Освоение Луны невозможно без доступа к водным ресурсам. Вода необходима не только для жизнеобеспечения экипажа, но и в качестве сырья для производства ракетного топлива и создания дыхательной атмосферы. Транспортировка необходимых запасов с Земли в рамках долгосрочных программ обходится слишком дорого, однако спутник может скрывать собственные резервы — залежи льда в вечно затененных кратерах южного полюса.
Специалисты NASA разработали высокотехнологичный прибор — систему нейтронного спектрометра (NSS), способную идентифицировать водород в недрах Луны без проведения буровых работ. Поскольку водород служит основным индикатором наличия воды, NSS станет ключевым инструментом миссии LUPEX. Этот амбициозный проект японского агентства JAXA и индийской организации ISRO планируется к реализации не ранее 2028 года.
Лунная поверхность непрерывно подвергается воздействию космического излучения, которое выбивает нейтроны из грунта. Взаимодействуя с атомами водорода, эти частицы замедляются и поглощаются. Аппаратура NSS фиксирует снижение интенсивности потока нейтронов, что является прямым доказательством наличия водородсодержащих соединений под слоем реголита.
Элементы нейтронного спектрометра в процессе вибрационных испытаний. Фото: NASA
В основе метода детекции лежит использование изотопа гелий-3, обладающего высокой чувствительностью к нейтронному воздействию. Столкновение частицы с детектором порождает электрический импульс, позволяющий с высокой точностью оценивать концентрацию водорода на глубине до одного метра.
«На текущий момент наши знания о детальном распределении лунного льда остаются фрагментарными. Единственный способ достоверно определить локацию и объемы этих ресурсов — это непосредственное изучение поверхности», — подчеркнул Рик Элфик, научный руководитель проекта NSS в Исследовательском центре Эймса (NASA).
Свежие исследования заставляют усомниться в масштабности ледяных запасов на Луне
Программа LUPEX — лишь один из этапов внедрения NSS. NASA интегрирует данную технологию и в другие проекты: спектрометр будет установлен на борту лунохода VIPER и на микророботе MoonRanger, созданном инженерами Университета Карнеги-Меллона. Совокупность данных от этих аппаратов позволит сформировать детальную карту полезных ископаемых южного полюса, что станет фундаментом для строительства постоянных обитаемых баз за пределами нашей планеты.
Применение системы NSS не только поможет выявить наиболее перспективные зоны для добычи воды, но и существенно ускорит подготовку к масштабной колонизации Луны.
Источник: iXBT
