A organização espacial da Índia, ISRO, lançou o Chandrayaan 2 à Lua no ano passado em julho. Enquanto seu módulo de aterrissagem, Vikram, caiu na superfície lunar em 7 de setembro, o Chandrayaan 2 continua a orbitar a Lua.
O Chandrayaan 2 orbita hospeda um extenso conjunto de instrumentos para mapear a Lua e agora temos uma olhada nos dados que ele enviou.
Os cientistas do ISRO enviaram uma série de resultados iniciais dos instrumentos de mapeamento do orbitador para apresentar na 51ª Conferência Lunar e Planetária de Ciências, em março. Esta é uma conferência anual organizada nos Estados Unidos, onde mais de 2000 cientistas e estudantes planetários de todo o mundo participam e apresentam seus trabalhos mais recentes. No entanto, devido a preocupações com o novo coronavírus, a conferência foi cancelada.
Vendo uma cratera no escuro
O Chandrayaan 2 orbiter possui uma câmera óptica chamada Câmera de Alta Resolução Orbiter (OHRC), que captura imagens detalhadas da Lua. O OHRC pode gerar imagens com a melhor resolução de 0,25 metros / pixel, superando o LRO (NASA Lunar Reconnaissance Orbiter Orbiter) da NASA, com 0,5 metros / pixel.
Em outubro, já vimos o OHRC flexionando seus músculos enviando imagens em que pedras com menos de 1 metro de tamanho eram claramente visíveis. E agora o OHRC demonstrou a criação de imagens em uma área não diretamente iluminada pela luz solar! Ele capturou uma imagem do chão de uma cratera na sombra ao ver a luz fraca caindo sobre ela, refletida na borda da cratera!
Seguindo em frente, essa capacidade será usada para imaginar o interior das crateras nos pólos lunares, onde a luz do sol nunca chega. O mapeamento do terreno das crateras polares é importante porque acredita-se que os futuros habitats lunares estejam estacionados perto deles, transportando água e outros recursos de dentro deles.
Mapas 3D de alta resolução
A Câmera de Mapeamento do Terreno (TMC 2) a bordo do Chandrayaan 2 é um gerador de imagens estéreo, o que significa que pode capturar imagens em 3D. Isso é feito através da criação de imagens no mesmo local a partir de três ângulos diferentes, semelhante ao LRO da NASA, a partir do qual uma imagem 3D é construída.
O TMC 2 transmitiu imagens tiradas de 100 km acima da superfície lunar e as visualizações em 3D geradas a partir delas parecem ótimas. Aqui está uma cratera e uma crista enrugada, sendo esta última uma característica tectônica.
Essas imagens são muito úteis para entender como os recursos lunares se formam e obtêm sua forma. Por exemplo, uma imagem 3D pode ajudar a construir uma imagem precisa da geometria do impacto que formou uma cratera.
Com o tempo, o Chandrayaan 2 fornecerá as imagens 3D de mais alta resolução de toda a Lua, com a melhor resolução de 5 metros / pixel.
Olhos aprimorados no infravermelho
O espectrômetro infravermelho para imagens (IIRS) em Chandrayaan 2 é o sucessor do famoso instrumento Moon Mineralogical Mapper (M3) a bordo do Chandrayaan 1.
O instrumento M3, que foi contribuído pela NASA, foi reconhecido publicamente por suas excelentes capacidades de mapeamento mineral e detecção de água na Lua. Noah Petro, cientista do projeto da LRO, observou recentemente no Twitter:
“Há 10 anos, hoje, o Chandrayaan-1 terminou. Eu tive muita sorte de ser uma pequena parte dessa missão. O instrumento M3 nos permitiu dar um grande passo em frente ao aprender sobre a composição do nosso 8º continente! ”
- Noah Petro, cientista do projeto para LRO, no Twitter.
O IIRS e o M3 detectam a luz solar refletida da superfície da Lua. Os cientistas identificam minerais na superfície com base nos padrões dessas reflexões. O IIRS possui quase o dobro da sensibilidade do M3 na luz infravermelha e os resultados iniciais demonstram esse efeito. Aqui estão imagens da cratera Glauber, como vistas pelo IIRS e M3, respectivamente.
Graças ao M3, os cientistas agora sabem que o solo lunar contém quantidades vestigiais de moléculas de água e hidroxila, mesmo em regiões não polares. O IIRS a bordo do Chandrayaan 2 mapeará as concentrações de água no solo lunar com maior sensibilidade. As observações de longo prazo de Chandrayaan 2 visam discernir como o conteúdo de água no solo lunar muda em resposta ao ambiente lunar, isto é, como é o ciclo da água lunar.
Note que tudo isso é ainda menos quantidade de água do que os desertos mais secos da Terra. No entanto, os pólos lunares hospedam consideravelmente mais água. E é aí que o radar de Chandrayaan 2 entra em cena.
Quantificando a água na Lua
O radar de abertura sintética de dupla frequência (DFSAR) a bordo do orbitador Chandrayaan 2 é o sucessor do radar de abertura sintética em miniatura (Mini-SAR) em Chandrayaan 1. O DFSAR penetra na superfície da Lua duas vezes mais profunda que o Mini-SAR. Não é só isso, o DFSAR também possui uma resolução mais alta que o radar a bordo da LRO chamado Mini-RF. Os resultados iniciais demonstram o mesmo, comparando uma imagem de radar DFSAR da região com o Mini-RF.
Com maior profundidade de penetração e resolução mais alta do que qualquer instrumento anterior, o orbitador de Chandrayaan 2 está no processo de quantificar adequadamente quanto gelo de água está preso sob o piso permanentemente escuro da cratera nos pólos da Lua. As estimativas atuais baseadas em observações anteriores sugerem que os pólos da Lua hospedam mais de 600 bilhões de kg de gelo d'água, equivalente a pelo menos 240.000 piscinas de tamanho olímpico.
Qual é o próximo?
As comunidades lunares de ciência e exploração concordam que podemos aproveitar o gelo da água nos pólos da Lua para alimentar futuros habitats lunares. Usando a energia solar gerada pelos habitats, também podemos dividir o gelo da água em hidrogênio e oxigênio para uso como combustível de foguete.
Mas antes de planejar habitats nos pólos da Lua, precisamos saber mais sobre a natureza do gelo d'água nessas regiões e como acessá-lo, devido ao seu terreno. Os resultados iniciais de Chandrayaan 2 mostram claramente a promessa do mapeador de maior resolução já enviado à Lua. A ISRO declarou que Chandrayaan 2 orbitará a Lua por sete anos e que deve ser tempo suficiente para mapear e quantificar completamente a água e suas regiões hospedeiras na Lua.
As missões de superfície que exploram essas regiões permanentemente sombreadas que hospedam a água, como o próximo veículo VIPER da NASA, são o próximo passo lógico em direção a habitats sustentáveis na Lua. À medida que desenvolvemos tecnologias que exploram o gelo da água na Lua, podemos colonizar não apenas nosso vizinho celeste, mas também o Sistema Solar. Deveríamos estar felizes por nossa Lua ter muita água; não podemos continuar arrastando tudo para fora do poço gravitacional da Terra para sempre.
