Последнее время мы слышим много новостей, связанных с изучением Марса. Мы видим чёткие и красочные фотографии далёких галактик и звёзд, запечатлённые телескопом «Джеймс Уэбб». Складывается ощущение, что люди совсем потеряли интерес к Луне — а ведь это единственный спутник Земли и ближайшее к нам небесное тело. Ведутся ли сейчас исследования Луны и какие именно? Такой вопрос мы получили от подписчика, а за ответом обратились к научному консультанту Политехнического музея, астрофизику Ольге Возяковой.
Теперь мы знаем — там есть вода
Исследования Луны не прекращались с 1970-х годов, хотя у пилотируемых полётов и высадок луноходов был длительный перерыв. В последнее десятилетие интерес к освоению Луны заметно вырос. 19 июня 2009 года состоялся запуск автоматической межпланетной станции NASA к Луне. Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) — это искусственный спутник Луны. Он несёт на борту научную аппаратуру для исследования Луны, в частности нейтронный детектор LEND (Lunar Exploration Neutron Detector).
Прибор разработан и произведён в России. Детектор нейтронов позволяет составить карту распределения воды в приповерхностном слое. Детектор регистрирует поток вторичных нейтронов от лунной поверхности. Нейтроны рождаются на глубине 1–2 метра под воздействием космических лучей. По тому, насколько сильно нейтроны замедляются в грунте, можно судить о количестве водорода, следовательно, воды, так как водород на Луне может присутствовать только в связанном виде.
Прибор LEND увидел повышенную концентрацию воды в приполярных областях нашего спутника, подтвердил и уточнил предшествующие исследования. Теперь уже можно не сомневаться: вода на Луне есть. Обитатели будущих лунных станций смогут использовать местную воду не только в бытовых целях, но и для производства ракетного топлива на месте.
«Нефритовый заяц» собирает лунный грунт
Последние десятилетия Китай серьёзно вкладывается в освоение космоса, в частности в лунную программу.
15 декабря 2013 года начал работу луноход «Юйту» («Нефритовый заяц»), запущенный в ходе миссии «Чанъэ-3». Он стал не только первым китайским луноходом, но и первым аппаратом, совершившим мягкую посадку на Луну с 1976 года. «Юйту» проработал недолго, но смог обнаружить образцы лунного грунта, слегка отличающиеся от доставленных американскими и советскими миссиями.
3 января 2019 года впервые в истории была совершена мягкая посадка на обратную сторону Луны. Луна всегда повёрнута к Земле одной и той же стороной, и её обратная сторона находится вне прямой радиосвязи с Землёй. Поэтому миссия состояла из посадочного модуля с луноходом «Юйту-2» и ретрансляционного спутника, запущенного в точку Лагранжа L2. Эта точка расположена на линии Земля — Луна за Луной, из неё можно связываться и с посадочным модулем, и с Землёй.
16 декабря 2020 года миссия «Чанъэ-5» успешно доставила на Землю лунный грунт. Аппарат прилунился на базальтовом плато возрастом около 2 млрд лет, пробурил грунт и собрал образцы рукой-манипулятором. Грунт, доставленный «Чанъэ-5», существенно моложе грунта, доставленного американскими и советскими экспедициями.
Возвращение на Луну
В 2017 году в Соединённых Штатах была учреждена космическая программа «Артемида» (Artemis). Её название отсылает к программе «Аполлон», во время которой астронавты шесть раз успешно высаживались на Луну. В ноябре 2022-го американцы произвели запуск миссии «Артемида-1» с роботами и манекенами на борту. На 2024 год запланирован пилотируемый полёт в окололунное пространство, для которого уже утверждён экипаж. К 2025 году планируется высадка людей на поверхность Луны.
Кроме того, было принято решение о создании многомодульной посещаемой станции Gateway, которая будет двигаться по сложной орбите вокруг Луны. Станция должна стать космической лабораторией. Её рассматривают как платформу для подготовки запуска крупных автоматических миссий и высадки людей на лунную поверхность.
Российская лунная программа
В 1976 году последняя советская станция «Луна-24» посетила Луну и успешно отправила на Землю образцы лунного грунта. Сегодня в рамках российской лунной программы разрабатывается межпланетная станция «Луна-25».
Задачей проекта является автоматическая посадка в районе южного полюса Луны. В постоянно затенённых местах полярных областей — холодных ловушках — в течение долгого времени накапливались намёрзшие слои воды и других летучих веществ. Планируется бурение и исследование состава веществ холодных ловушек, оценка количества воды в них. Запуск проекта многократно откладывался, нынешний планируемый срок — 2023 год.
Зачем исследовать Луну?
Луна — ближайшее к нам небесное тело. Несмотря на это, у учёных есть много вопросов, которые пока остаются без ответов. До сих пор не поставлена точка в споре о происхождении Луны — образовалась ли она в результате гигантского столкновения или Земля с Луной сформировались из общего протопланетного облака? Тщательное исследование состава лунного грунта поможет решить этот спор.
Лунная вода — другой захватывающий вопрос. Каково её происхождение? В какой форме она там находится? Помочь ответить на эти вопросы могут автоматические спускаемые аппараты или пилотируемые миссии. Исследование залежей лунной воды способно многое рассказать об истории спутника.
На Луне можно расположить телескоп. Её обратная сторона — хорошее место для установки большого длинноволнового радиотелескопа. Там сама Луна будет служить естественной защитой телескопа от радиошума, создаваемого нашей цивилизацией. Юрий Ковалёв, заведующий лабораторией внегалактической радиоастрономии АКЦ ФИАН, так говорит про сверхдлинноволновый диапазон: «Это последнее оставшееся неоткрытым окно электромагнитного спектра в изучении Вселенной. Не забудем, что каждое новое окно в электромагнитном спектре приносило свои сюрпризы — результаты, которые невозможно предсказать заранее».
И напоследок важно сказать о том, что пилотируемые полёты к Луне — это важный шаг к более дальним перелётам. Они позволят людям отработать технологии на новом уровне и при современных требованиях к безопасности экипажа, что открывает возможности для высадки на другие планеты — например, на Марс.
Подписывайтесь на наш телеграм-канал — там больше интересного.
