13 октября 2014 года Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) испытал нечто редкое и неожиданное. Наблюдая за поверхностью Луны, основной инструмент LRO - камера Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - создавал довольно необычное изображение. В то время как большинство изображений, которые были получены, были подробными и точными, этот был подвержен всевозможным искажениям.
По тому, как это изображение было искажено, научная команда LRO предположила, что камера, должно быть, испытала внезапное и сильное движение. Короче говоря, они пришли к выводу, что он был поражен крошечным метеороидом, что само по себе показало значительную находку. К счастью, LRO и его камера, по-видимому, не пострадали от удара и будут продолжать исследовать поверхность Луны в течение многих лет.
LROC - это система из трех камер, которые установлены на борту космического корабля LRO. Сюда входят две узкоугольные камеры (NAC), которые снимают черно-белые изображения с высоким разрешением, и третья широкоугольная камера (WAC), которая снимает изображения с умеренным разрешением, которые предоставляют информацию о свойствах и цвете поверхности Луны.
Работа NAC заключается в построении изображения по одной строке за раз, при этом тысячи строк используются для составления полного изображения. Между процессами захвата космический аппарат перемещает камеру относительно поверхности. 13 октября 2014 года, точно в 21:18:48 UTC, камера добавила линию, которая была заметно искажена. Это отправило команду LRO с целью выяснить, что могло быть причиной.
Под руководством Марка Робинсона - профессора и главного исследователя LROC в Школе исследования Земли и космоса при Университете штата Аризона - исследователи LROC пришли к выводу, что левая Узкоугольная камера, должно быть, испытала короткое и сильное движение. Поскольку не было никаких событий космического корабля - таких как движение солнечной панели или отслеживание антенны - которые могли бы вызвать это, единственной возможностью, казалось, было столкновение.
Как объяснил Робинсон в недавнем посте на сайте LROC:
«Не было никаких событий космического корабля (таких как повороты, движения солнечной панели, отслеживание антенны и т. Д.), Которые могли бы вызвать дрожание космического корабля в течение этого периода, и даже если бы он имел место, результирующий джиттер должен был бы воздействовать на обе камеры одинаково… было короткое бурное движение левого НАК. Единственное логическое объяснение состоит в том, что NAC был сбит метеоритом! Насколько большим был метеорит и куда он попал?
Чтобы проверить это, команда использовала подробную компьютерную модель, которая была разработана специально для LROC, чтобы гарантировать, что NAC не выйдет из строя во время запуска космического корабля, когда возникнут сильные вибрации. С этой моделью команда LROC провела симуляции, чтобы увидеть, могут ли они воспроизвести искажения, которые могли бы вызвать изображение. Мало того, что они пришли к выводу, что это было результатом столкновения, но они также смогли определить размер метеорита, который ударил его.
Результаты показали, что ударный метеороид имел бы диаметр около 0,8 мм и плотность обычного хондритового метеорита (2,7 г / см3). Более того, они смогли оценить, что он двигался со скоростью около 7 км / с (4,3 мили в секунду), когда столкнулся с NAC. Это было довольно удивительно, учитывая вероятность столкновений и то, сколько времени LRO тратит на сбор данных.
Как правило, LROC захватывает изображения только в светлое время суток и в течение примерно 10% дня. Таким образом, статистически маловероятно, чтобы его ударили во время съемки изображений - только около 5% по собственной оценке Робинсона. К счастью, воздействие не вызвало никаких технических проблем для LROC, что также является небольшим чудом. Как объяснил Робинсон:
«Для сравнения, дульная скорость пули, выпущенной из винтовки, обычно составляет от 0,5 до 1,0 километра в секунду. Метеороид путешествовал намного быстрее, чем летящая пуля. В этом случае LROC не увернулся от ускоряющейся пули, а выжил из ускоряющей пули! LROC был поражен и выжил, чтобы продолжать исследовать Луну, благодаря прочной конструкции камеры Malin Space Science Systems ».
Только после того, как команда пришла к выводу, что никакого ущерба не было, это стало причиной объявления. По словам Джона Келлера, ученого проекта LRO из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, реальная история здесь заключалась в том, как снимки, которые были получены в то время, использовались для определения того, как и когда LRO был поражен метеороидом.
«Поскольку воздействие не представляло никаких технических проблем для здоровья и безопасности прибора, - сказал он, - команда только сейчас объявляет об этом событии как ошеломляющем примере того, как инженерные данные могут использоваться способами, которые ранее не предполагались, для понимания что происходит с космическим кораблем на расстоянии 236 000 миль (380 000 км) от Земли ».
Кроме того, воздействие метеороида на LRO демонстрирует, насколько ценной является информация, которую предоставляют миссии, такие как LRO. Помимо картирования лунной поверхности, орбитальный аппарат также дал возможность своей научной команде точно знать и когда были составлены его изображения, и все это благодаря высококачественным данным, которые он собирает.
С момента своего запуска в июне 2008 года LRO собрало огромное количество данных о поверхности Луны. Миссия продлевалась несколько раз: от первоначальной продолжительности в два года до девяти лет. Его текущие характеристики также свидетельствуют о долговечности корабля и его компонентов.
Обязательно посмотрите видео с изображениями, полученными LRO, любезно предоставленными командой LROC:
