Во время миссии New Shepard 29 компании Blue Origin 4 февраля 2025 года исследователи проверили, как жидкость ведёт себя при ускорении, близком к лунной гравитации. Карл Хазенстайн, Джон Кисс и Кристофер Маккей изучили мениски воды, раствора с 30% глицерина и солёной воды. Статью с результатами опубликовал 12 сентября 2026 года журнал Microgravity Science and Technology.
Капсула вращалась в период невесомости, создавая центробежное ускорение. В течение 2,3 минуты оно составляло в среднем 1,76 ± 0,02 м/с², примерно на 8% больше лунного ускорения. Камера снимала, как изгибается поверхность жидкости у стенок испытательной ячейки. Такую изогнутую границу называют мениском.
Почему форма жидкости меняется
Лунное притяжение примерно в шесть раз слабее земного. Поэтому в небольшом объёме воды гравитация меньше определяет форму поверхности, а заметнее становятся капиллярные силы: поверхностное натяжение и взаимодействие жидкости со стенками.
При земном ускорении центральная часть поверхности была более плоской, а при ускорении, близком к лунному, мениск становился округлее. Для воды расчётная капиллярная длина составила около 4,2 мм при лунном ускорении и около 2,0 мм при земном. Этот показатель описывает расстояние, на котором поверхностные силы сопоставимы с гравитацией. Чем он больше, тем дальше от стенки заметно влияние капиллярных эффектов.
Для раствора с глицерином капиллярная длина составила около 4,8–5,2 мм при лунном ускорении и 2,1–2,3 мм при земном. При этом измерения поверхностного натяжения оказались слишком неточными, чтобы уверенно сравнить его при двух уровнях ускорения. Авторы связывают наблюдаемую разницу прежде всего с формой мениска и ролью поверхностных взаимодействий.
Что это значит для полива на Луне
На Земле вода в системе полива движется под действием давления и силы тяжести. В условиях лунной гравитации движение по узким каналам будет сильнее зависеть от их формы, свойств стенок и смачивания. Сам лунный реголит, особенно его сухой поверхностный слой, плохо смачивается водой и состоит главным образом из очень мелких частиц. Поэтому жидкости может быть труднее проникать в него.
Представим узкий канал, который подаёт воду к корням. При слабой гравитации вода может дольше удерживаться у стенки или стекать по одному краю, вместо того чтобы равномерно распределяться. Это условная иллюстрация механизма, а не результат испытания системы полива.
Авторы предлагают учитывать геометрию каналов, материал и шероховатость стенок, смачивание и размер частиц субстрата. Диапазон 0,5–1 мм они называют предварительной оценкой, которую ещё нужно проверить. Глицерин и гидрогели обсуждаются как возможные средства улучшить впитывание, но их действие на лунном реголите в этой работе не испытывали.
Что опыт не проверял
Исследователи изучали небольшие объёмы жидкости в испытательной камере, а не готовую систему орошения или рост растений на Луне. Ускорение создавали вращением капсулы, а не на лунной поверхности. На точность повлияли неизвестная шероховатость камеры, воздействие боковой стенки на мениск, утечка в одной из ячеек и сложности с хранением и обращением с аппаратурой. Поэтому результаты описывают физические условия, которые стоит учитывать при проектировании, но не готовую технологию полива.
Для подготовки публикации по собственной теме пригодится услуга написания научной статьи.

Фото: Jan Kopřiva / Pexels