Két űrszonda csapódik hétfőn a Holdba

Ütött a Hold körül keringő amerikai űrszondapáros utolsó órája: üzemanyaguk elfogyott, így nincs több lehetőségük a manőverezésre. A szondák soha nem látott részletességgel térképezték fel a Hold gravitációs terét, és kiderült, hogy a Hold kérge vékonyabb, mint gondolták.

Az európai infravörös távcső Holdba csapódását még csak tervezgetik, a Hold belső tömegeloszlását feltérképező űrszondáknak azonban ütött az utolsó órája. A NASA két GRAIL szondája december 17-én este, magyar idő szerint nem sokkal éjfél előtt (23 óra 28 perc körül) a Holdba csapódik. Az eseményt a NASA TV is közvetíti.

A "leánykori nevükön" meglehetősen fantáziátlanul csak GRAIL-A és GRAIL-B-ként emlegetett szondákat tavaly szeptemberben indították, majd több hónapig tartó utazás után éppen Szilveszter, illetve Újév napján érték el a Hold körüli pályát. Sikeres megérkezésük után amerikai középiskolások javaslatára a sokkal szellemesebb Ebb és Flow, vagyis Apály és Dagály nevet kapták, utalva a Hold gravitációjára, vagyis a szondák kutatásának tárgyára és annak legismertebb földi hatására.

A NASA Discovery programja keretében 496 millió dolláros költséggel készített két szonda 103,5 kg hidrazin üzemanyagot vitt magával, ez részben a pályára álláshoz kellett, részben pedig ahhoz, hogy a két szonda pontosan kötelékben tudjon repülni a Hold körül. Ez fogyott mostanra el. A maradékot úgy égették el, hogy az alacsonyan keringő szondák a Holdba csapódjanak. Ez volt egyúttal a szondákkal végrehajtott utolsó kísérlet: mérték a hajtóművek működési idejét, ezzel ellenőrizték, hogy a küldetés alatt valóban a modellszámításoknak megfelelően fogyott-e az üzemanyag.

Az egymással folyamatosan rádiókapcsolatot tartó Ebb és Flow kötelékben keringett a Hold körül

A két, mosógép nagyságú szonda a Hold felénk néző oldalán, az északi szélesség 75. fokán, 6050 km/h sebességgel egy névtelen hegyoldalba csapódik. Előbb az Ebbet, majd 20-30 másodperccel később a mögötte haladó Flow-t éri utol a végzet. A küldetés vezető kutatója, Maria Zuber (Massachusetts Műszaki Egyetem) elmondta, hogy a becsapódás pillanatában a terület árnyékban lesz, de nem számítanak a Földről észrevehető felvillanásra. Ugyanakkor a Hold körül keringő Lunar Reconaissance Orbiter (LRO) szondának a hihetetlenül érzékeny műszereivel talán sikerül elcsípni valamit a látványból.

Az eredetileg háromhónaposra tervezett, de menet közben meghosszabbított küldetés vége felé közeledve december elején, az Amerikai Geofizikusok Szövetsége konferenciáján adták közre a Hold minden eddiginél részletesebb gravitációs térképét. A küldetés első hónapjaiban a szondák 55 km magasan keringtek a felszín fölött, később a pontosság növelése érdekében 23 kilométerre csökkentették a keringési magasságot. A Hold gravitációs terének egyenetlenségei apró változásokat okoznak az űreszközök keringési sebességében, következésképpen egymástól való távolságukban. A küldetés kulcsa, hogy ezt a távolságváltozást folyamatosan néhány mikrométer pontossággal kellett mérni.

A holdfelszínnek az a része, ahol a becsapódás történik

A mérések alapján kiderült, milyen szoros kapcsolat van a felszíni alakzatok és a tömegeloszlás között, legyen szó akár becsapódás okozta gyűrű alakú kráterekről, azok középponti csúcsáról vagy vulkanikus tájakról. A Hold kérge a vártnál vékonyabbnak bizonyult, vastagsága csak 29 és 40 km között váltakozik. Ez valószínűsíti, hogy a Hold kémiai összetétele ugyanolyan, mint a Földé, megerősítve a hipotézist, mely szerint a Hold anyaga egykor a Földet érő hatalmas erejű becsapódás eredményeképpen szakadt ki bolygónk testéből.

Az érzékeny mérésekkel azt is kimutatták, hogy fejlődése korai időszakában a Hold kissé megduzzadt. Bár az egymilliárd éven át tartó tágulás eredményeképpen az égitest sugara mindössze 0,5-5 kilométerrel lett nagyobb (egyenlítői sugara ma 1738 km), de a magma erre utaló benyomulása a kéregbe hosszú repedések mentén máig árulkodó jeleket hagyott a Hold kérgében. A nyomokat őrző vonalas szerkezetek együttes hossza meghaladja az 5000 kilométert. Története további 3,5 milliárd évében viszont a Hold hűlt és ennek következtében zsugorodott.

A GRAIL-szondák felfedezték a Válságok tengerét keresztülszelő, vonalas (lineáris) gravitációs anomáliát. Jobbra a topográfiai térkép látható, balra a gravitációs tér változását megjelenítő kép (a gravitációs tér térbeli változásának - gradiensének - mértékegysége az Eötvös Lorándról elnevezett eötvös)

A kutatóknak persze mindez nem elég. Egyrészt sajnálják, hogy Apály és Dagály küldetése véget ér. Egyikük viccesen megjegyezte, milyen jó lenne, ha a Hold körül feltűnne egy benzinkút, és megtankolná a két szondát. Komolyra fordítva a szót, máris felsorolták a még megválaszolatlan kérdéseket. Volt-e valaha vasmagja a Holdnak? A mágneses mérések szerint valószínűleg igen, de ha így van, akkor olvadt állapotban van-e? Hogyan viselkedik a Holdon a mag és a köpeny, illetve a köpeny és a kéreg közötti határfelület? Végül, de nem utolsósorban szeizmikus mérőállomásokat is szeretnének elhelyezni a jövőben a Hold felszínén.