Bulan setelah Apollo: siapa yang terbang dan bagaimana ia belajar

Bumi dan Bulan memiliki hubungan yang sangat sulit. Setelah komunikasi aktif dan dekat pada tahun 60-an dan 70-an, setelah para astronot mendarat dan rover bulan, setelah mengantar dan mempelajari tanah, para astronot dunia hampir melupakan satelit Bumi, memusatkan aktivitas ke arah lain. Ini bahkan menyebabkan mitos bahwa seseorang atau sesuatu melarang orang untuk mempelajari bulan. Namun, penelitian sedang berlangsung, dan cukup aktif, dan kami akan membicarakannya hari ini.

Setelah dimulainya modul pengembalian Luna-24 AMC , dan pengiriman sejumput terakhir regolith antara Bumi dan Bulan, hanya kekosongan yang tersisa. Hanya 14 tahun kemudian, para astronot mulai kembali ke bulan. Kebenaran tentang perjalanan berawak sejauh ini telah dilupakan - korelasi yang terlalu tidak menguntungkan antara biaya dan manfaat ilmiah dan praktis dari penerbangan. Oleh karena itu, sekarang sebagian besar satelit terbang, satu lalat bulan berjalan, dan kendaraan pendaratan lainnya sedang dipersiapkan.

Di tahun 90-an. yang pertama kembali ke bulan adalah Jepang, dilengkapi dengan misi Hiten.



Satelit, sebagian besar, dimaksudkan hanya untuk menguji teknologi penerbangan, manuver gravitasi, hambatan aerodinamis di atmosfer Bumi, mis. belajar terbang di antara Bumi dan Bulan. Di atas pesawat ia memiliki mikrosatelit, yang ingin mereka lempar ke orbit bulan, tetapi alat itu tidak mau hidup.

Pada tahun 1994, aparat penelitian Clementine Amerika pergi ke bulan.



Itu juga digunakan untuk menguji dan mempelajari efek ruang dalam pada elektronik, tetapi beberapa instrumen ditambahkan ke ini: spektrometer ultraviolet dan inframerah, dan kamera resolusi tinggi dengan enam filter warna pada roda (lebih lanjut tentang bagaimana planet dipelajari menggunakan optik ). Berkat mereka, adalah mungkin untuk memulai pemetaan geologi bulan.



Ada juga altimeter laser untuk membuat peta tiga dimensi medan bulan. Berdasarkan data Clementine, dimungkinkan untuk membuat aplikasi Google Moon, yang kemudian dilengkapi dengan gambar dari modul orbital Apollo, dan Kaguya otomatis Jepang.

Gambar kamera resolusi tinggi Clementine bukan resolusi sangat tinggi - dari 7 hingga 20 meter, karena satelit itu terbang di ketinggian sekitar 400 km - Anda tidak akan melihat banyak dari jarak yang begitu jauh.


Gambar dalam warna yang diperluas, memungkinkan Anda untuk melihat perbedaan dalam batuan geologis .

Namun berkat Clementine, para ilmuwan menerima bukti tidak langsung pertama dari keberadaan konsentrasi air yang tinggi di kutub bulan.

Menyusul, pada tahun 1998, terbang Lunar Prospector, juga dari NASA.



Itu tidak dilengkapi dengan kamera sama sekali, dan itu diatur agak primitif, tetapi ia mampu melakukan pemetaan geologis pertama bulan menggunakan sensor neutron dan spektrometer sinar gamma. Satelit itu mampu menentukan bahwa di kutub bulan, air dapat mencapai konsentrasi 10% di tanah.



Penggunaan spektrometer gamma (lebih lanjut tentang bagaimana planet dipelajari menggunakan radiasi ) memungkinkan untuk menentukan distribusi permukaan silikon, besi, titanium, aluminium, fosfor, dan kalium. Pengukuran medan gravitasi yang lebih akurat dilakukan, inhomogeneities baru - tukang batu terungkap.



Pada 2000-an, anggota baru mulai bergabung dengan klub lunar. Pada tahun 2003, Badan Antariksa Eropa meluncurkan misi percobaan Smart-1. Tugas penerbangan sebagian besar juga teknologi - Eropa belajar menggunakan mesin plasma untuk penerbangan di ruang angkasa. Tapi selain itu, ada kamera on-board: untuk memotret dalam rentang yang terlihat dan inframerah.



Kamera Smart -1 berukuran kecil dan orbitnya tinggi: dari 400 hingga 3.000 km, sehingga bingkainya kebanyakan sudut lebar dan resolusi rendah. Frame paling rinci hanya 50 m per pixel, dan peta global itu dibangun hanya dari frame pada 250 m per pixel. Meskipun pada awal misi tujuan ditetapkan untuk mempertimbangkan Apollo dan Lunokhod, tetapi tidak berhasil - mereka membutuhkan resolusi kurang dari satu meter. Tapi dipertimbangkanpuncak cahaya abadi di kutub.



Smart-1 mencoba komunikasi laser dengan Bumi ketika terbang ke bulan. Mereka tidak bermaksud mengirimkan data pada balok, mereka hanya mencoba menembak di observatorium di pulau Tenerife dengan teleskop satu meter. Tujuannya adalah untuk mempelajari efek atmosfer bumi pada balok. Upaya itu berhasil - mereka mengenai teleskop, tetapi tidak mulai mengembangkan teknologinya - radio tampak lebih dapat diandalkan.

Di sini kita perlu mengalihkan perhatian dan menjawab pertanyaan, yang mungkin sudah banyak diajukan: mengapa Anda tidak bisa turun lebih rendah sehingga gambar permukaan lebih baik? Tampaknya tidak ada atmosfer, terbang setidaknya 10 meter! Tapi bulan tidak sesederhana itu. Dan ada semacam atmosfer dengan debu di sana, tetapi bisa diabaikan, dan topeng tidak bisa diabaikan. Maskon adalah peningkatan lokal di bidang gravitasi.

Medan gravitasi bulan heterogen .



Misalkan kita terbang di ketinggian 10 km di atas dataran homogen. Gaya gravitasi yang bekerja pada peralatan memiliki satu nilai konstan. Kita mengimbanginya dengan mempercepat sistem propulsi, mendapatkan kecepatan kosmik pertama, dan kita bisa terbang di ketinggian ini tanpa henti jika tidak ada yang menghalangi kita. Tetapi jika kita terbang bukan di sekitar bola biliar raksasa, tetapi di sekitar, misalnya bulan, dataran akan dengan cepat berakhir. Dan kita akan bertemu, misalnya, jajaran gunung setinggi 5 km. Apa yang akan terjadi pada medan gravitasi? Itu benar: daya tarik aparatur akan meningkat. Semacam lubang gravitasi di orbit satelit. Dan semakin rendah satelit ditekan ke permukaan, semakin kecil "benjolan" mulai mempengaruhinya.



Bulan bahkan lebih rumit. Sekali waktu, asteroid besar jatuh di atasnya, yang menembus kerak, dan menyebabkan munculnya batu mantel yang lebih padat ke permukaan hari. Dan permukaan hari terdiri dari batuan vulkanik yang lebih longgar. Hasilnya, kami mendapatkan dataran yang relatif halus, dengan medan gravitasi yang heterogen. Materi mantel lebih padat dan masif, mis. menarik lebih banyak dan setara dengan "gunung" gravitasi diperoleh. Ini, pada kenyataannya, disebut maskon - konsentrator massa.

Pada 2007, Kaguya Jepang pergi ke bulan. Setelah belajar terbang ke satelit alami Bumi, Jepang memutuskan untuk mempelajarinya dengan rajin. Massa alat mencapai hampir 3 ton - proyek itu disebut "program bulan ambisius terbesar setelah Apollo."



Di papan dipasang dua inframerah, x-ray dan spektrometer sinar-gamma untuk mempelajari geologi. Lunar Radar Sounder seharusnya melihat lebih dalam ke usus.



Kaguya disertai oleh dua satelit kecil Okina dan Ouna, masing-masing berbobot 53 kg. Berkat mereka, adalah mungkin untuk menyelidiki ketidakhomogenan medan gravitasi di sisi sebaliknya - untuk menyusun peta tukang batu yang lebih rinci. Kaguya pertama kali terbang di ketinggian 100 km, lalu turun menjadi 50 km, menembak bidikan pemandangan bulan yang indah, dan matahari terbenam yang indah di Bumi, tetapi tidak dapat melihat Apollo atau Lunokhods - resolusi kamera tidak cukup.



Selama dua tahun beroperasi, Kaguya, perangkat itu bisa mendapatkan set data yang kaya dari perangkat mereka, mereka yang ingin dapat melihat foto dan video dari orbit bulan. Terbuka untuk semua danArsip informasi ilmiah - Saya tidak ingin mengambilnya.

Mengikuti Kaguya, para pendatang baru pergi ke bulan: orang India dan Cina. Mereka sekarang membuka seluruh ras bulan, dalam mode tak berawak.

Pada 2008, misi otomatis luar angkasa pertama India, Chandrayaan-1, diluncurkan ke bulan.



Peralatan tersebut membawa beberapa instrumen India dan beberapa instrumen asing, di antaranya adalah spektrometer inframerah dan sinar-X. Sebuah kamera stereo dipasang di papan, yang memotret permukaan dengan detail hingga 5 meter.



Sebuah studi menarik dilakukan oleh perangkat Amerika - sebuah radar kecildengan grid aperture disintesis. Para ilmuwan ingin mengetahui cadangan es di kutub bulan. Setelah beberapa bulan bekerja, kutub diperiksa dengan benar dan laporan pertama sangat optimis.

Radar menentukan hamburan gelombang radio pada berbagai elemen bantuan. Koefisien hamburan yang meningkat dapat terjadi pada elemen batuan yang terfragmentasi, seperti yang ditulis dalam laporan kekasaran - kekasaran. Efek serupa dapat menyebabkan endapan es. Analisis daerah sirkumpolar mengungkapkan dua jenis kawah yang menunjukkan tingkat dispersi yang tinggi. Jenis pertama adalah kawah muda, mereka menyebarkan sinar radio tidak hanya di bagian bawah, tetapi juga di sekitar mereka, yaitu di atas batu yang dibuang selama jatuhnya asteroid. Tipe lain dari kawah adalah "abnormal," sinyal yang tersebar hanya di bagian bawah. Selain itu, tercatat bahwa sebagian besar kawah abnormal ini berada dalam bayang-bayang yang dalam, di mana sinar matahari tidak pernah jatuh. Di bagian bawah salah satu kawah ini, suhunya dicatat, mungkin yang terendah di Bulan, 25 Kelvin. Para ilmuwan NASA telah menyimpulkanapa yang radar lihat di lereng tumpukan es "kawah abnormal".



Perkiraan endapan es menurut data radar Chandrayaan-1 mengkonfirmasi perkiraan perkiraan detektor neutron Lunar Prospector - 600 juta ton.

Kemudian, para ilmuwan Cina melakukan studi independen berdasarkan data Chandrayaan-1 dan LRO dan menyimpulkan bahwa kawah “normal” dan “abnormal” di Bulan tidak berbeda dalam koefisien hamburan di kutub atau khatulistiwa di mana es tidak diharapkan. Mereka ingat bahwa penelitian dari Bumi dengan teleskop radio Arecibo tidak mendeteksi adanya endapan es. Sehingga cadangan air bulan masih rahasia dan masih menunggu penemunya.

Chandrayaan-1 membawa perangkat lain yang menarik - Moon Mineralogy Mapper - sebuah hyperspectrometer inframerah untuk pemetaan geologis bulan dalam resolusi tinggi. Dia juga memberikan hasil yang bertentangan. Pertama, sekali lagi mengkonfirmasi peningkatan kandungan air atau mineral yang mengandung hidrogen di wilayah sirkumpolar. Kedua, ia menemukan tanda-tanda air dan hidroksil di tempat-tempat di mana Prospektor Lunar tidak menunjukkan tanda-tanda peningkatan kandungan hidrogen.



Masalah dengan Moon Mineralogy Mapper adalah bahwa ia menganalisis secara harfiah milimeter teratas tanah, dan air yang ditemukannya mungkin merupakan hasil dari pengaruh angin matahari pada regolith bulan, dan tidak menunjukkan endapan yang kaya dalam usus.



Sayangnya, misi Chandrayaan-1 berhenti lebih awal dari yang direncanakan karena kerusakan teknis pada perangkat - itu tidak bekerja selama satu tahun. Sekarang India sedang bersiap untuk melakukan misi pendaratan dan mendaratkan mini-lunar rover.

Terjauh dari semua "pendatang baru" dalam studi tentang bulan, Cina maju. Pada akunnya dua satelit, satu penjelajah bulan dan satu teknologi flyby bulan dengan kembalinya kapsul - jadi mereka mempersiapkan pengiriman tanah bulan, dan di masa depan untuk penerbangan berawak. Kami akan berbicara tentang pencapaian dan rencana mereka, serta tentang program bulan Amerika di abad ke-21.

Source: https://habr.com/ru/post/id382985/