Инструмент NASA для поиска воды поможет исследовать Южный полюс Луны
NASA присоединилось к миссии Lunar Polar Exploration (LUPEX) совместно с Японским агентством аэрокосмических исследований (JAXA) и Индийской организацией космических исследований (ISRO). Не раньше 2028 года агентства отправят луноход к Южному полюсу Луны, чтобы найти лед под поверхностью. Для этого NASA передаст миссии спектрометр нейтронов (NSS). Аппарат поможет обнаружить скопления льда и выбрать места для посадки будущих пилотируемых кораблей.
Ученые предполагают, что подо льдами Южного полюса скрываются запасы воды, хотя на остальной поверхности она встречается в основном в виде молекул в слое пыли и камней. Найти воду нужно, чтобы экипажи будущих экспедиций меньше зависели от земных запасов. Астронавты смогут перерабатывать лунную воду в кислород для дыхания и делать из нее ракетное топливо. Руководитель проекта NSS Рик Элфик уточняет, что сейчас ученые не знают, как именно распределяется лед на участках размером от десятков сантиметров до десятков километров. Луноходу предстоит исследовать грунт вблизи, чтобы определить точное расположение и объем ресурсов.
Спектрометр помогает найти воду на глубине до одного метра. Прибор распознает водород, при этом луноходу не нужно бурить поверхность. Принцип работы строится на взаимодействии частиц. В лунном грунте постоянно движутся нейтроны, которые по размеру сопоставимы с атомами водорода. Когда нейтроны сталкиваются с водородом, из грунта выходит меньше нейтронов средних энергий. Чтобы зафиксировать эту нехватку, внутри спектрометра установлен газовый пропорциональный счетчик — две трубки с редким газом гелием-3. Этот газ реагирует на нейтроны: при столкновении возникают электрические импульсы. Прибор считает их и вычисляет количество водорода.
Где искать лед на Луне: ученые до сих пор не уверены
Инженеры Исследовательского центра Эймса и Центра передовых технологий Lockheed Martin собрали целую серию спектрометров NSS для разных экспедиций. Первый такой прибор отправился в космос в январе 2024 года на посадочном модуле Peregrine. Хотя модуль не достиг поверхности Луны, спектрометр включился и собрал данные о фоне частиц в глубоком космосе. Эта информация поможет настроить устройства для следующих полетов.
Второе устройство полетит по программе «Артемида» на луноходе VIPER, а третье установят на микролуноход moonRanger от Университета Карнеги-Меллона. В совокупности эти миссии покажут, где именно на Луне стоит искать лед, и помогут инженерам спланировать маршруты будущих экспедиций.
На обложке фото NASA/KARI/ASU
Самое популярное
