Instrumen radar frekuensi radio mini (min-RF) di atas Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) mengungkapkan beberapa hal menarik tentang bagaimana dampak meleleh di sekitar kawah di Bulan. Banyak yang diketahui tentang kawah dan ejecta, karena mereka membentuk fitur spektakuler di permukaan planet. Tetapi lelehan adalah komponen yang cukup kecil dari proses dampak, sehingga tidak mudah diamati. Karenanya relatif sedikit yang diketahui tentang dampak lelehan. Sekarang, data baru dari instrumen radar mini-RF membantu mengisi kesenjangan pengetahuan ini dan juga menawarkan wawasan tentang tempat pendaratan di Bulan di masa depan.
Radar adalah sistem penginderaan jauh yang aktif, yang berarti mentransmisikan sinyal dan kemudian merekam apa yang memantul kembali, memberikan informasi tentang permukaan yang ditemui. Jika sinyal yang dikirimkan menyentuh permukaan yang halus, maka sinyal yang dikembalikan akan memiliki arah polarisasi yang berlawanan dengan apa yang ditransmisikan. Tetapi, jika permukaannya kasar, sinyal dapat memantul lebih dari satu kali, mengubah polarisasi setiap kali, sehingga polarisasi yang dikembalikan akan sama dengan sinyal yang ditransmisikan. Dengan mengendalikan polarisasi dari sinyal yang ditransmisikan dan memonitor polarisasi dari sinyal yang dikembalikan, peneliti dapat menghitung rasio yang masuk akal untuk berlawanan polarisasi sirkuler, suatu parameter yang disebut CPR. Permukaan halus akan memiliki CPR rendah, sedangkan permukaan kasar akan memiliki CPR tinggi.
Mini-RF mentransmisikan dalam pita S radar, pada panjang gelombang 12,6 cm, dan memberitahu kita tentang kekasaran permukaan pada skala 12,6 cm. Sebagai contoh, pantai berpasir yang ditutupi dengan butiran pasir yang berukuran sekitar 1-2 mm (jauh lebih kecil dari panjang gelombang yang ditransmisikan) akan tampak halus untuk Mini-RF (memiliki nilai CPR rendah). Tapi, pantai yang ditutupi dengan kerikil berukuran tangan (seukuran dengan panjang gelombang yang ditransmisikan) akan tampak kasar (memiliki nilai CPR tinggi). Penting untuk dicatat bahwa informasi semacam ini saat ini tidak tersedia dari data gambar kami yang ada, yang bahkan yang terbaik hanya dapat menyelesaikan masalah pada skala 50 cm. Selanjutnya, radar mini-RF dapat menembus hingga 1 m di bawah permukaan, memberikan informasi tentang permukaan yang terkubur juga.
Bekerja dengan data mini-RF, Dr. Lynn Carter dan tim peneliti dari NASA Goddard Space Flight Center, Universitas Johns Hopkins, dan Lunar and Planetary Institute telah melihat dampak yang mencair di sekitar berbagai kawah. Mereka menemukan bahwa kolam dan aliran leleh dampak cenderung memiliki nilai CPR yang lebih besar daripada daerah yang tidak meleleh di sekitarnya. Ini berarti bahwa data mini-RF dapat digunakan untuk membantu menemukan dan mengidentifikasi bahan lebur, termasuk yang terkubur! Dari survei terbatas mereka, Dr. Carter dan timnya telah menemukan bahwa tumbukan kolam dan aliran tumbukan lebih sering terjadi di Bulan daripada yang diketahui sebelumnya. Dengan lebih banyak pekerjaan, mereka akan dapat membuat katalog lebih baik jumlah dan ukuran kolam lelehan dan mengalir di sekitar kawah bulan, meningkatkan pemahaman kita tentang berapa banyak lelehan yang dihasilkan oleh dampak dan bagaimana perjalanannya.
Dr. Carter dan timnya juga menemukan bahwa, di dalam kolam atau aliran lelehan individu, nilai-nilai kekasaran dapat bervariasi. Permukaan yang kasar dapat mewakili pengerasan kulit yang didinginkan sebagian saat didorong oleh cairan yang masih meleleh di bawahnya. Punggungan tekanan seperti itu terlihat dalam aliran lava terestrial. Permukaan yang halus mungkin mewakili lelehan yang didinginkan dengan cepat, atau lelehan terakhir sampai di kolam (dan karenanya tidak terkena dorongan dari leburan yang lebih masuk). Tetapi, bahkan lelehan "halus", yang tampak cukup datar dalam citra visual, cenderung memiliki nilai CPR yang sangat tinggi, menunjukkan bahwa mereka, pada kenyataannya, sangat kasar. Mungkin ada banyak puing batuan padat dan ejeksi (sesuatu yang tidak dapat kita lihat dalam citra yang tersedia saat ini) yang tertahan dalam bahan lelehan untuk membuatnya sangat kasar pada skala ini. Untuk memahami seperti apa bentuk permukaannya, kita dapat mempertimbangkan aliran terestrial (yang sebenarnya sedikit kurang kasar dari lunar meleleh).
Pekerjaan ini memiliki implikasi penting untuk eksplorasi bulan di masa depan. Bayangkan betapa sulitnya mendarat di permukaan yang kasar pada aliran aa. Inilah sebabnya mengapa para ilmuwan pemilihan lokasi bekerja sangat keras dalam mengidentifikasi area-area yang halus agar pesawat ruang angkasa dapat mendarat. Namun, jika permukaan yang terlihat sangat halus dalam citra visual sebenarnya kasar seperti aliran, ini dapat menimbulkan masalah. Data mini-RF dapat membantu mengidentifikasi wilayah kasar tersebut dan menghilangkannya dari pertimbangan.
Sumber: Pengamatan awal dari lunar dampak leleh dan aliran ejecta dengan radar Mini-RF, Carter et al., Jurnal Penelitian Geofisika V117, 2012, doi: 10.1029 / 2011JE003911.
