AI oplyser permanent skyggefulde områder på månen

Ved hjælp af kunstig intelligens har et internationalt forskerhold ledet af ETH Zürich udforsket månens permanent skyggefulde områder. De oplysninger, de har fået om områdets overfladeegenskaber, vil hjælpe med at identificere egnede steder for fremtidige månemissioner.

Det var i 1972, da de sidste mennesker landede på månen. Apollo-programmet blev derefter afbrudt. Men interessen for månen er blevet genoplivet. Da Kina har landet en robot – og hejst sit flag – på den anden side af månen i 2020, planlægger NASA, at dets Artemis-program lander i månens sydpolregion, sandsynligvis mellem 2025 og 2028. Astronauterne vil derefter koncentrere deres udforskning i dette område.

Isens fascinerende potentiale

Det, der gør det sydlige polarområde så fascinerende, er, at fordi solen svæver nær horisonten på grund af månens aksiale hældning, ser nedslagskraternes sunkne gulve aldrig sollys og ligger i evig skygge. Disse skyggede områder er derfor utrolig kolde - koldere selv end Plutos overflade, med temperaturer på omkring -170° til -240° Celsius og nærmer sig det absolutte nulpunkt. Ved højere temperaturer ville is sublimere og meget hurtigt blive til gas i rummets vakuum. Men i denne ekstreme kulde kan vanddamp og andre flygtige stoffer blive fanget eller frosset i eller endda på månens jord.

Dette potentiale for is at være til stede gør disse skyggefulde kratergulve spændende steder at udforske. Isen kan ikke kun give et fingerpeg om, hvordan vand er integreret i Jord-måne-systemet, det kan også vise sig at være en vigtig ressource, der skal bruges af fremtidige astronauter til forbrug, strålingsafskærmning eller som raketdrivstof.

Ingen vandis fundet endnu

Vi er meget i mørke omkring månens sydlige polarområde. Men nu har et internationalt hold af forskere formået at kaste lys ved at udvikle en metode til bedre at forstå denne region. Deres arbejde er dukket op i det seneste nummer af Geophysical Research Letters . Hovedforfatteren er Valentin Bickel, en postdoc-forsker ved Chair of Glaciology og tidligere ved Chair of Engineering Geology ved ETH Zürich.

Holdet brugte billeder taget af Lunar Reconnaissance Orbiter-kameraet, som har dokumenteret månens overflade i over et årti. Dette kamera fanger fotoner, der hoppes ind i de skyggefulde områder fra tilstødende bjerge og kratervægge. Nu er det ved hjælp af kunstig intelligens lykkedes for holdet at udnytte disse data så effektivt, at disse tidligere mørke områder bliver synlige. Efter at have analyseret deres billeder har holdet fastslået, at der ikke er synlig vandis i disse skyggefulde områder af månen - selvom dens eksistens er blevet bevist af andre instrumenter. Bickel siger:"Der er ingen tegn på ren overfladeis inden for de skyggede områder, hvilket antyder, at al is skal blandes med månejord eller ligge under overfladen."

Planlægning af arbejdsruter

Resultaterne offentliggjort i det nye papir er en del af en omfattende undersøgelse af potentielle Artemis-landingssteder og udforskningsmuligheder på månens overflade udført af LPI-JSC Center for Lunar and Science and Exploration. Indtil videre har holdet undersøgt mere end et halvt dusin potentielle landingssteder for Artemis-missioner. Undersøgelsens resultater kan have direkte konsekvenser for fremtidige missioner, herunder Intuitive Machines Mission 2, som vil blive udført på kommerciel basis af en nystartet virksomhed. Denne robotmission i foråret 2023 har til formål at indsamle og analysere de første jordprøver fra de skyggefulde områder af månens sydpol, før astronauterne når månen. "Vi har opdaget en række hidtil ukendte skyggede kratere og andre overfladeegenskaber, der kan være kritiske for det sted, hvor hopperlanderen rører ned," siger Bickel.

Disse nye forskningsresultater vil give mulighed for præcis planlægning af ruter ind i og gennem de permanent skyggede områder, hvilket i høj grad vil reducere de risici, som Artemis-astronauter og robotudforskere er udsat for. Takket være de nye billeder kan astronauter målrette mod bestemte steder for at tage prøver og vurdere isfordelingen. + Udforsk yderligere

NASA Artemis1 skal bære ASU CubeSat ud i rummet