Кратер Шеклтона на южном полюсе Луны является одним из мест в шорт-листе НАСА для исследования человеком в будущих миссиях Артемиды. Но поскольку кратеры на лунных полюсах, как и Шеклтон, имеют области, которые постоянно находятся в тени, известные как постоянно затененные области (PSR), мы не знаем наверняка, что находится внутри. Однако новый космический корабль со специализированным прибором вот-вот все изменит.
ShadowCam — один из шести научных инструментов на борту корейского лунного орбитального аппарата «Pathfinder» Корейского института аэрокосмических исследований (KARI), известного как Danuri, который был запущен в августе 2022 года и вышел на лунную орбиту в декабре прошлого года. Миссия ShadowCam состоит в том, чтобы заглянуть внутрь этих темных кратеров и точно определить, что находится внутри, и содержат ли PSR летучие вещества, такие как водяной лед — важный ресурс для исследования, который можно использовать в качестве топлива или кислорода.
«ShadowCam может значительно улучшить наше понимание качества и изобилия этих ресурсов в этих регионах», — сказал Джейсон Крусан, директор отдела передовых исследовательских систем НАСА, в пресс-релизе от 2017 года, анонсирующем ShadowCam. «Будущие миссии в дальнем космосе будут безопаснее и доступнее, если у нас будет возможность добывать лунные ресурсы».
Инструмент ShadowCam находился в стадии эксплуатационной проверки с момента выхода космического корабля на лунную орбиту. Во время проверки он собирал десятки изображений полярных регионов Луны, в том числе изображение кратера Шеклтона, для калибровки и проверки его функциональности.
Выше вы можете увидеть сравнение изображения с Lunar Reconnaissance Orbiter и ShadowCam того же региона внутри Шеклтона. Изображение с новой камеры показывает значительно больше деталей внутри кратера . Имейте в виду, что это всего лишь калибровочное изображение.
ShadowCam был разработан исследователями из Аризонского государственного университета и компании Malin Space Science Systems и является вкладом НАСА в миссию Данури. Камера основана на невероятно производительных камерах на борту лунного разведывательного орбитального аппарата, который находится на лунной орбите с 2009 года, но камера ShadowCam в 200 раз более светочувствительна, что позволяет ей получать изображения с высоким разрешением и высоким соотношением сигнал/шум. PSR.
В то время как камеры, такие как Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), были разработаны для получения изображений освещенных солнцем поверхностей, сверхчувствительная оптика ShadowCam должна быть способна захватывать подробные изображения в постоянно затененных областях — даже в отсутствие прямого света — с помощью тусклого вторичного света, который отражается от близлежащих геологических объектов, таких как горы или стены кратеров.
«Как это выглядит там, где никогда не светит солнце?» — написал Марк Робинсон, главный исследователь LROC и ShadowCam. «Ну, теперь мы знаем — по крайней мере, в одном месте! Эта часть внутренней части кратера Шеклтона не сразу выглядит иначе, чем обычно освещенные кратеры, найденные в других местах на Луне. Верхние двадцать процентов изображения показывают основание крутой стены. , а остальная часть изображения — бугристое дно кратера».
Робинсон отметил, что стрелка показывает путь валуна диаметром 5 метров, который скатился по круто наклонной стене кратера и остановился на дне. Следы валунов обычно встречаются в других местах на Луне.
План состоит в том, чтобы ShadowCam ежемесячно наблюдала за PSR, чтобы обнаруживать сезонные изменения и измерять рельеф внутри кратеров, включая распределение валунов.
«Постоянно затененные области были загадкой, потому что постоянно темные интерьеры трудно изобразить, а существующие исследования предлагают различные интерпретации распределения летучих веществ в этих холодных регионах», — сказал Крусан.
После периода проверки и калибровки, который должен завершиться к концу февраля 2023 года, ShadowCam начнет свою кампанию по захвату изображений затененной местности, когда Данури обычно проходит над ними во время запланированной 11-месячной миссии.
Южный полюс Луны представляет интерес для будущих миссий человека, потому что этот регион имеет почти постоянную связь с Землей. Плюс — в отличие от темных внутренностей кратеров — края полярных кратеров находятся под постоянным солнечным светом. Базовые лагеря могут быть построены в этих ярко освещенных регионах, чтобы использовать бесконечную солнечную энергию и поддерживать поездки в затененные районы для добычи ресурсов, а также для исследования. В дополнение к потенциальным ресурсам слои льда в PSR, такие как кратер Шеклтона, могут также хранить записи о том, что происходило в лунной среде в течение длительных периодов времени.
