Cubesat, který si posvítí na lunární led

Až na Měsíci přistanou astronauti v rámci programu Artemis, měli by zkusit využívat místní zdroje – třeba vodu. Jedná se o těžký a tím pádem i drahý zdroj pro dopravu ze Země a tudíž by budoucí průzkumníci měli hledat led v místě přistání. Po vytěžení dojde k jeho roztavení a vyčištění, aby mohla být voda poživatelná nebo využitelná pro výrobu raketového paliva. Ale kolik vody na Měsíci vlastně je a kde ji můžeme najít? Tady se budou hodit data z projektu Lunar Flashlight. Jde o malý cubesat přibližně o velikosti poštovní schránky (6U), který má na trvale zastíněných dnech lunárních kráterů hledat přirozeně se vyskytující povrchový led.  Projekt má startovat už příští rok jakožto část sekundárního nákladu mise Artemis I.

„Ačkoliv máme docela dobrou představu, že se v nejchladnějších a nejtemnějších kráterech led nachází, tak předchozí měření byla trochu nejednoznačná,“ říká Barbara Cohen, hlavní vědecká pracovnice projektu z Goddardova střediska a dodává: „Po vědecké stránce je to v pořádku, ale pokud tam chceme poslat astronauty, aby těžili led pro pití, musíme mít jistotu, že tam opravdu je.“ Misi, která je technologickým demonstrátorem, vede Jet Propulsion Laboratory a očekává se u ní několik prvenství. Jako první sonda v historii bude hledat led pomocí laseru. Půjde také o první sondu mimo zemské gravitační pole, která využije „zelené“ pohonné látky – tedy sloučeniny, které jsou bezpečnější než běžně používaný hydrazin.

„Technologické demonstrátory jako je Lunar Flashlight, který má nízké náklady a vyplní mezeru v našich znalostech, nám pomohou se lépe připravit na rozšířenou přítomnost NASA na Měsíci. Zároveň půjde o prověření klíčových technologií pro další průzkum,“ uvedl John Baker, projektový manažer z JPL. Cubesat by měl během dvouměsíční služby provádět nízké průlety nad jižním pólem Měsíce a do trvale zastíněných kráterů bude vysílat laserové paprsky. V polárních oblastech se nachází „studené pasti“, ve kterých se mohou nacházet i jiné ztuhlé látky než jen voda. Materiál může pocházet z komet či asteroidů, které sem dopadly, ale i z interakce slunečního záření s lunárním regolitem.

„Sluneční paprsky se pohybují po okraji kráteru, ale do něj se nedostanou,“ říká Cohen, v jejímž týmu jsou specialisté z University of California, John Hopkins Applied Physics Laboratory, či University of Colorado a dodává: „Jelikož jsou tyto krátery tak chladné, tamní molekuly nezískají dost energie na únik – jsou zde zachyceny po miliardy let.“ Čtyřlaserový reflektometr bude cílit na infračervenou oblast a konkrétně na vlnové délky, které pohlcuje voda. Díky tomu by mělo být možné identifikovat povrchová ložiska ledu. Když laser dopadne na kámen, odrazí se ke cubesatu a bude jasné, že tam žádný led není. Když ale dopadne na led, bude pohlcen a k sondě se neodrazí nic. Čím „tmavší skvrny“ se v datech objeví, tím více ledu v daném místě je.

Lunar Flashlight poskytne informace pouze o ledu na povrchu, nikoliv pod ním – přesto zaplní mezeru v našich znalostech o tom, kolik vody polární oblasti obsahují. „Bude možné porovnat data z Lunar Flashlight s údaji, které máme od jiných sond a hledat v nich případné korelace ohledně výskytu vodního ledu. Bude tak možné získat celkový přehled o rozložení ledu na Měsíci,“ dodala Cohen.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9076196