Med hjälp av artificiell intelligens har ett internationellt forskarlag under ledning av ETH Zürich utforskat månens permanent skuggade områden. Den information de har fått om områdets ytegenskaper kommer att hjälpa till att identifiera lämpliga platser för framtida månuppdrag.

Det var 1972 när de sista människorna landade på månen. Apollo-programmet avbröts därefter. Men intresset för månen har återuppstått. När Kina har landat en robot – och höjt sin flagga – på månens bortre sida 2020, planerar NASA för sitt Artemis-program att landa i månens sydpolsregion, troligen mellan 2025 och 2028. Astronauterna kommer då att koncentrera sin utforskning i detta område.

Isens fascinerande potential

Det som gör den södra polarregionen så fascinerande är att eftersom solen svävar nära horisonten på grund av månens axiella lutning, ser nedslagskratrarnas sjunkna golv aldrig solljus och ligger i evig skugga. Dessa skuggade områden är följaktligen otroligt kalla – kallare till och med än Plutos yta, med temperaturer på runt -170° till -240° Celsius och närmar sig absolut noll. Vid högre temperaturer skulle isen sublimeras och mycket snabbt förvandlas till gas i rymdens vakuum. Men i denna extrema kyla kan vattenånga och andra flyktiga ämnen fastna eller frysa i eller till och med på månens mark.

Denna potential för is att vara närvarande gör dessa skuggade kratergolv till spännande platser att utforska. Isen kan inte bara ge ledtrådar om hur vatten är integrerat i jord-månesystemet, den kan också visa sig vara en viktig resurs som ska användas av framtida astronauter för konsumtion, strålskydd eller som raketdrivmedel.

Ingen vattenis har upptäckts ännu

Vi är mycket i mörkret om månens södra polarområde. Men nu har ett internationellt team av forskare lyckats kasta lite ljus genom att utveckla en metod för att bättre förstå denna region. Deras arbete har dykt upp i det senaste numret av Geophysical Research Letters . Huvudförfattare är Valentin Bickel, postdoktor vid stolen för glaciologi och tidigare vid ordföranden för teknisk geologi vid ETH Zürich.

Teamet använde bilder tagna av Lunar Reconnaissance Orbiter-kameran, som har dokumenterat månens yta i över ett decennium. Den här kameran fångar fotoner som studsar in i de skuggade områdena från intilliggande berg och kraterväggar. Nu har teamet, med hjälp av artificiell intelligens, lyckats utnyttja denna data så effektivt att dessa tidigare mörka områden blir synliga. Efter att ha analyserat sina bilder har teamet bestämt att ingen vattenis är synlig i dessa skuggade områden av månen – även om dess existens har bevisats av andra instrument. Bickel säger:"Det finns inga bevis för ren ytis inom de skuggade områdena, vilket innebär att all is måste blandas med månens jord eller ligga under ytan."

Planera arbetsvägar

Resultaten som publiceras i det nya dokumentet är en del av en omfattande undersökning av potentiella Artemis-landningsplatser och utforskningsalternativ på månens yta utförd av LPI-JSC Center for Lunar and Science and Exploration. Hittills har teamet undersökt mer än ett halvdussin potentiella landningsplatser för Artemis-uppdrag. Studiens resultat kan ha direkta konsekvenser för framtida uppdrag, inklusive Intuitive Machines Mission 2, som kommer att genomföras på kommersiell basis av en nystartad företag. Detta robotuppdrag våren 2023 syftar till att samla in och analysera de första jordproverna från de skuggade områdena på månens sydpol, innan astronauterna når månen. "Vi har upptäckt ett antal tidigare okända skuggade kratrar och andra ytegenskaper som kan vara avgörande för platsen där hopperlandaren landar ner," säger Bickel.

Dessa nya forskningsrön kommer att möjliggöra exakt planering av rutter in i och genom de permanent skuggade regionerna, vilket avsevärt kommer att minska riskerna som Artemis-astronauter och robotutforskare utsätts för. Tack vare de nya bilderna kan astronauter rikta in sig på specifika platser för att ta prover och bedöma fördelningen av is. + Utforska vidare

NASA Artemis1 för att bära ASU CubeSat ut i rymden