Lähivuosina NASA lähettää astronautit takaisin Kuuhun ensimmäistä kertaa viimeisimmän Apollo-operaation jälkeen vuonna 1972. Takaisin toukokuussa NASA ilmoitti, että suunnitelmaa - joka tunnetaan virallisesti nimellä Project Artemis - nopeutetaan ja tapahtuu seuraavien viiden vuoden aikana. Uuden aikajanan mukaan Artemis lähettää ensimmäisen naisen ja seuraavan miehen Kuun eteläiseen napa-alueeseen vuoteen 2024 mennessä.
Tätä varten NASA työskentelee kuukautiskierroksen parissa, joka etsii ja kartoittaa vesiesiintymät Kuun eteläisellä napa-alueella. Se tunnetaan nimellä Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), ja sen on tarkoitus toimittaa kuun pintaan vuoteen 2022 mennessä. Operaatio kerää tietoja, jotka auttavat tulevia operaatioita etelänavan ja Aitkenin valuma-alueella ja mahdollisen perustaa sinne.
Siellä saavuttuaan, rover kulkee useita kilometrejä ja luottaa näytteeseen erilaisista maaympäristöistä tieteellisten välineiden sarjassa - joka sisältää yhden metrin (3,3 jalan) poran -. 100 päivän kuluessa VIPER: n keräämiä tietoja käytetään ensimmäisten maailmankuukausien Kuun vesivarokarttojen luomiseen. Tämä on erittäin hyödyllistä, kun sinne on perustettu pysyvä ihmisasunto.
Daniel Andrews, VIPER-tehtävän projektipäällikkö ja tekniikan johtaja NASA: n Ames-tutkimuskeskuksessa, sanoi äskettäisessä NASA: n lehdistötiedotteessa:
”Avain Kuussa elämiseen on vesi - sama kuin täällä maan päällä. Kuukauden vesi-jään vahvistuksen jälkeen kymmenen vuotta sitten on kysymys siitä, voisiko Kuu sisältää todella paljon resursseja, joita tarvitsemme elääksesi muualla maailmassa. Tämä rover auttaa meitä vastaamaan moniin kysymyksiin, joita meillä on siitä, missä vesi on ja kuinka paljon meillä on käyttöä. "
Useiden vuosien ajan tutkijat ovat tietäneet, että kuun napa-alueilla on runsaasti vesijäätä. Tämä jää olisi välttämätöntä ihmisille kestävän läsnäolon luomiseksi Kuussa, koska sitä voidaan käyttää kaikkeen kasteluun ja juomaveteen happea sisältävän kaasun ja vetypolttoaineen valmistukseen asti.
Tämän jään läsnäolo vahvistettiin vuonna 2009, kun NASA kaatui LUNAR-kraatterin tarkkailu- ja havainto satelliittiin (LCROSS) lähellä etelänapaa ja mittasi syntyneen pölyn, joka oli potkut. Tämän ja muiden tehtävien tiedot ovat keränneet tietoja, jotka osoittavat, että siellä on potentiaalisesti miljoonia tonneja vesijäätä.
Tämän jään esiintyminen johtuu Kuun aksiaalisesta kallistumisesta, mikä varmistaa, että napa-alueet ovat pysyvästi varjostettuja. Koska komeetan ja meteorin vaikutuksista (samoin kuin auringon tuulen ja kuun maaperän välisestä vuorovaikutuksesta) kertyi jään, suoran auringonvalon puuttuminen esti jään sublimoitumasta happea ja vetykaasua varten ja kadonneen avaruuteen.
Tämän veden saaminen edellyttää, että tutkijat oppivat enemmän esiintymien sijainnista ja luonteesta puhumattakaan siitä, että ne kehittävät strategioita, joilla se voidaan ottaa talteen kuun maaperästä. Kuten VIPER: n projektitieteilijä Anthony Colaprete sanoi:
”On uskomattoman jännittävää saada kulkuri etelän navan uuteen ja ainutlaatuiseen ympäristöön tutkimaan, mistä tarkalleen voimme kerätä kyseisen veden. VIPER kertoo meille, missä kohteissa pitoisuudet ovat korkeimmat ja kuinka syvälle pinnan alapuolelle on mentävä pääsemään veteen. ”
Tätä varten VIPER tutkii, miten erilaiset valo- ja lämpöolosuhteet johtavat erilaisten maaympäristöjen luomiseen. Keräämällä tietoja vesimääristä ja muista elementeistä kussakin, NASA pystyy kartoittamaan, missä vettä todennäköisesti löytyy muista kohdista kuun pinnan yli. Havaitseminen ja analysointi kuuluvat neljään tieteelliseen instrumenttiin.
Ensinnäkin on olemassa neutronispektrometrijärjestelmä (NSS), jota käytetään tunnistamaan pinnan alapuolella olevat veden talletukset, jotka edellyttävät lisätutkimuksia. VIPER ottaa sitten käyttöön Regolithin ja jääporan uuden maaston tutkimiseksi (TRIDENT), jota kehitetään Honeybee Roboticsin avulla, poranäytteiden saamiseksi jopa metristä merenpinnan alapuolelle.
Nämä poranäytteet analysoidaan sitten NASA: n Kennedyn avaruuskeskuksesta kehitetyllä massaspektrometrillä (MSolo), joka kehitetään NASA: n Kennelyn avaruuskeskuksessa, ja Amesin kehittämällä lähellä olevaa infrapunahaihtuvaa haihtuvaa spektrometriä (NIRVSS) käyttävällä laitteella. Nämä kaksi instrumenttia määrittävät poran tuottaman veden ja muiden potentiaalisesti saavutettavissa olevien resurssien koostumuksen ja pitoisuuden.
VIPER-rover on osa Lunar Discovery and Exploration -ohjelmaa - jota hallinnoi NASA: n tiedeoperaation johtaja - ja se on tulosta huomattavasta virastojen välisestä yhteistyöstä. NASA Ames-tutkimuskeskus vastaa roverin toiminnan hallinnasta sekä sen ohjelmistojen, järjestelmien ja operaatiotieteiden kehittämisestä.
Samaan aikaan Johnson Space Center on suunnitellut roverin laitteiston, kun taas tieteelliset instrumentit toimittavat Ames ja Kennedy Space Center. Honeybee Robotics -sovelluksen lisäksi roveria kuuhun kuljettavat laukaisupalvelut ja laskeutumispalvelut tarjoavat kaupalliset kumppanit, kuten United Launch Alliance ja Astrobotic.
Tämä tapahtuu NASA: n Commercial Lunar Payload Services (CLPS) -palvelun kautta, joka etsii kumppaneita lähettämään hyötykuormat Kuulle ennen astronautteja vuoteen 2024 mennessä.
