НАСА выбирает место для базового лагеря на Луне

Американские астронавты в 2024 году сделают свои первые шаги к Южному полюсу Луны: стране экстремального света, крайней темноты и замерзшей воды, которая позволит совершить прыжок в глубокий космос.

Ученые и инженеры помогают НАСА определить точное местоположение концепции базового лагеря Артемиды. Среди множества вещей, которые НАСА должно учитывать при выборе конкретного места, есть две ключевые особенности: площадка должна находиться под постоянным солнечным светом для питания базы и умеренными резкими перепадами температуры, и она должна обеспечивать легкий доступ к темным зонам, где может храниться вода в форме льда.

Хотя в районе Южного полюса много хорошо освещенных областей, некоторые части видят больше или меньше света, чем другие. Ученые обнаружили, что на больших высотах, например на краях кратеров, астронавты будут видеть более длительные периоды света. Но дно некоторых глубоких кратеров окутано почти постоянной темнотой, поскольку солнечный свет на Южном полюсе падает под таким низким углом, что касается только их краев.

Эти уникальные условия освещения связаны с наклоном Луны и топографией региона Южного полюса. В отличие от Земли, наклоненной на 23,5 градуса, Луна наклонена вокруг своей оси всего на 1,5 градуса. В результате ни одно из полушарий Луны не наклоняется заметно к Солнцу или от него в течение года, как это происходит на Земле – явление, которое дает нам более солнечные и темные времена года. Это также означает, что высота Солнца в небе на полюсах Луны не сильно меняется в течение дня. Если бы человек стоял на вершине холма возле Южного полюса Луны в светлое время суток в любое время года, он бы увидел, как Солнце движется по горизонту, скользит по поверхности, как фонарик, лежащий на столе.

«Это такая впечатляющая местность, – сказал У. Брент Гарри, геолог из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

Гарри работает с инженерами в виртуальном туре по Южному полюсу Луны, чтобы помочь космонавтам, ученым и специалистам по планированию миссий погрузиться в экзотическую среду этого региона, поскольку они готовятся к возвращению человека на Луну.

Хотя для базового лагеря потребуется много света, космонавтам также важно иметь возможность совершать короткие поездки в постоянно темные кратеры. Ученые ожидают, что в этих затененных кратерах есть резервуары с замороженной водой, которую исследователи могут использовать для жизнеобеспечения.

«Одна из идей состоит в том, чтобы разбить лагерь в освещенной зоне и пройти в эти кратеры, которые исключительно холодны», – сказал ученый-планетолог Годдарда из НАСА Дэниел П. Мориарти , который участвует в группе анализа и планирования НАСА на Южном полюсе. Температура в некоторых из самых холодных кратеров может опускаться до -235 градусов по Цельсию.

Первоначальные планы включают посадку космического корабля на относительно ровную часть хорошо освещенного края кратера или гребня. «Вы хотите приземлиться на как можно более ровной площадке, поскольку вы не хотите, чтобы спускательный аппарат опрокинулся», – сказал Мориарти.

В идеале площадка для приземления должна быть отделена от других объектов базового лагеря, таких как среда обитания или солнечные батареи, не менее чем на 1 км. Он также должен быть расположен на другой высоте, чтобы предотвратить попадание падающего космического корабля на высокоскоростные обломки оборудования или областей, представляющих научный интерес. Некоторые ученые подсчитали, что, когда космический корабль запускает двигатели для мягкой посадки, он потенциально может распылить сотни килограммов поверхностных частиц, воды и других газов на несколько километров.

«Вы хотите воспользоваться преимуществами рельефа, например холмов, которые могут выступать в качестве барьеров для минимизации воздействия загрязнения, – говорит Рутан Льюис , инженер-биомеханик и промышленный инженер, архитектор и руководитель отдела анализа и планирования площадки НАСА на Южном полюсе. – Итак, при планировании мы учитываем расстояния, высоты и уклоны».

Подготовка к исследованию поверхности Луны выходит далеко за рамки проектирования и изготовления безопасных космических кораблей и скафандров. НАСА также должно обеспечить мобильность наземных транспортных средств и костюмов, необходимую для научных исследований, а также наличие у астронавтов инструментов, необходимых для идентификации и сбора образцов горных пород и почвы.

На Луне очень важно, чтобы территория вокруг места посадки и базового лагеря была как можно более нетронутой для ученых. Например, среди многих интересных особенностей региона Южного полюса является его расположение прямо между обращенной к Земле стороной Луны или ближней стороной и стороной, которую мы никогда не видим с Земли, известной как обратная сторона.

Эти два полушария геологически очень разные: дальняя сторона более сильно изрезана кратерами, а ее кора толще, чем на ближней стороне. Ученые не знают, почему две стороны образовались именно так.

Базовый лагерь Артемиды должен располагаться со стороны Земли, чтобы инженерам было проще использовать радиоволны для связи с астронавтами, работающими на Луне. Но ученые ожидают, что в течение миллиардов лет ударов метеоритов о поверхность Луны, камни и пыль из каждого полушария поднимались и рассыпались по всему другому, так что вполне возможно, что астронавты смогут собирать образцы на дальней стороне от своего базового лагеря на поверхности Луны.

Читайте обзоры:

-->