Новое исследование залежей лунного льда, основанное на данных зонда НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), показало, что запасы льда на Луне могут быть гораздо обширнее, чем считалось ранее.
Лед, нанесенный на карту и изученный в ходе исследования, опубликованного 2 октября в журнале Planetary Science, находится не только в постоянно затененных кратерах на южном полюсе Луны, но и распространен по большей части поверхности Луны, в подходящих для хранения кратерах.
Лунный лед представляет собой важнейший ресурс для будущих миссий «Артемиды». Воду можно использовать для защиты от радиации и поддержания жизнедеятельности астронавтов, а также разложить на составляющие — водород и кислород — для производства ракетного топлива, энергии и пригодного для дыхания воздуха.
Кратеры вблизи Южного полюса, такие как Кабео, Хауорт, Шумейкер и Фаустини, уже были определены как области с потенциальными залежами льда, но исследование под руководством Тимоти П. Маккланахана из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА расширило рамки поиска, обнаружив признаки льда и в других областях за пределами Южного полюса. Используя данные с зонда LRO, они создали карты, показывающие особенности поверхности, где наиболее вероятно обнаружение льда, и определили самые холодные регионы, такие как области, находящиеся в вечной тени.
Маккланахан объяснил, что наибольшая концентрация льда наблюдается в областях, где температура опускается ниже 75 Кельвинов (-198°C), и на склонах полюсов в затененных кратерах. Однако, несмотря на эти наблюдения, пока невозможно точно определить, сколько там льда и покрыт ли он сухим слоем реголита.
Происхождение и сохранение лунного льда
Лед на Луне мог образоваться в результате столкновения с кометами и метеорами, выделиться в виде пара изнутри Луны или образоваться в результате химических реакций между водородом в солнечном ветре и кислородом в лунном грунте.
Ледяные отложения, обнаруженные в топографических впадинах вблизи лунных полюсов, представляют собой области, которые миллиарды лет не видели солнечного света и поэтому остаются чрезвычайно холодными, что позволяет льду сохраниться.
Одним из ключевых инструментов, использованных в этом исследовании, был детектор нейтронов Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) на борту LRO. LEND способен обнаружить наличие льда, измеряя нейтроны, которые генерируются при ударе высокоэнергетических космических лучей о лунную поверхность. Количество наблюдаемых нейтронов уменьшается при повышенной концентрации водорода, что позволяет предположить наличие льда, поскольку водород и нейтроны имеют схожую массу, и столкновение между ними приводит к уменьшению энергии.
Новое картирование льда на Луне, демонстрирующее столь широкое и поверхностное распространение, открывает новые перспективы в исследовании нашего спутника. В январе 2025 года планируется запуск спутника НАСА Lunar Trailblazer вместе с лунным посадочным аппаратом Nova-C компании Intuitive Machines. Задача этого спутника — продолжить изучение и картирование воды на лунной поверхности.
