13. oktober 2014 opplevde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) noe sjeldent og uventet. Mens han overvåket månens overflate, produserte LROs hovedinstrument - Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - et bilde som var ganske uvanlig. Mens de fleste bildene den har produsert var detaljerte og nøyaktige, ble denne utsatt for alle slags forvrengninger.
Fra måten dette bildet ble forstyrret, teoretiserte LRO-vitenskapsteamet at kameraet må ha opplevd en plutselig og voldelig bevegelse. Kort sagt konkluderte de med at den hadde blitt truffet av en liten meteoroid, noe som viste seg å være et betydelig funn i seg selv. Heldigvis ser LRO og kameraet ut til å ha overlevd påvirkningen uskadd og vil fortsette å kartlegge månens overflate i årene som kommer.
LROC er et system med tre kameraer som er montert ombord i LRO romskipet. Dette inkluderer to smale vinkelkameraer (NAC-er) - som tar høyoppløselig svart-hvitt-bilder - og et tredje vidvinkelkamera (WAC), som tar bilder med moderat oppløsning som gir informasjon om månens overflateegenskaper og farge.
NAC-ene fungerer ved å bygge et bilde én linje om gangen, med tusenvis av linjer som brukes til å sammenstille et fullstendig bilde. Mellom fangstprosessen beveger romskipet kameraet i forhold til overflaten. 13. oktober 2014, nøyaktig 21:18:48 UTC, la kameraet til en linje som var synlig forvrengt. Dette sendte LRO-teamet på oppdrag for å undersøke hva som kunne ha forårsaket det.
Anført av Mark Robinson - en professor og hovedetterforsker for LROC ved Arizona State University's School of Earth and Space Exploration - konkluderte LROC-forskerne at det venstre smale vinkelkameraet må ha opplevd en kort og voldelig bevegelse. Siden det ikke var noen romfartshendelser - som en solcellepanelbevegelse eller antennesporing - som kan ha forårsaket dette, så den eneste muligheten ut til å være en kollisjon.
Som Robinson forklarte i et fersk innlegg på LROCs nettsted:
“Det var ingen romfartshendelser (som for eksempel svinger, solcellepanelbevegelser, antennesporing, etc.) som kan ha forårsaket romfartøy i løpet av denne perioden, og selv om det hadde skjedd, burde den resulterende jitteren ha påvirket begge kameraene identisk… Klart der var en kort voldelig bevegelse av venstre NAC. Den eneste logiske forklaringen er at NAC ble rammet av en meteoroid! Hvor stor var meteoroidene, og hvor traff den? "
For å teste dette brukte teamet en detaljert datamaskinmodell som ble utviklet spesielt for LROC for å sikre at NAC ikke ville svikte under oppskytningen av romfartøyet, når alvorlige vibrasjoner skulle oppstå. Med denne modellen kjørte LROC-teamet simuleringer for å se om de kunne gjengi forvrengningene som ville ha forårsaket bildet. Ikke bare konkluderte de med at det var resultatet av en kollisjon, men de var også i stand til å bestemme størrelsen på meteoroidene som traff den.
Resultatene indikerte at den påvirkende meteoroid ville ha målt omtrent 0,8 mm i diameter og hatt en tetthet av en vanlig kondrittmeteoritt (2,7 g / cm³). Dessuten kunne de anslå at den kjørte med en hastighet på omtrent 7 km / s (4,3 miles per sekund) da den kolliderte med NAC. Dette var ganske overraskende, gitt oddsen for kollisjoner og hvor mye tid LRO bruker på å samle inn data.
Vanligvis tar LROC bare bilder i løpet av dagslyset, og i omtrent 10% av dagen. Det er statistisk lite sannsynlig at det ble rammet mens det også ble tatt bilder - bare rundt 5% etter Robinsons eget estimat. Heldigvis har virkningen ikke forårsaket tekniske problemer for LROC, som også er noe av et mindre under. Som Robinson forklarte:
"Til sammenligning er snutehastigheten til en kule avfyrt fra en rifle typisk 0,5 til 1,0 kilometer per sekund. Meteoroiden var mye raskere enn en kulekule. I dette tilfellet unngikk ikke LROC en hurtigkule, men overlevde heller en hurtigkule! LROC ble slått og overlevde for å fortsette å utforske månen, takket være Malin Space Science Systems 'robuste kameradesign. "
Det var først etter at teamet hadde trukket fram at det ikke var forårsaket noen skade som førte til kunngjøringen. I følge John Keller, LRO-prosjektforsker fra NASAs Goddard Space Flight Center, var den virkelige historien her hvordan bildene som ble anskaffet på den tiden, ble brukt til å utlede hvordan og når LRO hadde blitt truffet av en meteoroid.
"Siden virkningen ikke ga tekniske problemer for instrumentets helse og sikkerhet," sa han, "kunngjør teamet først denne hendelsen som et fascinerende eksempel på hvordan ingeniørdata kan brukes, på måter som ikke tidligere var forventet, for å forstå hva som skjer med romfartøyet 380 000 kilometer fra jorden. "
I tillegg viser virkningen av en meteoroid på LRO hvor verdifull informasjonen som oppdrag som LRO gir virkelig er. Utover å kartlegge månens overflate, var orbiten også i stand til å fortelle forskerteamet sitt nøyaktig og når bildene ble satt sammen, alt på grunn av data av høy kvalitet den samler inn.
Siden den ble lansert i juni 2008, har LRO samlet en enorm mengde data på månens overflate. Oppdraget er blitt utvidet flere ganger, fra den opprinnelige varigheten på to år til de snaut ni. Den pågående ytelsen er også et vitnesbyrd om holdbarheten til håndverket og dets komponenter.
Husk å glede deg over denne videoen av bildene hentet av LRO, takket være LROC-teamet:
