Började livet på jorden med autocells?

Uppdatering för 14 december: Kinas Chang'e 3 rymdfarkoster har framgångsrikt landat på månen. Läs hela historien här: Kina Lands På Månen: Historisk Robotisk Lunar Landing Innehåller 1: a kinesiska Rover

Kinas första måne-rover-uppdrag är klart för en helglandning på månytan, en händelse som - om det lyckas - kommer att markera landets första robotlandning på en annan himmelsk kropp.

Kinas Chang'e 3 Lunar Lander kretsar för närvarande månen med sina solpaneler och landningsben utplacerad. Om allt går bra, landaren - som bär Kinas första robotrörare - för en planerad mjukning på lördagen den 14 december, Beijing Time på Sinus Iridum, kändes också Regnbåtsbåten.

En gång på månen kommer landaren att släppa loss den instrumentbelastade Yutu Rover, en sexhjulig robot som byggdes för att rulla över den dammiga, tidsförvrängd terrängen i flera månader. Yutu - som betyder "Jade Rabbit" - är uppkallad efter kaninen som reser med gudinnan Chang'e till månen i kinesiska legender. [Se bilder från Kinas Chang'e 3 moon landing och rover mission]

Den soldrivna Yutu-roveren är utrustad med kameror, en robotarm som är tippad med vetenskapssensorer och ett radarsystem som är fäst vid underbotten. Den stationära landaren själv är instrumenterad att observera jorden, astronomiskt öga andra himmelska föremål från månen, samt titta på Yutu Rover scamper om.

Mer än vad som möter ögat

Månens yta har inte besökts i årtionden.

Apollo 17 moonwalkers packade upp sina ägodelar och rakade bort från det feta landskapet 1972. Senast att utforska månen var det före detta Sovjetunionens robot Luna 24 provrörelseuppdrag 1976.

Om framgångsrikt kommer Chang'e 3-uppdraget att markera första gången en kinesisk rymdfarkost har berört på ytan av en utomjordisk kropp.

"Jag tror att en framgångsrik landning och rover verksamhet kommer att vara av enorm betydelse för månutforskning," säger Ian Crawford vid Institutionen för Jord och Planetary Sciences vid Birkbeck College, University of London.

"Att vara den första kontrollerade mjukningen på månytan i 37 år skulle vara tillräckligt stor, men en framgångsrik utplacering av endast den tredje robotroboten och den första som är utrustad med moderna instrument kommer att vara anmärkningsvärt", berättade Crawford ProfoundSpace.org .

Och uppenbarligen finns det mer på detta uppdrag än vad som stämmer överens med ögat - givet vad som är känt om Chang'e 3s nyttolast för prospektering.

Kinas månvetenskap

Crawford sa att Yutu's ground penetrating radar, eller GPR för kort, är ett av de mest "signifikanta instrumenten" på roveren. För en, kan den hårdvaran avslöja omfattningen av sängkläder av enskilda basaltflöden i Sinus Iridum. Dessa data kan hjälpa till att identifiera gamla regoliter, eller "paleoregoliter", sa han. [Månen: 10 överraskande fakta]

"Jag har länge varit intresserad av de mycket rika vetenskapliga dokumenten, som kan fånga sig i palaeoregoliter som är inblandade mellan lavaflöden", säger Crawford och Sinus Iridum skulle vara ett utmärkt ställe att testa konceptet.

Det finns indikationer, sade Crawford, sådana skikt upptäcktes av orbitalradaren som bärs av Japans Kaguya månsond. Det lanserades 2007, kretsade månen för ett år och åtta månader och blev avsiktligt påverkat på månytan i juni 2009.

Om palaeoregolith skikt finns inom de översta 330 meterna (100 meter) av månens övre sida, då ska Chang'e 3-uppdraget upptäcka dem, säger Crawford. Medan Kinas radarbombningsfartyg inte har något sätt att komma åt sådana begravda lager, "tror jag att validering av GPR som ett medel för att upptäcka dem och bekräftelse på deras existens skulle vara ett viktigt bidrag till framtida prospekteringsplaner" sa.

Gruvpotential

Kinesiska rymdtjänstemän har varit tydliga på att mäta månen och sedan knacka på den för sina resurser.

"Kina har inte gjort någon hemlighet av deras intresse för månens Helium-3-fusionsresurser", säger Harrison "Jack" Schmitt, en före detta Apollo 17 moonwalker och professionell geolog. Han är författare till boken, "Återvänd till månen - Utforskning, företag och energi i det mänskliga förlikningen av rymden."

Sällsynta på jorden kan Helium-3, rotad i månens övre yta av miljarder år av solblåsning, minas för att aktivera fusionsreaktorer. Det initiativet har länge förespråkats av Schmitt. [Se bilder från Chang'e 3s start till månen]

Yutu's bukmonterade radar kunde ge djupet av minbar regolith och även identifiera stenblock i den regoliten tillräckligt stor för att orsaka gruvproblem, berättade Schmitt för ProfoundSpace.org. "Faktum är att jag skulle anta att detta uppdrag är både ett geopolitiskt uttalande och ett test av vissa hårdvaror och mjukvaror relaterade till gruvning och bearbetning av månregoliten."

Schmitt sa att NASAs nuvarande Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) har radar ombord som har fått några mycket användbara data. Det identifierade till exempel ett begravt, andra fel som korsar Taurus-Littrows dal, den plats som Eugene Cernan och Schmitt inspekterade på Apollo 17-uppdraget i december 1972.

Vidare opererade Apollo 17: s kommandomodul, Ronald Evans, en radar "sounder" från Command Service Module i månbana. "Jag förstår att människor fortfarande aktivt försöker behandla den data", sa Schmitt.

För det mesta av mänsklig historia var månen till stor del ett mysterium. Det skapade vördnad och rädsla och till denna dag är källan till myt och legend. Men idag vet vi mycket om vår favorit naturliga satellit. Gör du?

Lågt hängande frukt

"Chang'e 3 kommer alltid att bryta ny mark genom att undersöka en ny plats på månen, delvis med ny instrumentation, om vilken vi väldigt lite vet, förresten.Så vetenskapligt kommer det att öka kunskapen, säger Paul Spudis, en planetgeologi och fjärranalyssexpert vid Lunar och Planetary Institute i Houston.

"Men dess verkliga betydelse är utvecklingen av ett flytande system med en mantelyta," sa Spudis. Hans fråga: Varför bygga en landare som kan bära nästan 3 750 kilo (1,700 kilo) för att leverera en rover som kinesiska medier rapporterar som väger 310 kilo (140 kilo)?

"Det är klart att de har andra nyttolast i köen och väntar på att skickas där. Precis vad vi måste vänta och se," sade Spudis.

Medan Apollo 17s Schmitt är en supporter för månhärledd Helium-3, sade Spudis att "den verkliga låghängande frukten" på månen är vattnet och permanent solstrålning vid polerna, användbara material och kontinuerlig energi. [NASAs 17 Apollo-uppdrag i bilder]

"Båda möjliggör långvarig närvaro på månen. Jag är inte säker på att kineserna ser det rätt så långt, men de kommer så småningom," sa Spudis.

Geofysisk utforskning

Pascal Lee, en planetforskare och ordförande för Mars-institutet vid NASAs Ames Research Center, Moffett Field, Kalifornien, hade gjort anmärkningsvärt arbete med markträngande radar.

GPR kan faktiskt betraktas som ett in-situ-resursutnyttjande (ISRU) -instrument, sade Lee, genom att GPRs vanligtvis används på jorden i geofysisk prospektering. De används, berättade han för ProfoundSpace.org, som den inledande fasen av undersökningen under ytan som föregår någon faktisk utnyttjande - eller utnyttjande - av resurser.

"GPR är ett profileringsinstrument, så det förväntas fungera medan roveren är roving, i motsats till när den är stoppad vid en viss plats", sa Lee.

Lunarradar återvänder

GPR har vanligtvis en dipolantennsättning, så en antenn sänder en radarsignal i marken, medan den andra antennen mottar echoed-signalen, sa Lee. Radaravkastning utlöses av diskontinuiteter i de fysikaliska egenskaperna under jord, exempelvis när mer eller mindre elektriskt ledande material stöter på den inkommande radarsignalen, sa han.

"Återkomsttiden för olika echoed-signaler berättar hur djupa saker är. Formen och polariseringen av den återstående signalen berättar för vilka typer av material som uppstår", sa Lee. "Om olika ljudfrekvenser är tillgängliga på GPR, vilket tycks vara fallet på den kinesiska roveren, används de högre frekvenserna för sondering till grunda djup medan de lägre frekvenserna, längre våglängd, används för att söka till större djup" sa.

Vanligtvis fungerar GPR inte bra i närvaro av flytande vatten i marken, sade Lee. "När det gäller månen är vi i GPR-himlen och underytan förväntas vara torr när det gäller några flytande vatten."

Utgrävningsplaner

Lee sa att GPR på Yutu förväntas vara en underliggande strukturprofil. Om så är fallet, vid högre frekvenser, kommer det att ge profiler av underlagsmaterialövergångar ner till ett djup av ca 100 fot (30 meter).

"Det borde därför kunna berätta för oss om månregolitten övergår till mer kompakta underliggande material. Vid lägre frekvenser kommer det att generera profiler av månens djupare underjordiska struktur, ned till hundratals meter, förutsatt att roveren kan rove över avstånd för att beställa hundratals meter eller mer, säger Lee.

Ur ett ISRU-perspektiv är det för det mesta högfrekventa ljud, ner till ett djup av 30 meter eller så, som är mest informativa, eftersom de kommer att berätta för dig hur djupt lagret är, "en viktig information om man har framtida utgrävningsplaner ", sa Lee. Den djupa ljudet av månens underjordiska yta, sade han, ner till hundratals meter är mer värdefullt i ett akademiskt och möjligt geologiskt sammanhang, sade han.

Första orderdata

Chang'e Rover's GPR antas ha ett penetrationsdjup på 100 meter till nästan 330 meter (30 meter till 100 meter). Det kan uppenbarligen fungera i två våglängder, vilket ger den mycket hög upplösning vid grunda djup för att tränga igenom regoliten och in i marebasalterna. Den andra GPR-våglängden kan tränga igenom regoliten och in i hoppbasalterna.

En gång på månen bör GPR tillhandahålla några första orderdata, säger Jeff Plescia, rymdforskare vid Johns Hopkins University's Applied Physics Laboratory i Laurel, Md.

Plescia står också för NASA: s Lunar Exploration Analysis Group (LEAG), chartrat för att hjälpa rymdorganisationen att planera den vetenskapliga utforskningen av månen. [Foton: Nya synpunkter på Apollo Moon Landing Sites]

Bottenfördelningen av stenblock på månen är okänd, berättade Plescia på ProfoundSpace.org. Den sena astrogeologen, Gene Shoemaker, hävdade för många år sedan att underjordsfördelningen borde likna ytfördelningen, sade Plescia.

"Men det finns inga data. Grävningarna som grävdes under [Apollo] uppdrag gick inte mycket djupt och det fanns bara en eller två fall där de trodde att de slog en sten antingen i borrning eller med en kegpenetrometer ... vilket kan föreslå bergarter är sällsynta, sade Plescia.

Radarutrustning ombord på NASAs LRO får lite penetration, liksom jordbaserade Goldstone och Arecibo-radarrätter, sade Plescia. "Men med tanke på den rumsliga upplösningen skulle det vara mer statistiskt än att faktiskt kartlägga stenar som Chang'e 3 skulle kunna göra," sa han.

Besök ProfoundSpace.org för de senaste nyheterna om Kinas rymduppdrag och Chang'e 3 Moon Landing.

Leonard David har rapporterat om rymdindustrin i mer än fem årtionden.Han är tidigare forskningschef för National Commission on Space och är medförfattare till Buzz Aldrins nya bok "Mission to Mars - My Vision for Space Exploration", publicerad av National Geographic. Följ oss , eller . Originalartikel på ProfoundSpace.org.