secolul xxedit
Programul Apollo
posibilitatea gheții în podelele craterelor lunare polare a fost sugerată pentru prima dată în 1961 de cercetătorii Caltech Kenneth Watson, Bruce C. Murray și Harrison Brown. Deși urme de apă au fost găsite în probele de rocă lunară colectate de astronauții Apollo, acest lucru a fost presupus a fi un rezultat al contaminării, iar majoritatea suprafeței lunare a fost în general presupusă a fi complet uscată. Cu toate acestea, un studiu din 2008 al probelor de rocă lunară a dezvăluit dovezi ale moleculelor de apă prinse în margele de sticlă vulcanică.,prima dovadă directă a vaporilor de apă din apropierea Lunii a fost obținută de experimentul detectorului de ioni Supratermal Apollo 14 ALSEP, SIDE, la 7 martie 1971. O serie de explozii de ioni de vapori de apă au fost observate de spectrometrul de masă al instrumentului la suprafața lunară din apropierea locului de aterizare Apollo 14.
Luna 24
În februarie 1978 oamenii de știință Sovietici M. Akhmanova, B. Dement ‘ ev, și M. Markov de Vernadsky Institutul de Geochimie și Chimie Analitică a publicat o lucrare care pretinde o detectare a apei destul de definitiv., Studiul lor a arătat că probele revenit la Pământ prin 1976 de sonda Sovietică Luna 24 cuprinse aproximativ 0,1% apă de masă, așa cum se vede în spectroscopie de absorbție în infraroșu (de la aproximativ 3 µm (0.00012 in) lungime de undă), la un nivel de detecție de aproximativ 10 ori peste prag.
Clementine
imagine compusă din Luna de sud a regiunii polare, capturate de NASA sonda Clementine peste două zile lunare. Zonele umbrite permanent ar putea adăposti gheață de apă.,
o dovadă propusă a gheții de apă pe lună a venit în 1994 de la sonda militară clementină a Statelor Unite. Într-o anchetă, cunoscut sub denumirea de radar bistatic experiment’, Clementine folosit de emițător pentru a fascicul de unde radio în întuneric regiuni de polul sud al Lunii. Ecourile acestor valuri au fost detectate de antenele mari ale rețelei spațiale de pe Pământ. Magnitudinea și polarizarea acestor ecouri au fost în concordanță cu o suprafață mai degrabă înghețată decât stâncoasă, dar rezultatele au fost neconcludente, iar semnificația lor a fost pusă la îndoială., Pământ-pe baza măsurătorilor radar au fost folosite pentru a identifica zonele care sunt permanent în umbră și, prin urmare, au potențialul de a portului lunar de gheață: Estimările din întinderea totală de zonele umbrite poleward de 87,5 grade latitudine sunt 1,030 și 2.550 de kilometri pătrați (400 și 980 sq mi) pentru polii nord și sud, respectiv. Simulările computerizate ulterioare care cuprind teren suplimentar au sugerat că o suprafață de până la 14,000 kilometri pătrați (5,400 sq mi) ar putea fi în umbră permanentă.,sonda Lunar Prospector, lansată în 1998, a folosit un spectrometru de neutroni pentru a măsura cantitatea de hidrogen din regolitul lunar din apropierea regiunilor polare. A fost capabil să determine abundența și locația hidrogenului la 50 de părți pe milion și a detectat concentrații sporite de hidrogen la polii lunari Nord și Sud. Acestea au fost interpretate ca indicând cantități semnificative de gheață de apă prinse în cratere umbrite permanent, dar ar putea fi, de asemenea, datorită prezenței radicalului hidroxil (•OH) legat chimic de minerale., Pe baza datelor de la Clementine și Lunar Prospector, oamenii de știință NASA au estimat că, dacă gheața de suprafață este prezentă, cantitatea totală ar putea fi de ordinul a 1-3 kilometri cubi (0.24–0.72 cu mi). În iulie 1999, la sfârșitul misiunii sale, sonda Lunar Prospector a fost în mod deliberat prăbușit în craterul Shoemaker, în apropiere de Polul Sud al Lunii, în speranța că cantitățile detectabile de apă vor fi eliberate. Cu toate acestea, observațiile spectroscopice de la telescoapele de la sol nu au evidențiat semnătura spectrală a apei.,mai multe suspiciuni cu privire la existența apei pe lună au fost generate de date neconcludente produse de misiunea Cassini–Huygens, care a trecut luna în 1999.în 2005, observațiile lunii de către nava spațială Deep Impact au produs Date spectroscopice neconcludente sugestive pentru apa de pe lună. În 2006, observațiile cu radarul planetar Arecibo au arătat că unele dintre Retururile Radar Clementine aproape polare, pretinse anterior a fi indicative pentru gheață, ar putea fi în schimb asociate cu roci ejectate din cratere tinere., Dacă este adevărat, acest lucru ar indica faptul că rezultatele neutronului de la prospectorul Lunar au fost în principal din hidrogen în alte forme decât gheața, cum ar fi moleculele de hidrogen prinse sau organice. Cu toate acestea, interpretarea datelor Arecibo nu exclude posibilitatea gheții de apă în cratere umbrite permanent. În iunie 2009, nava spațială Deep Impact a NASA, acum reproiectată EPOXI, a efectuat măsurători suplimentare de confirmare a hidrogenului în timpul unui alt zbor lunar.,ca parte a programului său de cartografiere lunară, sonda Kaguya din Japonia, lansată în septembrie 2007 pentru o misiune de 19 luni, a efectuat observații cu spectrometrie de raze gamma de pe orbită care pot măsura abundența diferitelor elemente de pe suprafața Lunii. Senzorii de înaltă rezoluție ai sondei japoneze Kaguya nu au reușit să detecteze semne de gheață de apă în cratere umbrite permanent în jurul polului sud al Lunii și și-a încheiat misiunea prin prăbușirea pe suprafața lunară pentru a studia conținutul de ejecta.,Chang ‘E 1 orbiterul Chang’ e 1 din Republica Populară Chineză, lansat în octombrie 2007, a realizat primele fotografii detaliate ale unor zone polare în care este probabil să se găsească apă cu gheață.
Chandrayaan-1
dovezi Directe de apă lunar în Luna atmosferă obținută prin Chandrayaan-1 Altitudinală Compoziție (CHACE) profilul de ieșire
Imagine a Lunii luate de Luna Mineralogie Mapper., Albastrul arată semnătura spectrală a hidroxidului, verdele arată luminozitatea suprafeței măsurată prin radiația infraroșie reflectată de la soare, iar roșul arată un mineral numit piroxen.nava spațială ISRO Chandrayaan-1 din India a lansat sonda Moon Impact Probe (MIP) care a afectat craterul Shackleton, al Polului Sud lunar, la ora 20:31 pe 14 noiembrie 2008 eliberând resturi subterane care au fost analizate pentru prezența gheții de apă., În timpul coborârii sale de 25 de minute, exploratorul de compoziție altitudinală Chandra (CHACE) al sondei de impact a înregistrat dovezi de apă în 650 de spectre de masă adunate în atmosfera subțire deasupra suprafeței Lunii și a liniilor de absorbție a hidroxilului în lumina soarelui reflectată.la 25 septembrie 2009, NASA a declarat că datele trimise de la M3 au confirmat existența hidrogenului pe suprafețe mari ale suprafeței Lunii, deși în concentrații scăzute și sub formă de grupare hidroxil ( · OH) legată chimic de sol. Aceasta susține dovezi anterioare de la spectrometrele de la bordul sondelor Deep Impact și Cassini., Pe lună, caracteristica este văzută ca o absorbție distribuită pe scară largă, care apare mai puternic la latitudini mari mai reci și la mai multe cratere feldspatice proaspete. Lipsa generală de corelare a acestei caracteristici în datele m3 însorite cu spectrometrul de neutroni h abundence data sugerează că formarea și păstrarea OH și H2O este un proces surficial în curs de desfășurare. Procesele de producție OH/H2O pot alimenta capcane reci polare și pot face din regolitul lunar o sursă candidată de substanțe volatile pentru explorarea umană.,
Deși M3 rezultate sunt în concordanță cu descoperirile recente din alte NASA instrumentele de bord Chandrayaan-1, a descoperit molecule de apă în Luna regiunile polare nu este în concordanță cu prezența de depozite mari de apă aproape pură de gheață în termen de câțiva metri de la suprafața lunii, dar nu exclude prezența de mici (<∼10 cm (3,9 in)), discrete bucăți de gheață amestecate cu regolit. Analiza suplimentară cu M3 publicată în 2018 a furnizat dovezi mai directe ale gheții de apă în apropierea suprafeței la 20° latitudine de ambii poli., Pe lângă observarea luminii reflectate de la suprafață, oamenii de știință au folosit capacitățile de absorbție în infraroșu apropiat ale M3 în zonele umbrite permanent ale regiunilor polare pentru a găsi spectre de absorbție compatibile cu gheața. În regiunea polului nord, gheața de apă este împrăștiată în patch-uri, în timp ce este mai concentrată într-un singur corp în jurul Polului Sud. Deoarece aceste regiuni polare nu experimentează temperaturile ridicate (mai mari de 373 Kelvin), s-a postulat că polii acționează ca capcane reci unde apa vaporizată este colectată pe lună.,în martie 2010, s-a raportat că Mini-SAR de la bordul Chandrayaan-1 a descoperit mai mult de 40 de cratere întunecate permanent în apropierea Polului Nord al lunii, despre care se presupune că conțin aproximativ 600 de milioane de tone metrice de gheață de apă. CPR ridicat al radarului nu este un diagnostic unic nici al rugozității, nici al gheții; echipa de știință trebuie să țină cont de mediul apariției semnalului CPR ridicat pentru a interpreta cauza sa. Gheața trebuie să fie relativ pură și cel puțin câțiva metri grosime pentru a da această semnătură., Cantitatea estimată de gheață de apă potențial prezentă este comparabilă cu cantitatea estimată din misiunea anterioară a datelor de neutroni ale Lunar Prospector.
Lunar Reconnaissance Orbiter | Lunar Crater de Observare și prin Satelit de Detectare
Video generate de NASA Lunar Reconnaissance Orbiter imagini care arată zonele de umbră permanentă. Umbrele realiste evoluează prin câteva luni.,
Pe 9 octombrie, 2009, Centaur stadiul superior al său Atlas V purtător de rachete a fost regizat de impact orașului cabeus crater la 11:31 UTC, urmat la scurt timp de la NASA Lunar Crater de Observare și Sensing Satellite (LCROSS) nave spațiale care a zburat prin ejecție plume.LCROSS detectat o cantitate semnificativă de grupare hidroxil în materialul aruncat de la un polar de sud crater de o lovire; acest lucru poate fi atribuit la apă purtătoare de materiale – ceea ce pare a fi „aproape pură cristalină apă-gheață” amestecat în regolit., Ceea ce a fost de fapt detectat a fost gruparea chimică hidroxil ( · OH), care este suspectată a fi din apă, dar ar putea fi și hidrați, care sunt săruri anorganice care conțin molecule de apă legate chimic. Natura, concentrația și distribuția de acest material necesită o analiză suplimentară; șef de misiune om de știință Anthony Colaprete, a declarat că ejecție pare să includă o gamă largă de granulație fină de particule de lângă pură cristalină apă-gheață. O analiză definitivă ulterioară a constatat că concentrația apei este de „5,6 ± 2,9% în masă”.,
Mini-RF instrument de la bordul Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a observat valul de resturi de impactul LCROSS orbiter, și s-a concluzionat că apa de gheață trebuie să fie în formă de mici (< ~10 cm), discrete bucăți de gheață distribuite de-a lungul regolit, sau ca strat subțire pe boabe de gheață. Acest lucru, împreună cu observațiile radar monostatice, sugerează că gheața de apă prezentă în regiunile umbrite permanent ale craterelor polare lunare este puțin probabil să fie prezentă sub formă de depozite groase și pure de gheață.,
datele obținute de instrumentul Lunar exploration Neutron Detector (LEND) de la bordul LRO arată mai multe regiuni în care fluxul de neutroni epitermici de la suprafață este suprimat, ceea ce indică un conținut sporit de hidrogen. Analiza ulterioară a datelor LEND sugerează că conținutul de apă din regiunile polare nu este determinat direct de condițiile de iluminare ale suprafeței, deoarece regiunile iluminate și umbrite nu manifestă nicio diferență semnificativă în conținutul estimat de apă., Potrivit observațiilor de acest instrument de pace, „permanent scăzută temperatură a suprafeței de capcane de frig nu este o condiție necesară și suficientă pentru îmbunătățirea conținutului de apă în regolit.”
examinarea craterului Shackleton de la Polul Sud lunar sugerează că până la 22% din suprafața craterului este acoperită de gheață.
topiți incluziunile în probele Apollo 17
în Mai 2011, Erik Hauri și colab., raportat 615-1410 ppm apă se topesc în includerii în eșantion lunar 74220, celebrul mare-titan „orange sticlă sol” de origine vulcanică colectate în timpul misiunii Apollo 17 misiune în 1972. Incluziunile s-au format în timpul erupțiilor explozive pe lună cu aproximativ 3, 7 miliarde de ani în urmă.această concentrație este comparabilă cu cea a magmei din mantaua superioară a Pământului. În timp ce considerabilă selenological interes, acest anunț oferă puțin confort-ar fi coloniștii., Proba originea mulți kilometri sub suprafața, și incluziuni sunt atât de dificil de acces, care a durat 39 de ani pentru a le detecta cu un stat-of-the-art, ion microsonda instrument.
Observatorul stratosferic pentru astronomie în infraroșu
în octombrie 2020, astronomii au raportat detectarea apei moleculare pe suprafața însorită a lunii de către mai multe echipe științifice independente, inclusiv Observatorul stratosferic pentru astronomie în infraroșu (SOFIA)., Abundența estimată este de aproximativ 100 până la 400 ppm, cu o distribuție pe o gamă mică de latitudine, probabil un rezultat al geologiei locale și nu un fenomen global. Sa sugerat că apa detectată este stocată în pahare sau în goluri între boabele protejate de mediul lunar dur, permițând astfel apei să rămână pe suprafața lunară. Folosind datele de la Lunar Reconnaissance Orbiter, s-a arătat că, pe lângă regiunile mari, permanent umbrite din regiunile polare ale lunii, există multe capcane reci nemapate, sporind substanțial zonele în care se poate acumula gheață., Aproximativ 10-20% din suprafața permanentă de capcană rece pentru apă se găsește în „micro capcane reci” găsite în umbre pe solzi de la 1 km la 1 cm, pentru o suprafață totală de ~40.000 km2, aproximativ 60% din care se află în sud, iar majoritatea capcanelor reci pentru gheață de apă se găsesc la latitudini >80° din cauza umbrelor permanente.,26 octombrie 2020: într-o lucrare publicată în Nature Astronomy, o echipă de oameni de știință a folosit SOFIA, un telescop infraroșu montat în interiorul unui jumbo jet 747, pentru a face observații care au arătat dovezi clare de apă pe părți ale lunii unde strălucește soarele.”Această descoperire dezvăluie că apa ar putea fi distribuită pe suprafața lunară și nu se limitează la locurile umbrite reci din apropierea polilor lunari”, a declarat Paul Hertz, directorul diviziei de Astrofizică a NASA, în cadrul unei conferințe de presă de luni.