Эксперты назвали четыре лучших места для высадки людей на Луну
Будущим покорителям Луны, возможно, придется отправиться совсем не туда, где NASA собирается строить первые базы. Ученые определили четыре района, посещение которых может принести особенно важные открытия. Причем самое перспективное направление оказалось одновременно одним из сложнейших для пилотируемых миссий. К таким выводам пришли авторы масштабного доклада, подготовленного для американского космического агентства.
Луна — естественный спутник Земли, расположенный примерно в 384 тысячах километров от нашей планеты. Ее поверхность покрыта ударными кратерами, горами и древними вулканическими равнинами. В отличие от Земли, там нет тектоники плит, практически отсутствует атмосфера, а масштабная геологическая активность давно сошла на нет.
Благодаря этим факторам лунная поверхность хранит следы событий, которые происходили миллиарды лет назад. Так что изучение местных пород помогает восстанавливать историю формирования спутника, Земли и всей Солнечной системы.
Последний раз люди высаживались на Луну в декабре 1972 года, во время экспедиции «Аполлон-17». Теперь NASA, как не раз рассказывал Naked Science, планирует возобновить высадки астронавтов на Луну в рамках программы «Артемида». Основное внимание уделяют Южному полюсу спутника, где в постоянно затененных кратерах могут быть запасы водяного льда. В будущем его могут использовать для получения питьевой воды, кислорода и ракетного топлива.
Авторы нового доклада, однако, считают, что ограничиваться окрестностями полюсов нельзя. На других участках Луны находятся геологические образования, чье изучение поможет ответить на вопросы, недоступные исследователям полярных регионов. Более того, некоторые места хороши для астрономических наблюдений и испытания технологий для будущих марсианских миссий.
Всего ученые отобрали четыре района за пределами лунных полюсов. Речь идет о сравнительно коротких экспедициях с участием двух астронавтов. Им предстоит совершить от одного до четырех выходов на поверхность.
Первое место занял кратер Бхабха (Bhabha) на обратной стороне Луны. Он расположен внутри гигантского ударного бассейна Южный полюс — Эйткен, что сформировался в результате столкновения нашего спутника с крупным небесным телом. Изучая и собирая местные породы, исследователи смогут уточнить возраст древних столкновений и понять, как формировалась лунная кора. Для этого образцы пород, в том числе выброшенных из глубины при образовании кратеров, придется доставить на Землю.
Еще одно преимущество района — его расположение. Луна заслоняет кратер Бхабха от радиопомех, создаваемых земными передатчиками. Поэтому там можно разместить экспериментальный радиотелескоп, который станет первым шагом к изучению так называемых темных веков Вселенной — эпохи до появления первых звезд. Там же можно установить оптические астрономические инструменты.
Правда, у такого расположения есть недостаток: астронавты не смогут напрямую общаться с Землей. Так что для поддержки связи им понадобятся спутники-ретрансляторы. Кроме того, экспедиция позволит испытать системы автономной работы экипажа, которые пригодятся для будущих миссий на Марс.
Второе место присудили окрестностям горы Хэдли (Mons Hadley) на видимой стороне Луны. Именно там в 1971 году работали астронавты миссии «Аполлон-15». Вернуться туда эксперты предложили для проверки техники, оставленной на поверхности более полувека назад.
Наибольшую ценность представляют посадочная ступень лунного модуля Falcon, первый использовавшийся астронавтами лунный автомобиль и научное оборудование. Их осмотр покажет, как длительное воздействие космического излучения, температурных перепадов и лунной пыли сказалось на состоянии техники. В дальнейшем эта информация поможет создать приборы, которые смогут работать на Луне годами. При этом историческое место нужно максимально защитить от повреждений.
Помимо техники, исследователи предложили доставить на Землю пакеты с биологическими отходами, оставленные астронавтами «Аполлона–15».
Изучив их, получится выяснить, могли ли микроорганизмы или их споры выжить в суровых лунных условиях спустя более чем 50 лет. Но даже если живые микроорганизмы не найдут, ученые смогут проверить, сохранился ли их генетический материал. Так они поймут, как долго земные организмы и их биологические следы способны сохраняться в космосе.
Новые миссии позволят продолжить геологические исследования, начатые участниками «Аполлона-15». Одним из них станет, например, изучение Северного комплекса — района, до которого люди в 1971 году так и не добрались. Еще там можно проводить наблюдения за космической погодой и проверить, как хорошо слой лунного грунта может защитить людей от опасного излучения.
На третьем месте оказался Бассейн Ориентале (Orientale Basin) — огромная ударная структура диаметром около 930 километров. Она расположена у западного края лунного диска и сформировалась примерно 3,8-3,9 миллиарда лет назад. Этот регион считается одним из наиболее хорошо сохранившихся многокольцевых ударных бассейнов Солнечной системы.
Там находятся породы, поднятые из глубин лунной коры при древнем столкновении. Их химический состав и возраст помогут проверить, как именно остывала молодая Луна, чья поверхность, согласно одной из основных гипотез, изначально была покрыта океаном расплавленной породы.
Следующая задача — установка обсерватории для регистрации гравитационных волн. Эти колебания пространства-времени возникают, например, при слиянии черных дыр и столкновении нейтронных звезд. Относительно спокойная поверхность Луны прекрасно подходит для изучения диапазона частот, который пока остается труднодоступным для существующих детекторов.
Четвертым перспективным районом назвали плато Аристарха (Aristarchus) на видимой стороне Луны. Оно отличается богатым разнообразием следов древнего вулканизма: лавовые потоки, вулканические отложения и Долина Шретера — огромный извилистый канал, сформированный потоками лавы.
Вулканические стекла, что содержат воду и гидроксильные группы, особенно интересны. Их изучение покажет, сколько воды сохранилось внутри спутника и можно ли в будущем извлекать ее из местных пород. Это важно для будущих лунных баз, одной из главных проблем которых может стать доступность воды.
Плато также подходит для испытаний защиты от космического излучения. В перспективе ученые хотели бы исследовать и местные лавовые трубки — подземные полости, которые потенциально могут служить естественными укрытиями для будущих обитателей Луны.
Авторы доклада, опубликованного издательством National Academies Press, отметили, что составленный ими рейтинг не определяет очередность будущих миссий. Хотя кратер Бхабха получил наивысший приоритет, технически сначала проще отправить астронавтов в уже знакомые районы видимой стороны Луны. То есть последовательность экспедиций может быть такой: гора Хэдли, плато Аристарха, Бассейн Ориентале и лишь затем кратер Бхабха.
Чтобы реализовать предложенный сценарий, NASA придется усовершенствовать сразу несколько технологий. Во-первых, нужно создать надежную систему непрерывной связи с астронавтами. Во-вторых, разработать новый аппарат для подробной съемки Луны с орбиты и, в-третьих, обеспечить длительную работу приборов, в том числе во время холодной лунной ночи.
Внимания требует и передвижение по поверхности. Сейчас при планировании экспедиций действует ограничение: астронавты должны находиться на таком расстоянии от посадочного модуля, чтобы в случае необходимости вернуться к нему пешком (это расстояние оценивают примерно в две тысячи километров). Ученые предложили увеличить этот предел, создав простой открытый луноход, который позволит исследовать куда большую территорию.
Таким образом, посещение разных районов нашего спутника позволит дополнить программу создания постоянной лунной базы у Южного полюса. Вот только у освоения Луны есть и другие проблемы: например, следы подповерхностных рек, обнаруженные в районе лунных полюсов. Подробнее о том, почему эти «желоба» могут помешать грандиозным планам человечества, можно прочитать здесь.
Telegram 
Дзен 
VK 
