Voda na Měsíci

Kdy pátrání po vodě na Měsíci začalo? A kdy přineslo první výsledky? O tom hovoří Antonín Vítek, odborník na kosmonautiku z Akademie věd České republiky.

Antonín Vítek: „První náznaky, že by voda na Měsíci mohla být, přišly už v sedmdesátých letech minulého století. Americká sonda Clementine zjistila určité náznaky přítomnosti vodíkových atomů v polárních oblastech Měsíce. Samozřejmě to bylo velice zajímavé zjištění a vědci ho chtěli ověřit. První skutečně rozumné ověření přišlo v osmdesátých letech, kdy byla jedna ze sond navedena proti měsíčnímu povrchu a ve vyvržených horninách, které se při tom impaktu dostaly nad měsíční povrch, se dělaly pokusy zjistit spektroskopicky, zdali je tam přítomná voda. Ten experiment vyšel úplně negativně. Pravděpodobně to bylo dáno tím, že ta sonda vážila pouhých několik set kilogramů, takže to množství vyvrženého materiálu nebylo příliš veliké. Ovšem NASA, která až do letošního roku uvažovala o návratu na Měsíc v relativně krátkém časovém horizontu, začala hledat vodu znova. Mezitím se totiž na základě spektroskopických měření z palub sond obíhajících kolem Měsíce ukázalo, že se na celém jeho povrchu, tedy nejen v polárních oblastech, nacházejí vodíkové atomy. A to na základě toho, že neutronové záření bylo ovlivněno srážkami s těmi lehkými vodíkovými atomy. Tím se de facto prokázalo, že tam vodík je. Jakým způsobem je tento vodík vázán v měsíční půdě, se tehdy samozřejmě nevědělo. Mohla to být voda, H2O, nebo to mohly být hydroxylové skupiny OH vázané jako součást alkalických minerálů. To se samozřejmě dalo rozhodnout pouze na základě spektroskopických měření, opět na vyvrženém oblaku materiálu z měsíčního povrchu.“

A jak je možné nárazem nějakého tělesa do měsíčního povrchu zjistit, že je v tamní hornině obsažená voda?
Prudký náraz vymrští do prostoru spoustu materiálu z měsíčního regolitu, svrchní vrstvy prachu a kamínků. Na tento vyvržený oblak se zaměří spektrometry, které umožňují prostřednictvím rozkladu světla a blízkého infračerveného záření zkoumat chemické složení látek; zjišťovat prvky, které jsou v nich obsaženy. Právě tímto způsobem se skutečně vodu v měsíčním prachu najít podařilo. Bylo to díky zdařilému experimentu se sondou LCROSS...

Sonda LCROSS pozoruje oblak prachu, uvolněný dopadem urychlovacího stupně na povrch Měsíce|foto: lunar.gsfc.nasa.gov

Antonín Vítek: „...což byl opět de facto malý, několikasetkilogramový satelit, který byl součástí posledního stupně nosné rakety. Ta vynesla jednak tento satelit LCROSS a také měsíční družici LRO - Lunar Reconnaissance Orbiter. Ten stupeň Centaur, který vynesl obě dvě sondy, měl ale určitou závadu. Byl poháněn kyslíkem a vodíkem, což jsou také složky vody. A tak bylo vymyšleno, že se ten stupeň, který byl naváděn stále připojenou malou družicí LCROSS, pohyboval po velice protáhlé eliptické dráze v prostoru mezi Zemí a Měsícem, i dál za ním, po dobu prakticky čtvrt roku. A to z toho důvodu, aby se i ty poslední zbytky vodíku a kyslíku, plus té vody, která se samozřejmě nachytala na povrch rakety, když ještě stála na vypouštěcí rampě, všechny absolutně vypařily do okolního kosmického prostoru. Aby se to jistým způsobem působením slunečního záření ohřálo a ‚vypeklo‘. To se tedy podařilo, ten stupeň byl družicí LCROSS naveden do oblasti kráteru Cabeus blízko jižního pólu, dopadl tam a těsně před dopadem se družice oddělila a mírně se zabrzdila - o pár desítek centimetrů za sekundu. Takže dopadla na Měsíc sice ve stopách toho naváděného stupně, ale zhruba se čtyřminutovým zpožděním. Během těch 4 minut stačila svými přístroji sledovat vyvržený oblak. Ten se samozřejmě sledoval i z velkých observatoří na západní polokouli Země, která v té době měla Měsíc nad obzorem. Po relativně dlouhých hledáních v těch spektrogramech, naměřených záznamech ze spektrometrů, byly nalezeny stopy vibrace chemické vazby OH. Což byl jistým způsobem důkaz toho, že je skutečně na Měsíci vodík vázán na kyslík a že tedy představuje vodu. Ale z prvních experimentů se ukázalo, že té vody je tam relativně málo. Na jednu tunu horniny jí připadá asi 1 kilogram; to je jedna tisícina. Což není moc, ale zaplať pánbůh i za tohle.“

V době, kdy došlo k řízené „sebevraždě“ americké sondy LCROSS se kolem Měsíce pohybovaly i jiné družice. Přinesly jejich přístroje také nějaké zásadní důkazy o vodě na Měsíci? Jak říká odborník na kosmonautiku Antonín Vítek, těmito družicemi byly už zmíněná LRO a hlavně indická družice Čandrájan 1.

Voda tedy na Měsíci je. Jak se tam ale dostala? Podle Antonína Vítka existují hned tři základní hypotézy...

Znamená to, že asi není příliš velká šance narazit na Měsíci na nějaké velké kusy nebo dokonce celé plochy vodního ledu, a to ani v polárních kráterech. Jak říká Antonín Vítek z Akademie věd České republiky, na Měsíci zřejmě nejsou žádné ledovce, a to ani podpovrchové. Ani žádná „kluziště“.

Jak už jsme řekli, odhaduje se, že tuna měsíční horniny obsahuje asi litr zmrzlé vody. Bylo by technicky proveditelné z ní tu vodu dostat? A vyplatilo by se to? Nebylo by to příliš drahé?

Nebude to budoucnost nijak zvlášť blízká. Program návratu amerických astronautů na Měsíc byl zrušen a minimálně v nejbližších dvou letech se nechystá ani žádný další výzkum měsíčních zdrojů vody. Zatím ji k ničemu nepotřebujeme... Ale je dobré vědět, že tam je.

Vysíláno v Planetáriu č. 17/2010, 24. - 30. dubna.
Přepis: NEWTON Media, a.s.
Kompletní rozhovor si poslechněte ZDE (15:08).