في السنوات القادمة ، ستعيد ناسا رواد الفضاء إلى القمر للمرة الأولى منذ آخر مهمة أبولو في عام 1972. في مايو الماضي ، أعلنت وكالة ناسا أن الخطة - المعروفة رسميًا باسم مشروع أرتميس - تم التعجيل بها و ستعقد في السنوات الخمس المقبلة. وفقًا للجدول الزمني الجديد ، سيشمل أرتميس إرسال أول امرأة ورجل تالي إلى المنطقة القطبية الجنوبية للقمر بحلول عام 2024.
تحقيقا لهذه الغاية ، تعمل وكالة ناسا على مركبة قمرية ستبحث عن وترسب رواسب المياه في المنطقة القطبية الجنوبية للقمر. تُعرف باسم Volatiles Investigating Polar Exploration Explover (VIPER) ومن المقرر أن يتم تسليمها إلى سطح القمر بحلول عام 2022. ستقوم هذه المهمة بجمع البيانات التي ستساعد في إبلاغ البعثات المستقبلية إلى حوض القطب الجنوبي-أيتكين والبناء النهائي ل قاعدة هناك.
بمجرد الوصول إلى هناك ، ستسافر المركبة المتجوّلة لعدة كيلومترات وتعتمد على مجموعة من الأدوات العلمية - التي تشتمل على مثقاب 1 متر (3.3 قدم) - لأخذ عينات من بيئات التربة المختلفة. على مدار 100 يوم ، سيتم استخدام البيانات التي يجمعها VIPER لإنشاء أول خرائط عالمية لموارد المياه للقمر. سوف يكون هذا مفيدًا بمجرد إنشاء مستوطنة بشرية دائمة هناك.
قال دانيال أندروز ، مدير مشروع بعثة VIPER ومدير الهندسة في مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا ، في بيان صحفي أصدرته وكالة ناسا:
"إن مفتاح العيش على القمر هو الماء - كما هو الحال هنا على الأرض. منذ تأكيد الجليد المائي على سطح القمر قبل عشر سنوات ، فإن السؤال الآن هو ما إذا كان القمر يمكن أن يحتوي بالفعل على كمية الموارد التي نحتاجها للعيش خارج العالم. سيساعدنا هذا المسبار في الإجابة عن الأسئلة العديدة التي لدينا حول مكان المياه ، وكم هو متاح لنا لاستخدامه. "
لسنوات عديدة ، عرف العلماء أن هناك كميات وفيرة من الجليد المائي في المناطق القطبية القمرية. هذا الجليد لا غنى عنه لخلق وجود بشري مستدام على القمر لأنه يمكن استخدامه في كل شيء من الري ومياه الشرب إلى تصنيع غاز الأكسجين ووقود الهيدروجين.
تم تأكيد وجود هذا الجليد في عام 2009 عندما تحطمت وكالة ناسا القمر الصناعي لرصد الحفرة القمرية والاستشعار (LCROSS) بالقرب من القطب الجنوبي وقياس الغبار الناتج الذي تم رفعه. وقد جمعت البيانات من هذه المهمة والبعثات الأخرى بيانات تشير إلى احتمال وجود ملايين الأطنان من الجليد المائي هناك.
يرجع وجود هذا الجليد إلى الميل المحوري للقمر ، مما يضمن أن تكون المناطق القطبية مظللة بشكل دائم. مع تراكم الجليد بمرور الوقت من آثار المذنبات والنيازك (بالإضافة إلى التفاعلات بين الرياح الشمسية والتربة القمرية) ، منع غياب ضوء الشمس المباشر الجليد من التسامي إلى الأكسجين وغاز الهيدروجين وفقدانه في الفضاء.
يتطلب الوصول إلى هذه المياه أن يتعلم العلماء المزيد عن موقع وطبيعة الرواسب ، ناهيك عن وضع استراتيجيات لاستخراجها من التربة القمرية. كما قال أنتوني كولابريت ، عالم مشروع VIPER:
"إنه أمر مثير للإعجاب بشكل لا يصدق أن تتجول المركبة المتجولة إلى البيئة الجديدة والفريدة من نوعها في القطب الجنوبي لاكتشاف أين يمكننا حصاد هذه المياه بالضبط. سيخبرنا موقع VIPER بالمواقع التي بها أعلى التركيزات ومدى عمق سطح المياه للوصول إلى المياه ".
للقيام بذلك ، سيدرس VIPER كيف تؤدي ظروف الإضاءة ودرجات الحرارة المختلفة إلى إنشاء بيئات تربة مختلفة. من خلال جمع البيانات حول كمية المياه والعناصر الأخرى في كل منها ، ستتمكن وكالة ناسا من تحديد الأماكن التي من المحتمل أن توجد فيها المياه في مواقع أخرى عبر سطح القمر. يقع الكشف والتحليل على أربعة أدوات علمية.
أولاً ، هناك نظام مطياف النيوترون (NSS) ، والذي سيتم استخدامه لتحديد رواسب المياه تحت السطح التي تتطلب مزيدًا من التحقيق. ستقوم VIPER بعد ذلك بنشر Regolith و Ice Drill لاستكشاف تضاريس جديدة (TRIDENT) ، والتي يتم تطويرها بمساعدة Honeybee Robotics ، للحصول على عينات حفر من ما يصل إلى متر تحت السطح.
بعد ذلك ، سيتم تحليل عينات الحفر هذه من خلال عمليات مراقبة مطياف الكتلة للقمر (MSolo) - التي تم تطويرها من مركز كنيدي للفضاء التابع لوكالة ناسا - ونظام مطياف الأشعة تحت الحمراء القريب (NIRVSS) الذي طورته شركة Ames. ستحدد هاتان الأداتان تركيبة وتركيز المياه والموارد الأخرى التي يمكن الوصول إليها من خلال الحفر.
تعد مركبة VIPER rover جزءًا من برنامج Lunar Discovery and Exploration Program - الذي تديره مديرية مهمة العلوم في وكالة ناسا - وهو نتيجة للتعاون الكبير بين الوكالات. يتولى مركز ناسا أميس للأبحاث مسؤولية إدارة تشغيل المركبة ، بالإضافة إلى تطوير برامجها وأنظمتها وعلم المهمة.
وفي الوقت نفسه ، تم تصميم الأجهزة الخاصة بالمركبة بواسطة مركز جونسون للفضاء بينما يتم توفير الأدوات العلمية بواسطة أميس ومركز كنيدي للفضاء. بالإضافة إلى شركة Honeybee Robotics ، يتم توفير خدمات الإطلاق والهبوط التي ستنقل المركبة الفضائية إلى القمر من قبل شركاء تجاريين مثل United Launch Alliance و Astrobotic.
يتم ذلك من خلال خدمات ناسا التجارية للقمر القمري (CLPS) ، التي تبحث عن شركاء لإرسال حمولات إلى القمر قبل رواد الفضاء بحلول عام 2024.
