Nové mapy NASA Moon pomáhajú vývojárom naplánovať mesačný výlet na misiu VIPER Artemis

Ako každý skúsený cestár vie, dobrá mapa pomáha dostať sa z dobrodružstva naplno. Prvý lunárny rover NASA, ktorého dodanie na Mesiac je naplánované na koniec roku 2023, sa nijako nelíši. Vyparujúce sa spoločnosti vyšetrujúce vozidlá Polar Exploration Rover alebo VIPER sú súčasťou programu Artemis agentúry. Bez Mesačného cestovného sprievodcu vytvárajú plánovači misií VIPER nové digitálne výškové mapy mesačného povrchu s vysokým rozlíšením.

Ak bude mať porovnanie s týmito mapami, bude rover v najlepšej pozícii na bezpečné a efektívne cestovanie po Mesiaci pri hľadaní zdrojov na mesačnom južnom póle. Ľad je zdroj osobitného vedeckého záujmu, pretože môže mať aplikácie, ak sa nachádza vo vesmíre, a môže sa preniesť do iných zdrojov na vykonávanie našich štúdií v slnečnej sústave, ako je kyslík a raketové palivo.

Tieto mapy, ktoré sú vysoké približne tri metre, poskytujú 3D model veľkých močiarov krajiny pri južnom póle mesiaca a zobrazujú premenlivé svetelné a teplotné podmienky spôsobené dlhými tieňmi vrhajúcimi sa na krajinu.

Vysvetlenie volatility NASA polárnej sondy rover (VIPER) na mesačnom povrchu. Poďakovanie: NASA Ames / Daniel Rutter

Okrem toho, že zabráni tomu, aby rover zametal okraje strmých bočných drážok, poskytuje tento detailný pohľad dôležitú informáciu pre plánovačov misií, aby sa zabezpečilo nabitie solárnych batérií roveru a navedenie roveru na bezpečnejšie miesta na spanie počas komunikácie. Zatemnenie pri pracovných činnostiach na zemi.

Anthony Colobrate, vedec projektu zo spoločnosti VIPER vo výskumnom stredisku NASA Ames v Silicon Valley v Kalifornii, povedal: „Posielame VIPER do najsilnejšieho prostredia Mesiaca a rover musí brať to, čo nám mesiac dáva.“ Umožňuje nám to starostlivo naplánovať cesty pre rover pri zbere. “

Mapy už odhaľujú nové aspekty vedeckého záujmu o mesačný povrch, vrátane početných „minichladiacich pascí“ – nachádzajúcich sa v zatienených vreckách 6 až 16 stôp (2 až 5 metrov) naprieč mesačným povrchom – ktoré môžu byť dostatočne chladné na zhromažďovanie potenciálu sneh. Tieto mikrochladiace motory poskytujú oblasti pre ďalšie skúmanie okrem veľmi hlbokých a starých drážok, ktoré sú pre prácu spoločnosti VIPER ústredné.

Nádherný výhľad na okraj rokliny Shackleton neďaleko južného pólu Mesiaca. Kráter má priemer asi 21 kilometrov. Ak žiadne miesto na Mesiaci nie je neustále osvetlené, tri body na jeho okraji sú po celý rok slnečné o viac ako 90 percent. Tieto škvrny sú obklopené priehlbinami terénu, ktoré nedostávajú slnečné svetlo, a vytvárajú tak studené pasce, ktoré môžu zachytávať ľad. Túto fotografiu nasnímal 1. augusta 2006 širokouhlý fotoaparát na prístroji Lunar Reassessment Orbiter spoločnosti NASA. Poďakovanie: NASA / GSFC / Arizonská štátna univerzita

„Uvažovali sme o zhromažďovaní vodného ľadu iba v hlbokých a tmavých kráteroch na Mesiaci,“ uviedol Coloprad. „Teraz však veríme, že aj malé plytké jamy sú dostatočne studené na to, aby zadržiavali molekuly vody. Tieto malé chladiace pasce sú bežnejšie ako ich väčšie náprotivky, takže pochopenie toho, ako môžu vodu akumulovať, je dôležité zodpovedať širšiu otázku, ako voda funguje. mesiac.“

Tím spoločnosti Ames na vytváranie výškových máp zhromažďuje tisíce satelitných snímok nasnímaných kamerami na obežnej dráhe lunárneho prehodnocovania pomocou softvéru stereofónneho potrubia NASA s otvoreným zdrojom a výpočtovej sily superpočítača Platóna od Amazona.

Inžinieri kombinujú tieto výkonné nástroje a odborné znalosti so schopnosťou spracovania fotografií, ktorá sa nazýva fotogramymetria. Táto technika, známa tiež ako „tieň-do-tvaru“, kombinuje známe uhly slnečného žiarenia s rozmermi šedej škály mnohých dvojrozmerných obrazov a predpovedá tak trojrozmerný tvar mesačného povrchu. Výsledný model mesačnej krajiny umožňuje inžinierom vypočítať, ako svetlo a tiene hrajú cez povrch kedykoľvek v minulosti alebo v budúcnosti. Napríklad pomocou modelu môžu predpovedať vtedajšie svetlá a umiestniť pristávaciu plochu roveru a naplánovať udržanie pohybov roveru na slnečnom svetle a zabránenie tieňom.

Vysvetlenie volatility NASA polárnej sondy rover (VIPER) na mesačnom povrchu. Poďakovanie: NASA Ames / Daniel Rutter

Keď sú známe svetelné podmienky, panel môže vytvoriť mierne podrobnejšie teplotné mapy 2,5 metra na rôznych povrchoch, na povrchu aj pod nimi. Teploty veľmi kolíšu od 400 do 170 stupňov Fahrenheita pod nulou, čo robí povrch Mesiaca šachovnicou možných a najnepravdepodobnejších miest na detekciu ľadu. Panel vybavený týmito novými mapami dokáže vybrať miesta, kde je pravdepodobný sneh, a poslať VIPERA, aby skontroloval a overil, či sa sneh objaví, a ak áno, ako stabilný je v rôznych mesačných pozíciách.

„Tieto mapy s vysokým rozlíšením úplne zmenili naše myslenie,“ uviedla Kimberly Enniko Smith, vedúca vedúca spoločnosti Viper z Amesu. „Začali sme zisťovať, aký rozdielny bol stav pôdy na Mesiaci, a to aj v oblastiach, ktoré sme si kedysi mysleli, že sú veľmi konzistentné. To by viedlo k starostlivejšiemu zameraniu vrtných základní roveru a zhromažďovaniu ešte lepších vedeckých údajov.“

Členovia tímu VIPR zodpovední za bzučanie roveru sú dychtiví vidieť, čomu bude rover deň čo deň čeliť – minútu po minúte.

„Tiene sa pohybujú okolo južného pólu Mesiaca rovnakou rýchlosťou ako rover,“ uviedol Mark Shirley, vedúci misijných operácií Amazonu. „Musíme naplánovať dopredu, aby sme zabránili tomu, aby sa zmija dostala z tmy – nie je tu veľa priestoru pre chyby.“