Vào ngày 13 tháng 10 năm 2014, Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng (LRO) đã trải nghiệm một điều hiếm có và bất ngờ. Trong khi giám sát bề mặt của Mặt trăng, thiết bị chính của LRO - Máy quay quỹ đạo trinh sát mặt trăng (LROC) - đã tạo ra một hình ảnh khá bất thường. Trong khi hầu hết các hình ảnh mà nó tạo ra đều chi tiết và chính xác, bức ảnh này phải chịu đủ loại biến dạng.
Từ cách hình ảnh này bị xáo trộn, nhóm khoa học LRO đưa ra giả thuyết rằng máy ảnh phải trải qua một chuyển động đột ngột và dữ dội. Nói tóm lại, họ kết luận rằng nó đã bị tấn công bởi một thiên thạch nhỏ, điều này đã chứng minh cho một phát hiện quan trọng trong chính nó. May mắn thay, LRO và máy ảnh của nó dường như đã sống sót sau tác động không hề hấn gì và sẽ tiếp tục khảo sát bề mặt của Mặt trăng trong nhiều năm tới.
LROC là một hệ thống gồm ba camera được gắn trên tàu vũ trụ LRO. Điều này bao gồm hai Camera góc hẹp (NAC) - chụp ảnh đen trắng độ phân giải cao - và Camera góc rộng thứ ba (WAC), chụp ảnh có độ phân giải vừa phải cung cấp thông tin về các đặc tính và màu sắc của bề mặt mặt trăng.
Các NAC hoạt động bằng cách xây dựng một dòng hình ảnh một lần, với hàng ngàn dòng được sử dụng để biên dịch một hình ảnh đầy đủ. Ở giữa quá trình chụp, tàu vũ trụ di chuyển máy ảnh so với bề mặt. Vào ngày 13 tháng 10 năm 2014, chính xác là 21:18:48 UTC, máy ảnh đã thêm một đường bị méo rõ rệt. Điều này đã gửi nhóm LRO vào một nhiệm vụ để điều tra những gì có thể gây ra nó.
Được dẫn dắt bởi Mark Robinson - một giáo sư và là nhà điều tra chính của LROC tại Trường khám phá Trái đất và Không gian của Đại học bang Arizona - các nhà nghiên cứu của LROC đã kết luận rằng Camera góc hẹp bên trái phải trải qua một chuyển động ngắn và dữ dội. Vì không có sự kiện tàu vũ trụ - như chuyển động của bảng điều khiển năng lượng mặt trời hoặc theo dõi ăng-ten - có thể đã gây ra điều này, khả năng duy nhất dường như là một vụ va chạm.
Như Robinson đã giải thích trong một bài đăng gần đây trên trang web của LROC:
Không có sự kiện tàu vũ trụ nào (chẳng hạn như xoay, chuyển động của bảng điều khiển năng lượng mặt trời, theo dõi ăng-ten, v.v.) có thể gây ra sự giật hình tàu vũ trụ trong giai đoạn này, và ngay cả khi có, jitter kết quả đã ảnh hưởng đến cả hai máy ảnh. là một phong trào bạo lực ngắn ngủi của NAC trái. Giải thích hợp lý duy nhất là NAC bị thiên thạch đâm trúng! Thiên thạch lớn đến mức nào và nó đâm vào đâu?
Để kiểm tra điều này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một mô hình máy tính chi tiết được phát triển riêng cho LROC để đảm bảo rằng NAC sẽ không thất bại trong quá trình phóng tàu vũ trụ, khi những rung động nghiêm trọng sẽ xảy ra. Với mô hình này, nhóm LROC đã chạy mô phỏng để xem liệu họ có thể tái tạo các biến dạng có thể gây ra hình ảnh hay không. Họ không chỉ kết luận đó là kết quả của một vụ va chạm, mà họ còn có thể xác định kích thước của thiên thạch đâm vào nó.
Kết quả chỉ ra rằng thiên thạch va chạm sẽ có đường kính khoảng 0,8 mm và có mật độ của một thiên thạch chondrite thông thường (2,7 g / cm³). Hơn thế nữa, họ đã có thể ước tính rằng nó đã được đi du lịch với tốc độ khoảng 7 km / s (4.3 dặm mỗi giây) khi nó va chạm với NAC. Điều này khá đáng ngạc nhiên, dựa trên tỷ lệ va chạm và LRO dành bao nhiêu thời gian để thu thập dữ liệu.
Thông thường, LROC chỉ chụp ảnh trong giờ ban ngày và khoảng 10% trong ngày. Vì vậy, việc nó bị tấn công trong khi nó cũng đang chụp ảnh là không thể thống kê - chỉ khoảng 5% theo ước tính của chính Robinson Robinson. May mắn thay, tác động đã không gây ra bất kỳ vấn đề kỹ thuật nào cho LROC, đó cũng là một điều kỳ diệu nhỏ. Như Robinson đã giải thích:
Để so sánh, vận tốc mõm của một viên đạn được bắn ra từ súng trường thường là 0,5 đến 1,0 km mỗi giây. Thiên thạch đang di chuyển nhanh hơn nhiều so với một viên đạn siêu tốc. Trong trường hợp này, LROC đã không né được một viên đạn siêu tốc, mà là sống sót sau một viên đạn siêu tốc! LROC đã bị tấn công và sống sót để tiếp tục khám phá Mặt trăng, nhờ vào thiết kế máy ảnh mạnh mẽ của Malin Space Science Systems.
Chỉ sau khi nhóm nghiên cứu suy luận rằng không có thiệt hại đã được gây ra đã thúc đẩy thông báo. Theo John Keller, nhà khoa học dự án LRO từ Trung tâm bay không gian Goddard của NASA, câu chuyện thực sự ở đây là cách hình ảnh thu được tại thời điểm đó được sử dụng để suy luận cách thức và thời điểm LRO bị thiên thạch đâm vào.
Vì tác động này không gây ra vấn đề kỹ thuật nào đối với sức khỏe và sự an toàn của thiết bị, nên ông nói, nhóm nghiên cứu hiện chỉ công bố sự kiện này như một ví dụ hấp dẫn về cách sử dụng dữ liệu kỹ thuật, theo cách không được dự đoán trước đó, để hiểu những gì đang xảy ra với tàu vũ trụ trên 236.000 dặm (380.000 km) từ Trái đất “.
Ngoài ra, tác động của một thiên thạch đối với LRO cho thấy thông tin mà các nhiệm vụ như LRO cung cấp thực sự quý giá đến mức nào. Ngoài việc lập bản đồ bề mặt mặt trăng, quỹ đạo còn có thể cho nhóm khoa học của mình biết chính xác và khi nào hình ảnh của nó được bao gồm, tất cả chỉ vì dữ liệu chất lượng cao mà nó thu thập.
Kể từ khi ra mắt vào tháng 6 năm 2008, LRO đã thu thập được một lượng dữ liệu khổng lồ trên bề mặt mặt trăng. Nhiệm vụ đã được gia hạn nhiều lần, từ thời gian ban đầu là hai năm cho đến dưới chín giờ. Hiệu suất liên tục của nó cũng là một minh chứng cho độ bền của nghề và các thành phần của nó.
Hãy chắc chắn thưởng thức video này về các hình ảnh thu được bởi LRO, với sự giúp đỡ của nhóm LROC:
