Den 13 oktober 2014 hände något mycket konstigt med kameran ombord på NASA:s Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC), som normalt ger vackra tydliga bilder av månens yta, producerade en bild som var vild och nervös. Från det plötsliga och taggiga mönstret som syns i bilden, LROC-teamet fastställde att kameran måste ha träffats av en liten meteoroid, ett litet föremål i rymden.

LROC är ett system med tre kameror monterade på LRO-rymdfarkosten. Två Narrow Angle Cameras (NAC) tar högupplösta svartvita bilder. Den tredje vidvinkelkameran tar bilder med måttlig upplösning med hjälp av filter för att ge information om månytans egenskaper och färg.

NAC fungerar genom att bygga en bild en rad i taget. Den första raden fångas, sedan flyttar rymdfarkostens omloppsbana kameran i förhållande till ytan, och sedan fångas nästa rad, och så vidare, eftersom tusentals rader kompileras till en fullständig bild.

Enligt Mark Robinson, professor och huvudutredare för LROC vid ASU:s School of Earth and Space Exploration, det skakiga utseendet på den tagna bilden är resultatet av en plötslig och extrem oscillation av kameran över spåren. LROC-forskare drog slutsatsen att det måste ha skett en kort våldsam rörelse av den vänstra smala vinkelkameran.

Det fanns inga rymdskeppshändelser som solpanelsrörelser eller antennspårning som kan ha orsakat rymdfarkoster under denna period. "Även om det hade funnits, det resulterande jitter skulle ha påverkat båda kamerorna identiskt, " säger Robinson. "Den enda logiska förklaringen är att NAC träffades av en meteoroid."

Hur stor var meteoroiden?

Under LROC:s utveckling, en detaljerad datormodell gjordes för att säkerställa att NAC inte skulle misslyckas under de kraftiga vibrationerna som orsakades av uppskjutningen av rymdfarkosten. Datormodellen testades före lanseringen genom att fästa NAC:n på ett vibrationsbord som simulerade lanseringen. Kameran klarade testet med glans, bevisar dess stabilitet.

Med hjälp av denna detaljerade datormodell, LROC-teamet körde simuleringar för att se om de kunde återskapa förvrängningarna som sågs på bilden den 13 oktober och bestämma storleken på meteoroiden som träffade kameran. De uppskattar att den träffande meteoroiden skulle ha varit ungefär hälften så stor som ett knappnålshuvud (0,8 millimeter), anta en hastighet av cirka 4,3 miles (7 kilometer) per sekund och en densitet av en vanlig kondritmeteorit (2,7 gram/cm3).

"Meteoroiden färdades mycket snabbare än en kula i fart, " säger Robinson. "I det här fallet, LROC undvek inte en fartkula, men snarare överlevde en fartkula!"

Hur sällsynt är det att effekterna av en händelse som denna fångades på kamera? Mycket sällsynt, enligt Robinson. LROC tar vanligtvis bara bilder under dagsljus och då bara cirka 10 procent av dagen, så att kameran träffas av en meteor under den tid som den också tog bilder är statistiskt osannolikt.

"LROC träffades och överlevde för att fortsätta utforska månen, säger Robinson, "tack vare Malin Space Science Systems robusta kameradesign."

"Eftersom effekten inte gav några tekniska problem för instrumentets hälsa och säkerhet, teamet tillkännager först nu detta evenemang som ett fascinerande exempel på hur ingenjörsdata kan användas, på sätt som inte tidigare förutsetts, för att förstå vad som händer med rymdfarkosten över 236, 000 miles (380, 000 kilometer) från jorden, sa John Keller, LRO-projektforskare från NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland.

Lanserades den 18 juni, 2008, LRO har samlat en skattkammare av data med sina sju kraftfulla instrument, göra ett ovärderligt bidrag till vår kunskap om månen.

"Ett meteoroidnedslag på LROC NAC påminner oss om att LRO ständigt utsätts för rymdens faror, säger Noah Petro, biträdande projektforskare från NASA Goddard. "Och när vi fortsätter att utforska månen, det påminner oss om den värdefulla karaktären hos den data som returneras."

LRO hanteras av NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, som ett projekt under NASA:s Discovery Program. Discovery-programmet hanteras av NASAs Marshall Spaceflight Center i Huntsville, Alabama, för Science Mission Directorate vid NASA:s högkvarter i Washington.