Оползень, который виден из космоса: как ошибка в расчётах NASA едва не погубила миссию Аполлон-17

Что может рассказать ученым кусок лунного грунта, пролежавший в запаянной трубке более полувека? Оказывается, очень многое! Спустя десятилетия после последней высадки человека на Луну образцы, доставленные миссией "Аполлон-17", продолжают раскрывать свои секреты, помогая разгадать древние геологические загадки и готовя почву для возвращения человечества на спутник Земли.

Одной из таких загадок долгие годы оставалась так называемая "Светлая мантия" — яркая, хорошо заметная даже с Земли полоса у подножия Южного массива в долине Таурус-Литтров. Ученые предполагали, что это след гигантского оползня, сошедшего много миллионов лет назад, но что именно его вызвало — удар астероида, обрушение склона горы или лунное землетрясение — оставалось предметом споров. Орбитальные снимки не могли дать точного ответа. Ключ к разгадке хранился в одном из образцов, который был вскрыт лишь недавно.

Наследие "Аполлона-17": почему эта миссия была уникальной

Запущенная в 1972 году, эта экспедиция поставила несколько рекордов. Она стала финальной в программе "Аполлон", но при этом первой, в экипаж которой вошел не просто астронавт, прошедший геологическую подготовку, а профессиональный ученый — доктор геологических наук Харрисон Шмитт.

Его экспертиза позволил провести беспрецедентно детальные исследования. Миссия привезла на Землю рекордные 110,5 килограммов лунного грунта, а пять лабораторных мышей на ее борту стали первыми грызунами, облетевшими Луну.

Но главной научной целью как раз и была та самая Светлая мантия. Экипаж собрал и запечатал в специальные трубки-керны образцы породы с этого участка. Часть из них была изучена тогда, а часть — как раз тот самый нераспечатанный образец — была оставлена для будущих поколений исследователей, в расчете на появление более совершенных технологий.

Технологии будущего для образцов прошлого

Это решение NASA оказалось пророческим. То, что было невозможно в 70-х, сегодня стало рутиной. Современные микро-КТ сканеры, аналогичные тем, что используются в медицине, позволяют заглянуть внутрь образца, не повредив его, и изучить его в мельчайших деталях.

"NASA проявило большую дальновидность во время миссии "Аполлон", сохранив некоторые образцы", — добавляет Джулия Магнарини.

Их сохранили, чтобы можно было изучать с помощью более передовых технологий и новых научных подходов, о которых в то времени даже не задумывались. Когда образцы были первоначально доставлены, технология сканирования не была столь детальной. Теперь, благодаря микро-КТ, у нас есть сканирование медицинского уровня, которое позволяет нам исследовать эти образцы в мельчайших подробностях.

Именно это и проделала международная команда исследователей под руководством доктора Джулии Магнарини, эксперта по геологии Луны и других планет. Они проанализировали распечатанный керн в Центре визуализации и анализа, сосредоточив внимание на обломках породы внутри него — фрагментах, отколовшихся от склона Южного массива во время древней катастрофы.

Моделирование катастрофы: от компьютера к реальному образцу

Ученые уже создавали компьютерные модели лунных оползней, используя породы схожего состава. Теперь у них появилась возможность сверить виртуальные расчеты с реальными данными. Анализ показал, как вел себя материал при движении.

"Обломки многое говорят нам о процессе формирования оползня и о том, как перемещался содержащийся в нём материал", — объясняет Джулия Магнарини. "Мы увидели, что более тонкий материал, покрывающий обломки в ядре, происходит из самого обломка, а не из окружающих обломков, что позволяет предположить, что обломки разрушились и способствовали движению оползня подобно жидкости".

Это открытие важно не только для понимания прошлого Луны. Подобные знания критически необходимы для планирования будущих долгосрочных миссий, включая строительство баз. Понимание механизмов оползней и поведения реголита поможет выбрать безопасные места для размещения станций.

Главный подозреваемый: кратер Тихо

Но что же стало спусковым крючком для колоссального обвала? Одна из ведущих гипотез связывает его образование с появлением одного из самых ярких и заметных кратеров Луны — Тихо. Столкновение с астероидом, которое его создало, было настолько мощным, что выбросило в космос миллионы тонн породы.

Эти обломки разлетелись по всей Луне, оставив на ее поверхности сотни вторичных кратеров. Цепочка таких кратеров тянется как раз по направлению к Южному массиву.

"Предполагается, что часть материала, выброшенного при образовании Тихо, могла попасть в Южный массив, — объясняет Джулия Магнарини. — Это могло спровоцировать оползень, который в конечном итоге сформировал Светлую мантию. В настоящее время мы изучаем эту возможность в рамках продолжающегося исследования геологической истории Луны".

Исследование, результаты которого опубликованы в журнале Journal of Geophysical Research: Planets, — это мост между легендарной программой "Аполлон" и новой эрой космических открытий — программой "Артемида".

"Это исследование — способ продолжить наследие миссий "Аполлон" спустя более 50 лет, обеспечив мост к запланированной программе "Артемида"", — объясняет Джулия Магнарини. "Мы извлекли много уроков из этих образцов о том, как сохранять, хранить и открывать лунный материал, не повреждая его содержимое. Это уже учитывается в научных планах "Артемиды" и помогает в разработке новых инструментов".

Интересный факт: мыши, летавшие на "Аполлоне-17", провели на лунной орбите рекордные 6 дней. Исследование влияния космической радиации на живые организмы показало, что, хотя у животных наблюдались незначительные изменения в печени и селезенке, в целом они перенесли полет хорошо, что стало важным шагом для будущих длительных миссий с участием людей.