Το ρηχό αλλά ξεκάθαρο αποτύπωμα της μπότας του Εντουιν «Μπαζ» Ολντριν στην σκονισμένη σεληνιακή επιφάνεια, που φωτογράφισε ο κυβερνήτης του «Απόλλων 11», στις 21 Ιουλίου 1969, είναι μια από τις πιο εντυπωσιακές εικόνες από την εποχή του διαστημικού προγράμματος «Απόλλων»·  είναι ένα από τα πρώτα ίχνη που έχει αφήσει ποτέ άνθρωπος σε έναν άλλο κόσμο, και αναμφισβήτητα, ισχυρό σύμβολο της ανθρώπινης προσπάθειας.

Στην πραγματικότητα, όμως, εκείνο το αποτύπωμα είναι μόνο ένα από τα εκατοντάδες που άφησαν οι 12 αστροναύτες, οι οποίοι πάτησαν το πόδι τους στη Σελήνη μεταξύ 1969 και 1972, σημειώνει ο Ρίτσαρντ Γκρέι, στο BBC Future. Και, από όσο γνωρίζουμε, εκείνα τα ίχνη εξακολουθούν να υπάρχουν μέχρι σήμερα. Χωρίς άνεμο ή βροχή για να τα διαβρώσουν, θα παραμείνουν στην επιφάνεια της Σελήνης για εκατομμύρια χρόνια.

Και τώρα, καθώς η NASA ετοιμάζεται να στείλει μια νέα γενιά αστροναυτών στον Νότιο Πόλο της Σελήνης, θα υπάρξει άλλο ένα σύνολο αποτυπωμάτων που θα αφήσουν το ανεξίτηλο σημάδι τους στη σεληνιακή επιφάνεια. Πώς θα είναι, όμως, τα νέα ίχνη στη σεληνιακή επιφάνεια 50 χρόνια μετά από τα πρώτα; Και πόσο διαφορετικές θα είναι οι μπότες, που θα τα δημιουργήσουν. από εκείνες που φορούσαν οι αστροναύτες του «Απόλλων ΙΙ»;

Η NASA και οι εμπορικοί εταίροι της έχουν περάσει χρόνια σχεδιάζοντας και τελειοποιώντας τα υλικά για την επόμενη γενιά της μπότας που θα πατήσει στο φεγγάρι. Οταν οι τέσσερις νέοι αστροναύτες προσγειωθούν στη Σελήνη το 2025 με το Πρόγραμμα «Αρτεμις», τα υποδήματά τους θα πρέπει να τους κάνουν να νιώθουν άνετα και να τους κρατούν. Οι «σεληνιακές μπότες» θα πρέπει να προστατεύουν τους αστροναύτες για μεγάλα χρονικά διστήματα σε θερμοκρασίες έως -225^ο Κελσίου (-373°F), και να τους κρατούν σταθερούς στο έδαφος με τους μεγάλους κρατήρες του σεληνιακού Νότιου Πόλου.

Παράλληλα με τα καινοτόμα υλικά και τις νέες τεχνολογίες που θα χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή τους, οι μηχανικοί στρέφουν την προσοχή τους και στα αποτυπώματα που θα μαρκάρουν την επιφάνεια της Σελήνης για τις επόμενες χιλιετίες. Οι σόλες αυτών των σεληνιακών παπουτσιών όχι μόνο θα πρέπει να έχουν επαρκή πρόσφυση στην επιφάνεια της Σελήνης, αλλά θα πρέπει να είναι επίσης εξίσου εμβληματικές και άμεσα αναγνωρίσιμες, όπως εκείνες των πρώτων αστροναυτών που περπάτησαν στη Σελήνη.

«Υπάρχουν σίγουρα κάποια λειτουργικά χαρακτηριστικά που πρέπει να ενσωματωθούν», λέει στο BBC ο Ζακ Φέστερ, μηχανικός διαστημικών στολών στο Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον της NASA, που ηγείται της έρευνας και της ανάπτυξης της νέας σεληνιακής μπότας. «Η πρόσφυση είναι απολύτως σημαντική· η σόλα θα εκτεθεί σε μια ποικιλία διαφορετικών επιφανειών, επομένως χρειάζεται καλή πρόσφυση σε σκληρό βράχο και εξίσου σε αφράτο ρηγόλιθο αλλά και σε σκληρές μεταλλικές επιφάνειες όπως οχήματα, σκάλες και ρoμπότ. Το πέλμα πρέπει επίσης να είναι ανθεκτικό στις φθορές. Σίγουρα, όμως, και η αισθητική είναι μέρος του, επειδή αυτές οι εικόνες [των αποτυπωμάτων] είναι πολύ εμβληματικές», υπογραμμίζει.

Ο συνολικός σχεδιασμός των διαστημικών στολών που θα χρησιμοποιηθούν στις αποστολές «Αρτεμις» έχει ανατεθεί στην Axiom Space, μια εμπορική διαστημική εταιρεία που νωρίτερα φέτος πραγματοποίησε τη δεύτερη αποκλειστικά ιδιωτική αποστολή αστροναυτών στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Και βασικό μέρος των νέων διαστημικών στολών, που παρουσιάστηκαν τον Μάρτιο του 2023, είναι οι σεληνιακές μπότες. Ωστόσο, το ακριβές σχέδιο για τις μπότες δεν έχει ακόμη δημοσιοποιηθεί, γράφει στο BBC Future ο Ρίτσαρντ Γκρέι. (Μάθετε εδώ περισσότερα για το πώς φτιάχνεται ένα κοστούμι κατάλληλο για τη Σελήνη.)

Οι προκλήσεις στον σχεδιασμό των νέων στολών

Ωστόσο, η έρευνα που δημοσιεύτηκε από τη NASA σχετικά με τις προδιαγραφές τις οποίες θα πρέπει να πληρούν οι μπότες, σε συνδυασμό με τις πρώτες δοκιμές με ορισμένα από τα σχέδια που προτάθηκαν, δίνουν κάποιες ενδείξεις.

Η μεγαλύτερη πρόκληση, ίσως, θα είναι οι θερμοκρασίες που θα αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες σε σύγκριση με τις αποστολές του προγράμματος «Απόλλων», οι οποίες διεξήχθησαν κυρίως σε σχετικά επίπεδες περιοχές προσγείωσης στις ισημερινές περιοχές της Σελήνης. Οταν το «Αρτεμις ΙΙΙ» προσγειωθεί στη Σελήνη, το πλήρωμά του θα βρεθεί στον σεληνιακό Νότιο Πόλο, σε ένα πολύ διαφορετικό περιβάλλον με «πολύ πιο χαμηλές θερμοκρασίες», λέει ο Φέστερ.

Είναι γνωστό ότι η Σελήνη έχει περιοχές που παραμένουν μόνιμα στη σκιά: «Δεν έχουν δει τον ήλιο για χιλιάδες χρόνια», λέει στο BBC ο αμερικανός μηχανικός σχεδιασμού διαστημικών στολών και εξηγεί ότι η θερμοκρασία σε «μερικές από αυτές μπορεί να φτάσει στους 48 βαθμούς Κέλβιν (-373F/-225C) ή χαμηλότερα. Εάν βρίσκεστε στον Ηλιο, μπορεί να φτάσει πάνω από 150^ο F (65^ο C). Και ένας διαστημικός περίπατος μπορεί να διαρκέσει από τέσσερις έως οκτώ ώρες· οπότε σε αυτό το διάστημα μπορείτε να συναντήσετε αρκετά μεγάλες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας».

Αυτό σημαίνει ότι το κλειδί είναι η μόνωση. Τόσο η NASA, λοιπόν, όσο και η Axiom δοκιμάζουν νέους τύπους μονωτικού αφρού και επιστρώσεων που θα διατηρούν άνετη θερμοκρασία στο εσωτερικό της μπότας.

«Η μπότα είναι ειδικά σχεδιασμένη για να αντέχει στις ακραίες θερμοκρασίες του σεληνιακού Νότιου Πόλου, και χρησιμοποιούνται προηγμένα υλικά που δεν υπήρχαν την εποχή του προγράμματος “Απόλλων”», λέει ο Ράσελ Ράλστον, αναπληρωτής διευθυντής του προγράμματος δραστηριότητας εκτός οχήματος (EVA) της Axiom Space, η οποία έχει ονομάσει την σεληνιακή μπότα της «AxEMU»: «Χρησιμοποιούμε διάφορα μοναδικά υλικά για να αντέξουν στις χαμηλές θερμοκρασίες του σεληνιακού Νότιου Πόλου, στα οποία περιλαμβάνονται νέα φθοροπολυμερή μονωτικά υλικά και επικαλύψεις που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για να προστατεύουν θερμικά τα πόδια του αστροναύτη», εξηγεί.

Μια επιλογή, που εξέτασαν οι μηχανικοί της NASA ήταν να προσθέσουν στοιχεία «ενεργής θέρμανσης» στις μπότες για να παρέχουν επιπλέον ζεστασιά. Αλλά τo μποτάκι-καλοριφέρ έχει περιορισμούς, λέει ο Φέστερ: «Για να θερμαίνεται ενεργά, θα πρέπει από κάπου να αντλεί ρεύμα».  Αυτό, όμως, θα σήμαινε μπαταρίες και καλώδια, που θα πρόσθεταν επιπλέον βάρος στις μπότες και στο συνολικό φορτίο που μεταφέρουν οι αστροναύτες.

Με τους αστροναύτες να πρέπει να εξερευνούν τη σεληνιακή επιφάνεια για μεγάλα χρονικά διαστήματα και να κατασκευάζουν –δυνητικά- μια μόνιμη βάση στο φεγγάρι για μελλοντικές αποστολές, ακόμη και μικρές ποσότητες επιπλέον όγκου θα μπορούσαν να κάνουν τις κινήσεις τους λιγότερο αποτελεσματικές. Οι μηχανικοί θα πρέπει να διασφαλίσουν ότι η εφαρμογή της μπότας θα είναι όσο τέλεια γίνεται, αντιμετωπίζουν, όμως, προκλήσεις που δεν αντιμετώπισαν οι αντίστοιχοι μηχανικοί του προγράμματος «Απόλλων»,  όπως για παράδειγμα τα διαφορετικά μεγέθη των αστροναυτών. Το «Αρτεμις» θα μεταφέρει την πρώτη γυναίκα, που θα πατήσει το πόδι της στη Σελήνη. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να απαιτηθεί πολύ πιο μεγάλο εύρος μεγεθών για την μπότα από ό,τι στις αποστολές «Απόλλων», όπου οι αστροναύτες ήταν όλοι άνδρες και σχεδόν όλοι είχαν το ίδιο ύψος, βάρος και ηλικία.

Οι αστροναύτες θα περάσουν επίσης πολύ χρόνο εκπαίδευσης με τις μπότες τους για να διασφαλίσουν ότι θα αποδώσουν όπως αναμένεται στη Σελήνη. «Θα προπονηθούν πάρα πολύ με αυτές τις μπότες και θα δοκιμάσουν διαφορετικές επιλογές, μέχρι να αποκτήσουν την τέλεια εφαρμογή», λέει ο Φέστερ. «Το να βάλεις σεληνιακές μπότες είναι εξίσου σημαντικό με το να βάλεις ένα καινούργιο ζευγάρι παπούτσια», παρατηρεί.

Οσοι θα ήθελαν, εξάλλου, λίγη παραπάνω άνεση, υπάρχουν πάντα λύσεις χαμηλότερης τεχνολογίας: «Προσωπικά φοράω δύο κάλτσες σε κάθε πόδι και αισθάνομαι πολύ καλύτερα μετά από έξι ώρες», λέει ο Φέστερ.

Ενα άλλο σημαντικό ζήτημα προέρχεται από την ίδια την επιφάνεια της Σελήνης. Η λεπτή σκόνη, που καλύπτει μεγάλο μέρος της, έχει ακανόνιστο σχήμα και είναι αιχμηρή, πράγμα που την καθιστά εξαιρετικά λειαντική· μεταφέρει επίσης ένα ηλεκτρικό φορτίο που την κάνει να κολλάει εύκολα στις επιφάνειες, μπορεί, όμως, επίσης, να διαταράξει εντελώς τον ηλεκτρικό εξοπλισμό. Η μεταφορά, λοιπόν, αυτού του υλικού μέσα σε μια μονάδα προσελήνωσης ή μια σεληνιακή κατοικία είναι σίγουρα ανεπιθύμητη.

Ο Ράλστον λέει ότι οι μπότες, που σχεδιάζει η εταιρεία του, θα ελαχιστοποιούν τις περιοχές όπου μπορεί να παγιδευτεί η σκόνη και θα έχουν υλικά, που μπορούν να εμποδίσουν την ηλεκτρικά φορτισμένη σκόνη να προσκολληθεί στις μπότες.

Και τα ίχνη πού θα τα αφήσουν;

Κατά τη διάρκεια του «Απόλλωνα», οι αστροναύτες φορούσαν σκληρές πρόσθετες μπότες τις οποίες έδεναν πάνω από ένα πιο μαλακό εσωτερικό παπούτσι, που ήταν μέρος της διαστημικής στολής. Εκείνες οι μπότες άφησαν στη σεληνιακή επιφάνεια το χαρακτηριστικό ίχνος σε σχήμα χαπιού. Και όταν επέστρεψαν στη σεληνιακή κάψουλα, οι αστροναύτες έβγαλαν τις μπότες και τις άφησαν στη Σελήνη, θέλοντας «να εξοικονομήσουν όγκο στο ταξίδι της επιστροφής πίσω στη Γη», λέει ο Φέστερ. (Διαβάστε περισσότερα και για άλλα περίεργα αντικείμενα που έχουν απομείνει στη Σελήνη.)

Οι Φέστερ και Ράλστον λένε ότι δεν έχει αποφασιστεί ακόμη εάν για τις σεληνιακές μπότες της αποστολής «Αρτεμις» θα υιοθετηθεί παρόμοια προσέγγιση ( μπότες πάνω από παπούτσια ενσωματωμένα στη στολή)· λένε ότι θα εξαρτηθεί από τις απαιτήσεις για θερμοκρασία και αντοχή στην τριβή. Ωστόσο μπορεί πράγματι να προτιμηθεί αυτή η επιλογή, όπως φάνηκε από τις δοκιμές της NASA με τα πρώτα δείγματα.

Οσο για το πέλμα, αν και ο Ράλστον κρατά προς το παρόν κρυφές τις λεπτομέρειες, έδωσε μια ιδέα: «Εχουμε σχέδια για συγκεκριμένο design που μπορεί να ενσωματώνει ένα λογότυπο ή άλλες εικόνες οι οποίες θα συμβολίζουν τη σημασία της επιστροφής στη Σελήνη», χωρίς ωστόσο να αποκαλύπτει πώς ακριβώς μπορεί να μοιάζει.

Ωστόσο, ένα πράγμα είναι ξεκάθαρο, γράφει στο BBC Future ο Ρίτσαρντ Γκρέι: τα επόμενα ίχνη του ανθρώπου στη Σελήνη θα είναι εξίσου σημαντικά με τα προηγούμενα, σηματοδοτώντας μια νέα εποχή στην εξερεύνηση του Διαστήματος, αφού αντί να είναι απλώς ένας προορισμός από μόνη της, η Σελήνη πρόκειται να αποτελέσει σταθμό για περαιτέρω επανδρωμένη εξερεύνηση του Ηλιακού Συστήματος, συμπεριλαμβανομένου του Αρη.

Ακολουθήστε το Protagon στο Google News