На борту «Лунного разведывательного орбитера», запущенного NASA, идет корректировка работы нового нейтронного телескопа ЛЕНД. Он разработан в Институте космических исследований Российской академии наук. В ближайшее время телескоп начнет передавать данные, которые помогут понять, есть на Луне лед или нет. ЛЕНД начал действовать 19 июля. Прибор включили через сутки после того, как космический аппарат двинулся к Луне. С тех пор ЛЕНД непрерывно получает данные о состоянии естественного спутника Земли. Но самые главные измерения начнутся в ближайшее время. Возможно, они позволят определить, действительно ли вокруг полярных кратеров Луны находятся ледовые отложения. Ответ на этот вопрос серьезно повлияет на дальнейшую программу освоения не только Луны, но и всей солнечной системы. О том, как и зачем на Луне ищут воду, рассказал в интервью Ольге Орловой (Радио Свобода) руководитель эксперимента, заведующий лабораторией космической гамма-спектроскопии Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов.
— Как наиболее оптимально можно воспользоваться самым близким к нам небесным объектом?
— Во-первых, это будет исследовательская лаборатория для изучения самой Луны и для изучения космоса с поверхности Луны. Во-вторых, это будет некая перевалочная база, промежуточный космодром, с которого, может быть, будет эффективнее организовывать полеты на Марс и в другие дальние районы Солнечной системы. И, в третьих, Луна будет источником промышленного освоения. На Луне есть много перспективных ресурсов, и в будущем, я думаю, выяснится, что добывать и перерабатывать эти ресурсы на Луне гораздо выгоднее, чем на Земле.
Возможно, это будут природные ресурсы, которые содержат редкие элементы, редкие минералы. Такая руда должна быть подвергнута большому циклу обработки, и масса продукта, который в итоге получают, на порядки меньше исходного сырья. Ясно, что никто не будет возить с Луны пустую породу. Это совершенно неэффективно. Но получать какие-то вещества на поверхности Луны с большим расходованием энергии, с большим расходованием исходных минералов может стать выгодным. Чтобы не загрязнять Землю, не портить дальше экологию, чтобы не создавать на Земле мощные энергетические установки.
— Не все специалисты согласны с таким интенсивным использованием земного спутника – слишком много проблем возникнет в таком случае из-за загрязнения стратосферы и верхних слоев атмосферы продуктами выбросов мощных ракет, которые будут курсировать к Луне. Но если все-таки хотя бы часть планов по заселению Луны будет воплощена, то одним из ключевых элементов для их реализации является вода. Она нужна как источник кислорода для космонавтов.
Вода необходима для получения водородного топлива для двигателей. Ну, и сама по себе вода в натуральном жидком виде потребуется для технических и биологических нужд, если на Луне будет создана космическая база. Однако помимо практических целей, поиски воды представляют еще огромный интерес для биологов и физиков. Почему?
— Если действительно окажется, что в полярных областях Луны есть отложения льдов, то надо понимать, что эти льды на Луне были перенесены кометами. Исходно, когда Луна образовалась на раннем этапе солнечной системы, там, конечно, никаких льдов не было. Но затем огромные ледяные глыбы, которые мы наблюдаем как кометы, сталкивались, взрывались, возникала эпизодическая атмосфера из водяного пара. И пар конденсировался в этих холодных ловушках и превращался в слой водяного инея.
Затем прилетала следующая комета, возникал следующий слой. И поэтому страшно интересно изучить эту слоистую структуру. Это на самом деле летопись, хронология всей истории Солнечной системы, интенсивности бомбардировок, характерного размера этих первичных комет. То есть, все это позволит изучить хронологию вглубь.
И если правы люди, которые считают, что жизнь на Землю была перенесена из космоса, то наиболее вероятные переносчики этих спор жизни — кометы. И тогда в тех льдах, которые на поверхности Луны сохранились, эти споры могут сохраниться. То есть, мы можем получить доступ к естественному космическому рефрижератору, который сохранил эти возможные споры жизни, из которых развилась земная жизнь.
И я хочу подчеркнуть, что нет никакого другого места в окружающем нас ближайшем космосе, в наших окрестностях, где бы это исследование было бы лучше провести. Луна – это уникальный объект, где такую теорию можно проверить напрямую.
— Нейтронный телескоп ЛЕНД будет наблюдать за Луной еще год. А тем временем в Институте космических исследований ведутся работы над созданием новых нейтронных телескопов для американского марсохода Martian Scientific Laboratory и для проекта ЕКА Bepi Colompbo на Меркурий. Они тоже будут искать воду на Марсе и на Меркурии?
— Да, все эти приборы — по сути, использование методов ядерной физики в космических исследованиях. Наука, которой мы занимаемся, имеет в Академии наук тему «ядерная планетология». Почему методы ядерной физики так хороши для поиска именно воды? Тут действительно неважно, в какой форме находится вода — лед, жидкость или химически связанная вода. Потому что в основном мы чувствуем водород. Под воздействием заряженных частиц и нейтронов вещество в том случае, если там много водорода, существенно меняет спектр вторичного нейтронного излучения.
И когда мы регистрируем нейтроны, то по спектру излучения, по потоку частиц разной энергии мы можем определить содержание водорода с достаточной долей достоверности. А уже затем, исходя из результатов обработки данных, других предположений, мы пересчитываем это количество водорода, которое имеется в каждом кубическом сантиметре вещества, в содержание воды или водяного льда.
Это тот же самый принцип, который на Земле в геологии называется «нейтронный каротаж». Точно так же опускают аналогичные приборы в шахты или в скважины, когда ищут нефть. То есть, каждый раз, когда людям надо обнаружить вещество с высоким содержанием водорода, используют такой метод нейтронного зондирования.
— На работе вашей лаборатории и института как-то отразилось намерение Министерства науки и образования исключить космические технологии из числа приоритетных?
— Мы об этом вообще ничего не знаем. Наши проекты осуществляются под руководством Роскосмоса. И мне кажется, что к нашим исследованиями продолжают относиться, как к приоритетным. И я уверен, что так оно и останется, потому что тот высочайший потенциал, который Россия еще сохраняет в этом направлении, надо сохранять и развивать. Это настолько очевидная мысль, что я практически уверен в том, что приоритетность космических исследований обязательно сохранится.
