Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Het is tijd om maanlavabuizen te bestuderen. Hier is een missie die zou kunnen helpen

Spectaculair uitzicht op de Mare Tranquillitatis-putkrater, hoog in de zon, met rotsblokken op een verder gladde vloer. De put van 100 meter kan toegang bieden tot een maanlavabuis. Krediet:NASA/GSFC/Arizona State University – http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA13518, publiek domein, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=54853313

De maan smeekt er bijna om om ontdekt te worden, en het momentum om dat te doen neemt toe. De inspanningen van het Artemis-programma om voor het eerst sinds de Apollo-missies astronauten naar de maan terug te brengen, trekken veel aandacht. Maar er zijn nog andere inspanningen gaande.



In 2023 deed de ESA een oproep voor kleine maanmissies. De oproep hield verband met hun Terra Novae-verkenningsprogramma, dat de verkenning van het zonnestelsel door ESA zal bevorderen met robotverkenningen en voorlopermissies. "De mensheid zal profiteren van de nieuwe ontdekkingen, ambities, wetenschap, inspiratie en uitdagingen", legt de ESA uit op hun Terra Novae-website.

Terra Novae heeft verschillende doelen, waaronder het landen van meerdere wetenschappelijke ladingen op het oppervlak van de maan, op zoek naar de aanwezigheid van water en andere vluchtige materialen die zowel de geschiedenis ervan zullen onthullen als zullen helpen bij het voorbereiden van duurzame verkenning met lokaal geproduceerde ruimtebronnen. "

Als reactie op de oproep van de ESA heeft een team van Europese onderzoekers de LunarLeaper voorgesteld. De LunarLeaper is een springende robot die een maandakraam zou bezoeken, een ingestort deel van een maanlavabuis. De robot zou ons een eerste blik werpen op de ondergrond van de maan en de lavabuizen.

Er zijn goede redenen om deze lavabuizen te verkennen. Het maanoppervlak wordt blootgesteld aan zonne- en kosmische straling zonder het voordeel van een beschermende atmosfeer of magnetosfeer zoals de aarde. Astronauten zouden in deze buizen in habitatmodules kunnen schuilen. Enkele meters rots boven het hoofd zouden bescherming bieden tegen straling en temperatuurschommelingen op de maan. Er kunnen ook laboratoriummodules en andere modules zijn. De buizen zouden, indien geschikt, een hele basis kunnen beschutten.

De andere reden is wetenschappelijk. Deze buizen zijn een venster op het vulkanische verleden van de maan. Ze zijn een registratie van de omvang en timing van vulkanische activiteit.

De LunarLeaper is een springende robot van ongeveer 10 kg met drie poten. Het is gebaseerd op het ETH SpaceHopper-ontwerp dat gedurende vier jaar ontwikkeling is verfijnd. SpaceHopper is ontworpen om asteroïden te bezoeken met een veel zwakkere zwaartekracht dan de maan, maar het ontwerp kan worden aangepast om op het maanoppervlak te werken.

Het LunarLeaper-team stelt een missie voor naar de Marius Hills-regio. Het is een regio in Oceanus Procellarum, een enorme maanmerrie aan de nabije kant van de maan. Het is een vulkanisch gebied bedekt met basaltoverstromingen als gevolg van eeuwenoude vulkanische activiteit. Marius Hills is vernoemd naar de krater Marius met een diameter van 41 km (25 mijl) en is bezaaid met vulkanische kenmerken zoals rillen, koepels en kegels.

Het bijzondere kenmerk van Marius Hills is de Marius Hills Pit (MHP), een ingestort dakraam dat toegang geeft tot wat een uitgebreid maanlavabuissysteem zou kunnen zijn. De Lunar Reconnaissance Orbiter maakte een beeld van de intrigerende opening op het hoofdbeeld. Dat is waar de LunarLeaper zijn werk zou doen.

De Leaper bewoog zich rond de rand van de MHP en maakte beelden van de putmuren en de vloer. Het zou ook zijn reeks wetenschappelijke instrumenten gebruiken om relevante gegevens te verzamelen. Het instrumentenpakket zou een gravimeter, een grondradar, een speciale wetenschappelijke camera en hopelijk een spectrometer omvatten.

Het LunarLeaper-team schetst vier vragen die de missie hoopt te beantwoorden:

  1. Is er een lavabuis onder Marius Hills? Het lijkt er zeker op dat dit het geval zou kunnen zijn, maar er is nog geen bevestiging en alleen een missie naar de regio kan de vraag met zekerheid beantwoorden.
  2. Kunnen astronauten de buis gebruiken voor bewoning? Als het stabiel genoeg is, zouden ze dat kunnen doen, en dat is iets wat de LunarLeaper kan uitzoeken.
  3. Hoe zijn de buis en de put gevormd? Welke vulkanische processen waren aan het werk? Er zijn lavabuizen op aarde. Vormden ze zich op dezelfde manier op de maan? LunarLeaper kan de lagen op de wanden van de buis onderzoeken op aanwijzingen.
  4. Wat zit er in de regoliet buiten de buis? Zijn er onder de grond nabij de put oude stukken paleoregoliet? Oppervlakkige maanrotsen zijn aangetast en geërodeerd, maar begraven regolieten kunnen aanwijzingen bevatten voor het vroege zonnestelsel, inclusief de zon.

Hoewel er honderden soortgelijke putten op de maan zijn, lijkt MHP de meest veelbelovende. Het is vanuit verschillende verlichtingshoeken in beeld gebracht en de beeldvorming ondersteunt het idee dat er een buis ondergronds voorbij het dakraam steekt. Omdat de Marius Hills gevuld zijn met vulkanische kenmerken, is een verlengde buis niet onwaarschijnlijk.

De LunarLeaper zou rond het oppervlak nabij de MHP reizen en zijn gronddoordringende radar gebruiken om de omvang van het buizensysteem bloot te leggen. Andere voorgestelde missies zijn gericht op lavabuizen en dakramen, maar deze zijn doorgaans complexer, groter en duurder. Als een hoppende robot van 10 kg zou LunarLeaper een verstandige keuze zijn voor de eerste missie om de MHP te karakteriseren voordat een complexere, grondigere missie wordt verzonden.

Als het gaat om het verkennen van de put, heeft de LunarLeaper een aanzienlijk voordeel ten opzichte van een rover op wielen. Rovers op wielen selecteren routes op basis van het vermijden van obstakels. Ze hebben een aantal strikte beperkingen als het gaat om het terrein dat ze veilig en effectief kunnen betreden.

De verwachting is echter dat de rand van de MHP een uitdaging zal zijn. Er is waarschijnlijk sprake van complex terrein en steile hellingen vlak bij de opening. Als je zo dicht mogelijk bij de rand komt, krijg je betere beeldvorming en wetenschappelijke resultaten. De LunarLeaper heeft op dit soort terrein een voordeel ten opzichte van rovers op wielen, hoewel de wisselwerking het veel lichtere laadvermogen is.

Als eerste stap in het verkennen van de MHP heeft de LunarLeaper echter enkele duidelijke voordelen.

Het LunarLeaper-team zegt dat de kleine robot op het maanoppervlak kan worden afgeleverd door een van de verschillende kleine landers die door verschillende bedrijven zijn ontworpen. Ze schatten de kosten op ongeveer 50 miljoen euro. Ze zeggen ook dat dit type springrobot met poten een groot deel zou kunnen uitmaken van de toekomstige verkenning van de ruimte en dat hun missie, indien gekozen, een belangrijke ontwikkeling voor de toekomst zou kunnen zijn.

Aangeboden door Universe Today




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. De wortels van biodiversiteit:hoe eiwitten verschillen tussen soorten
  2. Delen van de menselijke hiel
  3. Losse huid en slap volume beschermen Hagfish tegen haaienbeten
  4. Onderzoek naar de effectiviteit van methoden om onvoorziene beworteling van Lindera-benzoëstengelstekken te stimuleren
  5. 4 manieren om te vertellen of gezondheidsrapportage nepnieuws kan zijn
  6. Je telefoon is een kiemfabriek, dus stop ermee om hem naar het toilet te brengen
  7. Studie werpt nieuw licht op de manier waarop Schotse bevers omgaan met het milieu
  8. Hoe bavianen gezonde gezinsgrenzen bewaren
  9. Een reisbrochure van Science Cell maken

Wetenschap