Вода на Луне

Вода на Луне

История поиска воды на Луне началась с того момента, когда астронавты «Аполло», высадившиеся на Луне, доставили на Землю образцы редких минералов, которых на поверхности Луны мало, потому что они в основном содержатся в ее недрах. Проведя тщательный анализ этих образцов, геохимики пришли к заключению, что древние породы внутри Луны должны содержать несколько миллионных долей воды. Это вызвало большой интерес и породило настоящую научную «гонку за лунной водой».

Следующий шаг в этой гонке был сделан под влиянием первых радарных исследований Меркурия. Ощупав поверхность этой ближайшей к Солнцу планетки лучом радара, земные исследователи обнаружили, что некоторые участки ее поверхности - постоянно затененные кратеры у полюсов - отражают электромагнитный сигнал так, как будто там находятся толстые слои льда. Вдохновленные этим открытием, планетолог Нозетт и его коллеги в 1994 году произвели детальный анализ всех радарных снимков лунной поверхности, сделанных орбитальным спутником «Клементина», и обнаружили, что при одном из пролетов спутника над Южным полюсом Луны отраженный сигнал «как будто указывал» на существование там следов льда.

Впрочем, не всем планетологам этот единичный сигнал показался достаточно убедительным, и вскоре другая группа ученых под руководством Кемпбелла произвела повторное радарное исследование Луны прямо с Земли. Эти исследователи тоже обнаружили «подозрительные» сигналы, но все они оказались отражениями от участков очень неровной поверхности, а не от полярных областей. Кемпбелл выразил сомнение в существовании льда на лунных полюсах, хотя признал, что вода может содержаться на Луне в таких небольших ледяных зернах, которые радаром не улавливаются.

Затем наступил черед наблюдений «Лунного разведчика», который в числе других своих исследований произвел замер энергии космических лучей, отраженных от лунной поверхности. Физическая теория такого отражения предсказывала, что если в поверхностных слоях имеется достаточно атомов водорода, то нейтроны космических лучей должны терять энергию в столкновениях с ними и замедляться весьма специфическим образом. Ко всеобщему удовольствию, измерения, произведенные «Лунным разведчиком» в 1998 году, именно такое замедление обнаружили, и руководитель научной группы этого орбитера Алан Биндер объявил это доказательством существования воды в поверхностных слоях почвы в полярных областях Луны, причем в довольно большом (для лунных условий) количестве - до 1% по весу.

Луна, однако, по выражению американского фантаста Хайнлайна, - это «суровая хозяйка», и она не балует ученых радужными надеждами. Напротив, она то и дело эти надежды развеивает, возвращая к своей «суровой» действительности. Это началось опять с образцов, доставленных космонавтами «Аполло». Более тщательный анализ показал, что если глубинные породы Луны и содержат воду, то не в миллионных, а всего лишь в миллиардных, а то и меньших долях. Затем более тщательный анализ результатов «Лунного разведчика» опроверг и оптимистическое заявление Биндера. Оказалось, что «водородный сигнал» ограничен исключительно постоянно затененными участками лунной поверхности и притом говорит не столько о наличии воды, сколько о наличии водородных атомов - а это далеко не одно и то же.

В чем, в сущности, состояла вся трудность? Поскольку Луна движется почти без наклона оси к плоскости орбиты, то сезонных изменений на ней практически нет, солнечные лучи во все времена лунного «года» менее всего согревают полярные области, и если где и искать воду на Луне, то именно здесь, в вечно затененных глубинах полярных кратеров. Тут, однако, возникает следующий вопрос: а как она могла туда попасть? Самый очевидный ответ на этот вопрос - метеориты и кометы. Ядра комет состоят во многом из льда, существуют и ледяные метеориты, и они издавна и часто бомбардируют поверхность Луны, так что за миллиардолетия в кратерах могло накопиться вполне достаточно этого «космического льда».

Но все это логические соображения, а как обстоит дело в действительности? Как мы видели, то и дело появляются те или иные указания на существование на Луне каких-то следов воды, но каждый раз эти указания имеют косвенный характер, а главное - тут же опровергаются следующими наблюдениями. То образцы «Аполло» оказываются вовсе не такими уж «влажноватыми», то радарные исследования «Клементины» не подтверждаются, то выясняется, что нейтронные измерения «Лунного разведчика» говорят не о воде, а о молекулах водорода. С другой стороны, есть сильный соблазн создать на Луне постоянно действующую научную колонию. Для этого есть и средства доставки, и способы регулярной связи и снабжения.

Однако оценки ученых пока противоречивы. Энтузиасты говорят о 5 - 6% воды (по весу) в верхних метрах почвы, и как сказал один из них, если использовать эту воду (ее кислород и водород) в качестве ракетного горючего, то ее хватит для запуска одного шаттла (750 тонн топлива) каждый день в течение ближайших 2000 лет. С другой стороны, как говорят трезвые голоса, хотя Луна «не абсолютно сухая», а «скорее, все-таки влажная», влажность эту следует понимать правильно. Это не земная гидросфера, отнюдь. Свободной воды на Луне нет, подземных ее резервуаров нет тоже, прибавление к ее «залежам» льда происходит по несколько молекул в год, и откуда эти молекулы берутся, тоже не ясно, потому что следы водорода обнаруживаются в таких местах, где занесенный кометами или метеоритами лед вроде бы никак не мог задержаться - например, ее следы обнаружили (около Южного полюса) и в таких местах, куда часто заглядывает Солнце.

Суммируя, следует сказать, что сего дня планетологи более склонны признавать существование воды на Луне, чем, чем скажем, 10 лет назад, но их оценки запасов этой воды много скромнее, чем 20 и более лет назад.

Журнал "Знание-сила", №4, 2012 год

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *