Текст книги "М:е:х:а:н:и:к:а з:а:р:я:д:о:в. Учебник физики для исследователей"

XXVIII. Измерение шагового напряжения на Луне

Разница потенциалов между двумя точками поверхности, способная привести к возникновению электрического тока, может быть опасна для жизни космонавта.

На Луне явление шагового напряжения стоит рассматривать в более широком контексте, чем мы привыкли. Когда Солнце встаëт над Луной, первые же лучи резко повышают температуру поверхности и заряжают еë электрическим потенциалом до определённого уровня. Поскольку на Луне нет атмосферы, граница дня и ночи довольно резкая, терминатор линии бежит непрерывно, создавая разницу потенциалов между освещëнной и неосвещëнной частями поверхности Луны. Возможно, проскакивают электрические разряды. Не раз говорилось о наблюдении пыли над Луной в том месте, где встаëт Солнце. Пыль вдоль линии терминатора может взметаться только электрическими разрядами, ударяющими по поверхности Луны. А чтобы разряд был достаточной силы – для появления пыли – то есть чтобы ток мог ударить и поднять пыль, разница потенциалов вокруг терминатора должна быть высокой.

На полюсах Луны длинные тени. Если космонавт одной ногой вступит в обширную тень, а другой будет стоять на освещëнной поверхности Луны, то через ноги побежит ток и может вызвать неприятные ощущения в ногах. Хорошо, если этот ток будет мизерным. А что, если этот ток будет большим? Что тогда делать?

Чтобы избежать неприятностей, надо заблаговременно предусмотреть диэлектрическую защиту скафандра, согласно параметрам, измеренным луноходом.

Если колëса лунохода токопроводные, то надо поставить датчики тока, пробегающего между колëсами. Если уровень этого тока значительно ниже критического для электроники лунохода, то всë в порядке, можем ехать куда хотим.

Но максимальные уровни этого тока надо фиксировать и записывать, чтобы определить безопасные диэлектрические параметры для материала скафандра; они должны быть такими, чтобы, при возникновении шагового напряжения, которое появится, когда одна нога космонавта ступит на освещëнную часть поверхности Луны, а другая окажется в тени крупного кратера, ток, пробегающий по ногам, был низок настолько, что не ощущался бы, то есть был бы безопасен как для человека, так и для электроники скафандра.

Наличие датчиков тока между колëсами лунохода позволит измерять поверхностное сопротивление лунного грунта везде, где бы луноход ни находился. Для этого надо узнавать разницу потенциалов между освещëнной и неосвещëнной частями поверхности Луны, когда переднее колесо лунохода окажется в тени, а заднее будет освещено солнечным светом вместе с лунной поверхностью, на которой оно стоит. Токопроводные колëса должны соединяться друг с другом через высоковольтный изолятор. После измерения разницы потенциалов на контактах, идущих от переднего и заднего колеса, эти контакты должны быть соединены друг с другом через низкоомный резистор, чтобы измерить импульсный ток, возникающий в результате такого соединения.