С 1972 года по 2022 год лунная поверхность не представляла большого интереса для человечества, за исключением нескольких луноходов, которые отправили СССР, США и Китай, а также оставшиеся обломки от них. Поэтому ученых очень удивило, когда сейсмометры "Аполлона-17" зафиксировали искусственные вибрации на Луне. В конце концов, исследователи пришли к выводу, что вибрации были вызваны неожиданным источником: самим посадочным аппаратом "Аполлона-17".
«Аполлон-17» был последней миссией в космической программе НАСА «Аполлон». В период с 1969 по 1972 год НАСА отправило на Луну семь пилотируемых миссий, все из которых, кроме одной (Аполлон-13), оказались успешными. Первоначально НАСА планировало еще три полета по программе «Аполлон», но высокая стоимость и снижение общественного интереса вынудили отменить «Аполлон-18» и более поздние проекты. Тем не менее, последняя миссия дала НАСА возможность разместить на Луне сейсмометры, которые позволили выявить регулярность "лунотрясений".
Ученые уже много лет анализируют данные с этих датчиков, но в новом исследовании, проведенном аспирантом Калифорнийского технологического института Франческо Цивилини, была сделана попытка классифицировать землетрясения с помощью моделей машинного обучения. Цивилини, который сейчас работает в Центре космических полетов имени Маршалла, провел, возможно, самый глубокий анализ данных с момента их сбора за восемь месяцев после приземления "Аполлона-17".
Известно, что некоторые спутники Солнечной системы, такие как Энцелад, геологически активны из-за приливного нагрева, но Земля не имеет достаточного гравитационного притяжения, чтобы "растягивать" Луну на ее орбите. Однако у нашей Луны нет атмосферы, и она получает большое количество солнечного света. Это приводит к тому, что лунная поверхность нагревается до более чем 120 градусов по Цельсию в течение дня, а затем падает до -129 градусов по Цельсию ночью. Такой тепловой нагрев приводит к сейсмическим явлениям, поскольку поверхность Луны расширяется и сжимается.
Модели машинного обучения, использованные Франческо Цивилини, показывают, что природные лунотрясения происходят как по часам каждый раз, когда Солнце достигает своего пика и начинает заходить. Команда предполагает, что это регулярное явление может быть полезным механизмом измерения времени на Луне. Однако полученные данные свидетельствуют и о чем-то неестественном - о другом спектре мелких сейсмических событий. Подобно описанным выше лунотрясениям, эти вибрации возникали через определенные промежутки времени, но происходили они каждое лунное утро. Используя данные десятилетней давности, команда рассчитала, что источник вибраций находился всего в нескольких сотнях метров от датчиков. Да, это был посадочный модуль "Аполлона-17".
Сейсмические сигнатуры регулярно происходящих лунотрясений.
Когда космические корабли «Аполлон» приземлялись на Луну, в составе посадочного модуля была ступень спуска. Эта секция, в которой располагались посадочные опоры, осталась на Луне, когда лунный модуль взлетел, чтобы вернуть астронавтов на орбиту. Поскольку посадочный модуль нагревается каждый день, данные сейсмометра показывают, что он начинает скрипеть и вибрировать с регулярными интервалами в 5-6 минут.
Несмотря на то, что этому оборудованию уже несколько десятилетий, оно по-прежнему является самым последним примером успешной посадки с экипажем. Понимание того, как термические напряжения воздействовали на посадочный модуль, может помочь в будущем, когда НАСА попытается высадить на Луну астронавтов в рамках программы «Артемида». В настоящее время НАСА планирует запустить миссию «Артемида-3» для высадки экипажа на Луну в 2024 году, но похоже, что посадка произойдет не раньше 2025 года или даже позже.
