Trudno w to uwierzyć, ale dziesiątki statków kosmicznych rozbłysły na powierzchni Księżyca. Satelitarna obserwacja i wykrywanie Księżycowego Krateru NASA (LCROSS) wystartuje w 2008 roku wraz z Księżycowym Orbiterem Rozpoznawczym. Jego rakieta wspomagająca najpierw uderzy w Księżyc, wykrawając duży krater, a następnie mniejszy statek kosmiczny Pasterz uderzy w to samo miejsce, analizując chmurę gruzu, zanim również zostanie zniszczona.
W 1959 r. Statek kosmiczny wypadł z księżycowego nieba i uderzył w ziemię w pobliżu Morza Spokoju. Sam statek został rozbity, ale jego misja zakończyła się sukcesem. Luna 2 ze Związku Radzieckiego stała się pierwszym sztucznym obiektem, który „wylądował” na Księżycu.
Trudno w to uwierzyć, ale Luna 2 rozpoczęła trend: celowe lądowanie na Księżycu. Zrobiły to dziesiątki statków kosmicznych.
Pierwszymi kamikazami NASA byli Strażnicy, zbudowani i uruchomieni na początku lat 60. XX wieku. Pięć razy, te statki kosmiczne wielkości samochodu zanurzyły się w Księżyc, kamery zatrzasnęły się aż do dołu. Uchwycili pierwsze szczegółowe obrazy kraterów księżycowych, a następnie skały i glebę, a następnie zapomnienie. Przesyłane z powrotem na Ziemię dane o powierzchni Księżyca były kluczowe dla powodzenia późniejszych misji Apollo.
Jednak nawet po tym, jak NASA opanowała miękkie lądowania, katastrofa trwała nadal. Na przełomie lat 60. i 70. kontrolery misji rutynowo kierowali potężne rakiety Saturna na Księżyc, aby wstrząsnąć gruntem dla sejsmometrów Apollo. Odkryli, że rozbicie było znacznie łatwiejsze niż orbitowanie. Nierówne holowanie Księżycowego pola grawitacyjnego na satelitach w dziwny sposób i bez częstych korekt kursu orbity mają tendencję do skręcania w ziemię. W ten sposób Księżyc stał się wygodnym cmentarzem dla starych statków kosmicznych: wszystkie pięć księżycowych orbiterów NASA (1966–1972), cztery radzieckie sondy Luna (1959–1965), dwa sub-satelity Apollo (1970–1971), japoński statek kosmiczny Hiten (1993) a Lunar Prospector (1999) NASA trafił do kraterów własnego wyrobu.
Całe to doświadczenie wkrótce się przyda. Badacze z NASA mają odważny plan znalezienia wody na Księżycu i zamierzają to zrobić - zgadłeś - lądowanie awaryjne. Nazwa misji to LCROSS, skrót od Lunar CRater Obserwation and Sensing Satellite. Lider zespołu Tony Colaprete z NASA Ames wyjaśnia, jak to będzie działać:
„Uważamy, że w niektórych trwale ocienionych kraterach Księżyca kryje się zamarznięta woda. Więc uderzymy w jeden z tych kraterów, wykopiemy trochę śmieci i przeanalizujemy pióropusze uderzeniowe pod kątem śladów wody ”.
Eksperyment nie może być ważniejszy. NASA powraca na Księżyc, a kiedy tam dotrą odkrywcy, będą potrzebować wody. Wodę można rozdzielić na wodór jako paliwo rakietowe i tlen do oddychania. Można go mieszać z pyłem księżycowym, aby uzyskać beton, materiał budowlany. Woda stanowi doskonałą osłonę przed promieniowaniem, a gdy poczujesz pragnienie, możesz ją wypić. Jedną z opcji jest wysyłanie wody bezpośrednio z Ziemi, ale to jest drogie. Lepszym pomysłem byłoby wydobywanie wody bezpośrednio z księżycowej gleby.
Ale czy to tam jest? Właśnie tego LCROSS chce się dowiedzieć.
Zadanie rozpoczyna się pod koniec 2008 roku, kiedy LCROSS pozostawia Ziemię schowaną w tej samej rakiecie, co Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), większy statek kosmiczny z własną misją zwiadowczą. Po wystrzeleniu oba statki rozdzielą się i skierują na Księżyc, LRO na orbitę, LCROSS na rozbicie.
W rzeczywistości, mówi Colaprete, „zamierzamy rozbić się dwa razy”. LCROSS to podwójny statek kosmiczny: mały, inteligentny statek-matka i duży, niezbyt inteligentny wzmacniacz rakietowy. Statek-matkę nazywa się „Shepherding Spacecraft”, ponieważ wypływa on na Księżyc. Podróżują razem na Księżyc, ale uderzają osobno.
Booster uderza pierwszy, dziki cios przekształcający 2 tony masy i 10 miliardów dżuli energii kinetycznej w oślepiający błysk ciepła i światła. Naukowcy spodziewają się, że uderzenie spowoduje wyrwanie krateru o szerokości około 20 metrów i wyrzucenie pióropuszu gruzu o wysokości nawet 40 km.
Statek kosmiczny Shepherding z tyłu sfotografuje zderzenie, a następnie przeleci przez pióropusz gruzu. Pokładowe spektrometry mogą analizować nasłonecznione pióropusze pod kątem oznak wody (H2O), fragmentów wody (OH), soli, glinek, uwodnionych minerałów i różnorodnych cząsteczek organicznych. „Jeśli jest tam woda lub coś innego interesującego, znajdziemy ją”, mówi Colaprete.
Pasterz rozpoczyna własną śmierć. Podobnie jak dawni Strażnicy, zanurkuje w kierunku powierzchni Księżyca, klikając kamery. Po powrocie na Ziemię kontrolerzy misji zobaczą, jak świecący krater wzmacniacza puchnie, wypełniając pole widzenia - radosna szarża.
Do samego końca spektrometry Pasterza będą węszyć w poszukiwaniu wody. „Będziemy w stanie monitorować strumień danych do 10 sekund przed uderzeniem”, mówi Colaprete. „I powinniśmy mieć wystarczającą kontrolę, aby wylądować w odległości 100 metrów od miejsca katastrofy wzmacniacza”.
Pasterz jest 1/3 lżejszy od wzmacniacza, więc jego wpływ będzie proporcjonalnie mniejszy. Niemniej jednak Pasterz stworzy swój własny krater i pióropusz, dodając do tych z boostera. Astronomowie mają nadzieję, że połączone pióropusze będą widoczne z Ziemi, umożliwiając kontynuowanie obserwacji nawet po zniszczeniu Pasterza.
Wielu czytelników pamięta katastrofę Lunar Prospector w 1999 roku. Kontrolerzy misji poprowadzili statek do krateru Szewca w pobliżu bieguna południowego Księżyca w nadziei na podniesienie wody - tak jak LCROSS. Ale nie znaleziono wody.
„LCROSS ma większą szansę na sukces”, mówi Colaprete. Po pierwsze, LCROSS zapewnia ponad 200-krotną energię uderzenia Lunarnego Poszukiwacza, wykopując głębszy krater i wyrzucając szczątki wyżej, gdzie jest to wyraźnie widoczne. Podczas gdy pióropusz Lunar Prospector był obserwowany tylko przez teleskopy na Ziemi oddalone o ćwierć miliona mil, pióropusz LCROSS będzie analizowany przez Shepherding Spaceecraft z odległości punktowej, przy użyciu specjalnie zaprojektowanych do tego celu instrumentów.
Pozostaje tylko jedno pytanie: gdzie uderzy LCROSS?
„Nie zdecydowaliśmy” - mówi. Najlepszymi miejscami są prawdopodobnie kratery polarne z cienistymi dnami, w których woda osadzona przez komety już dawno mogła zamarznąć i przetrwała do dnia dzisiejszego. Mniej ortodoksyjne wybory obejmują kaniony, wąwozy i lawę. „Jest wielu kandydatów. Zwołujemy spotkanie badaczy w celu omówienia zalet różnych witryn i wreszcie wyboru jednego ”.
Oryginalne źródło: [chronione przez e-mail]
