NASA’nın Lunar Trailblazer’ı ile entegre edilmiş Ay suyu görüntüleyici

NASA’nın Pasadena, California’da Caltech liderliğindeki Ay suyunu ve Ay’ın su döngüsünü anlama misyonu olan Lunar Trailblazer, gelecek yıl lansmana bir adım daha yaklaştı. Bu ayın başlarında, ajansın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı, Colorado’daki Lockheed Martin Space’e önemli bir bilim aracı teslim etti ve ekipler bunu küçük uydu veya SmallSat ile entegre etti.

Yüksek Çözünürlüklü Uçucu Maddeler ve Mineraller Ay Eşleyicisi (HVM) olarak adlandırılan araç³), Lunar Trailblazer’daki iki kişiden biridir. HVM³ bolluğunu, yerini, şeklini ve zaman içinde nasıl değiştiğini belirlemek için ayın yüzeyindeki suyu tespit edip haritalandıracak. Bu bilgi, Ay’daki su döngüsü hakkında veri sağlayacak ve su kaynaklarının nerede bulunabileceği ve bir kaynak olarak çıkarılabileceği konusunda gelecekteki insan misyonlarına bilgi sağlamaya yardımcı olacaktır.

“HVM’nin kalibrasyonu ve entegrasyonu³ önemli bir dönüm noktasıdır, çünkü üç yıllık sıkı çalışmanın ardından ekip, temel bilim aracımızı teslim etti. JPL ve HVM’de sistem mühendisi olan Walton Williamson, “Bu çok heyecan verici bir zaman” dedi.³ enstrüman yöneticisi.

Diğer araç, Lunar Thermal Mapper kızılötesi multispektral görüntüleyici, İngiltere’deki Oxford Üniversitesi tarafından geliştiriliyor ve 2023’ün başlarında teslim edilmesi ve entegrasyonu planlanıyor.

Mükemmel hassasiyet

2019’da NASA’nın Küçük Yenilikçi Gezegen Keşfi Görevleri (SIMPLEx) programı kapsamında seçilen Lunar Trailblazer, güneş panelleri tam olarak konuşlandırılmış halde yalnızca 3,5 metre (11,5 fit) genişliğindedir, ancak geniş kapsamlı hedeflere sahip kompakt bir uzay aracıdır.

Geçmiş gözlemler, ayın yüzeyinde su olduğunu doğrulamış olsa da, dağılımı veya şekli hakkında çok az şey biliniyor. HVM³bir görüntüleme spektrometresi, yüksek çözünürlüklü haritalar yapmak için farklı su biçimlerinin spektral parmak izlerini veya yansıyan güneş ışığının dalga boylarını Ay manzarası üzerinde haritalayarak bu bilgi boşluğunu dolduracaktır.

Örneğin, su molekülleri ay kayası ve regolitin (kırık kaya ve toz) içine hapsolabilir ve kısa süreler için soğuk gölgelerde don olarak yerleşebilirler. Ay günü boyunca güneş gökyüzünde hareket ederken, gölgeler de hareket eder, bu su moleküllerini ayın ekzosferine çevirir ve onları bir kez daha don olarak yerleşebilecekleri diğer soğuk yerlere taşır. Önemli miktarlarda su buzu tutma olasılığı en yüksek olan yerler, bilim ve keşif için temel hedefler olan Ay kutuplarındaki kalıcı gölgeli kraterlerdir.

Bu farklı su biçimleri, nasıl hareket ettikleri ve nerede bulundukları arasında ayrım yapmak için HVM³ onu diğer spektrometrelerden ayıran iki temel özelliği vardır. Birincisi, farklı su biçimleri tarafından kolayca emilen çok çeşitli kızılötesi dalga boylarını algılama yeteneğidir. İkincisi, bu dalga boylarına duyarlılığıdır: HVM³ Ay’ın en karanlık kraterlerinde bulunabilecek suyu açığa çıkarmak için kritik olacak olan düşük aydınlatma seviyelerine duyarlı olacak şekilde tasarlanmıştır.

JPL ve HVM’de kıdemli araştırma bilimcisi olan David R. Thompson, “Ay yüzeyinin kalıcı olarak gölgeli bölgelerini ölçmek, görevin en zorlu kısmı olacak” dedi.³ enstrüman bilimcisi. “Eonlardır güneş ışığı görmeyen kraterlerin zeminlerinde herhangi bir buz gözlemlemek için, komşu güneş enerjisiyle aydınlatılan krater duvarlarından saçılan ışığı kullanacağız.”

Thompson bunu basketbolda bir oyuncunun arkalıktan sepete seken bir şut yaptığı bir banka şutuna benzetiyor. Güneş fotonları – ışığın kuantum parçacıkları – kraterin güneşli yamaçlarından sıçrar veya saçılır ve kalıcı olarak gölgelenmiş krater diplerine yönlendirilir. Bu ışık, doğrudan güneş ışığından bin kat daha sönük olabilir ve mükemmel enstrüman hassasiyeti gerektirir.

nerede HVM³ su arayacak, Lunar Thermal Mapper ay yüzeyinin sıcaklık özelliklerini detaylandıracak. Birlikte, bilim insanlarına yüzey sıcaklığının Ay’daki su dağılımını nasıl etkilediğine dair daha derin bir bilgi sağlayacaklar.

Lunar Trailblazer müdürü Bethany Ehlmann, “Bu görev, dağılımını haritalandırarak Ay’ın suyunun devam eden gizemini ortaya çıkarmak ve aynı zamanda Ay malzemesi içinde mi yoksa yüzeyi buz gibi mi kapladığını anlamamıza yardımcı olmak için özel olarak yapıldı” dedi. Caltech’te araştırmacı. “Cihaz teslimatının bu önemli kilometre taşını tamamladıkları için Öncü ekibiyle son derece gurur duyuyorum. Lansmana yaklaşırken şimdi sonraki aşamalara odaklanıyoruz.”