Новости всё Наука - iCity.life Кемерово

В ближайшие несколько лет американские астронавты хотят вернуться на Луну в рамках программы «Артемида». Пилотируемая миссия будет длиться около 6,5 суток, в течение которых экипаж космического корабля «Орион» будет проводить исследования. Больше всего их интересуют глубокие кратеры с высокими краями, которые не дают солнечному свету проникать внутрь. Есть надежда, что внутри огромных отверстий с температурой -160 градуса Цельсия, могут происходить весьма интересные явления. Например, там миллионы лет может храниться водяной лед толщиной до нескольких метров. До сих пор у ученых не было этому никаких доказательств. Но недавно они собрали массив данных от межпланетной станции Lunar Reconnaissance Orbiter и «скормили» его нейронной сети. Компьютер смог рассказать, что творится в этих затененных участках Луны.

Чем кратеры на Луне привлекают ученых

Аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter изучает поверхность Луны уже более 13 лет. За все время своей работы этот аппарат доказал, что в атмосфере лунного спутника есть атомы гелия, а в грунте были обнаружены атома аргона. В 2012 году устройство нашло на стенках кратера Шеклтона водяной лед. После этого открытия ученые начали более оптимистично смотреть на идеи по создании земной колонии на Луне. Ведь если там есть лед, значит, его можно растопить и использовать для питья и в производственных целях.

Но водяного льда нужно больше. На протяжении многих лет ученые надеялись, что большие залежи льда хранятся в глубоких кратерах Луны, куда на протяжении многих лет не проникает солнечный свет. Температура в этих областях может колебаться в пределах от −170 до −240 градусов Цельсия. Считается, что при более высоких показателях температуры, лед превращается в газ и рассеивается в вакууме. А при таких низких температурах, замерзшая вода может храниться миллионы или даже миллиарды лет подряд.

Что внутри кратеров на Луне

Убедиться в том, что в глубоких кратерах Луны есть водяной лед, раньше было невозможно. Дело в том, что из-за отсутствия света, разглядеть структуру дна этих образований не был способен ни один исследовательский аппарат. Но недавно ученые все же смогли найти решение. Они обратили внимание, что немного солнечного света проникает на дно кратеров, отражаясь от их краев или находящихся недалеко горных вершин. Отраженные от поверхности кратеров фотоны могут быть зафиксированы инструментом Narrow Angle Camera (NAC), который входит в состав станции Lunar Reconnaissance Orbiter.

Авторы научной работы взяли набор сделанных станцией фотографий и дали их на обработку нейронной сети HORUS. Для обучения этой системы были использованы 200 тысяч изображений полярных областей Луны — нейросеть научилась удалять шумовое загрязнение и выдавать качественные фотографии нижних частей кратеров. Авторы научной работы ожидали найти на дне кратеров следы замерзшей воды, но результаты исследования их не особо порадовали.

По словам гляциолога Валентина Бикеля (Valentin Bickel), они не смогли обнаружить на дне кратеров следы чистого льда. Но это совершенно не значит, что его там нет. Есть предположение, что замерзшая вода смешана с грунтом. Также существует версия, что водяной лед скрывается под поверхностью. Как бы то ни было, будущим посетителям Луны придется потрудиться, чтобы добыть воду. Если вода смешана с грунтом, ее нужно тщательно фильтровать — иначе здоровью людей может быть нанесен вред, а техника попросту сломается. В случае, если лед скрывается под грунтом, астронавты будут вынуждены его доставать.

Изучение лунных кратеров

Но есть и хорошая новость — благодаря спутниковым снимкам и нейросети, сейчас исследователи могут заранее проложить наиболее простые пути для спуска на дно кратеров. Скафандры, которые на данный момент разрабатываются для возвращения людей на Луну, позволят астронавтам находиться в темноте и выполнять свои задачи как минимум на протяжении двух часов. Используя улучшенные нейросетью снимки, руководители миссий смогут облегчить астронавтам работу, заранее выделить наиболее интересные для изучения объекты.

Напоследок подчеркну, что ранее ученые назвали тринадцать мест, на которые может высадиться экипаж миссии «Артемида» в 2025 году. Все они находятся на южном полюсе Луны, рядом с потенциальными запасами замерзшей воды.