ยานลงจอดดวงจันทร์จะต้องทำการติดเครื่องยนต์ของจรวด เพื่อลดความเร็วของยานสำหรับการลงจอดสัมผัสพื้นผิวดวงจันทร์อย่างนุ่มนวล โดยระหว่างขั้นตอนดังกล่าว ไอร้อนจากเครื่องยนต์จะปล่อยโดยตรงไปยังพื้นผิวดวงจันทร์ที่มีทั้งดินและหิน เกิดการฟุ้งกระจายเกิดควันหมอก เกิดความเสี่ยงทำให้ยานจอดไม่มั่นคง ซึ่งอาจก่อเกิดความเสียหายต่อเครื่องมือ และลดทัศนวิสัยได้ ดังนั้นเพื่อเจาะลึกลงไปในปัญหา ทีมงานของนาซาจากศูนย์อวกาศเคนเนดี (Kennedy Space Center) รัฐ Florida ได้เตรียมพื้นผิวดวงจันทร์จำลองจำนวน 16 ตัน ที่เรียกว่า Black Point-1 (BP-1) เพื่อทดลองให้เข้าใจการเกิดปรากฏการณ์ Plume Surface Interaction เป็นผลจากหินที่ก่อให้เกิดกลุ่มหมอกปกคลุมระหว่างการลงจอด
อย่างไรก็ตามลักษณะดังกล่าวไม่เหมือนกับหินและทรายบนพื้นโลก ซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและโดยทั่วไปจะมีมุมและขอบที่มีความมน แต่อนุภาคของฝุ่นและดินบนดวงจันทร์จะเป็นเศษหินที่มีรุปร่างไม่เป็นระเบียบและมีมุมหลายมุม ทำให้ผิวดวงจันทร์นั้นมีลักษณะหยาบ โดยสามารถขัดกร่อนพื้นผิวของยานอวกาศ ทั้งนี้ นาซาได้ทำการเปรียบเทียบพื้นผิวดวงจันทร์จำลองแบบ BP-1 กับพื้นผิวดวงจันทร์ที่ได้จากภารกิจสำรวจดวงจันทร์ และดินจำลองอื่น ๆ พบว่าลักษณะทางกายภาพของ BP-1 มีความคล้ายคลึงกับตัวอย่างทดลองทั้งคู่ โดย BP-1 จะได้มาจากลาวาชนิด Black Point Lava Flow ทางตอนเหนือของ Arizona ซึ่งนาซาได้ใช้ที่ภูเขาไฟแห่งนี้เป็นแหล่งจำลองพื้นผิวของดวงจันทร์ตั้งแต่โครงการอพอลโล (Apollo Program) และล่าสุดใช้จำลองพื้นผิวของดาวอังคาร
ปัจจุบัน พื้นผิวดวงจันทร์จำลองได้ถูกทดสอบที่ Marshall Space Flight Center ของนาซา ณ เมือง Huntsville, Alabama ซึ่งนักวิจัยได้ทำการทดลองในสภาวะสูญญากาศด้วยห้องสูญญากาศ (Vacuum Chamber) โดยในอนาคตจะมีแผนการทดสอบที่จะใช้ควันหมอกขนาดใหญ่จากจรวดและห้องสูญญากาศขนาดใหญ่ขึ้น Neil A. Armstrong Test Facility ณ เมือง Sandusky รัฐ Ohio เพื่อศึกษาการเกิดปรากฏการณ์ควันหมอกที่เกิดขึ้น ผลการทดลองจะช่วยให้นาชาลดความเสี่ยงในการเกิดความเสียหายขณะลงจอดในภารกิจดวงจันทร์ของ Artemis และจะช่วยทีมงานวิศวกรออกแบบยานจอด ให้สามารถลดเหตุการณ์การเกิดควันหมอกที่ไม่พึงประสงค์รอบๆ สถานที่ลงจอดได้ ทั้งนี้ก่อนงาน BP-1 จะต้องนำเอาความชื้นออกให้หมด ด้วยกระบวนการทำให้แห้ง และลักษณะกายภาพของดินที่เต็มไปด้วยฝุ่น ผู้ปฏิบัติงานจะต้องมีการสวมใส่ชุดป้องกัน เพื่อความปลอดภัยจากการสูดดมเข้าไปในร่างกาย
ในท้ายที่สุดผลการทดสอบพื้นผิวดวงจันทร์จำลองนี้ จะให้ข้อมูลผลกระทบของการเกิด Plume Surface Interaction ในสภาพแวดล้อมสูญญากาศ โดยสามารถนำไปสร้างโมเดลทำนายปรากฏการณ์ ทำให้เข้าใจและสามารถชี้ปัญหาของผลกระทบของอนุภาคจากฝุ่นที่สามารถทำให้ก่อให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ต่าง ๆ ได้ รวมถึงผลการทดสอบยังจะถูกใช้แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างของสมรรถภาพในแต่ละอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับสำรวจการเกิดปล่อง (Crater) และการเกิดควันหมอกจากอนุภาคความเร็วสูง โดยอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพสูงจะถูกส่งไปยังดวงจันทร์ติดตั้งกับยานจอดในอนาคต
ที่มา https://www.nasa.gov/feature/digging-the-dirt-nasa-benefits-from-lunar-surface-simulant-testing
แปลและเรียบเรียงโดย ร.อ.สุทธิพงษ์ โตสงวน
