Много ли воды на Луне?

В течение ряда лет в Отделе исследований Луны и планет ГАИШ велось изучение природы постоянно затененных областей в полярных районах Луны. Моделирование температурного режима показывало, что никогда не освещаемые Солнцем поверхности могут быть охлаждены до очень низких температур – вплоть до 40 К. В научном обиходе появился термин «холодные ловушки», означавший, что попадающие в эти области летучие (например, в процессе падения на Луну комет) могут оставаться там в виде ледяных отложений. Одним из кратеров – холодных ловушек был назван кратер Кабео вблизи южного полюса Луны. По расчетам Е.А. Козловой значительная часть кратера площадью около 530 кв. км, погруженная в постоянную тень, имеет температуру поверхности около 40 – 50 К. Когда на лунную орбиту вышел новый спутник НАСА – «Лунный орбитальный изыскатель» (LRO), по программе специального эксперимента предполагалось направить в одну из холодных ловушек последнюю ступень ракеты-носителя весом около 2,5 т. В результате удара этого массивного тела должно было испариться достаточное количество поверхностного вещества. Спектральный анализ возникшего облака мог показать наличие молекул ОН, если действительно в холодной ловушке скапливаются летучие в виде льда. Выбор пал на кратер Кабео. Существенную роль при этом сыграли данные другого прибора – «ЛЕНД», изготовленного в ИКИ РАН. По регистрации потока нейтронов был сделан вывод, что данная холодная ловушка действительно содержит значительное количество водяного льда. 9 октября 2009 г. ступень ракеты-носителя «Центавр» врезалась в Луну в кратере Кабео. Съемки с другого модуля космического аппарата показали появление горячего облака над вечно затененной частью кратера (фото НАСА).

Сотрудником ГАИШ Е.Н.Лазаревым была построена трехмерная модель кратера Кабео. Место падения ударника на модели указано стрелкой.

Образовавшийся в месте удара кратер имел диаметр около 20 – 30 м. Можно считать, что вся масса лунного вещества, выброшенная из этого кратера, обратилась в пар. По спектральному анализу видимой части облака был сделан вывод, что в наблюдавшейся его верхней части содержится около 100 кг воды в виде пара. Значит, лед на Луне есть! Можно грубо рассчитать его содержание в данной холодной ловушке. С учетом всех предварительно известных в настоящее время обстоятельств ударного эксперимента, можно предположить, что в месте падения ударника содержалось 2 г воды (льда) на 1 кг грунта. При обсуждении этих оценок руководитель эксперимента «ЛЕНД» И.Г. Митрофанов (ИКИ РАН) сказал, что согласно данным о потоке нейтронов из рассматриваемой области, воды (льда) может быть и больше. Окончательные результаты обработки полученной информации специалисты НАСА предполагают сообщить в начале декабря.

Заведующий отделом Луны и планет проф. В.В.Шевченко.