Οι αποστολές στη Σελήνη

Άρθρο, Σεπτέμβριος 2003

Η πρώτη προσπάθεια που έγινε από τις Ηνωμένες Πολιτείες με το σκάφος Pioneer-3 ήταν ανεπιτυχής. Αυτό το σκάφος που προωθήθηκε το Δεκέμβριο του 1958 απέτυχε να φθάσει στο στόχο του λόγω ενός προβλήματος. Σε λιγότερο από ένα χρόνο αργότερα, η Σοβιετική Ένωση σημείωσε μια επιτυχία όταν συνετρίβη το Luna 2 στην περιοχή Palus Putredinus της Σελήνης. Τον Οκτώβριο του 1959, το Luna 3 πετώντας κοντά από την επιφάνεια της Σελήνης επέτρεψε στις φωτογραφικές μηχανές του να ανακαλυφθεί για πρώτη φορά το κρυμμένο πρόσωπο ή η αθέατη πλευρά του φεγγαριού.

Μέχρι τις 25 Μαΐου του 1961, όταν ο πρόεδρος των ΗΠΑ John Kennedy έκανε τη διάσημη πια ομιλία του στη Γερουσία των ΗΠΑ και στην οποία υποσχέθηκε να κατακτήσει η ανθρωπότητα το φεγγάρι "πριν από το τέλος της τρέχουσας δεκαετίας", οι Ηνωμένες Πολιτείες και η Σοβιετική Ένωση είχαν στείλει περίπου 50 τηλεκατευθυνόμενα διαστημικά σκάφη στο γήινο φυσικό δορυφόρο.

Σε ένα κλίμα έντονου ανταγωνισμού, μεταξύ ΗΠΑ και ΕΣΣΔ, κάθε κράτος υποστήριζε ότι κάθε αποστολή ήταν η πρώτη για ένα γεγονός. Η πρώτη φορά που συγκρουόταν ένα σκάφος με τη Σελήνη ή το πρώτο πέταγμα κοντά στο έδαφος της ή λήφθηκαν οι πρώτες εικόνες της σεληνιακής αθέατης πλευράς ή η πρώτη κανονική προσελήνωση ή το πρώτο σκάφος που επέστρεψε στη Γη και άλλες πολλές πρωτιές για κάθε κράτος.

Κάθε επιτυχημένη αποστολή των 'Pioneer', 'Ranger', Luna', 'Zond', 'Surveyor', 'Lunakhod', ή 'Lunar Orbiter' πρόσθεσε σημαντικά στοιχεία για ό,τι ξέρουμε σήμερα για το φεγγάρι, αλλά και προετοίμασαν την επιστήμη και την τεχνολογία για τη μελλοντική εξερεύνηση άλλων ηλιακών συστημάτων, και για γήινες εφαρμογές. Κάθε "πρωτιά" συχνά συνοδευόταν με εντυπωσιακές φωτογραφίες και τηλεοπτικές εικόνες από τις οποίες λήφθηκαν πολλά χρήσιμα επιστημονικά στοιχεία. Οι πληροφορίες από όργανα που βρίσκονταν πάνω στα σκάφη (αισθητήρες θερμοκρασίας, διάφορα φασματόμετρα σε διαφορετικά μήκη κύματος, αναλυτές χημικής σύνθεσης, σεισμογράφους, λέιζερ, μαγνητόμετρα, όργανα ελέγχου ακτινοβολίας), επέτρεψαν την πρόοδο της επιστήμης.

Τα πρώτα σεληνιακά δείγματα συλλέχθηκαν από τους Neil Armstrong και Buzz Aldrin κατά τη διάρκεια της αποστολής Απόλλων 11 τον Ιούλιο του 1969. Μεταξύ του 1969 και του 1972 έξι αποστολές του προγράμματος Απόλλων επανέφεραν δείγματα από έξι διαφορετικές περιοχές του φεγγαριού. Αργότερα, μεταξύ του 1972 και του 1976, τρία σοβιετικά αυτοματοποιημένα διαστημικά σκάφη (Luna 16, 20 και 24) επέστρεψαν δείγματα σεληνιακού βράχου.

Οι προσπάθειες των Αμερικανών

Τα πρώτα σεληνιακά σκάφη της NASA ήταν του προγράμματος Ranger, μεταξύ του 1961 και του 1965, τα οποία είχαν ως σκοπό αφού προσκρούσουν πάνω στο φεγγάρι να πάρουν εικόνες υψηλής ανάλυσης λίγο πριν αυτά συγκρουστούν, π.χ. από απόσταση μισού μέτρου. Τα πρώτα έξι σκάφη απέτυχαν αλλά τα τρία τελευταία πέτυχαν το σκοπό τους.

Η επόμενη γενιά διαστημικών σκαφών ήταν σκάφη προσελήνωσης, του προγράμματος Lunar Surveyor. Το Surveyor 1 προσεληνώθηκε τον Ιούνιο του 1966. Μάλιστα ενώ ξεκίνησαν επτά συνολικά Surveyor τα δύο απέτυχαν, το ένα απέτυχε να πυροδοτηθεί και στο άλλο χάθηκε η επικοινωνία λίγο πριν προσεληνωθεί. Το τελευταίο σκάφος προσεληνώθηκε τον Ιανουάριο του 1968. Τα Surveyor πήραν λεπτομερείς φωτογραφίες των περιοχών στις οπόιες προσεδαφίστηκαν αργότερα τα διαστημόπλοια του προγράμματος Απόλλων, εξετάζοντας την επιφάνεια της Σελήνης με τη βοήθεια ενός μικρού μηχανικού φτυαριού, και είχαν κι ένα επιστημονικό όργανο με ακτίνες άλφα για τη χημική ανάλυση του σεληνιακού εδάφους.

Από το 1966 ως το 1967, η NASA χαρτογράφησε το 99% της σεληνιακής επιφάνειας με τη βοήθεια πέντε σεληνιακών σκαφών που βρίσκονταν σε τροχιά. Με το Lunar Orbiter 1 έως το Lunar Orbiter 5, πέτυχε μια λεπτομερή ανάλυση από τα 60 μέτρα ή και καλύτερη ακόμη. Το Lunar Orbiter 5 χαρτογράφησε 36 επιλεγμένες εκ των προτέρων περιοχές, που ήταν υποψήφιες για να προσεδαφιστούν τα σκάφη Απόλλων, με μια ανάλυση από τα 20 μέτρα έως και τα 2 μέτρα.

Τα διαστημόπλοια Apollo 8 και 10 ήταν οι πρώτες επανδρωμένες αποστολές σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι, που έγιναν το 1968 και το 1969, ενώ μετέφεραν πολλές εικόνες του. Τα Apollo 11, 12, 14, 15, 16 και 17 ήταν επανδρωμένες αποστολές που προσεληνώθηκαν μεταξύ του 1969 και του 1972, επιστρέφοντας σχεδόν 400 κιλά σεληνιακών δειγμάτων και στοιχείων από διάφορα άλλα πειράματα.

Οι προσπάθειες των Σοβιετικών

Το πρώτο και το τελευταίο διαστημόπλοιο, που επισκέφτηκαν το φεγγάρι ήταν το 1959 και το 1976 αντίστοιχα και ήταν Σοβιετικά. Οι σοβιετικές αποστολές Luna και Zond φωτογράφισαν επίσης το φεγγάρι, ενώ το Luna 3 έδωσε στην ανθρωπότητα για πρώτη φορά εικόνες της αθέατης πίσω μεριάς της Σελήνης, το 1959. Έγιναν συνολικά 24 αποστολές του προγράμματος Luna, με τις αρχικές αποστολές να είναι φωτογραφικά διαστημόπλοια σε τροχιά και τα τελευταία να είναι σκάφη που προσεδαφίστηκαν.

Το ρομποτικό όχημα Luna 13 προσεδαφίστηκε με επιτυχία στο φεγγάρι τον Φεβρουάριο του 1966, με διαφορά τεσσάρων μηνών από ένα Αμερικανικό αντίστοιχο σκάφος, δίνοντας λεπτομερείς εικόνες της επιφάνειας του φεγγαριού. Το Luna 16 το 1970 ήταν το πρώτο από τρία σοβιετικά σκάφη που επέστρεψε ένα σεληνιακό δείγμα (μετά όμως από το Αμερικανικό Απόλλωνα 11).

Μερικά από τα σεληνιακά σκάφη είχαν επίσης ρομποτικά οχήματα για να κινηθούν γύρω από τη σεληνιακή επιφάνεια, τα ονομαζόμενα Lunokhod. Τα πέντε διαστημικά σκάφη Zond ήταν διαφορετικού σχεδιασμού και λειτούργησαν ταυτόχρονα μεταξύ του 1965 και του 1970, σαν φωτογραφικά διαστημικά οχήματα, ενώ οι αποστολές Luna ξεκίνησαν εστιάζοντας στην προσεδάφιση στο φεγγάρι. Η αποστολή Luna 24 ήταν η τελευταία αποστολή στο φεγγάρι το 1976, που επέστρεψε στη Γη δείγματα σεληνιακού εδάφους.

Το νέο ξεκίνημα με τη Clementine 1 και το Lunar Prospector

Μετά από το 1976, το φεγγάρι αγνοήθηκε από τη NASA και τους Σοβιετικούς μέχρι που αναπτύχθηκε το Αμερικανικό πρόγραμμα SDIO, ή όπως είναι γνωστό "Πόλεμος των Άστρων". Τότε πέταξε το διαστημικό σκάφος Clementine 1 για να χαρτογραφήσει την επιφάνεια του φεγγαριού με σύγχρονα όργανα, από κοινού με τη NASA. Το Clementine 1 έφθασε στο φεγγάρι το Φεβρουάριο του 1994.

Κανονικά και το διαστημικό σκάφος Γαλιλαίος της NASA, που κατευθύνθηκε προς το Δία, άνοιξε κάποιους από τους εξοπλισμούς του κατά τη διάρκεια δύο σύντομων περασμάτων από το φεγγάρι το 1990 και το 1992 όταν έκανε ελιγμούς για να βοηθηθεί από τη βαρύτητα κατά την πτήση του. Εντούτοις, τα στοιχεία που αποκτήθηκαν για τη Σελήνη ήταν λίγα και πολύ γενικής φύσης.

Το Clementine 1 ήταν σε τροχιά γύρω από το φεγγάρι για περισσότερο από δύο μήνες, κάνοντας συνολικά πάνω από 300 περιστροφές, από τις 19 Φεβρουαρίου έως τις 5 Μαΐου του 1994. Τελικά το Clementine 1 άφησε τη σεληνιακή τροχιά για να πλησιάσει τον αστεροειδή Geographos 1620, που ήταν τότε κοντά στη Γη, αλλά μια δυσλειτουργία των υπολογιστών ανάγκασε το διαστημικό σκάφος να μη φθάσει ποτέ τον αστεροειδή.

Εκτός από τα πολύτιμα στοιχεία που συνέλεξε στο φεγγάρι χρησιμοποιώντας σύγχρονα όργανα, το Clementine 1 είχε μια φανταστική κοινωνικοπολιτική επιτυχία επειδή ανακάλυψε πάγο στο σεληνιακό Νότιο πόλο, την πρώτη ένδειξη οποιασδήποτε συγκέντρωσης νερού στο φεγγάρι.

Λόγω αυτού του γεγονότος, την ανακάλυψη του πάγου στο φεγγάρι, το ενδιαφέρον για το φεγγάρι αυξήθηκε εντυπωσιακά και η πολιτική πίεση οδήγησε τη NASA να χρηματοδοτήσει το πρώτο σκάφος της για το φεγγάρι, περισσότερο από 20 χρόνια μετά το τελευταίο σκάφος της που πήγε στο φεγγάρι, το σκάφος Lunar Prospector ή Σεληνιακός Μεταλλοδίφης.

Όπως και το Clementine 1, το Lunar Prospector φτιάχτηκε γρήγορα και φτηνά. Το κόστος αποστολής ήταν μόνο 63 εκατομμύρια δολάρια. Ολόκληρη δε η διαδικασία της ανάπτυξης μέχρι την ολοκλήρωση του και τη δοκιμή ολοκληρώθηκε σε λιγότερο από 2 χρόνια. Όταν είναι γεμάτο από καύσιμα, το διαστημικό σκάφος θα ζυγίζει μόνο 295 κιλά. Πολύ λιγότερο από ό,τι ζυγίζει ένα αυτοκίνητο. Το Lunar Prospector έφερνε πέντε όργανα για να μελετήσει το φεγγάρι και το σκάφος προωθήθηκε τον Ιανουάριο του 1998, σχεδόν 4 χρόνια μετά από την πτήση της Clementine.

Οι πέντε αισθητήρες του Σεληνιακού Μεταλλοδίφη ή Lunar Prospector περιλαμβάνουν ένα φασματόμετρο ακτίνων γάμμα (GRS) και ένα φασματόμετρο (NS) νετρονίων για να δώσουν χάρτες σχετικά με την αφθονία των στοιχείων στη σεληνιακή επιφάνεια (εκτός από το νερό). Ο αισθητήρας NS μπορεί να ανιχνεύσει ίχνη νερού κάτω από 10 μέρη ανά εκατομμύριο (PPM), αν και βρήκε πολύ μεγαλύτερες συγκεντρώσεις από αυτή.

Τα στοιχεία από την Clementine 1 και το Lunar Prospector έκαναν να είναι ξεπερασμένα τα στοιχεία από τα προηγούμενα σεληνιακά οχήματα που ήταν τροχιά, αλλά δεν καθιστούν ξεπερασμένα και τα στοιχεία από τα δείγματα του προγράμματος Απόλλων και τα άλλα γεωφυσικά στοιχεία από τα άλλα διαστημικά σκάφη της δεκαετίας του '60 και του '70.

Οι προσεχείς αποστολές στο φεγγάρι

Αλλά τώρα αρχίζει και η σεληνιακή περιπέτεια της Ευρώπης. Με το σκάφος SMART-1 (Small Missions for Advanced Research in Technology) η ESA βάζει σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη ένα διαστημόπλοιο που θα πετάξει με την πρωτοποριακή  μέθοδο της Ιοντικής Προώθησης.

Το 2004 το Ιαπωνικό Lunar-A, θα στείλει δύο βολιστήρες των 3 μέτρων που θα διαπεράσουν μέσα στο έδαφος του φεγγαριού κοντά στις περιοχές προσελήνωσης του Απόλλων 12 και 14.

Ενώ το 2006 πάλι το Ιαπωνικό SELENE θα εξετάσει την προέλευση και εξέλιξη του φεγγαριού.

Αναφορά: Από σελίδα της NASA