NASA представило детальный проект космического аппарата Lunar Flashlight, который с помощью лазера будет искать залежи льда для будущих миссий. Статья о том, как будет устроен аппарат, и как будет проходить миссия, опубликована в IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine.
Сегодня ученые находят немало свидетельств того, что в постоянно затемненных областях вблизи полюсов Луны может присутствовать водяной лед и другие соединения, которые были занесены туда упавшими на поверхность кометами или астероидами или же образовались из-за взаимодействия солнечного ветра с реголитом. Залежи водяного льда представляют особый интерес для исследователей, так как они могут быть использованы в качестве ракетного топлива для будущих миссий, что позволит существенно снизить потенциальные расходы. Однако сегодня астрономам до конца не ясно, сколько льда спрятано в темных областях вблизи полюсов, так как данные, полученные разными космическими зондами, отличаются между собой.
Чтобы выяснить это, NASA в рамках первого этапа программы «Артемида» в апреле 2021 года отправит к Луне аппарат, получивший название Lunar Flashlight. Разрабатываемый в Лаборатории реактивного движения NASA кубсат размером 12×24×36 сантиметров в течение двух месяцев будет пролетать на низкой орбите над южным полюсом Луны и сканировать поверхность, составляя карту залежей льда в холодных ловушках — вечно темных областях, где настолько холодно, что молекулы воды, попадая туда, просто не могут сбежать.
Для этого зонд будет использовать метод инфракрасной отражательной спектроскопии: с помощью четырех лазеров Lunar Flashlight осветит лунный грунт, а потом проанализирует спектр отраженного излучения, который укажет на наличие или отсутствие воды. При этом исследователи отмечают, что новый зонд сможет определить наличие залежей водяного льда только на поверхности, но не под ней.
Lunar Flashlight станет первым аппаратом, который будет использовать лазеры для поиска залежей воды, а также первым аппаратом на «зеленом» топливе (каком именно, NASA пока что не сообщает, однако отмечает, что оно будет менее токсичным и канцерогенным). Источником питания для аппарата послужат две солнечные панели, а связь с Землей будет осуществляться с помощью радио Iris, которое ранее успешно использовалось на марсианском Mars Cube One. Планируется, что в космос аппарат выведет разрабатываемая NASA сверхтяжелая ракета-носитель Space Launch System: она поднимет Lunar Flashlight на расстояние в 36 тысяч километров над поверхностью Земли, после чего исследователи проведут калибровку оборудования. Затем аппарат отправится в полугодичное путешествие к Луне и выйдет на гало-орбиту над южным полюсом спутника с периодом 7 дней. Все это поможет ученым проверить технологии и подготовиться к последующим этапам программы «Артемида» по возвращению людей на Луну.
Луна — не единственное небесное тело, где существуют залежи водяного льда, он также есть, например, на Марсе. В прошлом году NASA одобрило проект картирования подповерхностного водяного льда на Красной планете.
Кристина Уласович