NASA -team studerer CubeSat -mission for at måle vand på månen

Et team af NASA -forskere ønsker at tegne et mere komplet billede af, hvor vand findes på Månen, og om det vandrer over månens overflade, herunder i de permanent skyggeområder, der ikke har set sollys i måske en milliard år eller mere.

Den første antydning af potentielt vand ved begge måne poler kom i 1994, med Clementine -missionen fløjet i fællesskab af NASA og forsvarsministeriet. Siden da, efterfølgende missioner, såsom Chandrayann-1, Lunar Reconnaissance Orbiter, og månens kraterobservation og sansningssatellit, har opdaget tre varianter af flygtige stoffer eller kemikalier, der fordamper hurtigt:et globalt lag af hydroxid og vand, der kun er et molekyle tykt, underjordisk polarvand is, og polar overfladevandsfrost.

Tidligere missioner ændrede perspektiver

"Fjerndetektering af flygtige måner, især vand og hydroxid, har dramatisk ændret vores perspektiv på en tør måne til en vådere måne, både inden for og på overfladen, "sagde videnskabsmanden Noah Petro." Dog, disse missioner var ikke i stand til at tegne et fuldstændigt billede af de flygtige stoffers fordeling og mulige mobilitet. "

Med finansiering fra NASAs Planetary Science Deep Space SmallSat -studier, eller PSDS3, program, Petro og hans team, som også omfatter University of Hawaii -forsker Paul Lucey samt Goddard -instrumenteksperter, vil studere et CubeSat missionskoncept kaldet Mini Lunar Volatiles Mission, eller MiLUV.

Den seks-enheders MiLUV ville registrere vand på månens overflade ved hjælp af et laserspektrometer, der sporer sin arv til lignende instrumenter af Godar-udviklet lidar-type, der er bygget til at kortlægge topografierne af Mars og Månen.

"At forstå flygtige stoffer i solsystemet er et vigtigt planetarisk videnskabeligt mål for NASA, "Petro sagde." Vi mener, at det bedst egnede instrument til at besvare, hvor disse flygtige stoffer findes og deres mulige bevægelse, er et laserspektrometer, der måler overfladerefleksion ved flere bølgelængder. Fordelen ved denne tilgang er, at ved at bruge et aktivt instrument, vi kan måle i områder, der ikke er belyst. "

Ompakning af eksisterende laserspektrometer

Med finansieringen, holdet studerer ompakning af et eksisterende instrumentkoncept, Lunar Ice Lidar Spectrometer, eller LILIS, at afgøre, om den kan passe ind på en lille satellit og udføre en ingeniørstudie for at vise, at agenturet med succes kunne flyve MiLUV, Tilføjede Petro.

Instrumentet er en tilpasning af succesfulde planetariske lidarsystemer fløjet på Lunar Orbit Laser Altimeter og Mercury Laser Altimeter. Disse instrumenter sprang laserlys af overfladen af ​​Månen og Merkur, henholdsvis, og brugte det returnerende signal til at kortlægge deres topografier. "Vi ønsker at udvide instrumentets muligheder ud over topografi, "Sagde Petro.

I modsætning til det tidligere instrument, der brugte en enkelt bølgelængde, LILIS ville omfatte et multi-band spektrometer. Laseren ville afvise lys fra månens overflade, og spektrometeret ville analysere det reflekterede eller tilbagevendende signal for at bestemme tilstedeværelsen af ​​vand og andre flygtige stoffer.

Som alle kemikalier, vand absorberer lys ved specifikke infrarøde bølgelængder. Ved omhyggeligt at indstille instrumentets detektorer til disse bølgelængder - i dette tilfælde, 1,6 og 3,0 mikron - forskere ville være i stand til at opdage og derefter analysere vandniveauet i laserens lodrette vej. Jo mere vand langs lysets vej, jo dybere absorptionslinjer.

Målinger døgnet rundt

Fordi instrumentet bærer sin egen lyskilde - laseren - kunne missionen bogstaveligt talt fungere dag og nat, uanset sollysforhold. Det betyder, at MiLUV også kunne studere Månens permanent skyggeområder, indsamling af et komplet datasæt, der ville vise, hvordan overfladens flygtige stoffer varierer som en funktion af månens tid, hvis overhovedet Tilføjede Petro.

"Dette er en fokuseret videnskabelig mission, ideel til en CubeSat -mission, "Petro sagde." Det adresserer direkte det videnskabelige mål om at forstå, hvordan de kemiske og fysiske processer i vores solsystem fungerer, interagere, og udvikle sig. Vi håber, at vores undersøgelse vil vise, at dette er en gennemførlig mission. "

Små satellitter, herunder CubeSats, spiller en værdifuld rolle i agenturets udforskning, videnskab, teknologi og uddannelsesundersøgelser. Disse miniaturesatellitter giver en billig platform til NASA-videnskabsmissioner, herunder planetarisk udforskning, Jordobservation, og grundlæggende jord- og rumforskning. De er en hjørnesten i udviklingen af ​​banebrydende NASA-teknologier som laserkommunikation, satellit-til-satellit-kommunikation og autonom bevægelse.