Le mercredi 26 février, une caméra d'imagerie thermique construite par des chercheurs du département de physique de l'Université d'Oxford va se dérouler sur la lune dans le cadre de la mission Lunar Trailblazer de la NASA. Cela vise à cartographier les sources d'eau sur la lune pour faire la lumière sur le cycle de l'eau lunaire et guider les futures missions robotiques et humaines.
Une fois en orbite, le vaisseau spatial – en respectant 200 kg et à peu près la taille d'une machine à laver – cartographiera la température de la surface et la composition de la surface lunaire 12 fois par jour, à une résolution de 50 mètres. À l'aide d'instruments de pointe, il examinera des caractéristiques, notamment les cratères ombragés en permanence au pôle Sud de la Lune, qui pourrait contenir des quantités importantes (potentiellement 600 millions de tonnes métriques) de glace d'eau. Cela pourrait être utilisé de diverses manières, de la purification de l'eau potable à la transformation pour le carburant et l'oxygène respirant pour les futurs atterrissages de la lune humaine.
L'un des deux principaux instruments, le mappeur thermique lunaire (LTM), a été construit par des chercheurs du groupe des expériences planétaires du département de physique de l'Université d'Oxford. Cela mesurera la température de surface et les différents minéraux qui composent le paysage lunaire, pour aider à confirmer la présence et l'emplacement de l'eau. L'instrument fonctionnera en tandem avec les volatils et les minéraux à haute résolution de la NASA / JPL (HVM3) pour produire les cartes d'eau les plus détaillées à la surface de la lune à ce jour. (Plus de détails sur le fonctionnement des instruments ci-dessous)
Lunar Trailblazer a été sélectionné par le programme innovant des missions innovantes pour l'exploration planétaire (Simplex) de la NASA en 2019, qui offre aux engins du vaisseau scientifique à faible coût de se cogner avec des missions primaires sélectionnées. Le vaisseau spatial sera lancé en tant que charge utile secondaire sur une mission Lander Lunar prévue dirigée par des machines intuitives, effectivement l'auto-stop sur le vaisseau spatial plus grand, qui tentera un atterrissage en douceur sur la lune. Si le lancement au Kennedy Space Center de la NASA, en Floride, se déroule bien, les premières images du LTM devraient arriver sur Terre dans les trois jours.
Étant donné que le vaisseau spatial a un moteur relativement petit, sa trajectoire planifiée utilisera la gravité du soleil, de la terre et de la lune pour la guider vers l'orbite finale – une technique appelée transfert à faible énergie. L'élan fourni par le booster de fusée propulsera le vaisseau spatial devant la lune et dans l'espace profond avant qu'il ne soit retiré par la gravité. Le vaisseau spatial utilisera ensuite de petites éclats de propulsion pour corriger lentement son orbite jusqu'à ce qu'il soit à environ 60 miles (100 kilomètres) au-dessus de la surface de la lune. En tout, le Lunar Trailblazer devrait prendre entre quatre et sept mois pour arriver sur son orbite finale.
Le LTM a été construit par le Groupe des expériences planétaires du Département de physique de l'Université d'Oxford. Pour le groupe, la construction du LTM est la dernière réalisation d'une histoire de 50 ans de composants en développement pour les caméras de cartographie thermique et infrarouge, y compris pour les missions à Mars, Saturne et la Lune. Avec les composants du LTM produit par divers instituts et entreprises universitaires britanniques (détails ci-dessous), cet effort collectif met en évidence le rôle principal du pays dans l'exploration spatiale et la recherche scientifique.
Le professeur Neil Bowles, scientifique des instruments pour LTM au département de physique de l'Université d'Oxford, a déclaré: « Le mappeur thermique lunaire a été conçu, construit et testé ici à Oxford et le lancement est un moment important pour toute notre équipe. Les mesures des mesures de La température aidera à confirmer la présence du signal d'eau dans les mesures de HVM3 et les deux instruments fonctionneront ensemble pour cartographier la composition de la Lune, montrant des détails qui n'ont été faits que des détails qui n'ont été faits que
La mission pourrait également révéler pourquoi la lune a de l'eau en premier lieu. Les raisons possibles incluent les comètes et les « astéroïdes humides » s'écraser sur la lune; Les éruptions volcaniques anciennes dégortiser la vapeur d'eau de l'intérieur de la lune; ou l'hydrogène dans le vent solaire se combinant avec l'oxygène sur la lune. Les conclusions de Lunar Trailblazer apporteront la lumière sur quelle hypothèse est plus probable.
Lauren Taylor, des projets majeurs provenant de la UK Space Agency, a déclaré: «L'agence spatiale britannique est ravie de faire partie de la mission lunaire de la NASA. Exploration et recherche scientifique.
« Cette mission fournira des données inestimables sur les ressources en eau de la Lune, en soutenant les futures missions humaines et en améliorant notre compréhension de l'environnement lunaire. »
Comment fonctionne le mapper thermique lunaire
Les deux instruments sur le vaisseau spatial lunaire Trailblazer – le mappeur thermique lunaire (LTM) et le mappeur de lune volatiles et minéraux à haute résolution (HVM3) fonctionneront en tandem pour générer des cartes à haute résolution de l'eau de la lune pour aider à déterminer le cycle de l'eau de la lune.
Le LTM construit par Oxford utilisera quatre canaux infrarouges à large bande pour mesurer la température de la surface lunaire allant d'environ -163 ° C à 127 ° C. L'instrument utilisera également onze canaux infrarouges étroits pour cartographier de petites variations dans la composition des minéraux du silicate qui composent les roches et les sols de la surface de la lune. Cela fournira plus d'informations sur ce dont la surface lunaire est faite et où l'eau peut être trouvée.
Pendant ce temps, le HVM3 (construit par le laboratoire de propulsion de Jet de la NASA) détectera et mappera la forme, l'abondance et les emplacements de l'eau sur le paysage lunaire en mesurant les empreintes digitales spectrales (longueurs d'onde de la lumière du soleil réfléchie). La température de la surface mesurée affecte la résistance apparente du signal d'absorption de l'eau, donc les données spectrales HVM3 seront calibrées en utilisant les mesures de température enregistrées en même temps par le LTM.
En cartographiant la lune jour et nuit, le pionnier lunaire sera en mesure de détecter si la quantité d'eau change sur ce corps sans air, par exemple, en se transformant en gaz pendant que la surface se réchauffe, ou en accumulant comme le gel dans les régions ombragées car La surface se refroidit. La mission aidera à répondre à des questions clés telles que si les molécules d'eau pourraient être enfermées à l'intérieur de la roche lunaire, ou si les cratères ombragés en permanence aux pôles lunaires contiennent des quantités importantes de glace d'eau.
