МОСКВА, 21 окт - РИА Новости. Ракета-носитель зонда LCROSS (Lunar CRater Observing and Sensing Satellite), столкнувшись с поверхностью Луны в кратере Кабеус на южном полюсе, подняла шлейф из лунного вещества, в котором зонд "увидел" примерно 155 килограммов водяного льда и пара, - при этом "товарищ" зонда, аппарат LRO, оценил общее количество поднятой воды в 300 килограммов, сообщили авторы статей, которые будут опубликованы в завтрашнем выпуске журнала Science.
В начале октября 2009 года НАСА завершило миссию LCROSS, подвергнув "бомбардировке" поверхность спутника Земли. Сначала в поверхность Луны врезалась последняя ступень ракеты-носителя зонда, "Центавр" (Centaur), а затем, собрав информацию о поднятом ей пылевом облаке, и сам LCROSS. Район падения был выбран в кратере Кабеус на южном полюсе Луны. Исследователей интересовало, в частности, наличие в лунных кратерах льда.
Точный район "лунной бомбардировки" был определен с помощью разработанного в Институте космических исследований РАН российского нейтронного детектора ЛЕНД, смонтированного на космическом аппарате LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter), находящийся на лунной орбите высотой около 50 километров. Прибор нашел место на дне полярного кратера, куда никогда не заглядывает Солнце, и где наличие водяного льда наиболее вероятно.
Подняли пыли
"Общее количество воды в виде пара и льда в пределах видимости инструментов LCROSS составило 143-167 килограммов. Исходя из оценок общей массы поднятого столкновением реголита, который достиг солнечных лучей и был наблюдаем, массовая доля льда в реголите в этой области составляет примерно 2,7-8,5%", - говорится в одной из статей.
Группа под руководством Энтони Колапрете (Anthony Colaprete) из Исследовательского института Эймса НАСА анализировала данные наблюдений за районом столкновения в видимом, ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах, которые LCROSS успел передать на Землю, прежде чем последовал за "Центавром".
Сразу после столкновения "Центавра" с лунной поверхностью из кратера поднялось облако пара, температура которого составляла около 1 тысячи кельвинов (826,85 градуса Цельсия) - при этом температура поверхности Луны в кратере составляет 38 кельвинов и близка к расчетной температуре полюсов Плутона. Вслед за паром поднялось облако лунного грунта, которое вошло в пределы видимости зонда уже через одну секунду после удара. Максимальной яркости в ультрафиолетовом и видимом диапазоне облако достигло примерно к 17-й секунде.
Проанализировав спектры отраженного излучения, ученые показали, что на примерно 2,175 тонны пыли, которую поднял "Центавр", пришлось около 155 килограммов водяного льда и пара. Это, по их оценкам, соответствует массовой доле льда в реголите примерно в 5,6%. По мнению ученых, такой высокий показатель может означать, что большая часть водорода, "увиденного" в этом районе другими зондами, относится именно к водяному льду.
Половину пропустил
Другая группа авторов под руководством Пола Хэйна (Paul Hayne) из университета Калифорнии в Лос-Анджелесе использовала данные инструмента DLR (Diviner Lunar Radiometer), установленного на зонде LRO. Этот инструмент наблюдал столкновение "Центавра" с лунной поверхностью в видимом и инфракрасном спектрах. Ближе всего к месту столкновения LRO подошел через 90 секунд, после чего сделал еще пять витков по орбите. Последние "следы" столкновения, которые можно было выделить из уровня шума, зонд засек спустя четыре часа.
По оценкам ученых, "удар" по Луне нагрел участок ее поверхности площадью от 30 до 200 квадратных метров как минимум до 950 кельвинов. Такое тепловое воздействие могло поднять до 300 килограммов водяного пара, часть которого могла пройти мимо сенсоров самого LCROSS.
При этом, как пишут ученые, оценка DLR несколько меньше площади кратера от удара "Центавра", которая составляет 500-700 квадратных метров. Это означает, что за 90 секунд до "прибытия" LRO часть ударного кратера успела остыть до температуры менее 300 кельвинов. Хэйн и его коллеги отмечают, что LCROSS, двигавшийся вслед за "Центавром", на четвертой минуте после столкновения также "увидел" более темный в ближнем инфракрасном спектре участок, вероятно, возникший из-за более быстрого остывания льдистого реголита на глубине.
Исследователи подчеркивают, что результаты наблюдений DLR согласуются как с данными LCROSS, так и с данными других инструментов самого зонда, в частности, инструмента LAMP (Lyman-Alpha Mapping Project), создавая, таким образом, цельную картину "места происшествия".
Точно лед
Заведующий Лабораторией космической гамма-спектроскопии ИКИ РАН Игорь Митрофанов, руководитель коллектива разработчиков детектора ЛЕНД, в интервью РИА Новости отметил, что, по его мнению, "факт наличия воды в конкретных полярных районах установлен достаточно достоверно".
"Но наши данные характеризуют только верхний слой реголита с толщиной около одного метра. Остаются открытыми вопросы о том, какова толщина верхнего слоя сухого вещества, под которой находится водяной лед - от этого зависит оценка его содержания. Также мы не знаем, как глубоко простирается льдосодержащий пласт реголита", - подчеркнул ученый.
По его словам, для ответа на эти вопросы нужны новые исследования и наблюдения.
"Следует отправлять на Луну исследовательские аппараты, проводить там геологоразведку лунных залежей льда, в том числе методами прямого бурения реголита. В перспективе следует ставить задачу доставки образцов реголита с лунным льдом на Землю для исследований в земных лабораториях", - сказал Митрофанов.
Он добавил, что оценку полной массы воды на Луне делать пока преждевременно. Помимо льда, принесенного кометами, на спутнике Земли может также находиться "солнечная вода": ядра водорода из плазмы солнечного ветра могут образовывать молекулы воды в поверхностном слое реголита.
"В будущих исследованиях мы должны выяснить, в каких пропорциях присутствует на Луне вода от комет и от Солнца. Это очень важный вопрос для будущих исследований", - заключил Митрофанов.
