LOLA a Hold déli pólusvidékét fürkészi

A NASA Goddard Űrrepülési Központja (GSFC) 2009. szeptember 17-én tartott sajtótájékoztatón bejelentette, hogy az LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) holdszonda lézeres magasságmérő műszere (Lunar Orbiter Laser Altimeter, röviden LOLA) sikeresen befejezte első teszt- és kalibrációs méréseit. Ezek olyan jól sikerültek, hogy a Hold déli pólusvidékének eddig nem látott részletességű térképét sikerült elkészíteni. Eközben az űrszonda többi fedélzeti tudományos műszerével is fontos és részletes méréseket végeztek a déli pólus környékéről. A NASA LRO/LCROSS holdprogramjában résztvevő amerikai és külföldi kutatók azért összpontosítanak most annyira a déli pólusvidékre, mert október elején az LCROSS rakétafokozat előre eltervezett módon éppen ott fog becsapódni és ennek megfigyeléséből esetleg kiderül, hogy van-e víz a Hold felszínén, vagy a felszín alatt.

Az LRO holdszonda lézeres magasságmérő műszerével (LOLA) készített térkép a Hold déli pólusvidékérõl. A lila, mélykék szín a legmélyebb területeket, a sárga, vörös színek pedig a kiemelkedéseket mutatják. A csatlakozó animációk itt érhetők el (kép: NASA).

A lézeres magaságmérésekből összeállított domborzati térkép mintegy 25 méteres felszíni és 5-10 méteres mélységi/magassagi felbontással mutatja a holdfelszín bemélyedéseit és kiemelkedéseit. Ilyen méretekben láthatók változások, azaz ilyen mértékben változatos a holdfelszín. Ez azt jelenti, hogy a terep eléggé durva, göröngyös, kőtömbökkel teli a déli pólusvidéken, azaz nem lesz könnyű ott a holdjárókat vezetni, velük manőverezni.

Néhány további érdekesség a más műszerek által végzett mérésekből. A bolygóközi hidrogén Lyman-alfa sugárzása halványan, de megvilágítja a Hold sötét oldalát és pólusvidékeit. A holdfelszínről visszavert Lyman-alfa sugárzást méri az LRO LAMP műszere (Lyman Alpha Mapping Project) és a mérésekből térképet állít össze. A térképeken az optikai tartományban sötét felszín "láthatóvá" válik és így az esetleges felszíni vízjég nyomai is kimutathatók lesznek.

Az LRO mini radarja (Mini-RF) a holdfelszín radartérképét készíti el, ami az LCROSS becsapódási helyének kiválasztását is segíti. Egyébként a Mini-RF egy korábbi, valamivel kisebb teljesítményű változata már méréseket végzett az indiai holdszonda, a Chandrayaan-1 ("Holdhajó") fedélzetén.

Hőtérképek a pólusvidékről megvilágítva (balra), illetve árnyékban (jobbra) (NASA).

A hőtérképezõ kamera (Diviner Lunar Radiation Experiment) a déli pólusvidék állandóan árnyékos krátereiben 33 K (-240°C) minimum hőmérsékletet jelez, a hideg területek pedig átlagosan 100 K (-173°C) hőmérsékletűek, ami biztosítja vízjég megmaradását. A napsütötte területek átlagosan mintegy 300 K (+27°C) közelében vannak a déli sarkvidéken.

A neutrondetektoros felmérés eredményei: 90 km-es felbontással (bal oldalon) és 30 km-es felbontással (jobb oldalon) (kép: NASA).

Szintén bíztatóak a LEND (Lunar Exploration Neutron Detector) neutrondetektor első mérési eredményei. Bizonyos állandóan árnyékos kráterekben és környékükön a felszínről az átlagoshoz képest csökkent mértékű neutronsugárzást mutattak ki. Ez lehet annak jele, hogy a területek vizet vagy legalább is hidrogént tartalmaznak: ekkor a hidrogénnel ütköző neutronok lelassulnak, energiát veszítenek, így a gyors, nagyobb energiájú kozmikus neutronok számában hiány mutatkozik. Hidrogént mutattak ki a mindig sötét területeken is és azokon kívül is, ez utóbbi mérésekre még magyarázatot kell találni.

Egy technikai érdekesség: a LOLA lézeres magasságmérő egy példánya már a Mars körüli pályán kiválóan működött és bevált (MOLA). A berendezés a lézernyalábot öt részre bontva lövi a felszínre, majd az onnan visszavert és a műszer által felfogott gyenge jelet érzékeny detektoraival elemzi. Figyelembe veszi a megfelelő korrekciókat (pl. fényidő) és ezután a holdfelszíni részek távolságát és a lejtős területek dőlésszögét is képes meghatározni. A Hold felszínét többszöri keringés során végigpásztázva részletes magassági térkép készíthető el, térbeli domborzati modell állítható össze számítógépes eljárásokkal.

A LOLA sematikus felépítése. A jelkibocsátó egység (Transmitter) és a beérkező jel összegyűjtésére szolgáló vevő (Receiver), valamint az érzékelők (Detectors) helye is fel van tüntetve (kép: NASA/GSFC).

Az érzékeny fedélzeti műszerek, adatfeldolgozási eljárások és vezérlési módszerek alapján elmondhatjuk, hogy az LRO/LCROSS tudományos és mérnöki csúcstechnológiai űrkísérlet is egyben. Kiváncsian várjuk tehát az október elejére tervezett LCROSS becsapódási kísérletet és annak eredményeit.

Források:

• NASA sajtóközlemény (NASA HQ PR 09-215, 2009. szeptember 17.)
• LRO/LOLA 3D animációk a Hold déli pólusvidékéről (NASA/GSFC/SVS)

Kapcsolódó internetes oldalak:

• Az LRO honlapja (NASA/GSFC)
• Az LRO űrszonda fedélzeti tudományos műszerei (NASA/GSFC)
• LRO/LOLA lézeres magasságmérő (NASA/GSFC)
• LRO/LOLA lézeres magasságmérő - részletesen (NASA/GSFC) 
• LCROSS honlapja (NASA/Ames)
• Méteresnél is jobb felbontásúak az LRO első felvételei a Holdról
• Kedden ér a Holdhoz az új amerikai holdszonda