「溶けた」月は悪い未来の着陸場所を作る

Send

月面偵察オービター（LRO）に搭載されたミニチュア無線周波数（min-RF）レーダー機器は、月のクレーターの周りで衝撃の融解がどのように形成されるかについていくつかの興味深いことを明らかにしています。クレーターや噴出物は惑星の表面にそのような壮大な特徴を形成するため、多くのものが知られています。しかし、メルトはインパクトプロセスのかなりマイナーなコンポーネントであり、そのため、簡単に観察することはできません。したがって、インパクトメルトについてはほとんど知られていません。現在、ミニRFレーダー機器からの新しいデータは、この知識のギャップを埋めるのに役立ち、月の将来の着陸地点への洞察も提供しています。

レーダーはアクティブなリモートセンシングシステムです。つまり、信号を送信し、反射したものを記録して、遭遇した表面に関する情報を提供します。送信された信号が滑らかな表面に当たると、返された信号の偏光方向は送信されたものと反対になります。ただし、表面が粗い場合、信号は2回以上跳ね返り、毎回偏光が切り替わるため、返される偏光は送信信号と同じになります。送信された信号の偏波を制御し、返された信号の偏波を監視することによって、研究者は、CPRと呼ばれるパラメーターである、同じセンスと反対のセンスの円偏波の比率を計算できます。滑らかな表面はCPRが低く、粗い表面はCPRが高くなります。

ミニRFはレーダーのSバンドで波長12.6 cmで送信するため、12.6 cmスケールでの表面粗さを知ることができます。たとえば、サイズが約1〜2 mmの砂粒（透過波長よりもはるかに小さい）で覆われた砂浜は、Mini-RFに対して滑らかに見えます（CPR値が低い）。ただし、手のサイズの小石（およそ透過波長のサイズ）で覆われたビーチは、粗く表示されます（CPR値が高くなります）。この種の情報は、現在のところ、既存の画像データからは利用できないことに注意することが重要です。このデータは、せいぜい50 cmスケールでしか解決できません。さらに、ミニRFレーダーは水面下1 mまで侵入できるため、埋設面に関する情報も提供されます。

ミニRFデータを使用して、リンカーター博士と、NASAゴダード宇宙飛行センター、ジョンズホプキンス大学、月惑星研究所の研究者チームは、さまざまなクレーターの周りの衝撃融解を調べています。彼らは、影響を与える溶融池と流れが、周囲の非溶融領域よりも大きいCPR値を持つ傾向があることを発見しました。つまり、ミニRFデータを使用して、埋め込み材料を含む溶融材料を見つけて特定することができます。彼らの限られた調査から、カーター博士と彼女のチームは、インパクトメルトの池と流れが以前に知られているよりも月でより一般的であることを発見しました。より多くの作業を行うことで、月のクレーターの周りのメルトポンドとフローの数とサイズをより適切にカタログ化できるようになり、衝撃によって生成されるメルトの量とその移動方法に関する理解が深まります。

カーター博士と彼女のチームは、個々の溶融池または流動内で、粗さの値が変化する可能性があることも発見しました。粗い表面は、その下にあるまだ溶融している液体によって押されているため、部分的に冷却された地殻が束になることを表す場合があります。このような隆起は、地上の溶岩流に見られます。滑らかな表面は、急速に冷却された溶融物、または最後に溶融して池に到着する（したがって、より多くの流入する溶融物から押し出されない）場合があります。ただし、視覚的な画像ではかなり平坦に見える「滑らかな」溶融物であっても、CPR値が非常に高くなる傾向があり、実際には非常に粗いことを示しています。おそらく、このスケールでは非常に粗くするために、溶融材料に連行された固体岩石や噴出物の破片（現在利用可能な画像では見ることができないもの）が大量に含まれている可能性があります。この種の表面がどのように見えるかを理解するために、地上のa'aフロー（実際には月のメルトよりもわずかに粗くない）を考えることができます。

この研究は、将来の月探査に重要な意味を持っています。流れに凹凸があると、表面に着地するのがどれほど難しいか想像してみてください。これが、サイト選択科学者が宇宙船が着陸する滑らかな領域の特定に非常に力を入れている理由です。ただし、視覚的なイメージで非常に滑らかに見える表面が実際にフローのように粗い場合、これは問題を引き起こす可能性があります。ミニRFデータは、そのような大まかな領域を特定し、それらを考慮から除外するのに役立ちます。