Maanrover Yutu-2 onthult de wereld onder zijn wielen

Astronomen die graag willen weten hoe hemellichamen er van de binnenkant uit zien, komen deze week aan hun trekken. De Chinese maan-rover Yutu-2 heeft een grondradar instrument en daar werden de eerste resultaten van gepubliceerd. Chang’e 4 en de Yutu-2 rover, die vorig jaar landden in de Von Kármán krater op de achterkant van de maan, zijn nog altijd actief. Ze hebben al 14 keer de koude maan-nacht en de hitte van 15 maan-dagen overleefd.

eaay6898_F1.large.jpg
Links: de Von Kármán en Finsen kraters. De gele lijnen geven ejecta van de Finsen krater aan die mogelijk in de bodem onder Yutu-2 terecht zijn gekomen. Rechts: de route van Yutu-2 (credits: CNSA/CLEP)

Opmerkelijk genoeg drong de grondradar van Yutu-2 drie keer dieper door dan de Yutu rover die zo’n zelfde instrument mee had in 2013. Deze rover landde met Chang’e 3 aan de voorkant van de maan, in Sinus Iridium. De 500 MHz radarpulsen van Yutu-2 drongen door tot maar liefst 40 meter. De reden dat de radar zo veel verder doordringt in de Von Kármán krater, is dat de bodem waar Yutu-2 over rijdt, waarschijnlijk veel poreuzer is dan die onder Yutu uit 2013.

Wat zich onder het oppervlak bevond, bleek moeilijk in beeld te brengen. Deels omdat de elektromagnetische koppeling van de radarpulsen met de metalen behuizing van de rover, en deels omdat het waarschijnlijk bezaaid ligt met rotsen van verschillende grootten. Dat maakte de situatie complexer. Door meerdere doorsneden te maken en door gebruik te maken van een algoritme om de data te behandelen, konden de wetenschappers toch een soort 3D beeld maken van wat er zich onder Yutu-2 bevond.

eaay6898_F2.large.jpg
Bovenaan de gegevens van Yutu-2’s Lunar Penetrating Radar (LPR). Figuur B laat een zogenaamde tomografie (een doorsnede) zien van de bodem. Figuur C geeft weer hoe de wetenschappers denken dat de bodem er uit ziet. (Afbeeldingen: Chunlai Li et. al.)

Wat men denkt, is dat al deze rotsen in de bodem geraakt zijn in een turbulentere tijd, zo’n 3,6 miljard jaar geleden (in geologische tijdvakken op de maan: het Prenectarium). Kennelijk vielen toen veel meer meteorieten in het gebied en die zijn achtergebleven geraakt in de bodem. Ook ejecta van dit soort inslagen behoren waarschijnlijk tot deze populatie rotsen.

eaay6898_F3.large.jpg
De wereld onder de route die Yutu-2 gereden heeft. (Afbeelding: Chunlai Li et. al.)

Deze resultaten zijn van de eerste twee maan-dagen van het radarinstrument van Yutu-2. Inmiddels is deze rover aan maan-dag nummer 15 bezig. En hoewel de rover slechts langzaam verder rijdt, doet hij nog altijd interessante vondsten. Zo werden in december lichtgekleurde stukken rots gevonden. Nadere inspectie leerde dat deze rotsen weinig erosie ondergaan hadden.

yutu2_lichtgekleurde_rotsen.PNG
Roodomcirkeld: een lichter gekleurd stuk rots. (Credits: CNSA/CLEP)

Erosie op de maan wordt veroorzaakt door micrometeorieten. Hoe meer erosie daarvan, hoe ouder de rotsen. Deze stukken rots waren jonger dan de omgeving, alhoewel het lastig was te zeggen hoe jong ze werkelijk waren. De roverbestuurders hebben ongetwijfeld meer metingen eraan verricht, maar die waren nog niet vrij gegeven.

Bronnen:

https://phys.org/news/2020-02-side-moon-change-probes-meters.html

https://advances.sciencemag.org/content/6/9/eaay6898

https://mp.weixin.qq.com/s/pcWvsvosHrypKBMbejxp3A

https://www.space.com/china-chang-e-4-moon-rover-finds-young-rocks.html

 

Coverafbeelding: Chunlai Li et. al.

Chinese monstername missie naar de maan uitgesteld tot eind 2020

De Chinese missie om 2 kg aan monsters van de maan terug te brengen naar Aarde, Chang’e 5, is uitgesteld tot eind 2020. Deze Lange Mars-5 raket, vergelijkbaar met de Amerikaanse Delta IV Heavy, ondervond problemen bij zijn tweede vlucht in 2017. Sindsdien is er lang aan de raket gewerkt.

Inmiddels zijn de boosters van de volgende Lange Mars-5 raket richting het Wenchang lanceercomplex op het eiland Hainan getransporteerd. De eerstvolgende vlucht staat gepland in half december. Als die goed gaat, kan de Chinese Mars-orbiter en -rover Huoxing-1 (HX-1) gelanceerd worden vanaf 23 juli 2020. En daarna Chang’e 5.

Chang’e 5 bestaat uit een lander en een orbiter. De bestemming van de lander is Oceanus Procellarum, in de buurt van de vulkanische berg Mons Rümker. Dat vulkanische gebied is wetenschappelijk zeer interessant. De lander heeft een boor waarmee het monsters van onder het oppervlak kan aanboren.

20180912_6258TPS-TPR-2018Q3-18-09-04-p15legacy.png
De Chang’e 5 missie van lancering tot landing met monsters op Aarde. (Credits: Planetary Society)

Het bovenste deel van de lander kan met de monsters opstijgen naar een baan rond de maan. Daar moet het de eerste onbemande koppeling in een baan rond de maan uitvoeren met de orbiter. De orbiter brengt de monsters in een afdalingscapsule terug naar Aarde. De capsule moet vervolgens in China landen.

 

Bron:

https://spacenews.com/china-targets-late-2020-for-lunar-sample-return-mission/

Coverafbeelding: CCTV

Nieuwe maanrover van NASA gaat naar ijs boren

NASA wil in december 2022 een rover naar de maan sturen die onderzoek moet gaan doen naar waterijs op de zuidpool van de maan. De Volatiles Investigating Polar Exploration Rover, ofwel VIPER, zal een drilboor bij zich hebben (The Regolith and Ice Drill for Exploring New Terrain, of TRIDENT) die 1 meter diep kan boren. De monsters die zo aangeboord worden, zullen onderzocht worden door twee instrumenten op de aanwezigheid van water en andere stoffen.

Het platform waarop de rover op de maan moet landen, zal overigens niet door NASA gebouwd worden, maar door een commerciele partij. Bedrijven kunnen zich aanmelden om de rover op de maan te brengen.

 

VIPER wordt gebouwd uit onderdelen van de vorig jaar geschrapte maanrover Resource Prospector.

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/new-viper-lunar-rover-to-map-water-ice-on-the-moon

Chandrayaan-2 maakt eerste foto’s van de maan

De Indiase Chandrayaan-2 draait sinds vorige week in een baan rond de maan. En er was voldoende gelegenheid inmiddels om de Terrain Mapping Camera-2 te testen. De baan van de orbiter-lander-combinatie wordt nog verder verlaagd tot 100 bij 100 km op 1 september. De Vikram lander zal op 2 september ontkoppelen en afdalen naar een baan van 100 bij 30 km. De landing moet op 7 september gaan plaats vinden.

De radiotelescoop van Dwingeloo detecteerde de orbit insertion burn van Chandrayaan-2:

slide1.png
Een foto van de achterkant van de maan. De krater Mitra is genoemd naar de Indiase natuurkundige Sisir Kumar Mitra. (Foto: Chandrayaan-2/ISRO)
slide2.png
De 169 km grote krater Sommerfeld, gefotografeerd vanaf 4375 km hoogte. Binnenkort zal deze camera foto’s nemen vanaf 100 km hoogte. (Foto: Chandrayaan-2/ISRO)
slide3.png
De noordpool van de maan met de kraters Plaskett (109 km), Rozhdestvenskiy (177 km) en Hermite (104 km). In de krater Hermite is de laagste temperatuur in ons zonnestelsel gemeten: -247 graden Celsius. Dat is kouder dan op Pluto. (Foto: Chandrayaan-2/ISRO)

 

Bron:

https://www.isro.gov.in/update/26-aug-2019/images-of-lunar-surface-captured-terrain-mapping-camera-2-tmc-2-of-chandrayaan-2

Coverfoto: De eerste foto van de maan door Chandrayaan-2 (ISRO)

Mogelijk meer ijs in poolkraters van de maan (en ernaast)

Kraters op de polen van de maan zouden misschien beduidend meer waterijs kunnen bevatten dan tot nu toe gedacht werd. Dat baseren astronomen op onderzoek naar de poolkraters van de planeet Mercurius. NASA’s MESSENGER satelliet heeft de hoogte en diepte van kraters op Mercurius in kaart gebracht. Daarbij viel op dat deze kraters ondieper waren hoe dichter bij de polen ze zich bevinden. En inmiddels weten we dat in die poolkraters van Mercurius zich waterijs bevindt. De gedachte is dat de kraters ondieper zijn door de ijslagen die zich er in gevormd hebben.

Een zelfde onderzoek is ook gedaan naar kraters bij de polen van de maan met NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). En ook kraters dichterbij de polen van de maan blijken ondieper te zijn. Hoewel in de poolkraters van de maan waterijs is gevonden, zijn er niet zulke dikke lagen gevonden. De onderzoekers denken echter dat er wel degelijk meer waterijs moet zijn, mogelijk onder een paar meter ander materiaal. Ze berekenen dat er twee ordes van grootte meer waterijs zou kunnen zijn dan tot nu toe gedacht: zo’n 100 miljoen ton.

Een ander onderzoek naar waterijs in de poolkraters van de maan vroeg zich af of dit waterijs echt voor bijna altijd zal blijven bestaan. Eerder onderzoek (met NASA’s in 2013 gelanceerde LADEE missie naar de ijle atmosfeer van de maan) toonde aan dat er een watercyclus bestaat op de maan. Meteorietinslagen op de maan leggen ijs in de diepere maanbodem bloot. Dat verdampt en kan terechtkomen in de permanent donkere kraters op de polen van de maan.

Maar een nieuwe studie suggereert dat dat waterijs daar niet voor altijd hoeft te blijven. Hoewel zonlicht deze kraters nooit bereikt, kunnen zonnewind en micrometeorieten er wel komen. Die deeltjes kunnen waterijs doen opspatten. En door de lage zwaartekracht van de maan kunnen kleine waterdeeltjes tot 30 km verder komen. Volgens het artikel zouden astronauten misschien niet in het donker hoeven te zoeken naar water, maar in de zonbeschenen gebieden in de buurt van de kraters.

meteoritemoonwater.gif

De interesse naar waterijs op de maan is groeiende, omdat het omgezet kan worden naar waterstof en zuurstof. Raketten kunnen met die brandstof makkelijker de rest van ons zonnestelsel bereiken. Diverse landen en organisaties willen binnenkort in de buurt van de polen van de maan landen, dus het zal niet bijzonder lang duren voor we precies weten hoe het zit.

Bronnen:

http://www.leonarddavid.com/earths-moon-research-points-to-more-water-ice-deposits/

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/moon-mercury-ice

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/inside-dark-polar-moon-craters-water-not-as-invincible-as-expected-scientists-argue

https://www.nasa.gov/press-release/goddard/2019/ladee-lunar-water

 

Een zonsverduistering zien vanaf de maan

Gisteren werden Chili en Argentinië in vervoering gebracht door de zonsverduistering aldaar. De totaliteitszone liep onder andere over de sterrenwacht La Silla van de ESO (European Southern Observatory).

Maar er was ook een kleine Chinese satelliet die de schaduw van de maan over de Aarde zag trekken vanaf .. de maan. De 45kg wegende Longjiang-2 (ook wel DSLWP-B) heeft een Saoedische camera die de gebeurtenis in beeld bracht.

De beelden kwamen onder andere binnen met de Dwingeloo radiotelescoop. Je kunt nieuwe beelden van Longjiang-2 op deze Chinese site vinden (niet via Dwingeloo binnen gekomen overigens).

Jason Major maakte deze animatie van beelden van de weersatellieten GOES-16 en 17.

Grote massa metaal onder zuidpool van de maan

Op de achterkant van de maan bevindt zich een zeer grote krater, het Zuidpool-Aitken Bekken. Dit is met 2500 km doorsnede een van de grootste kraters in ons zonnestelsel. Nieuw onderzoek zegt nu dat er zich een grote hoeveelheid metaal onder het oppervlak zou kunnen bevinden. Dat blijkt onder andere uit onderzoek naar afwijkingen in zwaartekracht.

Het vermoeden is dat dit metaal afkomstig is van restanten van een asteroïde die er ingeslagen is. Dit moet bepaald geen kleintje zijn geweeest. Denk aan een asteroïde ter grootte van Nederland. Deze massa strekt zich uit nu tot 300 km diepte. De astronomen zijn dit op het spoor gekomen door zwaartekrachtmetingen met NASA’s GRAIL satellieten.

Wanneer deze inslag plaats heeft gevonden, is niet bekend. De omstandigheden moeten zodanig geweest zijn dat het metaal niet naar de kern van de maan gezakt is.

De Chinese Chang’e 4 lander met de Yutu 2 rover is overigens geland in een krater in dit Zuidpool-Aitken Bekken en heeft sporen van de mantel van de maan gevonden.

Bronnen:

https://www.baylor.edu/mediacommunications/news.php?action=story&story=210457

https://www.universetoday.com/142481/that-explains-a-lot-the-moons-largest-crater-has-a-chunk-of-metal-embedded-in-it-thats-5-times-bigger-than-the-big-island-of-hawaii/

Link naar origineel wetenschappelijke artikel (paywall): https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2019GL082252

Coverafbeelding: NASA/Goddard Space Flight Center/University of Arizona