Op 13 oktober 2014 ervoer de Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) iets zeldzaams en onverwachts. Terwijl hij het oppervlak van de maan in de gaten hield, produceerde het belangrijkste instrument van de LRO - de Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - een beeld dat nogal ongebruikelijk was. Waar de meeste van de gemaakte afbeeldingen gedetailleerd en nauwkeurig waren, was deze onderhevig aan allerlei soorten vervorming.
Van de manier waarop dit beeld werd verstoord, theoretiseerde het LRO-wetenschapsteam dat de camera een plotselinge en gewelddadige beweging moet hebben ervaren. Kortom, ze concludeerden dat het was geraakt door een kleine meteoroïde, die op zichzelf een belangrijke vondst bleek te zijn. Gelukkig lijken de LRO en zijn camera de impact ongedeerd te hebben overleefd en zullen ze de komende jaren het oppervlak van de maan blijven onderzoeken.
De LROC is een systeem van drie camera's die aan boord van het LRO-ruimtevaartuig zijn gemonteerd. Dit omvat twee Narrow Angle Camera's (NAC's) - die zwart-witbeelden met hoge resolutie vastleggen - en een derde Wide Angle Camera (WAC), die beelden met een gemiddelde resolutie vastleggen die informatie geven over de eigenschappen en de kleur van het maanoppervlak.
De NAC's werken door een afbeelding één regel tegelijk te bouwen, waarbij duizenden lijnen worden gebruikt om een volledige afbeelding samen te stellen. Tussen het vastlegproces beweegt het ruimtevaartuig de camera ten opzichte van het oppervlak. Op 13 oktober 2014, om precies 21:18:48 UTC, voegde de camera een lijn toe die zichtbaar vervormd was. Dit stuurde het LRO-team op een missie om te onderzoeken wat de oorzaak zou kunnen zijn.
Onder leiding van Mark Robinson - een professor en de hoofdonderzoeker van de LROC aan de School of Earth and Space Exploration van de Arizona State University - concludeerden de LROC-onderzoekers dat de linker Narrow Angle Camera een korte en gewelddadige beweging moet hebben meegemaakt. Aangezien er geen ruimtevaartuiggebeurtenissen waren - zoals een zonnepaneelbeweging of antennevolging - die dit zouden kunnen veroorzaken, leek de enige mogelijkheid een botsing te zijn.
Zoals Robinson uitlegde in een recent bericht op de website van de LROC:
"Er waren geen ruimtevaartuiggebeurtenissen (zoals sleeën, bewegingen van zonnepanelen, antennevolging, enz.) Die tijdens deze periode jitter van het ruimtevaartuig zouden kunnen veroorzaken, en zelfs als dat wel het geval was geweest, had de resulterende jitter beide camera's op dezelfde manier moeten beïnvloeden ... was een korte gewelddadige beweging van de linker NAC. De enige logische verklaring is dat de NAC is geraakt door een meteoroïde! Hoe groot was de meteoroïde en waar is hij geraakt? '
Om dit te testen, gebruikte het team een gedetailleerd computermodel dat speciaal voor de LROC is ontwikkeld om ervoor te zorgen dat de NAC niet zou falen tijdens de lancering van het ruimtevaartuig, wanneer er ernstige trillingen zouden optreden. Met dit model heeft het LROC-team simulaties uitgevoerd om te zien of ze de vervormingen konden reproduceren die de afbeelding zouden hebben veroorzaakt. Ze concludeerden niet alleen dat het het gevolg was van een botsing, maar ze waren ook in staat om de grootte van de meteoroïde te bepalen die erop terechtkwam.
De resultaten gaven aan dat de inslaande meteoroïde ongeveer 0,8 mm in diameter zou hebben gemeten en een dichtheid had van een gewone chondrietmeteoriet (2,7 g / cm³). Bovendien konden ze schatten dat het met een snelheid van ongeveer 7 km / s (4,3 mijl per seconde) reed toen het in botsing kwam met de NAC. Dit was nogal verrassend, gezien de kans op botsingen en hoeveel tijd de LRO besteedt aan het verzamelen van gegevens.
Doorgaans legt de LROC alleen beelden vast bij daglicht en gedurende ongeveer 10% van de dag. Dus het is statistisch onwaarschijnlijk dat het is geraakt terwijl het ook beelden vastlegde - slechts ongeveer 5% volgens Robinson 'eigen schatting. Gelukkig heeft de impact geen technische problemen veroorzaakt voor de LROC, wat ook een klein wonder is. Zoals Robinson uitlegde:
“Ter vergelijking: de mondingsnelheid van een kogel die met een geweer wordt afgevuurd, is doorgaans 0,5 tot 1,0 kilometer per seconde. De meteoroïde reisde veel sneller dan een snelheidskogel. In dit geval ontwierp LROC geen snelheids-kogel, maar overleefde eerder een snelheids-kogel! LROC werd getroffen en overleefde het om de maan te blijven verkennen, dankzij het robuuste camera-ontwerp van Malin Space Science Systems. "
Pas nadat het team had geconcludeerd dat er geen schade was veroorzaakt, was de aankondiging aanleiding. Volgens John Keller, de LRO-projectwetenschapper van het Goddard Space Flight Center van NASA, was het echte verhaal hier hoe de beelden die destijds werden verkregen, werden gebruikt om af te leiden hoe en wanneer de LRO was geraakt door een meteoroïde.
"Aangezien de impact geen technische problemen opleverde voor de gezondheid en veiligheid van het instrument", zei hij, "kondigt het team dit evenement nu pas aan als een fascinerend voorbeeld van hoe technische gegevens kunnen worden gebruikt, op manieren die niet eerder werden verwacht, om te begrijpen wat er met het ruimtevaartuig gebeurt op meer dan 236.000 mijl (380.000 kilometer) van de aarde. "
Bovendien laat de impact van een meteoroïde op de LRO zien hoe waardevol de informatie is die missies zoals de LRO echt bieden. Naast het in kaart brengen van het maanoppervlak, kon de orbiter ook zijn wetenschapsteam precies laten weten wanneer de beelden waren samengesteld, allemaal vanwege de hoogwaardige gegevens die het verzamelde.
Sinds de lancering in juni 2008 heeft de LRO een enorme hoeveelheid gegevens verzameld over het maanoppervlak. De missie is verschillende keren verlengd, van de oorspronkelijke duur van twee jaar tot bijna negen jaar. De voortdurende prestaties zijn ook een bewijs van de duurzaamheid van het vaartuig en zijn componenten.
Zorg ervoor dat je geniet van deze video van de afbeeldingen die zijn verkregen door de LRO, met dank aan het LROC-team:
