Радар использовался с 1960-х годов для картирования лунной поверхности, но до недавнего времени было трудно разглядеть полюса Луны. В 2009 году радарный прибор Mini-SAR на космическом корабле Chandrayaan-1 смог отобразить более 95% обоих полюсов при разрешении радара 150 метров, а теперь прибор Mini-RF на орбитальном аппарате Lunar Reconnaissance - который в 10 раз больше Разрешение Mini-SAR - примерно на полпути через его первую кампанию по картированию полюсов с высоким разрешением. Эти два инструмента показывают, что в постоянно затененных кратерах на полюсах, вероятно, имеется огромное количество воды, причем только на северном полюсе более 600 миллионов метрических тонн. «Если бы это было превращено в ракетное топливо, этого было бы достаточно для запуска эквивалента одного космического челнока в день на протяжении более 2000 лет», - сказал Пол Спудис, главный следователь Мини-САР, выступая на ежегодном Лунном форуме в Эймсе. Исследовательский центр в июле.
Спудис и Бен Бусси, главный исследователь Mini-RF LRO, поделились изображениями своих соответствующих инструментов на Форуме, выделив полярные кратеры, которые демонстрируют необычные радиолокационные свойства, соответствующие присутствию льда.
Они обнаружили более 40 кратеров на северном полюсе Луны, которые демонстрируют эти свойства.
Оба инструмента предоставляют детали внутренней части затененных кратеров, которые невозможно увидеть в видимом свете. В частности, измерение, называемое коэффициентом круговой поляризации (CPR), показывает характеристики радиолокационных эхо-сигналов, которые дают представление о природе поверхностных материалов в темных областях. Приборы посылают импульсы левополяризованных радиоволн для измерения шероховатости поверхности Луны. В то время как гладкие поверхности отсылают обратную волну с правой поляризацией, шероховатые области возвращают волны с левой поляризацией. Лед, прозрачный для радиоволн, также посылает обратно поляризованные волны влево. Приборы измеряют отношение мощности левого и правого кругового поляризованного сигнала, которое передается обратно, что является СЛР.
Немногие места - даже в нашей солнечной системе - имеют СЛР больше 1, но в таких местах есть толстые отложения льда, такие как марсианские полярные шапки или ледяные галилеевы спутники. Они также видны в грубых скалистых выбросах вокруг свежих молодых кратеров, но там ученые также наблюдают высокое СЛР за краем кратера, как, например, на этом изображении, под кратером Главного L на Луне.
Большая часть Луны имеет низкое СЛР, но десятки аномальных кратеров северного полюса, такие как маленький 8-кратный кратер в пределах более крупного Рождественского кратера, имели высокое СРК с внутренней стороны и низкое СРР на ободах. Это говорит о том, что некоторый материал внутри кратеров, а не шероховатость поверхности, вызвал сигнал высокого СЛР.
«Геологически, мы не ожидаем, что грубые, свежие поверхности будут присутствовать внутри кратера, но отсутствуют за его пределами», - сказал Спудис. «Это подтверждает, что высокая СЛР в этих аномальных кратерах не вызвана шероховатостью поверхности, и мы интерпретируем это как означающее, что в этих кратерах присутствует водяной лед».
Кроме того, толщина льда должна составлять несколько метров, чтобы получить эту подпись. «Чтобы увидеть эффект повышенного СЛР, лед должен иметь толщину порядка десятков длин волн используемого радара», - сказал он. «Длина волны нашего радара составляет 12,6 см, поэтому мы считаем, что лед должен быть толщиной не менее двух метров и быть относительно чистым».
Последние изображения Mini-SAR (верхнее изображение) из LRO подтверждают данные Chandrayaan-1 с еще лучшим разрешением. Мини-РФ, сказал Бусси, эквивалентен комбинации Обсерватории Аресибо и радиотелескопа Гринбанк при взгляде на Луну. «Наша полярная кампания будет ориентирована от 70 градусов к полюсам, и пока мы очень довольны охватом и качеством данных», - сказал Басси.
Спудис сказал, что на южном полюсе Луны они видят менее анамольные кратеры, но и он, и Бусси с нетерпением ждут возможности сравнить больше данных между двумя радиолокационными приборами, чтобы узнать больше о постоянно затененных кратерах на Луне.
Кроме того, другие инструменты на LRO также предоставят информацию о составе этих аномальных кратеров.
Для получения дополнительной информации см. Эти веб-страницы НАСА:
Радар НАСА обнаружил ледяные отложения на северном полюсе Луны
Прохладный взгляд на лунный кратер
