Нові спостереження за Місяцем виявляють, що місячна вода може бути доступнішою, ніж думали вчені спочатку. Нові дані особливо цікаві для NASA. Воно сподівається використати ресурси Місяця — зокрема водяний лід, що міститься у ґрунті, — щоб допомогти майбутнім космонавтам жити та працювати на місячній поверхні.
В першому дослідженні дослідники виявили воду безпосередньо на місячній поверхні, знаходячи її молекули на ділянках Місяця, освітлених Сонцем. У другому дослідженні автори припускають, що водяний лід може потрапити в крихітні кишені або невеликі кратери, розсіяні по всій поверхні Місяця. Через це вода там потенційно доступніша, ніж ми могли собі уявити. Ці два дослідження були опубліковані в журналі Nature.
Воду на Місяці виявляють не вперше. Але та вода, яку людям вдалося знайти дотепер, важко досяжна. Вона в основному міститься у великих кратерах на південному полюсі Місяця, які знаходяться у вічній тіні. Кратери небезпечно холодні за земними мірками — температура в них потенційно досягає -400°F (-240℃), що робить їх практично неможливими для доступу за допомогою сучасних технологій. «Вони є найхолоднішими відомими місцями в Сонячній системі» — розповідає виданню «The Verge» Пол Хейн, вчений з Університету Колорадо і провідний автор одного з досліджень.
Опубліковане сьогодні дослідження порушує можливість того, що астронавти можуть знайти воду в інших районах Місяця, які є набагато менш смертоносними. Про це розповіла Кейсі Гоннібол, докторант Центру космічних польотів Годдарда і головний автор одного з досліджень.
Видобуток водяного льоду на Місяці — приваблива ідея для тих, хто сподівається розмістити поселення на місячній поверхні. Якщо вона очищена, місячну воду можна використовувати як питну або для гідратації рослин. Вода також може розпадатися на основні компоненти — водень і кисень — і її можна переробляти на ракетне паливо. Щоб відправити її запаси на Місяць, потрібно багато енергії, часу та грошей. Тому, якщо астронавти зможуть використовувати місячні ресурси, це скоротить поставки з Землі та допоможе астронавтам підтримувати себе.
Протягом останніх двох років NASA зосередилося на відправці людей на Місяць в рамках програми «Артеміда». Агентство декларує «стійкість» як її кінцеву мету. На підтримку цієї місії агентство планує видобувати будь-який водяний лід, який є на Місяці. Адміністратор NASA Джим Бріденстайн часто заявляє, що на поверхні Місяця є сотні мільярдів тонн водяного льоду.
Видобування води з місячного льоду — приваблива ідея
Але, зауважують у The Verge, все, що ми маємо, — це оцінки, засновані на кількох знахідках води за останні пару десятиліть. Перше велике підтвердження існування води відбулося в 2008 році, коли дані індійського космічного корабля «Чандраяан-1» виявили ознаки подібних до води молекул на південному полюсі Місяця. Потім NASA запустило космічний корабель під назвою LCROSS, який впав на Місяць у 2009 році, піднявши матеріал і підтвердивши наявність води в певній формі. А в 2018 році дослідники, використовуючи дані того самого космічного корабля, знайшли прямі докази водяного льоду на полюсах. Але ми просто маємо приблизні уявлення про те, скільки води може бути там — нічого конкретного. Також ми не знаємо, як насправді виглядає місячний лід. Він рівномірно розподілений по місячному ґрунті чи існує як великі шматки?
Два нові дослідження також не дають нам конкретної відповіді, але вони натякають, що вода існує в районах, які не є вбивчими для людей. Щоб знайти цю воду, Гоннібол та її команда літали на обсерваторії NASA SOFIA (на базі літака Boeing 747), оснащеній телескопами та інструментами для вивчення об'єктів у Всесвіті. Дані SOFIA допомогли Гоннібол знайти справжню молекулярну воду на сонячних поверхнях Місяця. Її існування стало несподіванкою. «Ми не знали, що вода може зберегтися на поверхні Місяця, коли вона буде освітленою», — каже вона. Гоннібол припускає, що молекули води вбудовані в темні місячні частинки та пилинки, які часто знаходяться на поверхні Місяця.
Друге дослідження не виявило води безпосередньо, але виявило існування міні-кратерів або крихітних затінених регіонів, що встеляють поверхню Місяця. Після аналізу цих областей із використанням зображень NASA від Moon Reconnaissance Orbiter, дослідники вважають, що ці невеликі регіони досить холодні, щоб зберігати заморожений лід. На відміну від гігантських кратерів на південному полюсі, вони невеликі і їх досить легко досягнути астронавту. «Їх мільярди і мільярди, а це означає, що ви можете приземлитися в освітленому Сонцем районі, а потім нахилитися або опуститися на руки і коліна і витягти зразки з цих холодних пасток», — каже Хейн. Він та його колеги підрахували, що 40000 квадратних кілометрів Місяця здатні уловлювати воду таким чином.
На перший погляд, це означає гарні новини для NASA. Але з цим дослідженням пов’язано ще багато невідомих. Хоч перше дослідження й виявило воду, дослідники не знайшли її багато - приблизно еквівалент пляшки води на 12 унцій, що потрапила в кубічний метр ґрунту на Місяці. До того ж, якщо вода потрапляє в місячний пил, для її видобутку знадобиться багато роботи. «Метод вилучення цієї води полягає у розплавленні скла, щоб вода могла виділятися. Це трудомісткий процес порівняно з деякими іншими методами», — говорить Гоннібол.
Що стосується крихітних холодних пасток, ми насправді не знаємо, чи є в них водяний лід. Їх умови можуть бути цілком правильними для утримання водяного льоду, але дослідники не виявили безпосередньо воду в пастках.
NASA та приватні компанії працюють над тим, щоб отримати більше прямої інформації з поверхні Місяця. Наприкінці 2023 року NASA планує відправити до Місяця марсохід під назвою Viper («Гадюка»), який зробить карту водяного льоду на поверхні й відбере зразки. Ще до цієї місії приватна компанія Intuitive Machines планує надіслати на місячну поверхню роботизований апарат у 2022 році, оснащений тим самим свердлом, яким буде користуватися Viper. Ця місія у партнерстві з NASA повинна продемонструвати, чи здатен апарат зачерпувати частину водного льоду.
Дані цих марсоходів у поєднанні з майбутніми віддаленими спостереженнями з часом визначать, чи зможуть майбутні місячні астронавти використовувати будь-яку місячну воду. До цього часу NASA та інші установи з місячними амбіціями шукають більше інформації про постійно невловиму воду на Місяці.
Як ми писали раніше, NASA відправить першу жінку на Місяць до 2024 року.
