LCROSS alışılmadık bir görevdi, çünkü gezegensel bir vücudu incelemek için bir etkiye dayanıyordu. Görev olağandışı değildi, aynı zamanda içi boş bir Centaur roket güçlendiricisini Ay'a çarparak üretilen ejecta tüyü de oldu.
Brown Üniversitesi'nden ve LCROSS bilim ekibinin bir üyesi olan Pete Schultz, “Katı bir çarpma tertibatıyla normal bir etki, dışarı çıktıkça genişleyen ve genişleyen ters bir abajur gibi enkazları daha fazla dışarı atar” dedi. Ancak içi boş bir çarpma tertibatının (boş roket güçlendirici) konfigürasyonu, hem düşük açılı bir tüye hem de daha da önemlisi, neredeyse düz bir şekilde çekilen gerçekten önemli bir yüksek açılı tüye sahip bir tüy yarattı. ”
Bu yüksek tüy enkazları yeterince yükseltti, böylece güneş ışığıyla aydınlandı ve uzay aracı tarafından incelenebildi.
Tüyler, etkiden önce ilan edildiği gibi Dünya'dan görülmese de, hem LCROSS çoban uzay aracı hem de Ay Keşif Yörüngesi tarafından görüldü. Harcanan Centaur'u kullanmak, misyon tasarımıyla mevcut olanı kullanmak kadar değildi. Ama mükemmel bir seçim olduğu ortaya çıktı.
Schultz, bu hafta bir telefon röportajında “Bence oldukça şanslıydık” dedi. “Bence başka bir tasarım ve çok farklı bir sonuç almış olabiliriz. Güneş ışığına çok fazla döküntü gelmemiş olabilir ve tüy çok geçici olurdu. ”
Enkazın güneş ışığına girecek kadar yükselmesi için, kraterin tabanından yarım mil kadar yükselmesi gerekiyordu.
Schultz, “Bunu perspektife sokmak için,” ABD'nin en yüksek binası olan Sears Kulesi'nin iki katı kadar enkaz atmak zorunda kaldık. Şimdi Ay'ın daha az yerçekimi var, bu yüzden onu Dünya'ya geri getirip karşılaştırırsak, Washington Anıtı'nın tepesine bir top atmaya çalışmak gibidir. Bu yüzden üstesinden gelinecek çok fazla yerçekimi var ve bu etkinin, içi boş bir impaktör kullandığımız için olduğu ortaya çıktı. ”
Roket yükseltici vurduğunda ve krater oluşmaya başladığında, ay yüzeyi çöktü ve neredeyse bir jet gibi - güneş ışığına doğru yükseldi, beraberinde regolitte sıkışmış olan uçucuları taşıdı.
Etkinin nasıl görüneceğini anlamak için, yüksek lisans öğrencisi Brendan Hermalyn'i içeren Schultz ve ekibi küçük ölçekli etkiler ve modelleme yaptılar. Testleri gerçek etkiden sadece birkaç ay önce yapıldı ve farklı yüzeylerde küçük yarım inçlik mermiler kullanıldı.
Schultz, “Çoğu etki, onları modellediğimizde, çarpma tertibatlarının sağlam olduğunu varsayıyoruz” dedi. “Hem katı hem de içi boş mermilerle deneyler yaptık ve içi boş mermiyi kullandığımızda gerçek bir sürprizimiz vardı. Enkazın sadece dışa doğru değil, aynı zamanda yukarı doğru hareket ettiğini gördük. ”
“Gerçek LCROSS etkisinde tam olarak ne göreceğimizi tam olarak bilmiyorduk, ancak testlerimiz çok açıkladı,” diye devam etti Schultz, “neden yaptığımızı ve neden bu kadar uzun süre gördüğümüzü açıklayan . Tersine çevrilmiş bir abajur veya genişleyen bir huni gibi çıkmış olsaydı, enkaz ortaya çıkıp geri inerdi ve muhtemelen yaklaşık 20 saniye içinde yapılmış olurdu. Bunun yerine, gelmeye devam etti. ”
Ancak beklenen anlar oldu. LCROSS çoban uzay aracı ay yüzeyine yaklaşırken, Tony Colaprete ve ekip kameralardaki pozları yeniden ayarladı ve takım çarpmadan önce son saniyelerde Ay yüzeyini görebildi.
“Bu harikaydı,” dedi Schultz. “Bu krateri görmemiz gerektiği, kraterin ne kadar büyük olduğuna dair bir tahmin alabildik ve tahminlerimizin söyledikleriyle mantıklı geldi. Ancak bu yüksek açılı tüylerin kalıntılarının hala yüzeye döndüğünü görebildik. Bu neredeyse uzağa doğru çekilmiş olmalı ve şimdi Ay'a geri dönüyordu. Çok dağınık bir bulut olarak gördük ve regolitin geri kalan kısımlarının bir çeşme gibi geri döndüğünü gördük. Bana göre bu en heyecan verici kısımdı. ”
Schultz darbe sırasında gergin olduğunu söyledi.
“İtiraf etmeliyim, iğne ve iğnelerdeydik,” dedi, “çünkü bu yarım inçlik mermileri kullanma deneylerinden çok daha büyük bir şeydi ve bunun büyüyüp küçülmeyeceğini bilmiyorduk. Gemide aya benzeyen çocuksuz okul otobüsü gibi görünen bir şeyle uğraşıyorduk ve bunun daha küçük modellerimizle aynı şekilde davranıp davranmayacağını bilmiyorduk. ”
Ve tüyler modeller gibi davranmasına rağmen, hem etki hem de şimdi Cabeus Krateri'nde olduğu keşfedilen birçok sürpriz vardı.
“Yüzeye ne zaman çarpacağını biliyorduk - ne kadar hızlı gittiğimizi ve yüzeyin neresinde olduğumuzu biliyoruz - ve flaşı görmeden önce bir gecikme olduğu ortaya çıktı ve bu gerçekten bir sürpriz oldu,” Schultz dedim. “Yaklaşık yarım saniyelik bir gecikme oldu ve sonra yükselmeye ve daha parlak hale gelmeye başlamadan önce ikinci gecikmenin yaklaşık üçte birini aldı. Her şey aydınlanmaya başlamadan önce saniyenin onda birini aldı. Bu kabarık bir yüzeyin damgasını vuruyor. ”
Schultz, muhtemelen deneylerden ve modellemeden ve onun ortak araştırmacısı olduğu Derin Etki misyonuyla yapılan karşılaştırmalardan “kabarık” bir yüzey olduğunu bildiklerini söyledi.
Schultz, “İlk fark ettiğimiz şeylerden biri, bunun normal regolitiniz olmadığı - genellikle Ay için düşündüğünüz şey olduğunu” söyledi. “Flaşı izledik ve ne tür spektrumlar gördüğümüzü araştırdık. Spektrumlar, elementlerin ve bileşiklerin bileşiminin parmak izlerine sahiptir. Aslında çok fazla göremeyeceğimiz düşük hız nedeniyle bekliyorduk. Ancak bunun yerine hemen birkaç isabet aldık, ani bir OH emisyonu görmeliyiz, bu da su ısıtmasının bir yan ürününün dalga boyunda karakteristiktir. Sonra bir sonraki 2 saniyelik pozlama olayların ortaya çıkmaya başladığı, genel spektrumların daha parlak hale geldiği anlamına geliyordu. Ama sonra büyük bir sodyum zirvesini gördük, tıpkı bir fener gibi, çok parlak bir sodyum hattı. ”
Ve sonra çok garip olan iki çizgi daha vardı. Schultz, “Bulabildiğimiz en iyi ilişki gümüş oldu” dedi. “Bu bir sürprizdi. Sonra daha fazla malzeme güneş ışığına girdikçe tüm bu emisyon hatları ortaya çıkmaya başladı. Bu, tozu güneş ışığına attığımızı ve kelimenin tam anlamıyla Cabeus'un gölgelerinde zaman içinde donmuş olan uçucuların ısındığını ve serbest bırakıldığını gösteriyor. ”
Schultz, bu bileşiklerin bazıları sadece su ve OH değil, aynı zamanda karbon monoksit, karbon dioksit ve metan gibi şeyleri de içeriyordu: “Ay hakkında konuştuğumuzda düşünmediğimiz şeyler”. “Bunlar kuyrukluyıldızları düşündüğümüzde düşündüğümüz bileşikler, bu yüzden şimdi kutuplarda gördüğümüz şey, bu tür malzemelerin çoğunu beraberinde getiren uzun bir etki geçmişinin sonucudur. ” (En son LCROSS sonuçları hakkında daha fazla bilgi için Tony Colaprete ile yaptığımız röportajı okuyun.)
Ama hiç kimse Ay'ın bu uçucuları nasıl tutabileceğinden ve kutup kraterlerine nasıl ulaşacağından emin değil.
Bunu anlamak için Schultz, Ay'a daha fazla görev gerektiğini söyledi.
Schultz, “Apollo astronotları orada olmasına rağmen, şimdi 40 yıl sonra başımızı tüm bu yeni bilgilerden koparan şeyler buluyoruz” dedi. “Size göstermeye gidiyor, ziyaret edebilir ve bir yer bildiğinizi düşünebilirsiniz, ama geri dönüp belki orada yaşamalısınız.”
Schultz, bir deneyci olarak asla kendini beğenmediğini, ancak gerçek tüyün modelleri gibi nasıl davrandığını görünce kendisi ve ekibi çok mutlu olduklarını söyledi. “Deneyler doğanın size ders vermesine izin veriyor ve bu yüzden yapmak çok ilginç. Neredeyse her gün tökezleniyoruz. ”
