Am 13. Oktober 2014 erlebte der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) etwas Seltenes und Unerwartetes. Während der Überwachung der Mondoberfläche erzeugte das Hauptinstrument der LRO - die Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) - ein eher ungewöhnliches Bild. Während die meisten Bilder detailliert und genau waren, war dieses Bild allen Arten von Verzerrungen ausgesetzt.
Aufgrund der Art und Weise, wie dieses Bild gestört wurde, vermutete das LRO-Wissenschaftsteam, dass die Kamera eine plötzliche und gewalttätige Bewegung erfahren haben muss. Kurz gesagt, sie kamen zu dem Schluss, dass es von einem winzigen Meteoriten getroffen worden war, der sich als bedeutender Fund an sich erwies. Glücklicherweise scheinen die LRO und ihre Kamera den Aufprall unversehrt überstanden zu haben und werden auch in den kommenden Jahren die Mondoberfläche untersuchen.
Das LROC ist ein System von drei Kameras, die an Bord des LRO-Raumfahrzeugs montiert sind. Dazu gehören zwei Schmalwinkelkameras (Narrow Angle Cameras, NACs), die hochauflösende Schwarzweißbilder aufnehmen, und eine dritte Weitwinkelkamera (WAC), die Bilder mit mittlerer Auflösung aufnimmt, die Informationen über die Eigenschaften und die Farbe der Mondoberfläche liefern.
Die NACs erstellen zeilenweise ein Bild, wobei Tausende von Zeilen zum Kompilieren eines vollständigen Bildes verwendet werden. Zwischen dem Erfassungsprozess bewegt das Raumschiff die Kamera relativ zur Oberfläche. Am 13. Oktober 2014, genau um 21:18:48 UTC, fügte die Kamera eine Linie hinzu, die sichtbar verzerrt war. Dies schickte das LRO-Team auf eine Mission, um zu untersuchen, was es verursacht haben könnte.
Unter der Leitung von Mark Robinson - Professor und Hauptforscher des LROC an der School of Earth and Space Exploration der Arizona State University - kamen die LROC-Forscher zu dem Schluss, dass die linke Engwinkelkamera eine kurze und gewalttätige Bewegung erfahren haben muss. Da es keine Raumfahrzeugereignisse gab - wie eine Bewegung des Solarpanels oder eine Antennenverfolgung -, die dies verursacht haben könnten, schien die einzige Möglichkeit eine Kollision zu sein.
Wie Robinson kürzlich in einem Beitrag auf der LROC-Website erklärte:
„In dieser Zeit gab es keine Ereignisse bei Raumfahrzeugen (wie Schwankungen, Bewegungen von Sonnenkollektoren, Antennenverfolgung usw.), die zu Jitter bei Raumfahrzeugen geführt haben könnten, und selbst wenn dies der Fall gewesen wäre, hätte der resultierende Jitter beide Kameras identisch beeinflussen müssen… Klar war eine kurze gewalttätige Bewegung des linken NAC. Die einzig logische Erklärung ist, dass das NAC von einem Meteoriten getroffen wurde! Wie groß war der Meteorit und wo hat er ihn getroffen? “
Um dies zu testen, verwendete das Team ein detailliertes Computermodell, das speziell für das LROC entwickelt wurde, um sicherzustellen, dass das NAC beim Start des Raumfahrzeugs nicht ausfällt, wenn starke Vibrationen auftreten würden. Mit diesem Modell führte das LROC-Team Simulationen durch, um festzustellen, ob die Verzerrungen reproduziert werden konnten, die das Bild verursacht hätten. Sie kamen nicht nur zu dem Schluss, dass es das Ergebnis einer Kollision war, sondern sie konnten auch die Größe des Meteoriten bestimmen, der ihn traf.
Die Ergebnisse zeigten, dass der aufprallende Meteorit einen Durchmesser von etwa 0,8 mm hatte und eine Dichte eines regulären Chondrit-Meteoriten (2,7 g / cm³) hatte. Darüber hinaus konnten sie schätzen, dass es sich bei einer Kollision mit dem NAC mit einer Geschwindigkeit von etwa 7 km / s (4,3 Meilen pro Sekunde) bewegte. Dies war angesichts der Wahrscheinlichkeit von Kollisionen und der Zeit, die die LRO mit dem Sammeln von Daten verbringt, ziemlich überraschend.
Normalerweise erfasst der LROC Bilder nur bei Tageslicht und für etwa 10% des Tages. Es ist daher statistisch unwahrscheinlich, dass es während der Aufnahme von Bildern getroffen wurde - nach Robinsons eigener Schätzung nur etwa 5%. Glücklicherweise hat der Aufprall keine technischen Probleme für das LROC verursacht, was auch ein kleines Wunder ist. Wie Robinson erklärte:
„Zum Vergleich: Die Mündungsgeschwindigkeit einer von einem Gewehr abgefeuerten Kugel beträgt normalerweise 0,5 bis 1,0 Kilometer pro Sekunde. Der Meteorit bewegte sich viel schneller als eine Kugel. In diesem Fall ist LROC einer rasenden Kugel nicht ausgewichen, sondern hat eine rasende Kugel überlebt! Dank des robusten Kameradesigns von Malin Space Science Systems wurde LROC getroffen und überlebte, um den Mond weiter zu erkunden. “
Erst nachdem das Team festgestellt hatte, dass kein Schaden verursacht worden war, wurde die Ankündigung veranlasst. Laut John Keller, dem LRO-Projektwissenschaftler vom Goddard Space Flight Center der NASA, war die wahre Geschichte hier, wie die damals aufgenommenen Bilder verwendet wurden, um abzuleiten, wie und wann die LRO von einem Meteoriten getroffen wurde.
„Da die Auswirkungen keine technischen Probleme für die Gesundheit und Sicherheit des Instruments darstellten, kündigt das Team diese Veranstaltung erst jetzt als faszinierendes Beispiel dafür an, wie technische Daten auf bisher nicht erwartete Weise zum Verständnis verwendet werden können Was passiert mit dem Raumschiff über 380.000 Kilometer von der Erde entfernt? “
Darüber hinaus zeigt der Einfluss eines Meteoriten auf die LRO, wie wertvoll die Informationen sind, die Missionen wie die LRO wirklich liefern. Über die Kartierung der Mondoberfläche hinaus konnte der Orbiter seinem Wissenschaftsteam aufgrund der von ihm gesammelten hochwertigen Daten auch genau mitteilen, wann die Bilder enthalten waren.
Seit dem Start im Juni 2008 hat die LRO eine immense Menge an Daten auf der Mondoberfläche gesammelt. Die Mission wurde mehrmals von ursprünglich zwei Jahren auf knapp neun Jahre verlängert. Die kontinuierliche Leistung ist auch ein Beweis für die Langlebigkeit des Fahrzeugs und seiner Komponenten.
Genießen Sie dieses Video mit den Bildern, die die LRO mit freundlicher Genehmigung des LROC-Teams erhalten hat:
