Zásobárna vody na Měsíci - šance pro jeho kolonizaci

Nachází se na Měsíci zásoby vody? Životodárná tekutina by usnadnila jeho kolonizaci – je jí ale dostatek? (délka blogu 5 min.)

Ještě před několika lety vycházeli vědci z předpokladu, že Měsíc je téměř úplně suchým vesmírným tělesem. Na vině byl způsob, jakým vznikl.

Měsíc vznikl z pozůstatků kolize Země s planetkou Theia, velkou přibližně jako Mars. Ta se měla vytvořit z hmoty, která se koncentrovala v jednom ze dvou Lagrangeových bodů, gravitačních pastí v soustavě Země-Slunce. V těchto bodech je v rovnováze gravitační vliv obou členů soustavy – Země a Slunce. Nepříliš hmotná tělesa, která se dostanou do blízkosti těchto bodů, je už nemohou sama od sebe opustit.

Tyto specifické Lagrangeovy body se nacházejí na oběžné dráze Země a „předbíhají“ ji nebo se za ní „zpožďují“ o 60 úhlových stupňů. Časem se v nich muselo nasbírat úctyhodné množství hmoty. Bylo jí dokonce tolik, že vydalo na malou planetku, které dnes říkáme Theia. Když se stala dostatečně hmotnou, začala se v systému Slunce - Země uplatňovat také její vlastní gravitace. Z dvojného systému se stal trojný. Následek na sebe nedal nejspíše dlouho čekat. Theia opustila Lagrangeův bod a dostala se na kurs, který ji vedl k Zemi. V nepříliš vzdálené době pak došlo ke kolizi, při které se na oběžnou dráhu Země dostalo velké množství původního materiálu obou těles. Právě z něj se měl později zformovat náš Měsíc.

Vzhledem k tomu, že je produktem obří kolize a vytvářel se z roztaveného materiálu, považovali vědci dlouho za pravděpodobné, že Měsíc neobsahuje mnoho vody. Výzkumy posledních let ovšem prokázaly opak.

Na Měsíci se našly zásoby vody

Je jí dokonce relativně hodně. To je velice příjemná zpráva pro ty, kdo doufají v brzkou kolonizaci našeho vesmírného souputníka. Pokud se na Měsíci nachází dostatek vody, není potřeba ji tam vozit, což by všechny plánované mise zjednodušilo a hlavně zlevnilo.

Odkud se bere měsíční voda?

Na zásoby vody, která se dostala do vnitřní Sluneční soustavy během tzv. „Velkého bombardování“ před několika miliardami let - se nedá spoléhat. Měsíc nemá na rozdíl od Země dostatečnou gravitaci na to, aby si podobné vodní dárky udržel. Porce vody a ledu, kterou kdysi obdržel díky kometám, se během několika minulých miliard let vypařila do okolního prostoru.

Voda se mohla na Měsíci vytvořit ale také přímo z místního materiálu - díky slunečnímu větru. Tato na první pohled odvážná hypotéza, je logická. Měsíční hornina obsahuje silikáty. To jsou sloučeniny obsahující kyslík. Část slunečního větru se skládá z protonů, tedy ionizovaných atomů vodíku. Sluneční vítr, který bombarduje povrch Měsíce, narušuje tamní horninu. Následně se z horniny uvolňují atomy kyslíku, kterým nic nebrání v tom, aby se slučovaly s vodíkem a vytvořily molekuly vody.

Zatím není přesně jasné, v jaké formě se měsíční voda vyskytuje, může se jednat stejně tak dobře o jednotlivé molekuly nebo směs neutrálních molekul a hydroxylových iontů („střepů“ molekul vody, kterým chybí jeden atom vodíku).

Lžíce vody – nebo spíš plné vědro?

Otázku existence vody na Měsíci se snažila rozklíčovat už v roce 2009 sonda LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite). Skládala se z nosné aparatury a přistávacího modulu.

Těsně před plánovaným dopadem na měsíční povrch (nedaleko jeho jižního pólu) nechali vědci sondu, aby se oddělila od své nosné rakety. Tu pak vědci navedli na kolizní dráhu s povrchem Měsíce. Při dopadu se zvířil oblak prachu, který následně analyzovala samotná sonda, prolétající daným místem o několik minut později. Při kolizi nosné rakety se z povrchu Měsíce zvedl oblak materiálu, který vážil kolem 350 tun. Vzniklý kráter má průměr 20 m a hloubku 4 m. Sonda objevila ve vyvrženém materiálu stopy vody, a nadchla tím jak vědce, tak laiky. 

Stopy vody (respektive hydroxylového iontu –OH) nalezla na Měsíci v roce 2013 také indická sonda Chandrayaan-1.

Následující obrázek ukazuje výsledky průzkumu indické sondy Chandrayaan-1. Modrá barva znázorňuje vodu, zelená demonstruje odrazivost povrchu a načervenalou barvo je znázorněn výskyt minerálu pyroxenu.

Vodu na Měsíci si samozřejmě nemůžeme představovat jako závěje sněhu. Její využití nebude jednoduché, je ale možné, že budou časem vyvinuty dostatečně sofistikované metody, které umožní molekulární vodu z měsíčního povrchu izolovat a přeměnit je na nezbytnou kapalinu. Přímé osídlení Měsíce lidmi se pak přesune z kolonky snů do kolonky splněných přání.