ويهدف برنامج Lunar Trailblazer التابع لناسا، والمقرر إطلاقه في عام 2024، إلى رسم خريطة وتحليل رواسب المياه على القمر، مع التركيز على المناطق المظللة بشكل دائم حيث توجد الصفائح الجليدية القديمة.

تديره وكالة ناسا مختبر الدفع النفاث (JPL) وبقيادة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ستستخدم مهمة القمر الصناعي الصغيرة هذه، ومقرها في باسادينا، أدوات متطورة لتحليل سطح القمر بتفاصيل غير مسبوقة، مما يساعد العلماء على كشف أسرار دورة المياه القمرية. تعد هذه المهمة خطوة مهمة إلى الأمام في فهم الموارد القمرية، خاصة بالنسبة لوكالة ناسا مشروع أرتميس وتضع نصب أعينها إقامة وجود بشري دائم على القمر.

أداة متقدمة لرسم خرائط المياه القمرية

ال مهمة تريل بليزر القمرية ويستخدم أداتين رئيسيتين: مخطط القمر للمواد المتطايرة والمعادن عالية الدقة (HVM³) و مخطط الحرارة القمرية. تم تطوير HVM³ مختبر الدفع النفاثمصمم لقياس أنواع مختلفة من المياه على القمر، بما في ذلك الجليد والهيدروكسيل والمياه الجزيئية. ومن خلال هذه الإمكانات، يمكن لـ HVM³ تقديم نظرة ثاقبة حول نوع وكمية المياه الموجودة في المناظر الطبيعية القمرية المختلفة. بيثاني إيلمانسلط المحقق الرئيسي في Lunar Trailblazer الضوء على إمكانات المهمة، “إن إجراء قياسات عالية الدقة لنوع وكمية المياه القمرية سيساعدنا على فهم دورة المياه القمرية والعمليات التي أوصلتها إلى القمر.”

ال مخطط الحرارة القمريةالتمويل وكالة الفضاء البريطانية وخلق جامعة أكسفوردوهو يعمل مع HVM³ من خلال رسم خرائط لدرجات حرارة السطح وتقييم كيفية تغير سلوك الماء مع تقلبات درجات الحرارة. تعتبر الأداة مهمة لفهم كيفية تحرك جزيئات الماء عبر سطح القمر وكيف يمكن أن تتأثر بالبيئة القمرية القاسية. ومن خلال الجمع بين البيانات من الجهازين، يمكن للعلماء إنشاء خريطة مفصلة لتوزيع المياه على القمر، بما في ذلك المناطق التي تتلقى ضوء الشمس والمناطق في الظل الدائم.

الأهمية العلمية والبحثية للرسالة

ستوفر الرؤى من Lunar Trailblazer أدلة حول أصل وتوزيع المياه على القمر، وهو أمر ليس مثيرًا للاهتمام من الناحية العلمية فحسب، بل مهم للاستكشاف المستقبلي. يمكن أن تكون المياه على القمر بمثابة مورد لدعم الحياة لرواد الفضاء الأكسجين التنفس و هيدروجين بالنسبة لوقود الصواريخ، فإنه يقلل بشكل كبير من الحاجة إلى نقل هذه المواد من الأرض. يمكن أن تكشف دراسة الجليد القمري أيضًا عن نظرة ثاقبة لتاريخ القمر وتفاعلاته مع الأجرام السماوية الأخرى. بول هاينوأوضح الباحث المشارك في العمل، “إذا تم العثور على الأمونيا في رواسب الجليد، فقد يشير ذلك إلى أن هذه المياه جاءت عبر المذنبات. ومن ناحية أخرى، قد يشير الكبريت إلى نشاط بركاني على القمر منذ مليارات السنين.

يعد فهم تركيبة الجليد القمري أمرًا مهمًا للتمييز بين المياه التي توفرها التأثيرات الخارجية والمياه الناتجة عن النشاط البركاني داخل القمر. وقد يلقي هذا الاختلاف الضوء على التطور الجيولوجي للقمر ويساعد العلماء على فهم كيفية معالجة المياه في الأجسام الخالية من الهواء في نظامنا الشمسي.

تعزيز الدراسات المستقبلية من خلال رسم خرائط الموارد المائية

لن تدعم البيانات التي تم جمعها بواسطة Lunar Trailblazer البحث العلمي فحسب، بل ستدعم أيضًا التخطيط اللوجستي للمهام القمرية التابعة لناسا. مشروع أرتميس وما بعدها. ومن خلال توفير خريطة مفصلة لإمدادات المياه على سطح القمر، ستساعد المهمة رواد الفضاء المستقبليين على تحديد موقع موارد المياه واستخراجها بشكل أكثر فعالية. يمكن أن تلعب هذه القدرة دورًا مهمًا في الحفاظ على الاستكشاف البشري على المدى الطويل، حيث أن استخدام الموارد في الفضاء من شأنه أن يقلل الاعتماد على مهام الإمداد من الأرض.

بالإضافة إلى دعم الاستكشاف البشري، ستساعد بيانات Lunar Trailblazer العلماء على فهم ما إذا كانت دورة المياه على القمر تتأثر بدرجة حرارة القمر والإشعاع الشمسي والعوامل البيئية الأخرى. ستساهم هذه النتائج في فهم أوسع للمياه في الأجسام غير الهوائية الأخرى الكويكبات و أقمار الجليد وفي النظام الشمسي الخارجي، يؤدي ذلك إلى تطوير معرفتنا حول كيفية وجود الماء في بيئات الكواكب المختلفة.

الخطوات التالية والجدول الزمني للمهمة

مع الإطلاق المخطط له في عام 2024، تعد Lunar Trailblazer مهمة فضائية صغيرة تستعد لإحداث تأثير كبير. بمجرد وصول المركبة الفضائية إلى مدار القمر، ستبدأ عمليات مسح منتظمة لسطح القمر، مع التركيز على المناطق المضاءة بنور الشمس والمظللة بشكل دائم. وستكمل هذه المهمة مهمة ناسا المواد المتطايرة التي تمت دراستها بواسطة مركبة الاستكشاف القطبي (VIPER).ومن المخطط أخذ عينات أرضية من القطب الجنوبي للقمر. ستعمل هذه المهام معًا على تعميق فهمنا لموارد القمر، مما يمهد الطريق لاستكشاف القمر بشكل مستدام وما بعده.

إن دمج تقنية Lunar Trailblazer المتقدمة في منصة فضائية صغيرة يجسد التزام ناسا بالابتكار في علوم الفضاء. ومن خلال تطوير مهمات مدمجة وفعالة من حيث التكلفة، تهدف ناسا إلى جمع البيانات المهمة لإرشاد جهود الاستكشاف المستقبلية. كما أشار إلمان، “ستدعم النتائج التي توصلت إليها Lunar Trailblazer أهداف ناسا لاستكشاف القمر وتساعدنا على فهم الموارد المتاحة وكيف يمكن استخدامها.”