Вспышки на Луне: астронавты Artemis II заметили то, что заставило учёных кричать от восторга

Пролетая всего в нескольких тысячах миль над Луной 6 апреля, астронавты миссии Artemis II заметили несколько ярких, быстротечных вспышек света на лунной поверхности, вызвав бурю восторга у учёных миссии на Земле.

Это волнение имеет под собой веские основания для учёных, планирующих будущие лунные миссии: эти краткие вспышки, вызванные ударами крошечных метеоритов о Луну, помогают исследователям отслеживать, когда и где происходят удары. Такие данные могут улучшить понимание учёными рисков, которые эти удары представляют для долгосрочной инфраструктуры и устойчивого присутствия человека на Луне.

Сильно кратерированная поверхность Луны не понаслышке знакома с такими ударами, и более мелкие происходят почти ежедневно, представляя минимальную опасность для будущих лунных баз. Но поскольку космические камни врезаются в Луну со скоростью десятки тысяч миль в час, а атмосферы, чтобы их замедлить, нет, более крупные удары остаются предметом беспокойства для учёных, отслеживающих потенциальные угрозы для критически важной инфраструктуры и безопасности экипажа.

«Нужно планировать менее частые, но более опасные события», — рассказал Live Science Дэвид Кринг, учёный из Лунно-планетного института в Хьюстоне. Ещё в 2016 году Кринг предложил идею, что будущие исследователи Луны должны пытаться обнаруживать такие ударные вспышки на обратной стороне Луны. «Лунные вспышки, которые наблюдали астронавты Artemis II, напоминают нам о необходимости планировать такие непредвиденные обстоятельства», — сказал Кринг.

«Слышны были крики восторга»

Экипаж Artemis II заметил вспышки во время исторического облёта обратной стороны Луны, когда Луна ненадолго заблокировала Солнце, создав полное солнечное затмение, которое длилось почти час и погрузило обратную сторону в полную темноту. На этом резком тёмном фоне экипаж наблюдал по меньшей мере четыре миллисекундные вспышки на лунной поверхности, а возможно, и до шести, сообщил командир Рид Уайзман в центр управления в Хьюстоне.

«Было небольшое головокружение от радости», — сказал Уайзман в прямом эфире миссии, сообщая о новой вспышке, замеченной его коллегой Джереми Хансеном, даже когда он передавал предыдущие наблюдения. «Это определённо были ударные вспышки на Луне».

«Невероятные новости, Рид», — ответила из центра управления научный сотрудник Келси Янг, поднеся руку ко лбу в изумлении. Учёные издавали «слышимые крики восторга», когда поступали наблюдения, рассказала Янг журналистам на пресс-конференции 7 апреля.

Охота за кратерами и невидимыми волнами

Учёные на Земле уже начали сопоставлять наблюдения экипажа с данными с Лунного разведывательного орбитального аппарата (LRO), который постоянно находится на орбите Луны. Цель — уточнить существующие модели частоты таких ударов. Для этого исследователи планируют объединить отчёты астронавтов с орбитальными данными, чтобы извлечь ключевые измеримые детали о вспышках: их яркость, массу метеоритов и то, образовались ли в результате этих событий новые кратеры на лунной поверхности.

Но есть и менее заметное последствие этих ударов — ударные волны, которые расходятся по Луне. Такие «лунотрясения», если их зафиксировать сейсмометрами, могут показать, насколько энергичным и потенциально разрушительным был каждый удар.

Как и экипаж Artemis II, астронавты «Аполлона» сообщали о нескольких ударных вспышках, но, согласно недавнему анализу, большинство из них происходили слишком далеко от работавших тогда сейсмометров, чтобы их можно было обнаружить. Тем не менее, приборы эпохи «Аполлона» зарегистрировали около 1700 лунотрясений, связанных с ударами. Некоторые из них были достаточно мощными, чтобы «заставить валуны скатываться со склонов», сказал Кринг, в то время как самые сильные могли «вызвать обрушение стенок кратеров и каньонов», что создало бы риски для будущих лунных поселений.

Однако в настоящее время на Луне не работает ни одного активного сейсмометра, который мог бы поддерживать эру Artemis. «Будем надеяться, что первая высадочная миссия Artemis изменит это», — рассказал Live Science Ник Шмерр, геофизик из Мэрилендского университета, который был соавтором анализа, сопоставлявшего вспышки эпохи «Аполлона» с лунотрясениями.

Что дальше? Сейсмометры, роботы и лёд на полюсах

Сейсмометры входят в число инструментов, которые NASA планирует развернуть с помощью флота ранних роботизированных миссий перед высадками с экипажем, запланированными на 2028 год и далее. Комбинируя наблюдения астронавтов с данными сейсмометров, телескопов и орбитальных аппаратов, учёные смогут точно определять места ударов и отслеживать их последствия.

«Мы, безусловно, хотели бы знать о любых близлежащих ударах для лунной базы, особенно если они произойдут рядом с критически важной инфраструктурой», — сказал Шмерр, который также является заместителем главного исследователя планируемого сейсмометра, известного как Лунная станция экологического мониторинга для Artemis (LEMS). «Чем больше наблюдений одной конкретной вспышки с разных точек, тем лучше».

Со временем такие наблюдения могут помочь учёным уточнить оценки того, сколько астероидного и кометного мусора падает на Луну, говорит Кринг. Более крупные удары могут извлечь материал из глубоких недр на поверхность, открывая лунную геологию, которая иначе была бы недоступна. Если такие события происходят вблизи полярных областей, добавил Кринг, они могут даже обнажить лёд, который, как подозревают NASA и другие космические агентства, присутствует там и когда-нибудь может быть использован для систем жизнеобеспечения и ракетного топлива.

Заглядывая ещё дальше, анализ образцов Луны, доставленных на Землю с мест посадки Artemis, позволит исследователям идентифицировать типы метеоритов, ударяющих по Луне, и отследить, как их состав менялся на протяжении примерно 4 миллиардов лет истории Солнечной системы, сказал Кринг. В конечном счёте, однако, эти удары важны потому, что «они производят и видоизменяют лунную почву, по которой будут ходить будущие астронавты Artemis», — добавил он.

Новая глава: как вспышки помогут выбрать место для базы

То, что увидели астронавты Artemis II, — это не просто красивое зрелище. Это первые «живые» данные, которые могут радикально изменить карту рисков для будущей лунной инфраструктуры. Учёные уже предлагают использовать наблюдения за вспышками для динамической корректировки маршрутов роботизированных миссий и даже для выбора места для постоянной обитаемой базы.

«Представьте, что мы замечаем кластер вспышек в районе Южного полюса за несколько месяцев до высадки, — объясняет в своём блоге планетолог Эмили Лакдавалла. — Это может стать решающим фактором, чтобы отодвинуть базу на несколько километров в сторону». Именно такие данные, собранные в реальном времени с орбиты и с поверхности, позволят следующему поколению луноходов и астронавтов не натыкаться на «свежие» кратеры и избегать зон повышенной сейсмической активности.

Пока же команда Artemis II продолжает передавать на Землю уточнённые координаты замеченных вспышек, а астрономы-любители по всему миру уже наводят свои телескопы на Луну, пытаясь увидеть то же самое. «Мы получили десятки писем от людей, которые утверждают, что тоже видели вспышки в те же самые моменты, — рассказала Келси Янг на пресс-конференции. — Это невероятно: миссия только началась, а наука уже стала народной».

Луна, кажется, только начинает раскрывать свои самые динамичные секреты. И эти секреты, как выясняется, светятся.