Špičkový přístroj z Jet Propulsion Laboratory, který má poskytnout pohled na procesy spojené s vodou na lunárním povrchu, byl nedávno v coloradské hale firmy Lockheed Martin integrován do těla malé sondy. Americká mise Lunar Trailblazer, která má startovat v příštím roce, je tak opět o krok blíže. Přístroj nese název HVM³ (High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper) a bude jedním ze dvou vědeckých nástrojů na LunarTrailblazeru. HVM³ má detekovat vodu na povrchu Měsíce a vytvořit mapu jejího prostorového rozložení včetně určení množství, lokalizace, formy i toho, jak se tyto hodnoty mění v průběhu času. Tyto údaje poskytnou bližší informace o „lunárním koloběhu vody“ a poradí budoucím pilotovaným misím, kde mohou najít zásoby vody vhodné k vytěžení.

„Kalibrace a integrace přístroje HVM³ je důležitým milníkem, protože po třech letech tvrdé práce tým dodal klíčový vědecký přístroj. Je to opravdu úžasná chvíle,“ uvedl Walton Williamson, systémový inženýr z JPL a manažer přístroje HVM³. Druhým přístrojem na Lunar Trailblazeru bude infračervený multispektrální snímač Lunar Thermal Mapper vyvíjený na Oxfordské univerzitě ve Velké Británii, který by měl být doručen a integrován začátkem roku 2023. Projekt Lunar Trailblazer byl k realizaci v rámci programu SIMPLEx (Small Innovative Missions for Planetary Exploration) vybrán v roce 2019 a vskutku nejde o velkou sondu – po vyklopení fotovoltaických panelů bude mít rozpětí jen okolo 3,5 metru. Navzdory menším rozměrům však bude mít velké cíle.

Ačkoliv dřívější pozorování potvrdila, že Měsíc má na svém povrchu vodu, víme o její formě a prostorovém rozložení jen velmi málo. HVM³ je snímkovací spektrometr, který zaplní mezeru v našich znalostech. Má totiž pátrat po specifických vlnových délkách odraženého slunečního záření, které jako otisky prstů prokáží přítomnost různých fotem vody na povrchu Měsíce, čímž vzniknou podrobné mapy ve vysokém rozlišení. Molekuly vody mohou být například uvězněny uvnitř lunárních kamenů a v regolitu (prachu a rozbitých lunárních kamenech – a mohou se na krátkou dobu usadit jako námraza v chladných zastíněných oblastech. Jak se Slunce pohybuje po obloze, pohybují se i stíny na Měsíci – molekuly vody tak mohou cestovat mezi exosférou Měsíce a povrchem, kde se zase mohou usadit jako námraza. Nejpravděpodobnější místa s obsahem velkého množství vody najdeme v trvale zastíněných kráterech u měsíčních pólů – právě proto jde o hlavní cíle aktuálního vědeckého zájmu.

K rozlišení mezi různými formami vody a toho, jak se pohybují, nebo kde se nachází, je přístroj HVM³ vybaven dvěma schopnostmi, které jej odlišují od ostatních spektrometrů. První je schopnost detekovat široké spektrum infračervených vlnových délek, které jsou snadno absorbovány různými formami vody. Druhou je pak citlivost na tyto vlnové délky. Přístroj HVM³ je navržen tak, aby byl citlivý i při nízkých úrovních osvitu. Právě to bude kriticky důležité pro odhalení vody, která se může nacházet v nejtemnějších lunárních kráterech. „Měření trvale zastíněných regionů na povrchu Měsíce bude tou největší výzvou z celé mise,“ ví David R. Thompson, vědecký pracovník z JPL zapojený do projektu přístroje HVM³ a dodává: „K pozorování ledu na dnech těchto kráterů, které po věky neviděly sluneční světlo, použijeme světlo odražené od sousedních sluncem osvětlených stěn kráterů.“

Jelikož je v USA hodně populární basketbal, přirovnává Thompson tento postup k situaci, kdy hráč vystřelí a míč se odrazí od zadní desky do koše. Sluneční fotony (kvantové částice světla) se odrážejí (rozptylují) od sluncem ozářených svahů kráteru a jsou nasměrovány na trvale zastíněného dna kráteru. Místa, kde bude přístroj HVM³ pátrat po vodě, má přístroj Lunar Thermal Mapper sbírat informace o teplotách lunárního povrchu. Společně tak oba přístroje poskytnou vědcům prohloubení znalostí o tom, jak povrchová teplota ovlivňuje rozložení vody na Měsíci. „Tato mise byla šitá přesně na míru, aby odhalila přetrvávající záhadu lunární vody tím, že zmapuje její prostorové rozlišení a také nám pomůže pochopit, zda je uzavřená v lunárním materiálu, nebo jako led pokrývá povrch v chladných místech,“ popisuje Bethany Ehlmann, hlavní vědecká pracovnice mise Lunar Trailblazer z Caltechu a dodává: „Jsem nesmírně hrdá na tým kolem mise Trailblazer za to, že zvládli dokončit důležitý milník dodání přístroje. Nyní se můžeme zaměřit na další fáze, protože se nám blíží start.“

Lunar Trailblazer má být vypuštěn jakožto sekundární náklad mise IM-2, což bude druhý start lunárního landeru Nova-C od firmy Intuitive Machines. V rámci tohoto startu (který neproběhne dříve než v polovině roku 2023) poletí k Měsíci i podpovrchová vrtačka Polar Resources Ice Mining Experiment-1. Misi Lunar Trailblazer spravuje Jet Propulsion Laboratory a vědecký výzkum vede Caltech. JPL, kterou v zastoupení NASA vede Caltech, zajišťuje také systémové návrhy, zajištění mise, přístroj HVM³ a navigaci. Firma Lockheed Martin Space dodává samotnou sondu a integruje letový systém na základě smlouvy s Caltechem. Výzkum misí z programu SIMPLEx spravuje úřad programu planetárních misí sídlící na Marhsallově středisku v alabamském Huntsville – v zásadě jde o součást programu Discovery, který spadá pod centrálu NASA ve Washingtonu.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://caltech-prod.s3.amazonaws.com/…Illustrati.2e16d0ba.fill-1600×810-c100.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/e1_pia25256-1041.jpg
https://science.jpl.nasa.gov/media/images/Lunar_Trailblazer.max-500×500.png
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/2_pia25255-lunar-1041.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/1_pia25254-lunar-1041.jpg