Senter Bulan untuk Mencari Air di Bulan

Ketika penduduk yang haus dari komunitas permanen di Bulan mengambil seteguk air segar yang dibawa dari kutub selatan bulan, mereka akan menikmati manfaat dari pesawat ruang angkasa seberat 30 pon yang dikenal sebagai Senter Lunar yang dirakit dan diuji di Georgia Institut Teknologi (Georgia Tech). Lunar Flashlight akan menggunakan laser yang kuat dan spektrometer onboard untuk mencari area kawah yang teduh di kutub selatan untuk mencari bukti permukaan es. Misi NASA sebelumnya telah menunjukkan bahwa Bulan mungkin memiliki air yang membeku di area ini, dan dengan mengorbit dekat dengan permukaan, pesawat ruang angkasa akan dapat mengidentifikasi lokasi yang mungkin layak untuk dieksplorasi oleh misi masa depan.

Lunar Flashlight dikembangkan oleh tim dari NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA's Goddard Space Flight Center (GSFC), University of California, Los Angeles (UCLA), Georgia Tech, dan NASA's Marshall Space Flight Center (MSFC).

Para peneliti di Georgia Tech School of Aerospace Engineering bekerja dengan MSFC untuk mengembangkan sistem propulsi pesawat ruang angkasa – sebuah teknologi baru yang menggunakan propelan ramah lingkungan yang ditingkatkan – dan berkolaborasi dengan Georgia Tech Research Institute (GTRI) untuk merakit dan menguji Senter Lunar di a serangkaian fasilitas unik di Atlanta.

Selain mempelajari es Bulan, Lunar Flashlight akan menunjukkan bahwa pesawat ruang angkasa kecil dapat memiliki kemampuan besar. Ini akan menjadi CubeSat pertama yang menggunakan sistem propulsi monopropelan hijau untuk penyisipan orbital di Bulan – dan mengubah posisi untuk mengarahkan instrumennya, mengirimkan data kembali ke Bumi, dan mengumpulkan sinar matahari untuk menggerakkan operasinya. CubeSat, yang seukuran komputer desktop, juga akan menjadi yang pertama menggunakan spektroskopi laser aktif untuk menjelajahi permukaan Bulan.

Hingga saat ini, CubeSats – dinamai karena penggunaan modul kubik berukuran standar – sebagian besar telah mengambil tugas di orbit Bumi dan tidak membutuhkan sistem propulsi yang kuat. Lunar Flashlight akan membantu menunjukkan kemampuan pesawat ruang angkasa kecil dan relatif murah untuk menangani misi luar angkasa penting yang sebelumnya disediakan untuk kendaraan yang lebih besar.

Lunar Flashlight membawa empat laser inframerah-dekat yang kuat yang beroperasi pada panjang gelombang berbeda dalam spektrum inframerah-dekat. Laser akan diarahkan ke area kawah yang gelap dan akan beroperasi secara berurutan untuk menerangi lokasi di mana es mungkin telah disimpan dan dilindungi dari pencairan. Air dalam bentuk es akan menyerap sinar laser, sedangkan tanah bulan yang kering – dikenal sebagai regolit – akan memantulkan sinar kembali ke spektrometer pesawat ruang angkasa.

"Dengan mempelajari cahaya yang dikembalikan, sistem akan memberi tahu kita apakah ada es air di area yang teduh permanen ini," kata Jud Ready, insinyur penelitian utama di GTRI dan peneliti utama proyek Lunar Flashlight di Georgia Tech. Tim sains Lunar Flashlight akan menafsirkan pengukuran CubeSat bersama dengan kumpulan data yang dikumpulkan oleh pesawat ruang angkasa lain untuk lebih memahami kelimpahan dan distribusi endapan es bulan.

Laser akan ditenagai oleh baterai lithium-ion besar yang akan diisi oleh empat panel surya di pesawat ruang angkasa. Laser, spektrometer, dan baterai menghabiskan sekitar sepertiga dari total volume Senter Bulan.

Data dari pencarian es akan dikirimkan ke Deep Space Network NASA oleh pemancar radio yang serupa dengan yang digunakan dalam misi NASA lainnya. Radio juga akan menerima perintah yang dikirim ke pesawat ruang angkasa dari pengontrol di Bumi; karena waktu yang dibutuhkan sinyal untuk ditransmisikan ke Bulan, perintah akan disimpan dan dilakukan pada waktu tertentu. Data akan masuk ke pusat kendali operasi misi Georgia Tech, yang terletak di School of Aerospace Engineering, dan diteruskan ke UCLA untuk dianalisis dan diarsipkan di NASA Planetary Data System. Pengendali pesawat luar angkasa di Georgia Tech akan memantau sinyal untuk memastikan Lunar Flashlight beroperasi sebagaimana mestinya.

Tujuan Lunar Flashlight adalah untuk mengatasi salah satu Kesenjangan Pengetahuan Strategis NASA:memahami komposisi, kuantitas, distribusi, dan bentuk ion air dan air – seperti hidroksil (OH) – di titik dingin bulan yang dikenal sebagai “perangkap dingin”. Pengorbit bulan NASA sebelumnya dan misi lainnya telah mendeteksi potensi endapan es air di garis lintang tinggi di Bulan. Lunar Flashlight akan memetakan beberapa deposit tersebut pada resolusi spasial satu hingga dua kilometer, memberikan detail yang jauh lebih banyak daripada misi sebelumnya. Selain mengonfirmasi keberadaan air beku, Lunar Flashlight akan memberikan informasi yang dapat membantu menentukan di mana misi masa depan mungkin mendarat untuk mengambil sampel air dan mengevaluasi potensi penggunaannya oleh manusia.

Menggunakan sumber daya air Bulan sendiri untuk mendukung kehidupan manusia dan memproduksi bahan bakar dapat memangkas biaya pemeliharaan komunitas Bulan permanen dengan mengurangi berapa banyak material yang perlu diluncurkan dari Bumi. Selain air, NASA berharap dapat menggunakan bahan bulan untuk membuat oksigen dan propelan untuk meluncurkan penerbangan pulang.