Компактный рентгеновский телескоп поможет создать первую полную карту химического состава Луны

Исследователи из Токийского столичного университета с помощью моделирования показали, что компактный рентгеновский телескоп может помочь создать первую в истории полную карту химического состава Луны. Такая карта станет важным шагом к пониманию того, как Луна формировалась, менялась и эволюционировала с течением времени.

Детальное моделирование, которое включало как сам детектор телескопа, так и реалистичную миссию спутника на лунной орбите, показало, что один телескоп сможет нанести на карту пять важных элементов примерно за два года. Массив из 25 детекторов (5x5) позволит получать более четкие карты и завершит работу быстрее.

Геологическая история Луны до сих пор полностью не изучена. Одна из главных причин — отсутствие полной геохимической карты лунной поверхности. Поскольку ученые не могут собрать образцы из каждого уголка Луны, им приходится полагаться на методы дистанционного зондирования. Один из таких методов — рентгенофлуоресцентная съемка, при которой детекторы улавливают рентгеновское излучение, испускаемое элементами под воздействием солнечной радиации.

Создание полной карты затруднено из-за ограниченного времени миссий для сбора сигналов, деградации детекторов в космосе и слабого солнечного рентгеновского излучения вблизи полюсов Луны.

Чтобы решить эти проблемы, команда под руководством Айри Тойды и профессора Юитиро Эдзоэ предложила использовать компактный рентгеновский телескоп на спутнике на лунной орбите. В отличие от традиционных громоздких телескопов, их устройство весит менее десяти килограммов и изначально разрабатывалось для изучения магнитосферы Земли. Детектор также прошел испытания в радиационных условиях, значительно более суровых, чем ожидаемые на лунной орбите.

Моделирование показало, что при условии 300 солнечных вспышек в год один телескоп сможет за два года составить карту пяти элементов (кислород, железо, магний, алюминий, кремний) с разрешением сетки 70x70 километров. Система из 25 телескопов сократит время миссии до одного года, а за два года работы сможет также нанести на карту натрий и улучшить разрешение до 30x30 километров.

Реализация любой из этих концепций позволит получить первую полную карту распространенности элементов на всей поверхности Луны, что даст ученым мощный инструмент для изучения лунной геологии и реконструкции ее долгой и сложной истории.