LCROSSは、惑星体を研究するために衝撃に依存するという点で、珍しい任務でした。ミッションは珍しいだけでなく、中空のケンタウロスロケットブースターを月に打ち込むことによって排出された噴出物も異常でした。
ブラウン大学のLCROSS科学チームのメンバーであるピートシュルツ氏は、「固体インパクターによる通常の衝撃では、破片が上に出るほど倒れます。逆に、ランプシェードが消えるにつれて、だんだん広くなります」と述べています。 「しかし、中空インパクター（空のロケットブースター）の構成により、低角度のプルームと、さらに重要なことに、ほぼまっすぐに飛ぶ非常に目立つ高角度のプルームの両方を備えたプルームが作成されました。」
この高いプルームはデブリを十分に上昇させたので、日光に照らされ、宇宙船で研究することができました。
衝撃の前に宣伝されたように、プルームは地球から見られませんでしたが、LCROSSシェパーディング宇宙船と月偵察オービターの両方によって見られました。使命のケンタウロスを使用することは、使命の設計によるものではなく、入手可能なものを使用することでした。しかし、それは素晴らしい選択であることがわかりました。
「私たちはとても幸運だったと思います」と、シュルツ氏は今週の電話インタビューでSpace Magazineに語った。 「私は別のデザインだと思います、そして私たちは非常に異なる結果を得たかもしれません。ほこりがあまり日光に当たらないことがあり、プルームは非常に一時的なものでした。」
がれきが日光に当たるほど高くなるには、クレーターの底から約0.5マイル上まで上がる必要がありました。
「これを見通しに入れるために、我々は破片を米国で最も高い建物であるシアーズタワーの高さの2倍の高さまで投げる必要がありました。これで月の重力が減ったため、月を地球に戻し、それを比較すると、ワシントン記念塔の上にボールを投げるようなものです。したがって、克服すべき重力はたくさんあります。中空のインパクターを使用したため、この影響があったことがわかりました。」
ロケットブースターがヒットしてクレーターが形成され始めると、月面が崩壊し、ほぼジェットのように太陽光に向かって上向きに発射され、レゴリスに閉じ込められていた揮発性物質を運びます。
影響がどのようになるかを理解するために、大学院生のブレンダンハーマリンを含むシュルツと彼のチームは、小規模な影響とモデリングを行いました。彼らのテストは実際の衝撃の数か月前に行われ、小さな半インチの発射体をさまざまな表面に使用しました。
「ほとんどの影響は、モデル化するときに、影響力が強いと想定しています」とシュルツ氏は語った。 「私たちは、固体と中空の両方の発射体を使って実験を行いましたが、中空の発射体を使用したとき、本当に驚きました。破片が外側に移動するだけでなく、上方にも移動するのを見ました。」
「実際のLCROSSの影響で何が見られるかは正確にはわかりませんでしたが、テストでは多くのことが説明されました」とSchultz氏は続け、「なぜ私たちが何をしたのか、なぜこんなに長い間プルームを見たのかを説明しました。逆さのランプシェードや漏斗のように広がっていたら、破片は上がって下がっており、おそらく約20秒以内に完了していました。代わりに、それは今後も続きました。」
しかし、いくつかの予想される瞬間がありました。 LCROSSシェパーディング宇宙船が月面に近づくと、トニーコラプテとチームはカメラの露出を再調整し、チームは衝突前の最後の数秒間で月の表面を実際に見ることができました。
「それは素晴らしかった」とシュルツは言った。 「つまり、クレーターを見ることができ、クレーターの大きさの見積もりを得ることができました。そして、私たちの予測が言っていたことに意味がありました。しかし、この高角度のプルームの残骸がまだ水面に戻っていることも確認できました。これはほぼ真っ直ぐに宇宙に向かって発砲されたに違いないが、今は月に戻ってきた。私たちはそれを非常に拡散した雲とみなし、レゴリスの残りの部分が噴水のように戻ってくるのを見ました。私にとって、それは最もエキサイティングな部分でした。」
シュルツ氏は、インパクトの間緊張していたと語った。
「私は告白しなければなりません、私たちはピンと針の上にいました」と彼は言った、「これは1/2インチの発射体を使用する実験よりはるかに大きく、それがスケールアップするかどうかわからなかったからです。私たちは、子供が乗っていないスクールバスのように月に激突している何かに対処していましたが、それが小さなモデルと同じように動作するかどうかはわかりませんでした。」
そして、プルームはモデルのように機能しましたが、衝撃と、現在カベウスクレーターに存在することが発見されたものの両方に、多くの驚きがありました。
「私たちは、それが水面にぶつかるときを知っていました。私たちは、私たちが進んでいる速度と水面より上にある場所を知っています。そして、フラッシュを見るまでに遅延があり、それは本当に驚きでした」前記。 「約0.5秒の遅延でしたが、上昇して明るくなるまでに約3分の1秒の遅延がありました。全体が明るくなるまでに7秒の時間がかかりました。それがふわふわした表面の特徴です。」
シュルツは、実験とモデリングから、そして彼が共同研究者であったディープインパクトミッションとの比較から、それはおそらく「ふわふわした」表面であると彼らは知っていると言いました。
「私たちが最初に気づいたことの1つは、これは通常のレゴリスではないということです。月について通常考えていることです」とシュルツ氏は語った。 「私たちはフラッシュを見て、どのタイプのスペクトルを見たかを探しました。スペクトルには、元素と化合物の組成のフィンガープリントがあります。低速のため、実際にはあまり目にすることができなかったはずです。しかし、代わりにすぐに数回ヒットし、水の加熱の副産物のこの波長での特徴であるOHの突然の放出を確認しました。その後、次の2秒間の露出で物事が出現し始めたとき、全体的なスペクトルが明るくなり、より多くのダストが見られたことを意味しました。しかし、それから、ビーコンのように、非常に明るいナトリウム線である、ナトリウムのこの大きな巨大なピークを見ました。」
そして、非常に奇妙な他の2つのラインがありました。 「私たちが見つけることができる最高の協会は銀でした」とシュルツは言いました。 「それは驚きでした。その後、より多くの物質が日光に当たると、これらすべての他の輝線が現れ始めました。これは、私たちがほこりを太陽光に放り込んでいたことを示唆しており、カベウスの影で文字通り時間内に凍っていた揮発性物質が加熱されて放出されていました。」
これらの化合物の一部には、水とOHだけでなく、一酸化炭素、二酸化炭素、メタンなども含まれています。「月について話すとき、私たちは考えないことです」とSchultzは言いました。 「これらは、彗星について考えるときに私たちが考える化合物です。そのため、今、極で見ているのは、この種の材料の多くをもたらす長い影響の影響の結果であるという立場にあります。 」 （最近のLCROSSの結果について詳しくは、Tony Colapreteへのインタビューをご覧ください。）
しかし、月がこれらの揮発性物質をどのように保持し、それらがどのように極地のクレーターになるのかは誰にもわかりません。
それを理解するために、シュルツは月へのより多くのミッションが必要であると言いました。
「アポロ宇宙飛行士がそこにいたとしても、40年後の今、これらすべての新しい情報から頭が一瞬になったものを見つけています」とシュルツ氏は語った。 「それはあなたを示すために行きます、あなたは訪問してあなたが場所を知っていると思うことができます、しかしあなたは戻ってそしておそらくそこに住んでさえいる必要があります。」
シュルツ氏は、実験家として独りぼっちになることは決してないが、実際のプルームがモデルのように振る舞う様子を見て、彼と彼のチームは非常に満足していたと語った。 「実験は自然にあなたにレッスンを教えさせています、そしてそれが彼らがするのが非常に興味深い理由です。私たちはほとんど毎日謙虚です。」
