LCROSS a fost o misiune neobișnuită, prin faptul că s-a bazat pe un impact pentru a studia un corp planetar. Nu numai că misiunea a fost neobișnuită, la fel și pluma de ejecta produsă prin trântirea unei rachete goale de rachetă Centaur pe Lună.
„Un impact normal cu un impactator solid aruncă resturi mai mult decât în sus, ca un abajur inversat, care devine din ce în ce mai larg pe măsură ce se stinge”, a spus Pete Schultz, de la Universitatea Brown și un membru al echipei de știință LCROSS. „Însă configurația unui dispozitiv de lovire gol - rapeta goală a rachetelor - a creat un penaj care avea atât o plumă cu unghi scăzut, dar mai important, de asemenea, o plumă cu unghi înalt cu adevărat proeminent, care s-a împușcat aproape în sus.”
Acest penaj ridicat a ridicat resturile, astfel încât a fost iluminat de lumina soarelui și a putut fi studiat de nave spațiale.
Chiar dacă penajul nu a fost văzut de pe Pământ, așa cum a fost anunțat înainte de impact, a fost văzut atât de navele spațiale LCROSS, cât și de Lunar Reconnaissance Orbiter. Utilizarea Centaurului cheltuit nu a fost atât prin proiectarea misiunii, cât prin utilizarea a ceea ce era disponibil. Dar s-a dovedit a fi o alegere grozavă.
"Cred că am fost destul de norocoși", a declarat Schultz pentru Space Magazine într-un interviu telefonic săptămâna aceasta. „Cred că un alt design și este posibil să am obținut un rezultat foarte diferit. Este posibil să nu fi apărut prea multe resturi în lumina soarelui, iar penajul ar fi fost foarte temporar. "
Pentru ca resturile să ajungă suficient de sus pentru a intra în lumina soarelui, a trebuit să se ridice la aproximativ o jumătate de mile deasupra fundului craterului.
„Pentru a pune acest lucru în perspectivă”, a spus Schultz, „a trebuit să aruncăm resturile de două ori înălțimea Sears Tower, cea mai înaltă clădire din SUA. Acum Luna are o gravitate mai mică, așa că dacă o readucem în jos pe Pământ și o comparăm, este ca și cum ai încerca să aruncăm o minge în vârful Monumentului de la Washington. Așadar, există multă gravitate de depășit și se dovedește că acest impact a făcut-o pentru că am folosit un dispozitiv de impact gol. ”
Când rapelul de rachetă a lovit și craterul a început să se formeze, suprafața lunară s-a prăbușit și s-a împușcat în sus - aproape ca un jet - spre lumina soarelui, transportând cu ea volatilele care fuseseră prinse în regulit.
Pentru a-și da seama cum va arăta impactul, Schultz și echipa sa, care a inclus studentul absolvent Brendan Hermalyn, au făcut impacturi și modelări la scară mică. Testele lor au fost făcute doar cu câteva luni înainte de impactul efectiv și au folosit proiectile mici de jumătate de centimetru pe diferite suprafețe.
„Cele mai multe impacturi, atunci când le modelăm, presupunem că impacturile sunt solide”, a spus Schultz. „Am făcut experimente, cu proiectile solide și goale, iar când am folosit proiectilul gol, am avut o adevărată surpriză. Nu numai că am văzut resturile care se deplasează spre exterior, ci și în sus. ”
„Nu știam cu adevărat exact ce aveam să vedem în impactul real LCROSS, dar testele noastre au explicat foarte mult”, a continuat Schultz, „explicând de ce am văzut ce am făcut și de ce am văzut penajul atât de mult timp . Dacă ar fi ieșit ca un abajur inversat sau o pâlnie care se extindea, resturile s-ar fi ridicat și s-ar fi dus înapoi și, probabil, s-ar fi făcut în aproximativ 20 de secunde. În schimb, a continuat să vină.
Au fost însă câteva momente așteptate. În timp ce nava spațială LCROSS păstrează suprafața lunară, Tony Colaprete și echipa au reajustat expunerile de pe camere și echipa a putut vedea efectiv suprafața Lunii în ultimele secunde înainte de impact.
"A fost grozav", a spus Schultz. „Asta înseamnă că am ajuns să vedem craterul, am reușit să obținem o estimare a cât de mare a fost craterul și a avut sens cu ceea ce spusele noastre au spus. Dar am putut, de asemenea, să vedem rămășițele acestui plumb cu unghi înalt revenind încă la suprafață. Acest lucru trebuie să fi fost împușcat aproape direct în spațiu și acum se întorcea pe Lună. L-am văzut ca un nor foarte difuz și am văzut porțiunile rămase ale regulitului revenind în jos, ca o fântână. Pentru mine, aceasta a fost partea cea mai interesantă. ”
Schultz a spus că este nervos în timpul impactului.
„Trebuie să mărturisesc, am fost pe ace și ace”, a spus el, „deoarece acesta a fost ceva mult mai mare decât experimentele de utilizare a proiectilelor de jumătate de centimetru și nu știam dacă va crește. Aveam de-a face cu ceva care arăta ca autobuzul școlar, fără copii la bord care trânteau pe Lună și nu știam dacă asta se va comporta la fel ca modelele noastre mai mici. "
Chiar dacă penajul a acționat ca modelele, au existat o mulțime de surprize - atât în ceea ce privește impactul, cât și în ceea ce s-a descoperit că există în Cabeus Crater.
„Știam când avea să lovească suprafața - știm cât de repede mergem și unde eram deasupra suprafeței - și s-a dovedit că a existat o întârziere înainte de a vedea blițul și asta a fost într-adevăr o surpriză,” Schultz spus. „A fost o întârziere de aproximativ o jumătate de secundă și apoi a durat aproximativ o treime din a doua întârziere înainte de a începe să crească și să fie mai luminos. Întreaga trecere a durat șapte zecimi de secundă înainte să înceapă să se lumineze. Aceasta este semnul distinctiv al unei suprafețe pufoase. "
Schultz a spus că știe că este probabil o suprafață „pufoasă” din experimente și modelări și din comparații cu misiunea Deep Impact, pentru care a fost co-investigator.
„Unul dintre primele lucruri pe care le-am dat seama a fost că acesta nu este regulit-ul tău normal - ceea ce crezi de obicei pentru Lună”, a spus Schultz. „Am urmărit blițul și am căutat ce tip de spectre am văzut. Spectrele au amprentele compoziției elementelor și compușilor. Ne așteptam din cauza vitezei mici, de fapt, nu vom putea vedea prea multe. Dar, în schimb, am obținut imediat câteva lovituri, am văzut o emisie bruscă de OH, care este o caracteristică la această lungime de undă a unui produs secundar de încălzire a apei. Apoi, următoarea expunere de 2 secunde a fost când lucrurile au început să apară, spectrele generale au devenit mai luminoase, ceea ce a însemnat că vedem mai mult praf. Dar atunci am văzut acest mare vârf uriaș de sodiu, la fel ca un far, o linie de sodiu foarte strălucitoare. ”
Și apoi au fost alte două linii care erau foarte ciudate. „Cea mai bună asociație pe care am putut-o găsi este aceea de argint”, a spus Schultz. „A fost o surpriză. Atunci toate aceste alte linii de emisie au început să apară pe măsură ce mai multe materiale au intrat în lumina soarelui. Acest lucru sugerează că aruncăm praful în lumina soarelui, iar volatilele înghețate în timp, literalmente, în umbra lui Cabeu se încălzeau și eram eliberați. "
Unii dintre acești compuși includ nu numai apa și OH, ci și lucruri precum monoxidul de carbon, dioxidul de carbon și metanul, „lucruri la care nu ne gândim când vorbim despre Lună”, a spus Schultz. „Aceștia sunt compuși la care ne gândim când ne gândim la comete, așa că acum suntem într-o poziție care poate că ceea ce vedem la poli este rezultatul unei istorii îndelungate de impacturi care aduc cu ele o mulțime de acest tip de materiale. “ (Citiți interviul nostru cu Tony Colaprete pentru mai multe despre rezultatele recente ale LCROSS.)
Însă nimeni nu este sigur cum Luna poate ține aceste volatile și cum se termină în craterele polare.
Pentru a-și da seama, Schultz a spus că este nevoie de mai multe misiuni pe Lună.
„Chiar dacă astronauții Apollo erau acolo, acum găsim lucruri 40 de ani mai târziu care ne fac să ne smulgem din toate aceste informații noi”, a spus Schultz. "Merge să vă arătăm, puteți vizita și credeți că cunoașteți un loc, dar trebuie să vă întoarceți și poate chiar să trăiți acolo."
Schultz a spus că, în calitate de experimentist, nu se poate simți niciodată contrabandă, dar văzând cum se comportă pluma propriu-zisă la fel ca modelele lor, el și echipa sa au fost foarte fericiți. „Experimentele permit naturii să vă învețe lecții și de aceea sunt foarte interesante de făcut. Suntem smeriți aproape zilnic. ”
