Apollo 12 astronotlarının Dünya’ya dönüşlerinde gördükleri Ay’ın sade manzarası. Kredi bilgileri: NASA
Chandrayaan-3’ün Ay’a inişi ve ardından gelen kükürt tespiti, Ay’daki buz araştırmalarını ileriye taşıyarak yardımcı oldu. NASASürdürülebilir bir ay istasyonu için planlar. Bu gelişmeler, uzay araştırmalarında artan işbirliğinin altını çiziyor.
Ay’da bir uzay istasyonu inşa etmek bir bilim kurgu filminden fırlamış gibi görünebilir, ancak her yeni Ay misyonu bu fikri gerçeğe daha da yaklaştırıyor. Bilim insanları, kalıcı olarak gölgelenen bölgelerdeki (PSR’ler) potansiyel ay buz rezervuarlarına odaklanıyor. Bunlar, her türlü sürdürülebilir ay altyapısının kurulmasının anahtarıdır.
Ağustos 2023’ün sonlarında Hindistan’ın Chandrayaan-3 Uzay aracı, bilim adamlarının şüphelendiği güney kutup bölgesindeki ay yüzeyine indi buz barındırabilir. Bu iniş yalnızca Hindistan için değil, genel olarak bilim camiası için önemli bir dönüm noktası oldu.
İçin benim gibi gezegen bilimcilerChandrayaan-3’ün Vikram iniş aracındaki cihazlardan alınan ölçümler ve küçük, altı tekerlekli gezici Pragyan Ay’ın buz içermesi muhtemel kısımlarına büyüleyici bir yakından bakış sağlıyor. Daha önceki gözlemler, kalıcı olarak gölgede kalan bazı bölgelerde buzun bulunduğunu göstermişti; ancak tahminler, bu buz birikintilerinin miktarı, biçimi ve dağılımına bağlı olarak büyük ölçüde farklılık gösteriyor.
Kutup Buz Birikintileri
Benim ekibim de Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı Ay’daki suyun nereden geldiğini anlama hedefi var. Ay’a çarpan kuyruklu yıldızlar veya asteroitler seçeneklergibi volkanik faaliyet ve güneş rüzgarı.
Bu olayların her biri arkasında kendine özgü bir kimyasal parmak izi bırakır; dolayısıyla bu parmak izlerini görebilirsek, onları suyun kaynağına kadar takip edebiliriz. Örneğin, eğer buzu kuyruklu yıldızlar değil de volkanik aktivite oluşturduysa, Ay’daki buz birikintilerinde kükürtün daha yüksek miktarlarda olması bekleniyor.
Su gibi, kükürt “uçucu” bir elementtir Ay’da çünkü ay yüzeyinde pek kararlı değil. Kolayca buharlaşır ve uzayda kaybolur. Değişken doğası göz önüne alındığında, kükürtün yalnızca Ay’ın daha soğuk kısımlarında birikmesi bekleniyor.
Vikram iniş aracı kalıcı olarak gölgede kalan bir bölgeye inmemiş olsa da, sıcaklığı 69.37°G güney enleminde ölçtü ve kükürt tanımlamak Ay yüzeyindeki toprak tanelerinde. kükürt ölçümü ilgi çekici çünkü kükürt Ay’daki suyun kaynağına işaret ediyor olabilir.
Dolayısıyla bilim insanları, bu gibi uçucu maddelerin nerede bulunabileceğini bulmanın bir yolu olarak sıcaklığı kullanabilirler. Chandrayaan-3’ün sıcaklık ölçümleri, bilim adamlarının uçucu stabilite modellerini test etmesine ve kükürtün iniş alanında ne kadar yakın zamanda birikmiş olabileceğini anlamalarına olanak tanıyabilir.
Ay’da maviyle gösterilen bazı karanlık kraterler asla ışık almaz. Bilim adamları, kalıcı olarak gölgede kalan bu bölgelerin bazılarının buz içerebileceğini düşünüyor. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Keşif Araçları
Vikram ve Pragyan, bilim adamlarının Ay’daki su çalışmalarına yardımcı olan bir dizi uzay aracının en yenileri. NASA’nın Ay Keşif Yörünge Aracı 2009 yılında fırlatıldı ve son birkaç yılını Ay’ı yörüngeden gözlemleyerek geçirdi. LRO’da ortak araştırmacıyım ve verilerini kullan Ay kutuplarındaki suyun dağılımını, şeklini ve bolluğunu incelemek.
Hem Hindistan’ın Chandrayaan-1 yörünge aracı hem de LRO meslektaşlarıma ve bana izin verdi suyun kimyasal parmak izlerini ölçerek kalıcı olarak gölgelenen bölgelerdeki buzu tanımlamak için ultraviyole ve yakın kızılötesi gözlemleri kullanmak. biz kesin olarak tespit edilen su buzu Ay kutuplarındaki en soğuk gölgelerin içindeki bu bölgelerin bazılarında, ancak buzun neden daha yaygın olmadığından hâlâ emin değiliz.
Chandrayaan-3’ün Pragyan gezgini 328 feet (100 metre) yol kat etti ve ay toprağının kimyasını ölçtü. Kredi bilgileri: ISRO
Merkür’deaksine, kalıcı olarak gölgelenen bölgeler neredeyse buzla dolup taşıyor. Birkaç yıldır bilim insanları yüzeye inip Ay’daki uçucu maddelere ilişkin daha ayrıntılı ölçümler yapmanın gerekliliğini fark ettiler. Kükürt tespitleriyle Vikram iniş aracı artık daha büyük bir keşif programının parçası olarak ilk geçici adımları attı.
Gelecekteki Ay Görevleri
NASA’nın gözünü Ay’ın güney kutbuna dikmiş durumda. Yüzeydeki buzu araştırmak için astronotları görevlendiren Artemis III misyonuna öncülük eden Ticari Ay Yükleri Hizmetleri programı, kısa süre önce başlatılan Sezgisel Makineler’in IM-1 misyonu gibi, buz aramak için birden fazla iniş aracı ve gezici gönderecek.
İlk mürettebatlı görev olan Artemis’in fırlatılmasının zaman çizelgesi belirsizlikle çevriliyken, Artemis IIAy’ın uzak tarafının arkasından geçerek Dünya’ya dönen döngüsel bir yörüngeye sahip olan uzay aracı, 2024’ün sonlarında veya 2025’in başlarında fırlatılması planlanıyor.
Baş araştırmacısı olduğum Ay Kompakt Kızılötesi Görüntüleme Sistemi, sıcaklık ölçümleri alacak ve Ay’ın yüzey bileşimini inceleyecek bir kızılötesi kameradır.
L-CIRIS olarak adlandırılan bu kamera, yakın zamanda NASA’ya teslim edilmeden önce son incelemesinden geçti ve tamamlanan uçuş cihazı, 2026’nın sonlarında ticari bir iniş aracıyla fırlatılmaya hazırlanacak.
L-CIRIS’ten önce, VIPER gezici misyonunun 2024 sonlarında Ay’ın güney kutup bölgesine fırlatılması planlanıyor ve burada buz aramak için gerekli araçlar taşınacak. mikro soğuk tuzaklar. Bazıları bir kuruştan büyük olmayan bu küçük gölgelerin önemli miktarda su içerdiği ve daha büyük PSR’lerden daha erişilebilir olduğu varsayılıyor.
L-CIRIS ve NASA’nın Ticari Ay Yükü Hizmetleri programının uzun vadeli hedeflerinden biri, uzun vadeli, sürdürülebilir bir ay istasyonu için uygun bir yer bulmaktır. Astronotlar, potansiyel olarak Antarktika’daki McMurdo istasyonuna benzeyen bu istasyonda kalabilirler, ancak ekonomik olarak ayakta kalabilmek için bir şekilde kendi kendine yeterli olması gerekir. Su çok pahalı Ay’a gemi gönderileceği için istasyonun buz rezervuarlarının yakınına yerleştirilmesi bir zorunluluktur.
Ay’daki bir yerleşim Antarktika’daki McMurdo İstasyonuna benzeyebilir. Katkıda bulunanlar: Gaelen Marsden/Wikimedia Commons, CC BY-SA
Artemis III görevi sırasında NASA astronotları, örneklerin toplanacağı en iyi yerleri değerlendirmek için Ticari Ay Yük Hizmetleri programı ve Chandrayaan-3 dahil diğer görevler tarafından toplanan bilgileri kullanacak. Chandrayaan-3 ve L-CIRIS’in sıcaklık ve bileşim ölçümleri Artemis’in başarılı olması için ihtiyaç duyulan ölçümlerle aynı. Böylece genç ve yaşlı uzay ajansları arasındaki işbirliği, Ay’da uzun vadeli, sürdürülebilir insan varlığının temel özelliği haline geliyor.
Colorado Boulder Üniversitesi Astrofizik ve Gezegen Bilimleri Yardımcı Doçenti Paul Hayne tarafından yazılmıştır.
Orijinal olarak yayınlanan bir makaleden uyarlanmıştır. Konuşma.