Кратер вечной тени () или кратер вечной тьмы () — это депрессия на поверхности небесного тела в Солнечной системе, в которой есть область, никогда не освещаемая Солнцем. Такие области называются «постоянно затенёнными регионами» ().

На 2019 год на Луне были найдены 324 кратера вечной тениСписок постоянно затенённых регионов // LRO. Кратеры вечной тени есть также на МеркурииEternal Darkness of Petronius Crater // НАСА и Церере.

Расположение

Кратеры вечной тьмы обязаны располагаться в полярных регионах небесных тел и могут присутствовать лишь на телах с очень малым наклоном оси вращения. Отклонение оси вращения от перпендикуляра к плоскости эклиптики у Луны примерно равно лишь 1,54°, у Меркурия около 0,01°, а у Цереры около 4°. У Земли, Марса и Венеры оно существенно больше, так что кратеров вечной тьмы на этих планетах нет.

На Луне области постоянной тени встречаются на обоих её полушариях до широты 58°, причём известно около 50 постоянно затенённых областей на широтах от 58° до 65°.

Суммарная площадь непрерывно затенённых регионов Луны — около , из них (57%) расположены в южном полушарии,  — в северном.

Условия в кратерах вечной тьмы Кратеры вечной тьмы на Луне и Меркурии могут быть полезны при колонизации космоса наличием в них водяного льда, который можно превратить в воду для питья, кислород для дыхания и горючее для ракет (жидкий водород и жидкий кислород)https://web.archive.org/web/20060213061216/http://www.space.com/scienceastronomy/solarsystem/moon_mountain_020326.html. Примеры таких кратеров, в которых уже отмечено наличие воды, — Рождественский и КабеоLCROSS Mission Finds Water — Planetary News | The Planetary Society на Луне. При спектральном анализе данных, собранных зондом LCROSS, в этих кратерах были обнаружены такие элементы, как серебро, платина, золото (0,11 % в пределах отдельного рудного тела) и ртуть в более высоких концентрациях (0,53 %). Пример области почти постоянной тьмы на Церере — часть кратера Julinghttps://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-dawn-reveals-recent-changes-in-ceres-surface .

Бизнес-анализ показывает, что добыча горючего в таких кратерах может быть коммерчески выгоднаIce Mining in Lunar Permanently Shadowed Regions | New Space. Доставка горючего для геостационарных спутников с Земли стоит от 10 до 50 млн долларов за тонну. Доставка его с Луны, в силу её пониженной гравитации, будет обходиться в несколько раз дешевле.

Иногда рядом с кратерами вечной тьмы располагаются пики вечного света, которые могут быть полезны для выработки солнечной энергии. Например, два пика рядом с кратером Шеклтон в сумме освещаются примерно 94 % времени в году.

Температура в постоянно затенённых областях постоянна. На Луне эта температура примерно равна 50 K или нижеhttp://lroc.sese.asu.edu/posts/96 (по другой оценке — 25—70 Khttp://lroc.sese.asu.edu/posts/979 ). Столь низкие температуры делают эти области перспективными для размещения будущих инфракрасных телескоповhttps://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2008/09oct_liquidmirror/ .

Однако, с другой стороны, компьютерное моделирование показывает, что мощные солнечные бури могут заряжать поверхность около полюсов и, возможно, создавать «вспышки», плавящие и испаряющие грунтhttp://thescienceexplorer.com/universe/solar-storms-could-spark-soils-moons-poles https://www.semanticscholar.org/paper/Deep-dielectric-charging-of-regolith-within-the-Jordan-Stubbs/435f72e106b79692c11c71aba998c96638f3ff39 .

Другие особенности таких регионов — это тьма, мешающая луноходам обозревать окрестности, криогенность реголита, затрудняющая его перемещение, и возможные сложности со связьюhttps://www.nasa.gov/content/roving-in-the-permanently-shadowed-regions-of-planetary-bodies/.

Кратеры вечной тьмы могут содержать очень высокую концентрацию гелия-3 — потенциального горючего будущего.

Исследования Из-за постоянной затенённости области вечной тьмы невозможно картировать телескопами и спутниковыми камерами зрительного диапазона, поэтому их топографические карты составляются лазерными дальномерами.

В 2009 году аппарат НАСА LCROSS сбросил в лунный кратер Кабео ударный зонд и зафиксировал в выбросах от удара водуhttps://web.archive.org/web/20100122233405/http://www.planetary.org/news/2009/1113_LCROSS_Lunar_Impactor_Mission_Yes_We.html .

В 2012 году аппарат НАСА LRO обнаружил, что поверхность постоянно затенённых областей имеет пористый и рассыпчатый характер, что указывает на наличие водяного льда.

Агентство НАСА создало для съёмки постоянно затенённых областей с орбиты с высоким разрешением камеру ShadowCam, которую вывели на окололунную орбиту в 2022 году в качестве полезной нагрузки орбитальный аппарат Данури. Благодаря своей конструкции ShadowCam обладает светочувствительностью, значительно (более чем в 200 раз) превосходящей возможности предыдущих инструментов, таких как камера LROC NAC.

В 2018 году анализ данных аппарата НАСА с индийского зонда Чандраян-1 подтвердил наличие залежей водного льда в кратерах вечной тьмы, основная часть которых находится в районе Южного полюса Луны.

Планы НАСА планировало запустить в составе намеченной на 2022 год миссии «Артемида-1» на окололунную орбиту кубсат «», специально нацеленный на поиск и оценку залежей лунного льда, однако в ходе подготовки к миссии этот аппарат не попал в очередное «окно интеграции» с основной нагрузкой, и дальнейшая его судьба пока неясна.

Проект Международной лунной обсерватории предполагает установку на валу кратера вечной тьмы Малаперт первого небольшого телескопа на поверхности Луныhttps://www.spaceflightinsider.com/missions/space-observatories/international-lunar-observatory-new-astrophysical-perspective/ .

Статус В 2020 году НАСА в одностороннем порядке присвоило постоянно затенённым областям Луны статус «уязвимых мест» (), чтобы избежать их загрязненияhttps://www.businessinsider.in/science/space/news/nasa-new-rules-to-protect-mars-and-moon-from-earth-germs/articleshow/76906055.cms . .

См. также Пик вечного света

Примечания

Ссылки Список постоянно затенённых регионов Луны (LRO) Вечная тьма около Северного полюса Вечная тьма в кратере Петроний

Категория:Геология Луны *