211service.com
Návrat na Měsíc
Další lunární orbiter NASA odstartuje koncem tohoto roku, což je první krok v ambiciózním plánu vrátit lidi na Měsíc – a poslat je na Mars. Kosmická loď s názvem Lunar Reconnaissance Orbiter ( LRO ), využije novou technologii k vytvoření přesných map povrchu Měsíce, k hledání zdrojů, jako je led, a k posouzení hrozby, kterou by radiace v životním prostředí mohla pro lidi představovat.
Moonbound: Lunar Reconnaissance Orbiter (nahoře) bude obíhat a zkoumat Měsíc, přičemž poskytuje více podrobností o jeho povrchu a prostředí než kterýkoli předchozí satelit. Jedním ze dvou nových přístrojů na palubě kosmické lodi bude laserový výškoměr na orbitální orbitě (dole), který bude vysílat pět laserových paprsků 28krát za sekundu, aby zmapoval povrch Měsíce. Velmi krátké pulsy laserového světla jsou emitovány úzkým stříbrným kuželem připevněným k optické sestavě přístroje (zlatý box). Velký kužel shromažďuje laserové světlo, které se odráží zpět od měsíčního povrchu.
LRO je nejpokročilejší lunární satelit, který NASA postavila, říká Richard Vondrák, projektový vědec pro LRO, který dodává, že poskytne informace, které by před několika desítkami let nebylo možné shromáždit. Prozkoumáváme Měsíc podrobněji než jakékoli jiné nebeské těleso ve prospěch všech zemí, včetně Číny, Japonska a Indie, které prohlásily, že mají ambice dostat lidi na Měsíc v příštích 10 až 20 letech, dodává David Smith, vědec NASA pracující na LRO.
LRO je součástí Vize NASA pro výzkum vesmíru , program, který má mimo jiné odpovědět na základní otázky fyziky, hledat mimozemský život a hledat nové zdroje, jako jsou zdroje energie pro Zemi. Program vyzývá lidi k návratu na Měsíc. Ale než se tak stane, říká Vondrak, je nutné mnohem více porozumět povrchovému záření a topografii Měsíce.
Během Apolla došlo k řadě téměř fatálních chyb, říká Smith. Nepřistáli jsme na rovném povrchu a všude byly balvany, které mohly poškodit vozidlo a zabránit návratu na Zemi. Dnešní bezpečnostní normy by Apollu nedovolily.
Program pilotovaných kosmických lodí Apollo byl ukončen v roce 1975 a teprve v 90. letech 20. století Spojené státy vyslaly další satelity na oběžnou dráhu Měsíce – Clementine a Lunar Prospector , která měsíce obíhala Měsíc a posílala zpět data. Clementine byl společným projektem Ministerstva obrany USA a NASA, který také testoval nové balistické technologie; USA od té doby nevypustily žádné další lunární sondy.
LRO bude sbírat více dat s větší přesností, aby vědci mohli najít bezpečná a na zdroje bohatá místa přistání a navrhnout systémy vhodné pro měsíční prostředí, říká Vondrak.
LRO bude obíhat Měsíc po dobu jednoho roku ve výšce 50 kilometrů. Předchozí americké satelity udržovaly výšku přibližně 100 až 200 kilometrů, stejně jako satelity vysílané jinými zeměmi, jako je Čína Změna 1 a Japonska Kaguya , obě vypuštěny v roce 2007. Oběžná dráha v nižší nadmořské výšce umožňuje kosmické lodi získat bližší pohled na Měsíc, což umožňuje lodi získat snímky s vyšším rozlišením, velmi podrobné mapy a přesnější měření teploty, říká Vondrák.
Lunární orbiter je vybaven šesti novými přístroji, z nichž dva budou mít premiéru ve vesmíru: kosmickým dalekohledem, který bude měřit účinky, které by měsíční záření mělo na lidi, a laserovým výškoměrem, který vytvoří mapy povrchu Měsíce.
Kosmický dalekohled, tzv Kráter , je nový druh senzoru vyvinutý MIT, Boston University, University of Tennessee v Knoxville a Aerospace Corporation . Dokáže měřit radiační prostředí nejen ve vesmíru, ale také tak, jak by to každodenně zažívali astronauti na povrchu. Charakterizací záření můžeme na kosmických lodích vybudovat lepší stínění, aby astronauti přežili dlouhé cesty na Měsíc a Mars, říká Justin Kasper, astrofyzik štábu Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics a projektový vědec pro kráter.
Lidské tělo reaguje na záření různými způsoby v závislosti na intenzitě, trvání a složení radioaktivních částic. Dvě věci, kterých se vědci nejvíce obávají, jsou akutní otrava zářením například ze sluneční erupce a dlouhodobé vystavení galaktickému kosmickému záření, které může zvýšit riziko rakoviny. Ve všech případech je nebezpečí, že ionizující záření [vysokoenergetické, nabité částice] může rozbít atomové vazby v DNA a poškodit buňky a tkáně, říká Kasper.
Detektor záření se skládá ze série křemíkových polovodičů, každý o průměru asi 35 milimetrů a výšce jeden milimetr. Mezi kousky křemíku vědci vložili velké bloky materiálu zvaného tkáňový ekvivalent plast. Bloky jsou voskové a vypadají jako obří černé pastelky, ale mají stejné chemické složení jako lidská tkáň, říká Kasper.
Takže zatímco křemík měří energii a složení částic, když prolétají detektorem (osvědčená technika měření záření), plast se používá k měření jejich biologických účinků. Dříve byla data z detektorů záření poslána zpět na Zemi, kde se vědci pokoušeli vypočítat účinek, který by naměřená radiace měla na člověka. Plastový materiál poskytuje přímé a přesnější měření toho, jaké je záření v různých hloubkách lidské tkáně, říká Kasper.
Druhým přístrojem provádějícím svůj první vesmírný let je laserový výškoměr na orbitální dráze Měsíce ( Lola ), vyvinuté inženýry z NASA Goddard Space Flight Center. K měření vzdálenosti mezi kosmickou lodí a povrchem Měsíce využívá laserové světlo. Změří tuto vzdálenost velmi přesně, asi na 10 centimetrů, a bude provádět měření 28krát za sekundu, říká Smith z NASA, který je také hlavním řešitelem LOLA. Na rozdíl od současných přístrojů, které vysílají jediný laserový paprsek s nízkým počtem opakování, nový výškoměr vysílá pět soustředěných paprsků laserového světla, které se odrážejí zpět a přijímají pět samostatných detektorů, celkem tedy 140 měření za sekundu.
To umožňuje vědcům vytvořit velmi přesnou mapu tvaru měsíčního povrchu s vysokou hustotou. Můžeme určit nadmořskou výšku a sklon různých míst na Měsíci, stejně jako drsnost terénu, říká Smith. Můžeme se také dozvědět o vlastnostech povrchu – například o tvaru kráterů a jejich hloubce a velikosti. Konečným cílem je určit nejlepší místo, nejlépe ploché, kde by se velký lander mohl dotknout a pro astronauty vytvořit základnu.
Kráter a LOLA budou na měsíční orbiteru doprovázet čtyři další přístroje, které budou zobrazovat a mapovat Měsíc, měřit povrchové teploty pro identifikaci potenciálních ledových usazenin a hledat vodík v měsíčních polárních oblastech. Všechna data budou průběžně odesílána zpět na Zemi k analýze.
LRO je první z našich průzkumných misí pro návrat na Měsíc a bude mít významný dopad na budoucí lety lidí do vesmíru, říká Vondrák.