Осуществление лунной колонизации напрямую связано с возможностью добычи водяного льда. Ключевым фактором здесь является температура поверхности, поэтому современные миссии нацелены на более холодные, полярные области. Показатели температуры грунта были впервые измерены в 1970-х годах в ходе миссий «Аполлон». Однако тогда посадочные модули располагались на экваторе, на значительном расстоянии от потенциальной площадки для будущей лунной базы. В 2023 году индийская миссия «Чандраян-3» предоставила свежие данные, которые позволили определить дополнительные места, где могут быть доступны водные ресурсы.
На Луне значительно больше областей, где условия благоприятны для скопления водяного льда, чем считали до сих пор. Как показали прямые измерения температуры грунта с посадочного аппарата миссии «Чандраян-3», лед может залегать на глубине нескольких сантиметров на затененных склонах на обширных территориях приполярных регионов.
Согласно выводам, сделанным учеными под руководством Дурги Прасада из Лаборатории физических исследований в Ахмедабаде (Индия), данная информация была опубликована в статье вышла в журнале Communications Earth & Environment.
Посадочный модуль «Викрам», являющийся частью миссии «Чандраян-3», совершил мягкую посадку прилунился 23 августа 2023 года в приполярной зоне, на 69-м градусе южной широты, на поверхности с уклоном в шесть градусов, был осуществлен запуск лунохода «Прагъян». После отделения луноход провел ряд измерений с помощью бортовых приборов и передавал полученные данные на Землю.
Прасад и его коллеги провели анализ данных, полученных с зонда ChaSTE, с помощью щупа, измеряющего температуру грунта на глубину 10 сантиметров в радиусе одного метра от места посадки. Модуль совершил посадку на склон, хорошо освещенный солнцем, поэтому его температура оказалась несколько выше расчетной — 82 градуса Цельсия на пике.
Минимальная температура была зафиксирована на расстоянии одного метра от места высадки, на ровной площадке, и составила 59 градусов. По словам авторов исследования, температура реголита в этом районе существенно варьировалась как в пространстве, так и во времени.
Установлено, что лунный грунт обладает низкой теплопроводностью, что позволяет ему удерживать тепло, подобно одеялу. Информация, полученная в ходе миссий «Аполлон-15» и «Аполлон-17», и результаты дистанционных измерений, выполненных орбитальной обсерваторией Lunar Reconnaissance Orbiter показали, что толщина этого одеяла — от двух до 10 сантиметров. Но прямых измерений температурного профиля и теплопроводности на глубину 10 сантиметров в приполярных регионах не было.
На основе данных ChaSTE ученые построили модель, которая предсказала температуру реголита в приповерхностном слое на территориях, схожих с местом посадки «Викрама». Из вычислений следовало, что на затененных приполярных склонах с уклоном более 14 градусов достаточно холодно для скопления водяного льда неглубоко под поверхностью.
Условия в подобных местах схожи с характеристиками полярных областей, в которые NASA планирует направить пилотируемую миссию «Артемида». Однако теперь установлено, что на Луне существуют более удобные для освоения районы с легкодоступными залежами водяного льда.