Mivel a NASA Artemis 1 küldetése ebben a hónapban elindul a Holdra, a Space.com áttekinti, mit tudunk a Holdról, és miért érdekel minket. Csatlakozzon különleges Hold-hétjelentésünkhöz az Artemis 1-ig történő visszaszámlálás során.
A holdtudományt átalakítja a NASA Artemis holdprogramja, amely több mint 50 év távollét után űrhajósokat küld a Hold felszínére, és közel öttucatnyi robotküldetést indít a következő három évben.
Az Artemisz 1 a küldetést jelenleg augusztus 29-re tervezik, egy pilóta nélküli Orion kapszula egy hatalmas tetején Űrkilövő rendszer rakéta – a NASA legnagyobb és legerősebb rakétája azóta Szaturnusz V ez hajtotta a Apollo küldetések. A kapszula körbe fog utazni a Hold mielőtt visszatérne földi leszállásra, megnyitva az utat egy emberes küldetés előtt, amely 2024-ben megkerüli a Holdat, majd az űrhajósok számára, hogy már 2025-ben vagy 2026-ban leszálljanak a Hold Antarktiszon.
Ez lesz az első alkalom, hogy űrhajósok sétálnak a Holdon azóta Apollo 17 misszió 1972 decemberében, és új lehetőségeket nyit a tudomány előtt.
Összefüggő: A végső útmutató a Hold megfigyeléséhez
“Az emberek hihetetlen segítséget jelentenek a Hold felszínére való visszatérésben” – mondta a Space.com-nak Debra Needham, a NASA Huntsville-i (alabamai) Marshall Űrrepülési Központjának bolygókutatója.
A tiszta robot-küldetések lassúak, és mindent visszavisznek a Földre az emberi vezérlőiken keresztül. És bár a mesterséges intelligencia bevezetése némileg automatizálta ezt a folyamatot, egy robotnak nincs meg az a gyors gondolkodása, kíváncsisága vagy ügyessége, hogy például a kőzetminták gyűjtését hatékony folyamattá tegye.
“Egy űrhajósnak könnyebb felkapni egy sziklát, majd meglátni egy másik sziklát a szeme sarkából, és azonnal észreveszi, hogy érdekes” – mondta Ryan Watkins, a NASA Jet Propulsion Laboratory bolygókutatója a Space.com-nak. “A valós idejű döntéshozatal sokkal gyorsabb és hatékonyabb.”
Az első leszállóhely
A lehető legjobb tudomány elérése érdekében az űrhajósoknak a megfelelő helyekre kell menniük a Holdon. a hat Apollo leszállóhelyek a Hold közeli oldalán lévő területen csoportosultak. Az Artemis 3, amely az első olyan Artemis-küldetés lesz, amely csizmát helyez a holdregolitba, ehelyett a hold déli sarkvidéke. Ez a vidék nemcsak az állandóan árnyékolt kráterekben megbúvó nagy mennyiségű vízjég miatt vonzó, de az űrhajósok is először járnak errefelé, messze az Apollo leszállóhelyeitől.
“Bár eléggé szétterültek a felszínen, az Apollo-küldetések valójában mégis a Hold egy részére mentek, amelyre hatással lehetett a Mare Imbriumot létrehozó nagyon nagy becsapódás” – mondta Needham. A Mare Imbrium (“Esőtenger”) egy gigantikus, 1146 kilométer széles becsapódási medence, amely 3,9 milliárd évvel ezelőtt alakult ki, majd elöntötte a láva.
A tudósok azt feltételezik, hogy ennek a becsapódási medencének a létrehozása egybeesett a Késői súlyos bombázásamelyet 4,2 és 3,9 milliárd évvel ezelőtti időszakként mutattak be, amikor a belső bolygókat eldobták aszteroidák és Gyere enni. Azonban, legújabb felfedezések (új lapon nyílik meg) megkérdőjelezték ezt az elméletet, és a Hold más részeinek mintavétele segíthet rendezni a vitát.
“Az egyik ok, amiért ilyen messze távolodunk ettől a becsapódási medencétől, az az, hogy hozzáférünk különböző kőzetekhez, amelyek régebbiek, és egy régebbi holdról szóló rekordot tartunk fenn” – mondta Needham. “Jó képet kapunk majd arról, hogy volt-e valóban intenzív bombázási időszak vagy sem.”
Sok robottudomány
Az Artemis nem csak az űrhajósokról szól. Míg az emberek rövidebb idő alatt több tudományt tudnak végezni, az évente mindössze egy emberes küldetésre vonatkozó tervek azt jelentik, hogy az űrhajósok nem lehetnek mindenhol a Holdon. Tehát, hogy segítse a Holdtudomány során a Artemis program2022 és 2025 között több tucat robotkísérletet szállítanak majd a Hold körüli helyszínekre. Ezeket a kísérleteket az teszi lehetővé Kereskedelmi Hold-terhelési szolgáltatások (CLPS), amelyben kereskedelmi vállalkozók partnerek a NASA-val egy 2,6 milliárd dolláros programban, amelynek célja kis tudományos küldetések elindítása a Holdra, eddig 46 hasznos teherrel.
Watkins elmondta, hogy személyes kedvenc rakománya a Lunar Vulkan Imaging and Spectroscopy Explorer (Lunar-VISE) nevű szonda, amely a Mare Imbrium és az Oceanus Procellarum (“Viharok óceánja”) között elhelyezkedő Gruithuisen vulkáni kupolákon landol, és Watkins tanulmányozta. pályaadatok diákként.
Úgy gondolják, hogy ezek a kupolák szilíciumtartalmúak, vagyis szilíciumban gazdag magma alkotta őket. De tovább Talaj, a szilícium alapú vulkáni szerkezetek lemeztektonikát igényelnek, és az óceánokban a lemezhatárok közelében alakulnak ki. Hogyan jöhettek létre a Holdon, ahol nem volt vízóceán vagy lemeztektonika? Vannak geológiai elméletek, és a Lunar-VISE-t felszerelik egy álló leszállóval és egy roverrel is, amely összetételméréseket végez a kupolák körül különböző helyeken, hogy tesztelje a különböző elméleteket.
víz a Holdon
Needhamet a CLPS program számos hasznos terhe is izgatja, beleértve a közeli infravörös illékony spektrométer rendszert, a MoonRanger nevű kis robotrover neutronspektrométer rendszerét és a holdműveleteket megfigyelő tömegspektrométert. Ennek a három műszernek több példányát még idén eljuttatja a Holdra a pittsburghi székhelyű Astrobotic Technologies, 2023-ban pedig a kaliforniai székhelyű Masten Space Systems. alacsony forráspontok, például víz és szén-dioxid – a Hold felszínén, a felszín alatti közelében és közvetlenül a felszín felett, a vékony „exoszférában”.
“Ami szép, hogy ezekből a rakományokból több példányt is repülünk, az első iteráció egy nem poláris régióba megy, majd egy későbbi szállítás során egy sarki régióba is elküldjük” – mondta Needham. “Tehát a Holdnak ezt a két nagyon eltérő részét ugyanazokkal a műszerekkel tudjuk összehasonlítani.”
Első pillantásra a Hold nem tűnik nedvesnek, és az Apollo-küldetések által a Földre visszajuttatott kőzetminták vizsgálata során kiderült, hogy csontszárazak. De eltekintve a pólusokon állandóan árnyékolt kráterek hideg csapdáiban megbúvó jégtől, vízmolekulák (vagy legalábbis hidroxilmolekulák, amelyek egy hidrogénatom helyett egyetlen hidrogénatomhoz kapcsolódó oxigénatomból képződő víz helyettesítői, nem pedig két hidrogénatom mint a víz esetében) megfigyelték a Hold felszínén való átvándorlást a nappal-éjszaka terminátor közelében. Ezeket a megfigyeléseket eredetileg a NASA Moon Mineralogy Mapper eszköze végezte indiai fedélzetén Chandrayaan-1 2009-ben holdjáró, 2020-ban pedig hamarosan leállítják az Infravörös Csillagászati Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), amely egy módosított Boeing 747-es hátuljában repült, megerősítette a jelenlétét vízmolekulák a Hold felszíne közelébenbár nagyon vékony furnérban.
„Most már tudjuk, hogy van víz szinte mindenhol a Holdon– mondta Needham. – De más forrásból és más formában származik, mint a déli sarkvidék vízéből. Ezek a töltések némi igazságot adhatnak a távoli mérésekhez, és ez fontos a holdi vízkeringést leíró modellek bevezetéséhez.”
Egyelőre nem világos, hogy az Artemis holdprogram emberes űrrepülési része mennyire fenntartható, és hogy az Artemis 3 után további emberes küldetések landolnak-e a Hold felszínén, mivel minden kilövés több mint 4 milliárd dollárba kerül. Másrészt az Artemis-program CLPS-részének viszonylag alacsonyabb költsége tudományos kísérletek tucatjainak átadását biztosítja majd a Holdon, lehetővé téve a tudósok számára, hogy soha nem látott mennyiségű új adatot fejtsenek meg.
“Nagyon várjuk a felfedezéseket, amelyeket a Hold felszínén új helyeken fogunk tenni” – mondta Needham.
A NASA Artemis 1 küldetése a Holdra hétfőn (augusztus 29-én) indul, kétórás ablaknyíláskor, EDT (1233 GMT) órakor. tudsz nézd élőben az indulásról szóló tudósítást a NASA jóvoltából, és kövesse Élő frissítések a Space.com webhelyről a küldetésen.
Kövesse Keith Coopert a Twitteren: @21stCenturySETI. Kövess minket Twitteren @Spacedotcom és tovább Facebook.