Согласно недавнему исследованию, результаты которого основаны на данных, полученных от зонда НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), предполагается, что количество льда на Луне может значительно превышать предыдущие оценки.
Согласно исследованию, результаты которого были опубликованы 2 октября в журнале Planetary Science, лед, зафиксированный на карте, обнаружен не только в постоянно затененных кратерах южного полюса Луны, но и распространен в кратерах, пригодных для хранения, по большей части лунной поверхности.
Лунная вода — ключевой ресурс для будущих миссий программы «Артемида». Её можно использовать для защиты от радиации и обеспечения жизнеобеспечения астронавтов, а также разделить на водород и кислород для получения ракетного топлива, энергии и воздуха, необходимого для дыхания.
Кратеры в районе Южного полюса, в том числе Кабео, Хауорт, Шумейкер и Фаустини, ранее были идентифицированы как места, где могут находиться запасы льда. Однако новое исследование, возглавляемое Тимоти П. Маккланаханом из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, расширило область поиска и выявило признаки льда и в других районах за пределами Южного полюса. На основе данных, полученных с аппарата LRO, ученые создали карты, отображающие характеристики поверхности, где наиболее вероятно обнаружение льда, и определили самые холодные регионы, например, находящиеся в условиях постоянной тени.
Маккланахан отметил, что максимальное количество льда фиксируется в районах с температурой менее 75 Кельвинов (-198°C), а также на склонах полюсов, находящихся в затененных кратерах. Тем не менее, на данный момент не представляется возможным с уверенностью установить объем этого льда и наличие на его поверхности слоя сухого реголита.
Происхождение и сохранение лунного льда
По мнению ученых, лед на поверхности Луны мог появиться вследствие ударов комет и метеоритов, испариться из недр спутника или образоваться в результате химических взаимодействий между водородом, переносимым солнечным ветром, и кислородом, содержащимся в лунном реголите.
Области ледяных отложений, расположенные в топографических впадинах вблизи лунных полюсов, миллиарды лет остаются в тени и не получают солнечного света, что обеспечивает их исключительно низкие температуры и сохранение льда.
Для проведения данного исследования был использован детектор нейтронов Lunar Exploration Neutron Detector (LEND), установленный на борту аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Детектор LEND предназначен для выявления наличия льда путем измерения нейтронов, образующихся в результате взаимодействия высокоэнергетических космических лучей с поверхностью Луны. Снижение количества зарегистрированных нейтронов указывает на повышенную концентрацию водорода, что может свидетельствовать о наличии льда, поскольку водород и нейтроны обладают близкой массой, и их взаимодействие приводит к уменьшению энергии.
Составленное недавно подробное представление о распределении льда на Луне, показывающее его обширность и расположение в верхних слоях грунта, открывает новые возможности для изучения нашего спутника. В январе 2025 года запланирован запуск аппарата Lunar Trailblazer от НАСА вместе с лунным посадочным модулем Nova-C компании Intuitive Machines. Этот спутник предназначен для дальнейшего изучения и составления карт водных ресурсов на поверхности Луны.