观看研究人员用液氮轰炸芭比娃娃——为了科学

月球尘埃绝对是最糟糕的。静电不仅使它几乎粘在所有东西上，而且它的质地和触感也像磨得很细的玻璃纤维。这对六名访问过月球表面的阿波罗机组人员来说是一个真正的问题——二氧化硅颗粒覆盖了他们的宇航服，渗入了发动机和电子设备，甚至毁掉了他们几套极其昂贵的宇航服。更重要的是，许多人在返回后患上了“月球花粉症”，这让很多人担心未来长期在月球上旅行的宇航员可能会出现类似黑肺病的症状，以及包括“DNA降解”在内的其他问题。

这些都是 NASA 计划于 2025 年重返月球表面之前需要考虑的严重问题，但华盛顿州立大学的一组本科生刚刚开发出一种巧妙的解决方案，可以解决棘手的月球尘埃难题——用液氮清除残留物。

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根据他们最近发表在《宇航学报》上的研究成果，该团队开发了一种利用莱顿弗罗斯特效应的新型喷雾。该喷雾以其发现者——18 世纪德国神学家和医生约翰·戈特洛布·莱顿弗罗斯特的名字命名。当液体与明显更热的表面紧密接触时，会迅速形成一层保护性蒸汽层，短暂地阻止其蒸发，例如当水形成水滴并流过非常热的煎锅时，就会发生这一过程。

同样的原理在太空中也适用。在这种情况下，液氮喷雾（通常在 -320F 左右）与表面相对较热的月球尘埃涂层接触，导致颗粒结成水珠并漂浮在氮蒸汽上。

为了测试他们的配方，研究小组首先给一个芭比娃娃穿上了太空服材料。然后他们在正常大气条件下以及类似外太空条件的真空室中用液氮冲洗它。液氮喷雾不仅在后一种情况下表现更好，而且对太空服材料的损坏也最小。在过去的月球任务中，宇航员用于清除月球尘埃的专用刷子通常在使用一次后就会损坏。相比之下，液氮喷雾需要使用 75 次才会出现类似的问题。

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展望未来，该团队希望进一步研究清洁过程如此有效的复杂原理，并获得资金来建造更接近月球表面重力的测试室。如果幸运的话，也许一罐 Moon-be-Gone 将会出现在未来的阿尔特弥斯任务中，帮助宇航员避开月球表面不那么令人敬畏的特征之一。