Bilim insanları ayda buzun saklandığından şüpheleniyor ve ABD’den ve yurtdışından çok sayıda misyon onu arıyor

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 Ayın buz içerme olasılığı en yüksek olan kısımlarına büyüleyici bir yakından bakış sağlıyor. Daha önceki gözlemler, kalıcı olarak gölgede kalan bazı bölgelerde buzun mevcut olduğunu göstermişti; ancak tahminler, bu buz birikintilerinin miktarı, biçimi ve dağılımına ilişkin olarak büyük farklılıklar gösteriyor.

Kutup buz birikintileri

Benim ekibim de Atmosfer ve Uzay Fiziği Laboratuvarı Aydaki suyun nereden geldiğini anlama hedefi var. Aya 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 de ay yüzeyinde “uçucu” bir elementtir çünkü ay yüzeyinde pek kararlı değildir. Kolayca buharlaşır ve uzayda kaybolur. Değişken doğası göz önüne alındığında, kükürtün yalnızca ayın 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 çekicidir çünkü kükürt, aydaki 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.

Keşif araçları

Vikram ve Pragyan, bilim adamlarının aydaki su çalışmalarına yardımcı olan bir dizi uzay aracının en yenileri. NASA’nın Ay Keşif Yörünge Aracı 2009 yılında fırlatılan uydu, 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.

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. Şu ana kadar Artemis III yüzeydeki buzu araştırmak için astronotları görevlendirme misyonu, Ticari Ay Yükleri Hizmetleri programı buz başlangıcını aramak için birden fazla iniş ve gezici gönderecek daha sonra 2023’te.

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 uydunun 2024’ün sonlarında veya 2025’in başlarında fırlatılması planlanıyor.

Baş araştırmacısı olduğum Ay Kompakt Kızılötesi Görüntüleme Sistemi, sıcaklık ölçümleri alacak ve ayın yüzey bileşimini inceleyecek bir kızılötesi kameradır.

Dublajlı L-CIRISBu kamera yakın zamanda NASA’ya teslim edilmeden önce son incelemesinden geçti ve tamamlanan uçuş aracı, 2026’nın sonlarında ticari bir iniş aracıyla fırlatılmaya hazırlanacak.

L-CIRIS’ten önce, VIPER gezici görevi yılında başlatılması planlanıyor 2024 sonu Ay’ın güney kutup bölgesine, mikro-soğuk tuzaklarda buz aramak için aletler taşıyacak. 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.

Esnasında Artemis III misyonuNASA astronotları, örneklerin toplanacağı en iyi yerleri değerlendirmek için Ticari Ay Yük Hizmetleri programı ve Chandrayaan-3 dahil diğer misyonlar 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, aydaki uzun vadeli, sürdürülebilir insan varlığının temel özelliği haline geliyor.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okumak orijinal makale.