Οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι η εξάτμιση Lander θα μπορούσε να σύννεφους μελέτες των σεληνιακών παγωτών
Οι πυραύλους από ένα γη που προσπαθεί να αγγίξουν κοντά στο σεληνιακό νότιο πόλο θα μπορούσαν να διαταράξουν τις καταθέσεις του νερού-πάγου εκεί, ενδεχομένως να περιπλέκουν τις μελλοντικές αποστολές που αναζητούν αυτούς τους κατεψυγμένους πόρους, σύμφωνα με μια νέα μελέτη του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας.
Οι ερευνητές δημιούργησαν ένα μοντέλο υπολογιστή για να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο ο πλυντήρας του Lander θα αλληλεπιδράσει με διάφορους τύπους καταθέσεων εδάφους και πάγου στο σεληνιακό νότιο πόλο, όπου το φως του ήλιου δεν φτάνει ποτέ στο κάτω μέρος των κρατήρων και άλλων παρόμοιων δομών. Αυτές οι μόνιμα σκιασμένες περιοχές ή PSRs είναι γνωστό ότι είναι αρκετά κρύα και πολλοί θεωρούνται ότι περιέχουν ρηχές δεξαμενές πάγου νερού που οι μελλοντικοί αστροναύτες θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιήσουν ως πηγή πόσιμου νερού, προωθητικού πυραύλου και οξυγόνου.
"Αυτό που βρήκαμε ήταν πολύ εκπληκτικό - ενώ προσπαθούσε να προσγειωθεί με ασφάλεια στο PSRS, μερικοί πυραύλοι θα μπορούσαν να πετάξουν κατά λάθος την εκτόξευση και να διαταράξουν την επιφάνεια τόσο πολύ που εμποδίζει τα όργανα του τμήματος του NC, όπως η γη, η γη και η ατμοσφαιρική μολύβια του Paul Hayne. έρευνα.
Τα σεληνιακά δείγματα που έφεραν πίσω από αποστολές του Απόλλωνα περιείχαν έως 1% νερό, αλλά αυτά συλλέχθηκαν από περιοχές χαμηλού γεωγραφικού πλάτους που θα είχαν εκτεθεί σε θερμότητα και επομένως θα είχαν στεγνώσει σημαντικά κατά τη διάρκεια των δισεκατομμυρίων ετών από τότε που σχηματίστηκαν. Σε μόνιμα σκιασμένες περιοχές, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ο πάγος του νερού θα μπορούσε να διατηρηθεί πολύ πιο κοντά στην σεληνιακή επιφάνεια.
Το νερό και τα άλλα πτητικά βρίσκονται υπό προσεκτική εξέταση από τη NASA, η οποία έχει εντοπίσει τα σεληνιακά PSR ως στόχο υψηλής προτεραιότητας για ρομποτικές και δυνητικά αποστολές. Για παράδειγμα, η επερχόμενη ρομποτική αποστολή Artemis III θα στείλει ένα δρομέα στον κρατήρα Shackleton, μία από τις πιο ψυχρές μόνιμα σκιασμένες περιοχές του νότιου πόλου, για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με τη διανομή του πάγου νερού.
"Η κατανόηση της φύσης και της κατανομής του πάγου νερού στους σεληνιακούς πόλους είναι εξαιρετικά σημαντική, διότι θα μπορούσε να ενημερώσει την επιλογή και τις λειτουργίες του χώρου προσγείωσης διαστημικών οχημάτων, τη μελλοντική χρήση in situ πόρων, τις πιθανές επιστημονικές ανακαλύψεις και την τελική χρήση και εξερεύνηση αυτών των κρύων σκοτεινών περιοχών", λέει ο Hayne.
Hayne και πρώην Ph.D. Ο φοιτητής και συν-συγγραφέας Paul Byrne, τώρα καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσινγκτον στο St. Louis, έτρεξε το μοντέλο του υπολογιστή τους κάτω από διαφορετικά σενάρια σε πέντε πιθανές περιοχές προσγείωσης της Artemis. Τα διαφορετικά σενάρια κυμαίνονταν από σκληρές, χωρίς πάγο βραχώδεις επιφάνειες σε εκείνες που περιέχουν έως και 60% πάγο στο ανώτερο στρώμα του Regolith. Επίσης, μοντελοποίησαν δύο υποθετικούς κινητήρες πυραύλων χρησιμοποιώντας διαφορετικά επίπεδα καυσίμου και ώθησης.
Το καυσαερίδες από τον πυραύλο θα εξατμίζει τον πάγο νερού κοντά στο Lander, δημιουργώντας μεγάλα σύννεφα ατμών. Αυτά τα σύννεφα θα μπορούσαν να επεκταθούν για εκατοντάδες μέτρα κάτω από την περιοχή και εκατοντάδες μέτρα πάνω από την επιφάνεια, κρύβοντας αποτελεσματικά τα δεδομένα που θα μπορούσαν διαφορετικά να μπορούν να δουν τα όργανα επιφανείας. Ωστόσο, τα μοντέλα της ομάδας έδειξαν επίσης ότι ένας πιο αποτελεσματικός κινητήρας θα μπορούσε να μειώσει το μέγεθος των σύννεφων ατμών, επιτρέποντας σαφέστερες επιφανειακές παρατηρήσεις.
"Καθώς επιστρέφουμε στο φεγγάρι, είναι σημαντικό να έχουμε μια ακριβή ιδέα της θέσης και της αφθονίας των σεληνιακών καταθέσεων πάγου, ώστε να μπορέσουμε να σχεδιάσουμε αναλόγως για μελλοντικές αποστολές", λέει ο Byrne. "Και πρέπει να είμαστε σε θέση να λειτουργούμε με ελάχιστη επίδραση σε αυτά τα PSR - μερικά από τα πιο παρθένα περιβάλλοντα στο ηλιακό μας σύστημα - για να διασφαλίσουμε ότι δεν διαταράσσουμε την επιστημονική τους αξία ως εργαστήρια για να κατανοήσουμε το παρελθόν κλίμα και την τοποθέτηση του νερού στο φεγγάρι".
Αναφορά
"Αξιολόγηση της ανίχνευσης πάγου νερού σε σεληνιακές μόνιμα σκιασμένες περιοχές μέσω του Lander Outgass κατά τη διάρκεια της κατάστασης και των αναβαθμισμένων επιχειρήσεων", Paul O. Hayne, Paul K. Byrne, Journal of Geophysical Research, DOI:10.1029/2021JE007018.
