Επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη: Τι θα μπορούσαν να ανακαλύψουν οι αστροναύτες στην αθέατη πλευρά

Όταν η αποστολή Artemis II της NASA ξεκινήσει ένα δεκαήμερο ταξίδι γύρω από τη Σελήνη, το πλήρωμα ενδέχεται να αντικρίσει χαρακτηριστικά στη σεληνιακή επιφάνεια που κανένας άλλος άνθρωπος δεν έχει δει ποτέ με γυμνό μάτι.

Καθώς οι αστροναύτες θα πετούν δίπλα από τη μυστηριώδη αθέατη πλευρά της Σελήνης — η οποία είναι πάντα στραμμένη μακριά από τη Γη — θα παρατηρήσουν ένα τμήμα της που οι αστροναύτες του Πρόγραμμα Απόλλων δεν μπόρεσαν να δουν λόγω των τροχιών των θαλαμίσκων τους.

Η επικείμενη ιστορική αποστολή, που αναμένεται να εκτοξευθεί το νωρίτερο στις αρχές Μαρτίου, θα σηματοδοτήσει την πρώτη φορά που άνθρωποι θα πλησιάσουν τη Σελήνη έπειτα από περισσότερα από 50 χρόνια — και θα εγκαινιάσει ένα νέο κύμα σεληνιακής εξερεύνησης που θα μπορούσε να απαντήσει σε διαχρονικά ερωτήματα για τον φυσικό δορυφόρο της Γης.

«Παρατηρούμε τη Σελήνη σε όλη τη διάρκεια της ανθρώπινης ιστορίας και έχει επισκεφθεί από αστροναύτες και πολλές ρομποτικές αποστολές», δήλωσε στο CNN ο Τζεφ Άντριους-Χάνα, καθηγητής στο Εργαστήριο Σεληνιακών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου της Αριζόνα στις ΗΠΑ. «Κι όμως, υπάρχουν ακόμη τόσα πολλά που δεν κατανοούμε για τη Σελήνη σε θεμελιώδες επίπεδο».

Τα κρίσιμα δείγματα που συλλέχθηκαν κατά τις αποστολές Απόλλων στα τέλη της δεκαετίας του 1960 και στις αρχές του 1970 αποτέλεσαν τη βάση της σημερινής μας κατανόησης για τη Σελήνη, είπε. Σεληνιακά πετρώματα και έδαφος προσέφεραν νέες γνώσεις για την προέλευση και τη σύστασή της, ενώ πιο πρόσφατες αναλύσεις παλαιότερων δειγμάτων Απόλλων — καθώς και δειγμάτων από ρομποτικές αποστολές — αποκάλυψαν την απροσδόκητη παρουσία νερού παγιδευμένου σε πετρώματα που θεωρούνταν απολύτως ξηρά.

Ωστόσο, οι αποστολές Απόλλων εξερεύνησαν παρόμοιες τοποθεσίες κοντά στον σεληνιακό ισημερινό, στην ορατή πλευρά της Σελήνης, όπου το έδαφος ήταν επίπεδο και οι αστροναύτες μπορούσαν να παραμένουν σε επικοινωνία με δορυφόρους. Όπως συνειδητοποίησαν οι επιστήμονες, τα δείγματα δεν αντιπροσωπεύουν πλήρως τη μεγάλη ποικιλομορφία της Σελήνης. Η εξερεύνηση διαφορετικών περιοχών μέσω του προγράμματος Artemis θα μπορούσε να προσφέρει μια πληρέστερη εικόνα του τοπίου και της σύστασής του, καθώς και να αποκαλύψει γιατί διαφέρουν η κοντινή και η μακρινή πλευρά, πόσο νερό περιέχει η Σελήνη και πώς εξελίχθηκε με την πάροδο του χρόνου.

Επιπλέον, η μελέτη της Σελήνης θα μπορούσε να φωτίσει χαμένα κεφάλαια της πρώιμης ιστορίας της Γης και να επιβεβαιώσει ή να διαψεύσει την επικρατούσα θεωρία ότι η Σελήνη σχηματίστηκε από τη σύγκρουση ενός άλλου ουράνιου σώματος με τον πλανήτη μας πριν από εκατομμύρια χρόνια. «Σκέφτομαι τη Σελήνη ως την όγδοη ήπειρο της Γης», δήλωσε ο Νόα Πέτρο, επικεφαλής του Εργαστηρίου Πλανητικής Γεωλογίας, Γεωφυσικής και Γεωχημείας στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Γκόνταρντ της NASA στο Γκρίνμπελτ του Μέριλαντ. «Όταν μελετάμε τη Σελήνη, ουσιαστικά μελετάμε μια προέκταση της Γης».

Και υπάρχει πάντα η υπόσχεση του απρόβλεπτου. «Θα έχουμε εκπλήξεις», είπε ο Πέτρο, ο οποίος ηγείται και της επιστημονικής ομάδας της αποστολής Artemis III, που στοχεύει στην επιστροφή αστροναυτών στη σεληνιακή επιφάνεια το 2028. «Γι’ αυτό εξερευνούμε. Αν ξέραμε τι θα βρούμε, δεν θα χρειαζόταν να πάμε».

Το Απόλλων αποκάλυψε την ιστορία της προέλευσης της Σελήνης

Κάθε φορά που ένα διαστημόπλοιο προσγειώνεται σε έναν πλανήτη ή αστεροειδή, το σημαντικότερο είναι να φέρει πίσω ένα «αναμνηστικό» στη Γη, δήλωσε η Μπάρμπαρα Κόεν, επιστημονική υπεύθυνη της αποστολής Artemis IV. «Ακόμη κι αν δεν ήμασταν παρόντες όταν σχηματίστηκε το πέτρωμα, αυτό καταγράφει την ιστορία των γεγονότων της εποχής εκείνης», είπε.

Πριν από τις προσεληνώσεις, οι επιστήμονες διαφωνούσαν για την προέλευση της Σελήνης — αν σχηματίστηκε αλλού στο ηλιακό σύστημα και παγιδεύτηκε από τη βαρύτητα της Γης ή αν σχηματίστηκε μαζί της. Τα δείγματα του Απόλλων, ωστόσο, οδήγησαν σε μια νέα θεωρία. Ανάμεσα στα δείγματα βρέθηκε ανορθοσίτης, ένα πυριγενές πέτρωμα. Η παρουσία του σε αφθονία στην θεατή πλευρά υπέδειξε ότι η Σελήνη ήταν κάποτε ένας ωκεανός μάγματος — εντελώς λιωμένη.

Επιπλέον, τα ισότοπα στα δείγματα ταίριαζαν με εκείνα του γήινου μανδύα, υποδηλώνοντας κοινή προέλευση. Έτσι διαμορφώθηκε η επικρατούσα θεωρία ότι ένα σώμα μεγέθους Άρη συγκρούστηκε με τη Γη, εκτοξεύοντας υλικό που σχημάτισε τη Σελήνη. «Η Γη δεν θα ήταν ο πλανήτης που είναι σήμερα χωρίς αυτή τη σύγκρουση», είπε ο Άντριους-Χάνα. «Χάρη στη Σελήνη, το κλίμα μας είναι πιο σταθερό — κάτι κρίσιμο για την ανάπτυξη της ζωής».

Τα μεγάλα ευρήματα του Απόλλων έφεραν μεγαλύτερα μυστήρια

Οι αποστολές Απόλλων αποκάλυψαν στοιχεία της θεατής πλευράς της Σελήνης που δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ πριν. Ωστόσο, δεδομένα από σκάφη σε τροχιά έδειξαν ότι η αθέατη πλευρά είναι εντελώς διαφορετική, εγείροντας ερωτήματα που απασχολούν τους επιστήμονες μέχρι σήμερα. «Η Σελήνη είναι ασύμμετρη σχεδόν από κάθε άποψη και δεν γνωρίζουμε τον λόγο», είπε ο Άντριους-Χάνα. «Αυτή η παγκόσμια ασυμμετρία έχει επηρεάσει κάθε πτυχή της εξέλιξής της και παραμένει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια της σεληνιακής επιστήμης».

Η θεατή πλευρά έχει λεπτό φλοιό, χαμηλή μορφολογία και KREEP — ένα γεωχημικό συστατικό πλούσιο σε ραδιενεργά στοιχεία που παράγουν θερμότητα (κάλιο, σπάνιες γαίες και φώσφορο). Το υλικό αυτό προέρχεται από τη στερεοποίηση του ωκεανού μάγματος. Οι περιοχές προσελήνωσης του Απόλλων βρίσκονταν γύρω από τις θάλασσες, τις σκοτεινές περιοχές όπου αρχαία λάβα είχε ρεύσει, δημιουργώντας την εικόνα του «ανθρώπου στο φεγγάρι». Αντίθετα, η αθέατη πλευρά έχει παχύτερο φλοιό, μεγαλύτερα υψόμετρα και πολύ λιγότερα σημάδια ηφαιστειακής δραστηριότητας.

Παρότι η Σελήνη φαίνεται από τη Γη σαν ένας νεκρός βράχος, μηχανήματα που τοποθετήθηκαν από τους αστροναύτες του Απόλλων έδειξαν ότι είναι σεισμικά ενεργή, με σεισμικές δονήσεις να σημειώνονται καθώς το ουράνιο σώμα ψύχεται με τον χρόνο. «Ένα από τα μεγάλα ερωτήματα που θέλουμε να απαντήσουμε είναι τι συμβαίνει στο εσωτερικό της Σελήνης», είπε ο Χέιν.

Η επιφάνειά της είναι γεμάτη κρατήρες που καταγράφουν τις χαοτικές πρώτες ημέρες του ηλιακού συστήματος, όταν πλανήτες και αστεροειδείς συγκρούονταν μεταξύ τους. Στη Γη μεγάλο μέρος αυτού του αρχείου έχει χαθεί λόγω διάβρωσης και άλλων φυσικών διεργασιών, όμως η Σελήνη παραμένει μια άριστη χρονοκάψουλα.

Οι αποστολές Απόλλων 14 και 15 επισκέφθηκαν περιοχές κοντά στη Θάλασσα των Βροχών, έναν από τους μεγαλύτερους κρατήρες του ηλιακού συστήματος, ο οποίος σχηματίστηκε πριν από περίπου 3,85 έως 3,92 δισεκατομμύρια χρόνια. Για να κατανοήσουν πώς ήταν η Σελήνη πριν από τον σχηματισμό της Θάλασσας των Βροχών, οι επιστήμονες πρέπει να εξερευνήσουν περιοχές που δεν επηρεάστηκαν από εκείνη τη γιγάντια πρόσκρουση, όπως ο νότιος πόλος ή η αθέατη πλευρά.

Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η Λεκάνη Νοτίου Πόλου-Aitken, ο μεγαλύτερος κρατήρας της Σελήνης, με διάμετρο περίπου 2.500 χιλιομέτρων και βάθος άνω των 8 χιλιομέτρων. Θεωρείται ο αρχαιότερος κρατήρας, αν και η ακριβής ηλικία του παραμένει άγνωστη, γεγονός που τον καθιστά βασικό στόχο μελλοντικών αποστολών Artemis. «Η κατανόηση της ηλικίας του είναι σαν να βρίσκεις τη Στήλη της Ροζέτας της πρώιμης ιστορίας του ηλιακού συστήματος», είπε ο Πέτρο.

Τι μπορεί να ανακαλύψουν οι αστροναύτες του Artemis

Δεν προγραμματίζεται άλλη προσελήνωση πριν από την αποστολή Artemis III, κατά την οποία δύο αστροναύτες θα κατευθυνθούν προς τον νότιο πόλο της Σελήνης.

Κατά τη διάρκεια του Artemis II, η διαστημική κάψουλα Orion θα πετάξει σε ύψος 6.400 έως 9.600 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια. Το πλήρωμα περιλαμβάνει τους αστροναύτες της NASA Ριντ Γουάιζμαν, Βίκτορ Γκλόβερ και Κριστίνα Κοχ, καθώς και τον αστροναύτη της Καναδικής Διαστημικής Υπηρεσίας Τζέρεμι Χάνσεν.

Κατά τη διάρκεια τρίωρης διέλευσης από την αθέατη πλευρά, θα καταγράψουν εικόνες κρατήρων και αρχαίων ροών λάβας και θα περιγράφουν σε πραγματικό χρόνο τις παρατηρήσεις τους σε επιστήμονες στο Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον. Ανάλογα με την τροχιά, ενδέχεται να παρατηρήσουν τη Λεκάνη Οριεντάλε, πλάτους περίπου 965 χιλιομέτρων, καθώς και λάμψεις φωτός από προσκρούσεις διαστημικών βράχων ή ακόμη και αιωρούμενη σκόνη πάνω από τον ορίζοντα της Σελήνης — ένα φαινόμενο που δεν έχει πλήρως εξηγηθεί.

Κατά τις αποστολές Artemis III και Artemis IV, οι αστροναύτες θα συλλέξουν δείγματα από τον νότιο πόλο και θα εγκαταστήσουν σεισμόμετρα για την ανίχνευση σεισμικών δονήσεων. Μόνο στο 5% της σεληνιακής επιφάνειας έχει πραγματοποιηθεί δειγματοληψία μέχρι σήμερα.

Ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια είναι η ποσότητα πάγου που βρίσκεται παγιδευμένη σε μόνιμα σκιασμένες περιοχές. «Το ιερό δισκοπότηρο, από τη δική μου σκοπιά, είναι πόσος πάγος υπάρχει και από πού προήλθε», είπε ο Χέιν. «Αν πάρουμε δείγμα, ίσως ανακαλύψουμε από πού προήλθε το νερό — και κατ’ επέκταση από πού απέκτησε η Γη το δικό της νερό». Στην αποστολή Artemis V θα μεταφερθεί καταψύκτης, ώστε να επιστραφούν κατεψυγμένα δείγματα στη Γη.

Κοιτάζοντας πίσω, προχωρώντας μπροστά

Το πρόγραμμα Artemis συχνά αποκαλείται το πρόγραμμα που θα μας πάει «από τη Σελήνη στον Άρη», καθώς η τεχνολογία που θα αναπτυχθεί για μακράς διάρκειας σεληνιακές αποστολές μπορεί να αποτελέσει τη βάση για επανδρωμένες αποστολές στον Άρη. «Μου αρέσει να σκέφτομαι την τριάδα Γη-Σελήνη-Άρης», είπε ο Πέτρο. «Αν κατανοήσουμε αυτά τα τρία σώματα, θα έχουμε καλή κατανόηση για το πώς λειτουργούν οι πλανήτες γενικά. Και η Σελήνη είναι το καλύτερο σημείο για να ξεκινήσουμε».

Ο Πέτρο ανέφερε ότι η αγάπη του για τη Σελήνη ξεκίνησε από τον πατέρα του, ηλεκτρολόγο μηχανικό που συμμετείχε στην ανάπτυξη της σεληνιακής ακάτου του Απόλλων και των σακιδίων που φορούσαν οι αστροναύτες, τα οποία τους κρατούσαν ζωντανούς σε ένα εξαιρετικά εχθρικό περιβάλλον. «Ο τρόπος με τον οποίο έχουμε εξερευνήσει τη Σελήνη είναι πολυδιάστατος: αποστολές προσεδάφισης, τροχιακές αποστολές, επανδρωμένες αποστολές», είπε. «Απέχουμε ακόμη πολύ από το να έχουμε μια πλήρη εικόνα της Σελήνης, αλλά χτίζουμε σταδιακά την ιστορία της».