Лунный лёд оказался ближе к поверхности из-за локальных температурных аномалий

[Ippolitovich]

Новые данные, полученные индийской миссией Chandrayaan-3, указывают на то, что лёд может находиться всего в нескольких сантиметрах под поверхностью Луны в значительно большем количестве полярных областей, чем предполагали учёные. Исследование основывается на прямых измерениях температуры, проведённых на Луне в 2023 году, и открывает новые перспективы для долгосрочных миссий, включая добычу воды для будущих обитаемых баз. До сих пор единственными прямыми измерениями температуры лунной поверхности оставались данные, собранные в 1970-х годах в ходе миссий «Аполлон». Однако эти замеры проводились в экваториальных регионах, в тысячах километров от запланированных мест высадки пилотируемых экспедиций, таких как программа NASA Artemis. Новые результаты, полученные зондом Vikram миссии Chandrayaan-3, который приземлился на краю южного полярного региона (примерно 69° южной широты), впервые позволили изучить термальные условия в критически важных для освоения районах. Ключевым инструментом исследования стал эксперимент ChaSTE (Chandra’s Surface Thermophysical Experiment), измеривший температуру поверхности и подповерхностного слоя до глубины 10 см. Анализ данных, проведённый группой учёных под руководством Дурги Прасада, выявил значительные локальные колебания температуры в зависимости от рельефа. На солнечном склоне с углом наклона 6° температура достигала пиковых значений 355 К (82 °C) днём и падала до 105 К (-168 °C) ночью. При этом на ровном участке всего в метре от зонда максимальный нагрев оказался ниже — 332 К (59 °C).

 

 

Используя эти данные, исследователи разработали модель, связывающую угол наклона поверхности с температурными режимами в высоких широтах. Модель показала, что на склонах, обращённых от Солнца в сторону полюса, при угле наклона более 14° температура может оставаться достаточно низкой для стабильного существования льда вблизи поверхности. Это открытие особенно важно для районов вблизи южного полюса Луны — именно там планируется высадка астронавтов в рамках программы Artemis.

Полученные результаты предполагают, что зоны с условиями для формирования льда распространены шире и доступнее, чем считалось ранее. Это не только упрощает поиск ресурсов для будущих миссий, но и меняет подход к выбору мест для строительства лунных баз. Учёные подчёркивают, что сочетание локальных температурных аномалий и рельефа создаёт «микрозоны», где водяной лёд может накапливаться даже вне постоянно затенённых кратеров.

Выводы миссии Chandrayaan-3 лягут в основу планирования следующих этапов исследования Луны, где доступ к воде будет ключевым фактором для обеспечения долгосрочного присутствия человека. Открытие также подтверждает, что даже небольшие изменения в рельефе могут кардинально влиять на термальную стабильность льда, что необходимо учитывать при разработке технологий его добычи.