Десять глотков на кубометр: что новые данные о воде на Луне значат для ее освоения
Луна примерно в 100 раз суше Сахары, но вода там есть не только в вечной тени, показали новые исследования NASA. Их результаты имеют прямое отношение к будущему освоению естественного спутника.
Что произошло
Ученые в один день опубликовали сразу два важных исследования о воде на Луне, основанных на материалах NASA.
В первом из них обработаны данные с инфракрасного воздушного телескопа SOFIA о спектре излучения лунной поверхности. Благодаря тому что телескоп, установленный на Boeing-747, удалось вынести за пределы влияния водяного пара в атмосфере Земли, были зарегистрированы пики на длине волны 6 мкм, характерные именно для воды. До сих пор другим спектрометрическим методом с лунных зондов на ней было достоверно зафиксировано наличие только агрессивного гидроксид-иона OH.
Главный вывод исследования в том, что вода присутствует даже на освещенной стороне Луны в концентрациях до 100–400 микрограмм на грамм, или порядка десятка глотков взрослого человека на кубометр лунного грунта. При этом не исключено, что часть воды легкодоступна, поскольку задерживается в виде молекул в «ловушках» между частицами грунта, а часть заключена в стекловидных массах, образовавшихся при ударах крупных метеоритов.
Особенно важно, что распределение такой лунной воды географически неравномерно и максимально, вероятно, в районах ударных выбросов и на экваторе естественного спутника. Ученые считают, что вода на освещенной поверхности Луны формируется в основном не из метеоритного льда, а за счет ударов микрометеоритов, энергии которых достаточно для превращения OH в H2O.
Российские ученые заявили, что нашли воду на освещенной поверхности Луны еще в 2009 году.
В другом исследовании по данным Lunar Reconnaissance Orbiter утверждается, что «ловушек постоянной тени» для настоящего метеоритного водяного льда на Луне гораздо больше, чем предполагалось ранее, причем они возможны и на микроуровне за неровностями размером порядка сантиметра. Это позволило поднять оценку площади таких ловушек до 40 тысяч кв. км, примерно две трети из которых достаточно холодны, чтобы сохранять лед. Ловушек все равно мало (0,15% поверхности Луны), и расположены они близ ее полюсов на широтах выше 80 градусов.
Почему это важно
По графику NASA первый беспилотный полет по новой лунной программе Artemis должен состояться в 2021 году. Второй полет, или миссия Artemis-2 с экипажем, запланирован на 2023 год. В ходе Artemis-3, которая намечена на 2024 год, должно состояться возвращение человека на Луну. То, что вода и лед распространены широко, а не только в сложных для освоения приполярных кратерах (как предполагалось ранее), резко упрощает организацию предусмотренной программой лунной базы, пишет NYT.
Местная вода означает значительную экономию забрасываемой с Земли массы: при легкодоступном на Луне электричестве от солнечных батарей вода — это и кислород для дыхания, и энергоемкое водородное топливо не только для исследований Луны, но и для межпланетных ракет. Это в перспективе превращает лунную базу из чисто исследовательского проекта в перевалочный пункт и «бензоколонку».
На 2023 год назначена миссия лунохода NASA Viper для прямых поисков воды вблизи Южного полюса. А недавно появилась новость о том, что финская Nokia получила контракт NASA на создание сотовой сети на Луне. В целях подготовки возвращения на Луну NASA раздало уже $370 млн в контрактах 14 компаниям.
Что дальше
Президент США Дональд Трамп еще весной подписал указ о праве американцев на добычу ресурсов в космосе. В нем подчеркивается, что США не признают законность Соглашения о деятельности государств на Луне и других небесных телах, принятое в ООН в 1979 году.
Главное в документе ООН — то, что Луна и ее природные ресурсы являются общим наследием человечества. В продолжающем указ Трампа «соглашении Артемиды», наоборот, прописаны принципы собственности на космические ресурсы и «зоны безопасности» вокруг объектов государств или компаний на Луне. В середине октября его подписали США, Великобритания, Италия, Япония, Канада, Австралия, ОАЭ и Люксембург — но не Россия.
Учитывая, что самые доступные запасы воды в виде льда могут находиться максимум на тысячной части Луны, объявить их своими США или их союзникам будет несложно. Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин уже сравнил эти планы с подготовкой вторжения США в Ирак. Россия собирается поднять вопрос о лунных притязаниях США в ООН.