Почему «лунная вода» важна для понимания происхождения жизни на Земле?

Зеркало МираНаука

Вода — главный ресурс на Луне

Беседу вел Игорь Афанасьев

Игорь Митрофанов. Фото Митрованова: Из личного архива

Как вода попала на Луну? Как она там сохранилась? Почему «лунная вода» важна для понимания происхождения жизни на Земле? Эти и другие вопросы корреспондент журнала «Зеркала Мира» обсудил с Игорем Георгиевичем Митрофановым – доктором физико-математических наук, руководителем отдела ядерной планетологии Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН).

Прямые исследования Луны, которые проводятся космическими аппаратами уже более шести десятилетий, показали, что наше ночное светило таит ресурсы, способные в будущем помочь развитию человечества. Сейчас это уже не фантастика: в 2020 году президент США Дональд Трамп подписал указ, который разрешает коммерческую разработку природных ресурсов на Луне и других небесных телах, после чего NASA объявило о планах начать добычу редкоземельных металлов и других востребованных ресурсов из лунного грунта уже в ближайшие десять лет.

В лунном грунте содержатся такие элементы, как кремний, алюминий, железо, кальций, магний и титан, а также в небольших количествах марганец, натрий, калий и фосфор. В некоторых районах обнаружены редкоземельные металлы, которые имеют большое значение для высокотехнологичных отраслей, включая медицину и энергетику. В перспективе затраты на добычу и доставку этих ископаемых на Землю могут быть оправданны.

eddit.com

Однако для того чтобы организовать такую добычу, на поверхности Луны нужно создать обитаемую базу, которую также необходимо обеспечивать такими ресурсами, как вода, воздух, пища, электроэнергия. На первое место следует поставить воду, которая годится не только для питья, но и для добычи кислорода и водорода – эффективного ракетного топлива.

21mm.ru

Современные лунные экспедиции не случайно нацелены не на экватор, а на полюса: именно там в последние годы автоматические аппараты в веществе грунта обнаружили водяной лед. Он сможет превратить Луну в идеальную промежуточную станцию на пути к другим планетам, где можно найти новые ресурсы и перспективы для научных исследований. Ведь слабое гравитационное поле и отсутствие атмосферы позволяют значительно снизить затраты энергии на взлет с Луны по сравнению с Землей.

Планы по разработке лунных ресурсов могут стать реальностью в ближайшие 20-30 лет. 2cad.ru

– Игорь Георгиевич, почему ученых в последнее время так привлекают полюса Луны?

В окрестностях южного полюса на обратной стороне Луны есть примечательное образование – один из самых крупных кратеров ударного происхождения в Солнечной системе, носящий наименование «Бассейн Южный полюс – Эйткен». Его размеры – 2400 на 2050 км. Интересно отправиться туда, потому что граница кратера, образовавшегося при столкновении небесного тела с «первичной Луной», проходит по южному полюсу. При ударе на поверхность выбросило вещество из недр нашего естественного спутника. Важно обнаружить и изучить его, чтобы понять, как формировалась двойная система «Луна–Земля».

Исследование «лунной воды» крайне важно для понимания формирования двойной системы «Луна–Земля». i.ytimg.com

Экзосфера Луны (крайне разреженная атмосфера, состоящая из пыли, остатков газов и космической плазмы) в окрестностях полюсов сильно отличается от того, что есть на умеренных широтах. Солнечный ветер, «дующий» параллельно поверхности полюсов, вызывает динамические процессы взаимодействия с плазмой, нейтральными частицами и лунной пылью. Ранее этим явлением никто не занимался, хотя с точки зрения фундаментальной науки это интересный вопрос.

У Луны есть особенность, возникновение которой мы, ученые, пока не до конца понимаем: лунная полярная ось почти перпендикулярна эклиптике – плоскости, вблизи которой Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. У Земли угол наклона полярной оси по отношению к нормали к эклиптике довольно большой 23,6 градуса. А у Луны этот угол составляет всего 1,5 градуса. Поэтому солнечные лучи падают практически вертикально к экватору и по касательной к полюсам. На полюсах есть огромные кратеры, и солнечные лучи никогда не достигают их дна. Там царит постоянная полярная ночь. На дне этих кратеров и расщелин приборы научных аппаратов обнаружили воду.

Ось вращения Луны почти перпендикулярна плоскости эклиптики, в которой Земля вращается вокруг Солнца. sureshemre.wordpress.com

– Каким образом при высоком вакууме и больших перепадах температур на Луне может сохраняться вода? Насколько я понимаю, водяной лед может находиться только под поверхностью, под слоем реголита. Иначе даже при не слишком низкой минусовой температуре он бы давно испарился, не переходя в жидкое состояние.

Позвольте сделать небольшое замечание. Мы с американскими коллегами активно обсуждали этот вопрос. Действительно, если разместить водяной лед на поверхности, он быстро сублимирует под воздействием солнечного света. Однако, как я сказал, на полюсах есть кратеры, которые постоянно находятся в тени. Если лед лежит на дне такого постоянно затененного кратера, он может сохраняться там практически вечно: Солнце не освещает эту область, и температуры там экстремально низки, всего десятки градусов Кельвина.

Механизм попадания и удержания воды в лунной поверхности. 1. Вулканизм. Выброс в экзосферу молекул водорода и воды Молекулы воды и ОН-группы в составе минералов 2. Кометы и ионизация и астероиды. Доставляют воду и другие летучие вещества 3. Частицы межпланетной пыли и микрометеориты. Доставляют воду и другие летучие вещества 4. Перемещение молекул воды из-за изменения температуры 5. Солнечный ветер. Приносит ионы водорода в результате чего образуются ОН-связи в силикатах Луны 6. Экзосфера. Ударное испарение и десорбция молекул воды 7. Испарение воды холодом 8. Фотолиз (расщепление) кометы и ионизация 9. Лед 10. Cублимация в экзосферу и ионное распыление. Пар выделяется при тепловом и ионном воздействии 11. Потеря в космос (испарение). Фотоионизация, ионное распыление и тепловое испарение. nasa.gov

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Отец русской школы хирургии Отец русской школы хирургии

История Николая Ивановича Пирогова — знаменитого российского хирурга

Зеркало Мира
Повеяло Повеяло

Техника по-пионерски плюс комфорт по-буржуински

Автопилот
Здравствуй, Дедушка Мороз! Здравствуй, Дедушка Мороз!

А нужно ли поддерживать в сыне или дочке веру в сказочного деда?

Лиза
«Ледяная шерсть» «Ледяная шерсть»

Cекрет образования «ледяных волос» был частично раскрыт лишь совсем недавно

Наука и жизнь
Скорость без звука Скорость без звука

Как устроены электрические байки Ducati V21L

ТехИнсайдер
Игра на контрастах: как развивается рынок цветных драгоценных камней Игра на контрастах: как развивается рынок цветных драгоценных камней

Как добывают редкие цветные драгоценные камни и в чем их ценность?

Forbes
Назад к истокам: почему создатель соуса Mr. Yoshida's выкупил его назад у Heinz Назад к истокам: почему создатель соуса Mr. Yoshida's выкупил его назад у Heinz

Неожиданные повороты в истории соуса Mr. Yoshida's

Forbes
Дикая женщина, суперженщина и сестра: как вернуть себе целостность Дикая женщина, суперженщина и сестра: как вернуть себе целостность

Истинная женская сила проистекает не из соперничества, а из солидарности

Psychologies
Что такое движение «Ни-ни», и почему оно набирает обороты Что такое движение «Ни-ни», и почему оно набирает обороты

Почему каждый пятый зумер в мире не хочет работать?

Psychologies
Облачный атлас Облачный атлас

Интерьер загородного дома в духе бельгийской школы дизайна

SALON-Interior
Рассеянный склероз: какое лечение доступно в России Рассеянный склероз: какое лечение доступно в России

Почему возникает рассеянный склероз и как современная терапия помогает людям?

СНОБ
Как работают слабослышащие таксисты: интервью Как работают слабослышащие таксисты: интервью

Слабослышащий водитель такси — о самых любимых пассажирах и безбилетниках

Maxim
Как перестать жить «на автопилоте» Как перестать жить «на автопилоте»

Будьте настоящими пилотами, не позволяйте автопилоту стоять у руля вашей жизни!

Здоровье
Информационная безопасность: десять основных видов хакерских атак Информационная безопасность: десять основных видов хакерских атак

Отрывок из книги Антона Евгеньева «Ценность ваших решений»

Forbes
«Девочке скучно»: новый рассказ Евгении Некрасовой «Девочке скучно»: новый рассказ Евгении Некрасовой

Рассказ Евгении Некрасовой из сборника «Верю / не верю»

РБК
Исторический продукт Исторический продукт

Водка — напиток, который почему-то считают русским: разбираемся в заблуждениях

Зеркало Мира
Relax, Take It Easy Relax, Take It Easy

Что самое важное в совместном отдыхе для Алексея и Лейсан Чадовых

OK!
«Пора признать, что стабильности больше нет»: Владелец транснациональной мебельной корпорации о том, как они ведут бизнес, не боясь кризисов «Пора признать, что стабильности больше нет»: Владелец транснациональной мебельной корпорации о том, как они ведут бизнес, не боясь кризисов

Почему иностранцы продолжают выбирать российский рынок?

СНОБ
Трофеи Вьетконга Трофеи Вьетконга

Во время Вьетнамской войны почтовые марки выпускала не только Республика Вьетнам

Дилетант
Морская прогулка Морская прогулка

Интерьер в эклектичном стиле, вдохновленный островом Санторини

SALON-Interior
Локальный бизнес: 6 франшиз из регионов, чей бизнес у дома принесет миллионы Локальный бизнес: 6 франшиз из регионов, чей бизнес у дома принесет миллионы

Inс. выбрал интересные локальные проекты из разных городов России

Inc.
Музыка может изменить ваше отношение к прошлому Музыка может изменить ваше отношение к прошлому

Исследование: музыка может изменить то, как вы запоминаете прошлое

ТехИнсайдер
Видел номер? Видел номер?

Журнал «Автопилот», спасибо за готовый штамп, «появился в совсем другой стране»

Автопилот
Салман Рушди: «Нож». Отрывок из новой книги писателя Салман Рушди: «Нож». Отрывок из новой книги писателя

Генетика против рака: как клеточная инженерия спасла жизнь Эмили Уайтхед

СНОБ
Если отец — нарцисс, дочь — русалочка: психолог рассказала о синдроме, который есть у многих женщин Если отец — нарцисс, дочь — русалочка: психолог рассказала о синдроме, который есть у многих женщин

Что такое синдром Русалочки?

Psychologies
Как понять, что вам не хватает витамина D — и как его получить зимой? Простой ответ Как понять, что вам не хватает витамина D — и как его получить зимой? Простой ответ

Как недостаток витамина D влияет на наш организм?

ТехИнсайдер
Он мне изменяет? Он мне изменяет?

Неочевидные способы распознать обман партнера

Лиза
Дело сделано Дело сделано

Творцы заряжают верой в то, что любимое занятие может вырасти в небольшое дело

Seasons of life
«Наше оружие — это разговоры»: почему тюрьмы в Норвегии считаются лучшими в мире «Наше оружие — это разговоры»: почему тюрьмы в Норвегии считаются лучшими в мире

Что произойдет, если мы начнем относиться к преступникам как к обычным людям?

Psychologies
Каким он парнем был Каким он парнем был

«Ученик»: экранизация первых шагов Дональда Трампа в бизнесе

Дилетант
Открыть в приложении