Reserveonderdelen opruimen en kant-en-klare hardware pakken, Universiteit van Californië, Berkeley, ruimtewetenschappers zijn in een sprint om wetenschappelijke instrumenten te bouwen die over slechts twee jaar op de maan zullen landen.

NASA heeft gisteren aangekondigd dat het 12 wetenschappelijke ladingen heeft geselecteerd om de komende jaren aan boord van drie maanlandingsmissies te vliegen. Een daarvan is het Lunar Surface Electromagnetics Experiment (LuSEE), die zal worden gebouwd onder leiding van Stuart Bale, een UC Berkeley hoogleraar natuurkunde en een veteraan van verschillende eerdere NASA-missies, inclusief de Parker Solar Probe die afgelopen augustus werd gelanceerd.

De wetenschappelijke en technologische experimenten zullen het oppervlak van de maan verkennen voorafgaand aan aanstaande menselijke missies en maken deel uit van NASA's samenwerking met commerciële partners om payloads te lanceren - en, tegen 2024, mensen - naar de maan.

Bale en zijn collega's van UC Berkeley's Space Sciences Laboratory hebben minder dan $ 6 miljoen om de kosten te dekken, wat betekent dat ze reserveonderdelen zullen gebruiken die oorspronkelijk zijn gebouwd voor de Parker Solar Probe en andere ruimtevaartuigen, inclusief STEREO, die in 2006 werd gelanceerd en nog steeds stereobeelden van de zon biedt, en de MAVEN uit 2013 op een missie naar Mars. De LuSEE zal uitgebreide metingen doen van elektromagnetische verschijnselen op het oppervlak van de maan en een eenvoudige radiotelescoop oprichten - de eerste operationele telescoop op de maan.

"NASA wilde instrumenten die klaar zijn voor gebruik, omdat het schema erg agressief is. We hebben het over iets samen te trekken en het in ongeveer 18 maanden op te leveren, wat snel is, "Zei Bale. "We hebben voorgesteld om onze Parker Solar Probe-instrumentatie opnieuw te laten vliegen, die werkt als een tierelier, en het team is nog steeds bij elkaar om het af te stemmen. We zijn goed in het snel bouwen van experimenten en dat werkt."

"Berkeley gaat een experiment uitvoeren op het oppervlak van de maan, "Bale toegevoegd. "Dat is best cool, I denk."

Levensduur van twee weken?

Het experiment zal naar verwachting niet langer duren dan één maandag - ongeveer twee weken - omdat de batterijen gedurende de twee weken van de nacht ontladen. Maar Bale hoopt dat het de maanduisternis zal overleven en zal leven om nog een maandag te observeren.

"De thermische omgeving is echt smerig aan de donkere kant, dus we zullen morgenochtend landen, als de zon op de maan komt, twee weken doorbrengen - één maandaglicht - observeren als een gek, en als het nacht wordt, de lander gaat in het donker en de batterijen zullen leeg raken omdat er geen zonne-input is om ze op te laden. Ze zijn niet verplicht om aan de andere kant wakker te worden."

De missies maken deel uit van NASA's Commercial Lunar Payload Services-programma, die op 31 mei drie startende bedrijven opdracht gaf om maanlanders te bouwen om NASA terug te brengen naar de maan, 50 jaar nadat Amerika daar voor het laatst een ruimtevaartuig had geland:de Apollo 17 bemande missie in 1972. Deze landers zullen de 12 nuttige ladingen vervoeren, waarvan zeven zullen zich richten op het beantwoorden van vragen in planetaire wetenschap en heliofysica, en vijf over het demonstreren van nieuwe technologieën.

"Deze nieuwe payloads van de maan vertegenwoordigen geavanceerde innovaties die ons zullen helpen de maan te leren kennen zoals we nog nooit eerder hebben gedaan, terwijl we ons voorbereiden om mensen op de maan te landen en, eventueel, Mars, " zei Thomas Zurbuchen, associate administrator van het directoraat voor wetenschappelijke missies van het agentschap in Washington, D.C. "Iedereen brengt iets nieuws naar de maan en kan profiteren van vroege vluchten via ons commerciële samenwerkingsprogramma."

Een van de drie landers zal LuSEE dragen, die het fluctuerende magnetische veld van de maan zal meten en het stof dat wordt opgeworpen door licht en elektronen die van de zon komen.

Stof kan een groot probleem zijn voor toekomstige maankolonisten, zei Bale. Harrison Schmitt, die Apollo 17 bemande, leed aan een allergische reactie op maanstof, net als een arts die het ruimtepak van Schmitt uitlaadde toen hij terugkeerde naar de aarde. Het fijne stof was ook hinderlijk in de Apollo-landers, omdat het elektrisch geladen is en overal aan blijft plakken.

Het oppervlak van de maan is elektrostatisch geladen, te, die problemen kunnen veroorzaken voor structuren en mensen op de maan. Apollo-astronauten zagen fonteinen van stof in de lucht gegooid bij de dag-nachtgrens van de maan, vermoedelijk vanwege spanningsverschillen tussen de verlichte en onverlichte delen van de maan. De spanningsverschillen kunnen ook voorwerpen op het oppervlak opladen, leidend tot vonken.

Bale is geïnteresseerd in hoe de elektrostatische omgeving aan het oppervlak verandert als de zon door de lucht beweegt en hoe die veranderende elektrostatische omgeving het stof beïnvloedt. Magnetometers aan boord meten veranderingen in het magnetische veld, die tot nu toe alleen indirect zijn gemeten door ruimtevaartuigen in een baan om de maan, met behulp van instrumenten die zijn gebouwd in het Space Sciences Laboratory.

De LuSEE zal ook de eerste Amerikaanse radiotelescoop op de maan vervoeren, een eenvoudige dipoolantenne die lijkt op een tv-antenne met konijnenoor. De antenne zal identiek zijn aan die aan boord van de Parker Solar Probe, die tot dusver radio-emissies van het Melkwegstelsel heeft kunnen registreren in frequentiebereiken die op aarde niet kunnen worden gedetecteerd, omdat dergelijke golflengten worden geblokkeerd door ionen in de atmosfeer.

"Ik weet zeker dat we de zon zullen zien - zonnevlammen, type 3 radiostormen, coronale massa-ejecties, maar ook Jupiter en andere planeten, die we al zien met de zonnesonde, ' zei Bale. 'En we zullen veel emissies van de aarde zien. We stellen voor om ter voorbereiding een onderzoek te doen naar de radio-omgeving op het oppervlak van de maan, ooit, voor een meer geavanceerde radiotelescoop."

Zo'n zonnepaneel op de maan zou vragen kunnen beantwoorden over de vroege geschiedenis van het heelal, inclusief het "tijdperk van reïonisering, " toen de eerste sterren zich in het heelal begonnen te vormen, ongeveer 400 miljoen jaar na de oerknal.