Вторая ступень Falcon 9 врезалась в Луну: что узнают астрономы

Вторая ступень ракеты Falcon 9, которая полтора года дрейфовала в космосе, 4 августа врезалась в Луну. Это нештатное падение — редкая возможность для астрономов изучить последствия удара и состав лунного грунта. Столкновение произошло в районе кратера Эйнштейна (20 градусов северной широты, 93 градуса западной долготы) около 9:35 по московскому времени. Ступень массой четыре тонны ударилась о поверхность со скоростью примерно 2,43 километра в секунду, что соответствует тротиловому эквиваленту около трех тонн.

Что ожидают ученые от удара

Взрыв, хоть и умеренный по энерговыделению, из-за рыхлости лунного грунта в низких широтах может поднять до 400 тонн пыли. Ожидается, что облако поднимется на десятки километров в высоту, а на поверхности образуется воронка диаметром около 18 метров и глубиной три метра. Такие параметры меньше, чем у кратера, оставленного миссией LCROSS в 2009 году, но все равно достаточны для детальных наблюдений.

Главная интрига — возможное наличие водяного льда в месте удара. Хотя кратер Эйнштейна расположен в низких широтах, где вода обычно не ожидается, исследования последних лет показывают, что вода может быть распределена и там, но на глубине более двух метров. Нейтронные детекторы не могут обнаружить ее на такой глубине, поэтому удар Falcon 9 может стать естественным «зондом», который вскроет глубинные слои.

Почему это редкое событие

Падение Falcon 9 уникально тем, что оно было заранее предсказано. В отличие от естественных метеоритов, падающих на Луну примерно раз в неделю с похожей энергией, место и время этого удара были известны заранее. Это позволило нацелить на кратер Эйнштейна несколько телескопов, включая космические обсерватории NASA, которые будут наблюдать в видимом и ультрафиолетовом диапазонах. В первые десять минут после взрыва пылевое облако будет подниматься, и астрономы смогут изучить его динамику.

К сожалению, среди направленных на место события телескопов нет инструментов, способных видеть волны длиной 1,5 микрона — именно в этом диапазоне проявляются следы воды. Тем не менее, даже без этого данные о пылевом облаке и структуре выброса могут дать новую информацию о составе лунного реголита.

Искусственные объекты сталкиваются с Луной уже более 60 лет, начиная с советской миссии «Луна-2» в 1959 году. В эпоху «Аполлонов» верхние ступени «Сатурн-V» массой 14 тонн тоже оставляли следы на поверхности, но тогда не было современных камер, чтобы зафиксировать последствия. Лишь в 2009 году миссия LCROSS позволила детально изучить падение ступени Centaur массой 2,8 тонны в южной приполярной области, тогда ученые подтвердили наличие молекул воды, сероводорода, этилена и метанола в выброшенном грунте.

Нынешнее событие не только дает шанс пополнить научные данные, но и имеет практическое значение для будущего освоения Луны. С ростом числа миссий неизбежны новые падения искусственных объектов, поэтому отработка методик наблюдения и анализа подобных событий сейчас очень важна. Астрономы надеются, что собранная информация поможет лучше понять, как ведет себя лунная поверхность при ударах, и что ждет будущих исследователей в районах с низкими широтами.