在月球表面行走的宇航员,处境有点像客厅地毯上走路的猫——只不过在太空里,随之而来的摩擦电放电,后果远不止指尖被电一下、猫一脸懵那么简单。
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NASA和其他航天机构面对的问题是:宇航员在月面行走时积累的电荷,很难与登月舱之类的物体实现电位平衡。为此,他们设立了月球接地挑战赛(Lunar Grounding Challenge),向公众征集方案,并挂出15万美元奖金,等着有好点子的人扑上来。
在地球上,释放这种多余电荷的办法很多,干燥的冬季天气就很能说明湿度为何是关键因素。月球没有真正的大气层,每名宇航员因此成了一只行走的电容器;当他走出日照区域、再回到略带正电的登月舱时,情况还会更糟。
挑战的目标就是让宇航员与登月舱电位相等。设计规格写得很具体:
- 宇航员侧为-100 kV或更高;
- 登月舱侧约为100 V
- 产生的电流不得超过1 mA,理想情况下低于0.2 mA,以保持在人体感知水平以下;
- 如果出现电弧,不得接触到航天服或宇航员。
当然,最低技术的方案是用一个电阻来限流。但在这样的电压范围下,泄放电荷要花上极长的时间,何况所处环境基本是完美的绝缘体——太空也永远不会变冷。这确实像个值得一头扎进去的有趣挑战。
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