LUNAR PROSPECTOR ZÍSKAL SVĚDECTVÍ O EXISTENCI LEDU V OBLASTI MĚSÍČNÍCH PÓLŮ

Douglas Isbell, Headquarters, Washington, DC

David Morse, Ames Research Center, Moffett Field, CA

John Gustafson, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, NM, Department of Energy

John Watson, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA

První vědecká data, která získala kosmická sonda Lunar Prospector naznačují, že na severním i jižním pólu Měsíce se s vysokou pravděpodobností nachází zmrzlá voda.

Vědci z NASA Ames Research Center, Moffett Field, CA dnes oznámili, že mise již přinesla výsledky v podobě první gravitační mapy celého lunárního povrchu. Tato bude sloužit jako základní reference pro další výzkumné mise.

Přesně dva měsíce po startu válcovité kosmické sondy vědci tedy získali pevné svědectví o existenci lunární vody, včetně odhadů jejího množství, rozmístění a rozložení. Dr. A. Binder, vedoucí výzkumného týmu z Lunar Research Institute, Gilroy, CA prohlásil "Jsme hrdí na to, jak kosmická sonda dobře pracuje a získává cenná vědecká data. Stejně jako i na kvalitu a velikost informací, které jsme o Měsíci již byly schopni získat".

Podle vědců existenci zmrzlé vody na obou pólech Měsíce silně naznačují data z přístroje sondy nazývaného neutronový spektrometr. Data z neutronového spektrometru vynesená do grafu "ukazují na odpovídajících si křivkách nad severní a jižní polární oblastí rozeznatelné prohlubně 3.4 procenta a 2.2 procenta," říká Binder. "Je to právě ta charakteristika, kterou můžeme při existenci ledu očekávat."

Vědci dále řekli, že měsíční led není koncentrován v polárních ledových čepičkách. "Zatímco svědectví o existenci ledu je dosti silné, signály o přítomnosti vody samotné jsou relativně slabé," říká Dr. W. Feldman, spoluřešitel projektu a specialista na vyhodnocování dat ze spektrometru z Department of Energy, Los Alamos National Laboratory, NM. "Naše data odpovídají přítomnosti vody, která se ve velmi nízkých koncentracích nachází u významného množství kráterů." Pomocí modelů založených na datech z Lunar Prospectoru Binder a Feldman předpovídají že zmrzlá voda je omezena jen na polární oblasti, přičemž v měsíčních horninách či regolitu je obsažena jen v poměru 0.3 - 1 procento.

Kolik bylo lunárního ledu detekováno? Předpokládáme, že led se nachází do hloubky kolem půl metru - což je hloubka do které signál z neutronového spektrometru může proniknout. Binder a Feldman odhadují, že celkově data odpovídají množství 11 - 330 milionů tun v závislosti na předpokladech našeho modelu. V oblasti severního pólu je rozptýleno množství 10000 - 50000 km2 a dalších 5000 - 20000 km2 je v jižních polárních oblastech. Kromě toho Lunar Prospector detekoval na severním pólu Měsíce dvojnásobné zmrzlé množství vody ve směsi než na jižním. Dr. J. Arnold, University of California, San Diego, již dříve odhadl, že největší množství zmrzlé vody, které může být na Měsíci přítomno je 11 - 110 miliard tun. Tato voda mohla vzniknout jako výsledek meteorických a kometárních impaktů nebo jiných procesů.

Dr. Arnold dále zjistil, že hloubka lunárního regolitu, který mohl být obohacen o vodu všemi impakty za poslední 2 miliardy let je asi 2 metry. Podle měření Lunar Prospectoru lze odhadnout, že množství ledu může být na Měsíci ještě čtyřikrát vyšší což činí 44 milionů až 1.3 miliard tun.

Radarovou techniku pro výzkum ledu nacházejícího se v místech pólů Měsíce, které jsou trvale ve stínu používala také mise Clementine. Srovnávat ale výsledky Lunar Prospectoru a Clementine není možné, protože měly zcela odlišné senzory. Členové vědeckého týmu Clementine z radarových dat, které jejich sonda získala usoudili, že množství ledu odpovídá 110 miliónům až 1.1 miliardě tun, nacházející se v oblasti jižního pólu na ploše maximálně 15500 km2.

Pro odhadnutí úspory financí jaká by byla, kdyby budoucí mise s lidskou posádkou zkoumající Měsíc využívali tamní vodu existují dva přístupy. První je ten, že odhadneme, kolik by stál transport stejného množství vody ze Země na oběžnou dráhu. Při současných nákladech je cena $10000 za jeden pound. NASA se zabývá vývojem technologie, která by tuto sumu zmenšila na desetinu tj. na $1000 za pound. Vezmeme-li v úvahu dolní hranici obsahu vody na Měsíci 33 milionů tun, kterou detekoval Lunar Prospector, dojdeme k číslu $60000 miliard. A to navíc nepočítáme, kolik by stála dodatečná doprava vody k povrchu Měsíce z oběžné dráhy. Druhý přístup je, že odhadneme typickou spotřebu vody na osobu jako 100 galonů na den (počítáme vodu na pití, přípravu jídla, koupání a sprchování. Potom nám 33 milionů tun vody (7.2 miliard galonů) vystačí pro 1000 párů budoucích obyvatelů Měsíce k tomu, aby našeho nejbližšího souseda obývali více než století.

"Tyto objevy Lunar Prospectoru mají nyní primární vědeckou důležitost. Dávají nám také představu o četnosti a důležitosti dopadů komet na Měsíc, ke kterým docházelo v ranných dobách vývoje sluneční soustavy," říká Dr. W. Huntress, NASA Associate Administrator for Space Science. "Získávání vody z velkého množství měsíční půdy se ukáže ekonomicky efektivní až se nynější sen stane realitou a stálí obyvetelé Měsíce začnou pro svoji potřebu nebo jako základní složky paliva raket skutečně získávat vodu v měsíčním prostředí." Před misí Lunar Prospector starší data, které pořídily sondy NASA Lunar Orbiter a projekt Apollo ukázaly, že měsíční gravitační pole není všude stejné. V místech, kde láva vyplnila velké měsíční krátery došlo k soustředění hmoty a gravitační pole tam vykazuje anomálie. Přesné mapy koncentrace lunární hmoty byly známy jen pro rovníkové oblasti přivrácené strany.

Jak prohlásil Dr. A. Konopliv z NASA Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA, Lunar Prospector tuto situaci prudce změnil. Analýza telemetrických dat z této sondy dala úplnou gravitační mapu přivrácené i odvrácené strany. Konopliv také identifikoval dvě nové oblasti koncentrace hmoty nacházející se na přivrácené straně Měsíce, které budou použity ke zdokonalení geofyzikálních modelů lunárního nitra. Výsledkem této práce je historicky první kompletní gravitační mapa Měsíce, která bude důležitá pro operační bezpečnost a maximální efektivnost budoucích lunárních misí.

"Tato sonda překonala všechna naše očekávání," řekl manažér mise Lunar Prospector S. Hubbard z Ames. "Objevy, které byly dnes zveřejněny jsou jen vrcholkem ledovce toho množství informací, které teprve přijdou v nadcházejících měsících a letech." Podle plánu Lunar Prospector bude pokračovat v pořizování současných primárních dat ve výšce 100 km na povrchem ještě deset či více měsíců. Za tu dobu se sonda dostane na orbitu ve výšce pouhých 10 km, která umožní, že vědecké přístroje budou schopny pořizovat data s mnohonásobně větší rozlišovací schopností. Pak bude probíhat nejdetailnější vědecká studie Měsíce. Kromě toho bude dále v činnosti Gamma Ray Spektrometr, jeden z přístrojů sondy poskytující údaje o složení a struktuře povrchu, který nám v nacházejících měsících poskytne rozhodující detailní analýzy ledu v oblasti pólů.

Lunar Prospector je v pořadí třetí start v rámci NASA Discovery Programu levných kosmických sondy, zaměřených hlavně na planetární výzkum. Sonda byla vyrobena NASA by Lockheed Martin, Sunnyvale, CA, pod vedením NASA Ames. NASA za tento projekt zaplatila $63 milionů.

Další informace o misi Lunar Prospectoru naleznete přes Internet na URL: http://lunar.arc.nasa.gov.

(podle informací NASA 98-38 z 5. 3. 1998 přeložil DH)