Какая температура на Луне?

Температура на Луне может достигать 250° по Фаренгейту (120° по Цельсию или 400 по Кельвину) в дневное время на лунном экваторе и падать до -208 градусов по Фаренгейту (-130° по Фаренгейту, 140 К) ночью. По данным НАСА, в некоторых местах у полюсов Луны температура может упасть еще больше, достигнув -424°F (-253°C или 20K).

Одна из причин этих драматических крайностей заключается в том, что на Луне нет лунной атмосферы, которая изолировала бы тепло. Отсутствие газового покрова также означает, что кратеры и крупные достопримечательности не подвергаются эрозии так, как это происходит на Земле, оставляя вечные карманы тьмы возле полюсов Луны, где температура Луны самая низкая.

Согласно исследованию, опубликованному в августе 2019 года в Журнале геофизических исследований, лунный день длится примерно две земные недели, поскольку Луне требуется чуть меньше одного месяца — около 27,3 дня — чтобы завершить один из своих дней.  Лунная ночь также длится около двух недель.

Лунный разведывательный орбитальный аппарат НАСА (LRO) предоставляет наилучшие данные о температуре Луны. Миссия, запущенная в 2009 году, и, в частности, один инструмент — лунный радиометр Diviner — сыграли решающую роль в понимании лунного климата. Знание температуры Луны в любом заданном месте имеет разные преимущества.

Например, астрономы, надеющиеся лучше понять ее топографию, могут многое узнать о количестве камней, присутствующих в различных регионах Луны, зная температуру области. Это связано с тем, что лунные породы нагреваются и остывают дольше, чем лунная почва или реголит, что позволяет ученым выявлять особенно каменистые области, по данным НАСА.

Это происходит после того, как другие факторы, влияющие на лунную температуру, исключаются из уравнения, такие как широта и высота над уровнем моря. Связанный: Руководство по наблюдению за Луной — что искать на лунной поверхности Широта играет важную роль, потому что ось Луны ориентирована таким образом, что солнечный свет едва касается лунных полюсов.

Лунная топография на полюсах заполнена неразрушающимися кратерами и расщелинами, которые создают постоянно затененные области (PSR). Отсутствие солнечного света способствует исключительно холодным температурам здесь.

Это поднимает еще одну важную причину, по которой температура Луны интересна исследователям: амбициозная реактивация миссий на Луну с экипажем в рамках программы NASA Artemis. Идея состоит в том, чтобы вернуть астронавтов на поверхность Луны и обеспечить там постоянное присутствие.

Текущие концепции миссий Artemis больше склоняются не к коротким визитам, а к моделям, в которых астронавты будут проводить на Луне больше времени, чем во время программы «Аполлон». Это будет поддерживаться аванпостом на Луне или на ее орбите.

По этой причине НАСА и другие космические агентства интересовались, откуда могут поступать ресурсы для обеспечения этих более длительных миссий, и одна из идей заключается в том, чтобы использовать лунный лед в качестве топлива или даже питьевой воды.

Предстоящая миссия НАСА по исследованию летучих полярных вездеходов (VIPER) поможет агентству оценить эти возможности. «PSR часто имеют достаточно низкие температуры, чтобы задерживать водяной лед», — говорится в Журнале геофизических исследований.

Исследователи также отметили, что температура на полюсах настолько низкая, что вода остается замерзшей на протяжении миллиардов лет.

Даже в этих больших временных масштабах лед почти не подвергается сублимации, т. е. процессу, при котором вода превращается из льда в пар без предварительного таяния. По словам авторов исследования, еще многое предстоит узнать о лунной среде, и для получения исчерпывающей картины лунной температуры потребуются еще годы исследований.

Это связано с тем, что инструмент Diviner от LRO «не непрерывно отбирает все местные времена в любое время года, а скорее получает данные с орбитальных треков с высоким разрешением, которые мигрируют вокруг полюсов». Тем не менее, LRO уже накопил данные более чем за десятилетие, что дает исследователям хороший старт для понимания особенностей температуры Луны.