Российский нейтронный детектор ЛЕНД стартовал к Луне

18 июня 2009 года в 17 часов 32 минуты по местному времени (19 июня в 1 час 32 минуты по московскому времени) с космодрома на мысе Канаверал запущен космический аппарат НАСА «Лунный разведывательный орбитер» (ЛРО, или Lunar Reconnaissance Orbiter), хотя может быть лучше его было бы назвать исследовательским орбитальным спутником. Ну да ладно, теперь все называется совершенно непонятными словами, пусть будет «орбитер». В состав научной аппаратуры ЛРО входит российский нейтронный детектор ЛЕНД.

Этот старт — первый запуск автоматического исследовательского аппарата к Луне по программе НАСА «Констелейшн» (Constellation). Основная задача программы — возобновление пилотируемых полетов на Луну с целью ее освоения. Участие России в проекте ЛРО предусмотрено Исполнительным соглашением между Федеральным космическим агентством (Роскосмосом) и НАСА.

Конечная цель нынешней экспедиции на лунную орбиту – поиски воды на поверхности спутника Земли. С помощью прибора ЛЕНД (от англ. Lunar Exploration Neutron Detector) будут осуществлены картографирование содержания водорода в лунном грунте, поиск залежей водяного льда в полярных областях Луны, а также измерение нейтронной компоненты радиационного фона в окололунном космическом пространстве. Эти исследования очень важны для подготовки будущих пилотируемых экспедиций.

Наличие воды на Луне значительно облегчит планируемое создание лунной базы. Кроме этого, водяной лед на Луне может стать ключом к пониманию истории Солнечной системы. Предполагается, что его основным источником были кометы, бомбардировавшие спутник Земли на протяжении миллиардов лет. Таким образом, по распределению льда на ней можно будет судить о том, что происходило в Солнечной системе с момента ее образования.

Российский прибор ЛЕНД позволит обнаружить отложения водяного льда толщиной всего несколько миллиметров в верхнем слое лунного грунта глубиной до 2 метров в околополярных регионах. Пространственное разрешение прибора составляет около 10 км.

Принцип работы прибора ЛЕНД — регистрация нейтронов, рожденных в поверхностном слое лунного грунта под воздействием галактических космических лучей и вылетевших в космос. Поток и энергетический спектр этого нейтронного излучения зависят, главным образом, от концентрации водорода и водородсодержащих соединений, в частности, воды, в составе вещества поверхности. Для регистрации нейтронов и гамма-лучей в приборе используются 10 независимых детекторов. Чтобы получить высокое пространственное разрешение, он оснащен специальным блоком коллимирования нейтронов, т.е. для получения их параллельных пучков. Этот блок улучшает чувствительность при наблюдениях отдельного участка поверхности, «отсекая» нейтроны, пришедшие от других участков поверхности. Прибор ЛЕНД – фактически первый нейтронный телескоп со столь высоким пространственным разрешением, который будет использоваться для изучения другого небесного тела с борта космического аппарата.

Исследование Луны прибором ЛЕНД включено в Федеральную космическую программу России. Орбитальный нейтронный телескоп ЛЕНД был создан в Институте космических исследований РАН в 2005 – 2009 гг. по заказу Федерального космического агентства. Научный руководитель проекта — доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов. В работах также принимали участие Научно-исследовательский институт атомных реакторов (г. Димитровоград, Ульяновская обл.), Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (г. Москва), Объединенный институт ядерных исследований (г. Дубна, Московская обл.) и Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга МГУ (г. Москва).

В эксперименте ЛЕНД будут также принимать участие американские специалисты из Годдардского Центра космических полетов НАСА, Университета штата Аризона в г. Тусан, Университета штата Мэриленд, Католического Американского университета и Корпорации Space Science.