Тайните на Луната - перфектната капсула на времето (СНИМКИ)

Мисията "Артемис II" на НАСА пое на 10-дневно пътешествие около Луната. Екипажът ще има невероятната възможност да види лунната повърхност, която никой човек досега не е виждал с просто око.

Докато астронавтите прелитат покрай загадъчната обратна страна на Луната, която никога не може да бъде видяна от Земята, те ще наблюдават част от спътника, който астронавтите от програмата "Аполо" не са успели да видят заради орбитите на своите капсули.

Предстоящата историческа мисия ще отбележи първия път от повече от 50 години, когато хора се отправят към околностите на естествения ни спътник, и ще постави началото на нова вълна от лунни изследвания, които могат да дадат отговор на дългогодишни въпроси.

„Наблюдаваме Луната през цялата човешка история, а тя е посещавана от астронавти и множество роботизирани мисии", казва професор Джеф Андрюс-Хана от Лунната и планетарна лаборатория към Университета в Аризона. „И все пак има толкова много неща, които не разбираме за Луната на най-базово ниво", допълва той.

Moonwalkers: Кои са астронавтите, стъпили на Луната (СНИМКИ)

Ключови проби, събрани по време на мисиите от програмата "Аполо" в края на 60-те и началото на 70-те години, са положили основите на днешното ни разбиране за Луната, допълва професорът. Лунните скали и почва са дали нови данни за нейния произход и състав, а по-нови анализи на неизследвани досега проби от "Аполо", както и на материали, събрани от роботизирани мисии, разкриват изненадващото наличие на вода, заключена в скали, които доскоро са смятани за напълно сухи. "Аполо" са достигали до райони близо до лунния екватор от видимата страна на Луната, където теренът е равен и астронавтите могат да останат в обхвата на комуникационните спътници. Учените обаче разбират, че тези проби не са напълно представителни за изключително разнообразната Луна, казва Андрюс-Хана.

Снимка: Едуин (Бъз) Олдрин близо до научен експеримент на лунната повърхност. Първото кацане на човек на Луната е на 20 юли 1969 г. Лунният модул „Орел“ успешно реализира мисията на "Аполо" 11, Getty Images

Изследването на различни лунни региони чрез програмата "Артемис" може да даде по-пълна картина на повърхността и състава на Луната, както и да разкрие улики защо близката и обратната ѝ страна се различават, колко вода съдържа тя и как се е развивал този сребрист небесен обект във времето. Нещо повече - изучаването на Луната би могло да хвърли светлина върху изгубени моменти от ранната история на Земята и да помогне за потвърждаване или опровергаване на преобладаващата теория, че естественият ни спътник се е образувал от удара на друго небесно тяло, сблъскало се с нашата планета преди милиони години.

„Мисля за Луната като за осмия континент на Земята“, казва Ноа Петро. Той е ​​ръководител на Лабораторията по планетарна геология, геофизика и геохимия на НАСА в Центъра за космически полети „Годард“ в Грийнбелт, Мериленд. „Когато изучаваме Луната, всъщност изучаваме продължението на Земята", допълва Петро.

"Аполо" разкрива историята за произхода на Луната

Всеки път, когато космически кораб се осмели да достигне повърхността на планета или астероид, най-доброто нещо, което може да направи, е да донесе "сувенир" на Земята, казва Барбара Коен, която е учен по проекта за мисията "Артемис V" - друго планирано кацане на Луната.

След като пробите от "Аполо" бяха върнати на Земята и анализирани, учебниците бяха актуализирани с много нова информация за Луната. „Мисля, че е важно да осъзнаем колко малко знаехме за Луната преди програмата „Аполо“, казва доцент Пол Хейн от катедрата по астрофизични и планетарни науки в Лабораторията за атмосферна и космическа физика към Университета на Колорадо в Боулдър.

„Артемис II” влезе в зоната на лунното притегляне

Снимка: Астронавтът Дейвид Скот отдава почит до знамето на САЩ на 30 юли 1971 г. на Луната по време на мисията" Аполо" 15, Getty Images

Преди кацанията на Луната учените спореха дали спътникът е възникнал другаде в Слънчевата система, още преди гравитационното поле на нашата планета да го завладее, или се е образувал до Земята. Друга версия беше, че дори се е отделил от бързо въртящата се Земя като петно, казва Каролин Кроу, която е доцент в катедрата по геоложки науки в Университета на Колорадо в Боулдър. Пробите от "Аполо" обаче сочат към нова теория за това как Земята е придобила толкова голяма Луна, допълва тя. В тях е открит анортозит, което е вид магмена скала. Анортозитът рядко се открива изолирано на Земята. Обикновено съществува като минерален компонент на други скали. Бялата скала е била широко разпространена от близката страна на Луната, което предполага, че са съществували подходящи условия за образуването ѝ, казва Кроу. „Това, от което се нуждаете, е наистина голям магмен басейн, който бавно кристализира. Тогава целият анортозит ще изплува нагоре до върха на басейна, ако се охлажда достатъчно бавно“, допълва изследователят. Наличието на анортозит на Луната предполага, че цялата сфера някога е била океан от магма или e била напълно разтопена. Освен това, изотопите, по същество химически отпечатъци на планетарни тела, открити в скални проби от "Аполо", съвпадат с изотопите в земната мантия, което предполага, че те са се образували по едно и също време.

Chinese scientists discovered a melt body resembling magnesian-suite rocks in an anorthosite fragment from Chang'e-5 #lunar regolith, proposing a continuous early #crust development process on the moon, as opposed to the classical two-stage moon crust development model. pic.twitter.com/HND3EGnX3q

— Wu Lei (@wulei2020) August 1, 2024

Взети заедно, тези данни помогнаха на учените да стигнат до преобладаващата в момента теория, че обект с размерите на Марс се е разбил в Земята, изхвърляйки от нашата планета разтопен материал, който се е превърнал в Луната.

„Земята нямаше да е планетата, която е днес, ако не беше въздействието, което е образувало Луната“, казва Андрюс-Хана. „Поради съществуването на Луната, Земята и нашият климат са много по-стабилни и това наистина е било от решаващо значение за развитието на живота. Няма съмнение, че без Луната, стабилизираща Земята, хората не биха могли да еволюират", подчертава тя.

Големите открития на "Аполо" водят до още по-големи мистерии

Мисиите "Аполо" разкриха елементи от близката страна на Луната, които никога преди не са били наблюдавани. Но данните от орбиталните апарати показаха, че обратната страна е напълно различна, което доведе до много важни въпроси. „Луната е наклонена и не знаем защо. Тази глобална асиметрия е повлияла на всеки аспект от еволюцията на Луната и остава една от най-големите мистерии в лунната наука", казва Андрюс-Хана.

Близката страна има тънка кора, нисък релеф и KREEP - геохимичен компонент, богат на радиоактивни елементи, произвеждащи топлина. Материалът, останал от втвърдяването на магмения океан на Луната, е комбинация от калий, редкоземни елементи и фосфор, открити в лунните скали.

Местата за кацане на "Аполо" също са били групирани около лунни морета или тъмни петна, където някога е текла древна лава, което създава образа на т.нар. "човек на Луната", каза Хейн. Далечната страна има дебела кора, по-високи надморски височини и много по-малко признаци на предишна вулканична активност, твърди Андрюс-Хана. Луната може да изглежда като мъртва скала от гледна точка на Земята, но инструменти, поставени от астронавтите на "Аполо", показват, че тя е сеизмично активна, с лунните земетресения, които се случват, когато небесното тяло се охлажда с течение на времето.

Екипажът на „Артемис II” направи нови кадри на Земята (СНИМКИ)

„Един от големите въпроси, на които бихме искали да отговорим, е какво се случва вътре в Луната“, казва Хейн. Интересно е, че повърхността ѝ е осеяна с кратери, които документират хаотичните ранни дни на Слънчевата система, когато планети и астероиди са се сблъсквали един в друг. Голяма част от този запис е заличен от земната повърхност поради ерозия и други естествени процеси, но Луната остава перфектна капсула на времето. „Разбирането на историята на ранните ударни бомбардировки на Луната и Земята е наистина ключово за разбирането на произхода на живота на Земята“, казва Андрюс-Хана. „Всички доказателства сякаш сочат, че веднага щом честотата на ударите спада достатъчно ниско, за да може повърхността да бъде стабилна, се е появил живот", допълва той.

Мисиите „Аполо 14“ и „Аполо 15“ се насочват към райони близо до Mоре Имбриум - един от най-големите кратери в Слънчевата система, и събират изхвърлен материал – вещество, изтласкано при първоначалния удар и разпространено по голяма част от видимата страна на Луната. Смята се, че Имбриум е един от най-младите кратери на Луната, образуван преди 3,85 до 3,92 милиарда години. „За да можем да разберем каква е била Луната преди Имбриум, трябва да отидем на място, което не е било „покрито“ от този мащабен удар – например южния полюс или обратната страна", казва Коен.

Сега учените искат да установят кога са се образували и други ударни кратери на Луната — особено басейнът Южен полюс-Айткен. Простиращ се върху почти 1/4 от лунната повърхност, той е разположен от обратната страна на Луната и е най-големият с диаметър около 2 500 километра. Образуванието е с дълбочина над 8 километра. Подобен гигантски удар може да е отговорен за асиметричния характер на Луната. Смята се, че басейнът Южен полюс-Айткен е най-старият кратер на Луната, но точната му възраст остава неизвестна, което го прави основна цел за бъдещи мисии от програмата "Артемис". „Да се определи възрастта му е като да откриеш своеобразен Розетски камък за ранната история на Слънчевата система“, казва Петро.

Какво могат да открият астронавтите от "Артемис"

Кацане на Луната не се предвижда преди мисията "Артемис IV", по време на която двама астронавти ще се отправят към района на южния полюс на Луната. Според НАСА мисията се очаква да бъде изстреляна около 2028 г. Наблюденията от предстоящата мисия "Артемис II" обаче могат да помогнат при избора на бъдещи места за кацане.

Мисията „Артемис II”: НАСА показа още кадри, заснети от Космоса

По време на "Артемис II" Капсулата "Орион" ще лети на височина от 4 000 до 6 000 мили (6 437 до 9 656 километра) над лунната повърхност - значително по-високо от командните модули на мисията "Аполо", които обикаляха Луната от около 70 мили (112 километра) над нейната повърхност, или от Lunar Reconnaissance Orbiter - роботизирана мисия, обикаляща Луната от 2009 г., която се доближава на 30 мили (48 километра) до кратерите ѝ.

По време на "Артемис II" целият диск на Луната ще бъде видим, включително обикновено засенчените райони близо до лунните полюси.

Екипажът на мисията, който включва астронавтите на НАСА Рийд Уайзман, Виктор Глоувър и Кристина Кох и Джеръми Хансен, ще осъществи тричасово прелитане над обратната страна на Луната. Астронавтите ще заснемат изображения на ударни кратери и древни лавови потоци, както и ще описват наблюдаваното на учените в Johnson Space Center, които са подготвени да предоставят насоки и анализ в реално време. Мисията има много задачи, които предстои да изпълни. А какво ще се случи - предстои да разберем.