Согласно недавнему исследованию, более половины метана, выбрасываемого при посадке лунных аппаратов, может в итоге загрязнить участки Луны, которые представляют особый научный интерес — прежде всего

Согласно недавнему исследованию, более половины метана, выбрасываемого при посадке лунных аппаратов, может в итоге загрязнить участки Луны, которые представляют особый научный интерес — прежде всего как возможные «хранилища» информации о происхождении жизни на Земле. Причём загрязнение распространяется очень быстро и почти не зависит от места посадки: даже если аппарат сядет у Южного полюса, молекулы метана способны «перепрыгнуть» по поверхности Луны к Северному полюсу менее чем за двое лунных суток.

Авторы подчёркивают, что на фоне возобновившегося интереса к Луне со стороны государств, частных компаний и международных организаций становится крайне важно заранее понимать, как активное освоение может повлиять на будущие научные исследования. Это необходимо как для выработки правил планетарной защиты, так и для проектирования миссий, которые минимально вмешиваются в лунную среду и не уничтожают потенциально ценные свидетельства прошлого.

Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets. Старший автор исследования, офицер по планетарной защите Европейского космического агентства Сильвио Синибальди, отметил, что Луна — это уникальная естественная лаборатория, но человеческая деятельность способна парадоксальным образом помешать научным открытиям, если не учитывать её последствия.

Особую ценность представляют полярные регионы Луны, где в кратерах, постоянно находящихся в тени, сохраняется лёд. В нём могут быть «законсервированы» вещества, принесённые кометами и астероидами миллиарды лет назад, включая так называемые предбиотические органические молекулы — строительные блоки, из которых при подходящих условиях могла возникнуть жизнь. В отличие от Земли, где геологические процессы давно стёрли подобные следы, лунная поверхность, особенно в холодных теневых зонах, могла сохранить их почти в первозданном виде. Проблема в том, что туда же могут накапливаться и молекулы, выброшенные современными космическими аппаратами.

Чтобы оценить масштаб риска, Синибальди и ведущий автор исследования Франсишка Пайва создали компьютерную модель, взяв в качестве примера будущую миссию ESA Argonaut. Они смоделировали, как метан — основной органический компонент выхлопа при сгорании топлива — будет распространяться по поверхности Луны после посадки аппарата у Южного полюса. В отличие от предыдущих работ, которые рассматривали главным образом поведение воды, здесь впервые подробно изучалось движение органических молекул с учётом солнечного ветра и ультрафиолетового излучения.

Расчёты оказались крайне ресурсоёмкими: моделировалось движение тысяч молекул, их столкновения между собой и взаимодействие с поверхностью, и каждая серия расчётов занимала дни или недели. Результаты показали, что метан способен достичь Северного полюса менее чем за два лунных дня, а уже через семь лунных дней — это почти семь земных месяцев — более половины всего выброшенного метана «захватывается холодом» на полюсах: около 42% оседает у Южного полюса и ещё 12% у Северного.

Наибольшим сюрпризом оказалась именно скорость этого процесса. Из-за почти полного отсутствия атмосферы молекулы метана на Луне движутся практически баллистически: их путь ограничен лишь гравитацией, а солнечный свет придаёт энергию, позволяя им многократно «подпрыгивать» по поверхности, пока холод не замедлит их окончательно. Это означает, что абсолютно безопасных с точки зрения загрязнения мест посадки, по сути, не существует — где бы ни сел аппарат, следы его выбросов со временем распространятся по всей Луне.

Тем не менее исследователи считают, что способы снизить риск всё же есть. Например, посадки в более холодных районах могут лучше «удерживать» молекулы выхлопа. Также предстоит выяснить, оседают ли загрязняющие вещества только на поверхности льда в теневых кратерах, не затрагивая более глубокие и научно ценные слои.

Авторы подчёркивают, что эти выводы необходимо подтвердить как дополнительными моделями, так и прямыми измерениями на Луне. Для этого, по их мнению, будущие миссии должны нести приборы, способные фиксировать реальное распространение загрязняющих веществ. В дальнейшем Пайва планирует изучить и другие потенциальные источники загрязнения, включая материалы самих аппаратов — краски, резину и прочие компоненты.

По мнению исследователей, Луна заслуживает такого же бережного отношения, как особо охраняемые природные территории на Земле: её научная ценность слишком велика, чтобы рисковать ею без должной защиты.

Источник: t.me