Развертывание огромной антенны на Луне поможет изучить ее внутренности


Фото из открытых источников
Понимание того, что находится под лунной поверхностью, может иметь решающее значение для будущих исследований. Серия миссий уже нанесла на карту некоторые части недр Луны. Тем не менее, немногие проникали глубоко внутрь, где могут находиться большие лавовые пещеры или потенциально ценные запасы воды или полезных ископаемых. Но это может скоро измениться. Институт передовых концепций НАСА (NIAC) профинансировал новую технологию, разработанную командой Лаборатории реактивного движения (JPL), которая могла бы решить давнюю проблему наблюдения за тем, что находится внутри Луны.
 
В проекте «Пассивно расширяющаяся дипольная решетка для зондирования Луны» (или PEDALS) используется метод саморазвертывания для размещения крупногабаритной антенны на лунной поверхности. После развертывания он может собирать данные о лунных недрах на глубину до нескольких километров, что сравнимо с самыми глубокими данными, которые мы когда-либо собирали.
 
В настоящее время самые глубокие данные были собраны с помощью Lunar Radar Sounder на орбитальном аппарате SELENE (более известном как Kayuga). Однако он был намеренно врезан в Луну еще в 2009 году, и, несмотря на возможность отслеживать сигналы на глубине до 5 км, не давал ничего, напоминающего изображение высокого разрешения.
 
Другие звуки, некоторые из которых восходят к более поздним миссиям Аполлона, имели более высокое разрешение, но могли достигать глубины, которая позволила бы лучше понять структуру лунной поверхности. В презентации, созданной командой JPL, отмечены пять научных задач, которые могут быть решены с помощью PEDALS: от картографирования 3D-интерфейсов вулканов до понимания плотности горных пород в определенной области.
 
Так как же система будет достигать этих целей? ПЕДАЛИ приземлились, используя проверенную временем традицию падения на поверхность в воздушной подушке. Оказавшись там, он развернет гибкую стрелу, концепция, которая уже несколько лет находится в центре внимания исследований НАСА. Теоретически нет никаких фактических ограничений на размер раскрываемой ПЕДАЛИ штанги, но объем посадочной подушки безопасности и площадь поверхности, которую должна будет покрыть антенна, будут иметь значение.
 
После развертывания PEDALS собирает данные с помощью своей антенны. Как будет выглядеть эта антенна, остается предметом изучения, поскольку в презентации подробно описываются две возможные конфигурации — рамочная антенна или связанный диполь. У обоих есть преимущества и недостатки, но команде JPL необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, какой из них будет более полезен для лунного варианта использования.
 
Один очевидный вопрос: где вы могли бы развернуть эту штуку? Пассивный просмотр миссий Аполлона показывает, что Луна не особенно плоская, а массивные валуны разбросаны случайным образом. Согласно отчету Лаборатории реактивного движения, расчет больших размеров камней (максимальный диаметр оценивается в 50 см) и того, сколько места им потребуется для развертывания на поле, площадь которого во много раз превышает площадь развернутой антенны в качестве «свободного пути».
 
Это не обязательно является нарушением условий сделки, поскольку на Луне есть области, которые соответствуют критериям, и, возможно, в лучшем случае им может помочь автономный марсоход, чтобы убрать некоторые камни с дороги. Но на данный момент идея, похоже, отложена, так как неясно, получила ли PEDALS грант Фазы II после финансирования в 2021 году. Однако вполне вероятно, что развертывание крупномасштабной антенны на лунной поверхности когда-нибудь все же наступит.