Лёд на Луне

Жидкая вода на лунной поверхности существовать не может, так как для этого требуется достаточно большое атмосферное давление, а на Луне атмосферное давление значительно меньше того значения, при котором вода может переходить из твёрдого или газообразного состояния в жидкое. Лёд же может существовать там продолжительное время, но, если на него попадает солнечное излучение, он постепенно возгоняется и рассеивается в космосе.

Однако с 1960-х годов стала развиваться гипотеза о том, что водный лёд сохраняется в кратерах вечной тьмы на полюсах Луны, куда не попадают лучи Солнца. В 1961 году эту идею выдвинули американские учёные. При этом существование льда на полюсах Луны предсказал ещё Константин Циолковский в своей научно-фантастической повести «Вне Земли», которую он писал с 1896 по 1916 год^[2].

В итоге в начале XXI века эта гипотеза подтвердилась.

Путём радарных исследований в более чем 40 теневых кратерах, от 2 до 15 километров в диаметре, в районе Северного полюса Луны уже найдено предположительно около 0,6 км³ льда^[3] в виде глыб на дне этих кратеров. Судя по всему, есть лёд и на Южном полюсе Луны: так, по оценкам НАСА, водяным льдом покрыто около 22 % поверхности дна расположенного рядом с ним кратера Шеклтон^[4].

Есть вероятность, что лёд залегает на большой глубине и в других местах.

Позднее выяснилось, что лёд есть не только в глубине кратеров. В 2018 году обнаружилось, что обнажённые слои водяного льда присутствуют в приполярных районах Луны прямо на лунной поверхности, на глубине менее нескольких миллиметров, в так называемых «холодных ловушках» — постоянно затемнённых областях вокруг полюсов, где царят крайне низкие температуры. Но этот лёд не чистый — он перемешан с реголитом или встречается в виде отдельных участков в реголите^[5].

Кроме того, было выявлено, что вода (водяной лёд), а также гидроксил (тоже состоит из водорода и кислорода) распределены по всей поверхности Луны — и даже на интенсивно освещённых Солнцем местах. Вода и гидроксил находятся в связанном состоянии: в минералах, образующих камни и грунт на поверхности^[6].

Исследования в области поисков лунного льда продолжаются.

Лунные ледники могут обеспечить водой первых колонистов, благодаря этому становится возможным длительное пребывание человека на Луне. Также ледники теоретически могут стать ресурсом для создания в далёком будущем растительности на Луне.

Учёные считают, что вода на Луне, которую можно добыть из льда, — это потенциальное сырьё для производства кислорода, а также ракетного водородного топлива, которое понадобится будущим космонавтам и астронавтам^[1].