Oto historia zdjęcia księżyca, które nie brzmi wspaniale, ale tak naprawdę jest

Po wystrzeleniu rakiety Falcon 9 w sierpniu 2022 r. koreański Pathfinder Lunar Orbiter wszedł na orbitę księżycową w zeszłym miesiącu. Była to pierwsza sonda księżycowa Korei Południowej, a jednym z jej głównych celów było zbadanie regionów polarnych Księżyca pod kątem zasobów, takich jak lód wodny.

Jednym z sześciu instrumentów przenoszonych przez półtonowego satelitę była bardzo czuła kamera zbudowana przez NASA o nazwie ShadowCam. Aparat został zaprojektowany z myślą o maksymalnej światłoczułości, dzięki czemu może wykonywać zdjęcia stale zacienionych obszarów na biegunach, czyli robić zdjęcia rzeczy, które z natury są bardzo ciemne.

Wcześniej w tym tygodniu zespół ShadowCam Opublikowano jego pierwsze zdjęcie, które odsłania ścianę i dno krateru Shackleton w pobliżu księżycowego bieguna południowego. Na pierwszy rzut oka na zdjęciu nie ma nic niezwykłego. Zupełnie jak… księżyc.

Jednak to, na co tak naprawdę patrzysz, to region Księżyca, który leży w całkowitej ciemności. Oto zdjęcie zrobione przez Lunar Reconnaissance Orbiter NASA w 2009 roku, krótko po dotarciu do Księżyca. Ten czarny obszar po lewej stronie zdjęcia? ten Krater Shackleton sfotografowany przez ShadowCam. Tak, to wspaniałe zjawisko.

Istnieje kilka sposobów rozjaśniania ciemniejszych zdjęć. Aparat może mieć dłuższą ekspozycję, aby zebrać więcej fotonów, może mieć znacznie szerszą przysłonę lub może użyć wyższego ustawienia „ISO”. ISO oznacza „Międzynarodową Organizację Normalizacyjną” i jest zasadniczo ustawieniem czułości na światło. Wyższe ustawienie ISO daje jaśniejszy obraz, ale zwiększenie czułości ISO wiąże się z kosztami. Przy wyższych ustawieniach w ciemniejszym otoczeniu obraz szybko staje się zaszumiony lub ziarnisty.

Instrument ShadowCam na pokładzie koreańskiego orbitera został zaprojektowany do rejestrowania słabego światła odbitego od pobliskiego terenu i pozwala na ustawienie wysokich czułości ISO bez uszczerbku dla wyrazistości. Zdaniem zespołu zajmującego się obrazowaniem zdolność aparatu do robienia wyraźnych zdjęć przy wysokiej czułości odpowiada zwiększeniu czułości ISO ze 100 do ponad 12 800 bez zwiększania ziarna.

Rezultatem jest oszałamiająco wyraźny obraz krateru Shackletona. Górna ćwiartka zdjęcia przedstawia podstawę stromej ściany, a pozostała część zdjęcia przedstawia dno krateru. Zwróć uwagę na wąską linię biegnącą w dół ściany — naukowcy ShadowCam twierdzą, że jest to ścieżka wyrzeźbiona przez 5-metrowy głaz, który spływa kaskadą po ścianie krateru i stoi na ziemi.

To zdjęcie nie pokazuje żadnych bezpośrednich dowodów lodu wodnego ani innych elementów interesujących naukowców i odkrywców. Jednak naukowcy nie spodziewali się znaleźć lodu w tej części krateru Shackletona, ponieważ temperatura w tym miejscu wzrasta powyżej punktu osiadania lodu wodnego podczas „letnich” miesięcy na Księżycu.

Ten obraz i przyszłe dane zebrane przez ShadowCam i inne instrumenty na koreańskim orbicie znacznie poprawią nasze zrozumienie środowiska polarnego. Naukowcy mają nadzieję wykorzystać dane orbitalne, takie jak ten – a także z NASA Księżycowy pionierktóry prawdopodobnie zostanie wystrzelony w 2024 r. – aby lepiej zrozumieć, gdzie znajduje się lód wodny i inne zasoby księżycowe.

Obrazy ShadowCam będą szczególnie przydatne do planowania przyszłych misji, ponieważ naukowcy starają się odkryć prawdę tych danych za pomocą łazików księżycowych i zidentyfikować obszary do zbadania przez ludzkie misje Artemis. Wreszcie, jest to świadectwo umiejętności badaczy w zbieraniu danych z trudno dostępnych miejsc oraz wartości międzynarodowych partnerów z NASA współpracujących z południowokoreańskimi naukowcami i inżynierami.

Krótko mówiąc, jest to eksploracja w najlepszym wydaniu.