Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Laboratorier solsystem arv

William Hartmann projicerer fotografiske plader af månen på en hvid klode for at skabe Rectified Lunar Atlas. Kredit:UA Lunar and Planetary Laboratory

Da de første mennesker trådte ind på månen for et halvt århundrede siden den 20. juli, 1969, de vidste, at de begav sig ud i det ukendte. Nogle havde frygtet, at deres lander ville blive opslugt af bundløse lag af støv, da næsten intet var kendt om månens overflade på det tidspunkt. Men de vidste, at det ikke ville i høj grad takket være banebrydende forskning, der udføres på University of Arizonas dengang nye Lunar and Planetary Laboratory.

Da Gerard P. Kuiper grundlagde laboratoriet ni år tidligere, i 1960, der var skepsis og manglende interesse for, at mennesker besøgte månen. Men at nå til månen blev en prioritet, da rumkapløbet tog fart i de tidlige 60'ere. Kuiper og hans UA-laboratorium blev pludselig efterspurgt.

Nu, på 50-årsdagen for den første bemandede mission til månen markeret af Apollo 11-landingen, UA-forskere fejrer den banebrydende og afgørende rolle, UA har haft i eksplosionen af ​​rumvidenskabelig forskning, med til at forme det, vi ved om vores solsystem og videre i dag.

"UA har været en del af næsten alle NASAs planetariske udforskningsmissioner, og med lederroller på mange af dem, " sagde Tim Swindle, direktør for UA Department of Planetary Sciences og Lunar and Planetary Laboratory, eller LPL. "Vores kandidater og alumner har også været involveret i mange missioner. Det er vores mål."

William K. Hartmann, en UA-alumne, der studerede hos Kuiper, var medvirkende til at hjælpe med at skabe nogle af de første kort over månen.

"Vi projicerede billeder af månen på en hvid klode, fotograferede derefter kloden fra forskellige vinkler for at lave et atlas over månetræk ovenfra, som de ville blive set af astronauter, der kredser om månen, " sagde Harmann.

Han formede også tidlige teorier omkring oprindelsen af ​​Jordens måne og har ydet andre væsentlige bidrag til månevidenskabens område.

I løbet af sin videnskabelige karriere, Hartmann opdagede flere nedslagsbassiner på månen. I løbet af 1960'erne, han forudsagde alderen på månens lava-sletter. Hans forudsigelser blev bekræftet gennem prøver returneret af Apollo-missionerne.

Apollo-missionerne påvirkede også Kuiper, mens han var i UA. Han tog sine elever med på udflugter til steder på Jorden, som han mente var repræsentative for, hvad eleverne kunne se på månen eller i solsystemet, såsom Meteor Crater i det nordlige Arizona, klitmarker eller de omfattende lavastrømme, der dækker Big Island of Hawaii. Den slags lærerige udflugter fortsætter i dag.

"Under vores studieture, studerende besøger planetariske analoge steder, " Svindel sagde. "Det er en vigtig del af vores afdelingskultur. Vi kan sende et robotrumfartøj til steder i vores solsystem og videre, men vi vil aldrig være i stand til at se dem så godt, som vi kan se steder på Jorden. Ved at sammenligne disse websteder ved hjælp af enhver videnskabelig teknik, vi kan komme i tanke om, vi kan lære, hvordan de steder derude i rummet kan være."

Som forberedelse til Phoenix Mars-missionen, den første planetariske mission ledet af et universitet, et UA-hold rejste til Antarktis for at studere, hvordan de instrumenter, de havde udviklet, ville fungere i det, der betragtes som det mest Mars-lignende miljø på Jorden.

LPL's arv med at studere steder på Jorden for at forstå steder langt, langt væk bliver mere relevant, efterhånden som mere kraftfulde teleskoper er begyndt at opdage en voksende liste af planeter, der kredser om andre stjerner såvel som fremmede objekter i vores solsystem, såsom asteroiden Bennu.

Instrumenter ombord på OSIRIS-REx, en UA-ledet prøve-returmission, er i gang med at afbilde og kortlægge Bennus overflade. Planetforsker og UA-professor Erik Asphaug tog kurser på UA i både astronomi og geovidenskab og analyserer i øjeblikket OSIRIS-REx-billeder for at forstå fysikken i Bennus stenede overflade i mikrogravitation og dens sammensætning.

I september 2023, OSIRIS-REx vender tilbage med uberørte prøver hentet fra Bennu. Prøverne vil blive studeret for at lære mere om solsystemets tidligste historie, meget ligesom måneklipperne vendte tilbage fra Apollo-missionerne.

"Kuiper startede med den rigtige holdning og hvad der var en usædvanlig tilgang på det tidspunkt - nemlig at forvandle astronomiske objekter til steder, " sagde Swindle. "Hans vejledende idé var ikke bare at få billeder med højere og højere opløsning, men også finde ud af, hvad de billeder betyder, og hvordan de objekter ville se ud, hvis du stod der. Og det er virkelig, hvad vi har gjort her på LPL lige siden."