Sydkorea spanar ut månen, med fler uppdrag att komma

0
115

Ett odaterat foto från NASAs Scientific Visualization Studio av Shackleton-kratern vid månens sydpol, en av många som ständigt är i skugga. (NASAs Scientific Visualization Studio via The New York Times)

Skrivet av Kenneth Chang

Sydkorea gav sig iväg till månen på torsdagen. Men det vill inte stanna där.

“Vi överväger också att använda månen som en utpost för rymdutforskning,” sade Kwon Hyun-joon, generaldirektör för rymd- och kärnenergi vid Sydkoreas vetenskapsministerium, i ett skriftligt svar på frågor. “Även om vi hoppas kunna utforska månen själv, inser vi också dess potential att fungera som en bas för ytterligare djuputforskning av rymden som Mars och bortom.”

Sydkoreas månfarkost, som heter Danuri, lanserades på en SpaceX Falcon 9-raket från Florida, som ger sig ut på en rondell men bränslesnål väg som kommer att få den att anlända till månen i mitten av december. Där kommer den att börja en bana på en höjd av 62 miles över månens yta. Huvuduppdraget är planerat att pågå i ett år.

Berättelser endast för prenumeranterVisa alla

Premium

Ingen skuldbeläggning av offer, ingen fetischering av övergrepp: Darlings visar varför vi behöver mo… .

Premium

Hur den indiska actionspektakulära RRR blev en smäll i Amerika Premium

5 sätt på vilka Samsung kan förbättra Galaxy Z Flip 4 och Fold 4

Premium

Förklarat: Första flygningen av Indiens senaste raket, vad det betyder för…Prenumerera nu för att få 66 % RABATT

Ursprungligen känt som Korea Pathfinder Lunar Orbiter, fick uppdraget namnet Danuri efter att det blev det vinnande bidraget i en namntävling. Det är en sammanställning av de koreanska orden för “måne” och “njut.”

Ett odaterat foto från Korean Aerospace Research Institute från en kontrollrumsgenomgång vid anläggningen före lanseringen av Danuri, i Daejeon, Sydkorea. Månfarkosten, som lanserades från Cape Canaveral av en SpaceX Falcon 9-raket i augusti (Korean Aerospace Research Institute via The New York Times) —

Danuri kommer att ansluta sig till rymdfarkoster från NASA, Indien och Kina som för närvarande utforskar jordens följeslagare. Ungefär som Förenade Arabemiraten, som sköts upp mot Mars med en japansk raket 2020, är ​​Sydkorea det senaste landet med ett litet men ambitiöst rymdprogram för att ge sig ut på en bortom låg omloppsbana runt jorden. Och precis som Förenade Arabemiratens Hope orbiter, är Danuri-uppdraget avsett att ge meningsfulla vetenskapliga bidrag till globala ansträngningar att utforska och förstå solsystemet.

Kwon sa att huvudmålet med Danuri-uppdraget var att utveckla grundläggande teknologier som design av omloppsbanor, djupa rymdnavigering, ett framdrivningssystem med hög dragkraft och en 35-meters antenn för att kommunicera med avlägsna rymdfarkoster.

Men rymdfarkostens vetenskapliga nyttolast är sofistikerad och kommer att hjälpa forskare i Sydkorea och globalt att studera månens magnetfält, mäta dess mängder av element och molekyler som uran, vatten och helium-3 och fotografera de mörka kratrarna vid månens poler, där solen skiner aldrig. Förutom att tillhandahålla ett av instrumenten, kallat ShadowCam, valde NASA nio forskare att delta på Danuri.

Ett av dess viktigaste vetenskapliga instrument är en magnetometer. Månens inre genererar inte längre ett magnetfält, men det gjorde det en gång, och det urfältet finns bevarat i lavaflöden som hårdnade under denna era.

Ian Garrick-Bethell, professor i planetvetenskap vid University of California, Santa Cruz och en deltagande vetenskapsman på Danuri-uppdraget, sa att det tidiga magnetfältet verkar ha varit förvånansvärt starkt – potentiellt till och med så mycket som dubbelt så starkt som jordens nuvarande magnetfält.

Garrick-Bethell sa att det var förbryllande att “en sådan liten liten järnkärna kunde ha genererat ett så starkt magnetfält.”

Ett odaterat foto tillhandahållet av Korean Aerospace Research Institute av den 35 meter djupa rymdantennen i Yeoju, Sydkorea, som kommunicerar med Danuri. (Korean Aerospace Research Institute via The New York Times)

Han hoppas att efter att rymdfarkostens primära uppdrag på ett år är avslutat, kan Sydkorea välja att flytta Danuri mycket närmare månens yta, inom 12 miles eller mindre, där magnetometern kunde få en mycket bättre titt på de magnetiserade stenarna.

“Till och med några få pass på de låga höjderna kan hjälpa till att begränsa hur starkt magnetiserade stenarna är,” sa han.

Garrick-Bethell funderar också på att använda magnetometern för att studera magnetiska fält som genereras i månen när den drabbas av solvinden, en ström av laddade partiklar som kommer från solen.

Ökningen och minskningen av styrkan på magnetfältet i solvinden inducerar elektriska strömmar i månen, och dessa elektriska strömmar genererar i sin tur magnetfält som kommer att mätas av Danuri. Det magnetiska fältets egenskaper kommer att ge antydningar om strukturen och sammansättningen av månens inre.

Detta arbete kräver också att man kombinerar mätningar med de som görs av två NASA-rymdfarkoster, THEMIS-ARTEMIS P1 och P2, som färdas runt månen på starkt elliptiska banor, så att de kan mäta förändringarna i solvinden medan Danuri mäter de inducerade magnetfälten närmare ytan.

“Vad vi skulle lära oss av det är en slags global karta över den inre temperaturen och potentiellt sammansättning och kanske till och med vatteninnehållet i månens djupa delar,” sa Garrick-Bethel.

Forskare kommer att använda ett annat av Danuris instrument, en gammastrålningsspektrometer, för att mäta mängder av olika element på månens yta. Danuris enhet kan plocka upp ett bredare spektrum av gammastrålar med lägre energi än liknande instrument på tidigare månuppdrag, “och det här området är fullt av ny information för att upptäcka element på månen”, säger Naoyuki Yamashita, en New Mexico-baserad forskare som arbetar för Planetary Science Institute i Arizona. Han är också en deltagande forskare på Danuri.

Yamashita är intresserad av radon, som bildas från sönderfallet av uran. Eftersom radon är en gas kan den resa från månens inre till dess yta. (Detta är samma process som ibland orsakar uppbyggnad av radon, som också är radioaktivt, i huskällare.)

Mängderna av de radioaktiva grundämnena skulle kunna ge en historia som förklarar när olika delar av månens yta svalnade och hårdnade, sa Yamashita, och hjälper forskare att räkna ut vilka av månens lavaflöden som är äldre eller yngre.

Den koreanska Aerospace Research Institute, Sydkoreas motsvarighet till NASA, kommer att använda Danuris högupplösta kamera för att spana ut månens yta efter potentiella platser för ett robotlandningsuppdrag 2031, sa Kwon.

En andra kamera kommer att mäta polariserat solljus som studsar från månens yta och avslöjar detaljer om storleken på partiklar som utgör månens jord. Eftersom konstant bombardement av solvind, strålning och mikrometeoriter bryter isär jorden, kan storleken på korn som finns i en krater ge en uppskattning av dess ålder. (Mindre korn skulle tyda på en äldre krater.)

Data om polariserat ljus kommer också att användas för att kartlägga mängder av titan på månen, som en dag skulle kunna brytas för användning på jorden.

< img src="https://indianexpress.com/wp-content/plugins/lazy-load/images/1x1.trans.gif" />Ett odaterat foto tillhandahållet av Korean Aerospace Research Institute av slutinspektioner vid anläggningen i Daejeon, Sydkorea, av Danuri, innan den skickades till Florida. (Korean Aerospace Research Institute via The New York Times)

NASA levererade en av kamerorna, en ShadowCam, som är känslig nog att fånga upp de få fotoner som studsar från terrängen in i månens mörka, permanent skuggade kratrar.

Dessa kratrar, som ligger vid månens poler, förblir alltid kalla, under minus 300 grader Fahrenheit, och innehåller vattenis som har samlats under eonerna.

Isen kan ge en frusen historia av det 4,5 miljarder år gamla solsystemet. Det kan också vara en mängd resurser för framtida besökande astronauter. Maskiner på månen kunde utvinna och smälta isen för att ge vatten. Det vattnet kunde sedan brytas isär till syre och väte, vilket skulle ge både luft att andas för astronauter och raketdrivmedel för resenärer som vill resa från månen till andra destinationer.

Ett av huvudsyftet med ShadowCam är att hitta isen. Men även med Danuris sofistikerade instrument kan det vara utmanande. Shuai Li, en forskare vid University of Hawaii och en deltagande forskare från Danuri, tror att koncentrationerna kan vara så låga att de inte blir uppenbart ljusare än områden som inte innehåller is.

“Om du inte tittar på Var försiktig, du kanske inte kan se den”, sa Li.

Jean-Pierre Williams, en planetforskare vid University of California, Los Angeles, och en annan deltagande forskare i Danuri-uppdraget, hoppas kunna producera detaljerade temperaturkartor över kratrarna genom att kombinera ShadowCam-bilderna med data som samlats in av NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter.

NASA:s orbiter, som har studerat månen sedan 2009, bär ett instrument som registrerar temperaturer på månens yta. Men dessa mätningar är suddiga över ett ganska stort område, cirka 900 fot över. Upplösningen för en ShadowCam är cirka 5 fot per pixel. Således kan ShadowCam-bilderna som används tillsammans med datormodeller göra det möjligt att ta bort temperaturvariationer på ytan.

“Med dessa data kan vi kartlägga lokala och säsongsbetonade temperaturer,” sa Williams. Det kan i sin tur hjälpa forskare att förstå stabiliteten hos vatten- och koldioxidisar i kratern.

Forskare kommer att behöva vänta flera månader på att vetenskapen ska börja. Rymdfarkosten tar en lång, energieffektiv väg till månen. Den går först mot solen och går sedan tillbaka runt för att fångas i månens omloppsbana den 16 december. Denna “ballistiska bana” tar längre tid men kräver inte en stor motor som avfyras för att bromsa rymdfarkosten när den når månen.

Sydkorea har ett omfattande militärt missilprogram och har placerat flera kommunikations- och jordobservationssatelliter i låg omloppsbana om jorden sedan de lanserade sin första 1992. Och man har utökat sin inhemska raketuppskjutningskapacitet så att framtida uppdrag kanske inte måste förlita sig på SpaceX, eller på andra länder, för att komma till rymden. I juni placerade Korean Aerospace Research Institute flera satelliter i omloppsbana med den andra flygningen av Nuri, dess hemodlade raket.

“Vi kommer att ta oss an utmanande projekt som månlandare och utforskning av asteroider”, sa Kwon .

TVÅ ÄR ALLTID BÄTTRE | Vårt tvååriga prenumerationspaket ger dig mer till mindre Köp nu