Chinas Weltraumbehörde enthüllt, was sie von der Tiefenradarsonde auf der anderen Seite des Mondes gelernt hat

Am 3. Januar 2019 hat die chinesische Raumfahrtbehörde (CNSA) erstmals einen Menschen erreicht: Sie hat erfolgreich einen Lander auf der anderen Seite des Mondes platziert. Heute enthüllt das Team neue Erkenntnisse darüber, was sie unter der Mondoberfläche gefunden haben.

Das Chang'e 4-Team hat in einem neuen Artikel die erste bodendurchdringende Radarstudie der Mondseite veröffentlicht . Die Sonde entdeckte poröses und körniges Material, das mit Felsbrocken unter der Oberfläche besetzt war, eine andere Gesteinsart als auf der nahen Seite des Mondes und wahrscheinlich das Ergebnis von Material, das durch einen großen Aufprall ausgebaggert wurde.

"Während der Apollo-Missionen wurden geophysikalische Studien durchgeführt, jedoch nicht mit einer solchen Auflösung", sagte Elena Pettinelli, eine der entsprechenden Autoren des Papiers an der Università degli studi Roma Tre in Italien, gegenüber Gizmodo.

Die CNSA startete 2018 erstmals den Queqiao-Relaissatelliten zum Lagrange-Punkt L2, einem stabilen Punkt in Bezug auf Erde und Sonne, um mit dem Lander kommunizieren zu können. Der Chang'e 4 Lander und sein Yutu-2 Rover folgten und wurden erfolgreich die erste Mission, die auf der anderen Seite des Mondes landete und im Von Kármán Krater landete. Die Experimente haben seitdem Daten aufgenommen, und die heutige neue Version stammt aus dem Lunar Penetrating Radar (LPR-Experiment) des Rovers.

Das LPR funktioniert ähnlich wie Luftradar, erklärte Pettinelli. Eine Sendeantenne schießt elektromagnetische Wellen als kurzen Energiestoß in den Boden. Die Wellen bewegen sich, bis sie auf eine Grenze stoßen, einen Unterschied in den geologischen Eigenschaften des Gesteins. Einige von ihnen prallen ab und kehren zum Empfangsradar zurück, während andere weiter absteigen, bevor sie von der nächsten Grenze reflektieren. Die in Science Advances veröffentlichte Studie stellt eine Analyse der ersten beiden Mondtage dar (ein Mondtag dauert etwa einen Erdmonat).

Diese Ergebnisse stellen laut dem Papier ein viel tieferes Eindringen in die Mondoberfläche dar als frühere Missionen. Das Radar enthüllte eine Schicht homogenen Materials in 12 Metern Tiefe mit sporadischen Gesteinen. dann von 12 bis 24 Metern eine Schicht von meist gleichmäßig verteilten Gesteinen mit einem Durchmesser von 0,2 bis 1 Meter; und dann eine Schicht Felsbrocken, gemischt mit feinerem Material. Tiefer als 24 Meter befanden sich Regionen mit weniger Gesteinen, wobei die größeren größtenteils näher an der Oberfläche lagen sowie Regionen, die für das Radar transparent waren, was darauf hindeutete, dass sie hauptsächlich aus feinkörnigen Schmutzpartikeln bestanden.

Zusammengenommen implizieren die Radarbilder, dass die Forscher Ejekta-Ablagerungen betrachten - Gesteine, die sich nach verschiedenen Asteroideneinschlägen auf der Oberfläche niedergelassen haben und mit feinen Körnern gemischt sind, die sich im Laufe der Zeit ansammeln. Es ist nicht möglich zu verfolgen, welche Steine ​​zu welchen Einschlägen gehören oder welche Krater, und das Radar konnte nicht bis zum Boden des Regolithen vordringen. Dennoch schreiben die Forscher: „Diese Arbeit zeigt, dass der umfassende Einsatz des LPR unser Verständnis der Geschichte der Mondeinflüsse und des Vulkanismus erheblich verbessern und neue Erkenntnisse über das Verständnis der geologischen Entwicklung der anderen Seite des Mondes liefern kann.“

Diese Radarbilder sind viel tiefer als die, die von der Chang'e 3-Mission auf der Mondnähe aufgenommen wurden, sagte Pettinelli. Die Eigenschaften des Gesteins auf der nahen Seite erschwerten das Eindringen des Radarsignals.

Bradley  Thomson, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Department of Earth and Planetary Sciences der University of Tennessee, der das Papier überprüfte, fand die Ergebnisse angesichts der Herausforderung, Experimente auf der anderen Seite des Mondes durchzuführen, überzeugend und aufregend. Er wies darauf hin, dass das LPR einen einfachen Zugang zum Monduntergrund biete, aber seine Nachteile habe.

"Man kann vergrabene Grenzflächen oder Gesteine ​​erkennen, aber es ist nicht immer klar, um welche Schichten es sich handelt, z. B. Schichten von Auswurfkraterauswurf, Lavastromschichten usw. Hier scheint es, dass die Schichtung mit Aufprallprozessen zusammenhängt, nicht mit vulkanischen Schichten." Sagte Thomson.

Es gibt noch viel zu tun. Der Yutu-2-Rover arbeitet in zwei Frequenzbereichen, hoch und niedrig. In diesem Artikel werden nur die Hochfrequenzdaten aufgeführt. Die Niederfrequenzdaten stellen eine Verarbeitungsherausforderung dar, da der Körper des Rovers selbst das Radarsignal durcheinander bringen kann. "Wir können viel tiefer gehen, wenn wir einen Weg finden, die Daten zu verarbeiten und das Rauschen und die Interferenz des Rovers auf dem Antennensignal zu beseitigen", sagte Pettinelli.

Im Moment hat das Team jedoch bewiesen, dass sein Radarsystem funktioniert und dass es als nützliches Werkzeug dienen wird, um die Geschichte der Auswirkungen auf die andere Seite des Mondes aufzudecken.