211service.com
Dit is wat NASA wil doen als het naar de maan gaat
Een illustratie van NASA Artemis-astronauten die op de maan werken. NASA
Wanneer NASA eindelijk terugkeert naar de maan - waarschijnlijk pas ergens na 2024 - zal het de basis leggen voor de eerste buitenaardse kolonie in de geschiedenis van de menselijke beschaving en voor toekomstige missies naar Mars. Maar de terugkeer van Amerika voor de eerste keer sinds het Apollo-programma zal ook een nieuw tijdperk van deep-space wetenschap inluiden. Een NASA-rapport dat op 7 december is uitgebracht, schetst welke vragen NASA nog steeds heeft over de maan en hoe het krijgen van astronauten aan de oppervlakte kan helpen om deze te beantwoorden.
Het verslag hangt voornamelijk af van Artemis III, de missie om astronauten daadwerkelijk terug te sturen naar het maanoppervlak (inclusief de eerste vrouw die op de maan landt). Veel van de wetenschap die onderzoekers daar willen doen, kan ingenieurs helpen te leren hoe mensen maanbronnen (zoals waterijs) kunnen gebruiken om een duurzame kolonie te ontwikkelen. Het zou ook kunnen nieuwe architecturen testen dat zal belangrijk zijn om naar Mars te gaan. Daarnaast is er interesse om meer te weten te komen over de geologie en het interieur van de maan, hoe deze in de loop van de tijd is veranderd en wat de oorsprong ervan ons kan vertellen over de geschiedenis van de aarde en het zonnestelsel.
Seismologie
Met mensen op het maanoppervlak kunnen ze hier en daar snelle experimenten uitvoeren en netwerken van instrumenten installeren die gegevens voor een zeer lange tijd kunnen verzamelen. De Artemis III-missie is een gemiste kans als de eerste van een reeks geofysische en ecologische netwerkknooppunten niet wordt ingezet, stelt het rapport.
De seismische activiteit van de maan is van groot belang. Instrumenten uit het Apollo-tijdperk waarschuwden ons eerst voor het feit dat de maan niet zo dood en stil is als we ooit dachten. Het rommelt in de loop van de tijd en ervaart af en toe maanbevingen die de hele rots laten trillen. Hoewel vermoed wordt dat dit te wijten is aan zwaartekrachtwrijving met de aarde en niet aan bewegingen van tektonische platen, weten we niet genoeg om met zekerheid te zeggen.
Die Apollo-instrumenten werden in 1977 uitgeschakeld, maar Artemis betekent dat we nieuwe seismometers op de maan kunnen plaatsen die nog gevoeligere maanbevingen zullen detecteren en ons kunnen helpen bepalen wat de oorzaak is.
Verwant verhaal
Water op de maan moet toegankelijker zijn dan we dachten Nieuwe studies tonen aan dat er waterijs beschikbaar is op het maanoppervlak - een veelbelovend teken voor toekomstige maankolonies.Water
We weten dat de maan water heeft - tonnen ervan. Toekomstige maankolonisten zouden dit water kunnen gebruiken om ademende zuurstof, drinkbaar water en misschien wel het belangrijkste, raketbrandstof te maken. En we zouden er toegang toe moeten hebben veel gemakkelijker dan we eerder dachten .
Artemis III zou onze eerste kans moeten bieden om het watergehalte van de maan rechtstreeks te bestuderen. We willen beter weten in wat voor staat het zich bevindt, of het permanent is of deel uitmaakt van een fluctuerende watercyclus, hoe wijdverbreid het is en of we het echt kunnen oogsten om er iets nuttigs uit te halen. Als er bepaalde locaties of geologische structuren zijn waar het overvloediger zou moeten zijn, willen we dat ook verifiëren. Bemanningen op Artemis III kunnen de grond in boren om te zien of dit waterijs op ondiepe diepten te vinden is, en ze zullen worden bewapend met instrumenten die het karakter ervan nauwkeuriger kunnen analyseren.
De geschiedenis van de aarde
De toestand van de maan kan ons iets vertellen over wat de aarde miljarden jaren geleden heeft meegemaakt. Omdat de maan een verlaten plek is zonder atmosfeer, is het oppervlak een ongerept verslag van meteorietinslagen in de loop van de tijd. Door rekening te houden met de opeenhoping van kraters en wanneer ze zich vormden, kunnen we enig inzicht krijgen in wat de nabije aarde in de loop van de tijd ook heeft meegemaakt, vooral tijdens perioden van het zonnestelsel toen er veel meer grote rotsen door de ruimte raasden. Misschien waren ze verantwoordelijk voor het leveren van elementen en organische stoffen die belangrijk zijn om het leven te helpen evolueren? De maan kan ons misschien meer vertellen.
Artemis III zal niet elke krater op de maan kunnen bestuderen. Maar directe metingen en observaties van zelfs enkelen kunnen ons vertellen wat voor soort rotsen de maan lang geleden hebben geraakt en waar ze van gemaakt waren, waardoor we een beter idee krijgen van wat er op dat moment rond het zonnestelsel wervelde en waarschijnlijk zou zijn geland ook op aarde.
De geschiedenis van de zon
Ja, we kunnen zelfs de maan gebruiken om de zon te bestuderen. De luchtloze maan heeft een oude korst die in feite getuige is geweest van miljarden jaren van veranderingen in zonnewinden en kosmische stralen. We kunnen specifieke elektromagnetische spectrumvariaties in de maanbodem meten voor aanwijzingen over hoe straling en warmte van de zon door de jaren heen is veranderd.
Aardobservatie
Als we eenmaal boven zijn, kunnen we terugkijken. We doen dit al met satellieten uit de baan van onze planeet, maar de maan is ook een handig platform van waaruit we aardwetenschappen kunnen doen. NASA's rapport stelt dat de maan wetenschappers waarschijnlijk zou kunnen helpen om waarnemingen te doen met een hogere resolutie dan de satellieten die gestationeerd zijn op Lagrangepunt L1 (een populaire baan voor aardwetenschappelijke observatoria), dankzij de nabijheid ervan. De onderzoeken kunnen inzicht geven in bliksem, de hoeveelheid licht die door de aarde wordt gereflecteerd, atmosferische chemie, oceaanwetenschap en meer. In een tijd waarin klimaatwetenschap zo cruciaal is, kan de maan ons uiteindelijk helpen om nauwkeuriger te berekenen hoe snel de planeet opwarmt.
Maanzwaartekracht experimenten
De zwaartekracht van de maan is slechts een zesde van die van de aarde, in een omgeving die volledig is blootgesteld aan het vacuüm van de ruimte. Dat betekent dat er een enorme kans is om een heleboel complexe natuurkundige experimenten uit te voeren. We zouden meer kunnen leren over verbranding en hoe branden zich in de ruimte verspreiden (iets met veiligheidsimplicaties voor toekomstige astronauten ). Het is interessant om te zien hoe verschillende chemicaliën kunnen reageren in dit soort microzwaartekracht. Er zullen kansen zijn om de vloeistofdynamica beter te begrijpen voor een groot aantal verschillende vloeistoffen. De lijst gaat maar door.
Artemis III zal niet veel van deze experimenten doorlopen, maar het zal ons een heel eind helpen om ons te informeren over welke soorten onderzoeken van start kunnen gaan in Artemis IV, V en daarbuiten.
Voorbeeld retour:
Veel van de wetenschappelijke doelen die hier worden besproken, kunnen niet alleen op de maan worden bereikt, en daarom moeten we monsters terug naar de aarde brengen. Voorbeeldretourmissies zijn tegenwoordig populair. Japan heb net wat materiaal van een asteroïde teruggebracht . NASA is momenteel hetzelfde aan het doen voor een andere asteroïde, en het heeft ook een Mars-monsterretourmissie gepland voor later . China net wat puin van de maan geschept en zou die materialen binnen een paar dagen terug naar de aarde moeten brengen.
Volgens het rapport wil NASA dat de Artemis III-bemanning een gevarieerde reeks monsters verzamelt van veel verschillende locaties, over een breed spectrum van de geologie. En het wil een grotere totale massa materiaal terugbrengen dan de gemiddelde Apollo-missie deed. Meer monsters betekent dat we niet langer zo conservatief hoeven te zijn over wat voor soort experimenten we uitvoeren. Als we maanstenen willen blootstellen aan omstandigheden die ze voor altijd kunnen veranderen, kunnen we dat doen wetende dat er nog genoeg over is.