ماه قمر قدیمی زمین بسیار آشنا به نطر میرسد؛ ولی این همراه باستانی که شبهای زمین را روشن میکند و رازهای زیادی در خود دارد.
پاژ نیوز | با پرواز آزمایشی موفق آرتمیس ۱ در دسامبر و ۵۰ سال پس از آخرین ماموریت ماه آپولو در سال ۱۹۷۲، ستارهشناسان و علاقهمندان به فضا بهطور یکسان در مورد بازگشت بشریت به ماه علاقه نشان میدهند.
با این حال، دانشمندان قمری بهویژه مشتاق هستند که دانش مأموریتهای آرتمیس را از طریق تجربههای آپولو غنا ببخشند.
اگرچه از ماموریتهای آپولو دهها گذشته، اما نمونههای ماه که از آن سفرها بازگردانده شدند هنوز دانشمندان را در آزمایشگاهها مشغول نگه داشته است. از دانههای شیشهای کوچک گرفته تا کریستالهای تشکیلشده در ماگما، سنگها و مواد معدنی موجود در نمونههای آپولو هدف اصلی زمینشناسان علاقهمند به تاریخ آتشفشانی ماه هستند. البته ماه در حال حاضر آتشفشان فعال ندارد، اما در سالهای اولیه حیات خود بسیار فعال بود- «دریاهای» معروف ماه که به عنوان دریای ماه نیز شناخته میشوند، در واقع دشتهایی از گدازههای سخت شده هستند.
الکساندرا گاورونسکا، دانشمند سیارهشناسی در دانشگاه میامی در اوهایو، از کریستالهای صخرههای ماه به عنوان منبع دادهای از آنچه که در ماگما مدتها پیش رخ داده استفاده کرده است. این تکنیکی است که اغلب توسط زمین شناسان زمین استفاده می شود و دانشمندان سیاره شناسی اکنون آن را برای ماه تجویز می کنند. البته این جایی نیست که شباهت ها به پایان می رسد- گاورونسکا به همکارانش گفته است که بر اساس نتایج او، “سیستم های ماگمایی قمری نیز ممکن است از همتایان زمینی خود تقلید کنند.”
در مأموریتهای آپولو در ارتفاعات ماه نیز از آزمایشهای لرزهای استفاده کردند که به طور معروف «ماهلرزههایی» را شناسایی کردند که به دانشمندان اجازه میداد تا ساختار درونی ماه را بررسی کنند و عمق خاک ماه را اندازهگیری کنند که به نام سنگلیت شناخته میشود. سنگلیت با شکسته شدن سنگ بستر شکل میگیرد.
مشاهدات آپولو خاکی به عمق ۱۶ فوت (۵ متر) در مناطق آتشفشانی تاریک معروف به مادیان و سنگ سنگی به ضخامت ۳۳ فوت (۱۰ متر) در ارتفاعات قدیمیتر و دهانهدار اشاره کرد. شلین ایرلند، از دانشمندان علوم سیارهشناسی در دانشگاه میامی، طی ارائه دیگری گفت: «جریانهای گدازهای اخیر [مانند دریای ماه] در معرض تأثیرات کمتری قرار گرفتهاند». “رگولیت در این مناطق جوان بسیار نازک تر است.”
مأموریتهای آپولو به طور خاص دهانههای جوان و تازه را در ارتفاعات مورد بررسی قرار دادند، هرچند که آنها بسیار نادر هستند، بنابراین شلین ایرلند نگران است که دادهها نمایانگر حقیقت آنچه در ماه است نباشد.
کار اخیری که او در کنفرانس به اشتراک گذاشت نیز آن را تأیید میکند و نشان میدهد که بسیاری از شرایط سنگی ماه حتی عمیقتر از آن چیزی است که آزمایشهای آپولو در اطراف معدود دهانههای جوانی که فضانوردان تا به امروز از آن بازدید کردهاند، مشاهده کردهاند. ماموریت های آینده باید این را در مدنظر داشته باشند و مناطق متنوعتری را مورد بررسی و کشف قرار دهند.
کشف راز مغناطیس ماه در ماموریتهای آینده به ماه
در حال حاضر برنامه ریزی شده است که جنبه متفاوتی از زمین شناسی ماه در ماموریتهای آینده به ماه بررسی شود: مغناطیس ماه.
سارا واینز، دانشمند سیارهشناسی در آزمایشگاه فیزیک کاربردی جان هاپکینز در مریلند، در حال کار بر روی ماموریت راس ماه ناسا، یک کاوشگر و مریخنورد ترکیبی است که قرار است در سال ۲۰۲۴ پرتاب شود. این پروژه سنگهای مغناطیسی روی سطح ماه را بررسی میکند که از هم اکنون گیجکننده هستند. ماه هیچ میدان مغناطیسی برای تشکیل آنها ندارد. وینز در یک سخنرانی گفت: «این یکی از رازهای بزرگ اینجاست. این ناهنجاری های مغناطیسی چگونه به وجود آمده اند و چگونه در طول زمان تکامل یافته اند؟
دانشمندان قمری همچنین از دادههای ماموریتهای جدیدتر ماه، مانند ضربهگیر LCROSS که در سال ۲۰۰۹ به دهانه کابئوس در قطب جنوبی ماه برخورد کرد، برای یافتن مواد مفیدی مانند آب، هیدروژن و اکسیژن در ماه استفاده میکنند.
بیشتر این مواد فرار در مناطق دائمی سایه دار (PSR) در کف دهانه نزدیک قطبهای ماه وجود دارند و هرگز نور خورشید را نمی بینند. اینکه چگونه این مواد به آنجا رسیدهاند (و دقیقاً چه مقدار وجود دارد) هنوز یک راز است و ستاره شناسان بهطور خستگی ناپذیری با داده های ارزشمند LCROSS روی آن کار می کنند.
آرتمیس ۱ ابزار دیگری برای بررسی PSR ها از طریق یکی از مکعب های کوچکی که به سمت قمر می برد ارائه کرده است. به گفته کریگ هاردگرو، دانشمند سیارهشناسی در دانشگاه ایالتی آریزونا و محقق اصلی ماموریت نقشه LunaH، نقشهبردار هیدروژن قطبی قمری (LunaH-Map) تنها به اندازه یک جعبه غلات بزرگ است.
هدف این جعبه کاوشگر ترسیم رسوبات هیدروژنی در قطب جنوبی ماه بود که از طریق یک سری از پروازهای نزدیک به سطح ۳ فوت (۱ متر) بررسی میکردند. هاردگریو به همکارانش گفت، اگرچه ابزار موجود در LunaH-Map زنده و سالم است، اما سیستم پیشران آن با مشکل مواجه است. اگر تیم تا اواسط ژانویه آن را دوباره راه اندازی نکند، LunaH-Map ممکن است نتواند آن دادهها را نقشهبرداری کند.
هنوز ماموریت های زیادی در مرحله برنامه ریزی وجود دارد، بنابراین LunaH-Map به هیچ وجه آخرین فرصت ما برای بررسی PSRها نیست. سوال دیگر در مورد این ذخایر عجیب این است که چرا آنها حتی بزرگتر نیستند.
برخی از ستاره شناسان فکر می کنند که برخوردهای ریز شهاب سنگ می تواند مقداری از یخ را منفجر کند و محتویات آن را به فضا نشت کند. ریز شهابسنگها، تکههای ریز سنگ و دیگر زبالههایی که با سرعت بالا حرکت میکنند- همچنان خطری حیاتی برای ایمنی هر خدمه یا تجهیزات موجود در فضا هستند و مدت زمان کارکرد فضاپیما بدون آسیب در ماه را محدود میکنند.
از سویی دانشمندان در حال طراحی ابزار جدیدی به نام مانیتور شهابسنگ قمر یا LMM هستند که امیدوارند بتواند این تاثیرات را بهعنوان بخشی از برنامه آرتمیس در نظر بگیرد. ماموریتهای آپولو اندازهگیریهای مشابهی را جمعآوری کردند، اما این پروژه جدید یک ارتقاء فناوری قابل توجه خواهد بود.
به گفته الکس دونر، دانشمند سیارهشناسی در دانشگاه کلرادو بولدر که روی این پروژه کار میکند، LMM نهتنها خطر برخوردهای ریز شهابسنگ را تعیین میکند، بلکه «ما را قادر میسازد منابع موجود در PSRهای قمری را شناسایی و نقشهبرداری کنیم».
همه این اکتشافات زمین شناسی راه را برای درک بهتر نزدیکترین همسایه آسمانی ما هموار می کند. این دانش بهبودیافته از ساختار قمر، زمین شناسی و ذخایر آب برای درک تاریخچه منظومه شمسی و چگونگی زندگی انسان ها در ماه کلیدی است.