Лед на Луне обычно ищут по спектрам и снимкам районов у полюсов. Новая работа предлагает другой способ: использовать сейсмические волны от лунотрясений как зонд, который проходит через реголит и выдает участки с подповерхностным льдом.
Идея важна для будущих баз. Вода нужна для жизни экипажей, кислорода и ракетного топлива, а в постоянно затененных кратерах она может хранить еще и запись ранней истории Солнечной системы. Но лед не обязан лежать на поверхности. Он может быть перемешан с пылью и породой, поэтому обычной съемки мало.
Группа из Университета Мэриленда, Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли и Гавайского университета проверила, как лед должен менять прохождение сейсмических волн. На Земле такие волны идут по-разному через плотные и рыхлые материалы. Если в лунном грунте много льда, скорость волны может быть в два-три раза выше, чем в сухом песке или пыли, а часть сигнала должна сильнее отражаться от жестких участков.
Для проверки исследователи взяли вулканическую породу из Аризоны как аналог лунной породы, раздробили ее до подобия реголита, заморозили и изучили образцы рентгеновской томографией. Лед в порах работал как цемент между зернами пыли. Затем эти данные можно использовать в моделях, которые покажут, на каких глубинах и в каких местах стоит искать залежи.
Практический смысл понятен: будущие посадочные миссии могут не только бурить наугад, а ставить сейсмометры и слушать естественные лунотрясения или искусственные источники волн. Если метод сработает, он поможет выбрать места добычи воды для Artemis и других лунных программ.
