NASA нашла воду на Луне. Как Россия нашла ее на 6 лет раньше

Кто такая SOFIA

SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) - cтратосферная ЛЕТАЮЩАЯ обсерватория инфракрасной астрономии. Это не просто телескоп на горе, SOFIA - это модифицированный Boeing 747 с телескопом в хвостовой части.

Красавица SOFIA с 17-тонным телескопом

Как это выглядит изнутри

Огромный "гараж" в корпусе Боинга

Зачем её сделали

Очеивдным преимуществом является возможность наблюдений из любой точки земного шара. Телескоп, установленный на горе, может исследовать только доступный ему участок неба. Да и долго "преследовать" движущийся объект у стационарного телескопа не получится - объект просто уйдёт из поля зрения.

Однако главное преимущество SOFIA - это высота! Полет в стратосфере на высоте 12-14 км позволяет избежать искажений в изображении, вызванных водяным паром, который рассеивает и блокирует инфракрасное излучение. Полет на такой высоте повышает качество изображений до уровня космических телескопов, летающих вообще в вакууме.

В отличие от космических телескопов, оборудование на борту SOFIA можно легко ремонтировать, заменять и модифицировать, ведь это все можно сделать просто в аэропорту.

Инфракрасные камеры могут заглянуть внутрь космических облаков пыли и газа, чтобы увидеть формирующиеся внутри звёзды. Они также изучают молекулы внутри туманностей, что помогает разобраться в проихсождении и формировании жизни во Вселенной.

Видимое излучение (слева) и инфракрасный снимок SOFIA (справа)

Где нашли воду и сколько её там

Воду нашли в освещаемом Солнцем кратере Клавий, одном из крупнейших кратеров в южном лунном полушарии. В одном кубическом метре там содержится около 350 мл нашей родной H2O. То есть в 1000 литрах объема лунной поверхности находится всего лишь 0,35 литра воды.

Луна, вода и довольная своей находкой SOFIA. На Луне указано расположение кратера Клавий

Воды там действительно очень-очень мало. В пустыне Сахара ее в 100 раз больше, чем было обнаружено на Луне в этом кратере.

Находка все равно представляет большой интерес. Воды на Луне, особенно на освещаемой Солнцем стороне, не должно быть в принципе. Во-первых, там нет гравитации и атмосферы, чтобы удержать воду на поверхности. Во-вторых, любая вода должна была бы уже испариться под воздействием Солнца.

На Луне мало воды, зато на воде много Луны.

Ученые выдвигают несколько гипотез существования воды на Луне:

• Постоянно падающие на поверхность микрометеориты приносят с собой небольшое количество воды.

Удар микрометеорита

• Солнечный ветер приносит с собой водород, который взаимодействует с кислород-содержащими материалами на поверхности Луны. А под воздействитем радиации, излучаемой микрометеоритами, соединение OH превращается в нашу любимую H2O.

На графике показаны скачки ионизирующего излучения с течением времени. Это моменты, когда молекулы OH образуют H2O.

• Храниться и не испаряться вода может в застывших каплевидных струтурах, образовавшихся под действием высокой температуры от удара микрометеорита.

Как могут выглядеть эти застывшие структуры

Как Россия все нашла 6 лет назад

Директор Института Космических Исследований РАН Анатолий Петрукович назвал заявление NASA о недавней находке "саморекламой". 

"В данной новости есть довольно большая доля пиара. Собственно, о наличии некоторого количества воды в приповерхностном слое Луны известно довольно давно. Одна из наиболее подробных карт распространения воды, точнее льда, была составлена по результатам работы российского прибора ЛЕНД, сделанного в ИКИ РАН, работающего на американском спутнике LRO", — прокомментировал Петрукович в интервью РИА Новости.

Действительно, еще в 2014 году Институт Космических Исследований сообщал о наличии воды на дне кратеров Кабео, Шумейкер и Хейуорт, а также в нескольких приполярных районах, которые освещаются Солнцем. Это тот же самый южный полюс Луны.

Кратер Клавий

Кабео, Хейуорт и Шумейкер находятся совсем рядом

Телескоп ЛЕНД был создан, чтобы исследовать распространенность воды в верхнем слое лунного реголита, и установлен на борту лунного спутника NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter). За прошедшее десятилетие наблюдений прибор вместе с LRO совершил более 12400 витков вокруг Луны и передал на Землю более 110 гигабайт данных научных измерений. На их основе были построены глобальные карты нейтронного излучения поверхности нашего естественного спутника. 

Нейтронный телескоп LEND - Lunar Exploration Neutron Detector

В 2019 году в честь десятилетия работы телескопа Институт Космических Исследований выложил подробную карту южной полярной области Луны по данным прибора с 2009 по 2018 гг.

Цветом показаны вариации массовой доли воды (WEH), которая соответствует наблюдаемому количеству водорода в грунте

Что дальше?

Дальше начинается самое интересное. В 2021 году в южный полярный район Луны планируется отправить первую в истории современной России миссию — посадочный аппарат "Луна-25", который, в том числе, должен уже "лично" исследовать поверхность на наличие воды. 

Луна-25. Через 40 лет после Луны-24

Южный полюс остаётся привлекательной целью для будущих полетов. Здесь будут проводиться ближайшие детальные исследования лунной природной среды, чтобы в будущем разместить лунные автоматические лаборатории и, в более отдаленной перспективе, — лунные базы.