NASA si uvedomila ďalší prelom v oblasti vysoko presného pristátia na Mesiaci

V nedávnom experimente sonda NASA Lunar Reconnaissance Orbiter úspešne odrazila laserový lúč od zrkadla veľkosti „Oreo“ na indickom lunárnom landeri Vikram a vrátila ho na obežnú dráhu kozmickej lode, ktorá ho vypustila.
Úspešná demonštrácia otvára dvere novej metóde presnej lokalizácie cieľov na mesačnom povrchu, ktorá snáď pomôže dosiahnuť vysoko presné pristátia na budúcich lunárnych misiách.
V auguste 2023 indická misia Moon Ship III nasadila Vikram Lunar Lander blízko krátera Manzinus v južnej polárnej oblasti Mesiaca, čím sa stala štvrtou krajinou, ktorá pristála s kozmickou loďou na najväčšom satelite Zeme. Lander viezol aj rover Pragyan, ktorý týždne zbieral údaje o Mesiaci – vrátane cenných dôkazov o otrasoch Mesiaca –, ale v septembri išiel podľa plánu a po výpadku elektriny sa nedokázal „zobudiť“. sa však nepodarilo „zobudiť“ po plánovanom výpadku elektriny v septembri. Opustený lander však stále vzbudil záujem NASA.
Pred začiatkom misie agentúra zariadila, aby bol pristávací modul vybavený malým, mnohostranným zrkadlom nazývaným laserové reflektorové pole (LRA) alebo retroreflektor. Zariadenie 2-palca (5-centimetrov) vyrobené z ôsmich kremenných rohových kubických hranolov zasadených do kupolovitého hliníkového rámu bolo navrhnuté tak, aby umožňovalo odraz laserového svetla prakticky z akéhokoľvek uhla na obiehajúca kozmická loď.
Úspešná progresia
Odkedy sa pristávací modul prepol do režimu offline, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) agentúry NASA urobil niekoľko neúspešných pokusov odrážať lasery od retroreflektora. Ale 12. decembra 2023, po ôsmich neúspešných pokusoch, LRO konečne zasiahla pole zo vzdialenosti 62 míľ (100 kilometrov) a dostala laserový pingový signál.
Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) je jediná kozmická loď, ktorá v súčasnosti obieha okolo Mesiaca a je vybavená laserovou zbraňou. Tento úspech je dôležitým dôkazom koncepcie pre NASA, ktorá plánuje používať viac reflektorov pri budúcich lunárnych misiách, vrátane nadchádzajúcej misie Artemis.
Xiaoli Sun, výskumník z Goddard Space Flight Center NASA a vedúci misie, vo vyhlásení uviedol: "Preukázali sme, že dokážeme lokalizovať spätné reflektory na mesačnom povrchu z obežnej dráhy Mesiaca. Ďalším krokom je zlepšenie tejto techniky tak, aby stáva sa rutinnou misiou pre budúce misie, ktoré chcú používať tieto reflektory.“
Nie je to prvýkrát, čo vedci vystrelili lasery na Mesiac. V minulosti NASA úspešne odrážala lasery vypálené zo Zeme na reflektory, ktoré zostali na mesačnom povrchu počas misií Apollo. Tento experiment ukázal, že Mesiac sa pomaly vzďaľoval od Zeme rýchlosťou asi 1,5 palca (3,8 centimetra) za rok.
Nový spätný reflektor bol však navrhnutý s ohľadom na praktickejšie použitie: Národný úrad pre letectvo a vesmír plánuje použiť zariadenie na pomoc bezpilotnej kozmickej lodi pri pristávaní vedľa existujúcich objektov na Mesiaci tým, že bude schopný presne zmerať, ako ďaleko sú. sú z mesačného povrchu (na základe času, ktorý lasery potrebujú na odraz späť do kozmickej lode).
To by mohlo byť dôležité pre budovanie budúcich mesačných základní a mohlo by to dokonca umožniť astronautom pristáť na zadnej strane Mesiaca v úplnej tme. Podobné „presné značenie“ by mohlo pomôcť nadchádzajúcemu pripojeniu kapsuly astronautov a nákladného modulu do vzduchovej komory ISS.
Aké vylepšenia boli vykonané?
Trvalo niekoľko pokusov, kým LRO úspešne odrazil laser z pristávacieho modulu Vikram, pretože orbiter nebol navrhnutý na také presné manévre. Kozmická loď teraz funguje už 13 rokov a prekračuje parametre svojej pôvodnej misie, ktorá bola navrhnutá na mapovanie mesačného povrchu.
Za týmto účelom vystreľuje jemné laserové čiary na Mesiac a meria čas, ktorý im trvá, kým sa odrazia späť do kozmickej lode. Ale keďže sú čiary tak ďaleko od seba, je ťažké presne zasiahnuť taký malý cieľ.
V budúcnosti budú mať kozmické lode, ktoré sa zameriavajú na spätné reflektory, presnejšie lasery a môžu ich vystreliť z oveľa menšej vzdialenosti. Podľa NASA by teda teoreticky mali byť schopní zakaždým zasiahnuť svoje maličké ciele.
NASA plánuje v budúcnosti umiestniť na Mesiac viac reflektorov pre podobné experimenty. Ich posledné pokusy však nedopadli dobre.
Jeden z ich navrhovaných retroreflektorov bol namontovaný na súkromnom lunárnom landeri Peregrine, ktorý utrpel katastrofálny únik paliva krátko po štarte 8. januára a nedávno zhorel v zemskej atmosfére. Druhý bol pripojený k japonskému pristávaciemu modulu SLIM (Smart Lander for Investigating the Moon), ktorý úspešne pristál na Mesiaci 19. januára, ale možno „zomrel“ kvôli problémom s napájaním.
Tieto problémy mohli brániť výskumu NASA o reflektore. Ale keďže prvá misia Artemis s posádkou bola odložená až do roku 2026, môžu mať ešte niekoľko šancí, kým tieto misie dorazia.