Эксперименты в невесомости: как гравитация меняет укладку реголита астероидов
Группа исследователей провела эксперименты по осаждению гранулированных материалов в условиях пониженной гравитации, имитирующей силу притяжения на астероидах и Луне. Результаты опубликованы в препринте на arXiv (номер 2605.30395).
Работа выполнялась на установке ZARM Drop Tower в Германии, где с помощью высокоточного линейного стенда создавалась искусственная гравитация в диапазоне от 150 до 1000 мм/с? — от слабой астероидной до почти лунной.
В экспериментах использовали три образца: мелкий базальт (частицы 1–200 мкм), крупный базальт (2–5 мм) и стеклянные шарики (750–1000 мкм). Учёные наблюдали, как меняется объём и плотность упаковки при разной гравитации.
Результаты показали, что при снижении гравитации объём образцов увеличивается, а плотность упаковки падает. Наиболее чувствительным оказался мелкий базальт: при гравитации 250 мм/с? его объём вырос на 19,6%. Крупный базальт при 150 мм/с? показал прирост 12,2%, а стеклянные шарики — лишь 4,25% при 250 мм/с?.
Таким образом, изменение объёма зависит не только от размера частиц, но и от их шероховатости и однородности. В условиях низкой гравитации важную роль играют силы сцепления между частицами.
Эти данные помогут точнее моделировать поведение реголита на поверхности астероидов и других малых тел, что необходимо для планирования миссий по забору грунта и передвижения по поверхности.
