Το LCROSS ήταν μια ασυνήθιστη αποστολή, καθώς βασίστηκε σε έναν αντίκτυπο για να μελετήσει ένα πλανητικό σώμα. Όχι μόνο η αποστολή ήταν ασυνήθιστη, έτσι και το νούφημα ejecta που δημιουργήθηκε με το χτύπημα ενός κοίλου ενισχυτή πυραύλων Centaur στη Σελήνη.
«Μια κανονική πρόσκρουση με ένα συμπαγές κρουστικό εκκρεμές ρίχνει τα συντρίμμια περισσότερο από πάνω, σαν μια ανεστραμμένη λάμπα που γίνεται όλο και πιο πλατιά καθώς βγαίνει», δήλωσε ο Pete Schultz, από το Πανεπιστήμιο Brown και μέλος της επιστημονικής ομάδας του LCROSS. «Αλλά η διαμόρφωση ενός κοίλου κρουστικού εκκρεμούς - ο άδειος ενισχυτής πυραύλων - δημιούργησε ένα λοφίο που είχε και ένα λοφίο χαμηλής γωνίας, αλλά το πιο σημαντικό, επίσης ένα πραγματικά εμφανές λοφίο υψηλής γωνίας που πυροβόλησε σχεδόν ευθεία.
Αυτό το υψηλό λοφίο ανέβασε αρκετά τα συντρίμμια, ώστε να φωτίζεται από το φως του ήλιου και θα μπορούσε να μελετηθεί από διαστημόπλοια.
Παρόλο που το λοφίο δεν είχε δει από τη Γη, όπως διαφημίστηκε πριν από τον αντίκτυπο, το είδε τόσο το διαστημόπλοιο βοσκής LCROSS όσο και το Lunar Reconnaissance Orbiter. Η χρήση του ξοδευμένου Centaur δεν ήταν τόσο πολύ από το σχεδιασμό της αποστολής όσο το να χρησιμοποιούσε αυτό που ήταν διαθέσιμο. Αλλά αποδείχθηκε μια εξαιρετική επιλογή.
«Νομίζω ότι ήμασταν αρκετά τυχεροί», δήλωσε ο Schultz στο Space Magazine σε τηλεφωνική συνέντευξη αυτή την εβδομάδα. «Νομίζω ότι ένα άλλο σχέδιο, και μπορεί να έχουμε πολύ διαφορετικό αποτέλεσμα. Ίσως να μην έχουν βρεθεί πολλά συντρίμμια στο φως του ήλιου και το λοφίο θα ήταν πολύ προσωρινό. "
Για να φτάσουν τα συντρίμμια αρκετά ψηλά για να έρθουν στο φως του ήλιου, έπρεπε να ανέβουν περίπου μισό μίλι πάνω από τον πυθμένα του κρατήρα.
«Για να το θέσουμε σε προοπτική», είπε ο Schultz, «έπρεπε να ρίξουμε συντρίμμια δύο φορές το ύψος του Sears Tower, το ψηλότερο κτίριο στις ΗΠΑ. Τώρα η Σελήνη έχει λιγότερη βαρύτητα, οπότε αν την φέρουμε πίσω στη Γη και τη συγκρίνουμε, είναι σαν να προσπαθούμε να ρίξουμε μια μπάλα στην κορυφή του Μνημείου της Ουάσιγκτον. Υπάρχει λοιπόν πολλή βαρύτητα που πρέπει να ξεπεραστεί και αποδεικνύεται ότι αυτή η επίδραση το έκανε επειδή χρησιμοποιήσαμε ένα κοίλο κρουστικό εκκρεμές. "
Όταν ο ενισχυτής πυραύλων χτύπησε και ο κρατήρας άρχισε να σχηματίζεται, η σεληνιακή επιφάνεια κατέρρευσε και πυροβόλησε προς τα πάνω - σχεδόν σαν τζετ - προς το φως του ήλιου, μεταφέροντας μαζί του τα πτητικά που είχαν παγιδευτεί στο regolith.
Προκειμένου να καταλάβει πώς θα έμοιαζε ο αντίκτυπος, ο Schultz και η ομάδα του, που περιελάμβανε μεταπτυχιακό φοιτητή Brendan Hermalyn, έκαναν μικρές επιπτώσεις και μοντελοποίηση. Οι δοκιμές τους έγιναν μόνο δύο μήνες πριν από την πραγματική πρόσκρουση και χρησιμοποίησαν μικρά βλήματα μισής ίντσας σε διαφορετικές επιφάνειες.
«Οι περισσότερες κρούσεις, όταν τις μοντελοποιούμε, υποθέτουμε ότι οι κρούσεις είναι συμπαγείς», είπε ο Schultz. «Κάναμε πειράματα, με συμπαγή και κοίλα βλήματα, και όταν χρησιμοποιήσαμε το κοίλο βλήμα, είχαμε μια πραγματική έκπληξη. Όχι μόνο είδαμε τα συντρίμμια να κινούνται προς τα έξω, αλλά και προς τα πάνω. "
«Πραγματικά δεν ξέραμε τι ακριβώς θα δούμε στον πραγματικό αντίκτυπο LCROSS, αλλά οι δοκιμές μας εξήγησαν πολλά», συνέχισε ο Schultz, «εξηγώντας γιατί είδαμε τι κάναμε και γιατί είδαμε το λοφίο για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα . Αν βγαίνει σαν ανεστραμμένη λάμπα φωτός ή διοχέτευση διοχέτευσης, τα συντρίμμια θα είχαν ανέβει και θα πέσουν πίσω, και μάλλον θα γίνονταν μέσα σε περίπου 20 δευτερόλεπτα. Αντ 'αυτού, συνέχισε να έρχεται ».
Αλλά υπήρχαν κάποιες αναμενόμενες στιγμές. Καθώς το διαστημόπλοιο βοσκής LCROSS πλησίασε τη σεληνιακή επιφάνεια, ο Tony Colaprete και η ομάδα αναπροσαρμόστηκαν τις εκθέσεις στις κάμερες και η ομάδα μπόρεσε να δει πραγματικά την επιφάνεια της Σελήνης τα τελευταία δευτερόλεπτα πριν από την πρόσκρουση.
«Αυτό ήταν υπέροχο», είπε ο Schultz. «Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να δούμε τον κρατήρα, καταφέραμε να πάρουμε μια εκτίμηση για το πόσο μεγάλος ήταν ο κρατήρας, και είχε νόημα με όσα είχαν πει οι προβλέψεις μας. Αλλά καταφέραμε επίσης να δούμε τα απομεινάρια αυτού του λοφίου υψηλής γωνίας να επιστρέφουν στην επιφάνεια. Αυτό πρέπει να πυροβολήθηκε σχεδόν ευθεία στο διάστημα και τώρα επέστρεφε στη Σελήνη. Το είδαμε ως ένα πολύ διάχυτο σύννεφο και είδαμε τα υπόλοιπα τμήματα του regolith να κατεβαίνουν, σαν ένα σιντριβάνι. Για μένα, αυτό ήταν το πιο συναρπαστικό κομμάτι. "
Ο Σουλτς είπε ότι ήταν νευρικός κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης.
«Πρέπει να ομολογήσω, βρισκόμασταν σε καρφίτσες και βελόνες», είπε, «καθώς αυτό ήταν κάτι πολύ μεγαλύτερο από τα πειράματα χρήσης βλημάτων μισής ίντσας και δεν ξέραμε αν επρόκειτο να αυξηθεί. Αντιμετωπίζαμε κάτι που έμοιαζε με σχολικό λεωφορείο χωρίς παιδιά στο πλοίο που χτυπούσαν στη Σελήνη και δεν ξέραμε αν επρόκειτο να συμπεριφερθεί με τον ίδιο τρόπο όπως τα μικρότερα μοντέλα μας. "
Και παρόλο που το λοφίο ενήργησε όπως τα μοντέλα, υπήρχαν πολλές εκπλήξεις - τόσο στον αντίκτυπο όσο και σε αυτό που έχει πλέον ανακαλυφθεί ότι υπάρχει στον κρατήρα Cabeus.
«Γνωρίζαμε πότε πρόκειται να χτυπήσει την επιφάνεια - ξέρουμε πόσο γρήγορα πηγαίναμε και πού βρισκόμασταν πάνω από την επιφάνεια - και αποδείχθηκε ότι υπήρξε καθυστέρηση πριν δούμε το φλας και αυτό ήταν πραγματικά μια έκπληξη», δήλωσε ο Schultz. είπε. «Ήταν καθυστέρηση μισού δευτερολέπτου και στη συνέχεια χρειάστηκε περίπου το ένα τρίτο της καθυστέρησης πριν αρχίσει να ανεβαίνει και να γίνεται πιο φωτεινή. Το όλο πράγμα χρειάστηκε επτά δέκατα του δευτερολέπτου πριν αρχίσει να γίνεται φωτεινό. Αυτό είναι χαρακτηριστικό μιας χνουδωτής επιφάνειας. "
Ο Schultz είπε ότι γνωρίζουν ότι ήταν πιθανότατα μια «χνουδωτή» επιφάνεια από τα πειράματα και τη μοντελοποίηση και από συγκρίσεις με την αποστολή Deep Impact, για την οποία ήταν συν-ερευνητής.
"Ένα από τα πρώτα πράγματα που συνειδητοποιήσαμε ήταν ότι αυτό δεν είναι το κανονικό σας regolith - αυτό που συνήθως σκέφτεστε για τη Σελήνη", είπε ο Schultz. «Παρακολουθήσαμε το φλας και ψάξαμε για το είδος των φασμάτων που είδαμε. Τα φάσματα έχουν τα δακτυλικά αποτυπώματα της σύνθεσης των στοιχείων και των ενώσεων. Περιμέναμε λόγω της χαμηλής ταχύτητας που πραγματικά δεν θα μπορούσαμε να δούμε πολλά. Αλλά αντ 'αυτού, πήραμε αμέσως μερικές επιτυχίες, είδαμε μια ξαφνική εκπομπή ΟΗ, η οποία είναι χαρακτηριστική σε αυτό το μήκος κύματος ενός υποπροϊόντος θέρμανσης νερού. Στη συνέχεια, η επόμενη έκθεση των 2 δευτερολέπτων ήταν όταν τα πράγματα άρχισαν να αναδύονται, το συνολικό φάσμα έγινε πιο φωτεινό πράγμα που σήμαινε ότι είδαμε περισσότερη σκόνη. Αλλά τότε είδαμε αυτή τη μεγάλη γιγαντιαία κορυφή νατρίου, ακριβώς όπως ένας φάρος, μια πολύ φωτεινή γραμμή νατρίου. "
Και τότε υπήρχαν δύο άλλες γραμμές που ήταν πολύ περίεργες. «Η καλύτερη σχέση που θα μπορούσαμε να βρούμε ήταν το ασήμι», δήλωσε ο Schultz. «Ήταν μια έκπληξη. Τότε όλες αυτές οι άλλες γραμμές εκπομπών άρχισαν να αναδύονται καθώς όλο το υλικό μπαίνει στο φως του ήλιου. Αυτό υποδηλώνει ότι ρίχναμε τη σκόνη στο φως του ήλιου, και τα πτητικά που είχαν παγώσει στο χρόνο, κυριολεκτικά, στις σκιές του Cabeus θερμαίνονται και απελευθερώνονται. "
Μερικές από αυτές τις ενώσεις περιελάμβαναν όχι μόνο νερό και ΟΗ, αλλά και πράγματα όπως το μονοξείδιο του άνθρακα, το διοξείδιο του άνθρακα και το μεθάνιο, «πράγματα που δεν σκεφτόμαστε όταν μιλάμε για τη Σελήνη», δήλωσε ο Schultz. «Αυτές είναι ενώσεις που σκεφτόμαστε όταν σκεφτόμαστε τους κομήτες, οπότε τώρα είμαστε σε θέση ότι ίσως αυτό που βλέπουμε στους πόλους να είναι το αποτέλεσμα μιας μακράς ιστορίας επιπτώσεων που φέρνουν μαζί τους μεγάλο μέρος αυτού του τύπου υλικού. " (Διαβάστε τη συνέντευξή μας με τον Tony Colaprete για περισσότερα σχετικά με τα πρόσφατα αποτελέσματα του LCROSS.)
Αλλά κανείς δεν είναι σίγουρος πώς μπορεί η Σελήνη να κρατήσει αυτά τα πτητικά και πώς καταλήγουν στους πολικούς κρατήρες.
Για να το καταλάβω, ο Schultz είπε ότι χρειάζονται περισσότερες αποστολές στη Σελήνη.
«Παρόλο που οι αστροναύτες του Απόλλωνα ήταν εκεί, τώρα βρίσκουμε πράγματα 40 χρόνια αργότερα που κάνουν τα κεφάλια μας να ξεφύγουν από όλα αυτά τις νέες πληροφορίες», δήλωσε ο Schultz. «Θα σας δείξει, μπορείτε να επισκεφθείτε και να σκεφτείτε ότι γνωρίζετε ένα μέρος, αλλά πρέπει να επιστρέψετε και ίσως ακόμη και να ζήσετε εκεί».
Ο Schultz είπε ότι ως πειραματιστής, δεν μπορεί ποτέ να αισθανθεί αυτοπεποίθηση, αλλά βλέποντας πώς το πραγματικό λοφίο συμπεριφέρθηκε όπως τα μοντέλα τους, αυτός και η ομάδα του ήταν πολύ χαρούμενοι. «Τα πειράματα επιτρέπουν στη φύση να σας διδάξει μαθήματα και γι 'αυτό είναι πολύ ενδιαφέρον να κάνετε. Είμαστε ταπεινωμένοι σχεδόν καθημερινά. "
