Совершенно недавно эксперты Московского государственного технического университета гражданской авиации и Санкт-Петербургского университета изобрели новую методику исследования лунного грунта, которая позволяет более продуктивно изучать состав пород на большой дистанции. Для этого российские ученые задействовали наработки, созданные еще во времена СССР и пролежавшие «на полке» около 40 лет. Научный труд обнародован в международном престижном журнале Planetary and Space Science.
Что собой представляют старые методы
Методики дистанционного исследования грунта Луны разработаны 20 лет назад. Это пассивные технологии – нейтронно- и гамма-спектральная, рентгенофлуоресцентная. Все они базируются на изучении природно активируемого излучения поверхности царицы ночи с орбиты ее рукотворного спутника. И хотя нынешние методы помогли достичь значимых успехов в тестировании лунных пород, все они имеют недостатки.
Базовым минусом ученые считают низкую интенсивность природных потоков характеристических излучений лунного грунта. Контролировать эти потоки и усилить интенсивность человек не в состоянии. Улучшить технологии тоже весьма сложно: нельзя повысить ни объемное разрешение получаемых результатов, ни точность выявления их содержания. Например, рентгенофлуоресцентный метод зависит от солнечных вспышек, которые продолжаются весьма короткое время, а прогнозировать их выходит лишь на 3 дня вперед.
Принципиально новые возможности могут помочь открыть переход к использованию обновленных методик элементного дистанционного анализа, базирующихся на спектрометрии искусственно активируемого излучения породообразующих составляющих в поверхностном слое лунного грунта.
Что говорит Александр Зеленский
Автор изыскания Евгений Колесников является доктором физико-математических наук, профессором математико-механического факультета СПбГУ. Он проводит различные изыскания в сфере освоения космического пространства вместе со своей научной группой. Последнюю работу ученый реализовал совместно с Александром Зеленским, доцентом кафедры авиаоборудования и электротехники МГТУ ГА.
«Сегодня итоги проводимых нами изысканий снова становятся актуальными, так как активность тестов Луны резко усилилась, — говорит Зеленский. – Природный спутник Земли теперь изучают не только Россия и США, но и Индия, Китай, Япония и Европа. В нынешних изысканиях, как и ранее, фигурируют тесты элементного состава лунных пород».
Описание нового метода
Методика, созданная учеными МГТУ ГА и СПбГУ, базируется на спектрометрии рентгеновского характеристического излучения (ХРИ) лунного грунта. Это излучение эксперты предлагают возбуждать искусственно в поверхностном пласте пород Луны при помощи электронного пучка: специфические приборы создают пучок и направляют его в определенную зону на лунной поверхности, а затем на базе тестов фиксируемого рентгеновского излучения устанавливают состав пород этой зоны. В итоге ученые смогут оперативно изготовить подробные карты элементного состава лунного грунта. Весь процесс сможет реализовать один космолет, пребывающий на орбите царицы ночи на высоте примерно в 40 км над ее поверхностью.
С помощью этого метода ученые не только смогут составлять точные карты лунных пород как по тяжелым (железо, титан, кальций), так и по легким (кремний, магний, алюминий) базовым элементам. Они также установят связь форм рельефа с составом лунного грунта, а также структуру пород отдельных зон поверхности Луны, представляющих интерес для науки. Эта технология поможет пополнить наши данные о природе и возвести базы на Луне, чтобы приступить к ее индустриальному освоению.