Зонд НАСА «принюхается» к лунной атмосфере

5 сентября 2013 г.

Лунный орбитальный аппарат НАСА LADEE прошел предстартовые процедуры и готов к запуску — чуть более чем через сутки ракета «Минотавр-5» понесет его к Луне, где в течение трех месяцев он будет исследовать лунную атмосферу, окололунную пыль, а также впервые опробует на этой дистанции лазерную линию связи.

Проект LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) общей стоимостью 280 миллионов долларов стал одним из элементов программы НАСА Lunar Quest — первой большой программы исследования Луны со времен «Аполлонов», благодаря которой представления ученых о спутнике Земли в последние годы существенно изменились.

Исследования с помощью зондов LRO и LCROSS, а также индийского аппарата «Чандраян», в частности, показали, что Луна вовсе не сухой мир, как считалось ранее, что у лунных полюсов, в вечно затененных кратерах сосредоточены гигантские запасы водяного льда и других летучих веществ. Зонды GRAIL впервые составили точную гравитационную карту Луны и выяснили, что лунные породы содержат в себе гораздо больше пустот, чем считалось ранее.

Зонд LADEE, продолжит открывать Луну заново. «С LRO, который еще работает на окололунной орбите, мы исследовали значительную часть поверхности Луны, с помощью зондов GRAIL мы начали исследовать ее недра, а теперь, с LADEE, мы начинаем исследовать таинственную лунную атмосферу», — сказал журналистам заместитель руководителя НАСА Джон Грансфельд (John Grunsfeld).

Главная задача аппарата — исследование газопылевой оболочки Луны. Ее давление в триллионы раз меньше нормального атмосферного давления на Земле. Если в одном кубическом сантиметре земной атмосферы находится десятки триллионов молекул, то в лунной — около 10 тысяч. Примерно такую же плотность имеет земная атмосфера на высоте орбиты МКС, то есть на высоте около 400 километров. В этом самом внешнем слое земной атмосферы, который называется экзосферой, молекулы газов почти не взаимодействуют друг с другом.

Лунная газовая оболочка состоит в основном из атомов гелия, захваченных из солнечного ветра, атомов аргона, натрия и некоторых других элементов, возникающих при распаде радиоактивных веществ в лунном грунте, а также «выбитых» из него ударами микрометеоритов и заряженных частиц.

С лунной атмосферой связаны загадочные сумеречные лучи, которые наблюдали еще астронавты с борта «Аполлона-17». Незадолго перед восходом Солнца над горизонтом Луны возникало яркое зарево, из которого исходили лучи. Эту картину зарисовал в своем блокноте командир «Аполлона» Юджин Сернан, и тогда это явление поставило ученых в тупик.

Как считают ученые, в лучах восходящего Солнца могла сиять лунная пыль, которая выбрасывается над поверхностью и левитирует над ней, за счет электростатического заряда. «Заряжает» частицы пыли ультрафиолетовая радиация.

С помощью масс-спектрометра NMS, ультрафиолетового спектрометра UVS и прибора для изучения пыли LDEX зонд определит состав и плотность лунной атмосферы, измерит, как эти параметры меняются со временем (плотность лунной атмосферы падает примерно в 100 раз после начала лунной ночи). Ученые рассчитывают точно определить, как падения метеоритов влияют на газопылевую оболочку, а также выяснить, как ведет себя «электрифицированная» пыль. Результаты исследования помогут понять, имеет ли смысл открывать на Луне обсерватории, а также узнать, какое влияние может оказать лунная атмосфера на будущих колонистов.

С помощью LADEE ученые впервые попытаются установить лазерную линию связи между Луной и Землей. В течение первых 30 дней после старта прибор LLCD отправит на Землю мощный лазерный луч и попытается принять ответный луч с Земли. НАСА нуждается в более быстром канале связи, чем радиосвязь. Лазерная связь обеспечивает скорость передачи данных в шесть раз выше, чем радиоканал — до 600 мегабит в секунду. Кроме того, она требует значительно меньшей мощности, чем радиосвязь.

Ученые рассчитывают в случае успеха эксперимента снабжать высокоскоростными лазерными передатчиками другие автоматические станции.

В этой миссии помимо первой попытки создать оптический канал передачи данных на таком большом расстоянии есть еще много слов «первый». Это, в частности, первый запуск аппарата за пределы околоземной орбиты с космодрома на острове Уоллопс — эта стартовая площадка находится в штате Виргиния, и взлет ракет там виден даже в Вашингтоне. Кроме того, это первый запуск новой пятиступенчатой ракеты «Минотавр-5» (Minotaur V), созданной корпорацией Orbital.

источник - http://ria.ru/science/20130905/961069152.html