Непридуманные космические истории

На этом снимке южного полюса Луны обозначено расположение некоторых кратеров, в том числе кратера Кабео, где космический аппарат LCROSS упал на поверхность Луны. Источник: NASA / студия научной визуализации Центра космических полетов имени Годдарда

Научный инструмент Moon Mineralogy Mapper – M³[93] на борту индийской межпланетной станции «Чандраян– 1»[94] сорок лет спустя обнаружил, что вода рассеяна на Луне повсеместно и водяные молекулы или гидроксильные группы[95] существуют в связанном с веществом поверхности виде в малых концентрациях. Эта информация была подтверждена данными с двух других пролетавших мимо Луны аппаратов: временно примененном в рамках этой научной программы аппарате Deep Impact[96] во время его полета к комете и межпланетной станцией «Кассини», когда она совершала пролет мимо Земли в 1999 году. Роджер Кларк из научной группы прибора M³ проанализировал архивные данные наблюдений Луны с борта «Кассини» и нашел, что они согласуются с наличием небольшого количества воды, присутствующей на Луне повсеместно; ее вероятным источником является солнечный ветер.

– После этого образцы, привезенные участниками экспедиций Apollo, повторно проанализировали и подтвердили наличие следов воды в грунте, – говорит Ноа Петро, который тоже принимал участие в работе коллектива M³. – И получилось, что Lunar Reconnaissance Orbiter мы запустили в такой поворотный момент, когда наше знание о наличии на Луне летучих веществ действительно помогло дать этим исследованиям толчок. К тому же был еще и LCROSS.

Вода и многое другое

Задачей полета LCROSS, или Lunar Crater Observing and Sensing Satellite[97], космического аппарата-попутчика для LRO, было выяснить, есть ли лед в области, которая называется «зоной вечной тени» в темных кратерах на полюсах Луны. Солнечные лучи очень редко или вообще никогда не освещают дно таких кратеров, потому что их высокие стены отбрасывают длинные тени, закрывая внутреннюю область кратера от постоянно низко висящего над горизонтом солнца.

LCROSS отправился в космос на той же самой ракете, что и LRO, и долетел до Луны вместе с разгонным блоком Centaur[98] (который представлял собой верхнюю ступень ракеты Altas V). Согласно плану эксперимента, израсходованная ракетная ступень должна была упасть в кратер Кабео около южного полюса Луны, в зону вечной тени. Четыре минуты спустя «пасущий» ее аппарат LCROSS должен был последовать за ней, изучая поднятое от удара облако пыли при помощи девяти научных инструментов, чтобы определить, какие материалы окажутся выброшены со дна этого темного неизученного кратера. LRO, космический телескоп «Хаббл» и наземные телескопы тоже по плану должны были попытаться заснять эти события.

Этот эксперимент испортил настроение группе гражданских активистов, которые обеспокоились тем, что LCROSS повредит Луне, а также тем обстоятельством, что NASA собирается «разбомбить» нашу небесную соседку. Даже при том, что от удара, предположительно, должны были взлететь вверх тонны лунного реголита, научный руководитель проекта LCROSS Тони Колаприт дал такую оценку: воздействие аппарата на Луну окажется в миллион раз более слабым, чем ресница пассажира, упавшая на пол внутри летящего «Боинга‐747», воздействует на его полет.

– То, что мы собираемся сделать, повторяет природный процесс, который происходит на Луне четыре раза в месяц независимо от того, находимся мы там или нет, – говорит Колаприт. – Разница лишь в том, что LCROSS метит в специально выбранную цель, кратер Кабео, а законы физики убеждают нас в том, что помеха движению Луны будет предельно ничтожной.

9 октября 2009 года эксперимент состоялся, как было запланировано, и, несмотря на то что облако выброса не удалось увидеть с Земли, LCROSS пролетел сквозь него, собирая и оперативно передавая данные на Землю до того, как сам рухнул на Луну, подняв вторую тучу пыли.

Так художник изобразил автоматическую станцию LCROSS в процессе изучения выброса лунного материала, поднимающегося от удара ракетной ступени. Источник: NASA / Научно-исследовательский центр имени Эймса

Ракетный блок Centaur массой 2400 кг создал своим ударом кратер размером примерно 25 на 30 м, и, по оценке научной группы LCROSS, от 4 до 6 тонн материала было подброшено вверх со дна вечно темного кратера в освещенное Солнцем пространство над ним и попало в поле зрения приборов LCROSS.

Ученые сумели определить, что в выбросе содержалось значительное количество воды, причем в разных формах.