Indias Chandrayaan 2 skaber det højeste opløsningskort, vi har over månen

Indiens rumorganisation, ISRO, lancerede Chandrayaan 2 til månen sidste år i juli. Mens dens lander Vikram styrtede ned på månens overflade den 7. september, Chandrayaan 2-kredsløbet fortsætter med at kredse om månen.

Chandrayaan 2 orbiteren er vært for et omfattende sæt instrumenter til at kortlægge månen, og nu, vi får et kig på de data, den har sendt.

ISRO-forskere havde indsendt en række indledende resultater fra orbiterens kortlægningsinstrumenter for at præsentere på flagskibet 51. Lunar and Planetary Science Conference i marts. Dette er en årlig konference, der afholdes i USA, hvor mere end 2000 planetariske videnskabsmænd og studerende fra hele verden deltager og præsenterer deres seneste arbejde. Imidlertid, på grund af bekymringer om den nye coronavirus, konferencen er blevet aflyst.

At se et krater i mørket

Chandrayaan 2 orbiter har et optisk kamera kaldet Orbiter High-Resolution Camera (OHRC), der tager detaljerede billeder af månen. OHRC kan afbilde med en bedste opløsning på 0,25 meter/pixel, slog NASA Lunar Reconnaissance Orbiters (LRO) bedste på 0,5 meter/pixel.

Tilbage i oktober, vi har allerede set OHRC spænde sine muskler ved at sende billeder inklusive tydeligt synlige kampesten på mindre end 1 meter. Og nu har OHRC demonstreret billeddannelse af et område, der ikke er direkte oplyst af sollys. Den fangede et billede af et kratergulv i skygge ved at se det svage lys falde på det, der er blevet reflekteret fra kraterkanten.

Går fremad, denne evne vil blive brugt til at afbilde indersiden af ​​kratere på månens poler, hvor sollys aldrig når. Det er vigtigt at kortlægge terrænet for polare kratere, fordi fremtidige månehabitater menes at være stationeret i nærheden af ​​dem, transporterer vand og andre ressourcer inde fra dem.

Højeste opløsning 3D-kort

Terrænkortlægningskameraet (TMC 2) ombord på Chandrayaan 2 er et stereobillede, hvilket betyder, at den kan tage 3D-billeder. Det gør den ved at afbilde det samme sted fra tre forskellige vinkler, beslægtet med NASA's LRO, hvorfra et 3-D billede er konstrueret.

TMC 2 har tilbagestrålet billeder taget fra 100 km over månens overflade, og 3D-visningerne, der er genereret fra dem, ser flotte ud. Her er en af ​​et krater og en rynket højderyg, sidstnævnte er et tektonisk træk.

Sådanne billeder er meget nyttige til at forstå, hvordan månetræk dannes og får deres form. For eksempel, et 3-D-billede kan hjælpe med at konstruere et nøjagtigt billede af geometrien af ​​nedslaget, der dannede et krater.

Over tid, Chandrayaan 2 vil give den højeste opløsning 3-D billeder af hele månen, den bedste opløsning er 5 meter/pixel.

Forbedrede øjne i det infrarøde

Imaging Infrared Spectrometer (IIRS) på Chandrayaan 2 er efterfølgeren til det berømte Moon Mineralogical Mapper (M3) instrument ombord på Chandrayaan 1.

M3 instrumentet, som blev bidraget af NASA, er blevet offentligt anerkendt for sine fremragende mineralkortlægningsevner og detektion af vand på månen. Noah Petro, projektforsker for LRO, for nylig noteret på Twitter:

For 10 år siden i dag sluttede Chandrayaan-1. Jeg var så heldig at være en lille del af den mission. M3-instrumentet gav mulighed for at tage et stort skridt fremad i at lære om sammensætningen af ​​vores 8. kontinent. @_DanOnThemoon_ @pyroxena @NASAmoon @isro

— Noah Petro (@nepetro) 28. august, 2019

Både IIRS og M3 registrerer reflekteret sollys fra månens overflade. Forskere identificerer mineraler på overfladen baseret på mønstrene af disse refleksioner. IIRS kan prale af næsten dobbelt så stor følsomhed som M3 i infrarødt lys, og de første resultater viser det.

Takket være M3, Forskere ved nu, at månejorden rummer spormængder af vand og hydroxylmolekyler selv i ikke-polære områder. IIRS ombord på Chandrayaan 2 vil kortlægge vandkoncentrationer i månejorden med forbedret følsomhed. Chandrayaan 2's langsigtede observationer har til formål at skelne, hvordan vandindholdet i månejorden ændrer sig som reaktion på månemiljøet, dvs. hvordan månens vandkredsløb ser ud.

Bemærk, at alt dette stadig er mindre mængde vand end de tørreste ørkener på Jorden. Imidlertid, månepolerne huser betydeligt mere vand. Og det er her Chandrayaan 2's radar kommer ind i billedet.

Kvantificering af vand på månen

Dual Frequency Synthetic Aperture Radar (DFSAR) ombord på Chandrayaan 2 orbiteren er efterfølgeren til Miniature Synthetic Aperture Radar (Mini-SAR) på Chandrayaan 1. DFSAR trænger ind i månens overflade dobbelt så dybt som Mini-SAR. Ikke kun det, DFSAR kan også prale af en højere opløsning end radaren ombord på LRO kaldet Mini-RF. De første resultater viser så meget, sammenligne et DFSAR-radarbillede af regionen med Mini-RF.

Med større indtrængningsdybde og højere opløsning end noget tidligere instrument, Chandrayaan 2's kredsløb er i gang med at kvantificere, hvor meget vandis der er fanget under de permanent mørke kratergulve på månens poler. Aktuelle skøn baseret på tidligere observationer tyder på, at månens poler huser mere end 600 milliarder kg vandis, svarende til mindst 240, 000 swimmingpools i olympisk størrelse.

Hvad er det næste?

Månevidenskaben og udforskningssamfundene er enige om, at vi kan udnytte vandis på månens poler til at drive fremtidige månens levesteder. Brug af solenergi genereret af levestederne, vi kan også opdele vandisen i brint og ilt til brug som raketbrændstof.

Men før vi planlægger levesteder ved månens poler, vi har brug for at vide mere om arten af ​​vandis i disse regioner, og hvordan vi får adgang til den i betragtning af deres terræn. De første resultater fra Chandrayaan 2 viser tydeligt løftet om den højeste opløsning kortlægger nogensinde sendt til månen. ISRO har udtalt, at Chandrayaan 2 vil kredse om månen i syv år, og det burde være rigelig tid til fuldt ud at kortlægge og kvantificere vand og deres værtsområder på månen.

Overflademissioner, der udforsker disse vand-værtsområder med permanent skygge, ligesom NASAs kommende VIPER rover, er det næste logiske skridt mod bæredygtige levesteder på månen. Mens vi udvikler teknologier, der kan udnytte vandis på månen, vi kan kolonisere ikke kun vores himmelske nabo, men solsystemet. Vi skulle være glade for, at vores måne har rigeligt med vand; vi kan ikke blive ved med at trække alt ud af Jordens gravitationsbrønd for evigt.