В новом исследовании ученые представили анализ состояния химических веществ, расположенных в темных кратерах на поверхности Луны, а также условий, необходимых для их извлечения как ресурсов в ходе будущих миссий.

Ось вращения Земли наклонена к плоскости орбиты нашей планеты вокруг Солнца, поэтому иногда к нашей звезде бывает обращено то северное, то южное полушарие планеты – и это принято называть временем года в соответствующем полушарии. Луна почти не имеет наклона оси вращения, поэтому близ ее полюсов имеются кратеры, куда практически никогда не попадает солнечный свет. Если в эти кратеры проникают пары летучих соединений, то они остаются в этих кратерах навсегда. Поэтому темные кратеры в окрестностях полюсов Луны ученые называют «холодными ловушками».

В новом исследовании группа планетологов из Университета Джона Хопкинса, США, проанализировала результаты наблюдения поверхности Луны при помощи орбитального аппарата НАСА Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), указывающие на наличие твердого диоксида углерода, или углекислоты, в темном кратере под названием Фаустини. Чтобы оценить вероятность того, что это не идентифицированное окончательно вещество является диоксидом углерода, исследователи поставили перед собой задачу понять, насколько много требуется взять диоксида углерода для получения заданного количества этого материала в твердой форме внутри «холодной ловушки». Авторы работы использовали метод вероятностного анализа, называемый симуляцией Монте-Карло, чтобы определить требуемое количество исходного материала. В модель было включено также влияние распада молекул под действием солнечного света на поверхности Луны до достижения ими «холодной ловушки».

Результаты моделирования показали, что из всего количества диоксида углерода на поверхности Луны примерно от 15 до 20 процентов его попадает в конечном счете на дно темных кратеров. Эти цифры оказались значительно выше, по сравнению с результатами предыдущих расчетов, поэтому они стали неожиданностью для исследователей, учитывая также относительно небольшую площадь поверхности «холодных ловушек».

Исследование было представлено Даной Хёрли (Dana Hurley), планетологом из Университета Джона Хопкинса, на Осеннем собрании Американского геофизического союза, проходившем на прошлой неделе в Сан-Франциско.