Die indische Weltraumorganisation ISRO startete im Juli letzten Jahres Chandrayaan 2 to the Moon. Während sein Lander Vikram am 7. September auf der Mondoberfläche abstürzte, umkreist der Chandrayaan 2-Orbiter weiterhin den Mond.
Der Chandrayaan 2-Orbiter enthält eine umfangreiche Reihe von Instrumenten zur Kartierung des Mondes. Jetzt erhalten wir einen Einblick in die von ihm gesendeten Daten.
ISRO-Wissenschaftler hatten eine Reihe erster Ergebnisse der Kartierungsinstrumente des Orbiters eingereicht, um sie auf der 51. Lunar and Planetary Science Conference im März vorzustellen. Dies ist eine jährliche Konferenz in den USA, an der mehr als 2000 Planetenwissenschaftler und Studenten aus der ganzen Welt teilnehmen und ihre neuesten Arbeiten präsentieren. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich des neuartigen Coronavirus wurde die Konferenz jedoch abgesagt.
Einen Krater im Dunkeln sehen
Der Chandrayaan 2-Orbiter verfügt über eine optische Kamera namens Orbiter High-Resolution Camera (OHRC), die detaillierte Bilder des Mondes aufnimmt. OHRC kann Bilder mit einer besten Auflösung von 0,25 Metern / Pixel aufnehmen und übertrifft damit die besten 0,5 Meter / Pixel des NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
Bereits im Oktober haben wir gesehen, wie OHRC seine Muskeln spielen ließ, indem Bilder gesendet wurden, bei denen Felsbrocken mit einer Größe von weniger als 1 Meter deutlich sichtbar waren. Und jetzt hat OHRC die Abbildung eines Bereichs demonstriert, der nicht direkt vom Sonnenlicht beleuchtet wird! Es hat ein Bild eines Kraterbodens im Schatten aufgenommen, als das schwache Licht darauf fiel, das vom Kraterrand reflektiert wurde!
In Zukunft wird diese Funktion verwendet, um Kraterinnenseiten an den Mondpolen abzubilden, an denen das Sonnenlicht niemals ankommt. Die Kartierung des Geländes von Polarkratern ist wichtig, da angenommen wird, dass zukünftige Mondlebensräume in ihrer Nähe stationiert sind und Wasser und andere Ressourcen aus ihrem Inneren transportieren.
3D-Karten mit der höchsten Auflösung
Die Terrain Mapping Camera (TMC 2) an Bord von Chandrayaan 2 ist ein Stereo-Imager, mit dem 3D-Bilder aufgenommen werden können. Dies geschieht durch Abbildung derselben Stelle aus drei verschiedenen Winkeln, ähnlich der LRO der NASA, aus der ein 3D-Bild erstellt wird.
TMC 2 hat Bilder zurückgestrahlt, die aus 100 km Höhe über der Mondoberfläche aufgenommen wurden, und die daraus erzeugten 3D-Ansichten sehen großartig aus. Hier ist einer von einem Krater und einem faltigen Kamm, wobei letzterer ein tektonisches Merkmal ist.
Solche Bilder sind sehr nützlich, um zu verstehen, wie sich Mondmerkmale bilden und ihre Form erhalten. Ein 3D-Bild kann beispielsweise dazu beitragen, ein genaues Bild der Geometrie des Aufpralls zu erstellen, der einen Krater gebildet hat.
Mit der Zeit liefert Chandrayaan 2 die 3D-Bilder mit der höchsten Auflösung des gesamten Mondes, wobei die beste Fallauflösung 5 Meter / Pixel beträgt.
Verbesserte Augen im Infrarot
Das Imaging Infrared Spectrometer (IIRS) auf Chandrayaan 2 ist der Nachfolger des berühmten Moon Mineralogical Mapper (M3) -Instruments an Bord von Chandrayaan 1.
Das M3-Instrument, das von der NASA beigesteuert wurde, wurde öffentlich für seine hervorragenden Fähigkeiten zur Mineralkartierung und zum Nachweis von Wasser auf dem Mond anerkannt. Noah Petro, Projektwissenschaftler bei LRO, kürzlich auf Twitter erwähnt:
„Heute vor 10 Jahren endete Chandrayaan-1. Ich hatte das Glück, ein kleiner Teil dieser Mission zu sein. Mit dem M3-Instrument konnten wir einen großen Schritt nach vorne machen, um die Zusammensetzung unseres 8. Kontinents kennenzulernen! “
- Noah Petro, Projektwissenschaftler für LRO, auf Twitter.
Sowohl IIRS als auch M3 erfassen reflektiertes Sonnenlicht von der Mondoberfläche. Wissenschaftler identifizieren Mineralien auf der Oberfläche anhand der Muster dieser Reflexionen. Das IIRS weist im Infrarotlicht fast die doppelte Empfindlichkeit von M3 auf, und die ersten Ergebnisse zeigen dies. Hier sind Bilder des Glauberkraters von IIRS bzw. M3.
Dank M3 wissen Wissenschaftler jetzt, dass der Mondboden auch in unpolaren Regionen Spuren von Wasser und Hydroxylmolekülen enthält. IIRS an Bord von Chandrayaan 2 kartiert die Wasserkonzentrationen im Mondboden mit verbesserter Empfindlichkeit. Die Langzeitbeobachtungen von Chandrayaan 2 zielen darauf ab zu erkennen, wie sich der Wassergehalt im Mondboden als Reaktion auf die Mondumgebung ändert, d. H. Wie der Mondwasserkreislauf aussieht.
Beachten Sie, dass dies alles immer noch weniger Wasser ist als die trockensten Wüsten der Erde. Die Mondstangen beherbergen jedoch deutlich mehr Wasser. Und hier kommt das Radar von Chandrayaan 2 ins Spiel.
Quantifizierung des Wassers auf dem Mond
Das Dual Frequency Synthetic Aperture Radar (DFSAR) an Bord des Chandrayaan 2-Orbiters ist der Nachfolger des Miniature Synthetic Aperture Radar (Mini-SAR) auf Chandrayaan 1. DFSAR dringt doppelt so tief in die Mondoberfläche ein wie Mini-SAR. Darüber hinaus bietet DFSAR eine höhere Auflösung als das an Bord befindliche Radar LRO namens Mini-RF. Die ersten Ergebnisse zeigen dies, indem sie ein DFSAR-Radarbild der Region mit Mini-RF vergleichen.
Mit einer größeren Eindringtiefe und einer höheren Auflösung als alle früheren Instrumente ist der Orbiter von Chandrayaan 2 dabei, angemessen zu quantifizieren, wie viel Wassereis unter den permanent dunklen Kraterböden an den Polen des Mondes eingeschlossen ist. Aktuelle Schätzungen, die auf früheren Beobachtungen basieren, legen nahe, dass die Pole des Mondes mehr als 600 Milliarden kg Wassereis beherbergen, was mindestens 240.000 olympischen Schwimmbädern entspricht.
Was kommt als nächstes?
Die Mondforschungs- und Explorationsgemeinschaften sind sich einig, dass wir Wassereis an den Polen des Mondes nutzen können, um zukünftige Mondlebensräume zu versorgen. Mit der von den Lebensräumen erzeugten Sonnenenergie können wir das Wassereis auch in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten, um es als Raketentreibstoff zu verwenden.
Bevor wir jedoch Lebensräume an den Polen des Mondes planen, müssen wir mehr über die Natur des Wassereises in diesen Regionen und den Zugang zu diesem Gebiet in Anbetracht ihres Geländes wissen. Die ersten Ergebnisse von Chandrayaan 2 zeigen deutlich das Versprechen des Mappers mit der höchsten Auflösung, der jemals zum Mond geschickt wurde. ISRO hat erklärt, dass Chandrayaan 2 den Mond sieben Jahre lang umkreisen wird und dass dies ausreichend Zeit sein sollte, um das Wasser und seine Wirtsregionen auf dem Mond vollständig abzubilden und zu quantifizieren.
Oberflächenmissionen, die diese permanent beschatteten Wasserregionen erkunden, wie der kommende VIPER-Rover der NASA, sind der nächste logische Schritt in Richtung nachhaltiger Lebensräume auf dem Mond. Während wir Technologien entwickeln, die das Wassereis auf dem Mond erschließen, können wir nicht nur unseren himmlischen Nachbarn, sondern auch das Sonnensystem kolonisieren. Wir sollten froh sein, dass unser Mond viel Wasser hat; Wir können nicht für immer alles aus der Gravitationsquelle der Erde ziehen.
