Radar telah digunakan sejak 1960-an untuk memetakan permukaan bulan, tetapi sampai saat ini sulit untuk melihat kutub Bulan dengan baik. Pada tahun 2009, instrumen radar Mini-SAR pada pesawat ruang angkasa Chandrayaan-1 mampu memetakan lebih dari 95% dari kedua kutub pada resolusi radar 150 meter, dan sekarang instrumen Mini-RF pada Lunar Reconnaissance Orbiter - yang memiliki 10 kali lipat dari resolusi Mini-SAR - sekitar setengah jalan melalui kampanye pemetaan resolusi tinggi pertama dari kutub. Kedua instrumen itu mengungkapkan ada kemungkinan sejumlah besar air di kawah yang dibayangi secara permanen di kutub, dengan lebih dari 600 juta metrik ton di kutub utara saja. "Jika itu berubah menjadi bahan bakar roket, itu akan cukup untuk meluncurkan setara dengan satu Space Shuttle per hari selama lebih dari 2.000 tahun," kata Paul Spudis, penyelidik utama untuk Mini-SAR, berbicara di Forum Lunar tahunan di Ames Pusat Penelitian di bulan Juli.
Baik Spudis dan Ben Bussey, peneliti utama untuk Mini-RF LRO berbagi gambar dari masing-masing instrumen di Forum, menyoroti kawah kutub yang menunjukkan sifat radar yang tidak biasa yang konsisten dengan keberadaan es.
Mereka telah menemukan lebih dari 40 kawah di kutub utara Bulan yang menunjukkan sifat-sifat ini.
Kedua instrumen memberikan detail interior kawah teduh, tidak dapat dilihat dalam cahaya tampak. Secara khusus, pengukuran yang disebut rasio polarisasi sirkular (CPR) menunjukkan karakteristik gema radar, yang memberikan petunjuk tentang sifat bahan permukaan di daerah gelap. Instrumen mengirim pulsa gelombang radio terpolarisasi kiri untuk mengukur kekasaran permukaan Bulan. Sementara permukaan halus mengirim kembali gelombang terpolarisasi terbalik, daerah kasar mengembalikan gelombang terpolarisasi kiri. Es, yang transparan untuk gelombang radio, juga mengirimkan kembali gelombang terpolarisasi kiri. Instrumen mengukur rasio daya terpolarisasi melingkar kiri ke kanan yang dikirim kembali, yaitu CPR.
Beberapa tempat - bahkan di tata surya kita - memiliki CPR lebih besar dari 1 tetapi tempat-tempat tersebut memiliki endapan es yang tebal, seperti topi kutub Mars, atau satelit Galilea yang dingin. Mereka juga terlihat dalam ejecta kasar dan berbatu di sekitar kawah muda dan segar, tetapi di sana, para ilmuwan juga mengamati CPR tinggi di luar tepi kawah seperti pada gambar ini, di bawah kawah L Utama di Bulan.
Sebagian besar Bulan memiliki CPR rendah, tetapi lusinan kawah kutub utara yang anomali, seperti kawah kecil 8 km di dalam kawah Rozhdestvensky yang lebih besar, memiliki CPR tinggi di bagian dalam, dengan CPR rendah di rims. Itu menunjukkan beberapa bahan di dalam kawah, bukan kekasaran permukaan, yang menyebabkan sinyal CPR tinggi.
"Secara geologis, kami tidak berharap permukaan kasar dan segar akan ada di dalam tepi kawah tetapi tidak ada di luarnya," kata Spudis. "Ini menegaskan CPR yang tinggi pada kawah anomali ini bukan disebabkan oleh kekasaran permukaan, dan kami menafsirkan ini berarti bahwa es air hadir di kawah ini."
Selain itu, es harus setebal beberapa meter untuk memberikan tanda tangan ini. "Untuk melihat efek CPR yang meningkat ini, es harus memiliki ketebalan pada urutan puluhan panjang gelombang dari radar yang digunakan," katanya. "Panjang gelombang radar kami adalah 12,6 cm, oleh karena itu kami berpikir bahwa es harus setebal dua meter dan relatif murni."
Gambar Mini-SAR terbaru (gambar atas) dari LRO mengkonfirmasi data Chandrayaan-1, dengan resolusi yang lebih baik. Mini-RF, kata Bussey, setara dengan kombinasi Observatorium Arecibo dan teleskop Greenbank Radio dalam memandang Bulan. "Kampanye kutub kami akan memetakan dari 70 derajat ke kutub dan sejauh ini kami sangat senang dengan cakupan dan kualitas data," kata Bussey.
Spudis mengatakan mereka melihat lebih sedikit kawah anamolous di kutub selatan Bulan, tetapi baik dia dan Bussey berharap untuk membandingkan lebih banyak data antara dua instrumen radar untuk mempelajari lebih lanjut tentang kawah yang dibayangi permanen di Bulan.
Selain itu, instrumen lain pada LRO juga akan memberikan wawasan tentang susunan kawah anomali ini.
Untuk informasi lebih lanjut, lihat halaman web NASA ini:
Radar NASA Menemukan Deposit Es di Kutub Utara Bulan
Pandangan yang Dingin di Kawah Bulan
