Непридуманные космические истории

– Мы зарегистрировали наличие водяного пара, – рассказывает Колаприт в Научно-исследовательском центре имени Эймса, – и, что гораздо более важно, мы зарегистрировали водяной лед. Наличие льда важно потому, что оно свидетельствует об определенном уровне концентрации воды.

Сколько льда может там быть? Как говорит Колаприт, лед на дне кратера лежит «глыбами». Объединенные данные спектрометрических наблюдений на борту аппарата-«пастуха» LCROSS в ближнем инфракрасном диапазоне, ультрафиолете и видимых лучах дают понять, что суммарная масса выброшенного из кратера водяного льда и пара составила 155 кг. Исходя из этого, Колаприт и его коллеги определили, что от 5 до 8 % массы материала дна кратера Кабео приходится на чистый водяной лед.

Дженнифер Хелдман, другой участник научной группы проекта LCROSS, говорит, что данные, полученные инструментами на борту их аппарата, а также информация с борта LRO (особенно инструмента LAMP, картирующего ультрафиолетового регистратора линий Лайман-Альфа) свидетельствуют, что самым обильным летучим веществом в лунном грунте по отношению к его полной массе является вода, а за ней по убыванию массовой доли располагаются сероводород, аммиак, диоксид серы, ацетилен, углекислый газ и несколько различных углеводородов.

– Мы обнаружили все эти летучие вещества, – говорит она, – то есть, по сути, газы, которые могут конденсироваться при очень низких температурах. Некоторые из моих коллег-ученых считают, что эти зоны вечной тени – своего рода «помойки» Солнечной системы, потому что в них откладывается материал, принесенный ударными и другими процессами, и у молекул, попавших туда, просто не хватает энергии, чтобы куда-то еще «убежать». Так что там имеется обширное вместилище воды и всех прочих веществ, которые застряли на полюсах.

Если люди когда-либо вернутся на Луну, доступ к воде и другим веществам станет важным преимуществом. Лунную воду можно будет пить, а из составляющих ее элементов – водорода и кислорода – можно производить ракетное топливо и пригодный для дыхания воздух.

Хелдман и Колаприт говорят, что результаты изысканий LCROSS коренным образом изменили то, что мы знаем о полюсах Луны.

– Это было настоящее путешествие первооткрывателей, – считает Колаприт. – Мы отправились туда, где никогда не бывали раньше; ученые десятилетиями мечтали изучить зоны вечной тени. Мы не остались разочарованы, хотя некоторые из наших находок до сих пор заставляют нас ломать голову.

Другие недавние открытия тоже оказались с сюрпризами, а также засвидетельствовали наличие большого количества ресурсов на Луне. В 2015 году имеющийся на борту LRO инструмент Lunar Exploration Neutron Detector (LEND, «Лунный нейтронный детектор»)[99] определил, что водородосодержащие молекулы, включая, возможно, и воду, более распространены на тех склонах кратеров в южном полушарии Луны, которые обращены к южному полюсу.

Картирующий ультрафиолетовый регистратор линий Лайман-Альфа LAMP – это спектрограф, который сканирует лунный ландшафт и ведет съемку крайне разреженной атмосферы Луны в ультрафиолетовом диапазоне спектра. Он тоже обнаружил на полюсах лед, а также гелий в составе лунной атмосферы в количестве около 40 000 атомов на кубический сантиметр. Но это количество, похоже, циклически меняется в зависимости от температуры поверхности и лунного цикла смены дня и ночи. Планетологи пока еще не определили точно, происходит ли гелий из местных лунных источников или приносится на Луну солнечным ветром.

Вдобавок к этому LEND, LAMP и LOLA обнаружили на поверхности Луны изменения, которые могут быть связаны с явлением так называемой миграции летучих компонентов: это означает, что небольшие количества воды и других веществ на Луне могут появляться, исчезать и перемещаться. Хотя механизм этих процессов пока не очень понятен, предполагается, что связан он, опять же, с колебаниями температур во время смены лунного дня и ночи.

Радар на борту LRO, точнее, Miniature Radio Frequency[100] – это радар с синтезированной апертурой, который занимается картографированием Луны, и ему принадлежит заслуга в составлении первой радарной карты обратной стороны. По ходу проекта у этого инструмента появились проблемы с передатчиком, поэтому теперь его группа работает в сотрудничестве с командой радиотелескопа Аресибо в Пуэрто-Рико и проводит бистатические или двухпозиционные измерения, чтобы заглянуть на дно приполярных лунных кратеров. Для их выполнения Аресибо посылает радиосигнал, который отражается от Луны, а затем Mini-RF принимает его.

– Сделав ряд таких наблюдений с двумя радарными инструментами при различных углах между ними, можно собрать прекрасные данные по залегающему под поверхностью льду, – говорит Вондрак. – Это первый случай, когда была сделана попытка выполнить измерения этим методом с Земли.