У 2024 році астронавти NASA знову висадяться на Місяць вперше більш ніж за півстоліття. Головна відмінність від місій «Аполлона» є в тому, що учасники експедицій залишаться на Місяці надовго, а не на кілька днів. І, щоб людина комфортно почувала себе у космосі впродовж тривалого терміну, NASA доведеться постаратися. У агентства вже є плани будівництва укриттів з місячної породи та використання сечі в якості добрива. Адже невідомо, звідки на Місяці брати воду.
У космосі вода потрібна як для забезпечення життя астронавтів, так і для створення ракетного палива — вода розкладається на водень та кисень. Уже багато років відомо, що на місячних полюсах є великі запаси льоду. Правда, через те, що лід знаходиться на дні величезних кратерів, де темно і холодно, видобуток замерзлої води складний навіть для роботів. Нещодавнє відкриття стратосферної обсерваторії NASA полегшує завдання: води на Місяці може бути набагато більше, ніж вважалося раніше.
Наприкінці 2018 року група вчених на чолі з Кейсі Хонніболл, докторанткою Центру польотів Годдарда NASA, використала гігантський реактивний літак-лабораторію Boeing 747 для пошуку води на Місяці. Стратосферна обсерваторія «Софія» (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) оснащена унікальними інструментами для дистанційного огляду місячної поверхні в інфрачервоному діапазоні хвиль, які можуть виявити присутність води. Команда Хонніболл зосередилася на спостереженні за Клавієм, другим за величиною кратером на видимій стороні Місяця, розташованим в її південній півкулі. Вченим вдалося виявити молекули води навіть в освітлених сонцем ділянках кратера.
«Раніше вважалося, що молекули води не здатні довго перебувати на поверхні Місяця», — заявила Хонніболл на прес-конференції 23 жовтня. Раніше вчені були впевнені, що вода на Місяці може перебувати лише в постійно затінених областях, де температура ніколи не піднімається вище -130 градусів за Цельсієм.
Дані Хонніболл показують, що вода може «вижити» і за межами тіні, хоч і в іншій формі. За її словами, отримані дані говорять про те, що замість льоду молекули води укладені в склоподібний реголіт, місячний грунт, який захищає їх від суворого космічного середовища.
Одна з теорій походження води на Місяці полягає в тому, що вода потрапила на Місяць у вигляді протонів в сонячному вітрі. Коли ці протони взаємодіяли з багатим киснем місячним реголітом, вони утворили гідроксил, який є звичайною водою, але без одного з атомів водню. «Ми не планували його шукати, тому насправді у нас не було інструменту, призначеного для пошуку молекулярної води на Місяці», — говорить Метт Сіглер, дослідник з Інституту планетології.
Але там, де багато водню та кисню, велика ймовірність наявності води. Все, що потрібно, щоб кисень і водень перетворилися на воду, — це енергія. Коли метеорит падає на Місяць, виділення тепла змушує молекули гідроксилу об’єднуватися у воду. Тепло також плавить реголіт, перетворюючи його на скло, яке вловлює молекули води. Інша теорія припускає, що вода вже могла перебувати на метеориті і потрапити у реголіт, який нещодавно з’явився під час удару.
На відміну від космічних кораблів, які досліджували Місяць, у літаючої обсерваторії «Софія» є інструменти, які за допомогою спостереження певної частини спектра можуть знайти сліди води. «Земна атмосфера складається з великої кількості водяної пари, тому нам потрібно було піднятися над атмосферою, наскільки це можливо, щоб отримати хоч якийсь сигнал, — говорить Хонніболл. — Виявилося, що єдиним актуальним інструментом для проведення таких вимірювань є літак “Софія”».
Відкриття Хонніболл — добра новина для NASA. Тепер астронавти майбутніх місій зможуть добувати необхідні кисень та водень прямо на Місяці. Втім, поки неясно, чи вистачить місячної води для потреб учасників експедицій. Дані дослідників показують, що вода присутня в реголіті у співвідношенні 100-400 частин на мільйон.
Ще одне дослідження говорить про те, що у темних «кишенях» на місячній поверхні можуть ховатися величезні поклади водяного льоду. У 2018 році дані індійського місячного орбітального апарату Chandrayaan підтвердили наявність водяного льоду в великих затінених кратерах на південному полюсі Місяця. Тепер група дослідників на чолі з Полом Хейном, планетологом з Університету Колорадо в Боулдері, виявила, що на всій поверхні Місяця є десятки мільярдів «кишень» з льодом. Вони набагато більш доступні як для роботів, так і для людей, ніж кратери з льодом на полюсах.
За підрахунками вчених, нове відкриття подвоїть загальну площу місячних територій, на яких може бути вода. Розглянути їх раніше просто не дозволяли технології.
Перевірити істинність відкриттів можна буде лише з наступного року — тоді NASA почне запускати безпілотні місії на поверхню та орбіту Місяця, частина з них будуть оснащені інструментами для розвідки води.
За матеріалами Wired
