LCROSS buvo neįprasta misija tuo, kad norėdama ištirti planetų kūną, rėmėsi smūgiu. Ne tik misija buvo neįprasta, bet ir „ejecta“ pliūpsnis, kurį pagamino į Mėnulį pataikydamas tuščiavidurį „Centaur“ raketų stiprintuvą.
„Normalus smūgis su tvirtu smogtuvu išmeta šiukšles daugiau nei į viršų, kaip apverstas lempos uždangalas, kuris tampa vis platesnis ir platesnis“, - teigė Pete Schultz iš Browno universiteto ir LCROSS mokslo komandos narys. "Tačiau tuščiavidurio smogtuvo konfigūracija - tuščios raketos stiprintuvas - sukūrė skėtį, kuris turėjo tiek mažą kampą, bet, dar svarbiau, taip pat tikrai iškilų aukšto kampo strypą, kuris šovė beveik tiesiai į viršų."
Šis didelis pliūpsnis pakankamai padidino šiukšles, todėl jį apšvietė saulės spinduliai ir buvo galima ištirti erdvėlaiviais.
Nors plunksna nebuvo matoma iš Žemės, kaip buvo skelbiama prieš smūgį, ją matė ir „LCROSS“ piemenų erdvėlaivis, ir „Lunar Reconnaissance Orbiter“. Panaudotas „Kentauras“ buvo naudojamas ne kuriant misiją, o naudojantis tuo, kas buvo prieinama. Bet tai pasirodė puikus pasirinkimas.
„Aš manau, kad mums pasisekė“, - šią savaitę telefoniniame interviu žurnalui „Space Magazine“ pasakojo Schultzas. „Manau, kad kitas dizainas, ir mes galime gauti labai skirtingą rezultatą. Į saulės šviesą galėjo patekti ne daug šiukšlių, o šiukšlės būtų buvusios labai laikinos “.
Kad šiukšlės pakiltų pakankamai aukštai, kad patektų į saulės spindulius, jos turėjo pakilti maždaug pusės mylios aukštyje virš kraterio dugno.
„Norėdami tai įvertinti, - sakė Schultzas, - mes turėjome išmesti šiukšles dvigubai aukščiau„ Sears “bokšto, aukščiausio JAV pastato. Dabar Mėnulis turi mažiau gravitacijos, taigi, jei mes jį grąžiname žemyn ir lyginame, tai yra tarsi bandymas mesti kamuolį į Vašingtono paminklo viršų. Taigi įveikti reikia daug sunkumų ir paaiškėja, kad šis smūgis jį padarė, nes mes naudojome tuščiavidurį smogtuvą. “
Kai smogė raketos stiprintuvas ir pradėjo formuotis krateris, mėnulio paviršius sugriuvo ir šaudė į viršų - beveik kaip čiurkšlė - saulės šviesos link, nešdamas lakūnus, įstrigusius regolite.
Siekdamas išsiaiškinti, koks bus poveikis, Schultzas ir jo komanda, kurią sudarė magistrantas Brendanas Hermalynas, padarė nedidelį poveikį ir modeliavimą. Jų bandymai buvo atlikti tik keletą mėnesių prieš faktinį smūgį ir buvo naudojami maži pus colio dydžio sviediniai į skirtingus paviršius.
„Daugelis smūgių, modeliuodami juos, mes manome, kad smogtuvai yra tvirti“, - teigė Schultzas. „Mes darėme eksperimentus ir su kietais, ir su tuščiaviduriais sviediniais, o kai panaudojome tuščiavidurį sviedinį, buvome tikra staigmena. Mes matėme ne tik šiukšles judančias į išorę, bet ir aukštyn. “
„Mes iš tikrųjų tiksliai nežinojome, ką matysime realiame„ LCROSS “poveikyje, tačiau mūsų bandymai daug ką paaiškino, - tęsė Schultzas, - paaiškindamas, kodėl mes matėme tai, ką padarėme ir kodėl taip ilgai matėme nuoskaudas. . Jei jis būtų išėjęs kaip apverstas lempos uždangalas arba plečiantis piltuvas, šiukšlės būtų sugalvojusios ir grįžusios žemyn, ir greičiausiai tai būtų padaryta per maždaug 20 sekundžių. Vietoj to, jis tiesiog artėjo. “
Tačiau buvo keletas lauktų momentų. Kai „LCROSS“ aviganis erdvėlaivis priartėjo prie mėnulio paviršiaus, Tony Colaprete'as ir komanda pakoregavo ekspozicijas ant kamerų, o komanda paskutinėmis sekundėmis galėjo iš tikrųjų pamatyti Mėnulio paviršių prieš smūgį.
„Tai buvo puiku“, - sakė Schultzas. „Tai reiškia, kad mes matėme kraterį, mes sugebėjome įvertinti, koks jis buvo, ir buvo prasminga atsižvelgiant į mūsų prognozes. Bet mes taip pat sugebėjome pamatyti šio aukšto kampo pliūpsnio liekanas, vis dar grįžtančias į paviršių. Tai turėjo būti nušauta beveik tiesiai į kosmosą ir dabar buvo grįžtama į Mėnulį. Matėme jį kaip labai išsklaidytą debesį ir likusias regolito dalis grįžome žemyn kaip fontaną. Man tai buvo pati įdomiausia dalis. “
Schultzas teigė, kad smūgio metu jis buvo nervingas.
„Turiu prisipažinti, mes buvome ant smeigtukų ir adatų“, - sakė jis, „kadangi tai buvo kažkas daug didesnio nei pus colio dydžio sviedinių naudojimo eksperimentai ir mes nežinojome, ar jis ketina padidinti mastelį. Mes susidūrėme su kažkuo, kas atrodė kaip mokyklinis autobusas, kuriame nebuvo vaikų, kurie sklandė Mėnulyje, ir mes nežinojome, ar tai bus tas pats, kas mūsų mažesni modeliai. “
Ir nors pliūpsnis veikė kaip modeliai, buvo daugybė netikėtumų - tiek smūgio, tiek to, kas dabar buvo nustatyta Cabeus krateryje.
„Mes žinojome, kada jis trenksis į paviršių - mes žinome, kaip greitai važiavome ir kur buvome virš paviršiaus - ir paaiškėjo, kad vėluodami pamatėme blykstę, ir tai tikrai buvo staigmena“, - sakė Schultzas sakė. „Tai buvo maždaug pusės sekundės vėlavimas, tada prireikė maždaug trečdalio sekundės vėlavimo, kol jis pradėjo kilti ir šviesti. Visa tai užtruko septynias dešimtąsias sekundės dalis, kol ji pradėjo ryškėti. Tai yra purus paviršiaus požymis. “
Schultzas teigė, kad jie žino, kad tai greičiausiai buvo „pūkuotas“ paviršius iš eksperimentų ir modeliavimo bei palyginimų su „Deep Impact“ misija, kuriai jis buvo vienas iš tyrėjų.
„Vienas iš pirmųjų dalykų, supratome, kad tai nėra įprastas jūsų regolitas - apie ką paprastai galvojate Mėnuliui“, - sakė Schultzas. Mes stebėjome blykstę ir ieškojome, kokius spektrus matėme. Spektruose yra elementų ir junginių sudėties pirštų atspaudai. Mes tikėjomės dėl mažo greičio, kurio iš tikrųjų daug negalėtume pamatyti. Vietoj to, iškart gavę porą paspaudimų, pamatėme staigų OH išmetimą, kuris yra būdingas šio vandens kaitinimo šalutinio produkto bangos ilgiui. Tada sekanti 2 sekundžių ekspozicija buvo tada, kai viskas pradėjo ryškėti, bendras spektras tapo ryškesnis, o tai reiškė, kad matėme daugiau dulkių. Bet tada mes pamatėme šią didelę natrio smailę, kaip ir švyturį, labai ryškią natrio liniją “.
Ir tada buvo dar dvi eilutės, kurios buvo labai keistos. „Geriausia asociacija, kurią galėjome rasti, buvo sidabras“, - sakė Schultzas. „Tai buvo staigmena. Tada visos šios išmetamųjų teršalų linijos pradėjo formuotis, kai į saulės šviesą pateko daugiau medžiagų. Tai rodo, kad mes mėtėme dulkes į saulės šviesą, o lakiosios medžiagos, kurios buvo laiku užšalusios, pažodžiui, Cabeuso šešėlyje, įkaista ir buvo paleistos “.
Kai kurie iš šių junginių buvo ne tik vanduo ir OH, bet ir tokie dalykai kaip anglies monoksidas, anglies dioksidas ir metanas, „dalykai, apie kuriuos mes negalvojame, kai kalbame apie Mėnulį“, - sakė Schultzas. „Tai junginiai, apie kuriuos galvojame, kai galvojame apie kometas, todėl dabar esame tokioje padėtyje, kad galbūt tai, ką matome prie polių, yra ilgos įtakos, sukeliančios daug šios rūšies medžiagų, istoriją. “ (Daugiau apie naujausius LCROSS rezultatus skaitykite mūsų interviu su Tony Colaprete.)
Tačiau niekas nėra tikras, kaip Mėnulis gali sulaikyti šiuos lakūnus ir kaip jie patenka į polinius kraterius.
Norėdami tai išsiaiškinti, Schultzas teigė, kad reikia daugiau misijų į Mėnulį.
„Nors ten buvo„ Apollo “astronautai, dabar mes atrandame dalykų, praėjus 40 metų, kurie verčia mus nugrimzti į visa tai naują informaciją“, - teigė Schultzas. „Tai eina jums parodyti, galite aplankyti ir galvoti, kad žinote vietą, bet jūs turite grįžti atgal ir galbūt net ten gyventi“.
Schultzas teigė, kad būdamas eksperimentatoriaus veikėjas niekada negali jaustis smulkus, tačiau matydamas, kaip tikrasis pliūpsnis elgėsi kaip jų modeliai, jis ir jo komanda buvo labai laimingi. „Eksperimentai leidžia gamtai išmokyti pamokas, todėl juos atlikti yra labai įdomu. Mes esame žeminami beveik kasdien. “
