Кратер с постоянной тенью
Кратер с постоянной тенью — это углубление на теле Солнечной системы , внутри которого находится точка, всегда находящаяся в темноте. [1] [2]
По состоянию на 2019 год на Луне известно 324 постоянно затененных региона. [3] Такие регионы существуют и на Меркурии. [4] и Церера . [5]
Расположение
[ редактировать ]Такой кратер должен располагаться на высокой широте (близко к полюсу ) и находиться на теле с очень малым осевым наклоном . Луна имеет наклон оси около 1,5°; Меркурий — 0,03°; [6] и Церера — около 4°. [7]
На Луне постоянная тень может существовать на широте до 58 °; В диапазоне широт 58–65 ° для обоих полушарий Луны существует около 50 постоянно затененных областей. [8]
Совокупная площадь постоянно затененных лунных областей составляет около 31 тыс. км. 2 ; более половины из них находится в южном полушарии. [9]
Условия внутри кратеров
[ редактировать ]Кратеры вечной тьмы могут быть полезны для освоения космоса и колонизации , поскольку они сохраняют источники водяного льда. [10] которые можно перерабатывать в питьевую воду, кислород для дыхания и ракетное топливо. [11] Некоторые из таких кратеров имеют признаки водяного льда внутри, в том числе Рождественский кратер. [12] и Кабеус кратеры [13] на Луне и кратер Джулинг на Церере. [14] Помимо воды, в таких кратерах могут задерживаться и другие летучие вещества, например, ртуть . [15] Миссия LCROSS также обнаружила самородное серебро и золото в постоянно затененных кратерах на Луне, вероятно, принесенных туда электростатическим переносом пыли, а также некоторые неубедительные доказательства наличия платины . По данным LCROSS, содержание золота в почве в этих кратерах составило 0,52%, а ртути - 0,39%. Такое высокое содержание ртути было отмечено как возможная опасность для здоровья, связанная с водой, поступающей из постоянно затененных кратеров. [16]
Кратеры также могут содержать необычно высокие концентрации гелия-3 . [17]
Анализ экономического обоснования показывает, что добыча топлива в кратерах может стать прибыльным коммерческим предприятием . [18]
В некоторых случаях пики вечного света поблизости расположены , что может быть полезно для производства солнечной энергии. Например, возле кратера Шеклтон есть два пика , которые в совокупности освещаются примерно 94% лунного года. [19]
Постоянно затененные области имеют стабильную температуру поверхности. На Луне температура колеблется где-то на уровне 50 Кельвинов или ниже. [20] Другая оценка температуры составляет от 25 К до 70 К. [21] Низкие температуры делают этот регион привлекательным местом для будущих инфракрасных телескопов. [22] [23]
С другой стороны, компьютерное моделирование показывает, что мощные солнечные бури могут заряжать почву в постоянно затененных регионах вблизи лунных полюсов и, возможно, создавать «искры», которые могут испарять и плавить почву. [24] [25]
Существуют и другие уникальные проблемы таких регионов: темная среда, ограничивающая способность марсоходов воспринимать окружающую среду, криогенный реголит, по которому может быть трудно двигаться, и перебои в связи. [26]
Планетарная защита
[ редактировать ]В 2020 году НАСА присвоило статус «чувствительного местоположения» постоянно затененным областям Луны, чтобы избежать их загрязнения. [27] У Института SETI есть контракт на управление мерами планетарной защиты для НАСА. [28]
Список
[ редактировать ]Ниже приведен неполный список таких кратеров:
Луна:
Меркурий:
- Чао Мэн-Фу [34] [35]
- Кандинский [36]
- Петроний [37]
- Прокофьев [38]
- Толкин [39]
Исследовательские миссии
[ редактировать ]Прошлое
[ редактировать ]В 2009 году LCROSS отправил ударник в кратер Кабеус, в результате чего в выброшенном материале была обнаружена вода. [42]
В 2012 году проект картографирования Лаймана Альфа на борту лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА обнаружил, что постоянно затененные области имеют пористую порошкообразную поверхность, что указывает на присутствие водяного льда. [43]
В 2018 году анализ результатов Moon Mineralogy Mapper подтвердил существование отложений водяного льда в постоянно затененных кратерах и расщелинах, причем их больше в районе южного полюса. [44]
В 2022 году Lunar Flashlight был запущен в качестве дополнительной полезной нагрузки для миссии Hakuto-R Mission 1 . [45] [46] Миссия Cubesat не смогла выйти на орбиту вокруг Луны, когда обломки заблокировали топливные магистрали двигателей космического корабля. [47]
Текущий
[ редактировать ]Была создана камера под названием ShadowCam , которая способна делать изображения постоянно затененных регионов в высоком разрешении. Это прибор НАСА, который летает на борту лунного орбитального аппарата Korea Pathfinder (KPLO) с 2022 года. [48]
Планируется
[ редактировать ]Предлагаемая миссия Международной лунной обсерватории предполагает приземление вблизи кратера Малаперт. [49]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «ЛУННЫЙ РАЗВЕДОЧНЫЙ ОРБИТЕР: Постоянно затененные регионы на Луне» (PDF) . lunar.gsfc.nasa.gov . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Архивировано (PDF) из оригинала 25 августа 2014 года . Проверено 5 декабря 2022 г.
- ^ «GMS: постоянно затененные области Луны» . 6 марта 2013 г.
- ^ «Атлас постоянно затененных регионов | Камера лунного разведывательного орбитального аппарата» .
- ^ «Постоянно затененные, яркие как радар области на Меркурии» .
- ^ Шоргофер, Норберт; Мазарико, Эрван; Платц, Томас; Пройскер, Франк; Шредер, Стефан Э.; Раймонд, Кэрол А.; Рассел, Кристофер Т. (2016). «Постоянно затененные регионы карликовой планеты Церера» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (13): 6783–6789. Бибкод : 2016GeoRL..43.6783S . дои : 10.1002/2016GL069368 .
- ^ Планетарные информационные бюллетени , на http://nssdc.gsfc.nasa.gov.
- ^ Шоргофер, Н.; Мазарико, Э.; Платц, Т.; Пройскер, Ф.; Шредер, SE; Раймонд, Калифорния; Рассел, Коннектикут (6 июля 2016 г.). «Постоянно затененные регионы карликовой планеты Церера» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (13): 6783–6789. Бибкод : 2016GeoRL..43.6783S . дои : 10.1002/2016GL069368 .
- ^ Басси, DBJ; Кэхилл, JTS; Макговерн, Дж.А.; Спудис, П.Д. (1 сентября 2012 г.). «Глобальный каталог постоянно затененных лунных регионов» (PDF) . Рефераты EPSC . 7 . Бибкод : 2012epsc.conf..756B . Проверено 5 декабря 2022 г.
- ^ Кроуфорд, Ян (2015). «Лунные ресурсы: обзор». Успехи физической географии . 39 (2): 137–167. arXiv : 1410.6865 . Бибкод : 2015ПрФГ..39..137С . дои : 10.1177/0309133314567585 . S2CID 54904229 .
- ^ «Впервые на поверхности Луны обнаружен водяной лед!» . Space.com . 21 августа 2018 г.
- ^ «Лунная гора рассматривается как элитная недвижимость» . www.space.com . Архивировано из оригинала 13 февраля 2006 года . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ Митчелл, Джули (2017). «Исследования водоносных сред Луны и Марса». Бибкод : 2017PhDT.......229M .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Миссия LCROSS находит воду - Планетарные новости | Планетарное общество» . www.planetary.org . Архивировано из оригинала 22 января 2010 года . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ «Рассвет НАСА показывает недавние изменения на поверхности Цереры» . 14 марта 2018 г.
- ^ Рид младший, Джордж В. (1999). «Не пей воду» . Метеоритика и планетология . 34 (5): 809–811. Бибкод : 1999M&PS...34..809R . дои : 10.1111/j.1945-5100.1999.tb01394.x .
- ^ Платтс, Уоррен Дж.; Баучер, Дейл; Гладстон, Дж. Рэндалл (12 декабря 2013 г.). «Поиски самородных металлов в лунных полярных кратерах». 7-й симпозиум по использованию космических ресурсов . дои : 10.2514/6.2014-0338 . ISBN 978-1-62410-315-5 .
- ^ Кокс, FH (2010). " 3 Он на постоянно затененных лунных полярных поверхностях». Icarus . 206 (2): 778–779. Bibcode : 2010Icar..206..778C . doi : 10.1016/j.icarus.2009.12.032 .
- ^ Сауэрс, Джордж Ф.; Дрейер, Кристофер Б. (2019). «Добыча льда в постоянно затененных регионах Луны» . Новое пространство . 7 (4): 235–244. Бибкод : 2019NewSp...7..235S . дои : 10.1089/space.2019.0002 . S2CID 210245597 .
- ^ Бусси Д.Б.Дж., Макговерн Дж.А., Спудис П.Д., Нейш К.Д., Нода Х., Исихара Й., Соренсен С.-А. (2010). «Условия освещенности южного полюса Луны получены с использованием топографии Кагуи». Икар . 208 (2): 558–564. Бибкод : 2010Icar..208..558B . дои : 10.1016/j.icarus.2010.03.028 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ «Вечная тьма возле Северного полюса | Камера лунного разведывательного орбитального аппарата» .
- ^ «Проливая свет на постоянно затененные регионы | Камера лунного разведывательного орбитального аппарата» .
- ^ «Телескопы с жидким зеркалом на Луне | Управление научной миссии» . Архивировано из оригинала 23 марта 2011 г. Проверено 8 августа 2020 г.
- ^ «Лунная гора рассматривается как элитная недвижимость» . www.space.com . Архивировано из оригинала 13 февраля 2006 года . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ «Солнечные бури могут вызвать искры в почве на полюсах Луны» .
- ^ Джордан, AP; Стаббс, Ти Джей; Уилсон, Дж. К.; Швадрон, Северная Каролина; Спенс, HE; Джойс, CJ (2014). «Глубокая диэлектрическая зарядка реголита в постоянно затененных регионах Луны» . Журнал геофизических исследований: Планеты . 119 (8): 1806–1821. Бибкод : 2014JGRE..119.1806J . дои : 10.1002/2014JE004648 . S2CID 53533526 .
- ^ «Блуждание по постоянно затененным областям планетарных тел» . 4 декабря 2014 г.
- ^ «НАСА выпускает новые рекомендации по защите Луны и Марса от земных микробов | Business Insider India» . www.businessinsider.in . Архивировано из оригинала 14 августа 2020 г.
- ^ «НАСА заключает контракт с Институтом SETI на поддержку планетарной защиты - НАСА» .
- ^ «Вечная тьма возле Северного полюса | Камера лунного разведывательного орбитального аппарата» .
- ^ «Проливая свет на постоянно затененные регионы | Камера лунного разведывательного орбитального аппарата» .
- ^ Санин, А.Б.; Митрофанов И.Г.; Литвак, М.Л.; Малахов А.; Бойнтон, Западная Вирджиния; Чин, Г.; Дроге, Г.; Эванс, LG; Гарвин, Дж.; Головин Д.В.; Харшман, К.; МакКланахан, ТП; Мокроусов М.И.; Мазарико, Э.; Милих Г.; Нойманн, Г.; Сагдеев Р.; Смит, Делавэр; Старр, РД; Зубер, МТ (2012). «Испытание постоянно затененных лунных регионов на наличие водяного льда: результаты LEND от LRO». Журнал геофизических исследований: Планеты . 117 : н/д. Бибкод : 2012JGRE..117.0H26S . дои : 10.1029/2011JE003971 . hdl : 2060/20140005994 . S2CID 130773165 .
- ^ Санин, А.Б.; Митрофанов И.Г.; Литвак, М.Л.; Малахов А.; Бойнтон, Западная Вирджиния; Чин, Г.; Дроге, Г.; Эванс, LG; Гарвин, Дж.; Головин Д.В.; Харшман, К.; МакКланахан, ТП; Мокроусов М.И.; Мазарико, Э.; Милих Г.; Нойманн, Г.; Сагдеев Р.; Смит, Делавэр; Старр, РД; Зубер, МТ (2012). «Испытание постоянно затененных лунных регионов на наличие водяного льда: результаты LEND от LRO». Журнал геофизических исследований: Планеты . 117 : н/д. Бибкод : 2012JGRE..117.0H26S . дои : 10.1029/2011JE003971 . hdl : 2060/20140005994 . S2CID 130773165 .
- ^ «Лунная гора рассматривается как элитная недвижимость» . www.space.com . Архивировано из оригинала 13 февраля 2006 года . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ Л. Дж. Харке; и др. (2001). «Радиолокационная съемка северного и южного полюсов Меркурия на длине волны 3,5 см» (PDF) . Семинар по Меркурию: космическая среда, поверхность и внутренняя часть (1097): 36. Бибкод : 2001mses.conf...36H .
- ^ Дж. К. Хармон; и др. (1994). «Радиолокационное картографирование полярных аномалий Меркурия». Природа . 369 (6477): 213–215. Бибкод : 1994Natur.369..213H . дои : 10.1038/369213a0 . S2CID 4320356 .
- ^ «Лед на Меркурии» . НАСА . Проверено 13 августа 2016 г.
- ^ «НАСА — Вечная тьма кратера Петрония» .
- ^ Новые доказательства наличия поверхностного водяного льда в небольших холодных ловушках и в трех крупных кратерах в северной полярной области Меркурия, полученные с помощью ртутного лазерного альтиметра , Ариэль Н. Дойч, Грегори А. Нойманн, Джеймс В. Хед . 14 сентября 2017 г. Письма о геофизических исследованиях , том 44, выпуск 18. doi.org/10.1002/2017GL074723
- ^ «Постоянно затененные полярные кратеры» . НАСА/Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса/Институт Карнеги в Вашингтоне/Национальный центр астрономии и ионосферы, обсерватория Аресибо. 15 ноября 2012 года. Архивировано из оригинала 30 ноября 2012 года . Проверено 20 июля 2021 г.
- ^ Шоргофер, Норберт; Мазарико, Эрван; Платц, Томас; Пройскер, Франк; Шредер, Стефан Э.; Раймонд, Кэрол А.; Рассел, Кристофер Т. (2016). «Постоянно затененные регионы карликовой планеты Церера» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (13): 6783–6789. Бибкод : 2016GeoRL..43.6783S . дои : 10.1002/2016GL069368 .
- ^ «Тень кратера Джулин» . Лаборатория реактивного движения .
- ^ «Миссия LCROSS находит воду - Планетарные новости | Планетарное общество» . www.planetary.org . Архивировано из оригинала 22 января 2010 года . Проверено 12 января 2022 г.
- ^ «Тени Луны скрывают «пушистую» грязь и водяной лед» . Space.com . 19 января 2012 г.
- ^ «Впервые на поверхности Луны обнаружен водяной лед!» . Space.com . 21 августа 2018 г.
- ^ «НАСА изучает, как добыть на Луне воду» . Space.com . 9 октября 2014 г.
- ^ «Большая ракета НАСА SLS вряд ли полетит раньше, по крайней мере, конца 2021 года» . 17 июля 2019 г.
- ^ «Засорение топливопроводов обрекло миссию НАСА на лунный кубсат» . 9 августа 2023 г.
- ^ «Проливая свет на постоянно затененные регионы | Камера лунного разведывательного орбитального аппарата» .
- ^ «Международная Лунная обсерватория предложит новую астрофизическую перспективу» . 12 августа 2017 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Атлас постоянно затененных регионов
- Вечная тьма возле Северного полюса
- Вечная тьма кратера Петрония. Архивировано 29 июля 2020 г. в Wayback Machine.
- О'Каллаган, Джонатан (28 апреля 2022 г.). «Тайны постоянных теней Луны раскрываются» . Журнал Кванта .
