NASA realizează o altă descoperire în aterizarea lunară de înaltă precizie

Într-un experiment recent, Lunar Reconnaissance Orbiter al NASA a reflectat cu succes un fascicul laser de pe o oglindă de dimensiunea unui cookie „Oreo” de pe aterizatorul lunar Vikram din India și l-a returnat navei spațiale în orbită care a lansat-o.
Demonstrația de succes deschide ușa către o nouă metodă de localizare cu precizie a țintelor pe suprafața lunii, care sperăm că va ajuta la obținerea aterizărilor de înaltă precizie în viitoarele misiuni lunare.
În august 2023, misiunea Indiei Moon Ship III a desfășurat Vikram Lunar Lander în apropierea craterului Manzinus din regiunea polară de sud a Lunii, făcând-o a patra țară care a aterizat o navă spațială pe cel mai mare satelit al Pământului. Dispozitivul de aterizare a transportat și roverul Pragyan, care a petrecut săptămâni întregi colectând date despre Lună - inclusiv dovezi valoroase ale cutremurelor lunare -, dar în septembrie a mers conform programului și nu s-a „trezit” după o pană de curent. dar nu s-a „trezit” după o întrerupere planificată a curentului în septembrie. Dar aterizatorul abandonat a stârnit în continuare interesul NASA.
Înainte de a începe misiunea, agenția a aranjat ca landerul să fie echipat cu o oglindă mică, cu mai multe fațete, numită matrice de reflectoare laser (LRA) sau retroreflector. Dispozitivul cu lățimea de 2-inchi (5-centimetri), format din opt prisme cubice cu colțuri de cuarț, așezate într-un cadru de aluminiu în formă de cupolă, a fost proiectat pentru a permite reflectarea luminii laser din aproape orice unghi până la nava spațială care orbitează.
O progresie reușită
De când aterizatorul a fost offline, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) al NASA a făcut mai multe încercări nereușite de a reflecta laserele de pe retroreflector. Dar pe 12 decembrie 2023, după opt încercări eșuate, LRO a lovit în cele din urmă matricea de la 62 de mile (100 de kilometri) distanță și a primit un semnal ping laser.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) este singura navă spațială care orbitează în prezent în jurul Lunii care este echipată cu o armă laser. Acest succes este o dovadă importantă a conceptului pentru NASA, care intenționează să folosească mai multe reflectoare în viitoarele misiuni lunare, inclusiv viitoarea misiune Artemis.
Xiaoli Sun, cercetător la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA și liderul misiunii, a declarat într-o declarație: „Am demonstrat că putem localiza reflectoarele înapoi pe suprafața lunii de pe orbita lunii. Următorul pas este îmbunătățirea acestei tehnici, astfel încât devine o misiune de rutină pentru misiunile viitoare care doresc să folosească aceste reflectoare.”
Nu este prima dată când oamenii de știință trag lasere pe Lună. În trecut, NASA a reflectat cu succes laserele trase de pe Pământ pe reflectoarele lăsate pe suprafața lunară în timpul misiunilor Apollo. Experimentul a arătat că Luna se îndepărtează încet de Pământ cu o rată de aproximativ 3,8 centimetri pe an.
Cu toate acestea, noul reflector a fost proiectat cu o utilizare mai practică: Administrația Națională de Aeronautică și Spațiu intenționează să folosească dispozitivul pentru a ajuta navele spațiale fără pilot să aterizeze lângă obiectele existente pe Lună, putând măsura cu precizie cât de departe provin de la suprafața lunară (pe baza duratei de timp în care laserele se reflectă înapoi la navă spațială).
Acest lucru ar putea fi important pentru construirea viitoarelor baze lunare și ar putea chiar să permită astronauților să aterizeze pe partea din spate a Lunii în întuneric complet. „Marcare de precizie” similară ar putea ajuta viitoarea andocare a capsulei astronauților și a modulului de marfă în ecluza ISS.
Ce îmbunătățiri au fost aduse?
A fost nevoie de mai multe încercări pentru ca LRO să reflecte cu succes laserul de la aterizatorul Vikram, deoarece orbiterul nu a fost proiectat pentru manevre atât de precise. Nava spațială funcționează acum de 13 ani, depășind parametrii misiunii sale inițiale, care a fost concepută pentru a cartografi suprafața lunară.
Pentru a face acest lucru, trage linii laser fine către Lună și măsoară timpul necesar pentru ca acestea să revină la navă spațială. Dar pentru că liniile sunt atât de îndepărtate, este dificil să atingi cu precizie o țintă atât de mică.
În viitor, navele spațiale care vizează reflectoarele orientate spre spate vor avea lasere mai precise și le pot trage de la distanțe mult mai apropiate. Deci, potrivit NASA, ei ar trebui, teoretic, să poată să-și atingă țintele minuscule de fiecare dată.
NASA intenționează să plaseze mai multe reflectoare pe Lună pentru experimente similare în viitor. Cu toate acestea, ultimele lor încercări nu au mers bine.
Unul dintre reflectoarele propuse de ei a fost montat pe aterizatorul lunar Peregrine, proprietate privată, care a suferit o scurgere catastrofală de propulsor la scurt timp după lansarea sa din 8 ianuarie și a ars recent în atmosfera Pământului. Celălalt a fost atașat la aterizatorul SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon) al Japoniei, care a aterizat cu succes pe Lună pe 19 ianuarie, dar este posibil să fi „murit” din cauza problemelor de alimentare.
Este posibil ca aceste probleme să fi împiedicat cercetările NASA asupra reflectorului. Dar, având în vedere prima misiune Artemis cu echipaj, amânată până în 2026, ei ar putea avea câteva șanse suplimentare înainte de sosirea acelor misiuni.