Alcance de canhão vertical Ames Imagem cortesia da NASA 20 de março, 2007
Bill Cooke, Cientista da NASA, está regularmente atirando bolinhas de gude em pilhas de solo cuidadosamente organizadas. Cada mármore explode com o impacto com uma explosão espetacular de luz e deixa uma cratera de bela aparência no solo. Por que a NASA está pagando a esse homem para fazer algo que a maioria de nós faria de graça? Primeiro, a maioria de nós não está qualificada para impulsionar bolas de gude para a NASA. E em segundo lugar, O Sr. Cooke está reunindo todos os tipos de dados matemáticos de sua aventura no mármore. Ele está planejando nosso retorno ao lua .
Se você pensar sobre a quantidade de material espacial que atinge a Terra protegida pela atmosfera regularmente, você pode começar a imaginar quantos meteoróides e projéteis expulsos de cometas se chocam contra a lua todos os dias. A lua não tem atmosfera protegendo-a. Qualquer coisa pode atingir a lua, completamente desimpedido. Portanto, embora um meteoróide do tamanho de uma bola de softball no espaço nunca chegasse à superfície da Terra - iria queimar completamente na atmosfera da Terra - esse mesmo meteoróide ainda tem o tamanho de uma bola de softball quando se choca com a lua. E quando isso acontecer, ele explode com a força de cerca de 150 libras (70 kg) de TNT. Essa é uma ocorrência normal. Cooke estima que pelo menos uma vez por semana ou mais, um meteoróide maior atinge a lua. Quando uma rocha com cerca de 25 cm de diâmetro, viajando a cerca de 85, 000 mph (38 km / s), atingiu a lua em 2 de maio, 2006, explodiu com a energia de 4 toneladas de TNT e deixou uma cratera com cerca de 14 metros de largura e 3 metros de profundidade.
Pode-se ver como esse tipo de evento regular pode representar sérios riscos para os astronautas que passarão um bom tempo na lua. Se um meteoróide atingir qualquer lugar perto deles, eles estão mortos. Se atingir qualquer lugar perto de sua nave espacial, eles estão mortos ou em apuros.
É aqui que entram os experimentos de mármore de Cooke. Cooke é o cientista que descobriu as especificações para a explosão lunar de 2 de maio que a NASA capturou em vídeo (veja NASA:Um meteoróide atinge a lua para assistir ao vídeo). Com base nas dimensões da cratera e na luz produzida pelo impacto - o comprimento do flash e seu nível de brilho - Cooke determinou o tamanho e a velocidade de deslocamento do meteoróide e a quantidade de energia liberada na explosão. Todos esses são detalhes críticos para entender as ameaças que representam para os astronautas na lua e a base que planejam construir lá, que servirá como ponto de partida para as missões a Marte. Os experimentos atuais de Cooke usam mármores de vidro Pyrex e da NASA Alcance de canhão vertical Ames (AVGR).
A NASA desenvolveu originalmente o AVGR para fornecer suporte de dados para as missões Apollo dos anos 1960 à lua. Desde então, tem sido usado para simular impactos para todos os tipos de pesquisa, incluindo o planejamento para a bem-sucedida missão Deep Impact que esmagou um impactador em um cometa para atingir o material interno. A arma é enorme - a câmara sozinha tem 2,5 metros de altura e 8,2 pés de diâmetro. Ele pode acomodar dois sistemas de propulsão diferentes com base nas necessidades de pesquisa:pó sem fumaça que impulsiona diretamente um projétil no tubo de lançamento; ou pó sem fumaça que aciona um pistão que comprime o gás hidrogênio, que então atua como o propulsor. O AVGR pode impulsionar todos os tipos de projéteis de calibre 0,3 em até 16, 000 milhas por hora (7 km / s). O projétil é normalmente disparado de um espaço vedado a vácuo na arma, e esse espaço pode ser preenchido com uma variedade de gases para simular a atmosfera particular que os pesquisadores estão estudando. Nesse caso, Cooke e seus colegas estão disparando bolinhas de gude do vácuo, já que a lua não tem atmosfera própria.
Em cada experimento, eles atiram uma bola de gude em um arranjo de solo que se aproxima da composição da superfície da lua. O mármore viaja em 16, 000 mph e explode com o impacto.
Foto real de uma bola de gude Pyrex explodindo com o impacto no campo de tiro vertical Ames da NASA Imagem cortesia da NASA / Peter Schultz, Brown University A equipe de Cooke então estuda o tamanho da cratera e a quantidade de luz produzida na explosão usando diferentes configurações para obter uma melhor compreensão dos dados de vídeo provenientes de explosões reais baseadas na lua.
Uma cratera após um tiro de teste, 11 polegadas (30 cm) de diâmetro Imagem cortesia da NASA Eles registram cada impacto usando câmeras de alta velocidade e medidores de luz. Ao criar um conjunto de equações que podem retratar e analisar com precisão o impacto da lua, os cientistas podem avaliar melhor o que está acontecendo nas explosões baseadas na lua que eles capturam em vídeo e estimar a frequência com que um meteoróide notável atinge a lua e os danos que causa.
Em última análise, o objetivo é ter uma ideia muito boa dos riscos reais que os astronautas e as estruturas lunares enfrentam. Se vamos ficar lá por um tempo, seria bom saber quantas bombas espaciais esperar.
Para mais informações sobre missões lunares, o Ames Vertical Gun Range e tópicos relacionados, confira os seguintes links:
Fontes
