Den 13. oktober 2014 oplevede Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) noget sjældent og uventet. Mens overvågningen af Månens overflade producerede LROs hovedinstrument - Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - et billede, der var temmelig usædvanligt. Mens de fleste af de billeder, det har produceret, var detaljerede og nøjagtige, var denne udsat for alle former for forvrængning.
Fra den måde, dette billede blev forstyrret, teoretiserede LRO-forskerteamet om, at kameraet må have oplevet en pludselig og voldelig bevægelse. Kort sagt konkluderede de, at det var blevet ramt af en lille meteoroid, hvilket viste sig at være et markant fund i sig selv. Heldigvis ser LRO og dets kamera ud til at have overlevet påvirkningen uskadet og vil fortsat undersøge månens overflade i de kommende år.
LROC er et system med tre kameraer, der er monteret ombord på LRO-rumfartøjet. Dette inkluderer to smalle vinkelkameraer (NAC'er) - der optager sort / hvid-billeder i høj opløsning - og et tredje vidvinkelskamera (WAC), der optager billeder med moderat opløsning, der giver information om månens overflades egenskaber og farve.
NAC'erne fungerer ved at opbygge et billede en linje ad gangen, hvor tusinder af linjer bruges til at komponere et komplet billede. Mellem indfangningsprocessen bevæger rumfartøjet kameraet i forhold til overfladen. Den 13. oktober 2014, præcist kl. 21:18:48 UTC, tilføjede kameraet en linje, der var synligt forvrænget. Dette sendte LRO-teamet på en mission for at undersøge, hvad der kunne have forårsaget det.
Anført af Mark Robinson - en professor og den vigtigste efterforsker af LROC ved Arizona State University's School of Earth and Space Exploration - konkluderede LROC-forskerne, at det venstre smalle vinkelkamera må have oplevet en kort og voldelig bevægelse. Da der ikke var nogen rumfartsbegivenheder - som en solcellepanelbevægelse eller antennesporing - der måske har forårsaget dette, syntes den eneste mulighed at være en kollision.
Som Robinson forklarede i et nyligt indlæg på LROCs websted:
”Der var ingen rumfartsbegivenheder (som f.eks. Dræning, solcellepanelbevægelser, antennesporing osv.), Der muligvis har forårsaget rumfartøjs-jitter i denne periode, og selvom der var sket, skulle den resulterende jitter have påvirket begge kameraer identisk… Klart der var en kort voldelig bevægelse af venstre NAC. Den eneste logiske forklaring er, at NAC blev ramt af en meteoroid! Hvor stor var meteoroiden, og hvor ramte den? ”
For at teste dette brugte teamet en detaljeret computermodel, der blev udviklet specifikt til LROC for at sikre, at NAC ikke ville svigte under lanceringen af rumfartøjet, når alvorlige vibrationer ville forekomme. Med denne model kørte LROC-teamet simuleringer for at se, om de kunne gengive de forvrængninger, der ville have forårsaget billedet. Ikke kun konkluderede de, at det var resultatet af en kollision, men de var også i stand til at bestemme størrelsen på meteoroiden, der ramte den.
Resultaterne indikerede, at den påvirkende meteoroid ville have målt ca. 0,8 mm i diameter og havde en densitet på en almindelig kondritmeteorit (2,7 g / cm³). Derudover kunne de estimere, at det kørte med en hastighed på cirka 7 km / s (4,3 miles i sekundet), da det kolliderede med NAC. Dette var temmelig overraskende i betragtning af oddset for kollisioner og hvor meget tid LRO bruger på at indsamle data.
LROC optager typisk kun billeder i dagtimerne og i ca. 10% af dagen. Det er statistisk usandsynligt, at det er blevet ramt, mens det også blev taget billeder - kun ca. 5% efter Robinsons eget skøn. Heldigvis har påvirkningen ikke skabt tekniske problemer for LROC, hvilket også er noget af et mindre mirakel. Som Robinson forklarede:
”Til sammenligning er mundhastigheden for en kugle, der fyres fra en rifle, typisk 0,5 til 1,0 kilometer i sekundet. Meteoroiden kørte meget hurtigere end en hurtig kugle. I dette tilfælde undgåede LROC ikke en hurtig kugle, men overlevede snarere en hurtig kugle! LROC blev ramt og overlevet for at fortsætte med at udforske Månen takket være Malin Space Science Systems 'robuste kameradesign. ”
Det var først, efter at holdet havde udledt, at der ikke var forårsaget nogen skade, der førte til meddelelsen. Ifølge John Keller, LRO-projektforsker fra NASA's Goddard Space Flight Center, var den virkelige historie her, hvordan billedet, der blev erhvervet på det tidspunkt, blev brugt til at afgøre, hvordan og hvornår LRO var blevet ramt af en meteoroid.
”Da virkningen ikke udgjorde tekniske problemer for instrumentets sundhed og sikkerhed,” sagde han, ”teamet annoncerer først denne begivenhed som et fascinerende eksempel på, hvordan ingeniørdata kan bruges på måder, der ikke tidligere var forventet, til at forstå hvad der sker med rumfartøjet mere end 236.000 miles (380.000 kilometer) fra Jorden. ”
Derudover viser virkningen af en meteoroid på LRO, hvor dyrebare de oplysninger, missioner som LRO giver virkelig er. Ud over at kortlægge månens overflade var orbiteren også i stand til at fortælle sit videnskabsteam nøjagtigt, og hvornår dens billeder var sammensat, alt sammen på grund af data af høj kvalitet, den indsamler.
Siden lanceringen i juni 2008 har LRO indsamlet en enorm mængde data på månens overflade. Missionen er blevet udvidet flere gange, fra dens oprindelige varighed på to år til de knap ni. Dens løbende ydeevne er også et vidnesbyrd om holdbarheden af håndværket og dets komponenter.
Sørg for at nyde denne video af de billeder, der er opnået af LRO, med tilladelse fra LROC-teamet:
