Луна — это не просто бесплодная скала, вращающаяся вокруг Земли. Миссии «Артемида» могут ответить на великие загадки, которые таит в себе этот спутник.
Фотография: Bettmann/Getty Images Сохранить эту статью Сохранить эту историю
Полвека человечество считало, что понимает Луну: статичный, безвоздушный, безводный ландшафт, не имеющий множества загадок. Но орбитальные приборы и роботизированные миссии доказали обратное. Самый изученный спутник в Солнечной системе сложнее, чем кажется, и многие фундаментальные вопросы остаются открытыми.
НАСА готовится вернуться на Луну в рамках программы «Артемида». Если миссии «Артемида II» и «Артемида III» будут направлены на вывод спутника на орбиту, то «Артемида IV» впервые со времен «Аполлона» доставит астронавтов на поверхность Луны. Этот амбициозный план призван заложить основу для постоянного присутствия на спутнике, что позволит получать непрерывный поток данных и образцов.
Благодаря обилию образцов и внедряемым технологиям некоторые лунные загадки будут разгаданы. Не все ответы появятся сразу, и результаты, вероятно, будут поступать медленно, но они никогда не были так близки к разгадке. Вот список загадок, которые, согласно реалистичным сценариям, могут быть прояснены в ближайшие 10-20 лет.
Каково происхождение Луны?
Преобладающая теория происхождения Луны предполагает, что она возникла в результате столкновения планеты размером с Марс с прото-Землей около 4,5 миллиардов лет назад. Часть выброшенного при этом ударе материала слиплась и затвердела, образовав спутник, который сегодня вращается вокруг Земли.
Однако эта гипотеза основана на сложных моделях и ограниченном наборе образцов, доставленных «Аполлоном» 50 лет назад. Прямой доступ к новым, неизмененным породам в сочетании с современными методами анализа мог бы предоставить гораздо более убедительные доказательства. Конечно, для этого потребуется получить доступ к материалам, залегающим в глубинных слоях, таким как фрагменты мантии, обнаженные в кратерах или зонах удара, и восстановить хронологию древнего лунного магматического океана. Самое сложное будет добраться до них; остальное — дело науки.
Сколько воды на Луне и каков её состав?
Полвека назад считалось, что Луна совершенно сухая. С тех пор ученые установили, что в постоянно затененных кратерах на южном полюсе есть лед, и что часть воды заключена в кристаллической форме в минералах на поверхности. Главный вопрос заключается в том, сколько ее там и можно ли использовать ее для будущих лунных баз.
Одной из первых задач будущих миссий «Артемида» станет исследование этих кратеров. Если они обнаружат лед, им нужно будет определить, смешан ли он с реголитом, образует ли он плотные плиты или существуют более чистые залежи. В лучшем случае, ресурс будет обильным и пригодным для переработки в кислород или топливо. В худшем случае, он будет настолько рассеян, что его добыча окажется нецелесообразной.
Какова внутренняя структура Луны?
Внутреннее строение Луны остается одним из главных «слепых пятен». Сейсмометры программы «Аполлон» зафиксировали глубокие и поверхностные лунные землетрясения, но данные скудны и получены только из одного региона. Современные гравитационные и тепловые модели дают лишь схематическое представление о внутреннем строении, но далеки от подробной карты.
Постоянное присутствие человека позволило бы исследователям установить сейсмометры в ранее не изученных районах и расширить глобальное покрытие. Современная сеть позволила бы значительно повысить разрешение лунного недр, и ученые смогли бы лучше определить размер ядра, структуру мантии и распределение остаточного тепла. Изображение не будет идеальным, но оно будет самым полным на сегодняшний день.
Почему Тёмная сторона так отличается?
Если Луна — единое тело, почему её обратная сторона такая неровная и зазубренная, в то время как ближняя сторона более гладкая и покрыта базальтовыми морями? Эта асимметрия — одна из величайших современных лунных загадок. Несколько моделей пытаются её объяснить, начиная от различий в начальной температуре и заканчивая вариациями в кристаллизации магматического океана или гравитационным воздействием Земли, но ни одна из них не подходит.
Возвращение на Луну открывает возможность первых человеческих экспедиций на поверхность темной стороны Луны. Если удастся получить образцы, исследователи смогут определить их возраст, состав и термическую эволюцию — ключевые данные для разгадки тайны, остававшейся неразгаданной на протяжении полувека.
Что случилось с лунным магнитным полем?
Образцы, полученные в рамках программы «Аполлон», выявили нечто неожиданное: многие из них намагничены, как будто у Луны был мощный внутренний динамо-генератор. Но, судя по тому, что известно о её размерах и внутреннем строении, спутник кажется слишком маленьким и холодным, чтобы поддерживать сильное глобальное магнитное поле в течение длительного времени.
Новая лунная эра может пролить свет на эту загадку благодаря новым образцам из различных регионов и более точным магнитным измерениям. Имея хорошо датированные породы и более точные данные о внутреннем строении Луны, исследователи смогут реконструировать, когда существовало динамо-машинное движение и насколько оно было интенсивным.
Луна: Середина пути или космическая лаборатория
В отличие от эпохи «Аполлона», сегодня Луна — не конечная цель, а отправная точка для нового этапа исследований. События следующего десятилетия не только помогут разгадать неразгаданные тайны, но и изменят наше понимание каменистых миров, процессов формирования планет и того, насколько далеко может продвинуться человеческое исследование, когда человечество возвращается в знакомое место с новыми вопросами.
Человечество, возможно, не получит ответы на все вопросы, но впервые за полвека мы будем задавать правильные вопросы в правильном месте и с полными руками лунных камней.
Источник: www.wired.com
