Domanda:
Perché il lander dell'Apollo 11 non ha spazzato via la polvere? (o perché sembra che non sia così)
Tom Brito
2013-08-04 09:08:55 UTC
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In questa immagine, possiamo vedere le impronte vicino al lander dell'Apollo 11.

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La polvere non avrebbe dovuto essere spazzata via quando l'Apollo 11 è atterrato?

Correlato: http://skeptics.stackexchange.com/q/1128
Cinque risposte:
#1
+54
TildalWave
2013-08-04 11:16:48 UTC
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Due ragioni principali in realtà:

  • La polvere sulla Luna, sebbene sarebbe di grana estremamente fine, è anche molto carica a causa della radiazione solare e dei venti solari, quindi aderirebbe abbastanza bene alla superficie, granella in granella, ma si aggrapperebbe anche alle tute spaziali degli astronauti, qualcosa che è stato reso abbastanza evidente quando hanno avuto grossi problemi a toglierlo e pulire in qualche modo le tute spaziali prima di tornare al modulo lunare ( LM) durante diverse missioni Apollo. Vedi ad esempio le risposte a In che modo è stata affrontata la mitigazione della polvere durante il programma Apollo?

    La polvere sulla luna è elettrificata, almeno in parte, dall'esposizione al vento solare . La Terra è protetta dal vento solare dal campo magnetico del nostro pianeta, ma la luna non ha un campo magnetico globale per allontanare le particelle cariche dal sole. Gli elettroni liberi nel vento solare interagiscono con i granelli di polvere lunare e, in effetti, "li caricano".

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    Carica sulla superficie lunare e campi elettrici causati dalla luce solare e dal vento solare.
    Fonte immagine e citazione: NASA Science News.

  • Il modulo lunare della missione Apollo 11, chiamato Eagle, non è atterrato direttamente ( vedi: un video dell'atterraggio su YouTube), ma per un po 'di tempo stava navigando orizzontalmente verso la pianura lunare a un'altitudine piuttosto bassa (avevano persino un avviso di carburante, ma successivamente sono stati prematuri), cercando di trovare un luogo di atterraggio adatto. Ciò significa che l'LM è atterrato con i motori inclinati rispetto alla superficie della Luna per la maggior parte e si è raddrizzato solo negli ultimi metri. Ciò limiterebbe la quantità di polvere sollevata, che viene spazzata via principalmente in una direzione da LM quando stava atterrando sul Sea of ​​Tranquility ( Mare Tranquillitatis ) il 20 Luglio 1969 alle 20:17,40 UTC.

Ora, la polvere verrebbe spazzata via come accennato nel mio ultimo punto nella direzione in cui viene mostrato l'astronauta sulla fotografia (più o meno nella direzione verso il portello dove sono stati installati anche i controlli di navigazione e le finestre), ma se guardi un po 'più da vicino e su una fotografia a risoluzione più alta (inclusa sotto), noterai effettivamente la scia di polvere:

dust trail at landing site

Buzz in piedi appena oltre il puntone nord del Modulo lunare (20 luglio 1969)

Buzz si trova appena oltre il puntone nord. Nota le macchie di polvere distintive sulle gambe di Buzz. La foto mostra anche i solchi nella zona del bulk sample e la zona a sinistra della pedana che mostra inconfondibili segni di spazzamento da parte dello scarico del motore in discesa. In un dettaglio Ulli Lotzmann nota un'immagine riflessa del radar rendezvous.

Fonte della fotografia e della citazione: Wikimedia Commons, Credito: Storia della NASA Ufficio

C'è la scia di polvere visibile sulla fotografia, guarda un po 'più da vicino. ;)

Quindi, non solo che non ci sono prove a sostegno delle teorie del complotto da trovare su questa fotografia, ci sarebbero ottime ragioni per cui un po 'di polvere rimarrebbe ancora sulla superficie del sito di atterraggio, anche se non ci fosse segno della scia di polvere. C'è, così accade che Buzz Aldrin stia tornando a LM dove non è il più pronunciato.

C'è, tuttavia, un alieno in questa fotografia:

Né Neil Armstrong, né Buzz Aldrin sono nati sulla Luna: P

  Spoiler mettere in guardia! Passa con il cursore del mouse sulla barra gialla sopra per visualizzarla.  
Vale +1 solo per lo spoiler.
#2
+25
Hobbes
2014-02-09 21:34:53 UTC
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In questo video dell'atterraggio dell'Apollo 11, puoi vedere la polvere che viene spazzata via durante l'avvicinamento (dalle 4:30 circa). Alcune delle particelle sono state spazzate via dall'orizzonte e potrebbero essere finite a metà della luna.
Il "terreno" sotto la polvere non è liscio. Come il nuovo basalto, ha una consistenza granulosa, come puoi vedere qui direttamente sotto lo scarico:

LEM exhaust

La luna non ha atmosfera, quindi solo la polvere direttamente nel il percorso dello scarico del razzo sarà disturbato. Questo è diverso dalla Terra, dove i gas di scarico si trascinano lungo l'aria circostante, creando un'area di influenza molto più ampia. Quindi qualsiasi posto che sia anche un po 'schermato dallo scarico rimarrebbe indisturbato. Nella foto postata da @Tildalwave, puoi vedere quanto fosse irregolare il terreno. In questa foto, puoi vedere che le aree in cui la polvere è intatta sono schermate e altre aree appaiono più levigate:

Area around LEM

Robert Braeunig ha fatto un'analisi dettagliata dell'erosione del suolo lunare da parte del motore LEM. La sua conclusione:

Di tutte le nostre ipotesi, forse quella che più drammaticamente influenza i risultati è la velocità finale del gas e del suolo. Ad esempio, se abbiamo utilizzato la metà dell'intervallo di velocità, ovvero 1.700 m / s, invece di 1.000 m / s, otteniamo una profondità massima del cratere di soli 10,6 mm (0,42 pollici). In realtà, il flusso di scarico ha spazzato via pochissimo terreno perché non c'era abbastanza energia nel gas per spostare un grande volume di materiale superficiale.

La polvere che è stata soffiata via di distanza ha avuto un effetto straordinario:

Nel novembre 1969, il modulo lunare dell'Apollo 12 (LM, pronunciato "lem") atterrò a circa 200 metri dal Surveyor 3, una sonda robotica che era atterrata sulla Luna nell'aprile 1967. Gli astronauti dell'Apollo 12 si avvicinarono al Surveyor 3 fotografarlo e recuperarne alcuni pezzi per il ritorno sulla Terra. Immediatamente, hanno notato che la maggior parte del Surveyor 3, che al momento del lancio era di un bianco incontaminato, si era scurito in marrone, il risultato di due anni e mezzo di esposizione a condizioni lunari estreme.

Ma il lato del Surveyor 3 rivolto verso il LM era stato sabbiato di nuovo al bianco. In effetti, "ogni bullone, cavo o staffa che blocca lo spruzzo di sabbia fine dell'Apollo 12 ha lasciato ombre permanenti impresse su Surveyor", dice Metzger. Dall'esame dei manufatti restituiti, gli scienziati in seguito hanno calcolato che la sabbiatura è risultata principalmente da particelle di polvere più fini di solo 1 a 10 micrometri (da 0,00004 a 0,0004 pollici) di diametro.

Questa immagine mostra una differenza di colore tra i due lati della fotocamera (la fotocamera è stata recuperata da Apollo 12):

Surveyor 3 camera

Il problema con questa immagine è che in ogni foto di Surveyor 3 Ho scoperto che il lato più scuro della fotocamera era rivolto verso il LEM:

Surveyor 3 and LEM

Ora, sembra che l'equipaggio dell'Apollo 12 abbia scattato solo poche foto di Surveyor, è è possibile che abbiano ruotato la fotocamera (preparandosi a rimuoverla dalla sonda) prima di scattare la foto. Le foto scattate sulla Luna non mostrano molto bene la differenza di colore, eventuali sfumature sottili vengono sbiadite dalla luce intensa.

rapporto originale della NASA su Surveyor 3

#3
+3
Stan H
2017-10-14 19:29:44 UTC
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È stato ben pubblicizzato alla radio, alla televisione, ai giornali e a molti libri sull'argomento nel 1969, quando io, da giovane adulto e insieme a gran parte del mondo occidentale, ho raccolto ogni minima informazione sulla missione Apollo 11. Questo è uno dei miei riferimenti: ero vivo e ho sentito tutto accadere.

Nell'ultimo minuto circa prima dell'atterraggio, si è sentito Buzz Aldrin dire: "Raccogliendo alcuni polvere "(accento mio). Questo commento su "alcune" polveri contrasta con il commento di Charlie Duke dell'Apollo 16 sulle grandi quantità di polvere che la sua missione ha sollevato vicino al loro atterraggio, e perché dovrebbe essere così (vedi sotto).

Dopo che l'Apollo 11 LM era sulla luna e gli astronauti fuori dalla navicella, segnalarono alla NASA una piccola cicatrice sulla superficie lunare a una certa distanza dal LM. Dato che loro e l'LM erano le uniche "entità" che avrebbero potuto mettere la cicatrice lì, lo disse alla NASA e ragionò che il significativo movimento laterale dell'LM all'atterraggio significava che la sonda da 5 piedi attaccata a una gamba dell'LM ha toccato la superficie e ha lasciato la cicatrice. La NASA concordava (stavo ascoltando dal vivo, BTW) E questo fatto è anche rilevante per la domanda: la cicatrice era la prova assoluta che quando il LM era 5 piedi sopra la superficie, aveva una distanza abbastanza orizzontale da percorrere prima di toccare il suolo. E il significato di ciò è che lo scopo della sonda lunga era quello di indicare un punto preciso vicino alla superficie e quello era il punto in cui le regole della missione richiedevano che il motore di discesa fosse spento.

Le leggi del moto di Newton e la gravità lunare hanno poi fatto costeggiare lateralmente il LM nell'atterraggio. Questo spiega perché non c'era molta polvere sulle piste di atterraggio (la polvere che era stata sollevata veniva "lasciata indietro", cadendo verticalmente nel vuoto), e spiega anche perché non c'era un buco profondo sotto la discesa scarico del motore (non sparava allora, secondo le regole della missione). E questo fornisce il vero motivo per cui l'LM non ha "soffiato via la polvere": non può farlo se non spara dove e quando l'LM è in superficie.

Apollo 16 al contrario sollevò una polvere spessa che la visibilità divenne difficile nella fase di atterraggio finale (Duke, 1990, pp. 161-162). L'Apollo 16 stava atterrando verticalmente nella sua fase finale (ibid.) Quindi ovviamente stava atterrando proprio nella polvere che stava sollevando.

Per inciso, e ottusamente correlato alla questione della polvere, la ragione dichiarata di Charlie Duke perché il motore di discesa era spento prima dell'atterraggio (ibid.) era che se stava andando e se il motore fosse atterrato proprio dove era una roccia che bloccava il motore, poteva saltare in aria.

(Duke, C. & D. Moonwalker . Thomas Nelson Publishers, Nashville, Tennessee. 1990)

#4
+2
Nathaniel
2013-08-04 09:17:22 UTC
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Mi sembra che le ragioni siano

  1. Il terreno lì è fatto di polvere. Non è solo uno strato sottile sulla superficie, quindi potresti soffiarne via un'enorme quantità e avere ancora molto su cui stare in piedi; e

  2. Sulla Terra, un propulsore spazza via la polvere mettendo in moto l'aria, ma la Luna non ha atmosfera. Un po 'di polvere verrà comunque spazzata via dai gas di scarico stessi, ma questo sarà un effetto molto più debole rispetto alla Terra, perché i gas di scarico si espandono rapidamente e si diffondono, il che li rende incapaci di spostare molta polvere.

Forse qualcuno con una conoscenza più diretta può aggiungere ulteriori dettagli, ma penso che questi siano i motivi di base.

In realtà, Armstrong ha riferito che lo strato di polvere * è * solo uno strato sottile sulla superficie, almeno direttamente nel sito di atterraggio. Vedi [NASA] (http://www.hq.nasa.gov/alsj/a11/a11.step.html), ET 109: 23: 38 circa 1/4 più in basso su quella pagina. * "Armstrong: sono ai piedi della scala. I poggiapiedi LM sono depressi solo sulla superficie di circa 1 o 2 pollici, sebbene la superficie sembri essere a grana molto, molto fine, quando ci si avvicina ad essa ... . "*
@MichaelKjörling potresti avere ragione, ma quella citazione di per sé non implica che la polvere sia uno strato sottile. Nella neve alta, nelle giuste condizioni, i tuoi passi sono profondi solo un paio di centimetri, anche se la neve stessa è molto più profonda.
L'Apollo 11 LM [pesava 15.095 kg] (https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_11), presumibilmente esclusi i membri dell'equipaggio. Non conosco le dimensioni dei footpad, ma probabilmente è una scommessa sicura che la forza esercitata da loro sulla superficie fosse considerevole, anche in 1/6 di gravità.
Anche @MichaelKjörling, una tipica motoslitta, esercita una forza considerevole sul terreno. Il punto è che se la polvere viene compattata, e specialmente se è appiccicosa a causa delle forze elettromagnetiche, non ci sprofonderai, indipendentemente dalla forza che eserciti. Proprio come non affondi nella sabbia su una spiaggia.
@MichaelKjörling anche l'LM ha piedi larghi - è specificamente progettato per non affondare nella polvere, poiché ciò avrebbe causato molti problemi ...
Al di sopra della mia testa, mi rendo conto che il lander è atterrato PRIMA che venissero fatte le impronte. Quindi non poteva averli spazzati via. Ma potrebbe esserci qualche nuova fisica qui che qualcuno potrebbe spiegare ...
@MichaelKjörling Quelle 15 tonnellate includevano 8 tonnellate di propellente di discesa, quindi l'LM si sarebbe ammassato solo circa 7 tonnellate all'atterraggio. Distribuito su 4 piedini con un'area di circa 0,5 m ^ 2 ciascuno, sotto la gravità lunare che è solo 6 kPa o meno di 1 psi - molto inferiore a un essere umano in piedi sulla Terra (8 psi)
@LocalFluff I teorici della cospirazione non sostengono che il lander avrebbe dovuto spazzare via le impronte. Stanno sostenendo che il lander avrebbe dovuto spazzare via la polvere in cui sono state fatte le impronte, quindi non lasciando polvere e quindi non sarebbero state fatte impronte in primo luogo.
@Taemyr In qualità di coscritto militare ho lanciato una bomba a mano su un aereo di ghiaia. Era difficile distinguere dove fosse esploso, quasi un graffio. Forse i teorici della cospirazione dovrebbero condurre alcuni esperimenti a sostegno delle loro affermazioni.
#5
+1
xxavier
2017-05-24 14:45:38 UTC
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Siamo abituati a vedere la polvere "fluttuare via", ma ciò è dovuto alla presenza di un'atmosfera. Nel vuoto, le particelle di polvere cadono a terra immediatamente, anche con l'accelerazione gravitazionale relativamente bassa della Luna ...

Hai ragione che il vuoto cambia le cose. In questo caso, la polvere viene spazzata via da un motore a razzo, cioè la polvere viene accelerata a velocità enormi. Quindi la polvere cade in un arco molto lungo e non cade da nessuna parte vicino al sito di atterraggio.
* "Nel vuoto, le particelle di polvere cadono a terra immediatamente" * No; nel vuoto, ogni particella segue la propria traiettoria balistica senza ostacoli, che dipende dalla sua velocità e dall'angolo di decollo (probabilmente c'è una parola di fantasia per questo). In presenza di un'atmosfera, la traiettoria della particella di polvere è ostacolata dalla resistenza contro i gas dell'atmosfera, quindi la particella non segue una traiettoria balistica. Particelle di polvere sufficientemente piccole possono essere sospese per significative quantità di tempo dai gas di un'atmosfera.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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