Спектрометр LAMP, встановлений на борту станції Lunar Reconnaissance Orbiter, дозволив вченим вивчити спектр речовин, які містяться в атмосфері Місяця. Зокрема, виявилося, що в ній присутні гелій і аргон. Перші вимірювання спектру були проведені ще у 1972 році в рамках проекту LACE, здійсненого місією "Аполлона-17".

Тоді, 40 років тому, апаратура "Аполлона" визначила, що місячного гелію стає більше з приходом ночі. Можливо, це пояснюється тим, що чим холодніше атмосфера в "темний" час місячних доби, тим вище концентраця атомів цього газу на низьких висотах.

Хоча основним завданням LAMP є відображення місячної поверхні, оператори все ж зважилися на дослідження далекого ультрафіолетового випромінювання над поверхнею супутника Землі. В ході понад півсотні витків "Апполона" навколо Місяця присутність у місячній атмосфері гелію остаточно підтвердилося, тим більше що апаратурі вдалося заглушити перешкоди міжпланетного фону (гелій може перебувати також у космічному просторі).

"Питання тепер ставиться наступним чином, - коментує керівник проекту LAMP Алан Стерн з Південно-Західного дослідницького інституту (США). - Чи утворюється гелій всередині Місяця - наприклад, за рахунок радіоактивного розпаду в породах - або ж відбувається з зовнішніх джерел на кшталт сонячного вітру?". Крім того, дослідникам належить з'ясувати, як розподіляється гелій з різних широт.

Ще одна загадка Місяця пов'язана з її іоносферою. Перші докази того, що у Місяця є іоносфера, були отримані в 1970-х роках, коли радянські орбітальні зонди "Луна-19" і "Луна-22" виявили на висоті десятків кілометрів над місячною поверхнею шар заряджених частинок, що містить до 1 тисячі електронів на один кубічний сантиметр. Згодом відомості про наявність навколо Місяця щільною іоносферної оболонки підтвердилися. Але звідки вона взялася, було абсолютно незрозуміло. Адже щільність у місячної атмосфери в мільярди разів менше, ніж у земної!

У нашої планети, наприклад, іоносфера являє собою шар іонізованого газу, який виділяється з частинок повітря під впливом сонячних променів - ультрафіолету. Для земної життєдіяльності іоносфера дуже важлива. Зокрема, вона відображає радіохвилі, впливаючи на зв'язок і навігацію. Збурення іоносфери можуть призводити до збоїв в роботі приладів GPS.

Як бачимо, для створення іоносфери потрібне повітря. У Місяця же практично немає атмосфери, принаймні, в нашому розумінні. Правда, на поверхню супутника просочується невелика кількість газу, який утворюється в результаті радіоактивного розпаду в місячних надрах і впливу сонячного вітру. Зміст газів у поверхні Місяця в "нічний" час не перевищує 200 тисяч частинок на 1 кубічний сантиметр.

"День" воно збільшується удвічі за рахунок дегазації грунту. Така концентрація відповідає стану глибокого вакууму, тому вдень поверхня Місяця нагрівається до +120 градусів за Цельсієм, а в нічні години або навіть в тіні вона вистигає до -160 градусів. При цьому газова оболонка навколо Місяця настільки тонка, що її зазвичай називають не атмосферою, а экзосферой. І, зрозуміло, іоносфері тут взятися нізвідки. Але вона все-таки є!

Протягом 40 років місячна іоносфера кружляла голови астрофізикам. І лише нещодавно Тім Стаббс з Центру космічних польотів НАСА імені Годдарда висунув несподівану гіпотезу: вона формується з пилу! На користь цього, на думку Стаббса, може служити той факт, що астронавти "Аполлона-15" спостерігали над горизонтом Місяця загадкове світіння. Воно могло бути викликано іонізацією пилових частинок, що світяться в променях сонця або призахідного сонця. Як вважає вчений, що виникає при цьому електричного заряду цілком вистачає, щоб підтримувати ионосферную оболонку. А пилу на Місяці, як ми знаємо, цілком достатньо.

До речі, не так давно група хіміків із Кембріджа на чолі з Дереком Фреем розробила пристрій, здатний добувати кисень з місячного грунту - реголіту. Так називають суміш тонкого пилу і скелястих уламків, що утворюються в результаті падіння метеоритів.

Дерек Фрей і його колеги запропонували спосіб на основі електрохімічного процесу, призначеного для одержання чистого металу і сплавів оксидів, які входять до складу реголіту. Цей сплав використовується в якості катода, а роль анода грає вуглець.

Якщо по всій Місяці встановити такі перетворювачі ґрунту кисень, то, незважаючи на те, що "свого" придатною для життя атмосфери у супутника немає, потенційним колоністам з Землі буде чим дихати, і вони зможуть проводити тут досить багато часу.