Εξερεύνηση του διαστήματος: Επιστροφή στο Φεγγάρι Understand article

Μετάφραση από Διονύσης Κωνσταντίνου (Dionysis Konstantinou). Βλέποντας το Φεγγάρι μας κάποια ανέφελη νύχτα, ίσως θυμηθεί κανείς τους ελάχιστους ανθρώπους που περπάτησαν…

Ο Neil Armstrong (που
κρατούσε συνεχώς την
κάμερά του) αντανακλάται
στο κράνος του Buzz Aldrin.
Πρόκειται για μια από τις
λίγες φωτογραφίες του

Η εικόνα προσφέρθηκε
από NASA

Το 1969. οι Neil Armstrong και Buzz Aldrin έγιναν οι πρώτοι άνθρωποι που περπάτησαν στην επιφάνεια ενός άλλου αστρικού σώματος, της Σελήνης. Τα επόμενα τρία χρόνια άλλοι δέκα Αμερικανοί αστροναύτες προσεδαφίστηκαν εκεί, στο πλαίσιο του αμερικάνικου προγράμματος Απόλλων. Από τότε οι επανδρωμένες αποστολές στο Φεγγάρι σταμάτησαν. Γιατί έγινε έτσι; Θα επιστρέψουν οι άνθρωποι στο Φεγγάρι και πότε;

Τις δεκαετίες του ’60 και του ’70 το πρόγραμμα Απόλλων των ΗΠΑ και οι μη επανδρωμένες αποστολές Luna της τότε Σοβιετικής ένωσης και Surveyor των ΗΠΑ επικεντρώθηκαν στην επιφάνεια της ορατής πλευράς της Σελήνης, άφησαν όμως αναπάντητα αρκετά κομβικά ερωτήματα. Ειδικότεραr:

  • Η ηλικία της Σελήνης και η σύνδεσή της με την ηλικία του Ηλιακού μας Συστήματος. Η βραχώδης επιφάνεια του Φεγγαριού είναι το κλειδί για την έρευνα αυτή. Μπορούμε εύκολα να μελετήσουμε το έδαφος της Γης, που όμως έχει υποστεί σημαντικές μεταβολές από την ατμόσφαιρα και το νερό. Αντίθετα το έδαφος της Σελήνης παραμένει σχεδόν αναλλοίωτο από τον καιρό του σχηματισμού της.
  • Η μελέτη της συνολικής χημικής σύστασης και η εσωτερική δομή της Σελήνης θα μας αποκαλύψει την καταγωγή της και θα απαντήσει στο ερωτημα αν σχηματίστηκε από θραύσματα της Γης, όπως κάποιες θεωρίες ισχυρίζονται.
  • Υπάρχουν διαθέσιμοι πόροι στο Φεγγάρι, όπως για παράδειγμα νερό; Αν ναι, θα υπήρχε η δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί σαν βάση για την εξερεύνηση άλλων πλανητών.
Τα σημεία προσεδάφισης
των γήινων αποστολών στο
Φεγγάρι. Τα πράσινα,
κίτρινα και κόκκινα τρίγωνα
δείχνουν τις προσεδαφίσεις
των αστροπλοίων Απόλλων,
Survayor και Luna
αντίστοιχα. Κάντε κλικ στην
εικόνα για μεγέθυνση

Η εικόνα προσφέρθηκε από
National Space Science Data
Center / NASA’s Goddard Space
Flight Center

Σήμερα η διαστημική τεχνολογία φαίνεται να στοχεύει περισσότερο σε προβλήματα της Γης όπως η κλιματική αλλαγή. Η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA) για παράδειγμα έχει εκτοξεύσει πολλούς τεχνητούς δορυφόρους για την παρατήρηση της Γήινης ατμόσφαιρας των ωκεανών και των πολικών πάγωνw1. Παρά ταύτα μετά από χρόνια αδράνειας, την τελευταία δεκαετία αρκετές χώρες άρχισαν και πάλι τις αποστολές στο Φεγγάρι.

To 2003 η ESA απέστειλε τη ρομποτική (μη επανδρωμένη) αποστολή Smart-1w2 σε τροχιά γύρω από το Φεγγάρι για να ελέγξει την τεχνολογία αποστολών πέρα από τη γήινη τροχιά αλλά και για να παρατηρήσει με ακτίνες Χ το Φεγγάρι. Αμέσως μετά η ESA έστειλε στον Άρη την Mars Express, την πρώτη της αποστολή τοποθέτησης σε τροχιά γύρω από άλλο πλανήτη, εφοδιασμένη με επιστημονικά όργανα. Οι αποστολές αυτές σηματοδότησαν την αφύπνιση του ενδιαφέροντος για την εξερεύνηση του διαστήματος.

Το 2004 η NASA ξεκίνησε μετά από προτροπή του προέδρου Μπους ΙΙ ένα μακράς πνοής σχέδιο, την οικοδόμηση βάσης στο Φεγγάρι, σαν πρώτο βήμα για το όραμα της εξερεύνησης του διαστήματοςw3. Πολύ γρήγορα 14 υπηρεσίες διαστήματος και οργανισμοί συντάχθηκαν με την ιδέα αυτή και υπέγραψαν τη συμφωνία για την παγκόσμια στρατηγική εξερεύνησηςw4 ενώ κάποιες χώρες όπως το Ηνωμένο Βασίλειο εναρμόνισαν τα δικά τους σχέδια για εξερεύνηση του διαστήματοςw5.

Το Σεπτέμβριο του 2007 οι Ιάπωνες έστειλαν σε σεληνιακή τροχιά την αποστολή Kaguya (αρχικό όνομα: Selene, δηλαδή Σελήνη), η οποία προέβη σε (ανεπιτυχείς) έρευνες για νερό στο Φεγγάρι, μέτρησε την ένταση του βαρυτικού πεδίου με χρήση ενός μικρού τεχνητού δορυφόρου και μελέτησε τη χημεία της σεληνιακής επιφάνειας. Επίσης απεικόνισε την επιφάνεια της σελήνης στο ορατό φάσμα και μέτρησε τη ραδιενέργεια για να εκτιμήσει τους κινδύνους για μελοντικούς αστροναύτες.

Ένα μήνα αργότερα εκτοξεύτηκε από την Κίνα ο Chang’e-1 που μελέτησε κι αυτός την τοπογραφία και τη χημεία της σεληνιακής επιφάνειας και ερεύνησε για νερό. Στη διεθνή κοινότητα ανακοινώθηκαν στοιχεία της έρευνας αυτής, με μεγάλη φειδώ πάντως.

Εκτόξευση του Απόλλων
11 το 1969

Η εικόνα προσφέρθηκε από
NASA Kennedy Space Center
(NASA-KSC)

Τον Απρίλιο του 2008 εστάλη σε τροχιά από τους Ινδούς ο Chandrayaan-1 με αντικείμενο έρευνας παρόμοιο με του Ιαπωνικού Kaguya, μεταφέροντας επί πλέον μια συσκευή radar που επέτρεπε στους επιστήμονες να ψάξουν μέσα στους σκοτεινούς κρατήρες που βρίσκονται κοντά στους πόλους του φεγγαριού. Οι μετρήσεις έδειξαν ότι στο σεληνιακό νότιο πόλο υπήρχε πάγος. Το γεγονός επιβεβαιώθηκε το 2009 όταν ο αμερικανικός LRO έστειλε μια ρουκέτα (την LCROSS impactor) να εκραγεί μέσα σε ένα κρατήρα στο νότιο πόλο της Σελήνης, ανέλυσε τα υλικά που εκτοξεύτηκαν και απέδειξε ότι περιείχαν και νερόw6, w7. O LRO βρήκε το σημείο στο οποίο υπήρχε αδρανοποιημένο ένα σεληνιακό όχημα που είχε σταλεί 37 χρόνια πριν από τους Ρώσουςw8.

Οι πρόσφατες αποστολές επαναφέρουν τα εκκρεμή από τη δεκαετία του ’70 ζητήματα, πληροφορώντας μας για τη χημική σύσταση ενός μεγάλου μέρους της επιφάνειας της Σελήνης και δίνοντας ενδείξεις για ύπαρξη νερού και άλλων πόρων που ίσως βρεθούν στο σκοτεινό και παγωμένο (κάτω των 100 Κ) νότιο πόλο της. Περισσότερες πληροφορίες θα είναι διαθέσιμες μόλις ολοκληρωθούν οι αναλυτικοί χάρτες που σήμερα κατασκευάζονται επί τη βάσει των δεδομένων από τα Ιαπωνικά, Κινεζικά, Ινδικά και Αμερικανικά τροχιόπλοια.

Σχεδιασμένο και
κατασκευασμένο στην
Αγγλία το τροχιόπλοιο
MoonLITE είναι εφοδιασμένο
με τέσσερα μικρά θυγατρικά
βλήματα που θα
εισχωρήσουν στο εσωτερικό
του σεληνιακού εδάφους

Η εικόνα προσφέρθηκε από
SSTL

Πάντως για την πλήρη κατανόηση της φύσης του Φεγγαριού και του περιβάλλοντός του καθώς και για την οργάνωση της μετάβασης και ασφαλούς διαμονής ανθρώπων εκεί για μακρό χρονικό διάστημα χρειάζονται πληροφορίες, τις οποίες οι πρόσφατες αποστολές δεν μπόρεσαν να εξασφαλίσουν. Οι άνθρωποι εκεί θα ασχολούνται με αστρονομικές παρατηρήσεις, έρευνα του υπεδάφους και εξόρυξη πόρων, και θα προετοιμάζουν την εξερεύνηση του μακρινού διαστήματος. Επομένως χρειάζεται να γνωρίζουμε για παράδειγμα ποιο είναι το αποτέλεσμα της σκόνης της Σελήνης στους ανθρώπους τα οχήματα και τα τηλεσκόπια. Ή αν μπορούμε να επιβιώσουμε στο Φεγγάρι για αρκετές εβδομάδες. Χρειάζονται νέες τεχνολογίες π.χ. για θερμομόνωση και πηγές ενέργειας για τους αστροναύτες που θα εργάζονται στους παγωμένους σκοτεινούς πολικούς κρατήρες της Σελήνης.

Σχεδιασμένος και
κατασκευασμένος στην
Αγγλία ο MoonRaker θα
προσεδαφιστεί στο
Φεγγάρι, θα επιχειρήσει
να προσδιορίσει την ηλικία
του και θα χαρτογραφήσει
ανεξερεύνητες περιοχές

Η εικόνα προσφέρθηκε από
SSTL

Δεν υπάρχει άλλος τρόπος απάντησης στις ερωτήσεις αυτές από τις άμεσες μετρήσεις των ιδιοτήτων της σκόνης των βράχων και του σεληνιακού περιβάλλοντος (όπως για παράδειγμα η σεισμικκότητα της Σελήνης) για εκτεταμένη περίοδο. Αυτό προϋποθέτει ρομποτικές αποστολές οι οποίες, αντίθετα από τις μη επανδρωμένες προσσεληνώσεις του παρελθόντος, θα εξερευνήσουν τη συνολική επιφάνεια του Φεγγαριού και θα διεξαγάγουν επιστημονικές μελέτες, ψάχνοντας παράλληλα για τις προσφορότερες περιοχές για οικοδόμηση βάσεων και μεταδίδοντας στη Γη όλες τις πληροφορίες μέσω ραδιοκυμάτων.

Τέτοιες αποστολές έχουν ήδη σχεδιαστεί. Η Κίνα και η Ινδία σχεδιάζουν σε συνέχεια των τροχιακών τους αποστολών (Chang’e-2 και Chandrayaan-2, αντίστοιχα) να προχωρήσουν σε προσσεληνώσεις ρομποτικών αποστολών. Η Αγγλία αναπτύσσει μικρού μεγέθους και χαμηλού κόστους διαστημόπλοια εφοδιασμένα με συστήματα αυτόματης οδήγησης και μικρού μεγέθους εργαλεία για να εξερευνήσει μεγάλα τμήματα της σεληνιακής επιφάνειας. Μέχρι το 2014 σχεδιάζεται να ξεκινήσουν τέτοιες αποστολές στο Φεγγάρι. Άλλες ευρωπαικές χώρες, υποστηριζόμενες και από την ESA, μελετούν προηγμένες αποστολές προσσελήνωσηςw9 εφοδιασμένες με ποικιλία τεχνολογιών και θα δοκιμάσουν συστήματα κατάλληλα για μεταφορά αστροναυτών, προετοιμάζοντας και τις μελλοντικές αποστολές στον Άρη, Αυτές θα είναι αποστολές ευρύτερης κλίμακας και ακριβές και επί του παρόντος δεν έχουν εξασφαλίσει επαρκή χρηματοδότηση.

Η κατασκευή Σεληνιακής βάσης ως το 2020 σαν πρώτο βήμα για εξερεύνηση του διαστήματος είναι συναρπαστική ιδέα. Ωστόσο η NASA και η Αμερικάνικη κυβέρνηση έκριναν πρόσφατα ότι είναι οικονομικά ασύμφορη και προτείνουν ρομποτικές αποστολές στο Φεγγάρι που θα περιγράψουν το σεληνιακό περιβάλλον, θα χαρτογραφήσουν προσπελάσιμους πόρους, μπορούν να γίνουν συντομότερα να είναι φθηνότερες και να εξασφαλίσουν διαρκή παρουσία στη διαστημική μας γειτονιά. Φαίνεται ότι μετά τις αποστολές “Απόλλων” και σε συνέχεια αυτών, η ημέρα της 13ης επανδρωμένης αποστολής στο Φεγγάρι δεν θα έρθει σύντομα, οι επικείμενες ρομποτικές αποστολές όμως θα φέρουν τη μέρα αυτή πλησιέστερα.

Download

Download this article as a PDF

References

Web References

  • w1 – Περισσότερα για το πρόγραμμα της ESA για τη μελέτη της Γης, του δορυφόρου που μελετά την παγκόσμια θέρμανση συμπεριλαμβανομένου, δείτε: www.esa.int/esaEO
  • w2 – Περισσότερα για την αποστολή της ESA Smart-1, στη διεύθυνση: www.esa.int/SPECIALS/SMART-1
  • w3 – Περισσότερα για το όραμα της εξερεύνησης του διαστήματος, στη διεύθυνση: http://history.nasa.gov/sep.htm
  • w4 – Περισσότερα για την παγκόσμια στρατηγική εξερεύνησης, στη διεύθυνση: www.globalspaceexploration.org
  • w5 – Μπορείτε να κατεβάσετε από την ιστοσελίδα της Υπηρεσίας Διαστήματος του Ηνωμένου Βασιλείου (www.bnsc.gov.uk) ή απ’ ευθείας το σύνδεσμο: http://tinyurl.com/3xe8vr7 την αναφορά του 2007 που συνέταξε η ομάδα εργασίας για την εξερεύνηση του διαστήματος
  • w6 – Διαβάστε το άρθρο της Guardian (www.guardian.co.uk) ‘NASA ‘ecstatic’ after LCROSS impact reveals water on moon’ στο σύνδεσμο: http://tinyurl.com/ylmb6pm
  • w7 – Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αποστολή του LRO δείτε: http://lunar.gsfc.nasa.gov
  • w8 – Περισσότερα για το Ρωσσικό όχημα που ανακαλύφθηκε πρόσφατα δείτε την ιστοσελίδα της Science Daily (www.sciencedaily.com) ή απ’ ευθείας το σύνδεσμο: http://tinyurl.com/yfbzjcv
  • w9 – Η ESA προσκαλεί τις βιομηχανίες να υποβάλλουν προτάσεις για αποστολή προσεδάφισης στη Σελήνη. Για περισσότερες λεπτομέρειες δείτε την ιστοσελίδα της ESA (www.esa.int) ή απ’ ευθείας το σύνδεσμο: http://tinyurl.com/2utzaq7
  • w10 – Η Surrey Satellite Technology εξειδικεύεται στο σχεδιασμό κατασκευή και εκτόξευση μικρών τεχνητών δορυφόρων. Βλέπε: www.sstl.co.uk

Resources

  • Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το πρόγραμμα Απόλλων βλέπε:
  • Στην επέτειο των 40 χρώνων από την πρώτη προσεδάφιση στη Σελήνη το BBC Radio 4 παρουσίασε την ιστορία του Βρετανικού προγράμματος MoonLITE καθώς και τις φιλοδοξίες και επιτεύγματα των άλλων χωρών στην εξερεύνηση του διαστήματος. Βλέπε: www.bbc.co.uk/programmes/b00lnycv

Author(s)

Ο Adam Baker εργάζεται στην Virgin Galactic ως διευθυντής ασφαλείας υπεύθυνος για την πιστοποίηση ασφαλείας των μελλοντικών υποτροχιακών πτησεων για το ευρύ κοινό. Ενώ βρισκόταν στο Surrey Satellite Technologyw10, όπου σχεδιάστηκαν οι αποστολές MoonLITE και MoonRaker, έγραψε το παρόν άρθρο.

Ο Adam σπούδασε στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης επιστήμη των υλικών και ολοκλήρωσε εκεί το διδακτορικό του δίπλωμα σχετικά με τη σύνθεση υλικών για μηχανές τζετ. Την περίοδο αυτή κατασκεύαζε για διασκέδαση μηχανές ρουκετών και έτσι βρέθηκε στο Satellite Technology και αργότερα στο Virgin Galactic. Για περισσότερες πληροφορές για τον Adam, βλέπε Hodge (2006).


Review

Η δεκαετία του ’60 υπήρξε συναρπαστική από την άποψη της εξερεύνησης του διαστήματος και σημαντική για την εξέλιξη ενός πλήθους τεχνολογιών. Το αποκορύφωμα ήταν ασφαλώς η προσεδάφιση στη σελήνη. Μετά από ένα κενό αρκετών δεκαετιών οι άνθρωποι σχεδιάζουν και πάλι την εξερεύνηση του Φεγγαριού. Το παρόν άρθρο εξηγεί το πώς και το γιατί. Το άρθρο αυτό θα μπορούσε να αποτελέσει αφετηρία συζητήσεων σε μαθήματα επιστήμης ή τεχνολογίας, για παράδειγμα στην ιστορία της επιστήμης. Θα μπορούσε ακόμα να χρησιμοποιηθεί σε επιστημονικες λέσχες ή σε σχετικές δραστηριότητες.


Eric Deeson, Ηνωμένο Βασίλειο




License

CC-BY-NC-ND