Кратеры вечной тьмы: какие тайны скрывает Южный полюс Луны
. Почему ученые хотят исследовать именно эту область спутника Земли
Из-за неблагоприятных условий Южный полюс Луны представляет большой интерес для исследователей
Индийская миссия «Чандраян-3» успешно достигла Луны, став первой в истории экспедицией, совершившей мягкую посадку на Южном полюсе земного спутника. Луноход, спущенный с аппарата, также передал на Землю первые научные сведения об этом регионе, которые оказались неожиданными для специалистов. РБК Life разобрался, почему именно этот регион небесного тела, скрывающий «множество тайн», так интересен исследователям космоса.
Почему посадка на Южный полюс Луны так сложна
Посадка на Луну — само по себе чрезвычайно сложное мероприятие, степень опасности которого значительно возрастает по мере приближения к полярным областям, которые не видны с Земли. Знания ученых об этой местности, изобилующей горами, кратерами и каменистыми россыпями, ограничены снимками со спутников, выведенных на окололунную орбиту. На Южном полюсе Луны Солнце поднимается лишь немногим выше линии горизонта, поэтому его лучи, падающие под большим углом, никогда не достигают дна глубоких кратеров. Кроме того, горные хребты отбрасывают огромные тени, создающие области, которые не видели солнечного света на протяжении миллиардов лет.
Снимок Южного полюса Луны, полученный во время миссии NASA «Клементина» в 1996 году
Все это значительно затрудняет прилунение в этих местах, так как длинные тени скрывают важные особенности поверхности, несмотря на использование сложнейшего оборудования и комплекса современных датчиков. Даже незначительное столкновение с валуном может привести к опрокидыванию спускаемого космического аппарата, что закончится катастрофой для миссии, на подготовку которой уходят годы и огромные средства. Кроме того, отсутствие света пагубно сказывается на автономности луноходов, частично питаемых от солнечных батарей.
Вечная тьма и постоянный свет
Отчасти именно из-за таких неблагоприятных условий Южный полюс Луны и представляет большой интерес для исследователей. Дно кратеров, куда никогда не падал солнечный свет, ученые сравнивают с «фантастическими капсулами времени» возрастом до 4,5 млрд лет. В «кратерах вечной тьмы», как их принято называть в научной среде, могут содержаться вещества, изучение которых способно дать представление о раннем этапе существования Солнечной системы.
На этой карте Южного полюса Луны видны места, куда никогда не попадает солнечный свет
Вместе с тем, как предполагается, на Южном полюсе Луны есть так называемые пики вечного света — места на валах кратеров или горных вершинах, где постоянно светит Солнце. Такие точки в перспективе могут быть очень полезны для дальнейшего исследования космоса, так как солнечные лучи там представляют собой постоянный неисчерпаемый источник энергии. К примеру, в таком месте можно установить телескоп и прочее оборудование, у которого не будет проблем с питанием. Отсутствие облаков и прочих атмосферных помех, а также относительные малые перепады температур создают практически идеальные условия для работы обсерватории и наблюдения, скажем, за центром нашей Галактики — Млечного Пути.
Ресурсы для дальнейшего исследования космоса
Плюс ко всему малоизученный Южный полюс Луны в будущем должен стать форпостом для дальнейшего исследования и космоса. Специалисты предполагают, что в этом месте содержатся большие запасы водяного льда, который может стать источником жизни для предстоящей колонизации космоса. На протяжении столетий ученые спорили о наличии воды на спутнике Земли, однако только в XXI веке ряд космических миссий разных стран смог доказать ее существование. Скажем, в 2009 году американский зонд LCROSS обнаружил присутствие воды в облаке, образовавшемся в результате падения в один из кратеров около Южного полюса разгонного блока ракеты «Центавр». Согласно оценке американского Планетарного общества, на обоих полюсах Луны содержится более 600 млн т водяного льда, чего достаточно, чтобы наполнить 240 тыс. олимпийских бассейнов.
На этом изображении показаны места расположения водяного льда на Южном и Северном полюсах Луны (слева и справа соответственно)
При этом лунную воду можно использовать не только в качестве питья для колонистов. Скажем, в следующей эре пилотируемых космических полетов она может выступить как охлаждающая жидкость для оборудования. Кроме того, в перспективе воду можно расщеплять на кислород и водород, что, с одной стороны, обеспечит людям пригодный для дыхания воздух, а с другой — может стать сырьем для изготовления ракетного топлива.
Вид поверхности Луны в районе ее Южного полюса
Водяной лед также представляет научный интерес. Его изучение способно дать представление о геологической активности Луны, в том числе об образовании древних вулканов и ударных кратеров. Наконец, Луна может стать источником и других полезных ресурсов, таких как кремний, железо, магний, кальций, марганец и титан.
Новые миссии на Луну
Индийская лунная миссия «Чандраян-3» стартовала в середине июля из Космического центра им. Сатиша Дхавана на острове Шрихарикота, а через две с половиной недели станция вышла на орбиту Луны. 23 августа аппарат первым в истории выполнил мягкую посадку на Южном полюсе спутника Земли, где ранее планировала прилуниться российская станция «Луна-25», но в результате потерпела крушение.
На снимке — южный полярный кратер Зееман на обратной стороне Луны. Координаты центра кратера соответствуют 75 градусам южной широты и 135 градусам западной долготы
Луноход «Прагьян», спущенный с индийского корабля, уже приступил к работе. При помощи специального датчика он смог исследовать почву, температура которой неожиданно составила 70 градусов по Цельсию — на 40–50 градусов выше, чем ранее предполагали ученые. Аппарат проработает на поверхности спутника одни лунные сутки, которые равны примерно 14 земным дням.
Вид Луны с посадочного модуля «Чандраян-3» во время вывода на лунную орбиту 5 августа 2023 года
В следующие несколько лет на Луну отправятся и другие важные исследовательские миссии. Так, на ноябрь 2024 года запланирован полет ракеты-носителя Falcon Heavy компании SpaceX, который доставит на Южный полюс спутника американский луноход VIPER. Аппарат, оснащенный инструментами для химического анализа грунта, будет на протяжении 100 дней искать воду, а также другие потенциально ценные ресурсы.
Работа VIPER станет предвестником еще одной миссии NASA под названием «Артемида III», согласно которой человек снова ступит на поверхность Луны после 50-летнего перерыва. Недавно космическое агентство сообщило о создании специальной группы опытных геологов, которая займется поиском и изучением образцов на Южном полюсе небесного тела.
Американский луноход Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER), который займется поиском водяного льда на Южном полюсе Луны в 2024 году
Кроме того, глава «Роскосмоса» Юрий Борисов недавно призвал «не делать трагедию» из крушения «Луны-25» и продолжить работу над отечественной программой по исследованию Луны. По его словам, новая миссия на Южный полюс спутника может состояться уже в 2025–2026 годах.
