p Um novo conceito de missão envolvendo dois CubeSats conectados por um fino, amarras com quilômetros de extensão podem ajudar os cientistas a entender como a lua obteve suas misteriosas "tatuagens" - padrões giratórios de luz e escuridão encontrados em mais de 100 locais na superfície lunar. p Estudos SmallSat do Espaço Profundo da Ciência Planetária da NASA, ou PSDS3, programa recentemente selecionou uma equipe do Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland, para desenvolver ainda mais um conceito de missão chamado de Observações Bi-sat da Atmosfera Lunar acima dos Redemoinhos, ou BOLAS. O estudo, liderado pelo investigador principal de Goddard, Timothy Stubbs, poderia levar à primeira missão CubeSat planetária amarrada, Stubbs disse.

p "Este é um conceito empolgante, "disse Michael Collier, um co-investigador do BOLAS que estudou missões baseadas em tether para coletar medições lunares difíceis de obter desde 2015. "Sinceramente, Eu acho que é inovador. Os satélites amarrados são uma abordagem muito natural para almejar a ciência lunar. "

p Como atualmente concebido, a missão envolveria dois CubeSats de 12 unidades, cujas unidades individuais medem apenas dez centímetros de lado. Uma vez que o par atingiu uma baixa manutenção, órbita quase estável a cerca de 62 milhas acima da superfície da lua, os dois, conectado por uma corda fina de 112 milhas de comprimento, iria separar. O satélite de topo subiria 118 milhas acima da superfície, enquanto o inferior, gêmeos quase idênticos mergulhariam a uma altitude de cerca de seis milhas acima da superfície.

p "A tensão na corda mantém os CubeSats em alinhamento vertical enquanto orbitam, "Stubbs disse." A configuração, com o centro de massa em uma órbita quase estável, deve permitir que o CubeSat inferior voe por longos períodos em baixas altitudes. "

p Sem um sistema de amarração, uma missão comparável de baixa altitude precisaria de quantidades proibitivas de combustível para manter sua órbita. Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, ou LRO, por exemplo, voou em uma órbita circular 31 milhas acima da superfície no início de sua missão. Se a NASA não tivesse executado manobras propulsivas para manter esta órbita, a nave espacial teria colidido com a superfície.

p Isso se deve às grandes concentrações de massa à espreita na superfície lunar. Esses "mascons" mudam o campo gravitacional e podem puxar a espaçonave ou empurrá-la para fora do curso, condenando-os a uma colisão de fim de missão.

p "Para objetos planetários sem atmosfera, tethering é uma abordagem inovadora para o desafio técnico de medições de baixa altitude usando propelente mínimo, "Collier disse, acrescentando que um CubeSat não poderia transportar a quantidade de combustível necessária para realizar manobras periódicas de manutenção da estação.

p Para os cientistas que tentam entender melhor o estranho da lua, ambiente sem ar, quanto mais baixo eles podem implantar o CubeSat, o melhor.

p Equipado com um conjunto quase idêntico de instrumentos miniaturizados, incluindo espectrômetros e imageadores já avançados por co-investigadores e colaboradores do BOLAS, os satélites gêmeos caracterizariam o ciclo do hidrogênio lunar tanto de uma altitude baixa quanto de uma altitude elevada. "Há muita ciência que você pode fazer com este conjunto de instrumentos, "Stubbs disse, acrescentando que a equipe planeja aproveitar subsistemas desenvolvidos pela Morehead State University de Kentucky, que está liderando a missão Lunar IceCube da NASA. Lunar IceCube fará prospecção de voláteis lunares e água durante seus seis meses na órbita lunar.

p Durante o ano proposto em órbita, os instrumentos BOLAS caracterizariam os mecanismos de implantação de hidrogênio na superfície da lua, bem como sua dependência da composição da lua, regolito, topografia local, condições de plasma, hora do dia, e campos magnéticos dentro da crosta.

p Um dos principais objetivos da missão é compreender a formação dos redemoinhos lunares - as estranhas marcas de luz e escuridão que parecem quase como se tivessem sido pintadas na superfície da lua - e o papel que anomalias magnéticas e intemperismo espacial poderiam desempenhar em sua criação .

p As observações indicam que os redemoinhos aparecem onde pedaços antigos de campo magnético estão embutidos na crosta lunar. Eles também mostram que as áreas brilhantes parecem ser menos intemperizadas do que seus arredores. Vários fenômenos podem fazer com que o material exposto ao espaço mude tanto física quanto quimicamente, resultando em escurecimento com o tempo, incluindo vento solar e impactos de micrometeoróides.

p Essas pistas levaram a três teorias proeminentes sobre sua formação.

p Uma teoria sugere que os redemoinhos e os campos magnéticos se formaram a partir de plumas de material ejetado por impactos de cometas. Outra hipótese afirma que, quando o bombardeio de micrometeoróides eleva as finas partículas de poeira da lua, um campo magnético existente sobre os redemoinhos os classifica de acordo com sua suscetibilidade ao magnetismo, formando padrões claros e escuros com diferentes composições. E outra teoria postula que, uma vez que as partículas do vento solar de um milhão de milhas por hora são eletricamente carregadas, eles respondem a forças magnéticas. Talvez o campo magnético proteja a superfície das intempéries do vento solar.

p As observações do LRO da NASA dão crédito à hipótese do escudo magnético, cientistas dizem. Contudo, ninguém está descartando nada ainda.

p Até que os cientistas lancem uma missão capaz de realizar medições globais próximas do solo, uma resposta definitiva não é provável, Collier disse. Contudo, ele acredita que a missão BOLAS de dois satélites pode fornecer os dados de que a comunidade científica precisa.

p "Isso pode ser uma mudança de paradigma, "Collier disse." Todas as indicações mostram que esta missão pode ser realizada com a tecnologia existente. "

p Pequenos satélites, incluindo CubeSats, estão desempenhando um papel cada vez maior na exploração, demonstração de tecnologia, pesquisa científica e investigações educacionais na NASA, incluindo:exploração do espaço planetário; Observações da Terra; ciência fundamental da Terra e do espaço; e desenvolver instrumentos científicos precursores, como comunicações de laser de ponta, comunicações de satélite a satélite e capacidades de movimento autônomo.