Ebb și Flow

În 10 septembrie 2011, după patru încercări nereușite începute cu două zile înainte, o rachetă Delta II, în cea mai performantă configurație disponibilă, avea să lanseze două sonde în drum spre Lună: GRAIL-A și GRAIL-B, redenumite ulterior Ebb și Flow. Pentru a conserva combustibilul de la bord, traiectoria spre orbita lunară avea să fie una complexă, ce a durat peste 3 luni, incluzând și punctul Lagrange L1 al sistemului Soare-Pământ pentru o orbită cât mai eficientă și care să consume cât mai puțin combustibil. Ca o paranteză, misiunile Apollo care ajungeau în 3 zile pe Lună.

Misiunea GRAIL? Să investigheze interiorul satelitului nostru natural prin cartografierea gravitațională a Lunii. Au făcut acest lucru prin măsurare modificării distantei dintre ele, obținând astfel cea mai precisă hartă a câmpului gravitațional al unui astru, informații ce contribuie la o mai bună cunoaștere a proceselor ce au influențat formarea Lunii și a altor corpuri din sistemul nostru solar dar și pentru planificarea viitoarelor misiuni.

Încărcate fiecare cu 103.5 kilograme de hidrazină (combustibilul folosit pentru inserția orbitală și schimbarea orientării sau a parametrilor orbitali ale sondelor), misiunea principală a celor două sonde a durat 90 de zile, după ce au ajuns pe orbita Lunii, eveniment ce a avut loc între 31 decembrie 2011 și 01 ianuarie 2012.

În timpul misiunii principale, sondele au zburat în formație la o altitudine de 55 de kilometri, după care, în timpul misiunii extinse, începând din 30 august 2012, altitudinea a fost coborâtă la o medie de 23 kilometri iar din 6 decembrie, la doar 6 kilometri. Uneori cele două sonde s-au aflat la doar 2 kilometri munții selenari. Menținerea unei astfel de orbite joase consumă combustibil, sondele find nevoite să folosească corecții orbitale săptămânale. Dacă ar fi păstrat o altitudine mai mare, misiunea lor ar fi putut dura mai mult timp, însă nu ar fi obținut o precizie la fel de mare a rezultatelor.

Astăzi, Ebb și Flow au de executat un ultim experiment: impactul cu solul selenar.

După consumul combustibilului de la bord, sondele nu mai pot fi controlate, astfel că NASA are două variante: ori înscrie sondele pe orbite care să nu interfereze cu alte activități spațiale prezente sau viitoare, ori să le prăbușească controlat pe suprafața celui mai apropiat corp, în cazul de față, Luna. Pentru GRAIL a fost aleasă a doua misiune, din mai multe motive. Unul dintre ele ar fi cantitatea de combustibil necesară pentru această manevră, mult mai mică decât pentru ieșirea de pe orbita Lunii și pentru înscrierea pe o traiectorie în derivă. Un al doilea motiv, mult mai important, este legat de un ultim studiu la care vor participa Ebb și Flow. Iar prăbușirea controlată este tot timpul preferată uneia necontrolate, așa că NASA se va asigura că cele două sonde nu vor ajunge în apropierea locurilor vizitate în cadrul misiunilor Apollo.

În prezent, nu există o metodă prin care cei care controlează de la sol sondele spațiale să poată cunoaște cu exactitate volumul de combustibil aflat la bord. Rezervoarele sunt umplute cu o cantitate cunoscută, apoi, după fiecare manevră, se estimează doar cantitatea de combustibil rămasă, necesară pentru restul misiunii. Acest procedeu a funcționat bine până în prezent, dar există oricând posibilitatea de a rafina un astfel de model, folosind date brute.

Ebb și Flow și-au pornit ieri propulsoarele pentru ultima dată, consumând întreaga cantitate de combustibil rămasă la bord în 9 minute, permițându-le celor de la sol să verifice dacă estimarea lor cu privire la nivelul de combustibil rămas la bord este una corectă. Sondele vor survola la joasă altitudine peisajul selenar, cu rezervoare goale, plonjând în cele din urmă în formele de relief, cu o viteză de 1.7 kilometri pe secundă. Flow și Ebb vor lovi un munte selenar încă nebotezat, aflat în apropierea craterului Goldschmidt, aproape de polul nord (75.62°N, 26.63°W), la 20 de secunde distanță. Impactul nu va putea fi observat de pe Pământ, dar sonda LRO aflată pe orbita Lunii a încercat să îl surprindă, la fel cum a surprins și impactul LCROSS din 2009. LRO va fotografia zona și după eveniment, pentru a studia compoziția muntelui și a materiei expulzate în urma impactului. Echipa GRAIL speră ca sondele să dizloce materiale volatile aflate în solul lunar, care să poate fi identificate de către instrumentele aflate la bordul LRO aflat pe orbita Lunii, deși șansele pentru acest lucru sunt destul de scăzute.

Impactul va avea loc mâine, în jurul orei 00:28.

Datele obținute prin misiunea GRAIL vor îmbunătăți considerabil precizia viitoarelor misiuni selenare, reducând riscul asociat acestora și reducându-le astfel costurile. Deja câteva din datele primite au fost interpretate și publicate. Astfel, se pare că crusta selenară este mai subțire decât se credea: în loc de 50 km, aceasta are o grosime între 34 și 43 km, ceea ce sugereaă că unele structuri rezultate prin impactul cu asteroizi (spre exemplu, Marea Orientalis) ar fi putut penetra întreaga crustă și ar fi expus material din mantaua selenară. Crusta ar putea fi fracturată în mai multe locuri și aceasta ar putea fi situația și pentru alte corpuri cu atmosferă mult prea slabă pentru a opri majoritatea acestor asteroizi. Dacă la fel s-a întâmplat și pe Marte, apa care ar fi existat cândva pe suprafața planetei s-ar fi putut scrus prin aceste crăpături în manta, ascunzându-se astăzi căutărilor noastre. O altă performanță reușită de misiunea GRAIL este încadrarea în bugetul estimat inițial. De fapt, misiunea s-a încadrat atât de bine în buget încât la final echipa va trebui să returneze 8 milioane de dolari nefolosiți din cei aproape 500 de milioane estimați inițial, un lucru rar întâlnit în cadrul NASA.

2 Comments

Lasă un comentariu