Narazil jsem na starší (2008), ale stále aktuální článek, který je věnován analýze videí pořízených z kabiny lunárních modulů při přistávání Apolla. Hlavní motivací bylo odvodit z těchto videí, jak během přistávání vypadal ejekční kužel prachu a regolitu, který do okolí rozfoukly zplodiny přistávacího motoru.
Tento problém budou muset řešit mise Artemis (v článku je pochopitelně zmiňován pouze program Constellation
), pokud bude více zařízení přistávat na jednom místě/poblíž sebe.
Článek je zde:
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2104/2104.07669.pdf
Článek nejprve rekapituluje dřívější analýzy prováděné na površích ze Surveyoru III (zasažen odfouknutým prachem Apolla 12), a z nich určenou dopadovou rychlost těchto částic: odhadovaná rychlost dopadu je 300 až 2000 m/s (úniková rychlost z povrchu Měsíce je 2373 m/s).
Dále jsou shrnuty efekty, který odfoukávaný prach na zařízení již stojící poblíž může mít: narušování optického povrchu oken a průhledů kamer, poškození solárních panelů, poškození tlakových nádob, trhání fólií tepelné ochrany. Kromě přímého poškození je pak dalším problémem samotná kontaminace povrchů prachem, který na nich ulpí.
Zbytek článku je pak věnován analýze videí. Hlavním cílem bylo z videí stanovit úhel vůči povrchu, do nějž byl prach vyvrhován. S tím potom souvisí samozřejmě jak daleko prach doletí a jak vysoké musí být případné bariéry, chránící ostatní zařízení.
Do detailů analýzy a výpočtů zabíhat nebudu (je to tam dobře a srozumitelně popsáno), ale založena je na stínu, který nejen na povrch Měsíce, ale i na ejekční kužel prachu vycházející zpod lunárního modulu, vrhaly patky přistávacích nohou. Přítomnost prachové vrstvy způsobila "rozmazání" tohoto stínu a výška tohoto rozmazání souvisí s výškou prachové vrstvy (to že jsem narazil na článek v době, kdy řešíme "rozmazání" stínu rotorů Ingenuity, je jen náhoda, i když zajímavá
).
Výsledky analýzy ukazují, že ejekční kužel mířil do výšky od 1 do 3 stupňů, s výjimkou Apolla 15, kde mířil až do výšky 8°, protože Apollo 15 přistávalo na skloněném povrchu. Těsně před dosednutím Apolla 15 mířil ejekční kužel dokonce až do výšky 22°, což způsobil pravděpodobně malý kráter nacházející se pod lunárním modulem.
Článek se dále věnuje množství částic, které v byly v ejekčním kuželu obsaženy. Vychází jim hodnoty 10
8 až 10
13 částic v jednom metru krychlovém.
Ačkoliv velikosti odfukovaných částic jsou převážně submilimetrové, těsně před dosednutím Apolla 14 zplodiny nejprve na povrchu Měsíce obnažily, a pak dokonce odfoukly dva kameny o velikosti 11 až 15 cm. Nicméně ze snímků videa není jasné, jestli byly kameny odfouknuty v celku, nebo se při tom rozpadly na menší části.
