Σχεδιάζεται το επόμενο αποτύπωμα που θα αφήσουν οι αστροναύτες στη Σελήνη

Οι σεληνιακές μπότες που θα φορέσουν οι αστροναύτες στις αποστολές Artemis θα πρέπει να προστατεύουν τους χρήστες τους από το δύσκολο έδαφος και τις ακραίες θερμοκρασίες, αλλά ο πιο αξιομνημόνευτος ρόλος τους θα είναι τα αποτυπώματα που θα αφήσουν πίσω τους. Πρόκειται για μια από τις πιο μόνιμες εικόνες της διαστημικής εποχής του Apollo μια πατημασιά  στο γκρίζο και  σκονισμένο έδαφος της σεληνιακής επιφάνειας. Ράβδοι συμπιεσμένου ρεγολίθου διατρέχουν οριζόντια τη διατομή της, σχηματισμένες από τις λαβές στη σόλα της μπότας του αστροναύτη Buzz Aldrin. Σήμερα, ως μία από τις πρώτες πατημασιές που άφησε ποτέ άνθρωπος σε έναν άλλο κόσμο, είναι ένα ισχυρό σύμβολο της ανθρώπινης προσπάθειας.

Στην πραγματικότητα, το αποτύπωμα είναι ένα από τα εκατοντάδες που άφησαν οι 12 αστροναύτες που πάτησαν το πόδι τους στη Σελήνη μεταξύ 1969 και 1972.Και, απ’ όσο γνωρίζουμε, αυτά τα αποτυπώματα υπάρχουν ακόμα και σήμερα. Χωρίς τον άνεμο ή τη βροχή να τα διαβρώνει, θα παραμείνουν στην επιφάνεια για εκατομμύρια χρόνια. Καθώς η Nasa ετοιμάζεται τώρα να στείλει μια νέα φουρνιά αστροναυτών στο Νότιο Πόλο της Σελήνης, θα μπορούσε να υπάρξει ένα άλλο σύνολο αποτυπωμάτων που θα αφήσουν ανεξίτηλο το σημάδι τους στη σεληνιακή επιφάνεια. Αλλά πώς θα μοιάζουν οι πρώτες πατημασιές στη σεληνιακή επιφάνεια μετά από 50 χρόνια; Και πόσο διαφορετικές θα είναι οι μπότες που θα τις δημιουργήσουν από εκείνες που φορούσαν οι αρχικοί αστροναύτες του Απόλλων;

Η Nasa και οι εμπορικοί εταίροι της έχουν περάσει χρόνια σχεδιάζοντας και τελειοποιώντας τα υλικά για την επόμενη γενιά σεληνιακών μπότες. Όταν οι τέσσερις νέοι αστροναύτες προσγειωθούν τελικά στη Σελήνη το 2025 με το πρόγραμμα Artemis, τα υποδήματά τους θα πρέπει να αποδίδουν με τρόπους που οι μπότες Apollo δεν χρειάστηκε ποτέ να αποδώσουν, προκειμένου να διατηρούν τους χρήστες τους άνετους και ασφαλείς. Θα πρέπει να προστατεύουν τους αστροναύτες για παρατεταμένες περιόδους σε θερμοκρασίες έως και -225 (-373°F), καθώς και να τους κρατούν σταθερούς στο έντονα ρηγματωμένο έδαφος του σεληνιακού νότιου πόλου.

Παράλληλα με την ενσωμάτωση καινοτόμων υλικών και τεχνολογιών στις μπότες, οι μηχανικοί στρέφουν επίσης την προσοχή τους στα αποτυπώματα που θα σημαδεύουν την επιφάνεια της Σελήνης για τις επόμενες χιλιετίες. Οι σόλες αυτών των σεληνιακών παπουτσιών δεν θα πρέπει μόνο να παρέχουν επαρκή πρόσφυση στην επιφάνεια της Σελήνης, αλλά θα πρέπει να είναι εξίσου εικονικές και άμεσα αναγνωρίσιμες με εκείνες που άφησαν οι πρώτοι σεληνιακοί περιπατητές.

«Υπάρχουν σίγουρα κάποια λειτουργικά χαρακτηριστικά που πρέπει να ενσωματωθούν σε αυτά», λέει ο Zach Fester, μηχανικός διαστημικών στολών στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της Nasa, ο οποίος ηγείται της έρευνας και ανάπτυξης των νέων σεληνιακών παπουτσιών. «Η πρόσφυση είναι απολύτως σημαντική, εκθέτετε τη σόλα της μπότας σε μια ποικιλία επιφανειακών χαρακτηριστικών, οπότε χρειάζεται καλή πρόσφυση σε σκληρότερα πετρώματα και στον χνουδωτό ρεγκόλιθο, αλλά και σε σκληρότερες μεταλλικές επιφάνειες, όπως οχήματα, σκάλες και ρόβερ. Το πέλμα πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικό στη φθορά. Αλλά και η αισθητική είναι σίγουρα μέρος του θέματος, επειδή αυτές οι εικόνες των πατημασιών είναι αρκετά εμβληματικές».

Ο συνολικός σχεδιασμός των διαστημικών στολών που θα χρησιμοποιηθούν στις αποστολές Artemis έχει ανατεθεί στην Axiom Space, μια εμπορική διαστημική εταιρεία που νωρίτερα φέτος πραγματοποίησε τη δεύτερη αποκλειστικά ιδιωτική αποστολή αστροναυτών στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Ένα βασικό μέρος των νέων διαστημικών στολών, οι οποίες αποκαλύφθηκαν τον Μάρτιο του 2023, θα είναι η ίδια η σεληνιακή μπότα. Ωστόσο, το ακριβές σχέδιο για τις μπότες δεν έχει ακόμη δημοσιοποιηθεί. Αλλά η έρευνα που δημοσίευσε η Nasa σχετικά με τις απαιτήσεις που θα πρέπει να πληρούν οι μπότες, μαζί με τις πρώτες δοκιμές σε ορισμένα από τα σχέδια που προτάθηκαν, προσφέρουν κάποιες ενδείξεις.

Ίσως η μεγαλύτερη πρόκληση θα είναι οι θερμοκρασίες που θα αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες σε σύγκριση με τις αποστολές Apollo, οι οποίες διεξήχθησαν κυρίως σε σχετικά επίπεδες περιοχές προσγείωσης στις ισημερινές περιοχές της Σελήνης. Όταν το Artemis III προσγειωθεί στη Σελήνη, το πλήρωμά του θα προσγειωθεί σε ένα πολύ διαφορετικό περιβάλλον στο σεληνιακό Νότιο Πόλο. «Για τον Νότιο Πόλο, έχουμε να κάνουμε με πολύ πιο ψυχρές θερμοκρασίες», λέει ο Fester. Η περιοχή είναι γνωστό ότι έχει περιοχές που παραμένουν μόνιμα σε σκιά. «Δεν έχουν δει τον ήλιο για χιλιάδες χρόνια», λέει ο Fester. «Κάποιες από αυτές μπορεί να πέσουν στους 48 βαθμούς Κέλβιν (-373F/-225C ) ή και χαμηλότερα. Αν βρίσκεσαι στον ήλιο, μπορεί να φτάσει βόρεια των 150F (65C). Και ένας διαστημικός περίπατος μπορεί να διαρκεί από τέσσερις έως οκτώ ώρες, οπότε σε αυτό το διάστημα μπορεί να αντιμετωπίσεις αρκετά μεγάλες διακυμάνσεις στη θερμοκρασία». Αυτό σημαίνει ότι η μόνωση θα είναι το κλειδί. Τόσο η Nasa όσο και η Axiom έχουν δοκιμάσει νέους τύπους μονωτικών αφρών και επιστρώσεων για να διατηρήσουν τη θερμοκρασία στο εσωτερικό της μπότας άνετη.

«Η μπότα είναι ειδικά σχεδιασμένη για να αντέχει στις ακραίες θερμοκρασίες του σεληνιακού νότιου πόλου, χρησιμοποιώντας προηγμένα υλικά που δεν υπήρχαν κατά τη διάρκεια του Apollo», λέει ο Russell Ralston, αναπληρωτής διευθυντής προγράμματος εξωγήινης δραστηριότητας (EVA) στην Axiom Space, η οποία έχει ονομάσει τη σεληνιακή μπότα της AxEMU. «Χρησιμοποιούμε διάφορα μοναδικά υλικά για να αντέξουμε τις χαμηλές θερμοκρασίες στο σεληνιακό Νότιο Πόλο. Αυτό περιλαμβάνει νέες συνθέσεις φθοροπολυμερών, μονωτικά υλικά και επικαλύψεις που έχουν σχεδιαστεί για τη θερμική προστασία των ποδιών του αστροναύτη». Μια επιλογή που εξέτασαν οι μηχανικοί της Nasa ήταν να προσθέσουν στοιχεία «ενεργής θέρμανσης» στις μπότες για να παρέχουν πρόσθετη ζεστασιά. Αλλά τα θερμαντικά σώματα των μπότας έρχονται με έναν συμβιβασμό, λέει ο Fester. «Αν θερμαίνεις ενεργά, πρέπει να αντλήσεις ενέργεια από κάπου». Αυτό θα σήμαινε μπαταρίες και καλώδια που θα μπορούσαν να προσθέσουν βάρος στις μπότες και στο συνολικό φορτίο που μεταφέρουν οι αστροναύτες.

Καθώς οι αστροναύτες πρόκειται να εξερευνήσουν τη σεληνιακή επιφάνεια για μεγάλα χρονικά διαστήματα και ενδεχομένως να κατασκευάσουν μια μόνιμη βάση στο φεγγάρι σε μελλοντικές αποστολές, ακόμη και μικρές ποσότητες επιπλέον όγκου θα μπορούσαν να καταστήσουν τη μετακίνηση λιγότερο αποτελεσματική. Οι μηχανικοί θα πρέπει να διασφαλίσουν ότι η εφαρμογή στις μπότες θα είναι όσο το δυνατόν πιο τέλεια, αλλά θα αντιμετωπίσουν άλλες προκλήσεις που δεν αντιμετώπισαν οι συνάδελφοί τους στο Apollo το εύρος των σωματικών μεγεθών των αστροναυτών. Το πρόγραμμα Άρτεμις θα δει την πρώτη γυναίκα να πατάει το πόδι της στη Σελήνη. Αυτό σημαίνει ότι για τις μπότες μπορεί να απαιτηθεί ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος μεγεθών από ό,τι στις αποστολές Apollo, όπου οι αστροναύτες ήταν όλοι άνδρες και είχαν σχεδόν όλοι το ίδιο ύψος, ηλικία και βάρος.

«Εξετάζουμε τρόπους με τους οποίους μπορούμε να συνεργαστούμε με τα άτομα για να αποκτήσουν μια μπότα που να τους ταιριάζει», λέει ο Fester, ο οποίος περνάει πολλές ώρες περπατώντας με πρωτότυπες μπότες και στολές για να δοκιμάσει πώς αισθάνονται. Αλλά αντί να κατασκευάζονται πολυάριθμα προσαρμοσμένα μεγέθη, οι μπότες θα διατίθενται σε επιλεγμένα μεγέθη που θα μπορούν στη συνέχεια να ρυθμιστούν με ένθετα μαξιλαριών και εξωτερικούς μηχανισμούς σύσφιξης. «Η σεληνιακή μπότα AxEMU θα είναι πολύ πιο άνετη και κινητή από εκείνες που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια των αποστολών Apollo», προσθέτει ο Ralston.

Οι αστροναύτες θα περάσουν επίσης σημαντικό χρόνο πριν από την εκτόξευση για να εκπαιδευτούν με τις μπότες τους, ώστε να διασφαλίσουν ότι θα αποδίδουν όπως αναμένεται στη Σελήνη. «Θα προπονούνται και θα εκπαιδεύονται με αυτές τις μπότες, θα δοκιμάζουν διάφορες επιλογές, μέχρι να βρουν την τέλεια εφαρμογή», λέει ο Fester. «Το σπάσιμο των σεληνιακών μπότες είναι εξίσου σημαντικό με το σπάσιμο ενός νέου ζευγαριού παπουτσιών». Και για όσους θέλουν λίγη παραπάνω άνεση, υπάρχουν πάντα λύσεις χαμηλότερης τεχνολογίας. «Προσωπικά φοράω δύο κάλτσες σε κάθε πόδι και αισθάνομαι πολύ καλύτερα για έξι ώρες», λέει ο Fester.

Μια άλλη σημαντική παρατήρηση προέρχεται από την ίδια τη σεληνιακή επιφάνεια. Η λεπτή σκόνη που καλύπτει μεγάλο μέρος της Σελήνης έχει ακανόνιστο σχήμα και είναι αιχμηρή, γεγονός που την καθιστά ιδιαίτερα λειαντική. Φέρει επίσης ένα ηλεκτρικό φορτίο που κάνει τη σκόνη να κολλάει εύκολα στις επιφάνειες, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει χάος στον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Ο εντοπισμός αυτού του υλικού σε μια σεληνιακή μονάδα προσεδάφισης ή ένα σεληνιακό οικόπεδο είναι σίγουρα ανεπιθύμητος. Ο Ralston λέει ότι οι μπότες που σχεδιάζει η εταιρεία του θα έχουν σχεδόν απρόσκοπτη σχεδίαση ώστε να ελαχιστοποιούνται οι περιοχές όπου θα μπορούσε να παγιδευτεί η σκόνη και θα χρησιμοποιηθούν υλικά που μπορούν να εμποδίσουν την ηλεκτρικά φορτισμένη σκόνη να προσκολληθεί στις μπότες.

Τι γίνεται όμως με τα ίχνη που θα αφήνουν

Κατά τη διάρκεια του Apollo, οι αστροναύτες φορούσαν σκληρά παπούτσια που τα έδεναν πάνω από ένα μαλακότερο εσωτερικό παπούτσι που αποτελούσε μέρος της ίδιας της διαστημικής στολής. Αυτά τα παπούτσια ήταν που έδωσαν το χαρακτηριστικό αποτύπωμα σε σχήμα χαπιού στη σεληνιακή επιφάνεια. Και όταν επέστρεφαν στη σεληνιακή κάψουλα, οι αστροναύτες αφαιρούσαν τα παπούτσια και τα άφηναν στη Σελήνη. «Οι overboot φορέθηκαν ειδικά για τις επιχειρήσεις στην επιφάνεια και μετά τις πέταξαν τις άφησαν στην επιφάνεια για να εξοικονομήσουν μάζα όταν επέστρεφαν στην πατρίδα», λέει ο Fester.

Τόσο ο Fester όσο και ο Ralston λένε ότι δεν έχει ακόμη αποφασιστεί αν οι σεληνιακές μπότες Artemis θα υιοθετήσουν μια παρόμοια προσέγγιση με τη χρήση μπότας πάνω από τη σελήνη, αλλά λένε ότι αυτό θα καθοδηγηθεί από τις απαιτήσεις για αντοχή στη θερμοκρασία και την τριβή. Τα πρώτα πρωτότυπα που δοκιμάστηκαν από τη Nasa φαίνεται να δείχνουν ότι αυτή μπορεί να είναι η προτιμώμενη επιλογή. Και οι ίδιες οι σόλες φαίνονται αρκετά διαφορετικές από εκείνες που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια του Apollo. Μια σόλα από σιλικόνη είχε σχήματα σεβρών, ενώ μια άλλη είχε πολύπλοκα πέλματα που έμοιαζαν περισσότερο με παπούτσια πεζοπορίας για να προσφέρουν καλύτερη πρόσφυση στην κρατημένη επιφάνεια του Νότιου Πόλου.

Αν και ο Ralston κρατάει προς το παρόν μυστικές τις λεπτομέρειες για το πώς θα μπορούσε να μοιάζει το τελικό πέλμα, προσέφερε ένα στοιχείο: «Έχουμε σχέδια για ένα συγκεκριμένο σχέδιο πέλματος που μπορεί να ενσωματώνει ένα λογότυπο ή άλλες εικόνες που συμβολίζουν τη σημασία της επιστροφής στη Σελήνη». Το πώς ακριβώς θα μπορούσε να μοιάζει αυτό, ωστόσο, δεν λέει. Ένα πράγμα είναι σαφές οι επόμενες πατημασιές στη Σελήνη θα είναι εξίσου σημαντικές με τις προηγούμενες, σηματοδοτώντας μια νέα εποχή στη διαστημική εξερεύνηση. Αντί να είναι απλώς ένας αυτοσκοπός, η Σελήνη πρόκειται να αποτελέσει σταθμό για την περαιτέρω επανδρωμένη εξερεύνηση του ηλιακού συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του Άρη. Όταν ρωτήθηκε πώς είναι να εργάζεσαι σε κάτι που θα αφήσει ένα εμβληματικό σημάδι σε έναν άλλο κόσμο για εκατομμύρια χρόνια, ο Fester παραδέχεται ότι έχει κάποια νεύρα.

«Δεν υπάρχει πίεση, σωστά;» λέει. «Υπάρχει απολύτως μια έντονη αίσθηση ευθύνης που συνοδεύει αυτό το γεγονός. Για μένα αυτή η εικόνα αντιπροσωπεύει πολλά περισσότερα από ένα απλό αποτύπωμα που αφήνει πίσω της και αντιπροσωπεύει όλες τις δοκιμές που γίνονται στο έδαφος, τους πυραύλους, τις κάψουλες του πληρώματος και τα εκτοξευόμενα σκάφη που μας φέρνουν στην επιφάνεια. Είναι μια εικόνα του τι μπορούμε να κάνουμε μαζί και πόσο επιτυχημένοι μπορούμε πραγματικά να είμαστε».

Διάβασε επίσης:

Τώρα μπορεί η μέρα του γάμου σου να σε στείλει στα αστέρια κυριολεκτικά

Αυτός ο γαμήλιος χώρος είναι πραγματικά εξωπραγματικός όποτε αν ονειρεύεσαι έναν γάμο βγαλμένο από παραμύθι αναμεσά στα αστέρια το διάστημα είναι η καλύτερη επιλογή για σένα. Αν η σκέψη του γάμου στη Γη ακούγεται λίγο βαρετή, αντ’ αυτού μια εταιρεία διαστημικών ταξιδιών θέλει να σας δώσει την ευκαιρία να παντρευτείτε σε έναν χώρο που κοιτάζει τον τρίτο βράχο από τον ήλιο. Η εταιρεία, που ονομάζεται Space Perspective, προσφέρει στα ζευγάρια έναν αξέχαστο τρόπο για να πουν το μεγάλο «Ναι» και να ένωσουν τις ζωές τους, βάζοντας τους ερωτευμένους σε τροχιά χρησιμοποιώντας ένα αερόστατο με ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα και γιγαντιαία παράθυρα για να αξιοποιήσουν στο έπακρο την απόλυτη θέα του πλανήτη Γη.

Σύμφωνα με την Jane Poynter, συνιδρύτρια της Space Perspective, η λίστα αναμονής για να παντρευτούν ανάμεσα στα αστέρια είναι ήδη έτη φωτός μακριά. «Έχουμε ήδη ανθρώπους που θέλουν να είναι ο πρώτος γάμος στο διάστημα, οπότε θα δούμε ποιος θα είναι ο πρώτος», δήλωσε η Poynter στο The Cool Down. Η εταιρεία διαβεβαίωσε ότι το διαστημόπλοιό της, το Neptune, προσφέρει μια ήπια εμπειρία για τους νεόνυμφους. Το Neptune θα σηκώσει τους ανθρώπους από το έδαφος με ταχύτητα 12 μιλίων/ώρα, καθιστώντας τη διαστημική πτήση ουσιαστικά ασφαλή για οποιονδήποτε μπορεί να πετάξει με αεροπλάνο που βρίσκεται στη Γη. 

Δες εδώ πώς θα κάνεις τον γάμο σου στο διάστημα 

 ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

3 αρχαία Ελληνικά μυστήρια που παραμένουν άλυτα ανά τους αιώνες

 ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Τοστ από μπρόκολο: Το εύκολο και ελαφρύ σνακ για να φας το βράδυ