Пить на Луну

Цели поиска воды на Луне лежат далеко за пределами праздного научного интереса, важного для фундаментального познания мира. Вода – определяющий для жизни компонент, и ее существование на небесном теле значительно облегчает задачу дизайна инфраструктуры для поддержания жизни вне Земли. Особенно это актуально для Луны – ближайшего к нашей планете космического объекта.

Ученые из разных стран поднимают вопрос о том, что в отношении Луны работы должны быть направлены не на исследование как таковое, а на ее освоение, приспособление для жизни.

Именно поэтому поиски воды на Луне привлекают большое внимание общественности. Данные о наличии значительных количеств воды в районе южного полюса Луны близ кратера Cabeus, полученные с помощью «бомбардировки» Луны одной из ступеней космического аппарата LRO-LCROSS и опубликованные в Science, были названы в числе важнейших научных событий 2009 года.

Ажиотаж вокруг воды на Луне не стихает. Ученые из лаборатории геофизики Института Карнеги утверждают, что под поверхностью спутника Земли может скрываться в 100 раз больше воды, чем предполагалось ранее. Их работу публикует Proceedings of the National Academy of Sciences. Они утверждают, что вода на Луне присутствовала на самых ранних стадиях ее истории, когда она была сформирована и составляющая ее недра магма начала остывать и кристаллизоваться 4,5 млрд лет назад.

«40 лет мы думали, что Луна совершенно «сухая», воды на ней нет.

Однако недавнее исследование образцов лунного грунта, доставленных на Землю «Аполлоном», показало наличие до 46 миллионных долей воды в толще лунной почвы. Мы изучили два других образца «Аполлона» и лунный метеорит с помощью масс-спектрометрии вторичных ионов. Это высокоточный метод, который чувствителен в определении содержания вещества до миллионных долей, и обнаружили, что на Луне весьма много воды», - объяснил Фрэнсис Маккуббин, ведущий автор работы.

Помимо масс-спектрометрического исследования образцов внеземного апатита [Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)] ученые провели математическое моделирование процессов кристаллизации веществ после формирования Луны из горячих магматических материалов. Исследования показали, что содержание воды в лунном грунте может колебаться от 64 миллиардных долей до 5 миллионных долей – это на два порядка больше, чем указывали предыдущие исследователи (авторы работы ссылаются на оценки в одну миллиардную долю воды). Заниженные оценки содержания воды на Луне показывали и расхождение с внутренним составом соседних небесных тел – получалось, что Луна в шесть раз «суше» Земли и Марса.

Является ли вода на Луне «изначальной» или «занесенной»? Считается, что Луна появилась в результате мощнейшего столкновения Земли с объектом размером с Марс. Выброшенные в космическое пространство обломки срослись, образовав единственный спутник Земли. На основании анализа имеющихся образцов ученые утверждают, что вода присутствовала на Луне с момента формирования, когда горячая магма начала остывать и кристаллизоваться.

В чем же состояли ошибки предыдущих исследователей?

Авторы новой работы предполагают, что залогом их успеха был анализ именно твердых пород.

Большая часть работ по изучению воды на Луне проводилась на вулканических газах. Изученные породы богаты калием, редкоземельными элементами, фосфором, ураном и торием. Вода нерастворима в силикатах, поэтому должна накапливаться как раз в таких сложных породах, считают исследователи, выбравшие их для анализа.

Вода в апатитах содержится в форме гидроксил-ионов –ОН, отмечается в работе. Регистрировать содержание воды позволило усовершенствование аналитического оборудования, дающего возможности «ловить» такие тонкие эффекты состава. Исследователи с оптимизмом смотрят в будущее поисков воды на Луне, отмечая, что значение и происхождение «наводнения Луны» еще предстоит исследовать. Именно лёд должен стать основным источником воды для будущих колонистов, отправку которых на Луну США и Россия планируют осуществить через 10–15 лет.