LCROSS là một nhiệm vụ bất thường, ở chỗ nó dựa vào một tác động để nghiên cứu một cơ thể hành tinh. Nhiệm vụ này không chỉ bất thường, mà còn là khối ejecta được tạo ra bằng cách đập một tên lửa đẩy Centaur rỗng vào Mặt trăng.
Một tác động bình thường với một vật va chạm rắn sẽ ném các mảnh vỡ ra nhiều hơn, giống như một cái chao đèn đảo ngược ngày càng rộng hơn, nó nói, Pete Schultz, từ Đại học Brown và là thành viên của nhóm khoa học LCROSS. Tuy nhiên, cấu hình của một bộ va chạm rỗng - bộ tăng cường tên lửa rỗng - đã tạo ra một chùm có cả một góc thấp nhưng quan trọng hơn, cũng là một chùm góc cao thực sự nổi bật, bắn gần như thẳng lên.
Khối khói cao này đã nâng các mảnh vỡ đủ để nó được chiếu sáng bởi ánh sáng mặt trời và có thể được nghiên cứu bằng tàu vũ trụ.
Mặc dù chùm khói được nhìn thấy từ Trái đất, như đã được quảng cáo trước khi va chạm, nó đã được nhìn thấy bởi cả tàu vũ trụ che chở LCROSS và Tàu quỹ đạo Trinh sát Mặt trăng. Sử dụng Centaur đã chi không nhiều bằng thiết kế nhiệm vụ như sử dụng những gì có sẵn. Nhưng hóa ra nó là một lựa chọn tuyệt vời.
Tôi nghĩ chúng tôi đã khá may mắn, ông Schultz nói với Tạp chí Không gian trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại trong tuần này. Tôi nghĩ rằng một thiết kế khác, và chúng tôi có thể đã nhận được một kết quả rất khác nhau. Không có nhiều mảnh vụn có thể rơi vào ánh sáng mặt trời và vết loang sẽ rất tạm thời.
Để các mảnh vỡ có thể đủ cao để tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, nó phải vươn lên khoảng nửa dặm dưới đáy miệng núi lửa.
Để đưa điều này vào viễn cảnh, ông Schultz cho biết, chúng tôi đã phải ném các mảnh vỡ lên cao gấp đôi chiều cao của Tháp Sears, tòa nhà cao nhất ở Mỹ. Bây giờ Mặt trăng có trọng lực ít hơn, vì vậy nếu chúng ta đưa nó trở lại Trái đất và so sánh nó, nó giống như cố gắng ném một quả bóng lên đỉnh Đài tưởng niệm Washington. Vì vậy, có rất nhiều lực hấp dẫn để vượt qua, và hóa ra tác động này đã làm điều đó bởi vì chúng tôi đã sử dụng một tác động rỗng.
Khi tên lửa tăng cường tấn công và miệng núi lửa bắt đầu hình thành, bề mặt mặt trăng sụp đổ và bắn lên trên - gần giống như một chiếc máy bay phản lực - hướng về phía ánh sáng mặt trời, mang theo nó những chất bay hơi đã bị mắc kẹt trong regolith.
Để tìm ra tác động sẽ như thế nào, Schultz và nhóm của ông, bao gồm sinh viên tốt nghiệp Brendan Hermalyn, đã thực hiện các tác động và mô hình hóa quy mô nhỏ. Các thử nghiệm của họ chỉ được thực hiện một vài tháng trước khi tác động thực sự và sử dụng các viên đạn nhỏ nửa inch vào các bề mặt khác nhau.
Hầu hết các tác động, khi chúng ta mô hình hóa chúng, chúng ta cho rằng các tác nhân là vững chắc, theo ông Schultz. Phần mềm Chúng tôi đã làm thí nghiệm, với cả đạn rắn và đạn rỗng, và khi chúng tôi sử dụng đạn rỗng, chúng tôi đã có một bất ngờ thực sự. Chúng tôi không chỉ thấy các mảnh vỡ di chuyển ra ngoài, mà còn hướng lên trên.
Chúng tôi thực sự không biết chính xác những gì chúng ta sẽ thấy trong tác động LCROSS thực tế, nhưng các thử nghiệm của chúng tôi đã giải thích rất nhiều, về việc Schult Schultz tiếp tục, giải thích lý do tại sao chúng tôi thấy những gì chúng tôi đã làm và tại sao chúng tôi lại nhìn thấy vết loét trong một thời gian dài như vậy . Nếu nó được phát ra như một chao đèn đảo ngược hoặc phễu mở rộng, các mảnh vỡ sẽ xuất hiện và quay trở lại, và có lẽ sẽ được thực hiện trong khoảng 20 giây. Thay vào đó, nó cứ tiếp tục đến.
Nhưng có một số khoảnh khắc mong đợi. Khi tàu vũ trụ LCROSS tiếp cận bề mặt mặt trăng, Tony Colapittle và nhóm nghiên cứu điều chỉnh lại các phơi sáng trên máy ảnh và nhóm nghiên cứu có thể thực sự nhìn thấy bề mặt của Mặt trăng trong những giây cuối cùng trước khi va chạm.
Đó là điều tuyệt vời, leo Schultz nói. Điều đó có nghĩa là chúng ta phải nhìn thấy miệng núi lửa, chúng ta có thể ước tính được miệng hố lớn như thế nào, và nó có ý nghĩa với những gì dự đoán của chúng ta đã nói. Nhưng chúng tôi cũng có thể thấy tàn dư của chùm khói góc cao này vẫn quay trở lại bề mặt. Cái này chắc đã được bắn gần như thẳng lên vũ trụ, và giờ đang quay trở lại Mặt trăng. Chúng tôi thấy nó như một đám mây rất khuếch tán và thấy các phần còn lại của regolith quay trở lại, giống như một đài phun nước. Đối với tôi, đó là phần thú vị nhất.
Schultz cho biết ông đã lo lắng trong quá trình tác động.
Tôi phải thú nhận, chúng tôi đã sử dụng ghim và kim, anh ấy nói, vì đây là một cái gì đó lớn hơn nhiều so với các thí nghiệm sử dụng các viên đạn nửa inch và chúng tôi đã không biết liệu nó có mở rộng được không. Chúng tôi đang đối phó với thứ gì đó trông giống như xe buýt không có trẻ em trên tàu đang lao vào Mặt trăng và chúng tôi không biết liệu điều đó có hành xử giống như những người mẫu nhỏ hơn của chúng tôi không.
Và mặc dù các khối đã hoạt động giống như các mô hình, có rất nhiều điều ngạc nhiên - cả về tác động và những gì hiện được phát hiện là tồn tại trong miệng núi lửa Cabeus.
Chúng tôi biết khi nào nó sẽ chạm vào bề mặt - chúng tôi biết chúng tôi sẽ đi nhanh như thế nào và ở đâu trên bề mặt - và hóa ra có một sự chậm trễ trước khi chúng tôi nhìn thấy đèn flash và đó thực sự là một bất ngờ, đó là Schultz nói. Sau đó, nó chậm khoảng nửa giây và sau đó mất khoảng một phần ba giây trước khi nó bắt đầu tăng và sáng hơn. Toàn bộ sự việc diễn ra trong bảy phần mười giây trước khi trời bắt đầu sáng. Đó là dấu hiệu của một bề mặt mịn.
Schultz nói rằng họ biết rằng đó có khả năng là một bề mặt của Fluffy tinh tế từ các thí nghiệm và mô hình hóa, và từ so sánh với nhiệm vụ Deep Impact, mà anh ta là một nhà điều tra.
Một trong những điều đầu tiên chúng tôi nhận ra là đây không phải là cuộc biểu tình bình thường của bạn - điều mà bạn thường nghĩ về Mặt trăng, ông Schultz nói. Chúng tôi đã xem đèn flash, và chúng tôi tìm loại quang phổ mà chúng tôi đã thấy. Quang phổ có dấu vân tay của thành phần của các nguyên tố và hợp chất. Chúng tôi đã mong đợi vì tốc độ thấp mà chúng tôi thực sự sẽ thấy nhiều. Nhưng thay vào đó, chúng tôi ngay lập tức nhận được một vài cú đánh, chúng tôi đã thấy sự phát xạ đột ngột của OH, một đặc điểm ở bước sóng này của sản phẩm phụ làm nóng nước. Sau đó, tiếp xúc 2 giây tiếp theo là khi mọi thứ bắt đầu nổi lên, quang phổ tổng thể trở nên sáng hơn có nghĩa là chúng ta đang nhìn thấy nhiều bụi hơn. Nhưng sau đó chúng tôi đã thấy đỉnh natri khổng lồ lớn này, giống như đèn hiệu, một dòng natri rất sáng.
Và sau đó có hai dòng khác rất kỳ quặc. Schultz nói, hiệp hội tốt nhất mà chúng ta có thể tìm thấy đó là bạc. Đó là một bất ngờ. Sau đó, tất cả các đường phát xạ khác bắt đầu nổi lên khi có nhiều vật liệu hơn vào ánh sáng mặt trời. Điều này cho thấy rằng chúng ta đã ném bụi vào ánh sáng mặt trời, và các chất bay hơi đã bị đóng băng kịp thời, theo nghĩa đen, trong bóng tối của Cabeus đang nóng lên và được giải phóng.
Một số hợp chất này không chỉ bao gồm nước và OH, mà còn cả những thứ như carbon monoxide, carbon dioxide và methane, những thứ mà chúng tôi không thể nghĩ đến khi nói về Mặt trăng, ông Schultz nói. Đó là những hợp chất mà chúng ta nghĩ đến khi chúng ta nghĩ về sao chổi, vì vậy bây giờ chúng ta đang ở một vị trí mà có lẽ những gì chúng ta đang thấy ở hai cực là kết quả của một lịch sử lâu dài của các tác động mang đến cho chúng rất nhiều loại vật liệu này. Giáo dục (Đọc cuộc phỏng vấn của chúng tôi với Tony Colapittle để biết thêm về các kết quả LCROSS gần đây.)
Nhưng không ai chắc chắn làm thế nào Mặt trăng có thể giữ được các chất bay hơi này và làm thế nào chúng kết thúc trong các miệng hố cực.
Để tìm ra điều đó, Schultz cho biết cần có thêm các nhiệm vụ lên Mặt trăng.
Mặc dù các phi hành gia Apollo đã ở đó, nhưng chúng ta hiện đang tìm thấy những thứ 40 năm sau đang khiến đầu óc chúng ta chộp lấy tất cả những thông tin mới này, theo ông Schultz nói. Bạn sẽ đến gặp bạn, bạn có thể ghé thăm và nghĩ rằng bạn biết một địa điểm, nhưng bạn phải quay lại và thậm chí có thể sống ở đó.
Schultz nói rằng với tư cách là một nhà thực nghiệm, người ta không bao giờ có thể cảm thấy tự mãn, nhưng nhìn thấy cách thức thực tế hoạt động giống như mô hình của họ, ông và nhóm của mình rất hạnh phúc. Các thí nghiệm có thể cho phép thiên nhiên dạy cho bạn những bài học và đó là lý do tại sao chúng rất thú vị để làm. Chúng tôi khiêm tốn gần như hàng ngày.
