Южный полюс Луны (the South Pole of the Moon)

– Гоги, что такое ос?
– Ос – это балшой паласатый мух!
– Нэт, Гоги. Балшой паласатый мух – это шмел. А ос – это палка, вокруг чего крутыцца Земля! :)

Так вот на Луне эта палка (ось вращения Луны) проходит через кратер Шеклтон (Shackleton). Внешний вал кратера подвергается воздействию почти непрерывного солнечного света, а внутренняя часть постоянно находится в тени (кратер вечной тьмы). Низкотемпературная внутренняя часть этого кратера функционирует как холодная ловушка, которая может улавливать и замораживать летучие вещества, выделяющиеся при ударах кометы на Луну. Измерения, проведенные американской автоматической межпланетной станцией (АМС) Lunar Prospector (буквально с англ. — «лунный геолог»), показали, что в кратере содержится больше, чем обычно, количества водорода, что может указывать на наличие водяного льда. Кратер назван в честь исследователя Антарктики Эрнеста Шеклтона.

Ось вращения Луны находится в Шеклтоне, всего в нескольких километрах от его центра. Кратер имеет диаметр 21 км и глубину 4,2 км. С Земли он виден на краю в области пересеченной местности, расположенной в Бассейне Южный полюс — Эйткен. Обод слегка приподнят вокруг окружающей поверхности, и он имеет внешний вал без значительных разрушений. Никакие существенные кратеры не пересекают обод, и он имеет наклон около 1,5° в направлении 50–90° от Земли. Возраст кратера составляет около 3,6 миллиарда лет, и он находился в непосредственной близости от южного лунного полюса по крайней мере в течение последних двух миллиардов лет.

Лунный кратер Шеклтон (Shackleton).
Верхнее левое изображение представляет собой топографическую карту, полученную в результате лазерной альтиметрии (миссия первой Европейской лунной исследовательской станции SMART-1). Правое верхнее изображение получено камерами LRO. Левое нижнее изображение является наложением данных радара Mini-RF (того же LRO) на карту затененного рельефа. Последнее (правое нижнее) изображение составлено из снимков камер LRO в период, когда края кратера был освещены Солнцем. (Paul D. Spudis, AIRSPACEMAG.COM)

Поскольку орбита Луны наклонена всего на 5° от эклиптики, внутренняя часть этого кратера находится в вечной темноте. Оценки площади в постоянной тени были получены из наземных радиолокационных исследований. Пики вдоль края кратера почти постоянно (80–90% лунных суток) освещаются солнечным светом. Непрерывно освещенные горы называют вершинами вечного света, такие места на Луне были предсказаны ещё в начале прошлого века.

Lack of Exposed Ice Inside Lunar South Pole Shackleton Crater
(Science  07 Nov 2008: Vol. 322, Issue 5903, pp. 938-939)

Изображения затененной части кратера была получена с помощью камеры Terrain японского космического корабля SELENE с использованием отраженного от края света солнечного света. Внутренняя часть кратера состоит из симметричного склона 30°, который ведет ко дну диаметром 6,6 км. Горстка кратеров вдоль внутреннего пролета не превышает нескольких сотен метров. Дно покрыто неровной насыпью, имеющей толщину от 300 до 400 м. Центральный пик составляет всего около 200 метров в высоту.

Непрерывные тени в южных полярных кратерах приводят к тому, что этажи этих пластов поддерживают температуру, которая никогда не превышает примерно 100 К. Для Шеклтона средняя температура была определена как около 90 К, достигая 88 К на дне кратера. В этих условиях расчетная скорость потерь от любого льда во внутренней части будет составлять от 10-26 до 10-27 м/с. Любой водяной пар, который прибывает сюда после кометного удара по Луне, будет постоянно замерзать на поверхности или под поверхностью. Тем не менее, поверхностное альбедо дна кратера совпадает с обратной стороной Луны, что свидетельствует об отсутствии открытого поверхностного льда.

Южный полюс Луны вызывает у учёных особый интерес из-за наличия на нём постоянно затенённых областей, содержащих лёд. Область, остающаяся в тени на Южном полюсе Луны, гораздо больше, чем на Северном. Кратеры южного полюса Луны уникальны тем, что солнечный свет никогда не достигает их дна. Такие кратеры являются также холодными ловушками, вещество которых содержит записи о раннем этапе существования Солнечной системы.

Полезным, с точки зрения освоения Луны, может оказаться и возможное наличие на Южном полюсе Луны пиков вечного света, позволяющих осуществлять непрерывную подзарядку солнечной энергией, без двухнедельного перерыва лунной ночи, периодически наступающей на всей остальной территории спутника.