[image]

Для поиска воды на Луне NASA выбрало

 
+
-
edit
 

Balancer

администратор
★★★★★
Для поиска воды на Луне NASA выбрало российский прибор
// 27 декабря 2004 года, 22:12

// Текст: Компьюлента


22 декабря 2004 года NASA объявило результаты конкурсного отбора шести научнo-измерительных приборов лунного орбитального аппарата NASA "Lunar Reconnaissance Orbiter" (LRO, лунный орбитальный разведчик), запуск которого намечен на октябрь 2008 года. В числе отобранных приборов - российский прибор LEND (Lunar Exploration Neutron Detector). Этот прибор предназначен для регистрации потока нейтронов с поверхности Луны для поиска районов с отложениями водяного льда, а также для оценки параметров радиационных условий будущих пилотируемых полетов.

Прибор предложен группой российских и американских специалистов под руководством заведующего лабораторией Института космических исследований РАН И.Г. Митрофанова. LEND включает девять отдельных детекторов нейтронов. Четыре основных детектора эпитепловых нейтронов окружены пассивными коллиматорами, которые обеспечат предельно высокое пространственное разрешение прибора - около 5 км на поверхности Луны. Другие пять детекторов измеряют нейтронную компоненту радиационного фона Луны в диапазоне от тепловых энергий до 15 МэВ.

В состав научно-измерительного комплекса вошли также лазерный измеритель высоты LOLA для построения глобальной карты лунного рельефа (Годдардский центр космических полетов NASA, США); лунная орбитальная камера LROC для исследования особенностей поверхности лунных полярных областей и потенциальных районов посадки (Северо-западный университет, США); радиометр DLRE для построения глобальных карт температуры поверхности с горизонтальным разрешением 300 метров (Калифорнийский университет в Лос Анжелесе, США); лайман-альфа телескоп LAMP для построения карты поверхности в отраженном ультрафиолетовом излучении для поиска отложений водяного льда в затененных областях Луны (Юго-западный исследовательский институт, США); дозиметр CRaTER для измерения радиационной дозы от галактических космических лучей (Бостонский университет, США).

Эта миссия должна обеспечить решение трех практических задач освоения Луны: во-первых, исследовать оптимальные районы посадок на Луну перспективных автоматических и пилотируемых аппаратов, во-вторых, провести разведку водных ресурсов и потенциально полезных ископаемых на Луне, и в-третьих, изучить радиационную обстановку на Луне с точки зрения воздействия на организм человека, сообщает официальный сайт ФКА России.

// Для поиска воды на Луне NASA выбрало российский прибор - Наука и техника - Космос - Космонавтика и исследования космоса - Компьюлента
   
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆

Вода на поверхности Луны образуется под действием солнечного ветра • Новости науки

Изучение образцов, доставленных на Землю китайской миссией «Чанъэ-5», показало, что лунный реголит содержит значительно больше воды, чем считали раньше. Основные ее объемы заключены в шариках импактного стекла. Сами импактиты возникают в результате бомбардировки Луны микрометеоритами, а вода образуется при воздействии на них солнечного ветра. //  elementy.ru
 



Изучение образцов, доставленных на Землю китайской миссией «Чанъэ-5», показало, что лунный реголит содержит значительно больше воды, чем считали раньше. Основные ее объемы заключены в шариках импактного стекла. Сами импактиты возникают в результате бомбардировки Луны микрометеоритами, а вода образуется при воздействии на них солнечного ветра. Непрерывное накопление воды в лунном грунте и ее частичное испарение поддерживают круговорот воды на поверхности Луны.


В 2008 году Индийская организация космических исследований отправила к спутнику Земли орбитальный аппарат «Чандраян-1». На его борту были спектрометр М3 (Moon Mineralogy Mapper), способный определять наличие воды, и радиочастотный радар Mini-SAR, умеющий отличить водяной лед от гидроксильных групп (-ОН) в твердых минералах. По результатам миссии составили карту поверхностного распределения водяного льда. Подтвердилось, что практически весь он находится в кратерах вечной тьмы в районе полюсов (рис. 2).

Однако, как образовался этот лед, оставалось загадкой. Изначально считали, что воду на Луну еще на ранних этапах ее истории, примерно 4,1–3,8 млрд лет назад, в период так называемой поздней тяжелой бомбардировки, занесли астероиды и кометы. Либо она имеет эндогенное происхождение, то есть была частью Луны с самого начала. На это, в частности, косвенно указывало наличие водорода в образцах вулканического стекла, собранных миссией «Аполлон».

Позднее предположили, что вода могла возникнуть на месте в результате воздействия солнечного ветра, несущего ионизированный водород, на кислородсодержащие минералы лунного грунта. Протоны солнечного ветра, соединяясь с кислородом окислов и силикатов, могут входить в решетку минералов в виде связанной воды или гидроксильных групп, а в дальнейшем, при химической перегруппировке по принципу 2Х-ОН > X-O-X + H2O, давать молекулярную воду, адсорбируемую поверхностью минералов. Превращению гидроксила в воду может также способствовать постоянная бомбардировка поверхности Луны микрометеоритами.

Спектрометр M3 обнаружил признаки гидратированных минералов на всей поверхности Луны, включая освещенные Солнцем участки. Однако было непонятно, что дает сигнал — группа -ОН или Н2О. Окончательное подтверждение наличия воды на освещенной Солнцем поверхности Луны, а не только в холодных и темных областях, получили в 2020–2022 годах, после того, как по данным наблюдений стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии SOFIA составили первую подробную карту распределения воды на Луне (рис. 1, см. C. I. Honniball et al., 2021. Molecular water detected on the sunlit Moon by SOFIA).

Тогда решили, что большая ее часть хранится в микрохолодных ловушках — постоянно затененных пустотах между зернами реголита (P. O. Hayne et al., 2020. Micro cold traps on the Moon). Расчеты показали, что при концентрации от 100 до 412 ppm в одном кубическом метре лунной почвы может содержаться до 350 грамм воды. До половины ее, по данным компьютерного моделирования, должно испаряться каждый месяц во время полнолуния , когда Луна проходит через хвост магнитосферы Земли. В это время магнитное поле блокирует солнечный ветер, и его частицы не достигают лунной поверхности. Особенно активно процесс испарения происходит в экваториальных областях. А в полярных вода, наоборот, накапливается (W. T. Reach et al., 2023. The Distribution of Molecular Water in the Lunar South Polar Region Based upon 6 ?m Spectroscopic Imaging).

Еще один вариант — вода может быть захвачена крошечными шариками импактного стекла в лунном реголите, образующимися при ударах микрометеоритов. Образцы, доставленные на Землю китайской миссией «Чанъэ-5» в декабре 2020 года, содержат в большом количестве (3–5% от объема грунта) сферические гранулы (сферулы) импактитов размером от десятков до сотен микрометров.

Ученые из Института геологии и геофизики Китайской академии наук исследовали эти шарики и обнаружили, что они содержат от 132 до 1570 мкг воды на грамм вещества. Таким образом, общее количество воды, заключенной в импактных сферулах, распределенных в верхних 12 метрах лунного грунта, оценивается в 0,3–270 млрд тонн. Статья опубликована в журнале Nature Geoscience.

...

Обратная корреляция между изотопным коэффициентом водорода ?DSMOW (отклонение в отношении дейтерия к протию относительно стандартного отношения в современной морской воде) и обводненностью частиц указывает на образование воды в результате воздействия солнечного ветра, которое произошло совсем недавно — не более 5 лет назад (рис. 4).

Все это говорит о том, что вода может быстро — в течение нескольких лет — накапливаться в стеклянных шариках путем диффузии и быстро высвобождаться при дегазации, поддерживая таким образом активный круговорот воды на лунной поверхности (рис. 5).

...

То, что основная часть воды содержится именно в импактных стеклах, а не в пирокластах, агглютинатах или расплавных включениях, подтверждают и изотопные данные (рис. 6)

Наличие быстрого водного цикла, связанного с поверхностным слоем импактитов, — хорошее известие для разработчиков проектов по освоению Луны. Раньше считали, что будущие колонисты могут рассчитывать только на лед полярных кратеров. Теперь же оказывается, что вода в значительных объемах присутствует по всей поверхности спутника, при этом ее запасы регулярно обновляются.

Вполне вероятно, что и водяной лед в кратерах частично образовался в результате этого круговорота. Когда поверхность спутника нагревается Солнцем, часть воды испаряется. Затем, в течение лунной ночи, поверхность регидратируется. При этом вода постепенно мигрирует в более холодные полярные области. Авторы предполагают, что и другие космические тела, лишенные атмосферы, могут таким же образом накапливать воду в своих поверхностных слоях.

Что касается дальнейшего изучения лунной воды, то здесь основные надежды ученых связаны с американским луноходом VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), запуск которого запланирован на ноябрь 2024 года. Главная его задача — поиск полезных ископаемых и составление карты распределения водяного льда в постоянно затененных областях в районе Южного полюса.


   56.056.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru