Снимки с «Луны-25» помогли оценить запасы воды в лунном кратере Зееман

Российская станция «Луна-25» сфотографировала кратер Зееман 17 августа 2023 года с помощью созданной в ИКИ РАН аппаратуры СТС-Л. После этого фотографию сопоставили с имеющимися данными о грунте его поверхности. Анализ показал, что грунт стенок кратера содержит большую долю водяного льда по сравнению с его дном.

Кратер Зееман находится на обратной стороне Луны вблизи южного полюса. У него необычное соотношение размеров: диаметр — около 190 км, глубина — около 3 км, а высота стенок, по сравнению с дном, составляет около 8 км. Дно покрыто более мелкими «выбоинами», а на стенках есть несколько маленьких кратеров, которые образовались позднее.

На снимке ученые заметили: поверхность дна шероховатая, а стенки более гладкие. Сразу после получения снимка они определили, что стенки выглядят на изображении так, как будто камера не находится в фокусе. Исследователи сопоставили снимки кратера с данными лазерного альтиметра LOLA на борту искусственного спутника Луны LRO (NASA). По данным альтиметрии разница между разными участками поверхности также была заметна.

После этого специалисты наложили на изображение кратера карту массовой доли воды в грунте. В этом им помогли данные российского нейтронного телескопа ЛЕНД, также созданного в ИКИ РАН и работающего на борту аппарата LRO.



ЛЕНД измеряет нейтронный поток от поверхности Луны, который меняется в зависимости от концентрации в толще лунного грунта водорода. Так как основное вещество в лунном грунте, содержащее водород, — вода, то данные ЛЕНД можно перевести в процентное содержание водяного льда в грунте на глубине до одного метра.

На рисунке заметна разница в содержании воды в разных участках поверхности кратера Зееман. Меньше всего ее на дне кратера — менее 0,1% по массе. А наиболее «влажные» участки находятся в окрестностях малых, более «молодых» ударных кратеров, образовавшихся на стенках основного. Здесь доля воды по массе оценивается до 0,2%.

Таким образом на изображении кратера Зееман, полученного аппаратурой СТС-Л, проявилось различие в свойствах поверхности. Как выяснилось при детальном анализе, оно соответствует разнице в содержании вмерзшей в грунт воды.