Неуловимата и завладяваща история за водата на Луната - Еврика
Блогът на Даниел Марин
Водната одисея на Луната не се повтаря толкова, колкото на водата на Марс, но почти. От време на време се появява изследване за присъствието на оксидан в нашия спътник и, както е нормално в тези времена, в които обхватът на вниманието е практически нулев, винаги има раздвижване. Естествено, ако искаме да разберем тази история, ни трябва малко контекст. Луната няма атмосфера, нито за разлика от Марс някога е имала такава, достойна за името. Това означава, че водата никога не е можела да тече по повърхността. Но също така е, че количеството вода, присъстващо в лунната почва, е практически нула, друга значителна разлика с червената планета. И така, откъде идва идеята, че нашият сух и безплоден сателит може да има вода?
Още през 1961 г. някои астрономи предполагат, че водата може да се събира като лед в някои полярни кратери, чието дъно е винаги в сянка. Тъмнината в дъното на тези кратери е резултат от малкия наклон на оста на въртене на Луната, който е само 1,5º. Добре, но откъде ще дойде тази вода, ако Луната е по-суха от моджама? Е, от сблъсъка на комети и астероиди с високо летливо съдържание. Водата ще се сублимира при сблъсъка с Луната и ще се разпръсне по голяма част от повърхността в газообразна форма. С течение на времето тя ще изчезне, за да се загуби в космоса, но малко количество може да се натрупа в дъното на тези кратери, които никога не виждат слънчева светлина.
Изобразителна мозайка на южния полюс на Луната, видяна от сондата Клементин. Ценят се сенчестите зони (NASA/DoD).
За съжаление, въпреки многото космически мисии, стартирани през 60-те и 70-те години, едва през 90-те години успяхме да получим карта на лунния релеф, достатъчно подробна, за да оценим повърхността на полярните кратери, намерени в постоянна сянка, което днес знаем, че е около 13 000 квадратни километра. Трябваше да изчакаме до 1994 г. сондата Clementine - любопитен проект, в който НАСА и Министерството на отбраната си сътрудничиха - за първи път да може да снима досега хипотетичните региони на вечната сянка. Но едно е, че има кратери, където ледът може да се натрупва постоянно, а друго е, че всъщност го прави.
Сондата на Клементин (НАСА).
Лунна проспекторна сонда (НАСА). Данни на Лунния проспектор за концентрацията на водород в лунните полюси (НАСА).
Разликата е фундаментална, тъй като в първия случай говорим за ресурс, който би могъл да се използва за поддържане на лунна база. Водата може да се използва за генериране на кислород и водород чрез хидролиза, тоест за същата цена имаме гарантирано снабдяване с вода, кислород и гориво. Във втория случай обаче експлоатацията на лед би била много по-сложна с настоящите технологии и използването на технологиите ISRU (In-Situ Resource Utilization) не би било толкова привлекателно. Радарните проучвания, проведени с наземни обсерватории в началото на миналото десетилетие, благоприятстват последния вариант, но за пореден път те не са категорични. Необходими бяха повече данни. През 2005 г. администрацията на Буш-младши даде зелена светлина на Програмата за съзвездие с цел да постави човешко същество на Луната през 2020 г. Като предварителна стъпка трябваше веднъж завинаги да бъдат изяснени няколко лунни мистерии, включително спорния въпрос от полярен лед. Повече от всичко, защото Програмата на съзвездието предвиждаше инсталирането на лунна база близо до южния полюс, за да се възползва от предполагаемия лед. В резултат на това през 2009 г. НАСА разработи и пусна на пазара сонди LCROSS (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite) и LRO (Lunar Reconnaisance Orbiter).
Сондите LRO (отгоре, сребро) и LCROSS (оранжево) преди изстрелването (NASA).
LCROSS нарочно се блъсна в лунния южен полюс, за да види дали етапът на Кентавър, който преди това се е разбил в района на кратера Кабеус, ще изстреля малко вода при удар. Резултатите бяха, за промяна, неубедителни. Изглеждаше, че има лед, но много малко. След множество анализи изследователите стигнаха до заключението, че реголитът на лунните полюси съдържа приблизително 5,6% лед. Малко по малко преобладаваше хипотезата, че лунният лед е бил смесен с реголита. Това беше лоша новина за лунна база, макар че нямаше голямо значение, защото Програмата за съзвездие ще бъде отменена през следващата година.
Преди и след въздействието на етапа на Кентавър върху южния полюс на Луната (НАСА). Лунният южен полюс и обитаема планета, видяна от японската сонда Кагуя. Може да се види кратер Шакълтън, на чийто ръб НАСА искаше да инсталира лунна база, като се възползва от леда на дъното си (NHK/JAXA).