Kortlægning af månen for Apollo

Ved et møde i International Astronomical Union i 1955, bemærkede astronom Gerard Kuiper bad om forslag og samarbejdspartnere på et projekt til at lave et kort over månen. På det tidspunkt, de bedste måneatlass havde håndtegnede billeder, og Kuiper ønskede at bruge topmoderne teleskoper til at lave et fotografisk atlas.

Kun én person reagerede.

Det var et tegn på det astronomiske samfunds generelle holdning til månen. Trods alt, teleskoper blev designet til at se på fjerne objekter, og månen er ret tæt på, og også kedeligt, da dens udseende ikke ændrer sig. Desuden, Kuiper ville lave et kort, og det er den slags ting, som geologer, ikke astronomer, gør.

Kuiper fortsatte, selvom, og i 1960, han havde flyttet sin lille operation til University of Arizona i Tucson. Der kunne han drage fordel af regionens bjergtoppe og klare himmel, og universitetets vilje til at bevæge sig ind i en studieretning, der trodsede traditionelle afdelingsgrænser. Det næste år, Præsident John F. Kennedy meddelte, at et nationalt mål for årtiet var at sende en mand til månen og tilbage sikkert. Pludselig, nichebestræbelsen på at lave kort over månen var blevet til en national prioritet.

I de næste mange år, Kuipers Lunar and Planetary Laboratory producerede gradvist bedre billeder af månen, ved hjælp af teleskoper bygget til formålet. Senere brugte de billeder fra robotrumfartøjer til månen til at producere en række mere og mere sofistikerede atlas af månens overflade.

Som et barn, Jeg var fokuseret på astronauternes præstationer, fra den dag i 1961, hvor rektor bragede ind i min børnehaveklasse for at fortælle os, at Alan Shepard var blevet sendt ud i rummet, og kulminerede med Apollo 11-landingen i 1969.

Ligesom de fleste af os, der så alle disse missioner, Jeg havde egentlig ikke forventet at gå ind i rumvidenskab eller rumfartsteknik. Men da jeg fik chancen for at studere Apollo-prøver på ph.d.-skolen, det er ikke overraskende, at jeg tiltrak dem. Til sidst brugte jeg min karriere på at studere klipper fra rummet. Tilsvarende Jeg tænkte ikke meget over det grundlæggende arbejde, der gik med at kortlægge månen, indtil jeg endte på Lunar and Planetary Laboratory. Da jeg begyndte at lære historierne og snakke med de involverede, selvom, Jeg kom til at værdsætte antallet af ekstraordinære ting, der blev gjort i den æra som følge af det politiske kapløb til månen.

Ser på månen fra en anden retning

Lunar and Planetary Laboratorys første måneatlas bestod simpelthen af ​​de bedste billeder fra et teleskop. Men gruppen indså, at de kunne gøre det bedre end dette. Månen holder altid det samme ansigt mod Jorden. Men selv på den side, der vender mod Jorden, områderne væk fra midten virker altid forvrænget.

For at korrigere for dette, gruppen lavede en hvid globus på tre fod i diameter, derefter projicerede et teleskopbillede af høj kvalitet på det nede fra gangen. Ved at bevæge sig rundt på kloden, overfladeegenskaberne så frem, som de ville ovenfra. Nær kanterne af den synlige del af månen, formerne af træk skiftede, med ovaler, der bliver til cirkler og snoede linjer, der bliver til detaljerede strukturer. Selvom ideen var blevet foreslået før, "Retificeret Lunar Atlas" var sandsynligvis den bedste brug nogensinde af teknikken.

Desuden, processen gav videnskabelig værdifuld indsigt. Kandidatstuderende William Hartmann, mens du bevæger dig rundt på kloden for at tage de "rettede" billeder, bemærkede, at på den ene kant af månen, der var en funktion - nu kendt som Mare Orientale - der lignede mange af de bassiner, som var velkendte for teleskopobservatører. Men det havde nogle afgørende forskelle.

For én ting, den havde færre senere nedslagskratere i sig, tyder på, at den var yngre og bedre bevaret. Desuden, det havde et tydeligt udseende, med koncentriske bjergkæder, der danner ringene. Hartmann indså, at det kunne have været sådan, alle de bassiner engang havde set ud, før senere nedslagskratere og lavastrømme udtværede detaljerede træk. Og ideen om enorme påvirkninger fik i sidste ende Hartmann og andre til at foreslå, at månen blev dannet som et resultat af et gigantisk nedslag på Jorden, en idé, der stadig er grundlaget for de førende teorier om månens oprindelse.

Præcis landing

Men en af ​​de mest imponerende bedrifter med at konvertere disse teleskopbilleder til afgørende information for Apollo kom fra Ewen Whitaker, en beskeden englænder, der havde været den eneste, der havde reageret på Kuipers opfordring i 1955. Whitaker flyttede til Amerika for at slutte sig til Kuipers gruppe og flyttede til Arizona med ham.

Da det robotiske rumfartøj Surveyor 1 blev den første amerikanske mission til at lave en blød landing på månen i 1966, Missionsholdet analyserede de returnerede fotografier og rapporterede, hvor de troede, de var landet. Men de tog fejl. Whitaker brugte det bedste teleskopbillede og sammenlignede hvilke bakker der skulle være synlige i hvilken retning, og foreslog den korrekte placering et par kilometer væk.

Efter Apollo 11 gav den første vellykkede menneskelige landing på månen, NASA ønskede at bruge Apollo 12 til at bevise, at det var muligt præcist at målrette et bestemt sted, kun baseret på breddegrad og længdegrad. Men du skal kende bredde- og længdegraden af ​​et sted med præcision.

NASA gav Whitaker til opgave at finde præcis, hvor en anden ubemandet Surveyor-mission, Landmåler 3, var landet. Whitaker gav sit bedste skøn, og Apollo 12 sigtede efter det. Astronauterne kunne ikke se Surveyor 3 på vej ind, fordi det var i skygge. Da de så sig omkring efter at de var landet, de fandt ud af, at de var inden for gåafstand, efter en rejse på 240, 000 miles.

Kortene over månen, der blev skabt ved Lunar and Planetary Laboratory, er for længst blevet overgået, og de bedste fotografier nogensinde af månens overflade er ikke nær så gode som dem, der er taget af nyere orbitere. Men den organisation, som Kuiper startede, fortsætter med at udforske. I mere end et årti, rumfartøjer, der lander på Mars, har brugt billeder taget fra kredsløb af HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment), opereret fra Lunar and Planetary Laboratory, for at vælge deres landingssteder. I øjeblikket, OSIRIS-REx robotrumfartøjet, også rettet ud af Lunar and Planetary Laboratory, manøvrerer tæt på asteroiden Bennu, nogle gange inden for et par hundrede meter fra overfladen, laver kort på jagt efter et sted at tage en prøve for at bringe tilbage til Jorden.

Efter at prøven er returneret, uden tvivl vil videnskabsmænd analysere det i årtier i fremtiden, ligesom vi stadig analyserer prøverne, der blev returneret af Apollo-missionerne. Det er touchdowns og prøverne, vi husker, men det er kortene, der kommer først.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.