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 The moon could turn astronauts into 'walking, high voltage capacitors' that accidentally zap spacecraft

月球可能会让宇航员变成“行走的高压电容器”,意外给航天器放电

Space.com2026年10月12日 18:00

NASA正在寻找如何阻止月球漫步的宇航员意外在航天器上产生火花的想法。(图片来源:NASA) NASA正在寻求想法,以在月球任务中防止静电对宇航员或关键硬件造成伤害。该机构发起了一项“月球接地挑战”,以避免宇航员在月球上成为“行走的高压电容器”的情况。价值150,000美元的竞赛提交截止日期为1月15日,您可以在此查看要求。NASA希望在2028年阿尔忒弥斯4或5号任务期间,将宇航员的靴子放置在月球南极,这是自1972年NASA的阿波罗17号以来第一次着陆任务。但模拟表明,“摩擦充电”(两个物体之间的电荷转移)和等离子体充电(来自该区域的环境气体)都可能在航天服上积累电荷。“当进入月球阴影和永久阴影区域时,这个问题会变得更加严重,”该机构写道,指的是太阳无法照射到的深坑区域。担忧在于,宇航员的航天服可能会带电,因为在这些区域,电子(带负电的粒子)相比于离子(带正电的粒子)会过剩。“风险出现在宇航员返回航天器时,”该机构补充道。着陆器会带有轻微的正电荷,一旦“带有高负电荷的宇航员接近飞行器”,问题就会出现。NASA已向行业合作伙伴征求想法,帮助宇航员避免“成为行走的高压电容器”,包括可能会损坏航天服的电弧,可能在航天器的氧气氛围中引发火灾或产生电击的相关问题。(2018年的一次火星模拟 reportedly 因为船员经历电力问题而失败,因此这个问题并非前所未见。)该挑战旨在设计出安全放电宇航员及其航天服的方案,以便宇航员在接触着陆器之前能够消除静电。在技术要求中,NASA希望找到一种在质量、体积和功率方面都较小的设备,能够在月球表面极端温度变化的情况下工作。该技术还必须能够支持多达四次的出舱活动(月球漫步),这些活动时间可长达10天。“此外,悬浮的月尘和在这些环境中航天服上的重尘积聚,显著增加了电弧的长度,使火花能够跨越比在干净真空中更大的间隙。因此,解决方案必须旨在避免可能接触到外部压力服——航天服——或着陆器的突发电弧,”NASA在挑战描述中写道。该挑战将包括多个阶段,包括概念设计、与评审人员讨论后的概念完善,然后进行最终选择。NASA在其新闻稿中没有发布技术何时可供宇航员使用的目标日期,但该机构计划在2030年代大规模准备一个长期的月球基地,以供宇航员执行任务。伊丽莎白·霍威尔(她/她)博士在2022至2024年期间担任航天频道的工作人员,专注于加拿大的航天新闻。她自2012年至2024年担任Space.com的撰稿人。伊丽莎白的报道包括与白宫的多次独家报道,关于国际空间站上失而复得的宇宙番茄的全球报道,见证了两个大陆上的五次载人航天发射,进行抛物线飞行,穿着航天服工作以及参与一次模拟的火星任务。她的最新著作《我为什么更高?》(ECW出版社,2022年)是与宇航员戴夫·威廉姆斯联合撰写的。

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