Вода на Луне есть (по материалам статьи А.А.Бережного в журнале "Природа" N1, 1999, стр.35-38).
Идея о существовании льда на Луне была выдвинута американскими исследователями К.Уотсоном, В.Мюррейем и Х.Брауном более 30 лет назад - еще до периода активных космических исследований нашего спутника. На дне ударных кратеров, расположенных в полярных районах, имеются участки, никогда не освещаемые Солнцем. Температура поверхности постоянно затененных областей меньше 100 K, а освещаемых экваториальных районов - до 400 К. Сталкивающиеся с Луной небесные тела, которые содержат воду, передают ее лунной атмосфере, причем молекулы воды могут конденсироваться в наиболее холодных участках приполярных районов. Таким образом, затененные участки - это холодные ловушки для воды и, возможно, других летучих соединений.
Однако пионерская работа американских ученых сразу не была подтверждена. Результаты исследований по программе "Аполлон" показывали, что Луна практически лишена летучих соединений. Анализ химического состава образцов, доставленных на Землю, установил, что общая концентрация водородсодержащих соединений в них невелика. Например, в базальтах из Моря Изобилия содержание водорода колеблется от 0,08 до 0,13x10^-4% (мас.), а в пылевых частицах - от 0,4 до 1,2x10^-4%. Лунные образцы, нагреваемые в вакууме до 1700 K, выделяли H2, H2O, H2S, CH4, C2H6, HCN в очень малых количествах. Низкое содержание водорода согласуется с практически полным отсутствием водосодержащих минералов в лунном веществе. В рамках американской и советской программ 60 - 70-х годов изучались в основном экваториальные районы Луны, а участок поверхности вблизи Южного полюса вообще оставался белым пятном на картах вплоть до недавнего времени. Первые исследования содержания летучих соединений в полярных областях Луны были проведены в 1994г. Американский космический аппарат "Клементина", запущенный в соответствии с программой "Дискавери", провел радарный эксперимент по изучению характера отражения радиоволн от лунной поверхности. Сигнал посылался с борта спутника на Луну, а отраженный сигнал принимался наземным радиотелескопом. Радиоэхо, полученное от поверхности в районе Южного полюса на площади 6300 км2, оказалось аномально большим.
Сходный характер отражения был обнаружен ранее у ледяных галилеевых спутников Юпитера. Если результаты радарного эксперимента интерпретировать, предположив, что лунный реголит в этих районах представляет собой смесь льда с силикатными породами, то концентрация льда должна составлять всего доли процента, а общий объем его - несколько кубических километров. Впрочем, данные "Клементины" не подтвердились исследованиями с помощью радиотелескопа в Аресибо. Аномальный радиосигнал был получен и от экваториальных районов Луны, где существование льда заведомо исключается.
И вот теперь присутствие льда в полярных регионах надежно доказано. Это стало возможным в ходе проведения нейтронной спектроскопии лунной поверхности приборами американского космического аппарата "Лунар-Проспектор", запущенного в январе 1998 г. при помощи новой ракеты "Афина-II". По измерениям средней энергии нейтронов (возникших в лунном грунте в результате действия космических частиц и покинувших поверхность) можно оценить содержание водорода в реголите, о чем мы уже писали на страницах "Природы". По предварительным данным "Лунар-Проспектора", нейтронный спектрометр аппарата зарегистрировал уменьшение средней энергии медленных нейтронов в районах Северного и Южного полюсов. Высокая разрешающая способность спектрометра позволила достаточно надежно выделить водородсодержащие соединения в полярных областях Луны. А по измерениям потока быстрых нейтронов можно определить концентрацию воды (одного из эффективных замедлителей таких нейтронов) в лунных породах. Интенсивности потоков быстрых нейтронов от полярных и экваториальных районов оказались одинаковыми. Это говорит о том, что на полюсах нет сплошных ледяных покровов, а вода присутствует в виде мелких кристаллов льда в лунном реголите. Концентрация ее - всего 0,3 - 1% (мас.). Пространственное разрешение нейтронного спектрометра невелико - 150 км. Поэтому площадь холодных ловушек оценивается довольно грубо: по 18 - 50 тыс.км2 как в районе Северного полюса, так и - Южного. На конец этого года запланирован перевод "Лунар-Проспектора" на беспрецедентно низкую орбиту: высота 100 - 20 км (!), при этом, возможно, удастся найти полярные кратеры с максимальными запасами воды. К сожалению, по измерениям нейтронного потока от Луны можно определить содержание воды только в верхнем, полуметровом слое реголита. Оценки ее распределения на больших глубинах неоднозначны. Предполагаемая масса лунной воды оценивается в 3 млрд. т на каждом полюсе. Любопытно, что вскоре после окончания программы "Аполлон" американский физик Дж.Арнолд оценил вклад основных источников летучих компонентов на Луне (дегазации недр, взаимодействия солнечного ветра с реголитом, столкновений с микрометеоритами и кометами) и уточнил эффективность механизмов разрушения воды (фотодиссоциации, опять же взаимодействия с солнечным ветром и метеоритной бомбардировки). Предсказанные значения объема (10 - 100 км3) и концентрации (несколько процентов) лунной воды в полярном реголите, а также площадь холодных ловушек неплохо согласуются с данными американского лунного разведчика.
Источник: http://www.accessnet.ru/vivovoco/VV/NEWS/PRIRODA/1999/PR_01_99.HTM
