Мисията на НАСА Lunar Trailblazer, която стартира следващата година, цели да хвърли светлина върху мистерията на водата на Луната. Въпреки че учените знаят, че водата съществува на лунната повърхност, много подробности остават неизвестни, включително нейното точно местоположение, изобилие и форма. 

Lunar Trailblazer, малък сателит, управляван от Лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL) и ръководен от Калифорнийския технологичен институт (Caltech), ще използва усъвършенствани инструменти за картографиране на лунната вода в безпрецедентни детайли.

„Извършването на измервания с висока разделителна способност на вида и количеството лунна вода ще ни помогне да разберем цикъла на лунната вода“, каза Бетани Елман, главен изследовател на Lunar Trailblazer в Caltech. 

„Но разбирането на инвентара на лунната вода също е важно, ако искаме да установим устойчиво човешко и роботизирано присъствие на Луната и извън нея.“

Отключване на потенциала на лунните ресурси

Наличието на вода на Луната може да бъде безценно за бъдещи изследвания. Лунният лед може да предложи ресурс за астронавтите за производство на кислород и ракетно гориво, намалявайки необходимостта от транспортиране на тези основни неща от Земята. 

Оборудвани с откритията на Lunar Trailblazer, бъдещи мисии може да вземат проби от лунен лед, за да проследят произхода му. Например амонякът в пробите може да показва кометен произход, докато сярата може да предполага, че водата е била изхвърлена от вулканична дейност , когато Луната е била геологично млада.

„В бъдеще учените биха могли да анализират леда във вътрешността на постоянно засенчени кратери, за да научат повече за произхода на водата на Луната“, каза Рейчъл Клима, заместник-главен изследовател на Lunar Trailblazer в лабораторията за приложна физика на Джон Хопкинс .

Разбиране на движението на водата на Луната

Основен аспект на мисията е да се определи дали лунната вода е подвижна или заключена в скалите.  Слънчевата светлина нагрява мразовитите „студени капани“ на повърхността на Луната, причинявайки сублимация на леда или директно трансформиране от твърдо вещество в газ, което може да позволи на водните молекули да пътуват до по-хладни места. Проследявайки това движение, Lunar Trailblazer ще допринесе за разбирането на водните цикли на други безвъздушни тела, като астероиди.

Откриване на водата на Луната 

Двата инструмента на мисията – High-resolution Volatiles and Minerals Moon Mapper (HVM3) и Lunar Thermal Mapper (LTM) – ще работят заедно, за да разкрият къде се намира водата и как се държи. 

Инфрачервеният спектрометър HVM3 на JPL ще открие водата на Луната, като идентифицира нейния спектрален подпис и може да надникне в постоянно засенчени кратери , като анализира слабата светлина, отразяваща се от стените на кратера. 

Междувременно LTM, разработен от Оксфордския университет с финансиране на космическата агенция на Обединеното кралство , ще създаде топлинни карти за проследяване на температурните вариации на лунната повърхност.

„Инструментът LTM прецизно картографира температурата на повърхността на Луната, докато инструментът HVM3 търси спектралната сигнатура на водните молекули“, обясни Нийл Боулс, учен по инструментите за LTM в Оксфордския университет. 

Заедно тези инструменти ще предложат ясна представа за разпределението на водата на Луната, влиянието на температурата и потенциалното движение.

Подготовка на Lunar Trailblazer за неговото пътуване

Lunar Trailblazer е компактен сателит от 200 килограма, обхващащ 3,5 метра с напълно разгърнати слънчеви панели. Той ще обикаля на 100 километра над повърхността на Луната, събирайки данни, за да картографира лунната вода. 

След сглобяването и екологичните тестове в Lockheed Martin Space в Литълтън, Колорадо, орбиталният апарат премина преглед на оперативна готовност в Caltech.

В момента екипът на мисията провежда софтуерни тестове, симулиращи условия и операции за изстрелване, включително маневри и събиране на научни данни в лунна орбита. 

Освен това оперативният екип, ръководен от IPAC в Caltech, тества комуникацията с Deep Space Network на НАСА, за да осигури гладка навигация и предаване на команди по време на мисията.

Управление на мисията и цели

Управляван от JPL с водещите научни операции на Caltech, Lunar Trailblazer е част от програмата SIMPLEx (Малки иновативни мисии за изследване на планетата) на НАСА. 

Lockheed Martin Space предоставя самия сателит и поддържа интеграция и операции по договор с Caltech. Тази мисия също е част от Програмата за откриване на НАСА, ръководена от Програмния офис за планетарни мисии в Центъра за космически полети Маршал на НАСА .

В крайна сметка картографирането на лунната вода с висока разделителна способност на Lunar Trailblazer ще подобри както научното разбиране, така и целите на изследването. 

Тъй като мисията носи нови прозрения за водния цикъл на Луната, тя ще информира стратегиите за устойчиво лунно присъствие и ще помогне да се отговори на по-широки въпроси за произхода на водата на Земята и други небесни тела.