Indias romorganisasjon, ISRO, lanserte Chandrayaan 2 to the Moon i fjor. Mens landeren Vikram krasjet på månens overflate 7. september, fortsetter orkanen Chandrayaan 2 og går i bane rundt Månen.
Chandrayaan 2-orbiteren er vert for et omfattende sett med instrumenter for å kartlegge månen, og nå får vi en titt på dataene den har sendt.
ISRO-forskere hadde sendt inn et flertall av de første resultatene fra omløperens kartleggingsinstrumenter som skulle presenteres på flaggskipets 51. Lunar and Planetary Science Conference i mars. Dette er en årlig konferanse som arrangeres i USA der mer enn 2000 planetforskere og studenter fra hele verden deltar og presenterer sitt siste arbeid. På grunn av bekymringer rundt Novel Coronavirus har konferansen imidlertid blitt avlyst.
Ser et krater i mørket
Chandrayaan 2 orbiter har et optisk kamera kalt Orbiter High-Resolution Camera (OHRC) som tar detaljerte bilder av månen. OHRC kan avbilde med en beste oppløsning på 0,25 meter / piksel og slå NASA Lunar Reconnaissance Orbiters (LRO) best på 0,5 meter / piksel.
Tilbake i oktober så vi allerede OHRC bøye musklene ved å sende bilder der steinblokker mindre enn 1 meter store var tydelig synlige. Og nå har OHRC demonstrert avbildning av et område som ikke er direkte opplyst av sollys! Den fanget et bilde av et kratergulv i skygge ved å se det svake lyset falle på det som har blitt reflektert fra kraterranden!
Når du beveger deg fremover, vil denne evnen bli brukt til å avbilde innsiden av kratre på månepolene, der sollyset aldri når. Kartlegging av terrenget til polare kratre er viktig fordi det antas at fremtidige månehabitater er stasjonert i nærheten av dem, og transporterer vann og andre ressurser fra dem.
3D-kart med høy oppløsning
Terrain Mapping Camera (TMC 2) ombord Chandrayaan 2 er en stereobilde, noe som betyr at den kan ta 3D-bilder. Det gjør det ved å avbilde det samme nettstedet fra tre forskjellige vinkler, i likhet med NASAs LRO, hvorfra et 3D-bilde er konstruert.
TMC 2 har strålte bilder tilbake fra 100 km over månens overflate, og 3D-visningene som er generert fra dem ser bra ut. Her er et av et krater og en rynket ås, det siste er et tektonisk trekk.
Slike bilder er veldig nyttige for å forstå hvordan månefunksjoner dannes og får sin form. For eksempel kan et 3D-bilde bidra til å konstruere et nøyaktig bilde av geometrien til støt som dannet et krater.
Over tid vil Chandrayaan 2 gi den høyeste oppløsningen 3D-bilder av hele månen, og den beste saksoppløsningen er 5 meter / piksel.
Forbedrede øyne i det infrarøde
Imaging Infrared Spectrometer (IIRS) på Chandrayaan 2 er etterfølgeren til det berømte Moon Mineralogical Mapper (M3) instrumentet ombord Chandrayaan 1.
M3-instrumentet, som ble bidratt av NASA, har blitt offentlig anerkjent for sin utmerkede mineralkartleggingsevne og deteksjon av vann på månen. Noah Petro, prosjektforsker for LRO, bemerket nylig på Twitter:
“For 10 år siden avsluttet Chandrayaan-1 i dag. Jeg var så heldig å være en liten del av det oppdraget. M3-instrumentet tillot oss å ta et stort skritt fremover for å lære om sammensetningen av det 8. kontinentet! ”
- Noah Petro, prosjektforsker for LRO, på Twitter.
Både IIRS og M3 oppdager reflektert sollys fra månens overflate. Forskere identifiserer mineraler på overflaten basert på mønstrene i disse refleksjonene. IIRS kan skryte av nesten det dobbelte av sensitiviteten til M3 i infrarødt lys, og de første resultatene viser til den effekten. Her er bilder av Glauber-krateret sett av henholdsvis IIRS og M3.
Takket være M3, vet forskere nå at månegrunnen holder spor av vann og hydroksylmolekyler selv i ikke-polare regioner. IIRS ombord Chandrayaan 2 vil kartlegge vannkonsentrasjoner i månelandet med forbedret følsomhet. Chandrayaan 2s langsiktige observasjoner tar sikte på å skille hvordan vanninnholdet i månejorda endrer seg som svar på månemiljøet, dvs. hvordan månevannssyklusen ser ut.
Vær oppmerksom på at alt dette fremdeles er mindre vannmengde enn de tørreste ørkenene på jorden. Månepolene vert imidlertid betydelig mer vann. Og det er her Chandrayaan 2s radar kommer inn i bildet.
Kvantifiserer vann på månen
DFSAR (Dual Frequency Synthetic Aperture Radar) ombord i Chandrayaan 2 orbiter er etterfølgeren til Miniature Synthetic Aperture Radar (Mini-SAR) på Chandrayaan 1. DFSAR trenger inn på månens overflate dobbelt så dypt som Mini-SAR. Ikke bare det, DFSAR kan også skryte av en høyere oppløsning enn radaren ombord LRO kalt Mini-RF. De første resultatene demonstrerer like mye, og sammenligner et DFSAR radarbilde av region med Mini-RF.
Med større penetrasjonsdybde og høyere oppløsning enn noen tidligere instrumenter, er Chandrayaan 2s orbiter i ferd med å kvantifisere nøyaktig hvor mye vann som er fanget under de permanent mørke kratergulvene på Månens poler. Aktuelle estimater basert på tidligere observasjoner antyder at Månens poler har mer enn 600 milliarder kg vann, tilsvarer minst 240 000 svømmebassenger i olympisk størrelse.
Hva blir det neste?
Måneforskningen og letemiljøene er enige om at vi kan utnytte vannis på Månens poler for å drive fremtidige måneliv. Ved å bruke solenergi som genereres av naturtypene, kan vi også dele vannisen i hydrogen og oksygen for bruk som rakettbrensel.
Men før vi planlegger naturtyper ved Månens poler, må vi vite mer om arten av vannis i disse regionene og hvordan vi får tilgang til den gitt deres terreng. De første resultatene fra Chandrayaan 2 viser tydelig løftet om den høyeste oppløsnings-mapper som noen gang er sendt til Månen. ISRO har uttalt at Chandrayaan 2 vil omløpe månen i syv år, og det bør være god tid til å kartlegge og kvantifisere vann og deres vertsregioner på månen fullt ut.
Overflateoppdrag som utforsker disse vannskjærende permanent skyggefulle regionene, som NASAs kommende VIPER-rover, er det neste logiske skrittet mot bærekraftige naturtyper på Månen. Når vi utvikler teknologier som tapper vann i isen på Månen, kan vi kolonisere ikke bare vår himmelske nabo, men solsystemet. Vi skal være glad for at månen vår har rikelig med vann; vi kan ikke fortsette å dra alt ut av jordens gravitasjonsbrønn for alltid.
