Föreställ dig att skicka en rymdfarkost lika stor som en flygväska till månen – vad skulle du vilja att den skulle göra? ESA utfärdade den utmaningen till europeiska lag förra året, och två vinnare har nu utsetts.

The Lunar Meteoroid Impact Orbiter, eller Lumio för kort, skulle cirkla över månens bortre sida för att upptäcka ljusa nedslagsblixtar under månnatten, kartlägga meteoroida bombardemang när de inträffar.

Den andra, Lunar Volatile and Mineralogy Mapping Orbiter, eller VMMO, skulle fokusera på en permanent skuggad krater nära månens sydpol, leta efter avlagringar av vattenis och andra flyktiga ämnen av intresse för framtida kolonister, samtidigt som man mäter månstrålning.

"Det var en svår process att välja ut de sista vinnarna, eftersom den höga kvaliteten på alla konceptstudier vi fick – och särskilt våra fyra semifinalister, " förklarar Roger Walker, ESA:s teknik CubeSat manager.

europeiska företag, universitet och forskningscentra gick ihop för att designa månuppdrag för att passa inom lågkostnadsstandarden CubeSat – byggd av 10 cm kuber.

Roger tillägger:"Idén bakom vår CubeSat-tävling på månen var utmanande – fram tills nu har CubeSats enbart opererat inom jordens omloppsbana. möjligheter bör öppnas för piggyback till månen under det kommande decenniet, med cirkulära flygningar av rymdfarkosten NASA–ESA Orion och planerade kommersiella flygningar."

De två vinnarna valdes ut efter sista presentationer inom ESA:s avancerade multimediacenter som används för att utforma alla byråuppdrag. De har nu chansen att arbeta med ESA-specialister om uppdragsutveckling under februari och mars.

Den stötspårande Lumio är en enda 12-enheters CubeSat, skapat av ett konsortium inklusive Politecnico di Milano; TU Delft, EPFL, S[&]T Norge, Leonardo-Finnmeccanica och University of Arizona.

kretsar runt en speciell punkt i rymden, Lumios sofistikerade optiska kamera skulle upptäcka nedslag på månens bortre sida. Sådana närsideblixtar kartläggs av teleskop på jorden under natten, men månens andra ansikte är en blind fläck.

Bort från den terrestra miljöns herrelösa ljus, mycket svaga blixtar bör kunna upptäckas, förbättra vår förståelse av tidigare och nuvarande meteoroidmönster i solsystemet. Ett sådant observationssystem kan också utvecklas till ett system som erbjuder tidig varning till framtida nybyggare.

VMMO, utvecklad av MPB Communications Inc, Surrey Space Centre, University of Winnipeg och Lens FoU, antar också en CubeSat-design med 12 enheter. Dess miniatyriserade laser skulle undersöka dess primära mål Shackleton Crater, intill sydpolen, för att mäta mängden vattenis. Området inuti kratern är i permanent mörker, tillåta vattenmolekyler att kondensera och frysa där under mycket kalla förhållanden.

Skanna en 10 m bred bana, VMMO skulle ta cirka 260 dagar att bygga en högupplöst karta över vattenis inuti kratern med en diameter på 20 km. Dess laser skulle också skicka data med hög bandbredd tillbaka till jorden genom ett optiskt kommunikationsexperiment.

VMMO skulle också kartlägga månens resurser som mineraler när den flyger över solbelysta regioner, samt övervaka fördelningen av is och andra flyktiga ämnen över mörka områden för att få förståelse för hur kondensat vandrar över ytan under den två veckor långa månnatten.

En sekundär strålningsdetekterande nyttolast skulle bygga upp en detaljerad modell av strålningsmiljön till förmån för efterföljande uppdragshårdvara – såväl som mänskliga upptäcktsresande.

"Den här tävlingen – genomförd genom ESA:s SysNova Challenge-schema – har hjälpt till att sammanföra mån- och CubeSat-specialister, ", tillägger ESA:s Ian Carnelli. "Detta betyder att Europas rymdsektor borde kunna dra fördelar av sådana flygmöjligheter när de uppstår i framtiden."

Tvåauppdragen var den strålningsanalyserande MoonCARE och radioastronomin CLE på andra sidan.