Beobachten, wie sich Mondstaub absetzt

Wenn die Raumsonde SMART-1 (Small Missions for Advanced Research in Technology) am 3. September auf der Mondoberfläche einschlägt, wird sie wertvolle Informationen über den Mond liefern – und die häufigen Einschläge, die dort stattfinden.

Ein 3D-Modell der Raumsonde SMART-1, die am 3. September auf dem Mond abstürzen soll. (Quelle: European Space Agency)

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA), die SMART-1 gebaut hat, ist immer noch Beobachter anwerben um Bilder und Daten in dem kurzen Moment zu erfassen, in dem das Schiff seinen spiralförmigen Abstieg beendet und in den Lake of Excellence stürzt ( Exzellenter Apfel ), eine vulkanische Ebene in den südlichen mittleren Breiten des Mondes.



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Sogar ein Fernglas könnte ausreichen, um den Lichtblitz zu erkennen, wenn das 366 Kilogramm schwere Fahrzeug mit etwa zwei Kilometern pro Sekunde auf die Oberfläche trifft. Noch wichtiger ist jedoch, dass größere Teleskope mit Hochgeschwindigkeits-Video- oder spektroskopischen Detektoren wichtige Daten über die Mondoberfläche und die Dynamik solcher Einschläge im Vakuum liefern könnten.

Wir suchen nach einer schnellen Bildgebung des Einschlags und des damit verbundenen ausgestoßenen Materials sowie nach spektroskopischer Analyse – zum Beispiel, um Hinweise auf die Mineralogie des Einschlaggebiets zu finden, sagt Bernard Foing, Projektwissenschaftler der ESA für SMART-1.

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Wie die Deep Impact-Mission, die letztes Jahr in den Kometen Tempel 1 einschlug, könnte diese Mission zu einem besseren Verständnis der Zusammensetzung dieser unerforschten Region des Mondes sowie der Festigkeit und Materialeigenschaften der Oberfläche führen – Informationen, die nützlich sein könnten als Die NASA bereitet sich auf eine neue Generation menschlicher Landungen auf dem Mars vor, die 2018 beginnen soll.

Zukünftige Mond-Crash-Missionen könnten noch mehr enthüllen. Zum Beispiel eine Mission namens LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) soll 2009 die Polarregion des Mondes treffen, wo einige Daten darauf hindeuten, dass möglicherweise erhebliche Mengen an Wassereis im Boden vorhanden sind. Die Analyse der von dieser Mission ausgestoßenen Materialwolke könnte nicht nur das Vorhandensein dieses Eises beweisen, sondern auch zeigen, wie viel Eis vorhanden ist, und somit, ob es eine praktische Quelle für Trinkwasser und sogar Raketentreibstoff für zukünftige Mondmissionen sein könnte .

Eine weitere vorgeschlagene Mission, die von Studenten der Brown University entworfen wurde, könnte helfen, einige grundlegende Fragen zu den natürlichen Meteoriteneinschlägen zu beantworten, die ständig auf dem Mond sowie auf der Erde und anderen Planeten auftreten.

Die Mission, genannt BLITZ (First Lunar Appulsion Spacecraft at Hypervelocity), wäre das erste, das den Mond mit einer Geschwindigkeit treffen würde, die mit natürlichen Meteoriten vergleichbar ist, und könnte daher eine sehr nützliche Grundlage für die Kalibrierung der Objektgröße bieten, die erforderlich ist, um eine bestimmte Helligkeit des Aufpralls zu erzeugen Blitz. Dies wiederum würde eine bessere Abschätzung der Anzahl der natürlich auftretenden Einschläge auf dem luftlosen Mond ermöglichen – etwas, das zu einem wichtigen Sicherheitsproblem für wissenschaftliche Forschungsinstrumente auf dem Mond, eventuelle menschliche Erkundungen und letztendlich dauerhafte Mondbasen werden könnte.

Wenn es um Weltraumforschungsmissionen geht, wäre FLASH ein Schnäppchen, das weit unter 10 Millionen US-Dollar kostet. Es wäre das erste von Studenten gebaute Raumschiff, das die Erdumlaufbahn verlässt, sagt Peter Schultz, Einschlagspezialist an der Brown University. Der Aufprall könnte hell genug sein, um viele Details über die Zusammensetzung der Mondoberfläche zu enthüllen, und die Helligkeit des Blitzes von einem Objekt mit genau bekannter Masse und Geschwindigkeit würde die ersten Daten liefern, um all diese beobachteten Mondblitze zu kalibrieren regelmäßig von Teleskopen, die mit Hochgeschwindigkeitsvideo und computergestützter Bildanalyse ausgestattet sind, sagt Schultz.

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Im vergangenen November sah Robert Suggs vom Marshall Space Flight Center der NASA einen solchen Mondblitz mit einem 10-Zoll-Teleskop – und Tausende von Amateuren haben Teleskope dieser Größe oder größer. Suggs sagt, dass nur noch wenige professionelle Astronomen den Mond beobachten: Wir neigen dazu, ihn für eine bekannte Größe zu halten. Aber es gibt noch Erkenntnisse, die man sich dort aneignen kann.

Natürlich ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein Astronaut auf dem Mond von einem Meteoriten getroffen wird, verschwindend gering. Aber wir wissen nicht viel darüber, wie Mondstaub durch Einschläge aufgewirbelt wird und wie weit er sich ausbreitet. Wegen der potentiellen Gefahren solcher Staubwolken, die die Sicht von Mondteleskopen verdecken oder die Getriebe von Maschinen verstopfen könnten, sagt der Planetenschutzbeauftragte der NASA, John Rummel, dass es in Zukunft klare Regeln und Verfahren für Nationen geben muss, und sogar private Unternehmen, um Pläne für Mondeinschläge zu registrieren und sicherzustellen, dass sie keine anderen geplanten Mondaktivitäten beeinträchtigen.

Glücklicherweise ist eine Kontamination auf dem Mond kein wirkliches Problem, da die Oberfläche bereits als völlig steril eingestuft wurde. Alle terrestrischen Organismen, die von Raumfahrzeugen eingeführt werden könnten, würden sich laut Rummel nicht ausbreiten oder vermehren. Aus biologischer Sicht sei der Mond an sich nicht interessant, und die einzige Voraussetzung für jeden, der einen Mondeinschlag plant, sei derzeit, den Überblick zu behalten, wohin er geht. Zur Katalogisierung solcher Sites sollte eine zentrale Datenbank eingerichtet werden.

Sobald es aktive Forschungsstandorte und menschliche Landungen auf dem Mond gibt, ist der wichtigste Punkt, sagt Rummel, dass jeder höflich sein muss, wo er Dinge ablegt, um sicherzustellen, dass sie die Standorte der anderen nicht kontaminieren.

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