Учёные нашли способ защитить луноходы от опасного статического электричества

Будущие луноходы, работающие в затенённых областях Луны, могут столкнуться с опасным накоплением статического электричества на колёсах. В новом исследовании, опубликованном в журнале Advances in Space Research, Билл Фаррелл из Института космических наук и Майк Циммерман из Университета Джонса Хопкинса предлагают практические меры для снижения этого риска.

«Тень» солнечного ветра в лунном кратере. Автор: NASA

Проблема возникает из-за трибоэлектрического эффекта — накопления заряда при движении колёс по сухому, сыпучему и изолирующему лунному грунту (реголиту). В обычных условиях избыточный заряд рассеивается под воздействием солнечного ветра — потока заряженных частиц от Солнца. Однако в некоторых областях Луны, например, в плазменной «тени» на ночной стороне или в постоянно затенённых полярных кратерах, плотность плазмы резко падает, и естественная нейтрализация заряда замедляется.

Иллюстрация движения колеса лунохода по реголиту в потоке плазмы. Автор: Advances in Space Research (2026)

С помощью моделирования учёные определили ключевые меры безопасности. Во-первых, скорость движения ровера в таких зонах должна быть крайне низкой — менее 0,2 см/с.

«Если луноход движется быстрее этого предела, ток от трения колёс превысит ток рассеивания плазмы, и заряд начнёт накапливаться», — объясняет Фаррелл.

Во-вторых, важно, как аппарат заезжает в кратер. Въезд со стороны, обращённой к Солнцу и солнечному ветру, позволяет дольше оставаться в зоне с относительно плотной плазмой. В-третьих, колёса должны быть надёжно электрически соединены с корпусом лунохода, а не изолированы. Это создаёт проводящий путь и позволяет использовать большую площадь корпуса для сбора плазменного тока и быстрого рассеивания заряда с колёс.

Эти рекомендации помогут инженерам создать более безопасные аппараты для исследования самых экстремальных и ценных с научной точки зрения регионов Луны, включая полярные кратеры, где может находиться водяной лёд.