Een "microreflector" retroreflector die momenteel op weg is naar het maanoppervlak.
(Afbeelding: © NASA / GSFC)
Een Indiaas ruimtevaartuig draagt de eerste reflectoren die sinds het Apollo-tijdperk op de maan zijn achtergelaten.
De reflectoren, die deel uitmaken van de Indian Space Research Organization (ISRO) Chandrayaan-2 missie die eerder deze week werd gelanceerd, vertegenwoordigt de volgende stap in een experiment dat in 1969 begon.
Vijftig jaar (en een paar dagen) geleden, de Apollo 11-astronauten verliet het Lunar Laser Ranging-experiment op de maan. Het experiment bevatte een bak met 100 kleine prisma's die wetenschappers op aarde zouden fotograferen met laserstralen. Astronauten op Apollo 14 en 15 volgden en lieten meer van deze prisma's, bekend als retroreflectors, op de maan achter. Ongelooflijk, decennia later, deze reflectoren blijven actieve experimenten.
Lasers en de maan
ISRO lanceerde een kleine nieuwe retroreflector naar de zuidpool van de maan aan boord van de Vikram-lander van Chandrayaan-2. Het weegt slechts 1 ounce (ongeveer 22 gram) en kan worden gezien vanuit de baan van de maan, maar niet vanaf de aarde, vertelde Simone Dell'Agnello, een uitvoerend technoloog bij het National Institute for Nuclear Physics - Frascati National Labs in Italië, aan Space.com in een e-mail.
De nieuwe reflector is 'een' microreflector'-apparaat, vergelijkbaar met dat van INFN uit Italië (via de Italian Space Agency, ASI) aan NASA-JPL en ingezet op de InSight Mars-lander (en ingezet door de Mars 2020-rover van NASA en door de ExoMars 2020-rover van ESA), 'zei ze.
Dell'Agnello leidt het onderzoeksteam op de Vikram-microreflector en is een co-onderzoeker die werkt aan de aankomende Next Generation Lunar Reflector (NGLR) voor NASA's Artemis-programma. De "volgende-generatie retroreflectoren zijn veel compacter en lichter dan Apollo's arrays van meterformaat die worden ingezet door Apollo 11-, 14- en 15-astronauten", voegde Dell'Agnello toe.
Doug Currie, een senior onderzoeker en professor aan de Universiteit van Maryland, een belangrijk lid van het team dat de originele Apollo-reflectoren ontwierp, vertelde Space.com dat de microreflector van Virkam niet zal worden waargenomen door maanlaserstations op aarde. In plaats daarvan stuiteren lasers die vanuit een satelliet worden afgevuurd, van deze kleine reflector af en vertellen wetenschappers de afstand tussen de satelliet en de microreflector op het maanoppervlak.
De microreflector is "ontworpen om te worden gemeten door Mars- en maanbanen die zijn uitgerust met lasers (zoals de Lunar Reconnaissance Orbiter, de Mars Global Surveyor en alle toekomstige ruimtevaartuigen)", zei Dell'Agnello.
Meer maanlaserdoelen
Door lasers af te vuren op bestaande reflectoren op de maan, observeren wetenschappers op aarde de tijd die de laser nodig heeft om terug te keren en kunnen vervolgens de afstand tussen de maan en de aarde bestuderen. Dit helpt wetenschappers bij het meten en analyseren van de baan, rotatie, oriëntatie en relatie van de maan met de aarde.
Tot dusver hebben de laserreflector-experimenten Apollo-astronauten die op de maan zijn achtergebleven niet alleen het inzicht van wetenschappers verbeterd over hoe de maan beweegt en hoe ver we ervan verwijderd zijn, maar ook om te bewijzen dat de maan heeft een vloeibare kern.
Hoewel deze tientallen jaren oude experimenten blijven werken en wetenschappers nauwkeurige en bruikbare gegevens opleveren, krijgen de reflectoren binnenkort een upgrade. Betreed de NGLR, een laserexperiment van de volgende generatie onder leiding van Currie en Dell'Agnello.
NGLR werkt op dezelfde manier als zijn reflector-voorgangers en stuitert teruglasers afgevuurd vanaf de aarde. Met verbeterde reflectoren en een groter aantal reflectoren over een groter gebied op de maan, hoopt het team dat het veel nauwkeuriger zal zijn dan de Apollo-reflectoren, volgens een verklaring van de Universiteit van Maryland.
Het is een van de 12 onderzoeken die NASA heeft geselecteerd voor studie en verkenning van de maan als onderdeel van het Artemis-maanprogramma van de dienst.
De experimenten en demonstraties "zullen het agentschap helpen om in 2024 astronauten naar de maan te sturen als een manier om zich voor te bereiden om mensen voor de eerste keer naar Mars te sturen", aldus NASA-functionarissen in een verklaring.
"Onze Next Generation Lunar Retroreflector is een 21e-eeuwse versie van de instrumenten die momenteel op de maan zijn", zei Currie in de verklaring. "Elke plaatsing van een Next Generation maanlaser-array zal de wetenschappelijke en navigatiemogelijkheden van het retroreflectornetwerk aanzienlijk verbeteren. Deze toevoegingen verbeteren de mapping- en navigatiemogelijkheden die belangrijk zijn voor NASA's plannen om terug te keren naar de maan en tegen 2028 een blijvende menselijke aanwezigheid tot stand te brengen."
De reflectoren helpen wetenschappers om ook andere wetenschapsgebieden te onderzoeken. Wetenschappers zullen de reflectoren bijvoorbeeld gebruiken om nieuwe tests uit te voeren met betrekking tot algemene relativiteitstheorie en gerelateerde theorieën, die kunnen helpen meer te onthullen over donkere materie, het mysterieuze spul dat bijna 27% van het universum uitmaakt, zei Currie.
"Plus," voegde Dell'Agnello toe, "laserretroreflectoren zullen dienen voor oppervlaktegeodesie, maankartografie, exploratie, ISRU en verschillende vormen van toekomstige maan- (en / of martiaanse) handel waarvoor metrische oppervlaktemetingen nodig zijn. Toepassingen die al op aarde zijn gebeurd sinds de dageraad van verstedelijking. "
Opmerking van de uitgever: Een eerdere versie van dit artikel noemde de NGLR ten onrechte een "microreflector". De microreflector staat op Vikram, de NGLR is een afzonderlijke reflector die deel zal uitmaken van een toekomstige missie.
- The Moon: Space Programs 'Dumping Ground (Infographic)
- The Apollo Moon Landings: How They Worked (Infographic)
- Hoe de Apollo 11-maanlanding werkte (Infographic)
