黄道面に対する地球の自転軸の 23.4° の傾きが、地球上の顕著な季節の理由です。黄道面自体は、太陽の周りの地球の軌道によって定義されます。地球とは反対に、月の自転軸はその平面に対してほぼ垂直 (1.5°) であるため、月には明確な季節がありません。
しかし、月の極の近くでは、この小さな傾きが大きな影響を及ぼします。極点に立っていると、太陽が東から西に移動し、季節によってわずか-1.5°から1.5°の高度で移動するのが観察されます.つまり、1 年間、太陽は常に地平線に非常に近い位置にあるということです。たとえば、山の高いところに立っていれば、理論的には太陽を継続的に見ることができますが、逆に、谷にいると太陽を見ることはありません.
科学者たちは、60 年前にすでにその事実について正確に考えていました。彼らは、極付近の太陽高度が低いため、永久的な影に存在するクレーターの床だけでなく、永遠の光に存在する丘も存在するはずであると予測しました。さらに、彼らは、太陽の光が不足しているため、そのような低温が永久に陰になっているクレーターに存在し、表面の水の氷が蓄積する可能性があると主張しました. NASA のルナー リコネサンス オービター (LRO) からの最新の高解像度データのおかげで、永久に陰になっている地域を特定してマッピングすることができました。残念ながら、永遠の光の点は存在しませんが、長期間の光を提供する多くの非常に有望なクレーターの縁が特定されました.
Planetary and Space Science 誌に掲載された私たちの研究「月の極での照度条件:将来の探査への影響」では、長時間の照度を持ち、クレーターの近くにあると仮定されている極域を特定することができました。永久に影を落とします。 LRO に搭載された 6 つの計測器の 1 つであるルナー オービター レーザー高度計 (LOLA) からのデータを使用して、ピクセルあたり 20 メートルの解像度で月極のデジタル地形モデル (DTM) を作成しました。太陽に対する月の軌道位置に基づいて、DTM を合成的に照らすソフトウェアを作成しました (図 1)。
合計で、1 時間のステップ サイズで 19 年間にわたって DTM を照らし、合成的に照らされた表面の約 170,000 のスナップショットを残しました。下の図 (図 2) は、これらすべてのスナップショットのいわゆる累積または平均照明マップを示しており、どのピクセルがどのくらいの時間照明されているかを示しています。図 1b は、図 2b の平均化に入力された 170,000 のスナップショットの 1 つであり、南極周辺のまったく同じ領域を示していることに注意してください。
北極では、ウィップルのクレーターの縁 (図 2a で W と示されている) で 88.5% の時間、太陽が見えることがわかり、南極では、シャクルトンのクレーターの縁 (図 2b で S と示されている) が85.5% の時間、太陽。言い換えれば、太陽は平均して、年間約 320 日 (昼と夜) 見ることができます。また、地上 2 メートルの高さにソーラー パネルを配置すると、このわずかな高度の変化が大きな違いを生むこともわかりました。北極のウィップル クレーターでは、そのようなパネルは太陽の 90.8% にあり、尾根に沿った南極 (図 2b で C1 と示されている) では 92.1% の時間でさえあり、したがって、毎年合計 336 日間の日光が当たることになります。 !高度がさらに変化しても、照度にそれほど大きな影響はありません。地上 2 メートルにあるソーラー パネルを備えた構造は、一定の照度に達する可能性のある 50 メートル以上の場所よりも現実的に見えます。
これらの地域の 1 つに着陸することに成功すれば、高さ 2 メートルのソーラー アレイを使用してほぼ一定の電力供給が可能になり、近くの水氷を含むクレーター フロアを探索する機会が得られると主張します。水の氷の近くの貯水池は、有人ミッションの飲料水の回収だけでなく、ロケット燃料の生産にも使用できます。長期的には、このような着陸地点は、太陽系やその先をより深く探査するための惑星間ガソリンスタンドとして機能する可能性があります.
これらの調査結果は、月の極における照明条件:将来の探査への影響、Planetary and Space Science 誌に最近掲載された記事に記載されています。 この作業は、ベルリン工科大学の P. グレッサー、ベルリン工科大学の J. オベルスト、ドイツ航空宇宙センター、およびモスクワ州立測地学・地図学大学 G. NASAゴダード宇宙飛行センターのNeumannとE.Mazarico、およびE.J. Speyer と M.S.アリゾナ州立大学のロビンソン。
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