Com um de seus painéis solares implantado, o Lunar Trailblazer da NASA fica em uma sala limpa no Lockheed Martin Space. A grande grade prateada anexada à espaçonave é o radiador do HVM³, um dos dois instrumentos que a missão usará para melhor… Crédito: Lockheed Martin Space”
Há água na Lua, mas os cientistas têm apenas uma ideia geral de onde ela está e de que forma ela se encontra. Uma missão pioneira da NASA obterá algumas respostas.
Quando o Lunar Trailblazer da NASA começar a orbitar a Lua no próximo ano, ajudará a resolver um mistério duradouro: onde está a água da Lua? Os cientistas viram sinais que sugerem que ela existe mesmo onde as temperaturas aumentam na superfície lunar, e há boas razões para acreditar que pode ser encontrada como gelo superficial em crateras permanentemente sombreadas, locais que não recebem luz solar direta há milhares de milhões de anos. Mas, até agora, houve poucas respostas definitivas e uma compreensão completa da natureza do ciclo da água na Lua permanece obstinadamente fora de alcance.
É aqui que entra o Lunar Trailblazer. Gerenciado pelo Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e liderado pela Caltech em Pasadena, Califórnia, o pequeno satélite mapeará a água superficial da Lua com detalhes sem precedentes para determinar a abundância, localização, forma da água e como ela muda ao longo do tempo. tempo.
“Fazer medições de alta resolução do tipo e quantidade de água lunar nos ajudará a entender o ciclo lunar da água e fornecerá pistas para outras questões, como como e quando a Terra obteve sua água”, disse Bethany Ehlmann, investigadora principal do Pioneiro Lunar na Caltech. “Mas compreender o inventário da água lunar também é importante se quisermos estabelecer uma presença humana e robótica sustentada na Lua e além.”
Este conceito artístico retrata o Lunar Trailblazer da NASA em órbita lunar a cerca de 60 milhas (100 quilômetros) da superfície da Lua. A espaçonave pesa apenas 440 libras (200 quilogramas) e mede 11,5 pés (3,5 metros) de largura quando seus painéis solares estão…”
Futuros exploradores poderiam processar o gelo lunar para criar oxigênio respirável ou até mesmo combustível. E eles também poderiam conduzir ciência. Usando informações do Lunar Trailblazer, futuras investigações científicas humanas ou robóticas poderiam coletar amostras do gelo para estudo posterior para determinar de onde veio a água. Por exemplo, a presença de amônia em amostras de gelo pode indicar que a água veio de cometas; o enxofre, por outro lado, poderia mostrar que foi expelido para a superfície a partir do interior lunar quando a Lua era jovem e vulcanicamente ativa.
“No futuro, os cientistas poderão analisar o gelo no interior de crateras permanentemente sombreadas para aprender mais sobre as origens da água na Lua”, disse Rachel Klima, investigadora principal adjunta do Lunar Trailblazer no Laboratório de Física Aplicada Johns Hopkins em Laurel, Maryland. . “Assim como um núcleo de gelo de uma geleira na Terra pode revelar a história antiga da composição atmosférica do nosso planeta, este gelo lunar imaculado poderia fornecer pistas sobre de onde veio a água e como e quando chegou lá.”
Compreender se as moléculas de água se movem livremente pela superfície da Lua ou se estão presas dentro das rochas também é cientificamente importante. As moléculas de água podem se mover de “armadilhas frias” geladas para outros locais durante o dia lunar. A geada aquecida pelo Sol sublima (passando de gelo sólido a gasoso sem passar pela fase líquida), permitindo que as moléculas se movam como gás para outros locais frios, onde poderiam formar nova geada à medida que o Sol se move acima. Saber como a água se move na Lua também pode levar a novos insights sobre os ciclos da água em outros corpos sem ar, como os asteróides.
Dois instrumentos, uma missão
Dois instrumentos científicos a bordo da espaçonave ajudarão a desvendar esses segredos: o Mapeador Lunar de Voláteis e Minerais de Alta Resolução (HVM3 ) espectrômetro infravermelho e o gerador de imagens multiespectrais infravermelho Lunar Thermal Mapper.
Desenvolvido por JPL, HVM3 irá detectar e mapear as impressões digitais espectrais, ou comprimentos de onda da luz solar refletida, de minerais e das diferentes formas de água na superfície lunar. O espectrômetro pode usar luz fraca refletida nas paredes das crateras para ver o fundo até mesmo de crateras permanentemente sombreadas.
O instrumento LTM, construído pela Universidade de Oxford e financiado pela Agência Espacial do Reino Unido, irá mapear os minerais e as propriedades térmicas da mesma paisagem lunar. Juntos, eles criarão uma imagem da abundância, localização e forma da água, ao mesmo tempo que acompanharão como sua distribuição muda ao longo do tempo.
“O instrumento LTM mapeia com precisão a temperatura da superfície da Lua enquanto o HVM3 instrumento procura a assinatura espectral das moléculas de água”, disse Neil Bowles, cientista de instrumentos do LTM na Universidade de Oxford. “Ambos os instrumentos nos permitirão entender como a temperatura da superfície afeta a água, melhorando nosso conhecimento da presença e distribuição dessas moléculas na Lua.”
Pesando apenas 440 libras (200 kg) e medindo 11,5 pés (3,5 metros) de largura quando seus painéis solares estiverem totalmente implantados, o Lunar Trailblazer orbitará a Lua a cerca de 60 milhas (100 quilômetros) da superfície. A missão foi selecionada pelo programa SIMPLEx (Small Innovative Missions for Planetary Exploration) da NASA em 2019 e pegará carona no mesmo lançamento da entrega da Intuitive Machines-2 à Lua por meio da iniciativa Commercial Lunar Payload Services da NASA. O Lunar Trailblazer passou por uma revisão crítica de prontidão operacional no início de outubro na Caltech, após concluir os testes ambientais em agosto no Lockheed Martin Space em Littleton, Colorado, onde foi montado.
O orbitador e seus instrumentos científicos estão agora sendo submetidos a testes de software do sistema de voo que simulam aspectos-chave do lançamento, das manobras e da missão científica enquanto estiver em órbita ao redor da Lua. Ao mesmo tempo, a equipa de operações liderada pelo IPAC no Caltech está a realizar testes para simular comando, comunicação com a Deep Space Network da NASA e navegação.
Mais sobre o Lunar Trailblazer
Lunar Trailblazer é gerenciado pelo JPL, e sua investigação científica e operações de missão são lideradas pela Caltech com o centro de operações de missão no IPAC. Gerenciado para a NASA pela Caltech, o JPL também fornece engenharia de sistemas, garantia de missão, o instrumento HVM3, bem como projeto de missão e navegação. A Lockheed Martin Space fornece a espaçonave, integra o sistema de voo e apoia operações sob contrato com a Caltech.
As investigações da missão SIMPLEx são gerenciadas pelo Escritório do Programa de Missões Planetárias no Marshall Space Flight Center da NASA em Huntsville, Alabama, como parte do Programa Discovery na sede da NASA em Washington. O programa conduz investigações científicas espaciais na Divisão de Ciências Planetárias da Diretoria de Missões Científicas da NASA na sede da NASA.
