Новый датчик для определения лунных летучих веществ собирается в Открытом университете в Великобритании в преддверии нескольких захватывающих миссий на Луну.
Масс-спектрометр с ионной ловушкой (ITMS), изображенный выше, является частью прибора, который будет обнаруживать лунные летучие вещества как из чрезвычайно тонкой атмосферы Луны, так и из лунного грунта.
Это экзосферный масс-спектрометр (EMS), ключевой элемент астроботической миссии NASA, который полетит в регион Лакус Мортис на Луне в 2021 году.
Этот датчик также является частью миссии ESA Prospect по изучению водяного льда на Луне на борту российского посадочного модуля «Луна-27», запуск которого запланирован на 2025 год. Платформа будет определять потенциальные ресурсы Луны для подготовки технологий для будущих устойчивых исследований.
ITMS, разработанная учеными из Открытого университета по контракту с ESA, основана на «ионной ловушке», гениальном устройстве, которое позволяет исследователям идентифицировать и количественно определять атомы и молекулы образца с помощью метода, известного как масс-спектрометрия.
Молекулы Луны, попадающие в датчик, бомбардируются электронами, испускаемыми нагретой проволокой, чтобы создать ионы. Образовавшиеся ионы хранятся в электрическом поле, образованном набором электродов точной формы. Затем ионы высвобождаются из этой «ловушки» в порядке увеличения отношения масса/заряд в детектор, который идентифицирует и количественно определяет их химический состав.
Для выполнения таких чувствительных измерений датчик должен быть собран и содержаться в чрезвычайно чистых условиях.
Ученые из Открытого университета в восторге от научных потенциальных знаний, которые они надеются получить в ходе данных лунных миссий.
«Впервые мы можем измерить, как и в каких формах вода распределяется по поверхности, над и под поверхностью. Мы можем проверить теории о том, как на Луне появилась вода. И мы можем оценить наличие водяного льда и других ресурсов для поддержки будущего человеческого присутствия на Луне», - объясняет Симеон Барбер, научный руководитель EMS в Открытом университете. «Мы ожидаем, что в будущем будет больше возможностей для миссий по исследованию Луны, и этот проект во многих отношениях является первопроходцем для ускоренных разработок полезной нагрузки», - говорит Роланд Траутнер, который руководит разработками со стороны ESA.