Masten空間系統公司正在研究一種方法，以保護未來的月球著陸器在著陸時不受其發動機吹飛的泥沙的影響，其設想的方法是將氧化鋁陶瓷顆粒注入火箭發動機煙塵中，將月球塵埃粘在一起，在著陸前創造自己的「著陸墊」。美國宇航局返回月球並在那里建立永久的人類存在的目標是雄心勃勃的，並提出了一些嚴重的挑戰。
月球的大部分表面都覆蓋著雷石，雷石由小的灰塵和較大的顆粒組成，是月球在數十億年來被隕石撞擊後產生的。在沒有水或大氣層持續沖刷與摩擦的情況下，這些顆粒具有尖銳、鋸齒狀的形狀，使它們對從機械到太空衣的一切帶來了挑戰。
在阿波羅時代，這已經讓科研人員很頭疼，當時的雷石不但導致他們的設備磨損得比預期的快，還對太空人的登月艙和他們留在表面的實驗造成了危害。這是因為來自太空飛行器引擎的動能將每個粒子變成一塊在真空中以3000米/秒（1000英尺/秒）飛行的彈片。這對阿波羅登月艙來說已經夠糟的了，當時它在充滿燃料的情況下重達15噸，而為未來任務計劃的著陸器甚至在著陸時將重達20至60噸。這將需要更大推力的發動機，這意味著當火箭在月球表面炸出一個深坑時，拋出的灰塵將在更大的范圍內產生更大的危險。
顯然，解決這個問題的辦法是建立像地面機場使用的降落區域和跑道那樣的著陸場，以防止噴氣反沖的損害。不幸的是，兩者很難同時進行。
合理的做法是建造某種加固的著陸器，作為探路者，然後為後續的著陸建造墊，但是，據Masten說，這些墊子建造任務將花費1.2億美元，這不是很合算。
正在與蜜蜂機器人公司、德克薩斯農工大學和中佛羅里達大學合作開發的飛行中氧化鋁噴霧技術（FAST）項目在美國宇航局創新先進概念獎第一階段下，已經完成了對這一概念長達一年的初步研究。
在FAST中，氧化鋁陶瓷顆粒在著陸器下降時被注入火箭羽流中。這些顆粒塗在著陸器下面的表面，將雷石鞏固成具有更多熱和燒蝕阻力的硬墊。這不僅在下降過程中保護著陸器，而且在它再次起飛返回月球軌道時也能保護它。
使用氧化鋁板和Masten火箭發動機試驗台的熱火試驗，右邊是FLIR熱圖像
為了使這一想法得以實現，Masten及其合作夥伴探討了墊子的最佳厚度，如何確定陶瓷顆粒將如何粘在一起，它們將如何在火箭煙羽內的熱量中生存，最佳沉積率應該是什麼，當著陸器在上面盤旋時，顆粒將如何粘附在雷石上形成固體墊，以及墊子在阻止灰塵散落方面的效果如何。
此外，該團隊使用馬斯特恩的垂直起飛和著陸火箭進行了熱發射著陸模擬測試。從這些測試中可以確定，即使對於像阿特米斯號載人著陸器這樣大的飛船，這個想法也是可行的，而且墊子的建造可以由發動機煙羽的大小和溫度來控制。
就阿蒂米斯號著陸器而言，這需要將直徑約為0.5毫米的氧化鋁陶瓷顆粒注入火箭煙羽，並鋪設一個1毫米厚的初始層，然後用直徑為0.024毫米的顆粒進行噴塗，這些顆粒在被引入煙羽時將會融化。在10秒鍾內，FAST可以在一個6米（20英尺）直徑的圓圈上鋪設186公斤（410磅）的顆粒。然後，著陸器將再盤旋2.5秒，而墊子在著陸前會被冷卻。
Masten說，下一步將是在月球環境中測試這一概念。如果成功，它可以大大降低探索和開發月球的成本，不僅為在月球，而且為火星和太陽系其他地方的新任務開辟道路。
來源：cnBeta
