Лунные тайны: Тщательно спланированная катастрофа
Чтобы раскрыть тайны этой Terra Incognita, будущим летом на Луне будет устроена катастрофа: бустер, головная часть миссии LCROSS упадет в глубину вечно темного кратера, врезавшись в поверхность на скорости около 9 тыс. км/ч и вызвав взрыв силой 900 кг в тротиловом эквиваленте. В результате вещества из недр этого кратера будут выброшены на свет божий, где астрономы смогут его спокойно исследовать.
Главное сокровище, которого ждут ученые, — вода. Готовясь к возведению здесь постоянной базы, они ищут лунную воду все активнее (мы рассказывали об этих поисках в заметке «Лунные воды»). Вода бесценна для первых колонизаторов, которые будут здесь жить и работать. Она пригодится и для питья, и для выращивания растений, и для получения кислорода и водорода — для дыхания и для ракетного топлива. Она даже может послужить дополнительным щитом, защищающим обитателей базы от космической радиации.
Конечно, большая часть Луны суше, чем любая земная пустыня. Лишенный атмосферы и сильного притяжения, с суточными перепадами температуры до 300О, местность эта неблагоприятна для того, чтобы удерживать воду. Однако поблизости от полюсов Солнце постоянно остается невысоко над горизонтом, и здесь, в вечной тени глубоких кратеров, где температура лишь немногим выше абсолютного нуля, лед вполне может сохраняться веками.
И некоторые свидетельства этому имеются. Миссия Clementine в 1994 г. и Lunar Prospector в 1999-м передавали данные, которые могут подтверждать существование льда — к сожалению, с недостаточной уверенностью. С этим придется поработать миссии LCROSS. «Если взрыв бустера выбросит лунный грунт, содержащий хотя бы полпроцента водного льда, — обещает руководитель проекта Энтони Колапрет (Anthony Colaprete), — мы сможем его обнаружить в шлейфе, оставшемся после взрыва». В то время, пока внизу, на Луне будут происходить эти катастрофические события, вторая часть миссии LCROSS, оставаясь на селеноцентрической орбите, будет наблюдать за взрывом.
Ученые считают, что лед, выброшенный взрывом, неизбежно превратится в пар. Под воздействием ультрафиолетового излучения Солнца молекулы воды распадутся на атомарный водород (Н) и ионы гидроксила (ОН). Разработчики LCROSS считают, что в этом случае, помимо характерного спектра воды в ближнем ИК-спектре, они смогут детектировать и гидроксил на 308 нм.
В настоящее время они заняты поиском оптимального места для этой тщательно спланированной аварии, изучая данные о множестве кратеров близ полюсов Луны. «Первый и самый главный критерий состоит в том, чтобы быть уверенными, что именно из этого кратера мы получим "продуктивный" выброс, — поясняет Колапрет. — Если выброшенный материал не достигнет солнечных лучей, мы просто зря потеряем аппарат». Это значит, что место падения не должно быть слишком близко к какой-нибудь высокой стенке кратера, а потенциально выброшенное вещество не должно лететь слишком долго, чтобы выйти из тени. Оно и не должно быть слишком наклонным, иначе основное направление выброса будет не тем, которое требуется астрономам. В идеале, уклон не должен превышать 15 градусов. При выборе следует принимать во внимание и еще один немаловажный фактор — видимость с Земли. Сотни астрономов, и любителей, и профессионалов будут следить за событием, и без них исследование будет всерьез затруднено. Пока самым перспективным кандидатом остается точка внутри не имеющего пока названия кратера 17 км в диаметре у самого Северного полюса (88,6О
Северной широты, 33,0О Восточной долготы).
Сам взрыв вряд ли будет виден, но ученые планируют наблюдать именно за вызванным им выбросом — шлейфом лунного грунта. Расчеты показывают, что расширяющийся конус вещества поднимется на 6 км над поверхностью Луны и рассыплется на 40 км дистанции от эпицентра. Освещенный Солнцем, он будет виден не хуже, чем звезда 6−8 величины, то есть невооруженному глазу еще недоступный, но вполне легко заметный в обычный любительский телескоп.
Время столкновения тоже подбирается тщательно, так, чтобы Луна в этот момент находилась высоко в небе Гавайев, откуда за ней будет наблюдать основной телескоп проекта — инфракрасный ITF. Выходит, из России наблюдать за происшествием смогут только жители Дальнего Востока. Но главное — результат, который в науке не имеет национальности и государственной принадлежности. Ведь если на Луне есть вода, то она пригодится всем.
Другие подробности о подготовке миссии LCROSS вы найдете в заметке «Лунный лед».
По сообщению NASA