Księżyc po zderzeniu z rakietą SpaceX. Sonda pokazała pierwsze zdjęcia nowego krateru

Koreańska sonda Danuri sfotografowała miejsce kolizji górnego stopnia rakiety Falcon 9 należącej do SpaceX. To pierwsze zdjęcia wykonane po zderzeniu, które pokazują, jak nawet stosunkowo niewielki obiekt potrafi zmienić wygląd księżycowego krajobrazu.

To wydarzenie jest interesujące nie tylko dlatego, że dostarczyło naukowcom nowych danych. Pokazuje również, jak coraz większa liczba misji kosmicznych pozostawia po sobie ślady nie tylko na orbicie okołoziemskiej, ale także na powierzchni innych ciał Układu Słonecznego.

Sonda Danuri, należąca do Korea Aerospace Research Institute (KARI), przeleciała nad miejscem zderzenia wkrótce po tym, jak górny stopień rakiety Falcon 9 uderzył w powierzchnię Księżyca z prędkością około 8700 km/h. Podczas kolejnych przelotów wykonała serię zdjęć, które pozwoliły porównać wygląd terenu przed i po kolizji.

Na opublikowanych fotografiach wyraźnie widać ciemniejszy obszar otaczający świeżo powstały krater. To efekt wyrzucenia na powierzchnię materiału znajdującego się pod warstwą jasnego regolitu. Uderzenie rozrzuciło pył oraz odłamki skał na znacznym obszarze, tworząc charakterystyczny wzór dobrze znany z innych młodych kraterów obserwowanych na Księżycu.

Dzięki temu naukowcy dysponują rzadkim zestawem danych obejmujących zdjęcia wykonane zarówno przed, jak i po powstaniu krateru. Tego typu obserwacje pozwalają znacznie dokładniej badać mechanizmy formowania się księżycowych struktur uderzeniowych.

Obiekt, który uderzył w Księżyc, był górnym stopniem rakiety Falcon 9 wykorzystanej podczas jednej z misji SpaceX. Co ciekawe, nie był to zaplanowany element żadnego eksperymentu ani kontrolowanego zakończenia misji.

Po zakończeniu zadania stopień rakiety pozostał na orbicie wokół Ziemi i Księżyca. Z czasem jego trajektoria zaczęła się zmieniać pod wpływem oddziaływania grawitacyjnego Ziemi, Księżyca i Słońca oraz zwiększonej aktywności słonecznej, która wpływa na dynamikę obiektów znajdujących się w przestrzeni kosmicznej. Ostatecznie doprowadziło to do niezamierzonego zderzenia z powierzchnią Srebrnego Globu.

To kolejny przykład pokazujący, że nawet pozornie niegroźne elementy dawnych misji mogą przez lata pozostawać w przestrzeni kosmicznej i ostatecznie zmienić tor lotu w trudny do przewidzenia sposób.

Na pierwszy rzut oka najbardziej rzucającą się w oczy zmianą jest ciemniejszy kolor powierzchni wokół nowego krateru. Nie oznacza to jednak, że doszło do przypalenia gruntu.

Powierzchnię Księżyca pokrywa warstwa drobnego pyłu, czyli regolitu, która przez miliony lat była nieustannie bombardowana przez mikrometeoroidy i promieniowanie kosmiczne. Materiał znajdujący się głębiej zachowuje nieco inne właściwości optyczne niż najbardziej zewnętrzna warstwa.

Silne uderzenie odsłoniło świeższy materiał spod powierzchni i rozrzuciło go wokół krateru. To właśnie dlatego na zdjęciach wykonanych przez Danuri miejsce kolizji wyraźnie odcina się od otaczającego terenu.

Podobne zjawisko obserwowano już wcześniej po naturalnych uderzeniach meteoroidów, jednak tym razem naukowcy wiedzą dokładnie, kiedy doszło do kolizji i z jaką energią nastąpiło zderzenie.

To nie koniec obserwacji. W najbliższych dniach nad miejscem uderzenia przeleci należąca do NASA sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), która od 2009 r. wykonuje szczegółową mapę powierzchni Księżyca.

Kamery LRO dysponują znacznie wyższą rozdzielczością niż instrumenty Danuri, dlatego naukowcy liczą na bardzo dokładne zdjęcia nowego krateru. Pozwolą one określić jego średnicę, głębokość oraz zasięg materiału wyrzuconego podczas uderzenia.

Porównanie danych z obu sond umożliwi również lepsze zrozumienie procesów zachodzących podczas kolizji z powierzchnią Księżyca oraz sprawdzenie modeli wykorzystywanych do przewidywania skutków podobnych zdarzeń.

Historia tego zderzenia zwraca uwagę na problem, który do niedawna kojarzył się głównie z orbitą okołoziemską. Rosnąca liczba misji kosmicznych oznacza bowiem coraz więcej pozostawionych w przestrzeni elementów rakiet i statków kosmicznych.

Większość z nich pozostaje na stabilnych orbitach lub spala się w atmosferze Ziemi, jednak niektóre trafiają na bardziej skomplikowane trajektorie. W przypadku misji księżycowych i międzyplanetarnych takie obiekty mogą przez lata dryfować w przestrzeni, aż ostatecznie zderzą się z Księżycem lub innym ciałem niebieskim.

Choć Księżyc jest już usiany milionami naturalnych kraterów powstałych w wyniku uderzeń asteroid i meteoroidów, przypadek Falcona 9 jest wyjątkowy. To jedno z nielicznych zdarzeń, w których naukowcy mogli z dużą dokładnością przewidzieć moment kolizji, a następnie niemal od razu udokumentować jej skutki za pomocą orbitującej wokół Księżyca sondy.

Dzięki temu nowy krater stanie się cennym naturalnym laboratorium do badań procesów uderzeniowych, które od miliardów lat kształtują powierzchnię naszego naturalnego satelity.