Tokyo Metropolitan Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yeni geliştirilen küçük bir X-ışını teleskobunun tüm Ay yüzeyinin kimyasal haritasını çıkarabileceğini simülasyonlarla gösterdiler - Ay'ın nasıl oluştuğu, değiştiği ve zamanla evrimleştiğini anlamada büyük bir adım. Çünkü kabul edelim, her kratere numune almaya yakında gitmeyeceğiz.

Detaylı modellemeleri, hem teleskop dedektörünü hem de gerçekçi bir Ay yörüngesindeki uydu görevini içeriyordu ve tek bir teleskobun yaklaşık iki yılda beş önemli elementi haritalayabileceğini öne sürüyor. Beşe beşlik bir dedektör dizisi daha keskin haritalar üretebilir ve işi daha hızlı bitirebilir. Çünkü 25 teleskopla bir yılda yapılabilecek işi neden iki yılda yapasın ki?

Ay'ın jeolojik tarihi hâlâ tam olarak anlaşılamamıştır, çünkü bilim insanları henüz Ay yüzeyinin tam bir jeokimyasal haritasına sahip değiller. Araştırmacılar Ay'ın her yerinden basitçe numune toplayamadıkları için - lojistik, bilirsiniz - X-ışını floresans görüntüleme gibi uzaktan algılama yöntemlerine güvenmek zorundalar. Dedektörler Ay'a yöneltilir ve güneş radyasyonu tarafından vurulduktan sonra belirli elementler tarafından yayılan X-ışınlarını yakalar, böylece farklı bölgelerde hangi elementlerin bulunduğunu ortaya çıkarır.

Apollo ve Chandrayaan görevlerinden elde edilen önceki gözlemler yararlı kısmi haritalar üretti, ancak tam bir küresel harita hâlâ ulaşılamaz durumda. Görevler, güneş ışığı kaynaklı yeterli X-ışını sinyali toplamak için sınırlı zamana sahiptir ve dedektörler uzayda uzun süreler boyunca bozulabilir. Sorun, güneş X-ışınlarının daha zayıf olduğu Ay'ın kutuplarına yakın bölgelerde özellikle akuttur.

Bu engelleri aşmak için Airi Toida ve Prof. Yuichiro Ezoe liderliğindeki bir ekip, Ay yörüngesindeki bir uydu üzerinde kompakt bir X-ışını teleskobu kullanmayı önerdi. Başlangıçta Dünya'nın manyetosferini incelemek için tasarlanan teleskop, on kilogramdan daha hafif - uzun süreli Ay uydu gözlemleri için pratik olacak kadar küçük. Geleneksel X-ışını teleskopları bu tür görevler için genellikle çok büyük ve ağırdır. Dedektör ayrıca Ay yörüngesinde beklenenden çok daha sert radyasyon koşullarında test edilmiştir.

Araştırmacılar daha sonra teleskobun özelliklerini sayısal bir simülasyona ekleyerek bir uydu görevinin Ay'ı başarıyla haritalayıp haritalayamayacağını test ettiler. Yılda 300 güneş patlaması ve Ay yörüngesindeki bir uyduda tek bir teleskop varsayıldığında, simülasyon, 70 x 70 kilometrelik bir ızgara boyutu kullanarak tüm Ay yüzeyinin beş element (oksijen, demir, magnezyum, alüminyum, silikon) için iki yılda haritalanabileceğini gösterdi.

Teleskop çok kompakt olduğu için ekip ayrıca beşe beşlik bir teleskop dizisi taşıyan bir uyduyu da inceledi. Simülasyonlara göre, bu 25 teleskopluk sistem görev süresini bir yıla indirebilir. İki yıllık operasyonla, sodyumu da haritalayabilir ve ızgara boyutunu 30 x 30 kilometreye iyileştirebilir.

Her iki görev konsepti de gerçeğe dönüşürse, tüm Ay boyunca element bolluğunun ilk tam haritasını üretecek - bilim insanlarına Ay jeolojisini incelemek ve Ay'ın uzun ve karmaşık tarihini yeniden yapılandırmak için güçlü bir yeni araç verecek. Bu çalışma JSPS KAKENHI Hibe Numarası 21H04972 tarafından desteklenmiştir. Materyaller Tokyo Metropolitan Üniversitesi tarafından sağlanmıştır.