In den kommenden Jahren wird die NASA zum ersten Mal seit der letzten Apollo-Mission im Jahr 1972 Astronauten zum Mond zurückschicken. Bereits im Mai gab die NASA bekannt, dass der Plan - der offiziell als Project Artemis bekannt ist - beschleunigt wurde würde in den nächsten fünf Jahren stattfinden. In Übereinstimmung mit der neuen Zeitlinie wird Artemis die erste Frau und den nächsten Mann bis 2024 in die südliche Polarregion des Mondes schicken.
Zu diesem Zweck arbeitet die NASA an einem Mondrover, der nach Wasserablagerungen in der südlichen Polarregion des Mondes sucht und diese kartiert. Es ist als Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) bekannt und soll bis 2022 an die Mondoberfläche geliefert werden. Diese Mission wird Daten sammeln, die dazu beitragen, zukünftige Missionen zum Südpol-Aitken-Becken und den eventuellen Bau eines zu informieren Basis dort.
Dort fährt der Rover mehrere Kilometer und stützt sich auf eine Reihe wissenschaftlicher Instrumente - darunter eine 1 m lange Bohrmaschine -, um verschiedene Bodenumgebungen zu untersuchen. Innerhalb von 100 Tagen werden die von VIPER gesammelten Daten verwendet, um die ersten globalen Wasserressourcenkarten des Mondes zu erstellen. Dies wird sehr nützlich sein, sobald dort eine dauerhafte menschliche Siedlung eingerichtet ist.
Daniel Andrews, Projektmanager der VIPER-Mission und technischer Direktor am Ames Research Center der NASA, sagte kürzlich in einer Pressemitteilung der NASA:
„Der Schlüssel zum Leben auf dem Mond ist Wasser - genau wie hier auf der Erde. Seit der Bestätigung des Mondwassereises vor zehn Jahren stellt sich nun die Frage, ob der Mond wirklich die Menge an Ressourcen enthalten könnte, die wir brauchen, um außerhalb der Welt zu leben. Dieser Rover wird uns helfen, die vielen Fragen zu beantworten, die wir haben, wo sich das Wasser befindet und wie viel wir verwenden können. “
Seit vielen Jahren wissen Wissenschaftler, dass es in den Mondpolarregionen reichlich Wassereis gibt. Dieses Eis wäre für die Schaffung einer nachhaltigen menschlichen Präsenz auf dem Mond unverzichtbar, da es für alles verwendet werden könnte, von Bewässerung und Trinkwasser bis zur Herstellung von Sauerstoffgas und Wasserstoffbrennstoff.
Das Vorhandensein dieses Eises wurde 2009 bestätigt, als die NASA den Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) in der Nähe des Südpols zum Absturz brachte und den entstehenden Staub maß, der aufgewirbelt wurde. Daten aus dieser und anderen Missionen haben Daten angehäuft, die darauf hinweisen, dass sich dort möglicherweise Millionen Tonnen Wassereis befinden.
Das Vorhandensein dieses Eises ist auf die axiale Neigung des Mondes zurückzuführen, die sicherstellt, dass die Polarregionen dauerhaft beschattet werden. Da sich im Laufe der Zeit Eis durch Kometen- und Meteoreinschläge (sowie durch Wechselwirkungen zwischen Sonnenwind und Mondboden) ansammelte, verhinderte das Fehlen von direktem Sonnenlicht, dass das Eis in Sauerstoff und Wasserstoffgas sublimierte und in den Weltraum verloren ging.
Um Zugang zu diesem Wasser zu erhalten, müssen die Wissenschaftler mehr über den Ort und die Art der Ablagerungen erfahren, ganz zu schweigen von Strategien zur Gewinnung aus dem Mondboden. Anthony Colaprete, VIPER-Projektwissenschaftler, sagte:
"Es ist unglaublich aufregend, wenn ein Rover in die neue und einzigartige Umgebung des Südpols fährt, um herauszufinden, wo genau wir dieses Wasser ernten können. VIPER wird uns mitteilen, welche Standorte die höchsten Konzentrationen aufweisen und wie tief unter der Oberfläche, um Zugang zu Wasser zu erhalten. “
Zu diesem Zweck wird VIPER untersuchen, wie unterschiedliche Licht- und Temperaturbedingungen zur Schaffung unterschiedlicher Bodenumgebungen führen. Durch die Erfassung von Daten über die Wassermenge und andere Elemente in jedem Element kann die NASA herausfinden, wo sich Wasser wahrscheinlich an anderen Orten auf der Mondoberfläche befindet. Das Erkennen und Analysieren wird auf vier wissenschaftliche Instrumente fallen.
Erstens gibt es das Neutronenspektrometersystem (NSS), mit dem Wasserablagerungen unter der Oberfläche identifiziert werden, die weitere Untersuchungen erfordern. VIPER wird dann den Regolith- und Eisbohrer zur Erkundung neuen Geländes (TRIDENT) einsetzen, der mit Hilfe von Honeybee Robotics entwickelt wird, um Bohrproben bis zu einem Meter unter der Oberfläche zu erhalten.
Diese Bohrproben werden dann mit dem vom Kennedy Space Center der NASA entwickelten Massenspektrometer Observing Lunar Operations (MSolo) und dem von Ames entwickelten Near InfraRed Volatiles Spectrometer System (NIRVSS) analysiert. Diese beiden Instrumente bestimmen die Zusammensetzung und Konzentration von Wasser und anderen potenziell zugänglichen Ressourcen, die durch die Bohrmaschine erzeugt werden.
Der VIPER-Rover ist Teil des Lunar Discovery and Exploration-Programms, das von der Direktion für wissenschaftliche Missionen der NASA verwaltet wird, und ist das Ergebnis einer beträchtlichen behördenübergreifenden Zusammenarbeit. Das NASA Ames Research Center ist verantwortlich für die Verwaltung des Betriebs des Rovers sowie für die Entwicklung seiner Software, Systeme und Missionswissenschaft.
Währenddessen wird die Hardware für den Rover vom Johnson Space Center entworfen, während die wissenschaftlichen Instrumente von Ames und dem Kennedy Space Center bereitgestellt werden. Neben Honeybee Robotics werden die Start- und Landerservices, die den Rover zum Mond transportieren, von kommerziellen Partnern wie United Launch Alliance und Astrobotic bereitgestellt.
Dies geschieht über die Commercial Lunar Payload Services (CLPS) der NASA, die Partner suchen, um bis 2024 Nutzlasten vor den Astronauten zum Mond zu senden.
