Die NASA hat einen Wettbewerb mit dem Namen „Lunar Grounding Challenge“ gestartet, bei dem insgesamt 150.000 US-Dollar an Preisgeldern vergeben werden. Ziel ist es, Methoden zu entwickeln, die Astronauten vor elektrischen Schocks schützen, wenn sie nach der Erkundung von permanent beschatteten Regionen (PSRs) am Südpol des Mondes wieder ihre Landefähre betreten. Dieses Phänomen, bekannt als Tribocharging, wurde bereits in Simulationen beobachtet und in mehreren Studien diskutiert.
Das Problem der elektrischen Aufladung
Triboelektrische Aufladung, auch Tribocharging genannt, beschreibt den Prozess, bei dem Objekte durch Kontakt elektrische Ladung ansammeln. Auf der sonnenbeschienenen Seite des Mondes sollte diese Ladung schnell abgeleitet werden. In den dunklen PSRs jedoch kann der Raumanzug eines Astronauten eine erhebliche negative Ladung entwickeln, da dort keine Photoelektronenemission und kein ambientes Ionenfließen vorhanden sind. Die NASA erklärt: „Da der Mond keine natürliche Umgebung bietet, um die auf dem Raumanzug angesammelte Ladung abzuleiten, kann der Astronaut zu einem wandelnden Hochspannungskondensator werden.“
Da die NASA plant, diese PSRs im Rahmen der Artemis- und Moon-Base-Missionen zu erkunden, wird eine Spannungsdifferenz zwischen den Raumanzügen der Astronauten und dem Raumfahrzeug in der sonnenbeschienenen Region erwartet. Diese Differenz kann zu einer elektrostatischen Entladung führen, die kritische Komponenten des Anzugs beschädigen, Brände auslösen oder den Astronauten elektrische Schocks zufügen kann.
Anforderungen an die Lösungen
Die NASA sucht nach einer Methode, um einen negativ geladenen Raumanzug mit einer Spannung von über minus 100 Kilovolt sicher auf eine Landefähre mit einer Spannung von etwa 100 Volt zu entladen. Dieser Entladungsprozess soll ohne Funkenbildung erfolgen und der dabei fließende Strom soll unterhalb der menschlichen Wahrnehmungsgrenze von 0,2 Milliampere liegen. Teilnehmer müssen auch berücksichtigen, dass schwebender Mondstaub Funken über größere Distanzen springen lassen kann als in einem sauberen Vakuum. Die verwendeten Materialien müssen zudem unter den extremen Bedingungen auf dem Mond funktionieren und weniger als 20 Kilogramm wiegen. Die Lösung soll bis zu vier Außenbordeinsätze über einen Zeitraum von zehn Tagen unterstützen können.
Nach der Auswahl von bis zu fünf vielversprechenden Konzepten werden die Finalisten in Phase 2 des Wettbewerbs weiterentwickelt. Die Teilnehmer erhalten dabei schriftliches Feedback vom Reviewer Panel, um Schwächen in ihren Konzepten zu beheben. Die Einreichungsfrist für Phase 1 endet am 15. Januar 2027 um 23:59 Uhr EST. Die Auswahl der Finalisten wird am 5. Februar 2027 bekannt gegeben, und die Einreichungen für Phase 2 sind vom 8. Februar bis zum 26. März 2027 möglich.
Die Preisgelder sind wie folgt verteilt: 1. Platz erhält 75.000 US-Dollar, 2. Platz 45.000 US-Dollar, 3. Platz 25.000 US-Dollar und ein Sonderpreis von 5.000 US-Dollar. Die NASA möchte ihre Bemühungen beschleunigen, da die Rückkehr von Menschen zum Mond bevorsteht. Die Artemis IV- und V-Missionen sind derzeit für 2028 geplant, während China ebenfalls plant, noch in diesem Jahrzehnt auf dem Mond zu landen.
- Quelle: starlust.org