Возможные запасы водяного льда в лунных полярных областях

Авторы
Гришакина Е.А.
Организации
Институт геохимии и аналитической химии РАН
Сессия
Исследование планет
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН
Научный руководитель
Слюта Е.Н.
Текст тезисов
Исследования Луны, проведенные в самое последнее время космическими аппаратами, показали, что в полярных областях могут содержаться значительные запасы водородсодержащих соединений, к которым относится водяной лед, а также ряд других замороженных и захороненных летучих соединений. Источником воды (водного льда), присутствующего в лунном реголите, могли быть кометы, астероиды, метеориты, межпланетная пыль, космическое выветривание минералов реголита под воздействием ионов солнечного ветра, в результате которого образуется протонная вода, и наконец, дегазация лунных недр.
Для оценки прогнозных запасов водяного льда в лунном реголите в месторождениях, расположенных в Южной и Северной полярных областях, были выделены и оконтурены аномалии с содержанием водяного эквивалента водорода (ВЭВ) 0.33 вес % и более. Если предположить, что весь этот водород содержится в водяном льде, то это соответствует содержанию водяного льда в лунном реголите 2.97 вес % и более. Максимальное содержание ВЭВ в пределах выделенных аномалий достигает 0.54 вес %, что соответствует 4.86 вес % водяного льда. Таким образом, в пределах Южной полярной области было выделено 10 месторождений с максимальным содержанием водного льда в лунном реголите, представляющих наибольший практический интерес, и 7 месторождений в Северной полярной области.
Для оценки прогнозных запасов использовалось минимальное значение содержания водяного льда в пределах выделенных месторождениях, равное 2.97 вес %, глубина залегания в лунном реголите до 3 метров, средняя плотность реголита 1.9 г см-3 [Slyuta, 2014]. В Южной полярной области площадь выделенных месторождений колеблется от 8.8 до 1939.9 км2 с прогнозными запасами от 1 490 000 до 328 405 000 тонн водяного льда.
Суммарные запасы в месторождениях Южной полярной области, представляющие наибольший практический интерес, оцениваются в 734 869 000 тонн, или 7.3×108 тонн, и почти в два раза превышают минимальную оценку в 3.9×108 тонн, сделанную с учетом минимальной площади ловушек в южном полярном регионе. Суммарные прогнозные запасы в Северной полярной области оцениваются в 341 356 000 тонн, или в 3.4×108 тонн, что немного меньше минимальной оценки в 4.5×108 тонн по данным [Bussey и др., 2003] и почти в два раза меньше оценки по данным [Spudis и др., 2010]. Таким образом, в целом оцененные прогнозные запасы в Южной и Северной полярной областях достаточно хорошо согласуются с минимальной предварительной оценкой, рассчитанной с учетом минимальной площади постоянно затененных холодных ловушек (кратеров) по данным [Bussey и др., 2003], а также рассчитанных по данным радарной съемки КА «Чандраян-1» на дне 40 кратеров в северной полярной области [Spudis и др., 2010]. Следует отметить, что в данной работе представлена оценка прогнозных запасов в определенных выделенных месторождениях с известными координатами и площадью, и с максимальной концентрацией водяного льда, т.е. представляющие наибольший практический интерес для разведки и добычи воды, и других замороженных газовых компонентов.