Серый пылевой слой, покрывающий этот безвоздушный мир, состоит из мелких частиц базальта и анортозита. Толщина реголита варьируется от нескольких сантиметров в молодых районах до 20 метров в древних морях. При ударах метеоритов он не разлетается, а спекается в стекловидные агрегаты.
Кратеры диаметром свыше 300 км, такие как Герцшпрунг, образовались 3-4 миллиарда лет назад. Их структура сохранилась почти без изменений из-за отсутствия эрозии. В отличие от земных аналогов, лунные воронки имеют четкие террасы и центральные пики – следствие ударного сжатия пород.
Температурные перепады между днем и ночью достигают 300°C. В полярных регионах, где солнце светит под малым углом, некоторые кратеры никогда не прогреваются выше -250°C. Именно там аппараты LCROSS и Чандраян-1 обнаружили лед.
Для долговременных баз лучше выбирать лавовые трубки – подповерхностные тоннели шириной до 500 метров. Их своды защитят от радиации и микрометеоритов. Перспективные участки отмечены японским зондом «Кагуя» в Океане Бурь.
Строение и свойства лунного грунта
Реголит покрывает спутник Земли слоем от 5 до 15 метров. Состав:
- 46% диоксида кремния
- 22% оксида алюминия
- 14% оксида кальция
- 9% оксида железа
Температурные перепады между днем и ночью достигают 300°C. На освещенной стороне показатели поднимаются до +127°C, в тени опускаются до -173°C.
Крупнейшие формации:
- Море Дождей – диаметр 1123 км
- Кратер Герцшпрунг – 591 км
- Борозда Хэдли – 80 км в длину
Сейсмическая активность сохраняется до сих пор. Приборы фиксируют до 3000 толчков в год с магнитудой до 5 баллов.
Как структура спутника Земли усложняет приземление зондов
Кратеры диаметром более 50 метров встречаются каждые 100 квадратных километров, что требует точного выбора места посадки. Аппараты должны избегать зон с уклоном свыше 15° – такие участки составляют 37% видимой стороны.
Основные препятствия
Реголит глубиной до 10 метров в морских областях снижает устойчивость аппаратов. Пылевые облака при посадке поднимаются на высоту до 2 км, нарушая работу датчиков.
Рекомендации для проектировщиков
Используйте лидарное сканирование для обнаружения валунов размером от 30 см. Оптимальные зоны – базальтовые равнины с перепадом высот менее 50 м на километр. Время торможения увеличивайте на 12% для компенсации неточности карт.
Минеральный состав лунного реголита
Основу грунта спутника Земли составляют силикаты, включая пироксены, плагиоклазы и оливины. Плагиоклазы занимают до 50% объема, образуя анортозитовые породы в материковых зонах.
Базальты морских районов содержат 30-45% пироксенов с примесями ильменита (FeTiO₃). Концентрация титана в этих областях достигает 15%, что втрое выше земных аналогов.
Редкие элементы представлены армалколитом (Fe,Mg)Ti₂O₅ и транквиллититом – минералом, обнаруженным только в образцах, доставленных миссиями «Аполлон».
Для идентификации образцов используйте рентгеноструктурный анализ: пироксены дают пики при 29.5° и 31.2° 2θ, плагиоклазы – 27.9° 2θ (CuKα-излучение).
