Введение

В 2026 году NASA, в сотрудничестве с международными партнёрами, запускает новый инструмент для поиска воды на Луне. Этот проект поддерживает амбициозные планы по исследованию и освоению спутника Земли. Инструмент, известный как Нейтронный спектрометр (NSS), будет установлен на луноходе, который в рамках миссии Lunar Polar Exploration (LUPEX), совместно организованной JAXA и ISRO, отправится на Южный полюс Луны не раньше 2028 года.

Значение поиска воды на Луне

Поиск воды на Луне имеет решающее значение для будущих миссий NASA и создания устойчивого человеческого присутствия на Луне. Вместо того чтобы полагаться исключительно на ресурсы, доставляемые с Земли, астронавты смогут использовать лунную воду для получения кислорода, ракетного топлива и других жизненно важных ресурсов.

Как работает Нейтронный спектрометр?

NSS работает на основе обнаружения водорода, который является ключевым элементом молекул воды (H₂O). В предыдущих миссиях были обнаружены признаки воды на Луне, но для создания подробных карт расположения и объёмов водных ресурсов необходимы наземные исследования.

Инструмент использует нейтроны, которые постоянно находятся в лунном грунте. Размер нейтронов схож с размером атомов водорода, и когда они взаимодействуют, наблюдается снижение количества среднеэнергетических нейтронов, что указывает на наличие водорода в подземных слоях.

Технологические детали NSS

Нейтронный спектрометр NSS использует «газовый пропорциональный счётчик», который состоит из двум трубок, наполненных редким газом гелий-3, чувствительным к нейтронам. Когда нейтроны сталкиваются с атомами гелия-3, они создают электрические импульсы, которые можно подсчитать, чтобы определить присутствие и количество водорода на глубине до трёх футов под поверхностью.

Будущие миссии и исследования

Оngoing исследования воды на Луне помогут определить, как астронавты смогут получить к ней доступ в будущем. Исследователи NASA разработали серию инструментов NSS для использования в различных миссиях, направленных на изучение Южного полюса Луны.

Первая миссия с использованием инструмента NSS была осуществлена на посадочном модуле Astrobotic, который был запущен в январе 2024 года. Несмотря на то, что посадка не состоялась, инструмент NSS успешно работал в течение 10 дней, собирая данные о частицах в открытом космосе, что подтвердило его работоспособность для будущих миссий.

В рамках программы Artemis NASA запланировал ещё одну миссию, VIPER (Rover для изучения летучих веществ), которая также будет оснащена инструментом NSS. В дополнение к этому, четвёртый инструмент NSS будет установлен на микророботе moonRanger, разработанном Университетом Карнеги Меллона.

Заключение

Планомерное исследование Луны и поиск водных ресурсов открывают новые горизонты для будущих космических исследований и возможного освоения. Инструмент NSS станет ключевым элементом в этом процессе, позволяя учёным лучше понимать распределение водяного льда и других ресурсов на Луне. Это, в свою очередь, поможет в планировании будущих миссий и обеспечении устойчивого присутствия человека на нашем спутнике.