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

Страна пяти сфер Страна пяти сфер

В Индии пять чувств используются не только по назначению, но и по максимуму

Вокруг света
Грозные «молодцы» мчались по рельсам Грозные «молодцы» мчались по рельсам

Рассвет и закат боевого железнодорожного ракетного комплекса (БЖРК)

Наука и техника
Тройное открытие Тройное открытие

Что это – трикладушка? Гармошка? Складной планшет?

ТехИнсайдер
Каким он парнем был Каким он парнем был

«Ученик»: экранизация первых шагов Дональда Трампа в бизнесе

Дилетант
Как мужчины с Ближнего Востока используют подводку для глаз из сурьмы и портят себе глаза Как мужчины с Ближнего Востока используют подводку для глаз из сурьмы и портят себе глаза

Кохль — не просто косметическое средство, а символ культурной идентичности

ТехИнсайдер
Юра, мы все развенчали Юра, мы все развенчали

«Мифология советского космоса»: деконструкция космического нарратива

Weekend
Срамота в глазах смотрящего Срамота в глазах смотрящего

«Партенопа»: Паоло Соррентино показывает красивое

Weekend
Как правильно выражать гнев: 4 этапа проживания негативных эмоций Как правильно выражать гнев: 4 этапа проживания негативных эмоций

Всегда ли стоит выражать свой гнев и как прожить его без вреда?

Psychologies
Кукольный бум Кукольный бум

Как культура осмысляла историю одной женщины, ушедшей из семьи

Weekend
Переплавка Луны омолодила ее на пару сотен миллионов лет Переплавка Луны омолодила ее на пару сотен миллионов лет

Планетологи заново оценили возраст Луны, теперь он составляет 4,43–4,53 млрд лет

N+1
11 возможных причин того, что вы все еще одна 11 возможных причин того, что вы все еще одна

Скорее всего, у того, что вы пока не в отношениях, есть весомая причина

Psychologies
От гордыни до похоти: какие бывают семь смертных грехов и актуальны ли они сегодня От гордыни до похоти: какие бывают семь смертных грехов и актуальны ли они сегодня

Какой посыл несет в себе каждый из смертных грехов?

ТехИнсайдер
Грибоедов. Русская драма Грибоедов. Русская драма

«Гениальнейшей русской драмой» назвал «Горе от ума» А. Блок. Где же драма?

Знание – сила
Ближайшее окружение Ближайшее окружение

Всегда ли удается разместить произведения современного искусства в квартире

СНОБ
У последнего редута У последнего редута

Бенито Муссолини закончил политическую карьеру главой марионеточного государства

Дилетант
Как подготовиться Новому году и не сойти с ума Как подготовиться Новому году и не сойти с ума

Как получить максимум удовольствия и минимум стресса в декабре

Grazia
Славная традиция: когда и зачем был построен пряничный домик Славная традиция: когда и зачем был построен пряничный домик

Зачем на новый год собирают пряничные домики?

ТехИнсайдер
«Заткнись ради команды»: биатлонистки рассказали о сексуальном насилии в сборной «Заткнись ради команды»: биатлонистки рассказали о сексуальном насилии в сборной

Почему в сборной США по биатлону процветало сексуальное насилие?

Forbes
Жито Жито

Удивительно, как можно попасть в жернова истории и построить целый хутор

Seasons of life
Травля на работе: как уцелеть в недружелюбном коллективе Травля на работе: как уцелеть в недружелюбном коллективе

Что такое моббинг и можно ли ему противостоять?

Psychologies
Болезнь начинается раньше, чем мы думаем: как узнать о деменции за годы до ее проявлений Болезнь начинается раньше, чем мы думаем: как узнать о деменции за годы до ее проявлений

4 симптома, которые могут с высокой вероятностью указать на развитие деменции

Psychologies
Как стать лучше: 5 маленьких шагов к большим переменам Как стать лучше: 5 маленьких шагов к большим переменам

Поговорим о пяти привычках, которые помогут вам день ото дня становиться лучше

Psychologies
Скрытые отсылки: 6 фильмов и сериалов с интересными пасхалками Скрытые отсылки: 6 фильмов и сериалов с интересными пасхалками

6 фильмов и сериалов со скрытыми намеками

Maxim
Как стресс, нагрузки и навязанные стандарты красоты влияют на женское здоровье Как стресс, нагрузки и навязанные стандарты красоты влияют на женское здоровье

Как пропадают месячные и при чем здесь расстройства пищевого поведения

Forbes
Желтая кофта Маяковского: как поэты Серебряного века становились иконами стиля Желтая кофта Маяковского: как поэты Серебряного века становились иконами стиля

Как галстук-бант и желтая кофта Маяковского стали символами нового искусства

Forbes
РНК-интерференция снизила уровень липопротеина (а) во второй фазе испытаний РНК-интерференция снизила уровень липопротеина (а) во второй фазе испытаний

Ученые: об успехе испытаний препарата на основе малой интерферирующей РНК

N+1
«Друзья идей»: платоновская красота математики в зеркале медиа «Друзья идей»: платоновская красота математики в зеркале медиа

Как сохранить в России интерес к фундаментальной науке

Наука
В кругу друзей В кругу друзей

Новый год – самое время, чтобы исправить ошибки и наладить контакт с окружающими

Лиза
Каникулы новой жизни Каникулы новой жизни

Как не превратить новогодние каникулы в пытку бездельем и обжорством

Лиза
Помощники РПКСН Помощники РПКСН

Роль флота в структуре ядерного сдерживания

Обозрение армии и флота
Открыть в приложении