India kosmoseorganisatsioon ISRO tõi Chandrayaan 2 Kuule Kuu kohale mullu juulis. Sel ajal, kui selle maandur Vikram kukkus Kuu pinnale 7. septembril, jätkab Chandrayaan 2 orbiidil Kuu tiirutamist.
Orbiidil Chandrayaan 2 on ulatuslik mõõteriistade komplekt Kuu kaardistamiseks ja nüüd saame tema saadetud andmeid vaadata.
ISRO teadlased olid esitanud orbiidi kaardistamisinstrumentide esialgsete tulemuste kogumi märtsis toimuval 51. kuu- ja planeediteaduse konverentsil esitlemiseks. See on Ameerika Ühendriikides korraldatav iga-aastane konverents, kus osaleb ja tutvustab oma viimast tööd enam kui 2000 planeediteadlast ja üliõpilast kogu maailmast. Uue koronaviiruse pärast muretsemise tõttu on konverents siiski ära jäetud.
Kraatri nägemine pimedas
Chandrayaan 2 orbiidil on optiline kaamera nimega Orbiter High Resolution Camera (OHRC), mis salvestab üksikasjalikke pilte Kuust. OHRC saab pildistada parima eraldusvõimega 0,25 meetrit / piksel, edestades NASA Lunar Reconnaissance Orbiteri (LRO) parimat väärtust 0,5 meetrit / piksel.
Oktoobris nägime juba, et OHRC painutas oma lihaseid, saates pilte, kus alla 1 meetri suurused rändrahnud olid selgelt nähtavad. Ja nüüd on OHRC näidanud ala, mida päikesevalgus otseselt ei valgusta, pildistamist! See jäädvustas varjus kraatri põranda pildi, nähes sellele langevat hämarat valgust, mis oli kraatri servast peegeldunud!
Edasi liikudes kasutatakse seda võimalust kraatrite sisekülgede kuvamiseks kuu poolustel, kuhu päikesevalgus kunagi ei ulatu. Polaarkraatrite maastiku kaardistamine on oluline, kuna arvatakse, et tulevased Kuu elupaigad asuvad nende läheduses, veetes vett ja muid ressursse nende seest.
Kõrgeima eraldusvõimega 3D-kaardid
Chandrayaan 2 pardal olev Terrain Mapping Camera (TMC 2) on stereopilter, mis tähendab, et see suudab jäädvustada 3D-pilte. See teeb seda sama saidi kolme erineva nurga alt pildistamise kaudu, mis sarnaneb NASA LRO-ga, mille põhjal koostatakse 3D-pilt.
TMC 2 on tagandanud 100 km kõrgusel kuu pinnast tehtud pildid ja nendest genereeritud 3D vaated näevad suurepärased. Siin on üks kraatrist ja kortsus mäestikust, viimane on tektooniline omadus.
Sellised pildid on väga kasulikud, et mõista, kuidas Kuu tunnused moodustuvad ja oma kuju saavad. Näiteks aitab 3D-pilt konstrueerida kraatri moodustanud löögi geomeetria täpse pildi.
Aja jooksul pakub Chandrayaan 2 kogu Kuu kõrgeima eraldusvõimega 3D-pilte, parima eraldusvõimega 5 meetrit / piksel.
Täiustatud silmad infrapunas
Chandrayaan 2-l olev kujutise infrapunaspektromeeter (IIRS) on Chandrayaan 1 pardal asuva kuulsa kuu mineraloogilise kaardistaja (M3) seadme järeltulija.
NASA poolt aidatud M3 instrumenti on avalikult tunnustatud suurepärase mineraalide kaardistamise võime ja vee tuvastamise eest Kuul. LRO projekti teadlane Noah Petro märkis hiljuti Twitteris:
“10 aastat tagasi lõppes täna Chandrayaan-1. Mul oli nii õnn, et sain sellest missioonist väikese osa. M3 instrument võimaldas meil astuda tohutu sammu edasi meie 8. mandri koosseisu tundmaõppimisel! ”
- Noah Petro, LRO projektiteadlane, Twitteris.
Nii IIRS kui ka M3 tuvastavad Kuu pinnalt peegelduva päikesevalguse. Teadlased tuvastavad pinnal olevad mineraalid nende peegelduste mustrite põhjal. IIRS on M3 tundlikkus infrapunavalguses peaaegu kaks korda suurem ja esialgsed tulemused näitavad seda. Siin on Glauberi kraatri kujutised vastavalt IIRS-i ja M3-ga.
Tänu M3-le teavad teadlased nüüd, et Kuu pinnas hoiab vee ja hüdroksüülmolekulide koguseid isegi mittepolaarsetes piirkondades. Chandrayaan 2 pardal asuv IIRS kaardistab parema tundlikkusega kuunemulla vee kontsentratsioone. Chandrayaan 2 pikaajaliste vaatluste eesmärk on välja selgitada, kuidas Kuu pinnase veesisaldus muutub reageerides kuukeskkonnale, st kuidas Kuu veeringlus välja näeb.
Pange tähele, et see kõik on ikkagi vähem veekogust kui Maa kuivemad kõrbed. Kuu postid võõrustavad märgatavalt rohkem vett. Ja just siis tuleb pildile Chandrayaan 2 radar.
Kuu vee kvantitatiivne määramine
Chandrayaan 2 orbiidil paiknev kahe sagedusega sünteetilise ava radar (DFSAR) on Chandrayaan 1 miniatuurse sünteetilise ava radari (Mini-SAR) järeltulija. DFSAR tungib Kuu pinnale kaks korda sügavamale kui Mini-SAR. Lisaks DFSARile on ka kõrgem eraldusvõime kui LRO pardal asuval radaril, mida nimetatakse Mini-RF-ks. Esialgsed tulemused näitavad sama palju, kui võrrelda piirkonna DFSAR-i radaripilti Mini-RF-ga.
Suurema läbitungimissügavuse ja suurema eraldusvõimega kui mis tahes varasematel instrumentidel on Chandrayaan 2 orbiidil kvantitatiivselt kvantitatiivselt määratletud, kui palju veejääd on Kuu poolustel püsivalt tumedate kraatripõrandate all lõksus. Varasematel vaatlustel põhinevad praegused hinnangud näitavad, et Kuu poolustel on rohkem kui 600 miljardit kg vesijäät, mis vastab vähemalt 240 000 olümpia suurusele basseinile.
Mis järgmiseks?
Kuu-uuringute ja -uuringute kogukonnad on ühel meelel, et saame Kuu poolustel asuvat jääjäätmeid tulevaste Kuu-elupaikade võimendamiseks kasutada. Kasutades elupaikade toodetud päikeseenergiat, saame veejää raketi kütusena kasutamiseks jagada ka vesinikuks ja hapnikuks.
Kuid enne Kuu poolustel asuvate elupaikade kavandamist peame rohkem teadma veejää jää olemust nendes piirkondades ja seda, kuidas sellele maastikule juurde pääseda. Chandrayaan 2 esialgsed tulemused näitavad selgelt kõigi aegade Kuule saadetud kõrgeima eraldusvõimega kaardistaja lubadust. ISRO on teatanud, et Chandrayaan 2 tiirleb Kuu orbiidil seitse aastat ning selleks, et Kuul vee ja nende peremeespiirkonnad täielikult kaardistada ja kvantifitseerida, peaks olema piisavalt aega.
Pinnapealsed missioonid, mis uurivad neid veega varjatud püsivalt varjutatud piirkondi, nagu NASA tulevane VIPER-rover, on järgmine loogiline samm Kuu säästvate elupaikade poole. Kuude veejääle koputavate tehnoloogiate arendamisel ei saa me koloniseerida mitte ainult oma taevanaabrit, vaid ka Päikesesüsteemi. Peaksime olema rõõmsad, et meie Kuul on palju vett; me ei saa igaveseks kõike Maa gravitatsioonilisest kaevust välja lohistada.
