Csak húszméteres krátert ütöttünk a Holdon

Precíz robbanás, halvány villanás, a friss kráter hősugárzása - ezeket az eredményeket hozta az LCROSS program két tervezett becsapódása. A szakemberek sikerről és hatalmas adatmennyiségről beszélnek, a nagyközönség hiányolja a kirepült anyag látványos felhőjét. Az eddigi elemzések szerint az első robbanástól közel 20 méter átmérőjű és 4 méter mély kráter keletkezett.

Fontos lépéshez érkezett a Hold-program 2009. október 9-én: régóta tervezett becsapódásokat hajtott végre a NASA égi kísérőnk déli sarkvidékén. A művelet célja annak megállapítása volt, van-e vízjég a poláris kráterek fagyos aljzatán. Utóbbi a holdkutatás jövőjét és az újabb emberes holdraszállás végrehajtását is befolyásolhatja. Egyelőre nehéz véleményt mondani az eseményről, amely sok adatot szolgáltatott, de kevésbé volt látványos, mint azt várták. Az alábbiakban áttekintjük, mit tudunk a becsapódás után három nappal.

A becsapódás eseményei

Mint arról korábban részletesen beszámoltunk, a Lunar Reconnaissance Orbiter-űrszondát (LRO) az LCROSS nevű rendszerrel együtt indították a Hold felé. Utóbbi két egységből: a hordozórakéta utolsó fokozatából és egy kisebb, SSC jelű műholdból állt. Feladatuk a Hold déli sarkvidékén lévő, árnyékos és hideg kráterek aljzatán feltételezett vízjég vizsgálata volt becsapódásukkal.

A két egység a találkozó előtt 9 órával vált szét. A hordozórakéta közel 2 tonnás utolsó fokozata 2,5 kilométer/másodperc sebességgel, hazai időben 13.31-kor ütközött a Hold felszínével. A célterület a Hold déli sarkvidékén lévő, 98 kilométer átmérőjű Cabeus-kráter volt. A találkozóra viszonylag meredeken, a felszínhez képest 75 fokos szögben került sor.

A robbanástól közel 20 méter átmérőjű és 4 méter mély kráter keletkezett. A később becsapódó SSC egység négy perccel követte társát, így meg tudta figyelni a robbanás, majd a keletkezett kráter sugárzását, valamint elméletileg át is haladt a törmelékfelhőn.

A becslések alapján az utolsó fokozat becsapódásától mintegy 300 tonna törmelék repült ki maximálisan közel 10 kilométeres magasságba - azonban a sokak által várt látványos felhőt nem, vagy csak bizonytalanul sikerült megörökíteni.

A becsapódáskor történt robbanás sugárzása az SSC-szonda felvételén. Az apró foltot a becsapódás pillanatában felhevült izzó anyag sugárzása hozta létre (NASA)

A becsapódás után néhány perccel sikerült megörökíteni a kráter sugárzását a közeli infravörös, valamint az ultraibolya tartományban (NASA)

A robbanással keletkezett törmelékfelhő jelenlétére eddig nem utalnak egyértelműen a megfigyelések, de egyes mérések valószínűsítik, hogy az SSC-szonda áthaladt rajta. A spektrométer adatai ugyanis nátrium jelenlétét mutatták ki útja utolsó szakaszában, de egyelőre nem sikerült megállapítani, hogy az a becsapódásból származott-e.

További megfigyelések

Az eseményt a Hold körül keringő Lunar Reconnaissance Orbiter-űrszonda (LRO), néhány űrtávcső és számos földi obszervatórium követte. Az alábbi felvételeket az LRO készítette Diviner nevű detektorával az infravörös tartományban, amelyeken a robbanás, pontosabban a visszamaradt kráter hősugárzása megfigyelhető. Az első képen a Hold déli sarkvidékének kiterjedt része látható. A fekete-fehér terület a nappali felszínről készült infravörös méréseket mutatja, a világos, megvilágított és ezért melegebb, és a sötét, árnyékos és ezért hidegebb területekkel.

A déli sarkvidék a hődetektor mérései alapján, a két becsapódás helyszínével (NASA, GSFC, UCLA)

A színes terület a Diviner hődetektor mérési eredményeit mutatja, amely nyolc keringés során vizsgálta a térséget, a felszín infravörös sugárzását 300x700 méteres területen meghatározva. A szonda a becsapódási helyre közel 48 fokos szögben látott rá. Jól megfigyelhető, hogy a Cabeus-kráter az egyik leghidegebb, viszonylag kiterjedt felszínrész a térségben. Az alábbiakban a becsapódás helyének környéke kinagyított felvételen vizsgálható.

Az LRO-szonda Diviner hődetektorának képe a becsapódás helyéről négy eltérő hullámhossz tartományban, a becsapódás előtt (fent) és 90 másodperccel utána (lent), amikor 80 kilométerre volt a célponttól (NASA, GSFC, UCLA)

Az LRO fedélzetén lévő LAMP nevű ultraibolya spektrométer nem sokkal a becsapódás után szintén érzékelte a kidobott anyagfelhőt, bár részletes adatokat eddig nem hoztak napvilágra. A különböző űrtávcsövektől eddig nem közöltek eredményeket. A Hubble-űrtávcső érzékeny spektrométerével szintén végzett megfigyelést, de eddig onnan sem közöltek eredményt.

A földi megfigyelések nem voltak szerencsések: sok amatőrcsillagász figyelte a Holdat, de sikeres észlelésről egyik sem számolt be. A nagyobb obszervatóriumok távcsövei ugyancsak monitorozták a déli sarkvidéket, de kirepülő anyagfelhő nyoma nem mutatkozott se az optikai, se az infravörös tartományban.

A becsapódás után néhány másodperccel a Palomar Obszervatóriumból, a Hale távcsővel készült felvétel (Palomar Observatory)

Hol lehet a jég?

Összefoglalva elmondhatjuk, hogy a küldetés technikai szempontból sikeres volt, és a becsapódó egységek a tervezettnek megfelelően üzemeltek. A bőséggel született adatok elemzése még jó ideig eltart, de annyi már most állítható, hogy a robbanás fénye és a kráter sugárzása egyértelműen látszott. A kidobott törmelékfelhő létére utaló megfigyelés is született, de a látványos felhő hiánya csalódást okozott.

Utóbbi helyzet egyik lehetséges magyarázata, hogy a robbanás ferde, lejtős területen következett be, így a kidobott anyag jelentős része nem függőlegesen felfelé emelkedett - de az is elképzelhető, hogy a becsapódás robbanása inkább tömörítette a laza regolitot, mintsem kirobbantotta volna. Akármi is a helyzet, a holdi vízjég létezésének kérdésére egyelőre nem adható válasz - de a bőséggel született adatok elemzéséből még fény derülhet rá.