Максим Литвак: исследования лунного грунта помогут выбрать место для базы на Луне
14 октября 2016
Фото: Редкие земли
Прежде чем отправлять на Луну пилотируемые миссии, следует провести масштабные исследования с помощью автоматических аппаратов, полагает Максим Леонидович Литвак, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией нейтронной и гамма-спектроскопии ИКИ РАН.
В докладе «Instrumentations for polar regolith analysis of Luna-25 and Luna-27 spacecraft», прочитанном на «Седьмом Московском международном симпозиуме по исследованиям солнечной системы», он рассказал о миссиях «Луна-25» и «Луна-27», целью которых станет отработка технологий посадки и ряд исследований, связанных с лунным грунтом.
В интервью журналу «Редкие земли» ученый рассказал, какие исследования будут проведены лунными зондом «Луна-25», который планируется к запуску в 2019 году.
Как отметил Максим Литвак, у этой миссии есть два аспекта: во-первых, научный, и, во-вторых, связанный с освоением Луны.
«Научный аспект заключается в том, что миссии полетят к высоким широтам, в те места, где никто никогда не садился, и про которые мы точно знаем с помощью орбитальных наблюдений, что там все по-другому. Например, там может сохраняться и водяной лед - где-то в кратерах, или на небольшой глубине под грунтом в окрестностях кратера Там могут сохраняться всякие летучие вещества - все, на Луну привносилось, могло просто там осесть на какую-то глубину и там храниться, имея изоляцию от внешней среды. У водяного льда точкой бесконечного существования считается 110 Кельвина. Но если температура поднимется на 10 градусов, то скорость испарения сразу возрастет на несколько порядков. Поэтому очень важно залезть туда и копнуть там, где все это сохранилось», - сказал Литвак.
Поэтому, отметил Максим Леонидович, даже на первой миссии, которая «маленькая, легкая и преследует технологические задачи - спустя 40 лет снова отработать посадку» будут стоять приборы, которые попытаются заглянуть вглубь лунного грунта. Как он полагает, в тех местах, где сядет «Луна-25», возможно наличие рыхлого слоя, хотя, он не исключает, что в этих широтах, наоборот, может быть достаточно твердая поверхность, которая не позволит провести планируемые исследования.
Поэтому, отметил Максим Леонидович, даже на первой миссии, которая «маленькая, легкая и преследует технологические задачи - спустя 40 лет снова отработать посадку» будут стоять приборы, которые попытаются заглянуть вглубь лунного грунта. Как он полагает, в тех местах, где сядет «Луна-25», возможно наличие рыхлого слоя, хотя, он не исключает, что в этих широтах, наоборот, может быть достаточно твердая поверхность, которая не позволит провести планируемые исследования.
«Во-первых, на зонде будет манипулятор, который будет оснащен ковшиком и заборником. Если повезет, то он сантиметров на 30 сможет туда проникнуть вглубь и взять пробу. Я думаю, там, где сядет «Луна-25», грунт рыхлый. Но есть предположение, что, там, где сядет «Луна-27», в более полярных широтах, есть лед, замерзший в порах. Тогда грунт может быть очень твердым, потому что при таких температурах возможно образование очень твердой поверхности. Кстати это стало одной из причин того, почему в миссии «Розетта» не смогли закрепиться - не получилось пробурить. Но первая миссия сядут в таком месте, где скорее всего будет рыхлый грунт, и поэтому она сможет взять пробу. Правда, это не та глубина, на которую хочется забраться, но зато можно будет убрать верхний слой и посмотреть, что находится внизу».
Как пояснил Литвак, каким будет грунт в месте высадки, никто предсказать не может. Те образцы, которые были привезены на Землю предыдущими лунными миссиями, не дают полный ответ на этот вопрос, потому что астронавты NASA в основном привозили камни, а советские лунные миссии делали заборы лунного грунта в районе экватора (например, «Луна-24» привезла керны глубиной до двух метров без нарушения стратиграфии). От того, каким окажется состав и форма частиц лунного грунта, будут зависеть возможности его использования пилотируемыми миссиями - от строительстве лунных баз с помощью 3D-технологий до создания на основе лунного реголита субстрата для выращивания растений на лунной базе.
«У грунта сложный состав, и размер гранул меняется с глубиной, и плотность - снаружи рыхлая, а потом по экспоненте начинает возрастать. И форма частиц особая - как бы изрезанная. Нам важно знать размеры, потому что для каких-то работ необходимо, чтобы частичка была не гладкая, а раздробленная, с острыми краями. Сейчас у нас все имеющиеся данные - из того, что мы привезли с экватора, а какой реголит на полюсе - никто не знает. Все знают, что там частички могут быть другой формы. Примерно понимают элементный состав, так как его измерили с орбиты, а как они выглядит - наверное, мы первые узнаем. Это стратегия не только нашего агентства - привезти полярный лунный грунт», - сказал Литвак.
По словам Максима Литвака, на аппарате будет установлен нейтронный гамма-спектрометр, и с его помощью можно будет узнать состав грунта примерно на полметра в глубину. Также будут установлены приборы, которые будут оценивать внешние условия. Будут проведены исследования пылевой составляющей, по которым ученые определят, насколько лунная пыль наэлектризована и абразивна. Также будет установлен прибор, который будет изучать взаимодействия солнечного ветра с поверхностью Луны, измерять заряженные частицы, как прямые, так и отраженные. Будут установлены камеры: одна камера будет снимать панорамы, причем предполагается возможность съемки с разными фильтрами, что даст возможность получить информацию об элементном составе поверхности Луны. Вторая камера, производящая съемку в ИК-диапазоне, будет установлена на манипуляторе, что даст возможность сканировать пространство вокруг посадочного аппарата. Как пояснил исследователь, камера «нацелена на поиски воды - по линии поглощения она сможет смотреть за молекулами воды, гидроксильными группами в самом верхнем слои, или может быть, на той глубине, куда разроет манипулятор».
Как пояснил Литвак, каким будет грунт в месте высадки, никто предсказать не может. Те образцы, которые были привезены на Землю предыдущими лунными миссиями, не дают полный ответ на этот вопрос, потому что астронавты NASA в основном привозили камни, а советские лунные миссии делали заборы лунного грунта в районе экватора (например, «Луна-24» привезла керны глубиной до двух метров без нарушения стратиграфии). От того, каким окажется состав и форма частиц лунного грунта, будут зависеть возможности его использования пилотируемыми миссиями - от строительстве лунных баз с помощью 3D-технологий до создания на основе лунного реголита субстрата для выращивания растений на лунной базе.
«У грунта сложный состав, и размер гранул меняется с глубиной, и плотность - снаружи рыхлая, а потом по экспоненте начинает возрастать. И форма частиц особая - как бы изрезанная. Нам важно знать размеры, потому что для каких-то работ необходимо, чтобы частичка была не гладкая, а раздробленная, с острыми краями. Сейчас у нас все имеющиеся данные - из того, что мы привезли с экватора, а какой реголит на полюсе - никто не знает. Все знают, что там частички могут быть другой формы. Примерно понимают элементный состав, так как его измерили с орбиты, а как они выглядит - наверное, мы первые узнаем. Это стратегия не только нашего агентства - привезти полярный лунный грунт», - сказал Литвак.
По словам Максима Литвака, на аппарате будет установлен нейтронный гамма-спектрометр, и с его помощью можно будет узнать состав грунта примерно на полметра в глубину. Также будут установлены приборы, которые будут оценивать внешние условия. Будут проведены исследования пылевой составляющей, по которым ученые определят, насколько лунная пыль наэлектризована и абразивна. Также будет установлен прибор, который будет изучать взаимодействия солнечного ветра с поверхностью Луны, измерять заряженные частицы, как прямые, так и отраженные. Будут установлены камеры: одна камера будет снимать панорамы, причем предполагается возможность съемки с разными фильтрами, что даст возможность получить информацию об элементном составе поверхности Луны. Вторая камера, производящая съемку в ИК-диапазоне, будет установлена на манипуляторе, что даст возможность сканировать пространство вокруг посадочного аппарата. Как пояснил исследователь, камера «нацелена на поиски воды - по линии поглощения она сможет смотреть за молекулами воды, гидроксильными группами в самом верхнем слои, или может быть, на той глубине, куда разроет манипулятор».
Как отметил Литвак, набор инструментов может измениться, если какие-то приборы не будут готовы в срок.
«Сейчас важно, чтобы аппарат улетел. Его главная задача - сесть. На нем будет порядка десяти научных приборов научных, и еще несколько приборов, которые будут обеспечивать его функционирование, обеспечивать коммуникацию, питание забирать и раздавать команды. Будет стоять европейская камера, которая является одним из элементов точной посадки и будет использоваться на «Луна-27»: когда аппарат будет спускаться, она будет снимать поверхность, потому что в следующей миссии будет нужно не просто снимать, а анализировать, как точно сеть - то есть она нужна, чтобы получить картинку и по той картинке выбрать место. Так что там такой вполне приличный набор, чтобы сесть, посмотреть вглубь и увидеть, что находится снаружи».
Все эти данные, как пояснил ученый, будут важны для выбора места строительства такой базы. Одним из самых важных факторов при выборе станет наличие запасов подповерхностного льда. Именно он сегодня считается первоочередным «ценным ресурсом» Луны, так как его теоретически можно будет использовать и для систем жизнеобеспечения, и как ракетное топливо. Поэтому одна из целей российской лунной программы — поиск и картирование запасов водяного льда в грунте спутника нашей планеты.
Как сообщил в своем выступлении руководитель отделения ядерной планетологии ИКИ РАН Игорь Митрофанов, на сегодняшний день местом посадки зонда «Луна-25» выбран кратер Manzinus, но окончательно место посадки будет определено в 2017 году.
«Сейчас важно, чтобы аппарат улетел. Его главная задача - сесть. На нем будет порядка десяти научных приборов научных, и еще несколько приборов, которые будут обеспечивать его функционирование, обеспечивать коммуникацию, питание забирать и раздавать команды. Будет стоять европейская камера, которая является одним из элементов точной посадки и будет использоваться на «Луна-27»: когда аппарат будет спускаться, она будет снимать поверхность, потому что в следующей миссии будет нужно не просто снимать, а анализировать, как точно сеть - то есть она нужна, чтобы получить картинку и по той картинке выбрать место. Так что там такой вполне приличный набор, чтобы сесть, посмотреть вглубь и увидеть, что находится снаружи».
Все эти данные, как пояснил ученый, будут важны для выбора места строительства такой базы. Одним из самых важных факторов при выборе станет наличие запасов подповерхностного льда. Именно он сегодня считается первоочередным «ценным ресурсом» Луны, так как его теоретически можно будет использовать и для систем жизнеобеспечения, и как ракетное топливо. Поэтому одна из целей российской лунной программы — поиск и картирование запасов водяного льда в грунте спутника нашей планеты.
Как сообщил в своем выступлении руководитель отделения ядерной планетологии ИКИ РАН Игорь Митрофанов, на сегодняшний день местом посадки зонда «Луна-25» выбран кратер Manzinus, но окончательно место посадки будет определено в 2017 году.
- 23 сентября 2024 ОТ ВОЗРОЖДЕНИЯ МАГНИТНОГО ПРОИЗВОДСТВА К СОЗДАНИЮ НОВОЙ ИНДУСТРИИ В РФ
- 14 сентября 2024 "Задачи будут решены" – О беспилотниках из первых рук
- 31 августа 2024 ВИКТОР САДОВНИЧИЙ: «ЕСЛИ БЫ НЕ МОСКОВСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, РОССИЯ БЫЛА БЫ ДРУГОЙ»
- 29 августа 2024 Торговая война Китая и США – КНР вводит новый ограничения на рынке РЗМ
- 6 августа 2024 БЫТЬ ЛЕОНАРДО СОВРЕМЕННОСТИ
- 17 июля 2024 Техногенные месторождения. Время разобраться: что выбросить, что оставить для внуков, что использовать сейчас.
- 8 июля 2024 АЛЕКСЕЙ МАСЛОВ: МЫ ЗАЩИЩАЕМ НАЦИОНАЛЬНЫЙ РЫНОК
- 29 июня 2024 От солнечной энергетики – к микроэлектронике
- 19 июня 2024 НОВОЕ ЗВУЧАНИЕ ПЕРМСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
- 15 июня 2024 МИРОВОЙ ДЕФИЦИТ ВО БЛАГО РОДИНЫ
- 12 июня 2024 АЛЕКСЕЙ ШЕМЕТОВ: «ПЕРЕД СМЗ СТОИТ ГОСУДАРСТВЕННОГО МАСШТАБА ЗАДАЧА»
- 5 июня 2024 НАУКА КАК ИНСТРУМЕНТ БОРЬБЫ ЗА МИР И НЕЗАВИСИМОСТЬ
- 4 июня 2024 РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПОМОГУТ РАССЕЯТЬ ТЬМУ - НОВЫЙ ТРЕНД В ФОТОЭЛЕКТРОНИКЕ
- 17 мая 2024 "Энергетический суверенитет начинается с 5 мегаватт"
- 18 апреля 2024 РЕДМЕТ-2024