ناسا به موفقیت دیگری در فرود با دقت بالا روی ماه پی برد

در آزمایش اخیر، مدارگرد شناسایی ماه ناسا با موفقیت یک پرتو لیزر را از آینه ای به اندازه کوکی «اورئو» در کاوشگر ماه ویکرام هند منعکس کرد و آن را به فضاپیمای در حال گردشی که آن را پرتاب کرد، بازگرداند.
این نمایش موفق راه را به روی روش جدیدی برای مکان یابی دقیق اهداف در سطح ماه باز می کند، که امیدواریم به فرود با دقت بالا در ماموریت های بعدی ماه کمک کند.
در آگوست 2023، مأموریت کشتی ماه 3 هند، کاوشگر ماه ویکرام را در نزدیکی دهانه مانزینوس در منطقه قطبی جنوبی ماه مستقر کرد و آن را به چهارمین کشوری تبدیل کرد که یک فضاپیما را بر روی بزرگترین ماهواره زمین فرود آورد. فرودگر همچنین مریخ نورد پراگیان را حمل می کرد که هفته ها به جمع آوری داده ها در مورد ماه - از جمله شواهد ارزشمند از زلزله های ماه - پرداخت اما در ماه سپتامبر طبق برنامه پیش رفت و پس از قطع برق نتوانست "بیدار شود". اما پس از قطعی برق برنامه ریزی شده در ماه سپتامبر نتوانست "بیدار شود". اما فرودگر متروکه همچنان توجه ناسا را ​​برانگیخت.
قبل از شروع ماموریت، آژانس ترتیبی داد که فرودگر به یک آینه کوچک و چند وجهی به نام آرایه بازتابنده لیزری (LRA) یا بازتابنده بازتابنده مجهز شود. دستگاه با عرض 2-اینچ (5-سانتی متر)، ساخته شده از هشت منشور مکعبی گوشه کوارتز که در یک قاب آلومینیومی گنبدی شکل قرار گرفته اند، به گونه ای طراحی شده است که انعکاس نور لیزر را تقریباً از هر زاویه ای به فضاپیمای در حال گردش
یک پیشرفت موفق
از زمانی که فرودگر آفلاین شد، مدارگرد شناسایی ماه ناسا (LRO) چندین تلاش ناموفق برای انعکاس لیزرها از بازتابنده عقب انجام داده است. اما در 12 دسامبر 2023، پس از هشت تلاش ناموفق، سرانجام LRO از فاصله 62 مایلی (100 کیلومتری) به آرایه برخورد کرد و یک سیگنال پینگ لیزری دریافت کرد.
مدارگرد شناسایی ماه (LRO) تنها فضاپیمایی است که در حال حاضر به دور ماه می چرخد ​​و مجهز به سلاح لیزری است. این موفقیت دلیل مهمی بر مفهوم ناسا است که قصد دارد از بازتابنده های بیشتری در ماموریت های ماه آینده از جمله ماموریت آتی آرتمیس استفاده کند.
شیائولی سان، دانشمند تحقیقاتی در مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا و رهبر این ماموریت، در بیانیه‌ای گفت: "ما نشان داده‌ایم که می‌توانیم بازتابنده‌های عقب را در سطح ماه از مدار ماه تعیین کنیم. قدم بعدی بهبود این تکنیک است به طوری که این به یک ماموریت معمولی برای ماموریت های آتی تبدیل می شود که می خواهند از این بازتابنده ها استفاده کنند."
این اولین بار نیست که دانشمندان لیزر را روی ماه پرتاب می کنند. در گذشته، ناسا با موفقیت لیزرهای پرتاب شده از زمین را بر روی بازتابنده های باقی مانده در سطح ماه در طول ماموریت های آپولو منعکس کرده است. آن آزمایش نشان داد که ماه به آرامی با سرعتی در حدود 1.5 اینچ (3.8 سانتی متر) در سال از زمین دور می شود.
با این حال، بازتابنده جدید با استفاده عملی تری طراحی شده است: اداره ملی هوانوردی و فضایی قصد دارد از این دستگاه برای کمک به فرود فضاپیماهای بدون سرنشین در کنار اجرام موجود بر روی ماه استفاده کند تا بتواند به طور دقیق فاصله آنها را اندازه گیری کند. از سطح ماه هستند (بر اساس مدت زمانی که لیزرها برای بازتاب به فضاپیما نیاز دارند).
این می تواند برای ساخت پایگاه های ماه آینده مهم باشد و حتی می تواند به فضانوردان اجازه دهد تا در پشت ماه در تاریکی کامل فرود بیایند. «نشان‌گذاری دقیق» مشابه می‌تواند به اتصال آتی کپسول فضانورد و مدول بار به قفل هوایی ایستگاه فضایی بین‌المللی کمک کند.
چه پیشرفت هایی انجام شده است؟
چندین تلاش لازم بود تا LRO با موفقیت لیزر را از فرودگر Vikram منعکس کند، زیرا مدارگرد برای چنین مانورهای دقیقی طراحی نشده بود. این فضاپیما اکنون 13 سال است که کار می کند و فراتر از پارامترهای مأموریت اصلی خود است که برای نقشه برداری از سطح ماه طراحی شده بود.
برای انجام این کار، خطوط لیزری ظریفی را به ماه شلیک می کند و زمان لازم برای بازگشت آنها به فضاپیما را اندازه گیری می کند. اما از آنجایی که خطوط بسیار از هم فاصله دارند، اصابت دقیق به چنین هدف کوچکی دشوار است.
در آینده، فضاپیماهایی که بازتابنده های رو به عقب را هدف قرار می دهند، لیزرهای دقیق تری خواهند داشت و ممکن است آنها را از فواصل بسیار نزدیکتر شلیک کنند. بنابراین، به گفته ناسا، آنها از نظر تئوری باید بتوانند هر بار به اهداف کوچک خود ضربه بزنند.
ناسا قصد دارد بازتابگرهای بیشتری را برای آزمایش های مشابه در آینده روی ماه قرار دهد. با این حال، چند تلاش آخر آنها خوب پیش نرفت.
یکی از بازتابنده‌های پیشنهادی آن‌ها بر روی ماه‌نشین خصوصی Peregrine نصب شده بود که اندکی پس از پرتاب در 8 ژانویه دچار نشت فاجعه‌بار پیشران شد و اخیراً در جو زمین سوخت. دیگری به فرودگر ژاپنی SLIM (کاوشگر هوشمند برای بررسی ماه) متصل بود که در 19 ژانویه با موفقیت روی ماه فرود آمد، اما ممکن است به دلیل مشکلات برق "مرده" شده باشد.
این مشکلات ممکن است مانع از تحقیقات ناسا در مورد بازتابنده شده باشد. اما از آنجایی که اولین ماموریت سرنشین دار Artemis تا سال 2026 به تعویق افتاد، آنها ممکن است قبل از رسیدن آن ماموریت ها چند فرصت دیگر داشته باشند.