NASA otworzyła 5 października 2026 r. konkurs Lunar Grounding Challenge, w którym szuka sposobu na bezpieczne wyrównanie potencjału astronauty w skafandrze i lądownika przed ich bezpośrednim kontaktem po spacerze kosmicznym na biegunie południowym Księżyca. Chodzenie i oddziaływanie plazmy mogą gromadzić ładunek na skafandrze, a spotkanie z naładowanym lądownikiem może doprowadzić do wyładowania. NASA opisała konkurs i zagrożenie elektrostatyczne.
Zgłoszenia można składać do 15 stycznia 2027 r. NASA Tournament Lab określa konkurs jako otwarty i bezpłatny, a łączną pulę nagród jako sięgającą 150 tys. dolarów. Strona konkursu NASA Tournament Lab podaje też szczegółowe warunki projektowe.
Skąd bierze się ładunek na skafandrze?
Tarcie podczas chodzenia po powierzchni może powodować tryboelektryzację, czyli powstawanie ładunku wskutek kontaktu i rozdzielania się materiałów. Ładunek dokłada również oddziaływanie plazmy otaczającej Księżyc. W cieniu i stale zacienionych rejonach jego ujemne nagromadzenie może się nasilać, ponieważ brakuje tam emisji fotoelektronów i strumienia jonów z otoczenia. Oświetlony lądownik może natomiast mieć lekko dodatni potencjał.
Gdy astronauta zbliża się do lądownika, różnica potencjałów może wywołać wyładowanie elektrostatyczne. NASA wskazuje, że szybkie rozładowanie może uszkodzić warstwy skafandra lub elektronikę, zagrozić bogatemu w tlen środowisku wewnątrz skafandra albo porazić astronautę. Zadaniem uczestników jest opracowanie rozwiązania, które bezpiecznie doprowadzi do równowagi elektrycznej przed bezpośrednim kontaktem z lądownikiem.
Warunki elektryczne i ograniczenia projektu
Scenariusz konkursowy zakłada astronautę o potencjale −100 kV lub wyższym oraz lądownik o potencjale około +100 V. To wartości przyjęte do projektu rozwiązania. Prąd na styku ze skafandrem nie może przekroczyć 1,0 mA, a celem jest wartość nie większa niż 0,2 mA.
| Wymiar projektu | Warunek konkursu |
| Scenariusz napięcia | Astronauta: −100 kV lub wyższy potencjał; lądownik: około +100 V |
| Prąd na styku ze skafandrem | Maksymalnie 1,0 mA; cel: nie więcej niż 0,2 mA |
| Wyładowanie łukowe | Preferowane jest rozładowanie bez łuku; ewentualny łuk nie może dotknąć skafandra ani astronauty |
| Czas rozładowania | 30 sekund w scenariuszu najgorszego przypadku |
| Masa rozwiązania | Poniżej 20 kg |
| Wytrzymałość | Do czterech spacerów kosmicznych (EVA) w ciągu 10 dni |
| Model astronauty | Pojemność elektryczna 200 pF |
| Grawitacja | 0,165 g |
| Temperatura | Od około −218°C do −35°C; zakres opisany jako średni dla Artemis IV |
| Pył księżycowy | Cząstki o rozmiarze około 0,02–10 μm |
| Moc i mocowania | Punkty mocowania do skafandra i lądownika; z lądownika może być dostępne do 40 W, jeśli będzie to potrzebne |
Limit prądu i warunek dotyczący łuku określają, jak rozwiązanie ma kontrolować rozładowanie. Jednocześnie musi ono zmieścić się w limicie masy i działać podczas wielokrotnych spacerów kosmicznych w warunkach powierzchni Księżyca. Podane 40 W oznacza moc dostępną z lądownika w razie potrzeby.
Etapy konkursu i termin zgłoszeń
Pierwsza faza wymaga przedstawienia koncepcji; nie wymaga jej wykonania ani fizycznych testów prototypu. Do drugiej fazy może przejść maksymalnie pięciu finalistów, którzy dopracują projekty na podstawie pisemnych uwag recenzentów. Zgłoszenia do konkursu można składać do 15 stycznia 2027 r.
