Le cratère Shackleton au pôle sud lunaire est l’un des emplacements sur la liste restreinte de la NASA pour l’exploration humaine avec les futures missions Artemis. Mais parce que les cratères aux pôles lunaires – comme Shackleton – ont des zones perpétuellement dans l’ombre, appelées régions ombragées en permanence (PSR), nous ne savons pas avec certitude ce qui se trouve à l’intérieur. Cependant, un nouveau vaisseau spatial avec un instrument spécialisé est sur le point de changer tout cela.
ShadowCam est l’un des six instruments scientifiques à bord du Korea Pathfinder Lunar Orbiter de l’Institut coréen de recherche aérospatiale (KARI), connu sous le nom de Danuri, qui a été lancé en août 2022 et est entré en orbite lunaire en décembre dernier. La mission de ShadowCam est de scruter l’intérieur de ces cratères sombres et de déterminer avec certitude ce qui s’y trouve, et si les PSR contiennent des volatils comme la glace d’eau – une ressource importante pour l’exploration qui peut être utilisée comme carburant ou oxygène.
“ShadowCam a le potentiel d’augmenter considérablement notre compréhension de la qualité et de l’abondance de ces ressources dans ces régions”, a déclaré Jason Crusan, directeur de la division Advanced Exploration Systems de la NASA, dans un communiqué de presse de 2017, annonçant ShadowCam. “Les futures missions dans l’espace lointain seront plus sûres et plus abordables si nous avons la capacité de récolter les ressources lunaires.”
L’instrument ShadowCam est dans une période de vérification opérationnelle depuis que le vaisseau spatial est entré en orbite lunaire. Lors de la vérification, il a collecté des dizaines d’images des régions polaires lunaires, y compris une image du cratère Shackleton, pour calibrer et tester sa fonctionnalité.
Ci-dessus, vous pouvez voir une comparaison d’une image de Lunar Reconnaissance Orbiter et ShadowCam de la même région à l’intérieur de Shackleton. L’image de la nouvelle caméra montre beaucoup plus de détails à l’intérieur du cratère. Gardez à l’esprit qu’il ne s’agit que d’une image d’étalonnage.
ShadowCam a été développé par des chercheurs de l’Arizona State University et de Malin Space Science Systems et est la contribution de la NASA à la mission Danuri. La caméra est basée sur les caméras incroyablement productives à bord du Lunar Reconnaissance Orbiter – en orbite lunaire depuis 2009 – mais la ShadowCam est 200 fois plus sensible à la lumière, ce qui lui permet d’obtenir une imagerie haute résolution et à haut rapport signal/bruit de ces caméras. PSR.
Alors que des caméras comme la Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) ont été conçues pour acquérir des images de surfaces éclairées par le soleil, l’optique hypersensible de ShadowCam devrait être capable de capturer des images détaillées dans des régions ombragées en permanence – même en l’absence de lumière directe – en utilisant la faible lumière secondaire qui se reflète sur les caractéristiques géologiques proches telles que les montagnes ou les parois des cratères.
Voici une autre image de Shackleton Crater, et c’était la toute première image prise par ShadowCam.
“A quoi ressemble-t-il là où le soleil ne brille jamais?” a écrit Mark Robinson, le chercheur principal du LROC et de ShadowCam. « Eh bien, maintenant nous savons – à au moins un endroit ! Cette partie de l’intérieur du cratère Shackleton ne semble pas immédiatement différente des cratères normalement éclairés trouvés ailleurs sur la Lune. Les vingt pour cent supérieurs de l’image montrent la base de la paroi escarpée, et le reste de l’image représente le fond bosselé du cratère.
Robinson a noté que la flèche montre le chemin d’un rocher de 5 mètres de diamètre qui a dévalé la paroi du cratère en pente raide et s’est immobilisé sur le sol. Les traces de rochers se trouvent couramment ailleurs sur la Lune.
Le plan est de faire en sorte que ShadowCam observe les PSR mensuellement pour détecter les changements saisonniers et mesurer le terrain à l’intérieur des cratères, y compris la distribution des rochers.
“Les régions ombragées en permanence ont été un mystère car les intérieurs perpétuellement sombres sont difficiles à imaginer et les recherches existantes offrent des interprétations variées concernant la distribution des volatils dans ces régions froides”, a déclaré Crusan.
Après la période de vérification et d’étalonnage, qui devrait se terminer d’ici la fin février 2023, ShadowCam commencera sa campagne pour capturer des images de terrains ombragés alors que Danuri les passe régulièrement au cours de la mission prévue de 11 mois.
Le pôle sud lunaire intéresse les futures missions humaines car la région est en communication presque constante avec la Terre. De plus, contrairement aux intérieurs sombres des cratères, les bords des cratères polaires sont en perpétuel soleil. Des camps de base pourraient être construits sur ces régions très éclairées pour utiliser l’énergie solaire sans fin et permettre des voyages dans des régions ombragées pour exploiter les ressources et aussi pour explorer. En plus ou fournissant des ressources potentielles, les couches de glace dans les PSR, comme le cratère Shackleton, peuvent également contenir des enregistrements de ce qui s’est passé dans l’environnement lunaire pendant de longues périodes.
Vous pouvez suivre l’aventure ShadowCam sur ce blog de la NASA.
