Kategorie
Kosmologia

Clementine i Lunar Prospector

Lunar Prospector – również zbudowany i wysłany za 80 milionów dolarów – jest statkiem kosmicznym mniej skomplikowanym i dysponującym mniejszymi możliwościami niż Clementine. Nie ma laserowego miernika wysokości i odległości, wielopasmowych czujników, ani nawet kamery. Został jednak wyposażony w spektrometr promieni gamma, służący do określania koncentracji podstawowych związków, występujących na powierzchni Księżyca, oraz, co ważniejsze, w spektrometr neutronowy – czuły instrument, dzięki któremu można wykrywać wodór w glebie księżycowej.

Lunar Prospector został wystrzelony w styczniu 1998 roku. Już w marcu główny kierownik naukowy misji, dr Alan Binder, ogłosił pierwsze jej wyniki. Według Bindera i jego zespołu spektrometr neutronowy na pokładzie sondy wykrył obecność wody – w koncentracji 0,5% – na obydwu biegunach Księżyca. Dokładne pomiary spektrometru wykazały bowiem obecność wodoru w ilości około 0,05% (500 ppm). Binder i jego współpracownicy uznali, że wykryty wodór występuje w postaci wody, gdyż substancja ta waży 10 razy tyle co wodór w niej zawarty. Przypuszczenie Bindera popiera większość specjalistów od badań planetarnych, lecz nie wszyscy się z nim zgadzają.

Gleba zawierająca 0,5% wody jest znacznie wilgotniejsza niż jakakolwiek inna znaleziona dotąd na Księżycu, lecz i tak suchsza niż piaski Sahary, pył marsjańskich pustyń czy nawet beton. Binder wierzy jednak, że wykryta woda może występować nie jako półprocentowa zmarzlina, równo rozłożona na powierzchni całego bieguna, lecz w postaci małych kraterów wypełnionych czystym lub prawie czystym lodem, rozrzuconych tu i ówdzie. Taki obraz byłby w większej zgodzie z danymi przekazanymi przez radary Clementine (które raczej nie mogły wykryć zmarzliny). Wynik 0,5% oznaczałby w takiej sytuacji, że kratery wypełnione lodem pokrywają 0,5% powierzchni bieguna. Jeśli tak, zasoby lodu odkryte przez sondę Lunar Prospector byłyby znaczniej łatwiej dostępne.

Z obecnej wysokiej orbity instrumenty pokładowe sondy nie są w stanie ustalić, która z dwóch możliwości jest prawdziwa – zmarzlina na całej powierzchni biegunów czy małe obszary pokryte lodem. W miarę postępów misji planuje się obniżenie orbity sondy, co zwiększy rozdzielczość pomiarów, gdy Lunar Prospector zbliży się do powierzchni Księżyca. Zacieśnienie orbity może jednak nie wystarczyć – nawet na niższych wysokościach sonda w dalszym ciągu będzie przecież dziesiątki kilometrów ponad powierzchnią. Jeżeli pola lodowe mają średnicę kilku kilometrów lub mniej, Lunar Prospector nie odróżni ich od zmarzliny. (Sonda Lunar Prospector w sposób kontrolowany rozbiła się na południowym biegunie Księżyca 31 lipca 1999 roku).

Tak naprawdę potrzebujemy statku kosmicznego, którego urządzenia pokładowe są w stanie obserwować powierzchnię bezpośrednio. Proponowano wysłanie zautomatyzowanego pojazdu w okolice zacienionych kraterów polarnych. Taka misja mogłaby zakończyć się sukcesem, choć tego typu projekt stanowi znaczące wyzwanie konstrukcyjne, ponieważ temperaturę w zacienionych kraterach ocenia się na -230°C. Pojazd musiałby być zasilany reaktorem jądrowym lub generatorem izotopowym, więc jego start z Ziemi zostałby z pewnością oprotestowany przez radykalnych aktywistów, którzy postanowili poświęcić życie na opóźnianie eksploracji kosmosu z wykorzystaniem energii atomowej (zamiast zająć się innymi problemami, takimi jak bieda, wojny i niesprawiedliwość). W dodatku pojazd mógłby wjechać do niewłaściwego krateru, co, biorąc pod uwagę jego mocno ograniczony zasięg, oznaczałoby zapewne koniec misji, gdyż nie byłby w stanie dotrzeć do drugiego miejsca, by tam rozpocząć poszukiwania. Lepszym wyjściem byłoby wysłanie kolejnej sondy na orbitę Księżyca, lecz tym razem wyposażonej w zestaw niezwykle czułych, nowoczesnych sensorów. Innymi słowy, potrzebna jest sonda, której układ zasilania byłby na tyle potężny, by mogła oświetlić wiązką światła zacienione regiony i wykonać ich zdjęcia. Użytecznym pomocniczym instrumentem byłby odpowiednio skonstruowany radar, penetrujący grunt i działający na kilku różnych częstościach. Tego typu radar pracujący na niskich częstościach może dotrzeć na dużą głębokość pod powierzchnię, lecz ma niską zdolność rozdzielczą. Radary działające na wysokich częstościach dostarczają więcej szczegółów, lecz nie sięgają tak głęboko. Sonda powinna mieć na pokładzie obydwa ich rodzaje. Jej zbudowanie nie wykracza poza nasze możliwości techniczne i prawdopodobnie koszty nie przekroczyłyby kosztu wysłania Clementine czy statku Lunar Prospector.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *