НАСА испытывает луноход, который будет искать водяной лед на Луне

В ближайшие годы НАСА будет отправлять астронавтов обратно на Луну впервые с момента последней миссии Аполлона, состоявшейся в 1972 году. Еще в мае НАСА объявило, что план – который официально известен как проект Artemis – ускоряется и будет осуществляться в течение следующих пяти лет. В соответствии с новыми временными рамками, Artemis будет включать отправку первой женщины и следующего мужчины в южную полярную область Луны к 2024 году.

С этой целью НАСА работает над лунным ровером, который будет искать и составлять карту залежей воды в южной полярной области Луны. Он известен как Полярный исследователь летучих соединений (Viper), и его планируется доставить на поверхность Луны к 2022 году. Эта миссия будет собирать данные, которые помогут информировать будущие миссии о Южном полюсе-бассейне Эйткен и возможном строительстве там базы.

Оказавшись там, луноход будет путешествовать на несколько километров и полагаться на набор научных инструментов – который включает в себя 1 м (3,3 фута) сверла – для отбора проб различных почвенных сред. В течение 100 дней собранные VIPER данные будут использованы для создания первых глобальных карт водных ресурсов Луны. Это будет очень удобно, как только там будет создано постоянное человеческое поселение.

Даниэль Эндрюс, руководитель проекта миссии VIPER и директор по инженерным разработкам в Центре исследований Эймса НАСА, сказал в недавнем заявлении для прессы НАСА :

«Ключом к жизни на Луне является вода - такая же, как здесь, на Земле. С момента подтверждения лунного водяного льда десять лет назад, теперь вопрос заключается в том, может ли Луна действительно содержать столько ресурсов, сколько нам нужно, чтобы жить вне мира. Этот луноход поможет нам ответить на многие наши вопросы о том, где находится вода и сколько нам нужно ее использовать».

В течение многих лет ученые знали, что в лунных полярных регионах имеется большое количество водяного льда. Этот лед был бы необходим для создания устойчивого присутствия человека на Луне, поскольку он мог бы использоваться для всего: от орошения и питьевой воды до производства газообразного кислорода и водородного топлива.

Наличие этого льда было подтверждено в 2009 году, когда НАСА разбило спутник наблюдения и обнаружения лунного кратера (LCROSS) вблизи Южного полюса и измерил образовавшуюся пыль, которая поднялась. Данные этой и других миссий накопили данные, свидетельствующие о том, что там потенциально находятся миллионы тонн водяного льда.

Наличие этого льда связано с осевым наклоном Луны, который обеспечивает постоянное затенение полярных областей. Поскольку лед со временем накапливался в результате ударов комет и метеоров (а также взаимодействий между солнечным ветром и лунной почвой), отсутствие прямых солнечных лучей не позволяло льду сублимироваться в кислород и газообразный водород и теряться в космосе.

Чтобы получить доступ к этой воде, ученые должны больше узнать о местонахождении и природе месторождений, не говоря уже о разработке стратегий извлечения ее из лунной почвы. Энтони Колапрет, исследователь проекта VIPER, сказал:

«Невероятно захватывающе, когда вездеход отправляется в новую уникальную среду Южного полюса, чтобы узнать, где именно мы можем собирать эту воду. VIPER расскажет нам, в каких местах находятся самые высокие концентрации и как глубоко под поверхностью находится вода, чтобы получить доступ к воде».

Для этого VIPER изучит, как различные световые и температурные условия приводят к созданию разных почвенных сред. Собирая данные о количестве воды и других элементов в каждом из них, НАСА сможет составить карту того, где вода, вероятно, будет найдена в других местах по всей лунной поверхности. Обнаружение и анализ попадут в четыре научных инструмента.

Во-первых, существует система нейтронных спектрометров (NSS), которая будет использоваться для выявления отложений воды под поверхностью, которые требуют дальнейшего изучения. Затем VIPER развернет Regolith and Ice Drill для изучения новой местности (TRIDENT), которая разрабатывается с помощью Honeybee Robotics, для получения образцов бурения на глубине до метра под поверхностью.

Затем эти образцы буровых растворов будут проанализированы с помощью масс-спектрометра, наблюдающего за лунными операциями (MSolo), разработанного на основе космического центра НАСА им. Кеннеди, и системы спектрометра летучих ближних инфракрасных лучей (NIRVSS), разработанной Ames. Эти два инструмента будут определять состав и концентрацию воды и других потенциально доступных ресурсов, вызванных буром.

Марсоход VIPER является частью программы открытия и исследования Луны, и является результатом значительного межучрежденческого сотрудничества. Исследовательский центр Ames от NASA отвечает за управление работой ровера, а также за разработку его программного обеспечения, систем и задач науки.

Тем временем оборудование для ровера разрабатывается космическим центром Джонсона, а научные инструменты - Эймсом и космическим центром Кеннеди. В дополнение к Honeybee Robotics, услуги по запуску и посадке, которые доставят ровер на Луну, предоставляются коммерческими партнерами, такими как United Launch Alliance и Astrobotic.

Это делается с помощью коммерческих служб лунной полезной нагрузки НАСА (CLPS), которая ищет партнеров для отправки полезных нагрузок на Луну заранее до прибытия астронавтов к 2024 году.