Para peneliti di Tokyo Metropolitan University menggunakan simulasi untuk menunjukkan bahwa teleskop sinar-X kecil yang dikembangkan baru-baru ini dapat membantu membuat peta kimia seluruh permukaan bulan. Peta seperti itu akan menjadi langkah besar untuk memahami bagaimana Bulan terbentuk, berubah, dan berevolusi seiring waktu.
Pemodelan rinci mereka, yang mencakup detektor teleskop dan misi satelit realistis yang mengorbit Bulan, menunjukkan bahwa teleskop dapat memetakan lima fitur penting dalam waktu sekitar dua tahun. Rangkaian detektor berukuran lima kali lima yang lebih besar dapat menghasilkan peta yang lebih tajam dan menyelesaikan pekerjaan lebih cepat.
Memetakan kimia Bulan
Sejarah geologi Bulan belum sepenuhnya dipahami. Salah satu alasan utamanya adalah para ilmuwan belum memiliki peta geokimia lengkap permukaan bulan. Karena peneliti tidak bisa begitu saja mengumpulkan sampel dari seluruh bagian Bulan, mereka harus mengandalkan metode penginderaan jauh.
Salah satu metode tersebut adalah pencitraan fluoresensi sinar-X. Dalam pendekatan ini, detektor diarahkan ke Bulan untuk menangkap sinar-X yang dipancarkan unsur-unsur tertentu setelah terkena radiasi matahari. Sinyal-sinyal ini dapat membantu mengungkap unsur-unsur mana yang ada di berbagai wilayah di permukaan.
Mengapa Grafik Bulan Purnama Sulit
Pengamatan sebelumnya dari misi Apollo dan Chandrayaan telah menghasilkan peta parsial yang berguna, namun peta global yang lengkap masih belum lengkap. Membuatnya secara teknis sulit karena beberapa alasan. Misi memiliki waktu terbatas untuk mengumpulkan cukup banyak sinyal sinar-X yang dipancarkan sinar matahari, dan detektor dapat rusak dalam jangka waktu yang lama di luar angkasa.
Masalahnya sangat sulit terjadi di dekat kutub Bulan. Di wilayah ini, sinar-X matahari lebih lemah, sehingga lebih sulit mengumpulkan sinyal yang diperlukan untuk mengidentifikasi fitur permukaan.
Teleskop sinar-X kompak untuk orbit bulan
Untuk mengatasi kendala tersebut, tim yang dipimpin oleh Airi Toida dan Profesor Yuichiro Ezoe dari Tokyo Metropolitan University mengusulkan penggunaan teleskop sinar-X kompak pada satelit yang mengorbit Bulan. Teleskop ini akan memungkinkan pengamatan pada area luas di permukaan bulan selama jilatan api matahari yang kuat, ketika Matahari memberikan penerangan sinar-X yang lebih intens.
Teleskop sinar-X tradisional seringkali terlalu besar dan terlalu berat untuk misi semacam ini. Sebaliknya, teleskop kompak tim awalnya dirancang untuk mempelajari magnetosfer bumi dan beratnya kurang dari sepuluh kilogram. Ukurannya yang kecil membuatnya praktis untuk observasi satelit bulan jangka panjang.
Detektor tersebut juga diuji dalam kondisi radiasi yang jauh lebih parah daripada yang diperkirakan di orbit bulan. Daya tahan ini dapat mendukung pencitraan yang kuat, area luas, dan beresolusi tinggi dalam misi yang lebih luas.
Simulasi menunjukkan jalur menuju peta bulan purnama
Para peneliti kemudian menambahkan spesifikasi teleskop ke dalam simulasi numerik untuk menguji apakah misi satelit berhasil memetakan Bulan. Dengan asumsi 300 jilatan api matahari per tahun dan satu teleskop di atas satelit yang mengorbit Bulan, simulasi menunjukkan bahwa seluruh permukaan bulan dapat dipetakan untuk lima elemen (oksigen, besi, magnesium, aluminium, silikon) dalam dua tahun, menggunakan grid berukuran 70 x 70 kilometer.
Karena teleskop ini sangat kompak, tim juga mengamati satelit yang membawa lima dari lima teleskop. Menurut simulasi, sistem 25 teleskop ini dapat mengurangi durasi misi menjadi satu tahun. Dengan dua tahun beroperasi, perusahaan ini juga dapat memetakan natrium, sekaligus meningkatkan ukuran jaringan menjadi 30 x 30 kilometer.
Jendela baru tentang geologi bulan
Jika salah satu konsep misi tersebut menjadi kenyataan, hal ini akan menghasilkan peta komprehensif pertama tentang kelimpahan unsur di seluruh Bulan. Pencapaian ini akan memberikan para ilmuwan alat baru yang ampuh untuk mempelajari geologi Bulan dan merekonstruksi sejarah Bulan yang panjang dan kompleks.
Pekerjaan ini didukung oleh hibah JSPS KAKENHI nomor 21H04972.
