Miniatúrny rádiofrekvenčný (min-RF) radarový prístroj na palube lunárneho prieskumného orbitra (LRO) odhaľuje niektoré zaujímavé veci o tom, ako sa topia dopady okolo kráterov na Mesiaci. O kráteroch a ejektoch je veľa známe, pretože na planétových povrchoch vytvárajú také veľkolepé rysy. Tavenina je však pomerne malou súčasťou procesu nárazu, a preto nie je tak ľahko pozorovateľná. O nárazových taveninách je preto známe relatívne málo. Teraz nové údaje z mini-RF radarového prístroja pomáhajú zaplniť túto medzeru vo vedomostiach a tiež umožňujú nahliadnuť do budúcich pristávacích miest na Mesiaci.
Radar je aktívny systém diaľkového snímania, čo znamená, že vysiela signál a potom zaznamenáva, čo sa odrazí späť a poskytuje informácie o povrchoch, ktoré sa vyskytli. Ak vysielaný signál narazí na hladký povrch, potom bude mať vrátený signál smer polarizácie, ktorý je opačný ako to, čo bolo vysielané. Ak je však povrch drsný, signál sa môže odraziť viac ako jedenkrát a zakaždým prepnúť polarizáciu, takže vrátená polarizácia bude rovnaká ako prenášané signály. Kontrolovaním polarizácie prenášaného signálu a monitorovaním polarizácie vrátených signálov môžu vedci vypočítať pomer cirkulácie polarizácie rovnakého zmyslu a opačného zmyslu, parametra nazývaného CPR. Hladké povrchy budú mať nízky KPR, zatiaľ čo drsné povrchy budú mať vysoký KPR.
Mini-RF vysiela v radarovom pásme S pri vlnových dĺžkach 12,6 cm, a tak nám hovorí o drsnosti povrchu v mierke 12,6 cm. Napríklad piesočná pláž pokrytá piesočnatými zrnami, ktoré majú veľkosť asi 1 - 2 mm (oveľa menšia ako prenášaná vlnová dĺžka), sa bude zdať plynulá pre Mini-RF (majú nízke hodnoty CPR). Ale pláž pokrytá kamienkami veľkosti ručne (približne o veľkosti prenášanej vlnovej dĺžky) sa javí drsná (má vysoké hodnoty CPR). Je dôležité si uvedomiť, že tento druh informácií nie je v súčasnosti k dispozícii z našich existujúcich obrazových údajov, ktoré aj v najlepšom prípade dokážu veci vyriešiť iba v mierke 50 cm. Okrem toho môže mini-RF radar prenikať až do 1 m pod povrchom, čím poskytuje informácie aj o podzemných povrchoch.
V spolupráci s údajmi mini-RF sa Dr. Lynn Carter a skupina vedcov z Goddard Space Flight Center NASA, Univerzita Johnsa Hopkinsa a Lunárny a planetárny inštitút pozreli na dopady okolo rôznych kráterov. Zistili, že nárazové nádrže a toky majú tendenciu mať hodnoty CPR, ktoré sú vyššie ako hodnoty okolitých oblastí, ktoré nie sú topené. To znamená, že údaje mini-RF sa môžu použiť na nájdenie a identifikáciu roztavených materiálov vrátane tých pochovaných! Z ich obmedzeného prieskumu Dr. Carter a jej tím zistili, že dopady na taveninu a toky sú na Mesiaci bežnejšie, ako sa predtým myslelo. S väčšou prácou dokážu lepšie katalogizovať počet a veľkosť taveninových rybníkov a tokov okolo lunárnych kráterov, čím zlepšia naše pochopenie toho, koľko taveniny sa vyrába pri náraze a ako cestuje.
Carterová a jej tím tiež zistili, že v jednotlivých rybníkoch alebo tokoch taveniny sa hodnoty drsnosti môžu líšiť. Hrubé povrchy môžu predstavovať zhlukovanie čiastočne ochladenej kôry, keď je tlačená taveninou pod ňou. Takéto tlakové hrebene sú pozorované pri pozemských lávových prúdoch. Hladké povrchy môžu predstavovať taveniny, ktoré sa rýchlo ochladzujú, alebo posledné topenia, ktoré sa dostanú k rybníku (a teda nie sú vystavené tlačeniu z viac pritekajúcej taveniny). Ale dokonca aj „hladké“ topenia, ktoré sa javia vo vizuálnych obrazoch celkom ploché, majú tendenciu mať veľmi vysoké hodnoty CPR, čo naznačuje, že sú v skutočnosti veľmi drsné. Pravdepodobne je v pevnom materiáli veľa pevných kameňov a trosiek (niečo, čo nevidíme v súčasnosti dostupných snímkach), ktoré ich robí tak drsnými v tomto merítku. Aby sme pochopili, ako by tento druh povrchu mohol vyzerať, môžeme uvažovať o pozemských tokoch (ktoré sú v skutočnosti o niečo menej drsné ako lúče topenia).
Táto práca má dôležité dôsledky pre budúce lunárne prieskumy. Predstavte si, aké ťažké by bolo pristátie na povrchu, ako je drsné pri toku. To je dôvod, prečo vedci pri výbere lokality veľmi tvrdo pracujú na identifikácii hladkých plôch pre pristátie kozmických lodí. Ak však povrchy, ktoré vyzerajú mimoriadne hladko vo vizuálnych obrazoch, sú v skutočnosti drsné ako pri toku, môže to predstavovať problém. Údaje mini-RF by mohli byť nápomocné pri identifikácii takýchto drsných oblastí a pri ich eliminácii.
Zdroj: Počiatočné pozorovania topenia lunárneho nárazu a ejekčných tokov pomocou radaru Mini-RF, Carter a kol., Journal of Geophysical Research V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
