Na acht jaar bezig te zijn geweest met het herstellen van verloren maangegevens van de Apollo-missies, wetenschappers melden in een nieuwe studie dat ze een decennia oud mysterie hebben opgelost over waarom de ondergrond van de maan in de jaren zeventig licht opwarmde.

Wetenschappers hebben zich afgevraagd wat de oorzaak is van de opwarming sinds kort nadat de Apollo-missies begonnen, toen astronauten sondes op de maan inzetten om de warmte te meten die uit het binnenste kwam.

De verloren databanden die door de wetenschappers zijn teruggevonden, vulden in de jaren zeventig een recordgat en hielpen de onderzoekers de bron van de opwarming te lokaliseren als de Apollo-astronauten zelf.

De astronauten verstoorden het oppervlak van de maan door erop te lopen en er een rover op te besturen. Als resultaat, de maan weerkaatste minder van het licht van de zon terug naar de ruimte, die de temperatuur van het maanoppervlak met 1-2 graden Celsius (1,8-3,6 graden Fahrenheit) verhoogde waar het werd verstoord.

De nieuwe bevindingen tonen aan dat het bijna onmogelijk is om astronauten of instrumenten op de maan in te zetten zonder de oppervlakteomgeving te verstoren, informatie die waardevol kan zijn voor toekomstige maanmissies, volgens de onderzoekers die een nieuwe studie publiceerden waarin de resultaten in de Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek :Planeten, een tijdschrift van de American Geophysical Union.

"Tijdens het installeren van de instrumenten kan het zijn dat u uiteindelijk de thermische oppervlakteomgeving van de plaats waar u metingen wilt doen, verstoort, " zei Seiichi Nagihara, een planetaire wetenschapper aan de Texas Tech University in Lubbock, Texas en hoofdauteur van de nieuwe studie. "Dat soort overwegingen gaan zeker mee bij het ontwerpen van de volgende generatie instrumenten die ooit op de maan zullen worden ingezet."

De warmte van de maan meten

Tijdens de Apollo 15 en 17 missies in 1971 en 1972, astronauten hebben sondes ingezet om de ondergrondse temperatuur van de maan te meten en probeerden te kwantificeren hoeveel warmte zich van de kern van de maan naar het oppervlak verplaatst. Wetenschappers verwachtten dat deze metingen van de warmtestroom hen zouden vertellen of de kern van de maan heet was zoals die van de aarde en hoeveel warmte de rotsen van zijn korst en mantel zouden kunnen genereren.

De sondes maten van 1971 tot 1977 temperaturen aan het oppervlak van de maan en een paar meter diep in de ondergrond. De onbewerkte temperatuurgegevens werden verzonden naar NASA Johnson Space Center in Houston, waar het werd opgenomen op open-reel magneetbanden. Technici gaven de banden vervolgens aan wetenschappers die bij de missie betrokken waren, die de gegevens analyseerden en archiveerden.

Maar toen de warmtestroomexperimenten eindigden in 1977, alleen banden van 1971 tot 1974 werden gearchiveerd in het National Space Science Data Center, het gegevensarchief van de NASA-ruimtewetenschapsmissie in het Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. De rest van de banden, vermoedelijk nog steeds bij de wetenschappers die ze analyseerden, werden nooit gearchiveerd, en de meeste zijn sindsdien verloren gegaan.

In 2010, Nagihara en verschillende collega's besloten de verloren warmtestroomgegevens van 1975 tot 1977 op te sporen om enkele openstaande vragen te beantwoorden. Een lang bestaand mysterie was waarom de ondergrondse temperatuur van de maan geleidelijk toenam in de jaren nadat de warmtestroomsondes waren ingezet.

Planetaire wetenschappers hebben tientallen jaren gedebatteerd over de oorzaak van deze onverklaarbare opwarming. Sommigen vermoedden dat het te wijten was aan de activiteit van de astronauten, terwijl anderen dachten dat het te wijten kon zijn aan veranderingen in de baan van de maan of overmatige straling die van de aarde kwam.

Het hittemysterie oplossen

Toen de onderzoekers op zoek gingen naar de ontbrekende gegevens, ze ontdekten dat NASA een aparte set banden had gemaakt speciaal voor archivering. Ze vonden 440 van deze archiefbanden, met gegevens van april tot juni 1975, stof ligt te vergaren in het Washington National Records Center in Suitland, Maryland, die records opslaat van verschillende Amerikaanse federale agentschappen.

Aan het Lunar and Planetary Institute in Houston, de onderzoekers herstelden honderden wekelijkse logs die temperatuurmetingen van de warmtestroomsondes van 1973 tot 1977 registreerden. Deze logs hielpen de wetenschappers de temperatuurmetingen te reconstrueren voor de tijden die niet in de archieftapes stonden - januari tot maart 1975, en juli 1975 tot februari 1976, toen de instrumenten het einde van hun functionele levensduur begonnen te bereiken.

Het kostte de wetenschappers verschillende jaren om gegevens te extraheren uit de tientallen jaren oude banden en nog een aantal jaren om hun inhoud te analyseren. inclusief het herstellen van documenten die beschrijven hoe elke sonde is gekalibreerd en hoe de gegevens moeten worden verwerkt die elke sonde heeft geregistreerd.

De ontbrekende banden en de wekelijkse prestatielogboeken gaven de onderzoekers genoeg nieuwe informatie om een ​​waarschijnlijke oorzaak voor de mysterieuze verwarming te achterhalen. De sondes dichter bij het oppervlak zagen een grotere temperatuursprong en zagen het eerder dan de sondes dieper, wat suggereert dat de hitte vanaf het oppervlak begon en naar beneden bewoog.

De onderzoekers koppelden de nieuwe gegevens ook aan afbeeldingen van het maanoppervlak van de Lunar Reconnaissance Orbiter. De beelden laten zien dat de activiteit van de astronauten de oppervlakteomgeving op hun landingsplaatsen verstoorde, die de maanbodem in die gebieden verdonkerde. Donkerdere grond absorbeert meer licht van de zon, waardoor het warmer wordt, en de onderzoekers vermoeden dat dit de oorzaak is van de opwarming.

"Er is niet veel verstoring voor nodig om die zeer subtiele opwarming aan de oppervlakte te krijgen, "Zei Nagihara. "Dus analyse van de historische gegevens samen met de nieuwe beelden van de maan heeft ons echt geholpen te karakteriseren hoe het oppervlak opwarmde."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.