در ماه‌های اخیر ماموریت‌های زیادی به ماه انجام شده است که پیگیری آن‌ها دشوار است.
شبح آبی فایرفلای هوافضا یکی از دو فرودگر قمری بود که توسط موشک فالکون 9 اسپیس ایکس در 15 ژانویه به سمت سطح ماه پرتاب شد.
تقریباً یک هفته پس از پرتاب، شبح آبی موتورهای خود را روشن کرد تا خود را از مدار زمین خارج کرده و راهی ماه شود. این کاوشگر پس از کمی بیش از یک ماه به مقصد می‌رسد. پس از رسیدن، مجموعه‌ای از محموله‌های مختلف را آزاد می‌کند که اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند و ماموریت‌های جداگانه‌ای را تشکیل می‌دهند.
یکی از این محموله‌ها، LISTER ناسا، قرار است تاثیر ماندگاری بر آینده اکتشافات فضایی داشته باشد. این کاوشگر داده‌هایی را در مورد جریان حرارت داخلی ماه جمع‌آوری می‌کند که شاخص کلیدی ثبات این قمر و پنجره‌ای به گذشته باستانی آن است.
این اطلاعات می‌تواند با ارائه داده‌های کلیدی برای سکونت در ماه و فراتر از آن، آینده پروازهای فضایی را شکل دهد. در عین حال، می‌تواند اطلاعات زیادی در مورد شکل‌گیری ماه به ما بیاموزد که هنوز یک راز باقی مانده است.
مایک سلبی، مدیر محموله‌های قمری در مرکز پرواز فضایی مارشال ناسا در هانتسویل، آلاباما، در مصاحبه‌ای با Interesting Engineering اظهار داشت که LISTER می‌تواند میراث ماندگاری داشته باشد. او گفت: «اثبات این فناوری در ماه به آن اجازه می‌دهد تا در ماموریت‌هایی که به سایر نقاط منظومه شمسی سفر می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.»
اندازه‌گیری جریان حرارت داخلی ماه
ما اطلاعات زیادی در مورد همسایه آسمانی خود نداریم. به گفته ناسا، انسان‌ها تنها 5 درصد از سطح ماه را به صورت فیزیکی کاوش کرده‌اند. تا سال 2023 دانشمندان به طور قطعی تعیین کردند که ماه دارای یک هسته بیرونی مایع است که یک هسته داخلی جامد را احاطه کرده است.
ما همچنین به سادگی نمی‌دانیم چگونه شکل گرفته است. تخمین زده می‌شود که ماه صد میلیون سال پس از منظومه شمسی ما پدید آمده است. یک نظریه می‌گوید که میلیاردها سال پیش، زمین ممکن است با جسمی به اندازه مریخ به نام تیا برخورد کرده باشد. یک تکه عظیم از زمین جدا شده است. مانند هر جرم بزرگ در کیهان، گرانش آن را به کره‌ای عظیم که امروزه می‌بینیم تبدیل کرده است.
با این حال، نظریه‌های متعددی در مورد منشاء ماه وجود دارد و هیچ یک از این نظریه‌ها به طور قطعی ثابت نشده‌اند.
LISTER ناسا، مخفف Lunar Instrumentation for Subsurface Thermal Exploration with Rapidity، به طور مشترک توسط دانشگاه تگزاس تک در لابوک و هانی‌بی رباتیکس از آلتادنا، کالیفرنیا توسعه یافته است. این یکی از ده محموله ناسا است که به عنوان بخشی از جدیدترین تحویل CLPS (خدمات محموله تجاری قمری) ناسا به ماه پرواز می‌کند.
این ابزار داده‌هایی را جمع‌آوری می‌کند که می‌تواند نور جدیدی بر گذشته باستانی ماه بتاباند. حتی ممکن است به دانشمندان کمک کند تا نحوه پیدایش آن را تعیین کنند. سلبی توضیح داد: «مطالعه جریان حرارت داخلی ماه برای بازسازی تکامل حرارتی ماه مهم است.»
کشف تکامل حرارتی ماه
LISTER از یک دریل پنوماتیک پیشرفته برای حفر سه متر زیر سطح ماه استفاده خواهد کرد. این دریل هر نیم متر متوقف می‌شود و یک پروب حرارتی سفارشی را به داخل خاک ماه یا سنگ‌پوش گسترش می‌دهد.
ناسا با استفاده از این روش، دو جنبه مختلف از جریان حرارت ماه را اندازه‌گیری می‌کند. این کاوشگر به گرادیان حرارتی، که به تغییرات دما در اعماق مختلف اشاره دارد، نگاه می‌کند. به طور جداگانه، رسانایی حرارتی را اندازه‌گیری می‌کند که نشان می‌دهد چه مقدار گرما از مواد زیرسطحی عبور می‌کند.
دانشمندان با گرفتن این اندازه‌گیری‌ها در مکان‌های مختلف، می‌توانند یک دید جامع از تکامل حرارتی ماه را کنار هم قرار دهند. به قول سلبی، «به عبارت دیگر، به ما کمک می‌کند تا بهتر بفهمیم که نزدیک‌ترین همسایه ما در منظومه شمسی چگونه شکل گرفته است.»
او ادامه داد: «فناوری LISTER در سایر مناطق سطح ماه نیز مورد استفاده قرار خواهد گرفت. تکرار بعدی LISTER بخشی از مجموعه محموله‌ها در تحویل CLPS بعدی به حوضه شرودینگر خواهد بود که در نزدیکی قطب جنوب ماه در سمت دور ماه قرار دارد. مهم است که این اندازه‌گیری‌ها را در مکان‌های متعددی انجام دهیم تا تکامل حرارتی ماه را به بهترین شکل بازسازی کنیم.»
دریل پنوماتیک نوآورانه LISTER
شبح آبی و LISTER قرار است در منطقه Mare Crisium ماه، در ربع شمال شرقی سمت نزدیک ماه فرود آیند. این فرود در 2 مارس انجام خواهد شد. قبل از رسیدن، ناسا سه بررسی سلامت ترانزیت را روی LISTER انجام می‌دهد تا اطمینان حاصل کند که این ابزار در حال کار است.
سلبی گفت: «تاکنون دو بررسی سلامت ترانزیت LISTER انجام شده است و نشان داده شده است که LISTER به طور اسمی کار می‌کند. یک بررسی سلامت ترانزیت اضافی برای LISTER قبل از فرود بر روی ماه انجام خواهد شد.»
پس از قرار گرفتن بر روی سطح ماه، بررسی‌های بیشتری قبل از استقرار دریل پنوماتیک LISTER انجام خواهد شد. این دستگاه از گاز فشرده به جای یک مته مارپیچ سنتی برای حفر در سنگ‌پوش قمری در فواصل نیم متری استفاده می‌کند.
سلبی خاطرنشان کرد: «دریل پنوماتیک پیشرفته LISTER با استفاده از گاز فشرده به جای مارپیچ معمولی، با مصرف بسیار کمتر برق و انرژی نسبت به روش‌های سنتی‌تر که قبلاً استفاده شده‌اند، به اعماق می‌رسد. اثبات این فناوری در ماه به آن اجازه می‌دهد تا در ماموریت‌هایی که به سایر نقاط منظومه شمسی سفر می‌کنند، مورد استفاده قرار گیرد.»
اساساً، اگر LISTER موفق شود، می‌تواند با ارائه حجم زیادی از داده‌ها در مورد سایر منظومه‌های شمسی به ماموریت‌های آینده کمک کند. با توجه به اینکه داده‌های آن به طور بالقوه تاثیر مهمی بر مستعمرات آینده قمری دارد، این فناوری همچنین می‌تواند نقش مهمی در استعمار مریخ ایفا کند.
ایجاد حضور انسانی در ماه
اگرچه، انسان‌ها ابتدا باید یک حضور دائمی در ماه ایجاد کنند، که هدف برنامه آرتمیس ناسا است. ناسا با آرتمیس III، قصد دارد اولین فضانوردان را از زمان آپولو 17 در سال 1972 بر روی ماه فرود آورد. اگر این ماموریت موفقیت‌آمیز باشد، آژانس فضایی به دنبال ساخت پایگاه‌های قمری خواهد بود.
سلبی افزود: «داده‌های [LISTER] برای آینده کمپین آرتمیس ناسا به عنوان یک مسیر یاب برای نشان دادن قابلیت‌ها قبل از اعزام انسان‌ها به سطح ماه مهم است. هنگامی که به عنوان بخشی از طرح CLPS ثابت شد، نسخه‌هایی از این ابزارها ممکن است به عنوان بخشی از ماموریت‌های انسانی آینده به ماه پرواز کنند.»
در نهایت، داده‌ها می‌توانند ایمنی خدمه قمری آینده را تعیین کنند. سال گذشته، یک مقاله برجسته کرد که سطح قطب جنوب ماه ممکن است به اندازه تصورات قبلی پایدار نباشد. این مقاله بر این واقعیت تاکید کرد که ماه بسیار به تدریج در حال کوچک شدن است. این امر باعث تاب برداشتن سطح می‌شود که مناطق خاصی را به طور ویژه‌ای مستعد رانش زمین می‌کند.
درک بهتر قطب جنوب ماه مهم است، زیرا دانشمندان معتقدند که این قطب مقادیر زیادی آب یخ زده را در دهانه‌های سایه‌دار خود ذخیره می‌کند. هدف این است که این آب را برداشت کرده تا سکونتگاه‌های قمری آینده را امکان‌پذیر کند. به این ترتیب، آرتمیس III اولین ماموریت در تاریخ خواهد بود که انسان‌ها را در قطب جنوب ماه فرود می‌آورد. هدف آن‌ها انجام تحقیقات علمی برای درک بهتر این منطقه خواهد بود.
سلبی در پایان گفت: «داده‌هایی مانند جریان حرارت داخلی زمانی که صحبت از سکونت قمری آینده به میان می‌آید، مهم هستند، زیرا به ما این امکان را می‌دهند که بیشتر در مورد ترکیب زیرسطح قمری اطلاعات کسب کنیم. از آنجا، می‌توانیم اطلاعات بیشتری در مورد منابع بالقوه قمری به دست آوریم و ایمن‌ترین راه‌ها را برای ایجاد یک حضور طولانی‌مدت در سطح ماه پیدا کنیم.»