29. septembar. 2009.

lunarna_voda

14. novembra 2008. odvojen je Mesečeva udarna sonda (MIP) sa indijskog orbitera "Chandryaan-1" i udarila je u krater Shackleton na južnom polu. Na osnovu analiza podignute prašine i ostalog materijala utvrđeno je prisustvo vode na Mesecu. Indija je peta zemlja koja je dospela do Mesečeve površine.

 

Prošlo je deset dana od kako su javno objavljeni rezultati sa „Cassinija", „Deep Impacta" i „Brown University Moon Mineralogy Mappera" (M3[1]), instrumenta koji se nalazio na indijskom lunarnom orbiteru „Chandryaan-1". Rezultati su izazvali brojne diskusije i rasprave, neke vrlo žestoke, između onih koji smatraju da će ovaj objavljeni dokument promeniti argumente koji odlučuju o tome da li će buduće ljudske posade pre istraživati Mesec ili Mars. Oni koji navijaju za Mesec smatraju da će ipak prevagnuti mnogo manji troškovi i oživljavanje lunarnog istraživanja, dok njihovi protivnici smatraju da je Mesec najobičnija pustinja i da predstavlja samo ćorsokak na putu ka Marsu. Zanimljivo je da je u istom broju američkog naučnog časopisa „Science" objavljen i tekst u kome se pričalo o tome kako navodno na Marsu ima više vode nego što se verovalo, što se moglo shvatiti kao „dokaz" da je Mars mnogo prikladniji za istraživanja. Međutim, u ovim sukobima dva tabora izgleda da se izgubila poenta. Ako je nakon 40 godina daljinskog istraživanja Meseca tek sada otkrivena količina i rasprostranjenost vode, šta nam je još promaklo?

lunarna_voda1

Zadnji deo spektrometarskog instrumenta M3, sa priključenim optičkim agregatom (OBA) i agregatom za elektroniku (IEA). Služio je za detekciju talasnih dužina od 430 do 3000 nm (0,43-3 mikrona), što pokriva vidljivu svetlost i bliži deo infracrvenog spektra. Svoj spektar od približno 2600 nm deli na 261 traku, od kojih je svaka široka oko 10 nm, što je izuzetna rezolucija za otkrivanje metala i sl.

 

Poslednja misija koja je meko sletela na Mesec bila je sovjetska „Luna-24"[2]. Ona je 18. avgusta 1976. godine sletela u Mare Crisium, a već sutradan ponela uzorke na Zemlju. Pre toga, nakon poslednjeg sletanja „Apolla" 1972. godine, samo još 4 sonde su sletele na Mesec, i sve one su bile sovjetske (njih čeriti). Prava je šteta što podaci sa tih misija nikada nisu postali u potpunosti dostupni, kao što je bio slučaj sa sovjetskim lunohodima, koji su tokom više nedelja provedenih na Masecu prevalili više kilometara[3]. Danas bi bilo od velike pomoći kada bi mogli da pročešljamo te podatke i vidimo da li je u njima zabeležen neki trag lunarne vode čije postojanje su potvrdili „Cassini" i „Deep Impact". Neki od podataka iz arhive „Cassinija" dali su određene potvrde podacima koje je prikupio uređaj M3.

Uz ovu najavu i potvrdu podataka o postojanju vode na Mesecu verovatno bi bilo pametno vratiti se unazad i ponovo razmotriti ranije podatke koje čuvamo još iz ere „Apolla". Dr Larry Taylor sa Univerziteta Tennessee obećao je da će ponovo pregledati podatke o vodi u „Apollo" uzorcima, koji su prethodno odbačeni jer su svi (po)verovali da su kontaminirani na Zemlji. Šta bi još trebali preispitati u našim arhivama?

Jedna od stvari koja je oduvek zbunjivala naučnike jeste količina nanofaznog gvožđa[4] na Mesecu. Ono je glavni razlog kohezivnosti (lepljivosti) lunarnog materijala, i prisutno je u svim uzorcima koje su donele letilice „Apolo" i „Luna", ali je prisustvo takvog gvožđa uvek objašnjavano zargevanjem i mrvljenjem lunarnog rigolita udarima mikrometeorita. Da li je to baš tako? Sa novoutvrđenom količinom vode i hidroksilne grupe (OH) moguće je razmotriti i drugačija objašnjenja. Šta ako je nanofazno gvožđe rezultat redukcije Fe-suboksida[5] koja je izazvane bombardovanjem atomima vodonika pristiglih u solarnom vetru? Šta ako su suboksidi nastali kao rezultat promene Fe-oksida? Bilo koja varijacija bi naučno bila izuzetno interesantna, i imala bi implikacije na redukovanu količinu gvožđa na Mesecu[6]. Zto bi bilo potrebno izvršiti dubinske analize jezgra Meseca i napraviti procenu solarne aktivnosti u poslednjih desetak miliona godina. Otkriće objavljeno u tekstu u prošlonedeljnom magazinu „Science" trebalo bi da predstavlja snažnu osnovu za nova istraživanja koja će pomoći u novom shvatanju Meseca. Šta donose nova otkrića?

Kao prvo, instrument M3 će tokom sledećih godina pribavljati značajne podatke, jer je univerzitet Brown kreirao fantastičan instrumenat vrlo velike hiperspektralne rezolucije koji će nas i u buduće iznenađivati[7]. Takođe, u orbiti trenutno imamo i „Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO Daj link na moj poslednji text o njemu), prvu ozbiljnu imidžing misiju[8] na Mesecu još od programa „Lunar Orbiter[9]" iz šezdesetih. Nasin Ames istraživački centar (ARC[10]) planira sopstvenu misiju negde u ekvatroijalnom regionu bliže strane, koja će praviti slike u sličnoj rezoluciji kao LRO i pružiti naučne rezultate koji će nam pomoći da utvrdimo eventualne promene u toj zoni za poslednjih 43 godine, koliko je proteklo od šezdesetih godina pa do danas. Očekuje se da će i indijske, kineske i japanske misije daljinskog detektovanje podataka takođe doprineti unapređenju našeg shvatanja Meseca. Međutim, bez obzira koliko takvih misija pokrenemo, vreme je da čovek ponovo sleti na rigolit, i to s vrlo ozbiljnim ciljem.

lunarna_voda2

Armstrong i Aldrin su doneli 22 kg Mesečevog kamenja. Pet sledećih posada još 382 kg, od čega je preko 2.200 posebno numerisano. Tri sovjetske sonde su donele još oko 300 grama.

 

Neophodno je da se lenderi i roveri konačno spuste u polarne regione našeg Meseca. Zapanjujuće je da u čitavoj dosadašnjoj svemirskoj istoriji nije bilo nijedno ateriranje u toj naučno vrlo interesantnoj oblasti Meseca. Novi lenderi će morati da sprovode eksperimente koji će im omogućiti da mere koncentraciju isparenja sa većih dubina nego što je to moguće današnjim misijama za daljinsko očitavanje (50 cm). To bi trebalo sprovesti u lunarnim severnim kao i južnim regionima. Roveri na Marsu su pronašli više uzoraka metalnih meteorita, koje bi, prema najnovijim simulacijama H. J. Melocha i saradnika, trebalo očekivati i na Mesečevoj površini. Budući roveri i lenderi će pomoći da se dodatno kvantifikuju lunarni resursi koje će biti moguće koristiti u procesu budućeg lunarnog istraživanja. Neki iz klana koji se zalaže za istraživanje Marsa će jadikovati tvrdeći kako je to samo oduzimanje sredstava neophodnih za istraživanje Marsa, ali pošto su SAD do sada tamo lansirale četiri lendera (tri uspešno[11]), plus multimilijardske dolarske cifre za MSL (Mars Science Laboratory[12]), ovaj argumenat je prosto neodrživ.

Lunarna zajednica (čije ideje su i meni bliske), već decenijama se zalaže za povećanje tempa naučnog istraživanja, što je nailazilo na otpor Direkcije za naučne misije (SMD) i njenih prethodnika (nekoliko misija za daljinsku detekciju potpadale su pod Nasine naučne misije, uključujući i LRO). Taj otpor mora da se prevaziđe, a da na scenu stupi jasan program za preciznu verifikaciju dosada prikupljenih podataka daljinskim detektovanjem. Danas se gotovo sve misije za daljinsko detektovanje podataka kalibrišu na osnovu „Apollo" podataka, što umanjuje vrednosti u neekvatorijalnim regionima za koje ta kalibracija ne važi[13]. Takođe, na lunarnim visoravnima, gde je rasprostranjenost gvožđa mnogo manja nego u regionima mora, može da se pojavi manja produkcija sastojaka nastalih bombardovanjem vodonika iz solarnog vetra. To se možda neće dogoditi zbog raspoložive energije, ali mi jednostavno neznamo kakvi uslovi vladaju u tim regionima.

Danas mnogo više znamo o Marsu nego o Mesecu. To je činjenica koja je prosto neodrživa, a otkrića koja su objavljena prošle nedelje u tri rada objavljena u časopisu „Science" to potvrđuju. Argumenti koji su na strani Marsa zasnivaju se na rezultatima misija na crvenoj planeti koje su preduzimane poslednjih par decenija, a „Mesečari" mogu samo da sanjaju koliko bi samo do sada znali o Mesecu da je jednak broj misija bio usmeren ka našem prirodnom satelitu. Mars je destinacija za romantičare, ali Mesec je koristan. Na kraju će taj argumenat trijumfovati, jer bez bogatstva koje donose resursi na Mesecu neće biti ni romantike na Marsu.

Te misije ne moraju da budu „Mercedes misije" od nekoliko milijardi dolara, kakvi su trenutni programi za Mars, a studije koje prave privatne kompanije pokazuju da ove misije bi mogle biti vrlo isplative. Mogu doneti više nego duplo od nagrade koju nudi Google od $30 miliona[14]. Ukoliko Nasa zaista želi da se to uradi na ekonomičan način, nagrada od $100 miliona za prve grame vode dobijene iz rigolita može probuditi mnoge zainteresovane. Ekspedicije Direkcije za naučne misije (SMD) usmerene na više lokacija, naročito na potencijalne lunarne postaje, trebale bi da postanu prioritet.

Zaključak svega ovoga je da svako ko misli da zna dovoljno o Mesecu, ne zna dovoljno da bi mogao da kaže tako nešto. Za ove dve nedelje, sa naučne i istraživačke strane Mesec se čini mnogo dostupniji od Marsa, a nedavno objavljeni radovi jednostavno pokazuju da što više učimo o Mesecu on postaje sve interesantniji za nauku i istraživanje.



[1] M3 (inidžing spektrometar) je jedan od dva instrumenta koje je NASA imala na indijskom satelitu lansiranom 22. oktobra 2008. Satelit je pre vremena pao na površinu, 29. avgusta ove godine. U časopisu „Science" od 24. IX 2009. objavljeno je da je M3 sa „Chandrayaana-1" otkrio vodu na Mesecu.

[2] To je bila treća sovjetska letilica koja je uspela da donese na Zemlju uzorke Mesečevog tla (170,1 gr), i poslednja sonda koju su Sovjeti lansirali ka Mesecu. Kasnije te godine menjali su malu količinu uzorka sa Nasom. Sonda je bila teška 4,8 tona.

[3]Lunohod-1" je za 322 dana prešao 10,5 km i poslao preko 10.000 TV slika. „Lunohod-2" je radio 4 meseca i prešao je 37 km. Za to vreme je poslao 80.000 TV slika. Za uspoređenje, Nasini „Spirit" i „Opportunity" su za 5 godina prevalili ukupno 21 km i poslalu preko 125.000 slika.

[4] To je materijal napravljen od čestica čije su dimenzije manje od 100 nanometara. Ima drugačija mehanička i optička svojstva od materijala krupnijih čestica istog hemijskog sastava. Metali su mnogostruko tvrđi ali krtiji od običnog metala - nanokristalno gvožđe je dvostruko rastegljivije od najboljeg čelika.

[5] Oksidi koji sadrže relativno malu količinu kiseonika.

[6] Prema važećim procenama, u Mesečevoj kori (debela oko 50 km) ima 13% gvožđa, ali mu je jezgro mnogo bogatije gvožđem nego Zemljino. Zanimljivo je da u kori Meseca najviše ima kiseonika (41-46%).

[7] Iako je originalni tekst pisan prošle nedelje, iz nekog meni nepoznatog razloga ne pominju da je još 29. avgusta indijski orbiter „Chandrayaan-1" zbog kvara na zvezdanim senzorima i loše termičke izolazije pao na Mesec. Misija je trajala 312 dana, i obavljeno je 95% planiranih zadataka. Pored 5 indijskih instrumenata, letilica je nosila i 6 stranih, od kojih jedan Bulgarske svemirske agencije, koji je ponešen na Mesec besplatno.

[8] Misije koje su imale za cilj vizuelnu prezentaciju površine Meseca uz pomoć neke od kompjuterizovanih tehnika, kao što su ultrasonografija ili spektroskopija.

[9] Američki program od 5 letilica, koje su 1966-67 mapirale površinu i tražile mesto za sletanje budućih „Apollo" letilica. Slikano je 99% Mesečeve površine.

[10] Nacionalni centar osnovan još 1939. kao druga državna laboratorija za svemirska istraživanja. Od 1958. su deo Nase, i danas su samo jedan od 10 velikih centara Nase. Imaju 2.300 zaposlenih, kapital od oko $3 milijarde i godišnji budžet od oko $600 miliona. Glavni su u Nasi za astrobiologiju, male satelite, robotska lunarna istraživanja, program „Constellation", potragu za nastanjivim planetama, inteligentne sisteme, napredne termoizolacione tehnologije, itd.

[11] Taj jedan koji nije uspeo je Mars Polar Lander. Komunikacija s njim je prekinuta 3. XII 1999. Pretpostavlja se da je udario u površinu Marsa.

[12] Američka misija zvana „Curiosity", planirana za kraj 2011. godine, u saradnji sa Kanadom, Nemačkom, Rusijom, Francuskom i Španijom. Nosiće 10 puta više opreme od sadašnjih rovera. Koštaće preko $2,3 milijarde.

[13] Jer su sve „Apollo" misije bile približno u ekvatorijalnim predelima.

[14] Radi se o nagradi Google Lunar X PRIZE, koju će dobiti prvi privatni tim koji do kraja 2010. pošalje robota na Mesec, koji pređe 500 m i pošalje film, slike i podatke nazad na Zemlju.

Još o vodi na Mesecu

Na Mesecu postoji voda!

 

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži