Взаимодействие пылевых частиц и поверхностей безатмосферных космических тел

Одной из проблем изучения и освоения космоса является взаимодействие космической пыли с более крупными космическими объектами, например поверхностями естественных безатмосферных тел, или оптическими и механическими системами искусственных аппаратов. Микрометеориты и вторичные частицы постоянно бомбардируют поверхности таких тел, в результате чего формируется либо пылевой шлейф, либо, в случае достаточной гравитации, различные приповерхностные пылевые слои. Благодаря ультрафиолетовому излучению Солнца возникает фотоэмиссия электронов, а поверхности безатмосферных космических тел и/или отдельные пылевые частицы оказываются заряженными до положительного потенциала. Это создаёт условия, при которых пылевые частицы могут рассеиваться, отталкиваясь друг от друга, или отрываться от поверхности под действием возникающего электрического поля и левитировать в плазменном слое фотоэлектронов над этими телами. В результате таких процессов возникают уникальные приповерхностные реголитные слои космических тел, изучение которых следует проводить прямыми методами, непосредственно в условиях их существования.
Одним из ключевых параметров, влияющим на взаимодействие пылевых частиц в космосе, является квантовый выход и работа выхода электронов, как для отдельных пылевых частиц, так и в целом для материала поверхностного реголита. В рамках будущих космических миссий, существует возможность измерения квантового выхода и работы выхода электронов прямыми методами. Для этого потребуется воспользоваться хорошо зарекомендовавшим себя методом измерений с помощью зонда Ленгмюра, производя измерения энергетического спектра электронов и ионов в световой и теневой фазе в непосредственной близости от поверхности безатмосферных тел или плотных шлейфах пылевых частиц. Такие измерения позволят нам лучше понять механизмы взаимодействия, космической пыли с различными космическими объектами в рамках будущих космических миссий.