NASA gatavojas, lai nosūtītu cilvēkus atpakaļ uz Mēnesi. Attēla kredīts: Pat Rawlings / SAIC. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Nākamreiz, kad paskatīsities uz Mēnesi, uz brīdi apstājieties un ļaujiet šai domai ieslīgt iekšā: Cilvēki patiesībā ir staigājuši uz Mēness, un šobrīd riteņi ir kustībā, lai atkal sūtītu cilvēkus uz turieni.
Mērķi šoreiz ir daudz tālejošāki nekā tie bija Apollo programmas laikos. NASA jaunais kosmosa izpētes redzējums izklāsta ilgtermiņa stratēģiju atgriezties Mēness virzienā kā soli pret Marsu un ārpus tā. Tik tuvu esošais un pieejamais Mēness ir lieliska vieta, kur izmēģināt jaunas tehnoloģijas, kas ir kritiskas, lai dzīvotu svešās pasaulēs, pirms izplūst pāri Saules sistēmai.
Tas, vai mēness bāze izrādīsies iespējama, galvenokārt ir atkarīgs no ūdens jautājuma. Kolonistiem ir nepieciešams dzert ūdeni. Viņiem ir nepieciešams ūdens, lai augus audzētu. Viņi var arī sadalīt ūdeni, veidojot gaisu (skābekli) un raķešu degvielu (skābeklis + ūdeņradis). Turklāt ūdens pārsteidzoši efektīvi bloķē kosmosa starojumu. 'Bāzes apkārtne ar dažām pēdām ūdens palīdzētu aizsargāt pētniekus no saules uzliesmojumiem un kosmiskajiem stariem.
Problēma ir tā, ka ūdens ir blīvs un smags. Liela daudzuma tā pārvadāšana no Zemes uz Mēnesi būtu dārga. Mēness nokārtot būtu daudz vienkāršāk, ja tur jau būtu ūdens.
Tas ir iespējams: astronomi uzskata, ka pirms Mēness laikiem trāpījušās komētas un asteroīdi atstāja nedaudz ūdens aiz muguras. (Iespējams, ka Zeme ir saņēmusi savu ūdeni tādā pašā veidā.) Ūdens uz Mēness nav ilgs. Tas iztvaiko saules gaismā un nokļūst kosmosā. Tikai dziļu aukstu krāteru ēnās varēja cerēt, ka viņi atradīs kādu sasalušu un paslēptu. Un tiešām šādās vietās var būt ledus nogulsnes. Deviņdesmitajos gados divi kosmosa kuģi, Lunar Prospector un Clementine, ēnu krāteros netālu no Mēness stabiem atrada vilinošas ledus pazīmes - varbūt pat kubikkilometrā. Tomēr dati nebija pārliecinoši.
Lai uzzinātu, vai Mēness ledus tur patiešām ir, NASA plāno nosūtīt robotu skautu. Plānots, ka Lunar Reconnaissance Orbiter jeb īss “LRO” tiks palaists 2008. gadā un orbītā tiks pavadīts Mēness orbītā gadu vai ilgāk. Nēsājot sešus dažādus zinātniskos instrumentus, LRO detalizētāk nekā jebkad iepriekš aprakstīs Mēness vidi.
"Šī ir pirmā misiju virkne," saka Gordons Čins, NASA projekta Goddard Kosmosa lidojumu centra LRO projekta zinātnieks. “Sekos vairāk robotu, apmēram viens gadā, kas ved uz pilotu lidojumu” ne vēlāk kā 2020. gadā.
LRO instrumenti darīs daudzas lietas: viņi detalizēti kartēs un fotografēs Mēnesi, ņem paraugus tā starojuma vidē un, kas ir mazsvarīgi, medības pēc ūdens.
Piemēram, kosmosa kuģa Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP) mēģinās ienākt Mēness polu pastāvīgo ēnu krāteru tumsā, meklējot ledus pazīmes, kas tur slēpjas.
Kā LAMP var redzēt tumsā? Meklējot atstarotās zvaigžņu gaismas blāvo mirdzumu.
LAMP uztver īpašu ultravioletās gaismas viļņu garumu diapazonu. Šajā diapazonā ne tikai zvaigžņu gaisma ir relatīvi spilgta, bet arī šajā diapazonā izstaro visumu caurstrāvojošā ūdeņraža gāze. LAMP sensoram pati telpa burtiski ir gaiša visos virzienos. Ar šo apkārtējo apgaismojumu var pietikt, lai redzētu, kas slēpjas šo krāteru melnajā melnumā.
“Turklāt ūdens ledam ir raksturīgs spektra“ pirkstu nospiedums ”tajā pašā ultravioletās gaismas diapazonā, tāpēc mēs iegūsim spektrālus pierādījumus par to, vai ledus ir šajos krāteros,” skaidro Alans Šterns, Dienvidrietumu pētniecības institūta zinātnieks un galvenais LAMP izmeklētājs.
Kosmosa kuģis ir aprīkots arī ar lāzeru, kas gaismas impulsus var iespiest tumšos krāteros. Instrumenta, ko sauc par Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), galvenais mērķis ir radīt ļoti precīzu visa Mēness kontūru karti. Kā piemaksu tas mērīs arī katra lāzera atstarojuma spilgtumu. Ja augsnē ir tikai 4% ledus kristālu, atgriešanās impulss būtu ievērojami spilgtāks.
LOLA pati par sevi nevar pierādīt, ka tur ir ledus. “Jebkura veida atstarojošie kristāli varētu radīt gaišākus impulsus,” skaidro Deivids Smits, NASA Goddard kosmosa lidojumu centra LOLA galvenais pētnieks. "Bet, ja mēs redzētu spilgtākus impulsus tikai šajās pastāvīgajās ēnās, mums būtu nopietnas aizdomas par ledu."
Viens no LRO instrumentiem, nosaukts Diviner, kartēs Mēness virsmas temperatūru. Zinātnieki var izmantot šos mērījumus, lai meklētu vietas, kur varētu pastāvēt ledus. Pat polāro krāteru pastāvīgajās ēnās temperatūrai jābūt ļoti zemai, lai ledus izturētu iztvaikošanu. Tādējādi Diviner nodrošinās “realitātes pārbaudi” citiem LRO instrumentiem, kas jutīgi pret ledu, identificējot apgabalus, kur pozitīvajām ledus pazīmēm nav jēgas, jo temperatūra ir vienkārši pārāk augsta.
Vēl viena realitātes pārbaude notiks no LRO Mēness izpētes neitronu detektora (LEND), kas saskaita neitronus, kas izsmidzinās no Mēness virsmas. Kāpēc Mēness izstaro neitronus? Un kāds tam sakars ar ūdeni? Mēnesi pastāvīgi bombardē kosmiskie stari, kas, nonākot zemē, rada neitronus. Ūdeņradi saturoši savienojumi, piemēram, H2O, absorbē neitronus, tāpēc neitronu starojuma pazemināšanās var signalizēt par tāda veida oāzi. LEND izstrādā Igors Mitrofanovs no Maskavas Federālās kosmosa aģentūras Kosmosa izpētes institūta.
“Starp LRO dažādiem instrumentiem ir spēcīga sinerģija,” atzīmē Čins. "Neviens no šiem instrumentiem viens pats nespēj sniegt pārliecinošu pierādījumu par ledus uz Mēness, bet, ja tie visi norāda uz ledu tajā pašā apgabalā, tas būtu pārliecinoši."
Šins norāda arī uz vēl vienu iemeslu, ka ledus atrašana netālu no Mēness stabiem būtu aizraujoša:
Netālu no dažiem pastāvīgi ēnotiem krāteriem atrodas kalnaini reģioni, kas atrodas pastāvīgā saules gaismā, romantiski pazīstami kā “mūžīgās saules virsotnes”. Domājams, ka uz vienas no šīm virsotnēm varētu novietot mēness bāzi, nodrošinot astronautus ar pastāvīgu saules enerģiju - netālu no zemāk esošajām krāteru ielejām, bagātām ar ledu un gatavām kalnrūpniecībai.
Vēloša domāšana? Vai saprātīgu plānu? Lunar Reconnaissance Orbiter atspoguļos atbildi.
Sākotnējais avots: [aizsargāts ar e-pastu] Stāsts
