Когда дело доходит до этого, Луна - довольно враждебная среда. Он очень холодный, покрытый электростатически заряженной пылью, которая цепляется за все (и может вызвать проблемы с дыханием при вдыхании), и его поверхность постоянно бомбардируется радиацией и случайным метеором. И, тем не менее, Луна также многое делает для установления присутствия человека там.
В дополнение к предложению астронавтов с обширными исследовательскими возможностями, ученые десятилетиями теоретизировали, что на поверхности Луны существует водяной лед. Но благодаря новому исследованию, проведенному группой ученых при поддержке НАСА, у нас теперь есть убедительное доказательство того, что Луна имеет обильные запасы водяного льда в своих полярных регионах. Эта новость может дополнительно стимулировать планы НАСА и других космических агентств построить там базу в ближайшие десятилетия.
Исследование, озаглавленное «Прямые доказательства поверхностного обнажения водяного льда в полярных регионах Луны», недавно появилось в Труды Национальной академии наук. Исследование было проведено Шуай Ли - постдокторским исследователем в Гавайском университете - и включало членов из Университета Брауна, Университета Колорадо в Боулдере, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), Университета Джона Хопкинса и Исследовательского центра Эймса НАСА ,
Возможность того, что лунный водяной лед существует в постоянно затененных областях (PSR), то есть в кратерированных полярных областях, впервые была предложена в 1960-х годах. Однако только в 2008 году стали появляться первые свидетельства существования лунной воды. Они включали в себя исследование образцов лунных пород, которые были возвращены астронавтами Аполлона, которые выявили доказательства молекул воды, захваченных в вулканических стеклянных шариках.
До этого ученые НАСА считали, что следовые количества воды, обнаруженные в этих пробах, были результатом загрязнения. Также в 2008 году Индия Чандраян-1 орбитальный аппарат и сопутствующие ему зонды - в том числе разработанный Индией ударный зонд Луны (MIP) и Moon Minerology Mapper (M³) НАСА - обнаружили косвенные доказательства наличия воды в южной полярной области Луны.
Это включало свидетельство водорода в развалинах, которые были выпущены MIP после того, как это воздействовало на кратер Шеклтона. Эти результаты были подтверждены приложением NASA Moon Minerology Mapper (M³), которое также отметило присутствие водорода на большей части южной полярной области. Год спустя миссии НАСА по наблюдению и зондированию Лунного кратера (LCROSS) и Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) также обнаружили наличие воды в южной полярной области Луны.
Однако ни одна из этих миссий не смогла предоставить прямых доказательств лунной воды. В надежде исправить это Ли и его коллеги сверились с данными миссии M³ и сравнили ее с данными, полученными с помощью лазерного высотомера Lunar Orbiter (LOLA), проекта картирования Lyman-Alpha и эксперимента Diviner Lunar Radiometer на борту миссии Lunar Reconnaissance Orbiter.
То, что они нашли, было особенностями поглощения в M3 данные, которые были аналогичны тем, которые были получены из чистого водяного льда в лабораторных Как сказал Ли в недавнем выпуске новостей Гавайского университета:
«Мы обнаружили, что распределение льда на поверхности Луны очень неоднородно, что сильно отличается от других планетных тел, таких как Меркурий и Церера, где лед относительно чист и обилен. Спектральные особенности обнаруженного нами льда позволяют предположить, что они образовались в результате медленной конденсации из паровой фазы либо в результате удара, либо миграции воды из космоса ».
Это была нелегкая задача, поскольку миссия M³ была предназначена для измерения света, отраженного от освещенных областей на Луне. Однако в PSR прямой солнечный свет отсутствует, а это означает, что M³ может измерять только рассеянный свет в этих областях. Это было еще более осложнено тем фактом, что на Луне нет атмосферы, а это означает, что свет, отражающийся от поверхности, рассеивается слабо и дает слабый сигнал.
«Это было действительно удивительное открытие», - сказал Ли. «Хотя мне было интересно посмотреть, что я могу найти в M3 данные из ПРБУ меня не было никакой надежды увидеть особенности льда, когда я начал этот проект. Я был поражен, когда посмотрел поближе и обнаружил такие значимые спектральные особенности в измерениях ».
Эти результаты являются захватывающими новостями для НАСА и других космических агентств, которые надеются построить лунный форпост, который начнется через некоторое десятилетие. К ним относится план ЕКА по созданию «международной лунной деревни», которая будет духовным преемником Международной космической станции (МКС). НАСА также предложило построить лунную базу в следующем десятилетии, которая может быть расположена в PSR или в стабильных трубах лавы.
Роскосмос и Национальная космическая администрация Китая (CNSA) также объявили о своих собственных планах по созданию лунного аванпоста, который станет кульминацией программ исследования Луны, которые позволят увидеть миссии экипажей, отправленные на поверхность к концу 2020-х и 2030-х годов. Подтверждение того, что в лунных полярных регионах имеется много водяного льда, эффективно приближает все эти планы к реальности.
По существу, сильное присутствие льда на поверхности указывает на то, что под поверхностью может быть намного больше. Этот лед можно использовать не только для снабжения экипажей лунной базы питьевой водой, но и для производства гидразинового топлива. Следовательно, эта база могла бы служить заправочной станцией для миссий, направляющихся на Марс или дальше в Солнечную систему, что потенциально может сократить расходы на длительные космические миссии на миллиарды.
В течение некоторого времени стало ясно, что крупнейшие космические агентства мира намерены вернуть человечество на Луну. Однако на этот раз они хотят, чтобы мы остались там. Помимо разработки необходимых технологий и компонентов, чтобы это произошло, ключевым моментом является обеспечение достаточного количества ресурсов для локального использования.
И обязательно посмотрите это видео о лунной воде, любезно предоставленное НАСА:
