Сколько на Земле лунного грунта и зачем Китаю новые образцы

Итак, на сегодняшний день с учётом приземлившейся 25 июня 2024 года капсулы "Чанъэ-6" на Земле есть образцы лунного грунта общим весом более 380 килограммов, взятые уже с 11 разных мест поверхности Луны. Давайте вспомним, кто, когда и откуда именно привозил лунное вещество. Вспоминать будем в хронологическом порядке.

Первыми в истории лунный грунт собрали и доставили на Землю в июле 1969 года астронавты легендарной миссии "Аполлон-11". Напомним, первыми людьми на Луне были Нил Армстронг и Базз Олдрин, Майкл Коллинз ждал на окололунной орбите. Место высадки — Море Спокойствия, одно из крупнейших и видных с Земли невооружённым глазом лунных морей. Оттуда собрали и доставили на Землю 22 килограмма реголита. Это оказались в основном базальты, то есть по сути застывшая в незапамятные времена лунная магма. Возраст пород варьируется примерно от трёх и до четырёх с лишним миллиардов лет, то есть они очень древние, а многие относятся к тем временам, когда сама Луна только образовалась как таковая.

В целом планетологам (а это такие геологи, которые изучают другие миры) тогда стало ясно, что Луна по составу и возрасту своих пород очень разнообразна и по одной партии грунта не удастся составить о ней достаточное представление. Нужны образцы из разных мест: чем более разных, тем лучше. Здесь даже не так важно количество самого грунта, как количество мест его забора. Пятьсот тонн необязательно, даже полграмма хватит, чтобы увидеть под микроскопом, что происходило и происходит на Луне в данном конкретном месте. Впрочем, большое количество хорошо с той точки зрения, что можно сейчас рассмотреть под микроскопом немного, а остальное отложить до появления более совершенной техники. Именно так лунные геологи и поступают. У них в запасниках лежит очень много ещё нетронутых, неизученных образцов. И кто знает, сколько открытий они в себе хранят.

Вторая партия: "Аполлон-12", ноябрь 1969 года, Океан Бурь, 36 килограммов. Подозрения подтвердились: этот грунт заметно отличался, он гораздо моложе — порядка 2,5 миллиарда лет. Лунной пыли на нём было больше. Кстати, эта пыль — редкостная гадость: из-за статического электричества она облепляет скафандр — как ни стряхивай, полностью не избавишься, — и по возвращении с поверхности астронавты ею в той или иной степени надышались.

Третья партия доставлена в сентябре 1970 года советской межпланетной станцией "Луна-16", которая была оснащена бурильной установкой. Прилунилась она в Море Изобилия. Это была первая в истории доставка на Землю внеземного вещества автоматическим аппаратом. "Луна-16" пробурила около 35 сантиметров и собрала 101 грамм грунта: сыпучего, но при этом легко слипающегося в комки тёмно-серого порошка. Тоже вулканический базальт.

Четвёртая партия: "Аполлон-14", февраль 1971 года, кратер Фра Мауро в Море Познанном (часть Океана Бурь), 42 килограмма. В этой партии больше всего прославился 8-килограммовый камень, который прозвали Большой Бертой в честь немецкой гаубицы времён Первой мировой войны. Геологи установили, что это на самом деле метеорит, прилетевший на Луну с Земли. Некоторые новостные заголовки даже обыграли это таким образом, что "лунный образец оказался земным". Но на самом деле этот земной камень пролежал на Луне больше четырёх миллиардов лет. Полагают, его выбило с поверхности нашей планеты ударом массивного астероида и он, полетав какое-то время в космосе, в конце концов оказался притянут Луной.

Пятая партия: "Аполлон-15", июль-август 1971 года, юго-восток Моря Дождей, 77 килограммов. В этот раз у экипажа была с собой буровая установка, с помощью которой удалось углубиться на полтора с лишним метра. Астронавты Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин с ней изрядно попотели и даже в какой-то момент спросили Хьюстон, насколько это всё важно. Им ответили, что да, важно: это будут образцы, взятые с беспрецедентной на тот момент глубины. И в итоге действительно удалось достать грунт, который миллионы лет не подвергался космической радиации под надёжной защитой верхних слоёв лунной почвы.

Шестая партия: советская станция "Луна-20", февраль 1972 года, 55 граммов грунта, место прилунения — участок, примыкающий к Морю Изобилия. Эти образцы оказались гораздо светлее, чем с "Луны-16", и с гораздо меньшим количеством оплавленных частиц.

Седьмая партия: "Аполлон-16", апрель 1972 года, кратер Декарт возле Моря Нектара, почти 96 килограммов лунного грунта. На этот раз добурили до глубины без малого 2,5 метра. Собранный реголит крайне удивил геологов: они ожидали увидеть опять однородные вулканические породы, а оказалось, что там в основном брекчии, то есть слепленные друг с другом разнообразные камешки. По мнению учёных, они образовались в результате астероидной бомбардировки.

Восьмая партия: "Аполлон-17", декабрь 1972 года, долина Тельца-Литтроу на юго-востоке Моря Ясности, более 110 килограммов лунной породы. На этот раз с собой была не только дрель, но и даже собственный геолог Харрисон Шмитт, который опытным глазом видел, где что примечательно и интересно. Скважину на Луне они с Юджином Сернаном сделали более чем трёхметровой глубины. А ещё нашли удивительный "оранжевый" лунный грунт, который, как потом установили на Земле, богат титаном и железом.

Девятая партия: "Луна-24", август 1976 года, Море Кризисов, 170 граммов лунного грунта, глубина бурения — 2 метра 25 сантиметров. Как рассказали в Институте геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского РАН, станция привезла новый для науки и специфический тип базальта.

Десятая партия: китайская станция "Чанъэ-5", пик Рюмкера в Океане Бурь, 1731 грамм. Бур станции был рассчитан на глубину 2,5 метра, но порода оказалась настолько твёрдой, что удалось достичь глубины лишь метра с небольшим. Геологи снова удивились: пик Рюмкера – это вулканический комплекс, а собранные китайской станцией базальты оказались сравнительно очень молодые — всего около двух миллиардов лет. Учёные полагали, что тогда Луна уже была слишком холодной для вулканизма.

Наконец, одиннадцатая партия массой порядка двух килограммов только что доставлена станцией "Чанъэ-6". Она отличается от всех предыдущих уже тем, что это первый грунт, полученный с обратной стороны Луны. Место посадки — 540-километровый кратер Аполлон, который находится в пространстве совершенно огромного кратера южной полярной области Луны. Он называется бассейном Южный полюс – Эйткен, потому что простирается на 2400 километров от южного полюса Луны и до кратера Эйткен. Геологам это место интересно тем, что от такого серьёзного удара по Луне на поверхность должны были подняться породы с глубины десятков километров. Они могут многое рассказать о внутреннем строении Луны, о том, как она возникла и что с ней было за четыре с лишним миллиарда лет её существования. А ещё интересно посмотреть, насколько обратная сторона Луны подвержена солнечной радиации по сравнению с видимой: астрономы давно размышляют, что там было бы великолепно иметь радиообсерватории — там нет земных помех. Стоит отметить, что лунные полярные регионы также особенно интересны тем, что, по спутниковым данным, богаты водяным льдом. Но, к сожалению, в этом смысле на грунт "Чанъэ-6" не надеются: ожидается, что он очень сухой.

Образцы со всех трёх советских станций и некоторые "аполлоновские" хранятся в Музее внеземного вещества ГЕОХИ РАН в Москве. Кстати, геологи из ГЕОХИ не так давно поведали, что, разумеется, сравнивали образцы, доставленные Советским Союзом, с теми, которые привозили астронавты "Аполлонов". А после недавнего поступления в распоряжение ещё и китайского лунного грунта появилась возможность сопоставить образцы, доставленные всеми тремя космическими державами. Сравнивали их с точки зрения химии, соотношения изотопов и т.д. Так вот, как рассказали учёные, в образцах от всех трёх стран наблюдаются такие уникальные химические особенности, каких нет больше вообще нигде: ни в земном веществе, ни в метеоритном (если только это не лунный метеорит), ни в каком — только в лунном. То есть во всех трёх случаях учёные однозначно могут сказать: это Луна.