Een halve eeuw nadat Neil Armstrong en Buzz Aldrin hun eerste stappen zetten over de Mare Tranquillitatis van de maan, of de Sea of Tranquility, willen wetenschappers een robot-ontdekkingsreiziger naar dezelfde maanregio sturen voor een diepere duik. Een extreem terrein rover-concept genaamd Moon Diver, dat halverwege de jaren 2020 wordt gelanceerd als het door NASA is goedgekeurd, zou afdalen in een van de enorme putten op het oppervlak van de maan. De muren van de grot die worden overwogen voor het spelunking ruimtevaartuig zijn ongeveer 130 voet diep, gevolgd door nog eens 200 voet vrije val in een diepe, donkere, mysterieuze muil onder het maanoppervlak.
"Er zit een mooie poëzie in dit missieconcept", zegt Laura Kerber, onderzoekswetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA en hoofdonderzoeker van het Moon Diver-concept. “Apollo 11 landde langs de rand van de Sea of Tranquility. Vijftig jaar later gaan we er middenin duiken. ”
Wetenschappers van de 50e Lunar and Planetary Science Conference (LPSC) op 20 maart in Texas presenteerden plannen voor Moon Diver, ontworpen om honderden voet in grote kuilen op het maanoppervlak te dompelen. Tijdens de afdaling ontvouwden zich wetenschappelijke instrumenten in de wielkasten van de rover en bestudeerden de oude maan door middel van zijn blootgestelde stratigrafie - de lagen rots die verborgen waren onder het oppervlak.
Er zijn meer dan een dozijn diepe kuilen bekend op de maan, allemaal gelegen in de merrie - de met lava bedekte delen van het maanoppervlak die zijn afgekoeld tot donkere, basaltvlaktes. Sommige van deze kuilen zijn zo breed als een voetbalveld en groot genoeg om hele gebouwen op te slikken. Ze vormden zich als lege ruimtes in de maanondergrond waarvan de plafonds uiteindelijk instortten en holle openingen creëerden. Deze holten leggen nieuwe stukken rots bloot die van bijzonder belang zijn voor planetaire geologen - plakjes van het rotsrecord van de maan die al miljarden jaren grotendeels ongewijzigd zijn gebleven.
Een afbeelding van de pitkrater bij Mare Tranquillitatis, genomen door NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter in september 2010. (NASA / GSFC / Arizona State University) Een spelunking Moon Diver rover kan de soorten, fluxen en tijdschalen van oude lava-uitbarstingen op de maan onthullen. De rover kon ontdekken wat voor soort lava stroomde, hoeveel er uitbarstte, de snelheid en intensiteit. Door maanlava te bestuderen, kunnen planetaire wetenschappers nagaan of de vulkanische activiteit robuust genoeg was om de maan in het verre verleden een Mars-achtige atmosfeer te geven. Meer informatie over de uitbarstingen van de maan kan ook helpen bij het ophelderen van de catastrofale effecten die vulkanen hebben gehad op het klimaat van Mars.
Wetenschappers zijn ook geïnteresseerd in maangrotten omdat ze onderdak kunnen bieden aan toekomstige apparatuur of zelfs onderzoekscentra met bemanning. Onder het maanoppervlak zouden astronauten worden beschermd tegen straling, micrometeorieten, de schadelijke effecten van maanstof en de dramatische temperatuurschommelingen tussen maan dag en nacht. Maar voordat iemand kon beginnen met het bouwen van een ondergrondse maanbasis, moeten wetenschappers een beter beeld krijgen van wat er onder de maan Maria schuilgaat.
Moon Diver zou een paar honderd voet van zijn doelput raken en fungeren als een anker voor een eenvoudige tweewielige rover genaamd Axel. In tegenstelling tot elke andere rover die op een andere wereld landde, zou Axel geen oprit nodig hebben om van zijn landerelement af te rollen; het was ontworpen om dingen te abseilen. Een band met de rover zou hem tijdens het afdalen van stroom en communicatie voorzien.
Axel zou meerdere instrumentladingen vervoeren om een maangrot te inspecteren, inclusief een paar stereocamera's voor het dicht in beeld brengen van de muren en een langeafstandscamera om naar de andere kant van de put te kijken. Een multispectrale microscoop zou de mineralogie van de grot detailleren, terwijl een röntgenspectrometer met alfadeeltjes de elementaire chemie van de rotselementen zou bestuderen.
De buitenste geometrie van de doelput in de Sea of Tranquility heeft de vorm van een trechter en de rover rolt de trapachtige muren af. Naarmate het terrein steeds ruwer wordt, kan Axel werken zoals een menselijke rappeler zou kunnen afdalen: slingeren en tegen de muren tikken. Waar ze elkaar raken, kunnen de wetenschapsinstrumenten gegevens inzetten en verzamelen, en tijdens de wandloze muur van 200 voet kan de rover beelden maken van zijn omgeving terwijl hij hulpeloos bungelt terwijl hij met de ketting wordt neergelaten.
Zodra het de bodem van de put bereikt, zegt Kerber, zou Axel de grotbodem verkennen en de mensheid voor het eerst van dichtbij de onderaardse rijken van de maan laten zien. De rover zou zes keer zoveel touw dragen als hij nodig heeft, dus hoe ver de bodem van de grot ook is, Axel moet diep genoeg kunnen afdalen om te ontdekken wat er beneden wacht.
“De bodem van de put is totale verkenning. We hebben genoeg tijd om gewoon te zien wat daar beneden is. We denken aan een monoliet, "grapt Kerber, " of een grote deur bedekt met hiërogliefen. "
Moon Diver zal strijden voor selectie als onderdeel van NASA's goedkope missieprogramma van Discovery-klasse. Indien gekozen, start de missie om de maan rond 2025. Concurrerende voorstellen gepresenteerd op LPSC omvatten een missie naar Triton, de grootste maan van Neptunus, en een naar Io, de vulkanische satelliet van Jupiter.
Als onderdeel van zijn langetermijndoel van maanverkenning, is NASA van plan om een maanvoorpost in een baan om de maan te bouwen en het station te gebruiken als springplank voor bemande missies naar de oppervlakte. Maar voordat astronauten terugkeren, zou een kleine tweewielige rover de diepe maanputten kunnen verkennen om te zien of de toekomst van de mensheid op de maan in de grotten beneden ligt.
