Indická sonda potvrdila přítomnost ledu na Měsíci

Na základě informací pořízených americkým přístrojem na palubě indické sondy Chandrayaan-1 astronomové odhalili zásoby ledu v okolí severního pólu našeho Měsíce. Přístroj NASA s názvem MiniSAR (Miniature Synthetic Aperture Radar) je velmi malý radar se syntetickou aperturou, který objevil více než 40 malých kráterů se zásobami vodního ledu. Krátery mají průměry v rozsahu 2 až 15 km. Ačkoliv celkové množství vodního ledu závisí na jeho tloušťce v jednotlivých kráterech, astronomové odhadují, že se může jednat nejméně o 600 miliónů tun zmrzlé vody.

Palubní radar MiniSAR pořizoval snímky většiny oblastí trvale se nacházejících ve stínu, které leží v okolí jak jižního, tak i severního pólu. Tyto tmavé oblasti jsou mimořádně studené, a proto byly vysloveny hypotézy, že těkavý materiál včetně vodního ledu by zde mohl být přítomen ve větším množství. Hlavním vědeckým cílem experimentu s radarem MiniSAR bylo zmapovat a určit charakteristiky všech přítomných depozitů.

Přístroj MiniSAR je velmi lehký zobrazovací radar o hmotnosti méně než 10 kg. Využívá polarizace odražených rádiových vln k určení charakteristických vlastností povrchu. Přístroj MiniSAR vysílá rádiové pulsy, které mají levotočivou kruhovou polarizaci. Typické planetární povrchy stáčejí polarizaci při odrazu rádiových vln, takže normální radarové odezvy mají pravotočivou polarizaci. Poměr množství přijaté energie se stejnou polarizací (levotočivou) vůči opačné polarizaci (pravotočivé) je označován jako koeficient kruhové polarizace CPR (circular polarization ratio). Většina povrchu Měsíce má velmi nízký CPR, což znamená, že opačná polarizace je standardní, avšak některé cíle mají vysoké hodnoty CPR. Patří mezi ně velmi nerovné, čerstvě vytvořené povrchy (jako například mladé krátery) a led, který je průhledný pro rádiové záření a mnohonásobně rozptyluje rádiové pulsy, což vede ke zvýšení odrazu ve stejném smyslu a tudíž ke zvýšení hodnoty CPR. Pomocí hodnoty CPR však nelze jednoznačně diagnostikovat, zda se jedná o drsný terén nebo led; vědecký tým musel vzít do úvahy charakter prostředí s výskytem vysokého CPR signálu k vysvětlení jeho příčiny.

Četné krátery poblíž měsíčních pólů se nacházejí alespoň částí svého povrchu trvale ve slunečním stínu. Tyto oblasti jsou velmi studené a vodní led je zde stabilní v podstatě natrvalo. Čerstvé krátery vykazují vysoký stupeň povrchové drsnosti (vysoké CPR) jak uvnitř, tak i vně kráterových valů, což je způsobeno ostrými kameny a spoustou čerstvého materiálu, vytvořeného při vzniku kráteru. Avšak MiniSAR objevil poblíž severního pólu Měsíce rovněž krátery, které mají uvnitř vysoké hodnoty CPR, avšak nikoliv pro prostor vně kráterového valu. Tato skutečnost naznačuje, že v tomto případě nejsou vysoké hodnoty CPR způsobeny drsností terénu, ale materiálem, jehož výskyt je omezen na dno kráterů. V těchto kráterech se předpokládá přítomnost vodního ledu. Led musí být relativně čistý ve vrstvě přinejmenším několik metrů tlusté, abychom registrovali napozorovaná data. Krátery s výskytem ledu jsou na úvodním obrázku označeny zeleným kroužkem.

Odhadované množství vodního ledu představuje srovnatelnou hodnotu, určenou podle informací z předcházejících misí. Jedná se například o detektor neutronů na sondě Lunar Prospector (odhadováno několik set miliónů tun vodního ledu). Rozdíly v odhadu mezi aparaturou MiniSAR a sondou Lunar Prospector jsou poplatné faktu, že detektor neutronů měřil pouze do hloubky zhruba jednoho metru, takže celkové množství vodního ledu bylo podhodnoceno. Minimálně část polárního ledu je smíchána s měsíční horninou a tudíž je „neviditelná“ pro použitý radar.

„Tyto nové objevy ukazují, že Měsíc je mnohem zajímavější a přitažlivější z vědeckého a výzkumného hlediska a rovněž pro přítomnost člověka, než si lidé doposud mysleli,“ říká Paul Spudis, hlavní vědecký pracovník experimentu MiniSAR (Lunar and Planetary Institute, Houston).

Objevy radaru MiniSAR jsou publikovány v časopise Geophysical Research Letters. Výsledky jsou v souladu s nedávnými objevy jinými přístroji NASA a zvyšují úroveň vědeckého poznání výskytu vody na povrchu Měsíce. Další přístroj NASA na palubě indické sondy Chandrayaan-1 – Moon Mineralogy Mapper – objevil molekuly vody v polárních oblastech Měsíce, zatímco vodní páru detekovala sonda NASA s názvem LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite).

MiniSAR a Moon Mineralogy Mapper byly dva z 11 přístrojů na sondě Chandrayaan-1, kterou vypustila k Měsíci Indická vesmírná výzkumná organizace ISRO (Indian Space Research Organization). Finální začlenění a testování přístroje MiniSAR provedly laboratoře Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland. Radar vyvinula a vyrobila společnost Naval Air Warfare Center in China Lake, Kalifornie, ve spolupráci s několika dodavateli.

Zdroj: http://www.nasa.gov/mission_pages/Mini-RF/multimedia/feature_ice_like_deposits.html

autor: František Martinek