Поскольку космические агентства развитых стран собираются построить свои базы на Луне, им необходимо найти эффективный способ выработки воды и водорода. В связи с этим актуальным вопросом, специалисты из Военно-морской исследовательской лаборатории США (NRL) недавно получили уникальную возможность проанализировать лунный образец. Во время экспериментов ученые узнали, что атомы водорода, поступающие от Солнца, задерживаются внутри лунного реголита. Они утверждают, что проделанная работа поможет человечеству эффективно осваивать лунные водные ресурсы, которые пригодятся для получения кислорода и чистой воды не только на Луне, но и на Марсе.
НАСА предоставило сотрудникам NRL доступ к образцу лунного реголита, собранного во время космической миссии "Аполлон" и зарегистрированного как образец 79221. Отдел материаловедения и технологических разработок американской исследовательской лаборатории располагает опытными специалистами в проведении подобных исследований, которые проанализировали множество образцов лунных и астероидных пород для изучения космического выветривания - процесса взаимодействия поверхности с космосом.
На данный момент уже точно известно, что на Луне есть вода, но ее источник не определен. Возможно, некоторое количество воды поступает из подземных водоемов или от комет, но часть ее образуется из молекулярного водорода, который приносит солнечный ветер. Этот водород может соединяться с гидроксильными молекулами, образуя новую воду в лунном грунте. Ранее в лунных образцах был обнаружен солнечный гелий, но это первый случай, когда ученые обнаружили солнечный водород в лунных образцах.
Ученые использовали трансмиссионную электронную микроскопию для изучения образца с "Аполлона" и обнаружили мелкие пузырьки. Метод под названием электронная спектроскопия потерь энергии подтвердил наличие молекулярного водорода. Известно, что водород на лунной поверхности не задерживается дольше нескольких часов, но пузырьки внутри пылинок могут служить долговременным хранилищем солнечного водорода, который теперь может пригодиться для будущих миссий.
Доктор Берджесс загружает образцы лунного реголита в микроскоп Nion UltraSTEM-200x.
«Водород потенциально может стать ресурсом, который можно будет использовать непосредственно на лунной поверхности, когда там будет больше регулярных или постоянных установок», — сообщила геолог лаборатории NRL доктор Кэтрин Берджесс. Однако эта работа эта работа основана на всего на одном образце, поэтому перед тем, как мы сможем полагаться на добычу водорода или воды из лунного реголита, нужно провести больше исследований. Будущие исследования должны будут изучить факторы, влияющие на улавливание и удержание водорода. Эта работа также может улучшить наше понимание того, как солнечный ветер влияет на другие объекты. Водородный индикатор был обнаружен в таких минералах, как апатит и мерриллит, которые распространены на других планетарных телах, таких как Меркурий, и в некоторых типах астероидов.
В настоящее время НАСА надеется вернуться на Луну в 2025 году с помощью аппарата "Артемида III". В ходе этой и последующих миссий будут развернуты сегменты станции Lunar Gateway, которая обеспечит регулярный доступ к Луне. Вот тогда-то и пригодятся фундаментальные работы по изучению лунной воды.
