Cercetătorii de la Universitatea Metropolitană din Tokyo au folosit simulări pentru a arăta că un telescop mic, recent dezvoltat, cu raze X, ar putea ajuta la crearea unei hărți chimice a întregii suprafețe lunare – un pas major spre înțelegerea modului în care Luna s-a format, s-a schimbat și a evoluat de-a lungul timpului. Pentru că, să recunoaștem, nu vom obține mostre din fiecare crater prea curând.

Modelarea lor detaliată, care a inclus atât detectorul telescopului, cât și o misiune realistă cu satelit pe orbită lunară, sugerează că un singur telescop ar putea cartografia cinci elemente importante în aproximativ doi ani. O matrice mai mare de cinci pe cinci detectoare ar putea produce hărți mai clare și ar finaliza lucrarea mai repede. Pentru ce să faci în doi ani ceea ce ai putea face într-unul cu 25 de telescoape?

Istoria geologică a Lunii nu este încă pe deplin înțeleasă, în mare parte pentru că oamenii de știință nu au încă o hartă geochimică completă a suprafeței lunare. Deoarece cercetătorii nu pot pur și simplu colecta mostre din fiecare parte a Lunii – logistică, știți – trebuie să se bazeze pe metode de teledetecție precum imagistica prin fluorescență cu raze X. Detectoarele sunt îndreptate spre Lună pentru a capta razele X emise de elemente specifice după ce sunt lovite de radiația solară, dezvăluind ce elemente sunt prezente în diferite regiuni.

Observațiile anterioare de la misiunile Apollo și Chandrayaan au produs hărți parțiale utile, dar o hartă globală completă rămâne evazivă. Misiunile au timp limitat pentru a aduna suficiente semnale de raze X generate de soare, iar detectoarele se pot degrada în perioade lungi în spațiu. Problema este deosebit de acută în apropierea polilor lunari, unde razele X solare sunt mai slabe.

Pentru a aborda aceste obstacole, o echipă condusă de Airi Toida și Prof. Yuichiro Ezoe a propus utilizarea unui telescop compact cu raze X pe un satelit pe orbită lunară. Telescopul, proiectat inițial pentru studiul magnetosferei Pământului, cântărește mai puțin de zece kilograme – suficient de mic pentru a fi practic pentru observații satelitare lunare pe termen lung. Telescoapele tradiționale cu raze X sunt adesea prea mari și grele pentru acest tip de misiune. Detectorul a fost, de asemenea, testat în condiții de radiație mult mai dure decât cele așteptate pe orbita lunară.

Cercetătorii au adăugat apoi specificațiile telescopului într-o simulare numerică pentru a testa dacă o misiune satelitară ar putea cartografia cu succes Luna. Presupunând 300 de erupții solare pe an și un singur telescop la bordul unui satelit pe orbită lunară, simularea a arătat că întreaga suprafață lunară ar putea fi cartografiată pentru cinci elemente (oxigen, fier, magneziu, aluminiu, siliciu) în doi ani, folosind o dimensiune a grilei de 70 x 70 de kilometri.

Deoarece telescopul este atât de compact, echipa a examinat și un satelit care transportă o matrice de cinci pe cinci telescoape. Conform simulărilor, acest sistem cu 25 de telescoape ar putea reduce timpul misiunii la un an. Cu doi ani de funcționare, ar putea cartografia și sodiul, îmbunătățind în același timp dimensiunea grilei la 30 x 30 de kilometri.

Dacă oricare dintre conceptele de misiune devine realitate, ar produce prima hartă completă a abundenței elementare pe întreaga Lună – oferind oamenilor de știință un instrument nou puternic pentru studierea geologiei lunare și reconstruirea istoriei lungi și complexe a Lunii. Această lucrare a fost susținută de JSPS KAKENHI Grant Number 21H04972. Materiale furnizate de Universitatea Metropolitană din Tokyo.