Den 1 juni i år landade den kinesiska månlandaren Chang’e-6 framgångsrikt i en enorm krater på månens baksida, kallad South Pole-Atiken Basin. Ombord finns ett svensktillverkat instrument; NILS (Negative Ions at the Lunar Surface). Instrumentet är byggt av Institutet för rymdfysik (IRF) på uppdrag av ESA för att mäta negativt laddade partiklar på månens yta.
NILS är den första negativa jondetektorn på månen, och hittills har den varit central för upptäckten av en ny plasmakomponent på månens yta. Det öppnar ett nytt fönster för rymdfysiken och för framtida robotuppdrag på månen.
Negativa joner – den saknade pusselbiten
Solvinden skickar konstant ett flöde av strålning och partiklar ut i rymden, som på olika sätt påverkar himlakropparna runtom. För oss på jorden fungerar magnetfältet som en sköld som skyddar oss från stora delar av de solvindar som når oss. Men månen har inget magnetfält och har dessutom endast en mycket tunn atmosfär. När solvinden träffar månen reagerar den därför med ytan, vilket innebär att sekundära partiklar flyger upp från marken och joner bildas.
Dessa partiklar kan vara positivt eller negativt laddade, eller inte ha någon laddning alls. De positivt laddade partiklarna har tidigare kunnat mätas från omloppsbana runt månen, medan det har varit en utmaning att mäta negativt laddade partiklar.
Negativa joner är nämligen kortlivade och kan inte ta sig till omloppsbanan runt månen. Därför var de europeiska forskarna bakom NILS tvungna att använda instrumentet mycket nära månens yta, vilket saknar motstycke bland tidigare partikeldetektorer.
– Dessa observationer på månen kommer att hjälpa oss att bättre förstå ytmiljön, och kommer att fungera som en vägvisare för att utforska negativa jonpopulationer på andra himlakroppar i solsystemet som helt eller delvis saknar atmosfär, allt från planeter till asteroider och andra månar, förklarar Martin Wieser, NILS huvudforskare vid IRF, i ett uttalande från ESA.
Två dagar på månen för ett europeiskt experiment
På begäran av NILS-teamet aktiverades instrumentet cirka fyra timmar efter landningen, och 280 minuter efter landning började NILS samla in vetenskapliga data. Den första datainsamlingsperioden varade i 23 minuter, tills instrumentet återgick till lågspänningsläge. Ytterligare några datainsamlingsrundor följde mellan kommunikationsavbrott och omstarter.
Anledningen till växlingen mellan korta perioder med full effekt och långa avkylningsperioder var att instrumentet blev mycket varmt. Men det faktum att instrumentet höll sig inom de temperaturgränser som bestämts av dess design, och lyckades återhämta sig under extremt heta förhållanden, ses av forskarna inom projektet som ett bevis på kvaliteten i det arbete som utförts av IRF.
Totalt samlade NILS in över tre timmars data, vilket är tre gånger mer än vad forskargrupperna behövde för att uppdraget skulle lyckas. NILS stängdes av vid klockan 16.20 den 3 juni.
Spårning från jorden
Europeiska markstationer ger stöd till uppdraget Chang’e-6 på dess väg till månen och tillbaka. Strax efter uppsändningen från Kina den 3 maj 2024 följde ESA:s station i Kourou i franska Guyana rymdfarkosten i flera timmar för att bekräfta dess bana.
Runt den 25 juni kommer ESA att fånga upp signaler från rymdfarkosten när den återvänder till jorden lastad med prover från månen.
Forskningslasten ombord på Chang’e-6 är ESA:s första aktivitet på månens yta, och även deras första månsamarbete med Kina. Det är även första gången som ESA producerar vetenskapliga data på månens yta.
