科學家透過創造靜電環境，更快開發月球基地。將月球作為深空探索前沿基地的研究在全世界範圍內持續進行，韓國也不例外，土木工程和建築技術研究院（KICT，院長Kim Byung-suk）成功實施了一個靜電環境，模擬月球表面的條件，但不是在太空，而是在地球上。研究人員也對其性能和效果進行了評估。

在地球上模擬月球靜電環境方面取得的突破為未來的月球探索奠定了良好的基礎。透過精確複製和評估月球塵埃的影響，這項技術為克服太空任務中的主要障礙之一提供了重要見解，為先進的月球研究和原地資源利用計畫鋪平了道路。光電電流測量裝置照片。資料來源：韓國土木建築技術研究院（KICT）

執行月球任務的最嚴重威脅之一是月球表面帶靜電的環境。由於月球大氣層極為稀薄，月球直接暴露在太陽紫外線、X 射線、太陽風、地球等離子體等的照射下。因此，月球上的塵埃雲呈現出強烈的靜電。月球的靜電環境白天帶正電，夜間帶負電。

由於月球上幾乎沒有大氣層，空氣阻力極小，即使是很小的撞擊也能輕易吹走塵埃。當帶靜電的碎石顆粒附著在空間探索設備上時，可能會對其造成嚴重損害。例如，當黏附在光伏電池上時，這些顆粒會降低發電效率。在載人飛行任務中，它們會損壞保護太空人的太空服，或穿透呼吸系統，造成危及生命的後果。

KICT的研究小組由Shin, Hyusoung博士（與資深研究員Chung, Taeil和Park, Seungsoo博士一起）領導，開發了一個旨在模擬帶電條件的試驗室。其目的是實現類似月球表面的靜電環境。

附說明的設計測量單元原理圖（非比例）。資料來源：韓國土木建築技術研究院（KICT）

韓國資訊與通訊技術研究所開發的試驗室整合了紫外線燈、電子束和等離子體產生器，可對測試物體表面進行正電或負電充電。該設備可用於利用紫外線輻射和電子束對月球土壤的複製品進行靜電充電。這將有助於確定月球車上附著了多少材料，並預測潛在的問題。這項技術不僅僅是進行靜電充電，還可以模擬月球在各種條件下的帶電環境，例如白天或夜晚環境，以及受地球等離子體影響的環境。

這項研究工作的最大成就在於所開發的設備能夠以定量和獨立的方式測量所產生的光電流量，而光電流量對月塵在月晝期間的充電影響最大。本研究獲得的實驗測量值與相應理論值之間的誤差大約在5%以內，證明了所開發技術的可靠性。

因此，KICT 的嘗試不僅成功地再現了土壤塵埃仍帶靜電的類似月球的環境，而且還開發了相關的評估技術。這項研究工作為在大型髒熱真空室（DTVC）中配備所開發的設備，以實現靜電環境並進一步評估其性能奠定了基礎。

領導該計畫的申博士說：「我們的研究提出了將韓國在世界上首次開發的全尺寸DTVC與月球塵埃充電技術有效結合的可能性。這個解決方案將成為未來在月球上實施原地資源利用（ISRU）的一系列技術的試驗台，解決並應對帶電月球塵埃帶來的一系列潛在技術挑戰。

編譯自: ScitechDaily