Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) przygląda się jak najbliżej Księżycowi z orbity, zapewniając kluczowe informacje, które pomogą przygotować się na ewentualny powrót ludzi na powierzchnię Księżyca. „Na Księżycu jest dużo naturalnego piękna” - powiedział Mike Wargo, główny naukowiec księżycowy NASA, przemawiając we wtorek na spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej. „LRO gromadzi dane w celu wsparcia powrotu na Księżyc, badając różnorodny i reprezentatywny zestaw miejsc wybranych pod kątem potencjału naukowego, inżynieryjnego i zasobów oraz reprezentatywny dla szerokiego zakresu terenów obecnych na Księżycu.”
Naukowcy wyjaśnili, w jaki sposób różne instrumenty w LRO zwracają zaskakujące dane, pomagając naukowcom mapować Księżyc w niewiarygodnych szczegółach i zrozumieć środowisko księżycowe.
LROC, czyli kamera LRO, odwzorowała teraz w wysokiej rozdzielczości wszystkie miejsca lądowania Apollo i 50 miejsc, które zostały zidentyfikowane przez Program Konstelacji NASA jako reprezentatywne dla szerokiego zakresu terenów obecnych na Księżycu.
Niektóre z najbardziej intrygujących obrazów przypominają miejsca pierwszych wypraw ludzkości poza orbitę Ziemi.
„Obrazowanie miejsc lądowania Apollo spełniło praktyczny cel” - powiedział Mark Robinson, główny śledczy LROC, „ponieważ używamy ich zamiast gwiazd do kalibracji kamer wąskokątowych LROC. Ponadto te obrazy są o wiele bardziej zabawne niż gwiazdy, ponieważ możemy zobaczyć, gdzie chodzili ludzie. To także znacznie mniejszy nacisk na statek kosmiczny, ponieważ nie musisz się wpychać i wychodzić, aby spojrzeć na gwiazdy ”.
Ponieważ lokalizacje statku kosmicznego Apollo i innego sprzętu pozostawionego przez astronautów są znane z absolutną dokładnością około dziewięciu stóp, Robinson powiedział, że mogą powiązać geometryczną i czasową kalibrację kamery o wąskim kącie ze współrzędnymi retroreflektorów laserowych Apollo i eksperymentów powierzchni księżycowej Apollo Pakiety „Ta podstawowa prawda umożliwia uzyskanie dokładniejszych współrzędnych dla praktycznie dowolnego miejsca na Księżycu. Naukowcy analizują obecnie różnice jasności materiału powierzchniowego poruszonego przez astronautów Apollo, porównując je z lokalnym otoczeniem, aby oszacować właściwości fizyczne materiału powierzchniowego. Takie analizy dostarczą kluczowych informacji do interpretacji danych teledetekcji z LRO, a także z indyjskiego Chandrayaan-1 i japońskich misji Kaguya ”.
Robinson powiedział, że gleba zagęszczona przez astronautów Apollo i łaziki księżycowe jest ciemniejsza niż gleba niezakłócona. „Zaniepokojenie gleby zmienia jasność dwa razy” - powiedział.
Przyrząd Diviner firmy LRO odkrył, że dna kraterów polarnych w permanentnym cieniu mogą być brutalnie zimne. Nocne temperatury powierzchniowe w środku zimy w najzimniejszych kraterach w północnym regionie polarnym spadają do 26 kelwinów (416 poniżej zera Fahrenheita lub minus 249 stopni Celsjusza). „Są to najzimniejsze temperatury mierzone do tej pory w dowolnym miejscu w Układzie Słonecznym. Być może będziesz musiał udać się do Pasa Kuipera, aby znaleźć tak niskie temperatury ”- powiedział David Paige, główny badacz eksperymentu Diviner Lunar Radiometer. „Temperatury, które obserwujemy zarówno w dzień, jak iw nocy, są wystarczająco niskie, aby zachować lód wodny przez dłuższy czas, a także szeroki zakres związków, takich jak dwutlenek węgla i cząsteczki organiczne. Mogą tam być uwięzione różnego rodzaju ciekawe związki. ”
Paige zauważyła również, że okazuje się, że księżyc ma pory roku. „Księżyc ma nachylenie 1,54 stopnia, więc na większości szerokości geograficznych sezony księżycowe są ledwo zauważalne”, powiedział, „ale w regionach polarnych występują znaczne różnice w cieniach i temperaturach z powodu tego nachylenia”.
Teleskop Kosmicznego Promienia (CRaTER) mierzy ilość promieniowania kosmicznego na Księżycu, aby pomóc w określeniu poziomu ochrony wymaganego dla astronautów podczas długich wypraw na Księżyc lub do innych miejsc w Układzie Słonecznym.
„To zaskakujące minimum słoneczne lub cichy okres dla Słońca w odniesieniu do aktywności magnetycznej doprowadziło do najwyższego poziomu promieniowania kosmicznego w postaci galaktycznych promieni kosmicznych lub GCR, strumieni i dawek podczas ery eksploracji kosmosu człowieka”, powiedział Harlan Spence, główny badacz przyrządu CRaTER. „Najrzadsze zdarzenia - promienie kosmiczne o energii wystarczającej do przebicia całego teleskopu - są widoczne raz na sekundę, prawie dwa razy szybciej niż oczekiwano. Pomiary promieniowania kraterowego wykonane podczas tego wyjątkowego, najgorszego przypadku minimum słonecznego pomogą nam zaprojektować bezpieczne schronienia dla astronautów. ”
GCR to elektrycznie naładowane cząstki - elektrony i jądra atomowe - poruszające się z prędkością niemal światła do Układu Słonecznego. Pola magnetyczne przenoszone przez wiatr słoneczny odchylają wiele GCR, zanim zbliżą się do wewnętrznego układu słonecznego. Słońce znajduje się jednak w wyjątkowo długim i głębokim spokojnym okresie, a międzyplanetarne pola magnetyczne i ciśnienia wiatru słonecznego są najniższe, ale zmierzone, co pozwala na niespotykany napływ GCR.
Naukowcy spodziewali się, że poziom GCR spadnie, gdy LRO zbliży się do księżyca na swojej orbicie mapującej. Wynika to z faktu, że GCR pochodzą ze wszystkich kierunków w kosmosie, ale księżyc działa jak tarcza, blokując cząsteczki za nią na około połowie nieba w bliskiej odległości księżycowej.
„Jednak, co zaskakujące, gdy zbliżyliśmy się do powierzchni, zmniejszenie promieniowania nie nastąpiło tak szybko, jak przewidywano”, powiedział Spence. „Różnica polega na tym, że Księżyc jest źródłem promieniowania wtórnego. Jest to prawdopodobnie spowodowane interakcjami między Galaktycznymi Promieniami Kosmicznymi a powierzchnią Księżyca. Pierwotne GCR wytwarzają promieniowanie wtórne przez rozbicie atomów w materiale powierzchni księżycowej; powierzchnia Księżyca staje się wówczas znaczącym wtórnym źródłem cząstek, a zatem otrzymana dawka promieniowania jest o 30-40 procent wyższa niż oczekiwano. ”
Ale Spence powiedział, że ilość promieniowania nie powinna być przeszkodą, jeśli chodzi o przyszłe ludzkie misje na Księżyc. Ilość promieniowania, nawet najwyższa, jest porównywalna z rocznymi limitami narażenia w USA dla osób narażonych w miejscu pracy, takich jak technicy rentgenowscy lub górnicy uranu.
Zespół chce również zobaczyć, jak wygląda środowisko promieniowania na Księżycu podczas aktywnego cyklu słonecznego - ale może trzeba będzie chwilę poczekać.
„Chętnie zobaczymy wielki rozbłysk słoneczny, abyśmy mogli ocenić zagrożenia związane z promieniami kosmicznymi generowanymi przez słońce, ale prawdopodobnie będziemy musieli poczekać kilka lat, aż słońce się obudzi” - powiedział Spence.
Wargo powiedział, że odkrycia LRO podkreślają znaczenie zaangażowania społeczności naukowej w badania. „Prace wykonywane w obszarach heliofizyki są ważne dla zapewnienia bezpieczeństwa astronautom”, powiedział, „a także w stanie modelować aktywność Słońca i generacji energetycznych cząstek słonecznych. Jednym ze „świętych Graali” byłaby zdolność przewidywania działań Słońca i „jasne”, ile dni astronauci mogą przebywać na EVA i jakie jest prawdopodobieństwo emitowania cząstek energii słonecznej z słońce. Praca, którą wykonujemy, aby umożliwić eksplorację, pomaga w naszym naukowym zrozumieniu. ”
Oczekuje się, że LRO zwróci więcej danych o Księżycu niż wszystkie poprzednie misje orbitalne łącznie.
Źródło: Konferencja prasowa AGU, komunikat prasowy
