p A Arizona State University (ASU) está desenvolvendo um pequeno satélite que pesquisará hidrogênio nas crateras lunares com o objetivo final de criar o mapa mais detalhado dos depósitos de água da lua. A nave espacial, denominado Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map), é esperado para lançar uma nova luz sobre a profundidade e distribuição do gelo de água na lua. p LunaH-Map é um CubeSat de seis unidades com dimensões de 3,9 × 7,9 × 11,8 polegadas (10 × 20 × 30 centímetros) e uma massa de cerca de 30 libras. (14 quilogramas). O satélite do tamanho de uma caixa de sapatos está planejado para ser lançado em setembro de 2018 como parte da Missão de Exploração 1 (EM-1) da NASA, que enviará uma espaçonave Orion sem rosca em uma viagem ao redor da lua. O CubeSat será inserido em um sistema altamente elíptico, baixo perigo (3,1 a 6,2 milhas, ou 5 a 10 quilômetros) órbita centrada em torno do Pólo Sul da lua.

p O orbitador vai passar cerca de 60 dias conduzindo pesquisas, completando 141 órbitas científicas. Embora o LunaH-Map seja menor do que as missões típicas da NASA e seja mais barato do que as sondas anteriores enviadas para a lua, as expectativas são muito altas para esta espaçonave construída em universidade.

p "O LunaH-Map tem o potencial de retornar mapas de alta resolução de contagens de nêutrons sobre o pólo sul da lua, revelando quaisquer enriquecimentos significativos em gelo de água dentro de regiões permanentemente sombreadas. Esses mapas podem ser usados ​​para entender melhor as fontes e sumidouros de voláteis em nosso sistema solar, bem como para determinar futuros locais de pouso para rovers ou até mesmo humanos, "Craig Hardgrove, O investigador principal do LunaH-Map na Escola de Exploração da Terra e do Espaço da ASU disse ao Astrowatch.net.

p Para mapear com sucesso os depósitos de água na lua, O LunaH-Map utilizará seus dois espectrômetros de nêutrons idênticos, consistindo em uma matriz de oito elpasólitos (Cs ₂ YLiCl ₆ :Ce ou CLYC) cintiladores cada. Uma matriz tem cerca de dois centímetros de espessura e um volume de aproximadamente 100 centímetros quadrados.

p Os espectrômetros irão mapear a distribuição de hidrogênio em uma escala espacial igual a aproximadamente uma vez e meia a altitude orbital. Os instrumentos mapearão o hidrogênio dentro de crateras permanentemente sombreadas para determinar sua distribuição espacial; mapear distribuições de hidrogênio com uma profundidade máxima de um metro, bem como mapear sua distribuição em outras regiões permanentemente sombreadas em todo o Pólo Sul. Em resultado, O LunaH-Map deve produzir mapas de hidrogênio próximo à superfície em escalas espaciais sem precedentes de cerca de 7,5 quilômetros / pixel.

p "Os espectrômetros de nêutrons procuram por depleções na quantidade de nêutrons de alta energia que vazam da superfície lunar e usam isso como proxy de quanto hidrogênio e, portanto, gelo de água pode estar contido no rególito lunar. O detector usa uma série de cristais cintiladores que produzem um pequeno flash de luz quando são atingidos por um nêutron. A energia associada a cada flash de luz é contada na eletrônica do detector e pode ser usada para produzir um mapa das taxas de contagem de nêutrons sobre a superfície lunar, "Hardgrove disse.

p Dado o fato de que o gelo de água é enriquecido nos pólos da lua, particularmente em regiões que estão em sombra permanente, O LunaH-Map sobrevoará várias dessas regiões várias vezes de uma altitude muito baixa. Ele irá adquirir contagens de nêutrons que podem ser relacionadas à abundância de hidrogênio no metro superior da superfície lunar. A baixa altitude (menos de 10 quilômetros acima da superfície) permitirá que a espaçonave aprimore os mapas de regiões permanentemente sombreadas ao "ver" quaisquer regiões dentro delas que sejam substancialmente enriquecidas em hidrogênio.

p A equipe da missão pondera a possibilidade de equipar a espaçonave LunaH-Map em uma pequena câmera colorida. Contudo, tal instrumento de imagem colorida não é necessário para a missão científica primária da sonda, portanto, o rastreador de estrelas do LunaH-Map pode ser usado como uma câmera em preto e branco.

p Além de conduzir pesquisas científicas, LunaH-Map will also demonstrate several new technologies that could be very useful in future CubeSat deep space missions. It is a highly efficient propulsion system that produces very low thrust which over time can change the spacecraft velocity sufficiently, allowing the spacecraft to achieve lunar orbit. In addition to the ion propulsion system, LunaH-Map will test a new deep-space radio for CubeSats, new solar arrays that provide higher power, a new flight computer and attitude control system, and a new science instrument.

p "The demonstrated success of any one of these technologies will be a fantastic achievement for deep space CubeSats, " Hardgrove said.

p He also underlined the importance of this mission for ASU. Although LunaH-Map is not the first planetary science mission for which ASU has provided instrumentation or science expertise, LunaH-Map is the first full planetary science mission to be led by ASU and the School of Earth and Exploration.

p "The School of Earth and Space Exploration brings together scientists and engineers across multiple disciplines, and the selection of LunaH-Map, and more recently Psyche and Lucy, demonstrate that NASA is interested in supporting this model of ground-up, interdisciplinary, development of planetary science missions. The success of all these missions will not only enhance our knowledge of the solar system, but hopefully provide inspiration to Arizona students and excellent opportunities to engage ASU students, faculty and staff in missions of exploration across multiple disciplines, " Hardgrove concluded.

p On its way towards the launch in September 2018, LunaH-Map has already passed a Preliminary Design Review in August 2016 and is scheduled for a Critical Design Review in May 2017.