Den 17 december 2012 avslutades GRAIL-uppdraget, och de två rymdfarkosterna i storleken av tvättmaskinen utförde en flygande final med ett planerat formationsflygande dubbelslag i den 2,5 kilometer höga södra sidan. berg på en kraterkant nära månens nordpol. Lunar Reconnaissance Orbiter har nu avbildat nedslagsplatserna, som visar bevis på kraschen.
Men överraskande nog var dessa effekter inte vad som förväntades, säger LRO- och GRAIL-teamen. Utkastningen runt båda kratrarna är mörk. Vanligtvis är utstötning från kratrar ljusare i färgen – med en högre reflektans – än regoliten på ytan.
'Jag förväntade mig att utkastet skulle vara ljust', sa LROC PI Mark Robinson vid en presskonferens från Lunar and Planetary Science Conference idag, 'eftersom alla vet att strålar som stöter på månen är ljusa. Vi spekulerar att det kan komma från kolväten från rymdfarkosten.'
GRAAL En plats sett före och efter nedslaget. Kratercentrum ligger på 75.609°N, 333.407°E/ Kredit: NASA/GSFC/Arizona State University.
Vanligtvis är utstötning från kratrar ljusare, eftersom regolit under ytan tenderar att ha en högre reflektans. Månregoliten på ytan tenderar att vara mörkare på grund av dess exponering för rymdens vakuum, kosmisk strålning, solvindsbombardement och mikrometeoritnedslag. Långsamt över tiden tenderar dessa processer att mörkna ytjorden.
Robinson sa att kolvätena kan ha kommit från bränsle som finns kvar i bränsleledningarna (JPL uppskattade att en kvart till ett halvt kilogram bränsle kan ha blivit kvar i rymdfarkosten – alltså inte särskilt mycket) eller från själva rymdfarkosten, som är gjord av kol material.
GRAIL B-plats sett före och efter nedslagshändelsen. Kratercentrum ligger på 75.651°N, 333.168°E. Kredit: NASA/GSFC/Arizona State University.
Dessutom var nedslagskratrarnas former inte som förväntat. Nedslagen bildade kratrar med en diameter på cirka 5 m (15 fot) och det finns lite utkast i söder – riktningen från vilken rymdfarkosten färdades. 'Rymdfarkosten kom in i en 1 eller 2 graders anslagsvinkel', sa Robinson, 'så detta inte är en normal nedslag, eftersom alla utstötningar gick uppströms i färdriktningen.'
'Jag förväntade mig att se halkmärken själv', säger GRAILs huvudutredare Maria Zuber. Hon tillade att hon var fast besluten att använda varje bit av bränsle för att kartlägga gravitationsfältet på så låg höjd som möjligt. 'Jag var fast besluten att vi inte skulle avsluta uppdraget med oanvänt bränsle eftersom det skulle ha inneburit att vi kunde kartlägga det ännu lägre.
Det slutade med att rymdfarkosten kunde kartlägga månen från 2 km över ytan, den lägsta höjd från vilken någon planetyta någonsin har kartlagts, skapa en extremt högupplöst karta.
LRO Wide Angle Camera (WAC)-bild av GRAIL-nedslagsområdet på södra sidan av det icke namngivna massivet. Kredit: NASA/GSFC/ASU.
Robinson sa att han var skeptisk till att de kunde hitta nedslagskratrarna, eftersom teamet ännu inte har hittat nedslagsplatserna för Apollo-uppstigningsstadierna, som borde vara mycket större än GRAIL-nedslagen.
'Att hitta nedslagskratern var som att hitta en nål i höstacken', sa Robinson, 'eftersom bilderna tittar på ett område som är cirka 8 km brett och 30 till 40 km högt, och vi letade efter något som är ett par pixlar breda.'
Robinson sa att han tillbringade timmar med att leta efter det utan lycka, bara för att se det senare när han var på ett konferenssamtal och bara tittade på det i ögonvrån.
'Det var riktigt roligt att hitta kratrarna,' sa han. LRO tog bilder i början av januari, men bättre bilder togs den 28 februari 2013.
Medan LRO:s kamera inte kunde avbilda den faktiska nedslaget eftersom det inträffade på månens nattsida, kunde LAMP-instrumentet (Lyman Alpha Mapping Project) på LRO upptäcka nedslagens plymer.
Kurt Retherford, PI på LAMP sa att UV-spektrografen pekade mot månens lem - och tittade faktiskt i riktning mot konstellationen Orion vid tidpunkten för GRAIL-nedslaget - för att observera gaserna som kommer ut ur plymerna. De upptäckte de två stötplymerna som tydligt visade ett överskott av utsläpp från väteatomer. 'Vi var glada över att se denna upptäckt av atomärt väte som kommer från nedslagsplatserna,' sa Retherford. 'Detta är vår första upptäckt av inhemska väteatomer från månmiljön.'
Den här videon visar LRO när den flyger över månens nordpol, där den har en mycket bra bild av GRAAL-nedslaget. Den andra delen är vyn från LRO genom LAMPs slits, som visar nedslaget och den resulterande plymen. Banorna, nedslagsplatserna, terrängen, LAMPS synfält och sjöstjärna är korrekt återgivna.
Retherford sa att ytterligare studier från detta kommer att hjälpa till att bestämma processerna för hur implantation av solvindsprotoner på månens yta kan skapa det vatten och hydroxyl som har varit nyligen upptäckt på månens yta av andra rymdfarkoster och i studier av månstenar som returnerades av Apollo-uppdragen.
Du kan se fler bilder från LRO på LROC:s webbplats. Dessutom, NASA har nu gått ut med ett pressmeddelande om detta också.