Ο ESA εντόπισε για πρώτη φορά αρνητικά ιόντα στη Σελήνη

Το πρώτο όργανο του ESA που προσεδαφίστηκε στη Σελήνη εντόπισε την παρουσία αρνητικών ιόντων στη σεληνιακή επιφάνεια, τα οποία παράγονται μέσω αλληλεπιδράσεων με τον ηλιακό άνεμο. Η ευρωπαϊκή ομάδα που εργάζεται με το όργανο Negative Ions at the Lunar Surface (NILS) επιβεβαίωσε την επιτυχία αυτής της επιστημονικής αποστολής που πέταξε στην άλλη πλευρά της Σελήνης με το διαστημικό σκάφος Chang'e-6.

Η ανακάλυψη ενός νέου συστατικού του πλάσματος στην επιφάνεια της Σελήνης ανοίγει ένα νέο παράθυρο για τη διαστημική φυσική και για τις ανθρώπινες και ρομποτικές αποστολές σε μια εποχή ανανεωμένης σεληνιακής εξερεύνησης. Ο πρώτος ανιχνευτής αρνητικών ιόντων στη Σελήνη λειτούργησε διακοπτόμενα για να συλλέξει πάνω από τρεις ώρες δεδομένων - τρεις φορές περισσότερα από όσα χρειάζονταν οι επιστημονικές ομάδες για την επιτυχία της αποστολής. Αυτή ήταν η πρώτη φορά που ο ESA παρήγαγε επιστημονικά δεδομένα στη σεληνιακή επιφάνεια.

«Αυτή ήταν η πρώτη δραστηριότητα του ESA στην επιφάνεια της Σελήνης, μια παγκόσμια πρωτοτυπία από επιστημονική άποψη και μια πρώτη σεληνιακή συνεργασία με την Κίνα. Συλλέξαμε έναν όγκο και μια ποιότητα δεδομένων που ξεπέρασαν κατά πολύ τις προσδοκίες μας», λέει ο Neil Melville, τεχνικός υπεύθυνος του ESA για το πείραμα που κατασκεύασε το Σουηδικό Ινστιτούτο Διαστημικής Φυσικής (IRF).

Αρνητικά ιόντα - το κομμάτι που έλειπε

Ο ηλιακός άνεμος είναι μια συνεχής ροή ακτινοβολίας και σωματιδίων από τον Ήλιο. Το μαγνητικό πεδίο της Γης λειτουργεί ως ασπίδα. Αντίθετα, η Σελήνη δεν έχει μαγνητικό πεδίο και μια πολύ λεπτή ατμόσφαιρα, που ονομάζεται εξώσφαιρα. Όταν ο ηλιακός άνεμος προσκρούει στη Σελήνη, η επιφάνεια αντιδρά, εκτοξεύοντας δευτερογενή σωματίδια.

Τα σωματίδια αυτά μπορεί να είναι θετικά ή αρνητικά φορτισμένα ή να μην έχουν καθόλου φορτίο. Ενώ τα θετικά φορτισμένα σωματίδια έχουν μετρηθεί από την τροχιά στο παρελθόν, η μέτρηση των αρνητικών σωματιδίων ήταν μια πρόκληση. Τα αρνητικά ιόντα είναι βραχύβια και δεν μπορούν να φτάσουν σε τροχιά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι Ευρωπαίοι επιστήμονες έπρεπε να λειτουργήσουν το όργανό τους κοντά στη σεληνιακή επιφάνεια - μια πρωτοφανής αποστολή για έναν ανιχνευτή σωματιδίων.

«Αυτές οι παρατηρήσεις στη Σελήνη θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα το περιβάλλον της επιφάνειας και θα λειτουργήσουν ως οδηγός για τη διερεύνηση πληθυσμών αρνητικών ιόντων σε άλλα αέρινα σώματα του Ηλιακού Συστήματος, από πλανήτες έως αστεροειδείς και άλλα φεγγάρια», εξηγεί ο Martin Wieser, κύριος ερευνητής του NILS στο IRF.

Μια επιστημονική ομάδα εργάζεται ήδη για ερευνητικές δημοσιεύσεις υψηλού επιπέδου για να μοιραστεί τα ευρήματα. Αυτές οι μετρήσεις και τα όργανα που χρησιμοποιήθηκαν μπορεί να έχουν εφαρμογές για περαιτέρω έρευνες του σεληνιακού περιβάλλοντος.

Το Chang'e-6 προσεδαφίστηκε με επιτυχία σε έναν τεράστιο κρατήρα της μακρινής πλευράς της Σελήνης, γνωστό ως Λεκάνη του Νότιου Πόλου-Aitken, την 1η Ιουνίου 2024. Η ομάδα NILS ανέλυσε τις παραμέτρους της θέσης προσγείωσης, της στάσης, της γωνίας του Ήλιου και των θερμοκρασιών και ζήτησε να ενεργοποιηθεί το όργανο περίπου τέσσερις ώρες μετά την προσγείωση.

Το NILS άρχισε να συλλέγει επιστημονικά δεδομένα 280 λεπτά μετά την προσεδάφιση. Η πρώτη περίοδος συλλογής δεδομένων διήρκεσε 23 λεπτά, έως ότου το όργανο επανήλθε σε χαμηλή τάση. Ακολούθησαν μερικοί ακόμη γύροι συλλογής δεδομένων μεταξύ διακοπών επικοινωνίας και επανεκκινήσεων.

«Εναλλασσόμασταν μεταξύ σύντομων ξεσπασμάτων πλήρους ισχύος και μεγάλων περιόδων ψύξης, επειδή το όργανο θερμαινόταν. Το γεγονός ότι παρέμεινε εντός των ορίων του θερμικού σχεδιασμού του και κατάφερε να ανακάμψει υπό εξαιρετικά θερμές συνθήκες αποτελεί απόδειξη της ποιότητας της εργασίας του Σουηδικού Ινστιτούτου Διαστημικής Φυσικής», λέει ο Neil.

Το NILS τελικά απενεργοποιήθηκε στις 3 Ιουνίου 2024.

[via]