NASA разработало нейтронный спектрометр для поиска водорода под поверхностью Луны
Для жизни на Луне необходима вода. Не только для питья, но и для получения водорода и кислорода, которые могут быть использованы для производства ракетного топлива и дыхательной смеси. Доставка достаточного количества воды с Земли для долгосрочных миссий крайне затратна, но на Луне уже может быть всё необходимое — лёд, скрытый в постоянно затенённых кратерах на южном полюсе.
NASA разработало компактный инструмент — Neutron Spectrometer System (NSS), который способен обнаруживать водород под поверхностью Луны без бурения. Водород, как известно, является ключевым элементом воды. NSS будет установлен на луноходе LUPEX, совместной миссии Японии (JAXA) и Индии (ISRO), которая планируется к запуску не ранее 2028 года.
Поверхность Луны постоянно подвергается воздействию космических лучей, которые выбивают нейтроны из лунного грунта. Эти нейтроны взаимодействуют с атомами водорода, эффективно поглощаясь в водородсодержащих слоях. NSS фиксирует снижение количества нейтронов на поверхности, что указывает на наличие водорода под реголитом.
Для детекции используется гелий-3, который чувствителен к нейтронным взаимодействиям. При столкновении нейтрона с атомом гелия-3 возникает электрический импульс, позволяющий определить концентрацию водорода на глубине до одного метра.
«Сейчас существует пробел в нашем понимании распределения лунного льда на малых масштабах. Единственный способ понять, где и сколько льда находится, — это исследовать поверхность», — отметил Рик Элфик, руководитель NSS в Исследовательском центре Эймса NASA.
LUPEX — не единственная миссия с NSS. NASA разрабатывает серию подобных инструментов для других проектов. Один из них будет установлен на луноходе VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), а другой — на микророботе MoonRanger, созданном Университетом Карнеги-Меллона. Эти миссии помогут создать детальную карту ресурсов южного полюса Луны, что станет основой для будущих исследований и создания постоянной базы за пределами Земли.
Использование NSS позволит не только определить наиболее перспективные локации для добычи воды, но и ускорить подготовку к долгосрочным лунным миссиям.