LCROSS була незвичайною місією, оскільки вона покладалася на вплив для вивчення планетарного тіла. Місія не тільки була незвичною, так і шум викиду, отриманий при попаданні в Місяць порожнього ракетного ракета Кентавра.
"Нормальний удар твердим ударом викидає сміття більше, ніж вгору, як перевернутий абажур, який стає все ширшим і ширшим у міру його виходу", - сказав Піт Шульц з університету Браун та член наукової команди LCROSS. "Але конфігурація порожнистого ударника - пустого ракетного прискорювача - створила шлейф, який мав як низький кут шлейфу, але що ще важливіше, а також справді видатний висококутний шлейф, який вистрілив майже прямо вгору".
Цей високий шлейф підняв сміття достатньо, щоб він був освітлений сонячним світлом, і його можна було вивчити космічним апаратом.
Незважаючи на те, що шлейфу не було видно із Землі, як було оголошено до удару, його бачили і пастирський космічний корабель LCROSS, і Місячний оркестр розвідки. Використання відпрацьованого Кентавра було не стільки місіонерським дизайном, скільки використанням наявного. Але це виявилося чудовим вибором.
"Я думаю, що нам пощастило", - заявив Шульц в журналі Space Magazine в телефонному інтерв'ю цього тижня. «Я думаю, що інший дизайн, і ми, можливо, отримали зовсім інший результат. На сонячне світло, можливо, не потрапило багато сміття, і шлейф був би дуже тимчасовим ».
Для того, щоб сміття піднялося досить високо, щоб потрапити на сонячне світло, воно повинно було піднятися приблизно на півмилі вище дна кратера.
"Щоб поставити це в перспективу", - сказав Шульц, - нам довелося викидати сміття вдвічі більше висоти башти Сірс, найвищої будівлі в США. Зараз Місяць має меншу силу тяжіння, тому, якщо ми повернемо його до Землі і порівняємо, це схоже на спробу кинути кулю на вершину Вашингтонського пам’ятника. Таким чином, важко подолати важкість, і виявляється, що цей удар зробив це, тому що ми використовували порожнистий удар ».
Коли ударний ракет ударив і кратер почав утворюватися, місячна поверхня обвалилася і вистрілила вгору - майже як струмінь - у бік сонячного світла, несучи з собою летючі речовини, що потрапили в пастку в реголіті.
Щоб зрозуміти, як виглядатиме вплив, Шульц та його команда, до складу якої входив аспірант Брендан Ермалін, зробили невеликі впливи та моделювання. Їх випробування були зроблені лише за пару місяців до фактичного удару, і вони використовували невеликі пів-дюймові снаряди на різних поверхнях.
"Більшість ударів, коли ми моделюємо їх, ми вважаємо, що удари є твердими", - сказав Шульц. «Ми робили експерименти з як твердими, так і порожнистими снарядами, і коли ми використовували порожнистий снаряд, нас справжній сюрприз. Ми не тільки бачили, як сміття рухається назовні, але і вгору ».
"Ми дійсно не знали, що саме будемо бачити в реальному впливі LCROSS, але наші тести багато чого пояснили", - продовжив Шульц, - пояснюючи, чому ми бачили, що ми робимо, і чому так довго бачили шлейф. . Якби воно виходило, як перевернутий абажур або воронка, що розширюється, сміття піднялося б і пішло б назад, і, ймовірно, це було б зроблено протягом приблизно 20 секунд. Натомість воно просто продовжувало надходити ».
Але були деякі очікувані моменти. Коли космічний корабель вівчарок LCROSS наближався до місячної поверхні, Тоні Колапрет і команда відрегулювали експозиції на камерах, і команда змогла реально побачити поверхню Місяця в останні секунди перед ударом.
"Це було чудово", - сказав Шульц. "Це означає, що ми повинні побачити кратер, ми змогли отримати оцінку наскільки великий кратер, і це мало сенс з того, що говорили наші прогнози. Але ми також змогли побачити залишки цього високого кута шлейфу, що все ще повертається на поверхню. Це, мабуть, було вистрілено майже прямо в космос, і тепер поверталося до Місяця. Ми розглядали це як дуже розсіяну хмару, і бачили, як інші частини реголіту повертаються вниз, як фонтан. Для мене це було найбільш захоплюючою частиною ».
Шульц сказав, що нервував під час удару.
"Треба зізнатися, ми були на шпилях та голках, - сказав він, - оскільки це було щось набагато більше, ніж експерименти із застосуванням напівдюймових снарядів, і ми не знали, чи буде це масштабування." Ми мали справу з чимось схожим на шкільний автобус, на якому немає дітей на борту, який забився на Місяць, і ми не знали, чи буде це поводитись так само, як наші менші моделі. "
І незважаючи на те, що шлейф діяв як моделі, сюрпризів було чимало - як від удару, так і від того, що зараз було виявлено, що існує в кратері Кабея.
"Ми знали, коли це вдариться про поверхню - ми знаємо, наскільки швидко ми їхали і де ми опинилися над поверхнею. І виявилося, що ми побачили спалах, затримався, і це було справді сюрприз", - сказав Шульц сказав. «Це було затримки на півтори секунди, а потім пройшло приблизно третину секунди затримки, перш ніж вона почала підніматися і яскравішати. Вся справа зайняла сім десятих секунди, перш ніж вона стала яскравішою. Це ознака пухнастої поверхні. "
Шульц сказав, що вони знають, що це, ймовірно, "пухнаста" поверхня в результаті експериментів та моделювання та порівнянь з місією "Глибокий вплив", для якої він був спільним слідчим.
"Одне з перших, що ми зрозуміли, це те, що це не ваш звичайний реголіт - те, що ви зазвичай думаєте для Місяця", - сказав Шульц. "Ми спостерігали спалах, і шукали, який тип спектрів ми бачили. Спектри мають відбитки композиції елементів і сполук. Ми очікували, що через низьку швидкість ми насправді не побачили б багато чого. Але замість цього ми одразу отримали пару ударів, ми побачили раптовий викид ОН, що є характерною для цієї довжини хвилі побічним продуктом нагрівання води. Тоді наступна 2-секундна експозиція була, коли все почало з'являтися, загальний спектр став яскравішим, що означало, що ми бачимо більше пилу. Але потім ми побачили цей великий гігантський пік натрію, як маяк, дуже яскраву лінію натрію. "
А потім були ще два рядки, які були дуже дивними. "Найкраща асоціація, яку ми могли знайти, - це срібло", - сказав Шульц. «Це було несподіванкою. Потім усі ці інші лінії викидів почали з’являтися, коли більше матеріалу потрапляло на сонячне світло. Це говорить про те, що ми викидали пил на сонячне світло, а летючі речовини, які застигли в часі, буквально в тінях Кабея, нагрівалися і вивільнялися ».
Деякі з цих сполук включали не тільки воду та ОН, але й такі речі, як окис вуглецю, вуглекислий газ та метан, «речі, про які ми не думаємо, коли говоримо про Місяць», - сказав Шульц. «Це ті сполуки, про які ми думаємо, коли думаємо про комети, тож зараз ми маємо становище, що, можливо, те, що ми бачимо на полюсах, є результатом тривалої історії впливів, які приносять із собою багато такого матеріалу. " (Прочитайте наше інтерв'ю з Тоні Колапрет, щоб дізнатися більше про останні результати LCROSS.)
Але ніхто не впевнений, як Місяць може утримуватися на цих летучих речовинах і як вони опиняються в полярних кратерах.
Щоб зрозуміти це, Шульц сказав, що потрібно більше місій на Місяць.
"Навіть незважаючи на те, що астронавти Аполлона були там, ми 40 років пізніше знаходимо речі, які змушують голову виривати з усього цього нову інформацію", - сказав Шульц. "Це показує вам, ви можете відвідати і подумати, що знаєте місце, але вам доведеться повернутися назад і, можливо, навіть там жити".
Шульц зазначив, що як експерименталіст, ніколи не можна почувати себе самовдоволеним, але побачивши, як справжній шлейф поводився так само, як їхні моделі, він і його команда були дуже щасливі. «Експерименти дозволяють природі навчити вас уроків, і саме тому вони дуже цікаві. Нас принижують майже щодня ».
