Администрация NASA отобрала три новых научных исследования, которые будут доставлены на поверхность Луны с целью подготовки к созданию будущей лунной базы. Оборудование будет проводить поиск подземных лавовых тоннелей, оценивать наличие водяного льда и отслеживать микрометеориты, лунотрясения и другие факторы, представляющие потенциальную опасность для космонавтов.

Выбор экспериментов был осуществлен в рамках программы PRISM – инициативы NASA по размещению научных приборов на поверхности Луны. Доставка оборудования будет производиться с использованием коммерческих посадочных аппаратов, участвующих в программе CLPS. Точные миссии и сроки запусков пока не установлены.

Полученные данные будут использованы NASA для подготовки Moon Base – перспективного постоянного лунного поселения, расположенного в районе южного полюса Луны. Для обеспечения безопасности размещения жилых модулей, энергетических систем и прочего оборудования, необходимо более детальное изучение окружающей среды, доступных ресурсов и природных угроз.

Первый комплекс получил наименование Lunar Environment Monitoring Station – South Pole, сокращенно LEMS-SP. Это автономная станция, предназначенная для продолжительного мониторинга условий в районе южного полюса Луны.

LEMS-SP будет осуществлять регистрацию падений микрометеоритов и проводить измерения концентрации летучих соединений в крайне разреженной экзосфере Луны. Помимо этого, на борту станции размещен сейсмометр для фиксации лунотрясений и других колебательных процессов в грунте.

Полученные данные имеют не только научное значение. Лунотрясения и удары метеоритов могут создавать потенциальную опасность для будущих жилых модулей, антенных систем, солнечных батарей и прочего оборудования. Проводимые наблюдения позволят более точно оценивать нагрузки, которые необходимо учитывать при создании долгосрочной лунной инфраструктуры.

Второй запланированный эксперимент, получивший название Geophysical Investigation for Mapping Lunar Interior, сокращенно GIMLI, будет направлен к впадине Marius Hills Pit, расположенной в вулканически активном регионе Луны.

Основная цель миссии GIMLI заключается в определении того, связана ли данная впадина с обширным подземным лавовым тоннелем. Подобные полости сформировались в отдалённое прошлое, когда по поверхности Луны перемещалась жидкая лава. После окончания вулканической активности внешняя оболочка потока могла остыть и затвердеть, в то время как находящаяся внутри расплавленная масса продолжала движение, формируя пустое пространство – тоннель.

Пещеры подобного типа представляют особый интерес с точки зрения перспектив освоения Луны. Значительный слой горных пород может служить естественной защитой для людей и оборудования, находящихся внутри, ограждая их от космического излучения, микрометеоритов и существенных колебаний температуры.

В случае если миссия GIMLI подтвердит наличие крупной полости под Marius Hills Pit, подобные структуры в дальнейшем могут быть рассмотрены как естественные убежища для объектов лунной инфраструктуры. Параллельно проведение исследований позволит более детально изучить вулканическую историю спутника Земли.

Третий комплекс получил название Depth Imager with Spectral and Color Optics, сокращенно DISCO. Разработкой этого комплекса руководит Исследовательский центр Эймса NASA.

Основной задачей DISCO станет поиск водяного льда в так называемых микроловушках холода – небольших участках поверхности, которые сохраняют достаточно низкую температуру для длительного сохранения воды и других летучих соединений.

Агентство NASA планирует осуществить первичные непосредственные замеры ледяных отложений в небольших углублениях на поверхности Луны. Инструмент предназначен для определения местоположения льда и оценки его запасов.

Лунный лёд считается одним из важнейших местных ресурсов. Воду можно использовать для обеспечения жизнедеятельности космонавтов, а при разделении на водород и кислород – потенциально получать компоненты для ракетного топлива.

DISCO также будет проводить дополнительные измерения, включая изучение характеристик лунного грунта и анализ влияния газовых потоков от ракетных двигателей на него во время посадки и эксплуатации аппаратуры на поверхности.

Полученные данные необходимы для разработки безопасных площадок для посадки, маршрутов передвижения луноходов и других элементов будущей лунной базы. Газовые выбросы мощных двигателей способны поднимать частицы лунной пыли и грунта, что может привести к повреждению расположенного поблизости оборудования.

По заявлению NASA, три новых комплекса будут выполнять как научные, так и прикладные функции. Система LEMS-SP проведёт оценку экологической обстановки и выявит потенциальные опасности, GIMLI будет заниматься поиском природных подземных убежищ, а DISCO сосредоточится на изучении одного из ключевых ресурсов – водяного льда.

Планируется использовать полученные данные для подготовки к длительному пребыванию человека на Луне в рамках проектов Artemis и Moon Base, а также при разработке планов пилотируемых миссий к Марсу.