|
Зонд составит карту воды на Луне
|
|
|
|
В среду, 26 февраля, тепловизионная камера, созданная исследователями физического факультета Оксфордского университета, отправится на Луну в рамках миссии НАСА "Лунный первопроходец". Цель проекта - составить карту источников воды на Луне, чтобы пролить свет на круговорот лунной воды и направлять будущие миссии роботов и людей.
|
|
|
|
Оказавшись на орбите, космический аппарат весом 200 кг и размером примерно со стиральную машину будет отображать температуру и состав лунной поверхности 12 раз в день с разрешением 50 метров. Используя самые современные приборы, он изучит особенности, в том числе постоянно затеняемые кратеры на Южном полюсе Луны, которые могут содержать значительное количество (потенциально 600 миллионов метрических тонн) водяного льда. Это можно было бы использовать различными способами: от очистки в качестве питьевой воды до переработки в топливо и пригодный для дыхания кислород для будущих высадок людей на Луну.
|
|
|
|
Один из двух основных приборов, лунный тепловой картограф (LTM), был сконструирован исследователями из группы планетарных экспериментов физического факультета Оксфордского университета. Это позволит измерить температуру поверхности и различные минералы, составляющие лунный ландшафт, чтобы помочь подтвердить наличие и местоположение воды. Прибор будет работать в тандеме с лунным картографом летучих веществ и минералов высокого разрешения NASA/JPL (HVM3) для создания самых подробных на сегодняшний день карт воды на поверхности Луны. (Более подробная информация о работе приборов приведена ниже)
|
|
|
|
|
|
|
"Лунный первопроходец" был выбран в 2019 году в рамках программы НАСА "Малые инновационные миссии по исследованию планет" (SIMPLEx), которая предоставляет недорогим научным космическим аппаратам возможность участвовать в отобранных основных миссиях. Космический аппарат будет запущен в качестве дополнительной полезной нагрузки в рамках запланированной миссии по посадке на Луну, управляемой интуитивно понятными машинами, и фактически будет путешествовать автостопом на более крупном космическом корабле, который попытается совершить мягкую посадку на Луну. Если запуск в Космическом центре НАСА имени Кеннеди во Флориде пройдет гладко, первые снимки с LTM должны поступить на землю в течение трех дней.
|
|
|
|
Поскольку космический аппарат оснащен относительно небольшим двигателем, его планируемая траектория будет использовать гравитацию Солнца, Земли и Луны, чтобы вывести его на конечную орбиту — метод, называемый переносом низкой энергии. Импульс, создаваемый ракетным ускорителем, выведет космический аппарат за пределы Луны в глубокий космос, прежде чем он будет отброшен назад под действием силы тяжести. Затем космический аппарат будет использовать небольшие импульсы двигателя, чтобы медленно корректировать свою орбиту, пока он не окажется примерно в 60 милях (100 километрах) над поверхностью Луны. В целом, лунному первопроходцу должно потребоваться от четырех до семи месяцев, чтобы выйти на свою конечную орбиту.
|
|
|
|
LTM был сконструирован группой планетарных экспериментов на физическом факультете Оксфордского университета. Для группы создание LTM является последним достижением за 50-летнюю историю разработки компонентов для космических полетов и инфракрасных тепловизионных картографических камер, в том числе для полетов на Марс, Сатурн и Луну. Компоненты LTM производятся различными академическими институтами и компаниями Великобритании (подробности ниже), что подчеркивает ведущую роль страны в освоении космоса и научных исследованиях.
|
|
|
|
Профессор Нил Боулз, специалист по приборам LTM на физическом факультете Оксфордского университета, сказал: "Лунный тепловой картограф был спроектирован, изготовлен и протестирован здесь, в Оксфорде, и запуск является важным моментом для всей нашей команды. Измерения температуры помогут подтвердить наличие сигнала о воде в измерениях HVM3, и оба прибора будут работать вместе, чтобы составить карту состава Луны, показывая нам детали, на которые ранее были только намеки".
|
|
|
|
Миссия также может выявить, почему на Луне вообще есть вода. Возможные причины включают в себя столкновение с Луной комет и "мокрых астероидов"; древние извержения вулканов, извергающие водяной пар из недр Луны; или водород, содержащийся в солнечном ветре, соединяющийся с кислородом на Луне. Находки лунного первопроходца прольют свет на то, какая гипотеза более вероятна.
|
|
|
|
Лорен Тейлор, руководитель крупных проектов Британского космического агентства, сказала: "Британское космическое агентство очень радо быть частью лунной миссии НАСА "Первопроходец". Наша совместная работа с Оксфордским университетом по разработке лунного теплового картографа демонстрирует ведущую роль Великобритании в освоении космоса и научных исследованиях.
|
|
|
|
"Эта миссия предоставит бесценные данные о водных ресурсах Луны, которые помогут в будущих полетах людей и улучшат наше понимание лунной среды".
|
|
|
|
Как работает лунный тепловой картограф
|
|
|
|
Два прибора на космическом аппарате Lunar Trailblazer — Lunar Thermal Mapper (LTM) и Moon Mapper для определения летучих веществ и минералов с высоким разрешением (HVM3) - будут работать в тандеме для создания карт лунной воды с высоким разрешением, которые помогут определить круговорот воды на Луне.
|
|
|
|
Построенный в Оксфорде LTM будет использовать четыре широкополосных инфракрасных канала для измерения температуры лунной поверхности в диапазоне примерно от -163°C до 127°C. Прибор также будет использовать одиннадцать узких инфракрасных каналов для отображения небольших изменений в составе силикатных минералов, из которых состоят горные породы и почвы на поверхности Луны. Это позволит получить больше информации о том, из чего состоит лунная поверхность и где потенциально можно найти воду.
|
|
|
|
Тем временем HVM3 (созданный Лабораторией реактивного движения НАСА) будет определять и наносить на карту форму, количество и расположение воды на лунном ландшафте, измеряя спектральные отпечатки (длины волн отраженного солнечного света). Температура измеряемой поверхности влияет на кажущуюся интенсивность сигнала поглощения воды, поэтому спектральные данные HVM3 будут откалиброваны с использованием результатов измерений температуры, одновременно записанных LTM.
|
|
|
|
Составляя карту Луны днем и ночью, лунный первопроходец сможет определить, меняется ли количество воды на этом безвоздушном теле, например, превращается ли она в газ при нагревании поверхности или накапливается в виде инея в затененных областях при охлаждении поверхности. Миссия поможет ответить на ключевые вопросы, такие как, могут ли молекулы воды быть заперты внутри лунной породы, или же в постоянно затененных кратерах на полюсах Луны содержится значительное количество водяного льда.
|
|
|
|
Источник
|
