فضاپیمای اندازه ماشین ظرف‌شویی ناسا، نقشه‌برداری از آب ماه را انجام می‌دهد

ماموریت Lunar Trailblazer ناسا به‌زودی آغاز می‌شود و وظیفه بزرگی بر عهده دارد: حل معمای آب ماه.

این ماهواره کوچک قرار است سوار بر موشک فالکون ۹ اسپیس ایکس، همراه با مأموریت IM-2 شرکت Intuitive Machines، به فضا پرتاب شود. این مأموریت بخشی از برنامه خدمات تجاری محموله‌های قمری ناسا است.

پس از چندین ماه سفر در مدار، این کاوشگر وارد مدار ماه خواهد شد و مأموریت خود را آغاز خواهد کرد.

جستجو برای آب ماه

دانشمندان طی چند دهه اخیر کشفی شگفت‌انگیز انجام داده‌اند: ماه آب دارد! اما اطلاعات ما درباره آن بسیار محدود است.

• آب دقیقاً کجا قرار دارد؟
• در چه شکلی وجود دارد؟
• چه مقدار از آن در دسترس است؟
• آیا مقدار آن در طول زمان تغییر می‌کند؟

Lunar Trailblazer به دنبال پاسخ این پرسش‌هاست. این ماهواره کوچک نقشه‌ای بی‌سابقه از آب ماه تهیه خواهد کرد.

داده‌های این مأموریت دو ساله، نه‌تنها اطلاعات ارزشمندی درباره ماه ارائه می‌دهد، بلکه به دانشمندان کمک می‌کند چرخه‌های آبی در سیارات و اجرام بدون جو را در سراسر منظومه شمسی درک کنند.

فناوری پیشرفته برای کشف آب ماه

این فضاپیما دو ابزار علمی پیشرفته را با خود حمل می‌کند:

1. طیف‌سنج فروسرخ HVM3 (نقشه‌بردار مواد فرّار و معدنی با وضوح بالا) که توسط آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا (JPL) در کالیفرنیای جنوبی توسعه یافته است.
2. نقشه‌بردار حرارتی ماه (LTM) که یک تصویربردار چندطیفی فروسرخ است و توسط دانشگاه آکسفورد با حمایت مالی آژانس فضایی بریتانیا ساخته شده است.

HVM3 امواج بازتابی نور خورشید را شناسایی کرده و اثر طیفی آب و مواد معدنی مختلف روی سطح ماه را ردیابی می‌کند.

در همین حال، LTM ویژگی‌های معدنی و حرارتی همان مناطق را نقشه‌برداری می‌کند.

با ترکیب این دو ابزار، این کاوشگر تصویری جامع از مکان آب، شکل آن و تغییرات آن در طول زمان و با نوسانات دمایی ارائه خواهد داد.

رسیدن به ماه آسان نیست

Lunar Trailblazer کوچک است؛ اندازه‌ای در حدود یک ماشین ظرف‌شویی دارد و وزن آن فقط ۲۰۰ کیلوگرم است. زمانی که صفحات خورشیدی آن کاملاً باز شوند، طول آن ۳.۵ متر خواهد بود.

تیم مأموریت یک مسیر هوشمندانه طراحی کرده است: مسیری حلقه‌ای که ۴ تا ۷ ماه طول می‌کشد و از نیروی گرانش خورشید، زمین و ماه برای حرکت استفاده می‌کند.

این روش که به انتقال کم‌انرژی معروف است، سفر را برای این کاوشگر کوچک بسیار مقرون‌به‌صرفه‌تر می‌کند.

نگاهی به دهانه‌های تاریک ماه

پس از رسیدن به ماه، Lunar Trailblazer ابزار HVM3 خود را به سمت دهانه‌های قطب جنوب ماه هدایت خواهد کرد.

چرا این مناطق مهم هستند؟

زیرا این تله‌های سرد ممکن است میلیاردها سال در تاریکی باقی مانده باشند، به همین دلیل احتمال زیادی وجود دارد که آب یخ‌زده در این نواحی پنهان شده باشد.

این طیف‌سنج با استفاده از نور ضعیف بازتاب‌شده از دیواره‌های دهانه‌ها، کف مناطقی را که همیشه در سایه قرار دارند بررسی خواهد کرد.

اگر در این دهانه‌ها مقدار قابل‌توجهی یخ شناسایی شود، کاوشگران آینده ماه می‌توانند از آن به‌عنوان منبعی حیاتی برای تأمین آب خود استفاده کنند.

استفاده حداکثری از منابع محدود

ناسا در سال ۲۰۱۹ Lunar Trailblazer را در قالب برنامه “مأموریت‌های نوآورانه کوچک برای کاوش سیاره‌ای” انتخاب کرد.

این برنامه برای کاهش هزینه‌ها، مأموریت‌های کوچک را به‌صورت محموله‌های همراه با مأموریت‌های بزرگ‌تر پرتاب می‌کند.

این نوع مأموریت‌ها ریسک بالاتر و نظارت کمتری نسبت به پروژه‌های بزرگ دارند. اما درعوض، امکان تحقق مأموریت‌های علمی کم‌هزینه‌ای را فراهم می‌کنند که در غیر این صورت ممکن نبود.

آینده اکتشافات قمری

آب، کلید بقا در فضاست.

اگر Lunar Trailblazer یخ‌های قابل‌دسترسی و فراوانی پیدا کند، فضانوردان آینده مجبور نخواهند بود تمام آب مصرفی خود را از زمین حمل کنند؛ بلکه می‌توانند آن را مستقیماً از ماه استخراج کنند.

این کشف می‌تواند به ایجاد پایگاه‌های دائمی در ماه، مأموریت‌های طولانی‌تر فضایی و حتی گامی به‌سوی سفر به مریخ منجر شود.

اما این مأموریت چیزی فراتر از کاربردهای عملی دارد؛ این مأموریت نمایانگر میل بی‌پایان بشر برای کشف ناشناخته‌ها و گسترش مرزهای دانش است.

Lunar Trailblazer فقط یک ماهواره نیست؛ بلکه پلی است به‌سوی آینده، که ما را به عصر جدیدی از اکتشافات فضایی هدایت می‌کند.

تحقیقات آینده درباره آب ماه

داده‌های جمع‌آوری‌شده توسط Lunar Trailblazer فقط برای رفع کنجکاوی علمی نخواهد بود، بلکه کاربردهای عملی فراوانی خواهد داشت.

فضانوردان آینده می‌توانند یخ ماه را برای نوشیدن، تولید اکسیژن و حتی سوخت موشک استفاده کنند.

دانشمندان نیز ممکن است نمونه‌هایی از این آب را برای بررسی منشأ آب ماه و چگونگی انتقال آن به این جرم آسمانی مطالعه کنند.

این مأموریت تحت هدایت بتانی اهلمن (Bethany Ehlmann) از موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) انجام می‌شود. مرکز IPAC در کلتک مسئولیت علمی و عملیاتی آن را برعهده دارد.

آزمایشگاه JPL ناسا نیز مدیریت کلی پروژه، پشتیبانی مهندسی و ساخت ابزار HVM3 را برعهده دارد.

شرکت لاکهید مارتین (Lockheed Martin Space) این فضاپیما را ساخته و وظیفه عملیات پروازی آن را برعهده دارد.

این مأموریت بخشی از برنامه اکتشافات قمری ناسا است که تحت نظارت دفتر برنامه مأموریت‌های سیاره‌ای در مرکز فضایی مارشال اداره می‌شود.

📷 تصویر: شرکت لاکهید مارتین