Спустя полвека после того, как Нил Армстронг и Базз Олдрин сделали свои первые шаги через Лунный Маре Tranquillitatis или Море Спокойствия, ученые хотят отправить робота-исследователя в тот же лунный регион для более глубокого погружения. Концепция марсохода для экстремальных ландшафтов под названием Moon Diver, которая должна быть запущена в середине 2020-х годов в случае одобрения НАСА, спустится в одну из огромных ям, усеивающих поверхность Луны. Стены пещеры для рассматриваемого космического корабля глубиной около 130 футов, а затем еще 200 футов свободного падения в глубокую, темную, таинственную пасть под поверхностью Луны.
«В этой концепции миссии есть хорошая поэзия», - говорит Лаура Кербер, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА и главный исследователь концепции миссии Moon Diver. «Аполлон-11 приземлился на берегу Моря Спокойствия. Пятьдесят лет спустя мы собираемся погрузиться прямо в середину этого ».
Ученые на 50-й Лунной и Планетарной научной конференции (LPSC) в Техасе 20 марта представили планы Moon Diver, предназначенные для спуска на сотни футов вниз в большие ямы на поверхности Луны. Во время спуска научные инструменты в колодцах колес ровера разворачивались и изучали древнюю луну с помощью ее открытой стратиграфии - слоев горных пород, скрытых под поверхностью.
На Луне известно более дюжины глубоких ям, все они расположены на его кобыле - покрытых лавой частях лунной поверхности, которые охладились в темные базальтовые равнины. Некоторые из этих ям имеют ширину футбольного поля и достаточно велики, чтобы проглотить целые здания. Они сформировались как пустоты в лунном грунте, чьи потолки в конечном итоге рухнули, создавая пещеристые отверстия. Эти полости открывают свежие срезы породы, которые представляют особый интерес для планетарных геологов - фрагменты записи Луны, которые в основном не изменялись в течение миллиардов лет.
Снимок кратера с ямой в Mare Tranquillitatis, сделанный орбитальным аппаратом Лунной разведки НАСА в сентябре 2010 года. (NASA / GSFC / Университет штата Аризона) Великолепный марсоход Moon Diver может выявить типы, потоки и временные рамки древних извержений лавы на Луне. Ровер мог обнаружить, какая лава текла, сколько извергалось, ее скорость и интенсивность. Изучая лунную лаву, планетологи могут выяснить, была ли вулканическая активность достаточно сильной, чтобы дать Луне атмосферу, подобную Марсу, в далеком прошлом. Дополнительная информация о извержениях Луны также может помочь выяснить катастрофические последствия, которые вулканы оказали на климат Марса.
Ученые также заинтересованы в лунных пещерах, потому что они могут предоставить убежище для будущего оборудования или даже исследовательских центров с экипажем. Под поверхностью Луны астронавты будут защищены от радиации, микрометеоритов, вредного воздействия лунной пыли и резких перепадов температуры между лунной ночью и днем. Но прежде чем кто-либо сможет начать строить подземную лунную базу, ученым необходимо лучше понять, что скрывается под лунной Марией.
Moon Diver будет приземляться в пределах нескольких сотен футов от своей ямы цели и выступать в качестве якоря для простого двухколесного ровера по имени Аксель. В отличие от любого другого ровера, приземлившегося в другом мире, Акселю не потребуется скат для того, чтобы скатиться с его посадочного элемента; это было разработано, чтобы спустить вещи вниз. Привязь к роверу обеспечит его энергией и связью при спуске.
Аксель будет нести несколько полезных нагрузок на инструмент, чтобы исследовать лунную пещеру, включая стереопару камер для близкого изображения стен и камеру на большие расстояния, чтобы смотреть на противоположную сторону ямы. Мультиспектральный микроскоп детализировал бы минералогию пещеры, в то время как рентгеновский спектрометр альфа-частиц исследовал бы элементную химию особенностей породы.
Внешняя геометрия целевой ямы в Море Спокойствия имеет форму воронки, и ровер будет скатываться по лестничным стенам. По мере того как местность становится все более неровной, Аксель мог действовать так, как мог бы спускаться человеческий раплер: раскачиваться и постукивать о стены. Там, где это касается, научные инструменты могут развертывать и собирать данные, и во время 200-футового скалолазания без стенок ровер может делать снимки своего окружения, беспомощно болтаясь, когда его опускают с помощью привязи.
Как только он достигнет дна ямы, говорит Кербер, Аксель исследует пол пещеры, предоставляя человечеству первый взгляд на подземные царства Луны. Ровер будет иметь в шесть раз больше привязи, чем ему нужно, поэтому, насколько бы ни была дно пещеры, Аксель должен быть способен спуститься достаточно глубоко, чтобы обнаружить, что ждет внизу.
«Дно ямы - это полная разведка. У нас достаточно времени, чтобы просто посмотреть, что за чертовщина там. Мы думаем, что это монолит, - шутит Кербер, - или большая дверь, покрытая иероглифами ».
Moon Diver будет бороться за выбор в рамках недорогой программы миссий НАСА класса Discovery. В случае выбора миссия начнется на Луну около 2025 года. Конкурсные предложения, представленные на LPSC, включают в себя миссию на Тритон, самую большую луну Нептуна, и одну на Ио, вулканический спутник Юпитера.
В рамках своей долгосрочной цели исследования Луны НАСА планирует построить лунный форпост на орбите вокруг Луны и использовать станцию в качестве трамплина для выполнения миссий на поверхности. Но перед возвращением космонавтов маленький двухколесный марсоход мог разведать глубокие лунные ямы, чтобы увидеть, находится ли будущее человечества на Луне в пещерах ниже.
