В продължение на половин век хората смятаха, че разбират Луната – статичен, лишен от въздух и вода свят, в който няма много загадки за разгадаване. Но орбиталните инструменти и роботизираните мисии доказаха обратното. Най-изследваният спътник в Слънчевата система е по-сложен, отколкото изглежда, а много фундаментални въпроси остават без отговор.

НАСА се готви да се завърне на Луната с програмата Artemis. Докато Artemis II и III ще бъдат мисии в орбита около спътника, Artemis IV ще изпрати астронавти на повърхността за първи път от ерата на Apollo. Амбициозният план цели да положи основите на устойчиво присъствие, което да осигури постоянен поток от данни и проби.

Новите технологични възможности и очакваният приток на проби от лунната повърхност създават предпоставки за разрешаването на дългогодишни научни въпроси. Макар отговорите да не бъдат изяснени незабавно, напредъкът в изследванията доближава научната общност до ключови разкрития, пише Wired. 

Мисията трябва да завърши с приводняване в Тихия океан край бреговете на Калифорния около 17:00 ч. местно време в петък

Астронавтите от Artemis II поемат обратно към Земята след рекордно пътуване до Луната

Какъв е произходът на Луната?

Доминиращата теория предполага, че Луната се е формирала след сблъсък между протоземята и планета с размерите на Марс преди около 4,5 милиарда години. Част от изхвърления материал се е обединил и втвърдил, образувайки спътника, който днес обикаля около Земята.

Тази хипотеза обаче се основава на сложни симулации и ограничен набор от проби, донесени от мисиите Apollo преди 50 години. Прекият достъп до нови, непроменени скали, комбиниран със съвременни методи за анализ, може да предостави много по-солидни доказателства. За целта ще бъде необходимо да се достигне до по-дълбоки слоеве, като например фрагменти от мантията, разкрити в кратери или зони на удар, както и да се възстанови хронологията на древния лунен магмен океан. 

Колко вода има на Луната и каква е тя? Преди половин век се смяташе, че Луната е напълно суха. Оттогава учените установиха наличие на лед в постоянно засенчените кратери на южния полюс, както и вода, заключена в кристална структура в минералите на повърхността. Големият въпрос е колко е количеството и дали тя може да бъде използвана за бъдещи лунни бази.

Една от първите задачи на бъдещите мисии Artemis ще бъде изследването на тези кратери. Ако бъде открит лед, ще трябва да се установи дали е смесен с реголита, дали образува компактни слоеве, или съществуват по-чисти залежи. В най-добрия случай ресурсът е изобилен и може да се използва за производство на кислород или гориво. В най-лошия – е толкова разпръснат, че добивът му би бил неосъществим.

Каква е вътрешната структура на Луната?

Вътрешната структура на Луната остава една от големите неизвестни. Сеизмометрите от ерата на Apollo регистрираха както дълбоки, така и плитки „лунотресения“, но данните са оскъдни и идват само от един регион. Сегашните гравитационни и термични модели дават обща представа за вътрешността, но са далеч от подробна карта.

Освен това агенцията подготвя изстрелването на космически апарат с ядрено задвижване до Марс

НАСА ще строи база на Луната

Устойчивото човешко присъствие би позволило на изследователите да разположат сеизмометри в райони, които досега не са били изучавани, и да разширят глобалното покритие. С модерна мрежа разделителната способност на данните ще се увеличи значително и учените ще могат по-добре да определят размера на ядрото, структурата на мантията и разпределението на остатъчната топлина. Картината няма да бъде съвършена, но ще е най-пълната досега. 

Защо тъмната страна е толкова различна?

 Ако Луната е едно цяло тяло, защо далечната ѝ страна е по-груба и осеяна с кратери, докато близката е по-гладка и покрита с базалтови „морета“? Тази асиметрия е една от големите съвременни загадки. Съществуват различни обяснения – от разлики в първоначалната топлина до вариации в кристализацията на магмения океан или гравитационното влияние на Земята. Нито едно от тях обаче не дава пълно обяснение.

Завръщането на Луната отваря възможност за първите пилотирани експедиции до повърхността на тъмната страна. Ако бъдат събрани проби, учените ще могат да определят нейната възраст, състав и термична еволюция – ключови данни за решаването на загадка, която остава без отговор от десетилетия.

Какво се е случило с магнитното поле на Луната?

Анализът на пробите от мисиите Apollo разкрива неочакван феномен: наличието на остатъчен магнетизъм в много от тях, което предполага, че в миналото Луната е притежавала мощно вътрешно магнитно поле. Настоящите модели за нейния мащаб и вътрешна структура обаче сочат, че спътникът е твърде малък и с недостатъчно горещо ядро, за да поддържа стабилно глобално динамо за продължителен период.

Предстоящите експедиции могат да хвърлят светлина върху тази загадка чрез нови проби от различни региони и по-прецизни магнитни измервания. С добре датирани скали и по-точни данни за вътрешността учените ще могат да възстановят кога е съществувало това поле и колко силно е било.

Когато астронавтите преминат зад далечната страна на Луната, комуникацията с тях ще прекъсне

Четиридесетте минути, в които екипажът на Artemis II ще загуби връзка със Земята

Луната – междинна спирка или космическа лаборатория

За разлика от ерата на Apollo, днес Луната не е крайна цел, а отправна точка за нов етап от изследванията. Това, което ще се случи през следващото десетилетие, няма само да помогне за решаването на съществуващи загадки – то ще промени начина, по който разбираме скалистите светове, формирането на планетите и границите на човешкото изследване на Космоса.

Човечеството може и да не получи всички отговори, но за първи път от половин век ще задава правилните въпроси.