I Shackletonkratern på månen kan det finnas mineral för gruvbrytning

 

Shackletonkratern är en krater på månens sydpol.

Under ledning av Dr. Darren Hartl, docent i flygteknik vid Texas A&M University har forskare samarbetat med NASA Langley Research Center för att konstruera en lösning för att med hjälp av solreflektorer att skicka solenergi till botten av månkratrar.

"Om du placerar en reflektor på kanten av en krater som tar emot solljus och  har en kollektor i kraterns mitt och riktar solljuset ner på kollektorn kan solenergin användas där", beskriver Hartl.  "Denna forskning är fortfarande i ett tidigt skede och forskare använder datormodellering för att konstruera olika konstruktioner för reflektorn som behöver böja ljuset ner mot kollektorn. Modellerna visar att en parabolisk form är optimal för att maximera mängden ljus som reflekteras i botten av kratrarna.

En av de största tekniska utmaningarna som Hartl och hans team står inför är lastbegränsningarna för rymduppdrag. Målet är att skapa en reflektor som är tillräckligt kompakt för kunna ta till månen och tillräckligt stor för att fungera som en effektiv reflektor.

För att uppfylla båda dessa krav använder forskarna ett material som förändras av sig själv och som utvecklats av Hartl mfl ingenjörer vid Texas A&M.

– Under rymduppdrag kan astronauter behöva fälla ut en stor parabolisk reflektor från ett relativt litet och lätt landningssystem. Det är där vi kommer in i bilden", beskriver Hartl. "Vi tittar på att använda formminnesmaterial som kommer att ändra formen på reflektorn som svar på systemtemperaturförändringar."

Förutom att samarbeta med NASA Langley Research Center samarbetar Hartl och hans team med doktorander och med Texas A&M-studenter i detta projekt.

Bild vikipedia (engelska) Månens sydpol avbildad av instrumentet Diviner på NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter. Shackletonkratern är längst ner i mitten på bilden.

Nya rymdfarkoster ser ner i skuggorna i kratrarna på månens baksida

 

Shackleton Crater som finns vid månens sydpol är en av de platser  på  NASA:s lista för framtida Artemis-uppdrag.  Månprogrammet. 

Kratrar vid månpolerna - som Shackletonkratern  är platser som ständigt ligger i skugga och vi vet i dag inte säkert vad denna eller liknande kratrar innehåller. Men en ny rymdfarkost med ett specialiserat instrument är på väg för att förändra detta.

Instrumentet är ShadowCam  ett av sex vetenskapliga instrument ombord på Korea Aerospace Research Institute (KARI) Korea Pathfinder Lunar Orbiter, känd som Danuri lanserades i augusti 2022 och gick in i månens omloppsbana i december förra året. 

ShadowCams ska kika in i dessa mörka kratrar för att avgöra om här finns ämnen som vattenis - en viktig resurs vid utforskning av  månen som kan användas till exempelvis bränsle eller syreframställning.

"ShadowCam har potential att kraftigt öka vår förståelse för kvaliteten och överflödet av dessa resurser  regionerna", säger Jason Crusan, chef för NASA: s Advanced Exploration Systems Division, i ett pressmeddelande från 2017 iett tillkännanagivander om ShadowCam som då inte var klart. -Framtida uppdrag i rymden kommer att bli säkrare och billigare om vi har förmågan att använda månresurser istället för att ta med oss resurser från jorden.

ShadowCam utvecklades vid Arizona State University och Malin Space Science Systems och är NASA:s bidrag till Danuri-uppdraget. Kameror finns redan ombord på Lunar Reconnaissance Orbiter  som finns i en bana runt månen sedan 2009. Men ShadowCam som finns på KARI  är 200 gånger mer ljuskänslig än LUNARs kameror vilket gör att den kan få mer högupplösta bilder. Medan kameror som Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) utformades för att få bilder av är i första hand solbelysta ytor, bör ShadowCams känsliga optik kunna ta detaljerade bilder inom permanent skuggade regioner - även där det är frånvaro av direkt ljus - genom att använda det svaga sekundära ljuset som reflekteras från närliggande geologiska objekt som berg eller kraterväggar. Planen är att låta ShadowCam göra observationer varje månad för att upptäcka säsongsförändringar och mäta terrängen inuti kratrarna, inklusive fördelningen av stenblock där.

Vad som finns i permanent skuggade regioner har länge varit ett mysterium eftersom de ständigt mörka interiörerna är svåra att föreställa sig och befintlig forskning erbjuder olika tolkningar när det gäller fördelningen av flyktiga ämnen i dessa kalla områden säger Crusan. Shackletonkratern finns på  månens sydpol. En plats  av stort  intresse för framtida mänskliga uppdrag eftersom regionen möjliggör  nästan konstant kommunikation med jorden (platsen faller aldrig i radioskugga).

I motsats till de mörka interiörerna i kratrarna ligger polärkratrarna i evigt solljus. Basläger kan byggas på dessa upplysta regioner för att där bygga solkraftverk att använda till ex resor till skuggade regioner (månens baksida från oss sett ligger till exempel i  evigt mörker) för att bryta resurser och  utforska dessa. Dessutom ger potentiella resurser som eventuella islager i kratrar som Shackleton Crater även information om vad som har hänt på månen i det förgångna. Vatten kan även användas av månpersonal  istället för att tas med  från jorden vilket skulle bli väldigt dyrt och otympligt.

Bild vikipedia på astronauten Harrison H. Schmitt som var med på Apollo 17, 1971 bredvid ett stort månblock