Исследование, предпринятое группой ученых из Национального центра космических полетов Годдарда (Goddard Space Flight Center, NASA) и нескольких университетов США, показывает, что водяной лед присутствует на Луне в значительно большем количестве, чем было принято считать ранее. При этом лед явно сохраняется и на той части лунной поверхности, которая освещается солнечными лучами. О результатах своей работы исследователи сообщают в двух статьях, опубликованных в научном издании Nature Astronomy.
SOFIA наблюдает Луну
Ученые проанализировали новые данные, полученные инфракрасной астрономической стратосферной обсерваторией SOFIA, установленной на борту самолета, в ходе спектрометрического исследования Луны, и сравнили их с результатами более ранних наблюдений.
Предшествующие исследования обнаружили на поверхности спутника Земли значительное количество водорода. Однако применявшаяся в них методика не позволяла отличить водород, содержащийся в молекулах воды, от водорода в гидроксиле ОН, который в связанном виде входит в состав гидратированных пород.
В новой работе ученым НАСА удалось провести различие между спектральными сигнатурами гидроксила и молекулярной воды. Данные SOFIA четко свидетельствовали о наличии льда в огромном кратере Клавий в районе южного лунного полюса. Его концентрация меняется в пределах 100-400 микрограммов на грамм, или миллионных массовых долей.
Сколько льда в мелких «холодных ловушках»?
Полученный результат означает, что в среднем поверхность в кратере Клавий на два порядка суше, чем пустыня Сахара. Однако большое значение имеет характер распределения обнаруженной воды.
Известно, что лед может сохраняться даже на солнечной стороне Луны практически вечно, если он попадает в постоянно затененный участок ландшафта. Такие области, называемые «холодными ловушками», были обнаружены в южном полярном регионе Луны орбитальным аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter в 2012 году. Температура в них постоянно держится около отметки –180 °C.
Анализ новых данных SOFIA показал, что при оценке запасов лунного льда необходимо иметь в виду не только сравнительно крупные «холодные ловушки», сформированные масштабными особенностями рельефа, но и мелкие – размером до сантиметра. Они могут образовываться в большом количестве на относительно ровных участках.
Расчеты количества льда, произведенные с учетом ловушек малого размера, привели к серьезному пересмотру ранее полученных результатов, вдвое превысив прежнюю оценку. Общая площадь покрытых льдом участков Луны может достигать 40 000 квадратных километров, причем около 60 процентов их располагаются, по-видимому, в южной полярной области.
Эти запасы могут стать ценным ресурсом воды для будущих лунных миссий с участием человека. Однако авторы отмечают, что для надежного определения перспективных в плане добычи воды участков необходимы более детальные исследования.
