Можливість добувати воду на Місяці стане гарною підмогою для майбутніх місячних місій: її можна не тільки пити, а й виробляти із неї паливо.
Вчені вперше знайшли докази того, що на освітленій Сонцем стороні Місяця є вода. Це дасть новий поштовх для розвитку програм зі створення місячної бази. Воду можна буде не тільки пити, але і розщеплювати на водень і кисень, отримуючи компоненти для ракетного палива і придатне для дихання повітря.
При цьому нагромадження води, що знаходиться на темних ділянках біля полюсів Місяця, виявилося набагато більшим від передбачуваного - його площа дорівнює території Нідерландів або Швейцарії. Такі запаси води на поверхні Місяця стануть справжнім подарунком для колоністів. Корреспондент.net розповідає подробиці.
На допомогу колоністам
Протягом багатьох десятиліть Місяць вважався в основному безводним тілом. Лише в останні роки спостереження показали наявність покладів водяного льоду в приполярних областях Місяця - переважно у вічно затінених великих кратерах, на дно яких ніколи не потрапляє сонячне світло.
Воду на Місяці дійсно знайшли в приполярних районах у так званих холодних пастках - постійно затемнених областях навколо полюсів, де панують вкрай низькі температури.
Пошуки води на Місяці мають вкрай важливе значення для майбутніх пілотованих польотів до природного супутника Землі, а неоднорідний розподіл місячних ресурсів може привести до труднощів в реалізації Договору про космос.
Справа в тому, що на сонячній стороні Місяця водяний лід знаходиться в нестабільному стані, оскільки нагрівається променями Сонця і доволі швидко сублімує.
На цьому тижні NASA повідомило, що астрономи за допомогою літаючої обсерваторії SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) знайшли молекули води в ґрунті місячного кратера Клавій. Стаття про це
опублікована в журналі
Nature Astronomy.
Незважаючи на досить незначний вміст води в ґрунті, спостереження показали, що її молекули здатні зберігатися на видимій стороні Місяця, будучи захопленими часточками ґрунту.
"Це відкриття змінює наше уявлення про місячну поверхню і піднімає інтригуючі питання про ресурси, придатні для дослідження далекого космосу", - заявив директор астрофізичного відділу NASA Пол Херц.
Дослідження проходили на довжині хвилі шість мікрометрів. Цілями для обсерваторії стали кратер Клавіус, що знаходиться у високих південних широтах, і Море Ясності, що знаходиться ближче до екватора Місяця.
У кратері Клавій і в його околицях вміст молекул води становить від 100 до 400 мікрограмів на грам ґрунту. Якщо порівнювати це із земними умовами, то в пустелі Сахара у сто разів більше води, ніж на Місяці.
Виявлення невеликих, але достатніх для вивчення концентрацій води ставить перед вченими питання про те, як могли утворитися ці молекули, і головне - як вода може зберігатися довгий час в умовах сонячного опромінення, не випаровуючись.
Передбачається, що молекули води знаходяться всередині частинок ударного скла або в порожнинах між зернами реголіту, що дозволяє їм зберігатися.
Вчені відзначають, що дослідження за допомогою SOFIA описує ситуацію на Місяці в окремих місцях і в сучасну епоху і не може описати еволюцію вмісту води в місячному ґрунті протягом довгого часу.
Вважається, що джерелом води на Місяці могли бути комети, проте симуляції показують, що занесені ними запаси повинні вичерпатися вже через 20 мільйонів років.
За іншою версією, вода могла утворюватися за рахунок атомів водню, принесених у складі сонячного вітру, які потім з'єдналися з киснем в складі мінералів і утворили гідроксил. Потім енергія, що виділяється при ударах метеоритів, могла перетворювати гідроксил на воду.
Тепер вчені планують скартографувати більшу частину Місяця, щоб охарактеризувати поведінку води. Щоб зрозуміти її походження і фактори збереження в ґрунті, необхідно з'ясувати, чи змінюється кількість води вздовж місячної поверхні з плином доби і з широтою.
Відповіді на ці питання дозволять зрозуміти, як в майбутньому можна буде виділяти воду, наприклад, під час пілотованих місій.
Якщо вода міститься в реголіті, потрібно лише зібрати його і нагріти до певної температури. Якщо вода є у вулканічному склі, це потребуватиме розплавлення породи і великих енергетичних витрат.
У найближчі роки заплановано кілька місій, які відправляться до Місяця для вивчення її навколополюсних областей. У довгостроковій перспективі планується будівництво постійних населених баз на поверхні супутника.
Хай яким способом доведеться добувати воду на Місяці, однаково буде набагато дешевше виготовляти ракетне паливо вже на супутнику, ніж доставляти його із Землі.
Отримання палива на Місяці допоможе знизити вартість космічних подорожей і дозволить зробити місячну базу більш доступною.
В іншій
статті журналу
Nature Astronomy вчені, використовуючи теоретичні моделі і дані з орбітального зонда NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, показали, що вода на Місяці може зберігатися не тільки в раніше виявлених полярних кратерах, але і в невеликих темних областях, де температура протягом місячного дня не піднімається вище за точку замерзання льоду.
Автори статті припускають, що в приполярних областях Місяця є близько 40 тисяч квадратних кілометрів перманентно затінених ділянок, де може бути вода, - від кратерів шириною в кілька кілометрів до неглибоких западин на пощербленій метеоритами поверхні Місяця.
Вчені вважають, що добувати воду в цих областях буде легко: місяцехід може витягнути брили льоду або ґрунту в освітлену сонцем область, а потім зібрати воду, яка почне випаровуватися.