رسیدن به یخ ماه می تواند آسانتر از آنچه فکر می کردیم باشد

adminآوریل 11, 2025

76 خواندن این مطلب 5 دقیقه زمان میبرد

رسیدن به یخ ماه می تواند آسانتر از آنچه فکر می کردیم باشد

مأموریت های قمری گذشته شواهدی از رسوبات یخ بزرگ در مناطق سایه دار دائمی در نزدیکی قطب جنوبی ماه پیدا کرده اند. چنین یخ می تواند آب آشامیدنی ، اکسیژن و سوخت های موشک را به فضانوردان فراهم کند و هزینه عملیات قمری را کاهش دهد.

اما مطالعات جدید نشان داده است که فضانوردان ممکن است مجبور نباشند خیلی عمیق حفر کنند یا به خصوص در نزدیکی قطب های ماه برای یافتن یخ آب ، سفر کنند. یک مطالعه جدید منتشر شده در ارتباط با زمین و محیط زیست او می گوید که منبع مهم برای محققان قمری آینده ممکن است کمتر به سطح دامنه هایی که با هدف قطب در عرض های جغرافیایی پایین تر هستند نزدیک باشند. خورشید با زاویه کم چنین مناطقی می درخشد ، که می تواند یخ را فقط سانتیمتر در زیر سطح که در آن از رژل قمری جدا می شود ، جمع کند.

تمایل محوری کم ماه به این معنی است که دهانه ها و مناطق کم سطح در نزدیکی قطب جنوبی هرگز نور مستقیم خورشید را نمی بینند. این کمبود نور خورشید حتی باعث می شود که رسوبات سطحی برای مدت طولانی منجمد شوند – شاید میلیاردها سال. با توجه به حضور احتمالی ICE ، هر دو ناسا و آژانس فضایی چین برنامه هایی را برای فرود فضانوردان در نزدیکی قطب جنوبی اعلام کرده اند و در نهایت سران دائمی را در آنجا ایجاد می کنند.

یک مکان روشن و کوچک در وسط یک میدان بی ثمر از دهانه های خاکستری ، مکان ویکرام روور را نشان می دهد. — مدار Chandrayaan-2 لندر ویکرام را از مدار شلیک می کند. اعتبار: سازمان تحقیقات فضایی هند

مکان های فراتر از قطب ها “می توانند به مکان های بالقوه برای زیستگاه های آینده انسانی تبدیل شوند ، با نور بهتر و توپوگرافی صاف تر از قطب ها. این مناطق چالش های فنی کمتری برای فرود و عملیات دارند.”

K. Durga Prasad ، نویسنده پیشرو در گزارش و یک دانشمند سیاره ای در آزمایشگاه تحقیقات فیزیکی احمدآباد ، هند ، می گوید: “مطالعه ما نشان می دهد که قطب ها تنها گزینه های یک مطالعه آینده نیستند.” مکان های فراتر از قطب ها “می توانند به مکان های بالقوه برای زیستگاه های آینده انسانی تبدیل شوند ، با نور بهتر و توپوگرافی صاف تر از قطب ها. این مناطق چالش های فنی کمتری برای فرود و عملیات دارند.”

تیموتی مک لنها ، دانشمند سیاره ای در مرکز فضایی ناسا که در این مطالعه شرکت نکرد ، می گوید: “این نتیجه با هر دو مطالعه مدل سازی نظری و همچنین مشاهدات انجام شده توسط مدرس اطلاعات قمری بسیار سازگار است.”

اولین اندازه گیری بعد از آپولو

داده های جدید در مورد دمای قمری از آزمایش ترموفیزیکی سطح چاندرا (پاکدامن) ، ابزاری در داخل ویکرام لندر ، که به خودی خود بخشی از مأموریت Chandraya-3 در هند بود ، حاصل می شود. ویکرام در 23 اوت 2023 با عرض 69 درجه جنوبی ، جنوب ترین مکان فرود در آن زمان لمس کرد. (دو فروند بعدی ، هر دو توسط ماشین های بصری شرکت آمریکایی ساخته شده اند ، به سمت جنوب فرود آمدند ، اما هر دو به سمت فرود رفتند و نتوانستند به تمام اهداف علمی خود برسند.)

این شدت داده ها را به طور مداوم از 24 اوت تا 2 سپتامبر ، اندکی قبل از خورشید ، با مزرعه مزرعه جاری می کند (روز قمری حدود 29.5 روز زمینی طول می کشد). پروب 10 سانتی متر به داخل رگولیتا نفوذ می کند و سنسورهای دما در فواصل 1 سانتی متر قرار دارند. این ابزار همچنین برای اندازه گیری هدایت حرارتی آن ، رگولیتا را گرم می کند.

قیمت قیمت پس از مأموریت های آپولو 15 و 17 از اوایل دهه 70 توسط اولین اندازه گیری دمای مستقیم زیرزمینی قمری ارائه شد. پروب های گرمای آپولو عمیق تر از عفاف حفر می شوند ، اما اندازه گیری های کمتری از 10 سانتی متر برتر را ارائه می دهند. پراساد گفت ، سایت های آپولو نیز نزدیک به استوا بودند ، جایی که احتمالاً درجه حرارت برای یخ های آب حتی در زیر سطح نیز گرم می ماند.

عکس صخره های خاکستری در هر جعبه با فلش و دایره هایی که مکان ابزارهای پاکدامن و ایلسا را نشان می دهد حاشیه نویسی شده است. — نسخه افزایش یافته آستانه ویکرام ، محل ابزار پاکسازی را نشان می دهد که هدایت حرارتی و دما و ابزار فعالیت لرزه ای ماه (ILSA) را اندازه گیری می کند. اعتبار: سازمان تحقیقات فضایی هند

ویکرام روی حاشیه یک دهانه کم عمق در منطقه ای با هدف خورشید ، با شیب 6 درجه فرود آمد. به طور کلی و سایر ابزارهای موجود در Board Lander دمای اوج را در سطح روز 355 K (81.85 درجه سانتیگراد) ثبت کردند. این بالاتر از حد انتظار هر دو مدل و مشاهدات گاداکا بود ، یک ابزار مادون قرمز در داخل مداری پروفایل قمری که نقشه های دما از بخش بزرگی از سطح ماه را گردآوری می کرد. (دمای حداکثر عمق پروب از 55 K تا 85 K بزرگتر از دمای سطح متغیر است ، بسته به زمان روز.)

با این حال ، دمای منطقه مسطح تنها 1 متر از محل پاکدامن به حداکثر 332 K (58.85 درجه سانتیگراد) رسیده است ، نشان می دهد که شیب مکان می تواند نقش مهمی در دمای زیرزمینی خود داشته باشد.

این یافته ها “این ایده را تأیید کرده اند که تغییر توپوگرافی ، حتی در مقیاس یک متر ، تأثیر مهمی در مکانهایی دارد که ممکن است انتظار داشته باشیم یخ آب ظاهر شود.”

جذب زاویه صحیح

مدل سازی نشان می دهد که در عرض های زیاد ، دامنه هایی با زاویه قطب 14 درجه یا بیشتر می توانند به اندازه کافی سرد بمانند تا یخ را فقط در چند سانتی متر عمق نگه دارد. خورشید با زاویه کم به چنین مناطق شیب دار برخورد می کند و گرمایش را به حداقل می رساند ، و لایه فوقانی ریز دانه ای از رگولیتا می تواند یک پتو حرارتی مؤثر باشد که به طور مؤثر سطح زیرزمینی کم عمق را عایق می کند.

“بسته به شیب ، شما می توانید تغییر زیادی در دما حتی در دهانه ها ، کوچک به عنوان یک متر داشته باشید. یک طرف می تواند کاملاً گرم باشد ، اما … شما می توانید شرایط مناسب برای آب را در شیب هدایت شده به قطب داشته باشید.”

مک لاناهان گفت: “بسته به شیب ، می توانید تغییر زیادی در دما حتی در دهانه های کوچک به عنوان یک متر داشته باشید.” “یک طرف می تواند کاملاً گرم باشد ، اما با توجه به هدایت گرمای کم رگولیت ، می توانید شرایط مناسب برای آب را در شیب با هدف قطب داشته باشید.” وی افزود: زاویه شیب مناسب برای میزبانی یخ با حرکت بیشتر از قطب افزایش می یابد.

Prasad گفت ، تیم ویکرام همچنان به تجزیه و تحلیل مشاهدات عفاف برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ویژگی های حرارتی محل فرود و به طور کلی عرض های ماه بالا می پردازد. علاوه بر این ، از آنجا که درجه حرارت برای هر زمین قمری مهم است ، “مأموریت های آینده قطعاً ابزارهای مشابهی را به همراه خواهند داشت که به توجیه نتایج ما نیز کمک می کند.”

– Damond Benningfield ، نویسنده علوم