Колонистам планет справиться с пылью поможет акустическая левитация

Если времена покорения человеком Луны и Марса с сооружением баз и созданием условий для нормальной жизни когда-нибудь наступят, "космическим строителям" и другим рабочим понадобятся передовые инструменты для адаптации к внеземной среде. Одной из встречающих специалистов будущего проблем будет пыль на поверхности планет, но уже есть предложение, как устранить препятствие. Масса мелких частиц, попадающая на оборудование, костюмы и транспорт, должна будет подниматься в воздух и в буквальном смысле левитировать, а затем удаляться, и поможет в этом звуковая система.

Сфокусированные высокочастотные колебания способны создать достаточное давление для того, чтобы "стереть" причиняющую неудобства пыль с объектов. На Луне нет атмосферы и воды, поэтому пыль не удаляется и не "обрабатывается" естественным путём, оставаясь на одном месте и являясь, по словам физика Золтана Стреновски (Zoltan Sternovsky) из Университета Колорадо, очень абразивным и похожим на разбитое стекло материалом. Электростатический заряд от солнечного ветра и ультрафиолетового излучения заставляет частицы прилипать к чему угодно, закрывая, например, солнечные панели. На Марсе с невысокой плотностью атмосферы есть ветры и условия иные, но сама проблема остаётся. Чтобы убедиться в действенности предложенной методики акустической левитации, учёные покрыли солнечную панель имитацией марсианской и лунной пыли, снизившей генерируемое фотоэлектрическим преобразователем напряжение с 3 В до 0,4 В. Как может работать подобная левитация – показано на видео.

После четырёх минут воздействия акустической волной и потоком воздуха выходное напряжение восстановилось до 98,4% от нормального уровня. В эксперименте использовалась частота 13,8 кГц, звуковое давление – 128 дБ. Расстояние между репродуктором с 3-см отверстием и панелью составляло 9 см, при этом воздействие было достаточным, чтобы преодолеть силы Ван-дер-Ваальса между частицами диаметром менее 2 мкм и поверхностью. Как рассказывает физик из Университета Вермонта (University of Vermont) и соавтор исследования Жданран Ву (Junrun Wu), разрабатываемая технология применялась и ранее, однако впервые она испытана для внеземных целей. Система недорогая и может быть собрана из доступных в магазине компонентов. Но есть и недостаток, причём существенный: звук распространяется через физическую среду и в частности воздух, поэтому на Луне "под открытым небом" работать не будет, а на Марсе невозможно достичь достаточного давления. Следовательно, "очищающей пушки" от пыли не получится, а вот камера для техники и астронавтов в скафандрах возможна.