เรดาร์ถูกใช้มาตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เพื่อทำแผนที่พื้นผิวดวงจันทร์ แต่จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้มันเป็นเรื่องยากที่จะดูเสาของดวงจันทร์ได้ยาก ในปี 2009 เครื่องมือเรดาร์ของ Mini-SAR บนยานอวกาศ Chandrayaan-1 สามารถทำแผนที่ได้มากกว่า 95% ของทั้งสองขั้วที่ความละเอียดเรดาร์ 150 เมตรและในตอนนี้อุปกรณ์ Mini-RF ของยานอวกาศ Lunar Reconnaissance - ซึ่งมี 10 เท่า ความละเอียดของ Mini-SAR - ประมาณครึ่งทางผ่านแคมเปญการทำแผนที่ความละเอียดสูงครั้งแรกของเสา เครื่องมือทั้งสองแสดงให้เห็นว่ามีน้ำจำนวนมากในหลุมอุกกาบาตที่มีเงาถาวรที่เสาซึ่งมีมากกว่า 600 ล้านเมตริกตันที่ขั้วโลกเหนือเพียงลำพัง “ หากสิ่งนั้นกลายเป็นเชื้อเพลิงจรวดมันก็เพียงพอที่จะเปิดตัวยานอวกาศหนึ่งตัวต่อวันมานานกว่า 2,000 ปี” พอลสปุดิสนักวิจัยหลักของ Mini-SAR กล่าวในงาน Lunar Forum ประจำปีของเอมส์ ศูนย์วิจัยในเดือนกรกฎาคม
ทั้ง Spudis และ Ben Bussey ผู้ตรวจสอบหลักสำหรับภาพ Mini-RF ที่ใช้ร่วมกันของ LRO จากเครื่องมือของพวกเขาที่ Forum เน้นหลุมอุกกาบาตขั้วโลกที่แสดงคุณสมบัติเรดาร์ที่ผิดปกติสอดคล้องกับการปรากฏตัวของน้ำแข็ง
พวกเขาพบหลุมอุกกาบาตกว่า 40 แห่งบนขั้วเหนือของดวงจันทร์ที่แสดงคุณสมบัติเหล่านี้
เครื่องมือทั้งสองนี้ให้รายละเอียดการตกแต่งภายในของหลุมอุกกาบาตที่เงามืดซึ่งไม่สามารถมองเห็นได้ในแสงที่มองเห็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการวัดที่เรียกว่าอัตราส่วนโพลาไรซ์แบบวงกลม (CPR) แสดงลักษณะของเสียงสะท้อนของเรดาร์ซึ่งให้เบาะแสกับธรรมชาติของวัสดุพื้นผิวในบริเวณที่มืด เครื่องมือส่งคลื่นพัลส์คลื่นวิทยุซ้ายเพื่อวัดความขรุขระผิวของดวงจันทร์ ในขณะที่พื้นผิวที่เรียบจะส่งคลื่นกลับด้านที่กลับขั้วกลับพื้นที่ที่หยาบจะส่งคลื่นกลับขั้วซ้าย น้ำแข็งซึ่งโปร่งใสกับคลื่นวิทยุก็ส่งคลื่นกลับซ้าย - ขั้ว เครื่องมือวัดอัตราส่วนของพลังงานโพลาไรซ์แบบวงกลมซ้ายไปขวาที่ส่งกลับซึ่งก็คือ CPR
สถานที่น้อย - แม้ในระบบสุริยจักรวาลของเรา - มี CPR มากกว่า 1 แต่สถานที่ดังกล่าวมีน้ำแข็งจำนวนมากเช่นดาวอังคารขั้วแคปหรือดาวเทียมกาลิเลโอน้ำแข็ง พวกมันยังเห็นได้อย่างชัดเจนและเป็นหินที่กระทบกับหลุมอุกกาบาตเล็ก ๆ แต่ที่นั่นนักวิทยาศาสตร์ก็สังเกตเห็นการทำ CPR สูงนอกขอบปล่องภูเขาไฟเช่นในภาพนี้ด้านล่างของปล่องภูเขาไฟ L หลักบนดวงจันทร์
ส่วนใหญ่ของดวงจันทร์มี CPR ต่ำ แต่หลุมอุกกาบาตเหนือที่ผิดปกติหลายสิบแห่งเช่นหลุมอุกกาบาตขนาดเล็ก 8 กม. ภายในปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่ นั่นแสดงให้เห็นวัสดุบางอย่างภายในหลุมอุกกาบาตมากกว่าผิวที่ขรุขระทำให้เกิดสัญญาณ CPR สูง
“ ทางธรณีวิทยาเราไม่คาดหวังว่าพื้นผิวที่ขรุขระและสดใหม่จะปรากฎอยู่ในขอบปล่องภูเขาไฟ แต่ขาดไปข้างนอก” Spudis กล่าว “ สิ่งนี้ยืนยันว่าการทำ CPR สูงในหลุมอุกกาบาตเหล่านี้ไม่ได้เกิดจากความขรุขระของพื้นผิวและเราตีความสิ่งนี้ว่าหมายความว่าน้ำแข็งในน้ำแข็งนั้นมีอยู่ในหลุมอุกกาบาต”
นอกจากนี้น้ำแข็งจะต้องหนาหลายเมตรเพื่อให้ลายเซ็นนี้ “ เพื่อดูผลการทำ CPR ที่เพิ่มขึ้นนี้น้ำแข็งต้องมีความหนาตามลำดับความยาวคลื่นนับสิบของเรดาร์ที่ใช้” เขากล่าว “ ความยาวคลื่นเรดาร์ของเราคือ 12.6 ซม. ดังนั้นเราคิดว่าน้ำแข็งต้องมีความหนาอย่างน้อยสองเมตรและค่อนข้างบริสุทธิ์”
ภาพ Mini-SAR ล่าสุด (ภาพบนสุด) จาก LRO ยืนยันข้อมูล Chandrayaan-1 ด้วยความละเอียดที่ดียิ่งขึ้น Bussey กล่าวว่า Mini-RF เทียบเท่ากับการผสมผสานระหว่าง Arecibo Observatory และกล้องโทรทรรศน์วิทยุ Greenbank เมื่อมองดูดวงจันทร์ “ การรณรงค์เชิงขั้วของเราจะทำแผนที่จาก 70 องศาไปยังเสาและจนถึงตอนนี้เราก็ยินดีเป็นอย่างยิ่งกับการครอบคลุมและคุณภาพของข้อมูล” Bussey กล่าว
Spudis กล่าวว่าพวกเขาเห็นหลุมอุกกาบาตที่ไม่น่าดูบนขั้วใต้ของดวงจันทร์ แต่ทั้งเขาและ Bussey ต่างก็ตั้งตารอที่จะเปรียบเทียบข้อมูลเพิ่มเติมระหว่างเครื่องมือเรดาร์ทั้งสองเพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ที่ถาวร
นอกจากนี้เครื่องมืออื่น ๆ ใน LRO จะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการแต่งหน้าของหลุมอุกกาบาตที่ผิดปกติเหล่านี้
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมโปรดดูที่หน้าเว็บของนาซา:
เรดาร์ของนาซาค้นหาน้ำแข็งที่ขั้วโลกเหนือของดวงจันทร์
ดูเท่ห์ที่ปล่องภูเขาไฟ
