В пятницу 11:27 вечера EDT (03:27 по Гринвичу в субботу) с побережья Вирджинии ракетоноситель Минотавра Orbital Sciences 5 оправил небольшой зонд NASA по эллиптической орбите в месячный полет на Луну.

LADEE расшифровывается как Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer – исследователь лунной атмосферы и пылевой среды.

Целью экспедиции стоимостью 280 млн долларов является исследование едва уловимой газовой оболочки, окружающей естественный спутник Земли.

Также зонд попытается изучить слои пыли, которые эпизодически зависают высоко над лунной поверхностью. Это явление пока не получило научного объяснения.

Параллельно LADEE испытает новую лазерную систему связи, которой НАСА надеется оснастить все будущие межпланетные экспедиции. Плотность передачи данных с помощью лазера намного выше, чем с помощью обычной радиосвязи.

"Она есть, просто очень разреженная"

Научная сотрудница программы Сара Нобл замечает, что эта миссия удивит многих людей, усвоивших едва ли не с детства, что у Луны атмосферы нет.

"На самом деле она есть, просто она очень, очень разреженная, - объяснила ученая репортерам. – Она настолько разреженная, расстояние между отдельными молекулами в ней таково, что они не взаимодействуют друг с другом, они никогда не соударяются".

"Мы называем это экзосферой. У Земли тоже есть экзосфера, но она далеко: те условия, которые мы считаем характерными для экзосферы, можно наблюдать на расстоянии дальше орбиты Международной космической станции. А на Луне она начинается прямо на поверхности", - добавила Ноубл.

Интерес ученых к процессам, протекающим в этих разреженных средах, продиктован тем, что в действительности это самый распространенный тип атмосферы в Солнечной системе.

Похожими свойствами обладает атмосфера Меркурия, многих спутников гигантских планет; даже у отдельных крупных астероидов, возможно, есть экзосфера.

"Адская пыль"

Оказавшись вблизи лунной поверхности, LADEE также исследует еще одно явление, остающееся загадкой для ученых на протяжении десятилетий. Еще полвека назад было заметичено, что перед самым восходом солнца над лунным горизонтом появляется некая дымка.

По одной из гипотез, дымку создают электрически заряженные частицы пыли, поднятые с поверхности ультрафиолетовым излучением Солнца. LADEE попытается проверить эту гипотезу с помощью проб и удаленных сенсоров.

Знания о свойствах лунной пыли будут полезны инженерам, разрабатывающим технологии для новых пилотируемых полетов, где пыль может создать проблемы, например на астероиды.

Частицы пыли представляют собой мельчайшие осколки горной породы, образовавшиеся за миллионы лет в результате ударов метеоритов.

"Это не как земная пыль. Земная пыль – она как тальковая пудра. А на Луне она очень грубая, просто адская", - рассказал менеджер проекта LADEE Батлер Хайн.

"Она повторяет контуры электрического поля, она проникает во внутренности машин. Пыль на Луне заставляет инженеров проектировать все системы так, чтобы они выдерживали ее воздействие", - указал он.

Новая технология связи

LADEE выведен на орбиту ракетой-носителем "Минотавр V". После этого зонд по длинной спирали начнет приближаться к Луне – это займет около месяца. Еще месяц уйдет на подготовку корабля к снижению.

Зонд приблизится к лунной поверхности на расстояние в 20 км, и затем начнется 100-дневная фаза сбора научных данных.

В завершение миссии аппарат просто упадет на лунную поверхность.

Помимо трех исследовательских приборов LADEE оснащен тестовым лазерным передатчиком, обещающим резкое увеличение скорости передачи данных. Инженеры надеются, что терминал аппарата сможет принимать данные со скоростью до 600 мегабит в секунду. На Земле будет задействован целый ряд приемных станций, например наземная оптическая станция Европейского космического агентства на Тенерифе.

ЕКА охотно присоединилось к этому эксперименту, потому что у него есть собственные амбиции в этой области. Космические агентства часто скачивают данные с зондов друг у друга, и в случае перехода на новую технологию важно иметь одинаковые стандарты.

"Есть множество наземных станций, работающих на радиочастотах, и НАСА и ЕКА давно имеют соглашение о взаимной поддержке. Но наземных станций с оптической связью очень мало. И если не пытаться договориться об общих стандартах, то в будущем мы не сможем поддерживать деятельность агентства-партнера и не сможем скачивать такие объемы данных", - сказал в интервью Би-би-си Зоран Содник, менеджер проекта ЕКА по лунной оптической связи.

Заместитель главы НАСА по научной работе Джон Грюнсфельд не сомневается в том, что в обозримом будущем космические исследования будут опираться на оптическую связь.

"Мы уже обсуждаем, нельзя ли связываться по лазерной связи с марсоходами. А когда мы начнем отправлять людей в дальние космические путешествия, уж точно на Марс, там уж без вопросов – нам потребуется трехмерное видео в высоком разрешении, и это можно передать только по лазерной связи", - указывает администратор.

Дополнительные материалы: