Miniradar kunne scanne månen for vand og beboelige tunneler

En miniature-enhed, der scanner dybt under jorden, er ved at blive udviklet for at identificere isaflejringer og hule lavarør på månen for mulig menneskelig bosættelse.

Prototypenheden, kendt som MAPrad, er kun en tiendedel af størrelsen af ​​eksisterende jordgennemtrængende radarsystemer, kan dog se næsten dobbelt så dybt under jorden – mere end 100 meter nede – for at identificere mineraler, isaflejringer, eller hulrum såsom lavarør.

Den lokale start-up CD3D PTY Limited har nu modtaget et tilskud fra den australske rumfartsorganisations moon to Mars-initiativ for at videreudvikle prototypen med RMIT University, herunder at teste det ved at kortlægge et af Jordens største tilgængelige systemer af lavarør.

CD3D CEO og RMIT æresprofessor, James Macnae, sagde, at deres unikke geofysiske sensor havde flere fordele i forhold til eksisterende teknologi, der gjorde den mere velegnet til rummissioner.

"MAPrad er mindre, lettere og bruger ikke mere strøm end eksisterende jordgennemtrængende radarenheder, kan dog se op til hundreder af meter under overfladen, som er omkring dobbelt så dyb som eksisterende teknologi, " sagde Macnae.

"Det var i stand til at opnå denne forbedrede ydeevne, selv efter at være blevet krympet til en håndholdt størrelse, fordi den opererer i et andet frekvensområde:ved at bruge den magnetiske snarere end den elektriske komponent af elektromagnetiske bølger."

De magnetiske bølger, der udsendes og detekteres af enheden, måler ledningsevne og elektromagnetiske bølgerefleksioner for at identificere, hvad der ligger under jorden. Hulrum og vandis giver stærke refleksioner, mens forskellige metalaflejringer har høj ledningsevne på unikke niveauer.

Fra minedrift til månemission

Det specialiserede radarsystem er udviklet af RMIT University og det canadiske firma International Groundradar Consulting i et samarbejdsprojekt finansieret gennem AMIRA Global-netværket.

Vellykkede feltforsøg er siden blevet udført i Australien og Canada ved hjælp af en prototype med rygsæk til minedrift og mineralprospektering.

"MAPrads indledende udvikling var specifikt fokuseret på at lette droneundersøgelser til minedriftsapplikationer, men det har åbenlyse anvendelser i rummet, hvor størrelse og vægt er i højsædet, så det er der, vi nu fokuserer vores indsats, " sagde Macnae.

For yderligere at bevise teknologiens anvendelighed til en række månemissioner, forskerne vil søge tilladelse til at scanne et af verdens største tilgængelige systemer af lavarør ved de spektakulære Undara-huler i Far North Queensland, Australien.

Undara er et aboriginsk ord, der betyder 'lang vej,' " med henvisning til det usædvanligt lange system af lavarør, der er placeret i parken. Rørene har diametre på op til 20 meter og nogle er flere hundrede meter lange.

RMIT University ingeniør, Dr. Graham Dorrington, sagde, at de ville krydse parken over hulerne for at opdage hulrummene nedenfor, hvoraf nogle ikke er helt kortlagt endnu.

"Vi kender dimensionerne på hovedrørene, så sammenligning med overfladescanninger for at kontrollere nøjagtigheden burde være mulig, " han sagde.

"Undara vil være et fremragende teststed for os, da det er det tætteste på Jorden til lavarørene, der menes at eksistere på månen og Mars."

Søgen efter vand og ly i rummet

Massive tunneler efterladt af gamle vulkanske lavastrømme kan eksistere på lave dybder under månens og Mars overflade.

Det menes, at disse indhegninger kunne være velegnede til konstruktion af rumkolonier, da de giver beskyttelse mod månens hyppige meteoritnedslag, højenergi ultraviolet stråling og energiske partikler, for ikke at tale om ekstreme temperaturer.

På månens overflade, for eksempel, dagtemperaturer er ofte langt over 100 grader celsius, falder dramatisk til under -150 grader Celsius om natten, mens de isolerede tunneler kunne give et stabilt miljø på omkring -22 grader celsius.

Men af ​​mere umiddelbar bekymring er at kortlægge isvandsaflejringer på månen og få et klarere billede af de ressourcer, der er tilgængelige der til at understøtte livet.

Dorrington sagde, at deres system kunne monteres på en space rover, eller endda knyttet til et rumfartøj i lav kredsløb, til at overvåge for mineraler i nære fremtidige missioner og for lavarør i senere missioner.

"Efter lavarørstesten senere på året, det næste trin vil være at optimere enheden for ikke at forstyrre eller interagere med nogen af ​​space rover eller rumfartøjets metalkomponenter, eller forårsage inkompatibel elektromagnetisk interferens med kommunikation eller andre instrumenter, " sagde Dorrington.

"Kvalificerer MAPrad til pladsforbrug, især til brug på månen, vil være en betydelig teknisk udfordring for os, men vi forudser ingen showstoppere."

Holdet vil bruge de unikke muligheder i RMIT Micro Nano Research Facility og Advanced Manufacturing Precinct og søger også at samarbejde om senere udviklingsstadier med specialister i rumfartøjsintegration eller organisationer med tilgængelighed af nyttelast.