W dniu 13 października 2014 r. Podczas Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) wystąpiło coś rzadkiego i nieoczekiwanego. Monitorując powierzchnię Księżyca, główny instrument LRO - Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - wytworzył raczej niezwykłe zdjęcie. Podczas gdy większość tworzonych przez niego obrazów była szczegółowa i dokładna, ten obraz podlegał wszelkiego rodzaju zniekształceniom.
Po tym, jak obraz ten został zakłócony, zespół naukowy LRO wysunął teorię, że kamera musiała doświadczyć nagłego i gwałtownego ruchu. Krótko mówiąc, doszli do wniosku, że został uderzony przez maleńki meteoroid, który sam w sobie okazał się znaczącym odkryciem. Na szczęście LRO i jego kamera przetrwały uderzenie bez szwanku i będą nadal badać powierzchnię Księżyca przez wiele lat.
LROC to system trzech kamer zamontowanych na pokładzie statku kosmicznego LRO. Obejmują one dwie kamery o wąskim kącie (NAC) - które rejestrują czarno-białe obrazy o wysokiej rozdzielczości - oraz trzecią kamerę o szerokim kącie (WAC), która przechwytuje obrazy o średniej rozdzielczości, które dostarczają informacji o właściwościach i kolorze powierzchni Księżyca.
NAC działa poprzez budowanie obrazu po jednym wierszu na raz, z tysiącami linii używanych do kompilacji pełnego obrazu. Pomiędzy procesem przechwytywania statek kosmiczny przesuwa kamerę względem powierzchni. 13 października 2014 roku, dokładnie o godzinie 21:18:48 UTC, kamera dodała linię, która była wyraźnie zniekształcona. To wysłało zespół LRO z misją zbadania, co mogło to być przyczyną.
Kierowani przez Marka Robinsona - profesora i głównego badacza LROC w Szkole Badań Ziemi i Kosmosu na Uniwersytecie Stanowym Arizony - naukowcy z LROC doszli do wniosku, że lewa kamera z wąskim kątem widzenia musiała doświadczyć krótkiego i gwałtownego ruchu. Ponieważ nie było żadnych zdarzeń w statkach kosmicznych - takich jak ruch paneli słonecznych lub śledzenie anteny - mogło to spowodować, jedyną możliwością okazała się kolizja.
Jak wyjaśnił Robinson w ostatnim poście na stronie internetowej LROC:
„Nie było żadnych zdarzeń w statkach kosmicznych (takich jak obroty, ruchy paneli słonecznych, śledzenie anteny itp.), Które mogłyby powodować drgania statku kosmicznego w tym okresie, a nawet gdyby tak było, wynikający z tego wstrząs powinien wpłynąć na obie kamery w identyczny sposób… Najwyraźniej był krótki gwałtowny ruch lewego NAC. Jedynym logicznym wyjaśnieniem jest to, że NAC został uderzony przez meteoroid! Jak duży był meteoroid i gdzie uderzył?
Aby to przetestować, zespół wykorzystał szczegółowy model komputerowy, który został opracowany specjalnie dla LROC, aby zapewnić, że NAC nie zawiedzie podczas wystrzelenia statku kosmicznego, gdy wystąpią silne wibracje. Za pomocą tego modelu zespół LROC przeprowadził symulacje, aby sprawdzić, czy mogą odtworzyć zniekształcenia, które spowodowałyby powstanie obrazu. Nie tylko doszli do wniosku, że był to wynik kolizji, ale byli także w stanie określić rozmiar meteoroidu, który go uderzył.
Wyniki wskazują, że uderzający meteoroid miałby średnicę około 0,8 mm i miał gęstość regularnego meteorytu chondrytowego (2,7 g / cm3). Co więcej, byli w stanie oszacować, że poruszał się z prędkością około 7 km / s (4,3 mil na sekundę), kiedy zderzył się z NAC. Było to dość zaskakujące, biorąc pod uwagę szanse kolizji i czas, jaki LRO spędza na gromadzeniu danych.
Zazwyczaj LROC rejestruje obrazy tylko w ciągu dnia i przez około 10% dnia. Tak więc uderzenie go podczas robienia zdjęć jest statystycznie mało prawdopodobne - tylko około 5% według szacunków Robinsona. Na szczęście uderzenie nie spowodowało żadnych problemów technicznych dla LROC, co również jest drobnym cudem. Jak wyjaśnił Robinson:
„Dla porównania prędkość wylotowa pocisku wystrzelonego z karabinu wynosi zwykle 0,5 do 1,0 kilometrów na sekundę. Meteoroid podróżował znacznie szybciej niż pędząca kula. W tym przypadku LROC nie uniknął kuli pędzącej, ale raczej przeżył kulę pędzącą! LROC został uderzony i przetrwał, aby nadal badać Księżyc, dzięki solidnej konstrukcji aparatu Malin Space Science Systems. ”
Dopiero po tym, jak zespół wydedukował, że nie spowodowano żadnych szkód, które spowodowały ogłoszenie. Według Johna Kellera, naukowca projektu LRO z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard w NASA, prawdziwą historią było to, w jaki sposób zdjęcia uzyskane w tym czasie zostały wykorzystane do wywnioskowania, w jaki sposób i kiedy LRO zostało uderzone przez meteoroid.
„Ponieważ wpływ nie przedstawił żadnych problemów technicznych dla zdrowia i bezpieczeństwa przyrządu”, powiedział, „zespół dopiero teraz ogłasza to wydarzenie jako fascynujący przykład wykorzystania danych technicznych w sposób, którego wcześniej nie przewidywano, w celu zrozumienia co dzieje się ze statkiem kosmicznym na odległość ponad 236 000 mil (380 000 km) od Ziemi. ”
Ponadto wpływ meteoroidu na LRO pokazuje, jak cenna jest informacja, którą naprawdę dostarczają misje takie jak LRO. Oprócz mapowania powierzchni Księżyca, orbiter był również w stanie poinformować swój zespół naukowy dokładnie, a kiedy jego obrazy były złożone, wszystko ze względu na wysokiej jakości gromadzone dane.
Od momentu uruchomienia w czerwcu 2008 r. LRO zgromadził ogromną ilość danych na powierzchni Księżyca. Misja została kilkakrotnie przedłużona, z pierwotnego okresu dwóch lat do niespełna dziewięciu. Jego ciągłe działanie jest również świadectwem trwałości jednostki i jej komponentów.
Koniecznie obejrzyj ten film ze zdjęciami uzyskanymi przez LRO, dzięki uprzejmości zespołu LROC:
