Ситуация с составом направления на 31.03.2011 3.1. Ключевые проблемы исследования внеземного вещества рук. Назаров Михаил Александрович, ГЕОХИ Переведен. презентация

Назаров Михаил Александрович, ГЕОХИ Переведен в направление 1.
 
3.2. Геохимико-геофизические модели состава, внутреннего строения и химической дифференциации
Луны рук. Кусков Олег Львович, ГЕОХИ
 
3.3. Изучение пространственной картины сезонного накопления льда воды в поверхностном грунте Марса
и выяснение его абсолютного содержания при современных климатических условиях планеты.
рук. Кузьмин Руслан Олегович , ГЕОХИ
 
3.4. Анализ смены вулканических режимов Венеры как ключа к пониманию геологической эволюции
этой планеты. рук. Иванов Михаил Арсеньевич , ГЕОХИ
 
3.5. Анализ ресурсов воды на Луне перспективных для использования при освоении этого небесного тела
рук. Базилевский Александр Тихонович , ГЕОХИ
 
3.6. Радиолокационное зондирование поверхностных и подповерхностных структур грунта Луны
рук. Смирнов Владимир Михайлович , ФИРЭ
 
3.7. Магнетизм, тепломассоперенос и эволюция системы ядро-мантия в планетах земной группы и Луны
рук. Старченко Сергей Владимирович , ИЗМИРАН
 
3.8. Исследования полярных районов вечной мерзлоты Луны на основе данных измерений прибора ЛЕНД
рук. Санин Антон Борисович , ИКИ Переведен в направление 1
 
3.9. Исследования распространенности воды и сезонных изменений Марса приборами ХЕНД на борту КА
Марс Одиссей и ДАН на борту Марсианской научной лаборатории. рук. Литвак Максим Леонидович , ИКИ
Переведен в направление 1
 
3.10. Разработка лунной солнечной электростанции для энергоснабжения долговременных баз на
поверхности Луны рук. Румянцев Валерий Дмитриевич , ФТИ

О.Л. Кусков (ГЕОХИ РАН)

Луна: Геохимические и геофизические модели, фактические данные и сравнительные оценки
Основные противоречия - как между геофизическими и геохимическими классами моделей, так и внутри обоих классов. Одни исследователи полагают, что Луна обогащена как FeO, так и CaО и Al2О3; другие считают, что Луна обогащена FeO по сравнению с земной мантией, в то время как содержания CaО и Al2О3 почти одинаковы в оболочках Земли и ее спутника.

сейсмическим, петролого-геохимическим (составы пород и лунных метеоритов), Р-Т-условиям фазовых равновесий и термодинамическим данным по уравнениям состояния.
Основные задачи проекта - определение характеристик: (1) мощность и плотность коры; (2) состав, плотность и границы зональной мантии; (3) масса и размеры железо-сульфидного ядра; (4) расчет фазовых равновесий в мантии; (5) определение температуры и теплового потока; (6) модели дифференциации 5-слойной Луны на оболочки (кора, трехслойная мантия, ядро).

Ядро Луны не фиксируется экспериментом Apollo

План-2012. 1 – Анализ сейсмических профилей методами термодинамики; 2 – Верификация сейсмических моделей на их соответствие термическим, гравитационным и петрологическим ограничениям; 3- Разработка методов, алгоритмов и тестирование программ.

грунте Марса и выяснение его абсолютного содержания при современных климатических условиях планеты.
Руководитель: Кузьмин Р.О., ГЕОХИ РАН

Задача проекта: Совместный анализ данных картирования
тепловых и спектральных свойств поверхностного грунта Марса
(спектрометрами ТЭС и ОМЕГА) и данных измерений нейтронного
альбедо поверхности планеты(нейтронным детектором ХЕНД).

Данные измерений спектрометров ТЕС, ОМЕГА и нейтронного детектора ХЕНД могут быть переведены в в параметры (терловая инерция, спектальный индекс льда воды и эквивалент воды) чувствительные к сезонным изменениям количества льда воды в приповерхностном грунте и на его поверхности. Результаты картирования этих параметров послужат основой для оценки и картирования зимних и весенних вариаций содержания порового льда воды (в объемных и массовых %) в слоях грунта толщиной 2-10 и 15-25 см.

Kuzmin et al., 2010

поверхностном грунте Марса (толщиной 2-10 см) в пределах круговых зон вокруг
перифирии отступающей северной сезонной полярной шапки в разные стадии её весенней регрессии для каждого года наблюдений спектрометра ТЭС;
2) Картирование сезонных вариаций содержания водного эквивалента в слое поверхностного грунта (до глубины 20 см)
по осредненным многолетним наблюдениям нейтронного детектора ХЕНД;
3) Картирование пространственных вариаций величин спектрального индекса льда воды на периферии северной сезонной полярной шапки на разных стадиях её весенней регрессии по разным годам наблюдений спектрометра ОМЕГА.

Kuzmin et al., 2011

потери тепла.
Следовательно, изучение вулканической активности Венеры позволяет обратиться к двум проблемам фундаментальной важности:

1) Каковы свидетельства существования разных компонентов корового вещества на Венере?
2) Есть ли указания на эволюцию механизмов потери тепла (стилей вулканизма) на протяжении обозримой геологической истории Венеры?

Проект 3.4: Анализ смены вулканических режимов Венеры как ключ к пониманию геологической эволюции этой планеты
Руководитель: Иванов М.А., ГЕОХИ РАН

их материала.
Мофологические аналоги венерианских крутосклонных куполов - земные риолитовые купола. Следовательно, купола Венеры могут указывать на наличие небазальтовой составляющей корового вещества.

Задача этой части проекта – изучение распространенности и геологической позиции крутосклонных куполов, определение их стратиграфического положения и выявление типов их пространственных ассоциаций.
Эти данные - основа для разработки моделей образования куполов и их генетической связи с другими вулканическими образованиями Венеры.

1) Крутосклонные купола:

План работ на 2012 г.: Определение и классификация типов ассоциаций крутосклонных куполов.

рассеянных источников. Региональные равнины (голубое/синее) - результат вулканического затопления. Лопастные равнины (красное) связаны с излияниями из крупных изолированных источников.

2)Эволюция вулканической активности:

Задача этой части проекта – изучение смены вулканических режимов, формировавших тот или иной тип равнин. Это позволит проследить возможную смену механимов потери внутренного тепла во времени.

План работ на 2012 г.: Определение стратиграфического положения основных типов вулканических равнин Венеры.

освоении этого небесного тела
Руководитель: Базилевский А.Т., ГЕОХИ РАН

Возможные ресурсы воды на Луне:

Ресурс 1: Лед H2O в реголите полярных
областей Луны (холодные ловушки)
предполагался давно. Подтвержден миссия-
ми LPO, LRO, LCROSS. Прибор LEND показал,
что при тенденции нахождения H2O в
холодных ловушках, в некоторых из них
заметных скоплений H2O нет, при этом,
обогащенность H2O отмечена на некоторых
полярных участках, периодически освещаемых
Солнцем (Mitrofanov et al., 2010; 2011; Litvak et al., 2011; Sanin et al., 2010; 2011).
 
Задача этой части проекта: Анализ возможных причин этого парадокса
путем геолого-морфологического анализа ТВ изображений и другой
информации для полярных областей Луны.

Litvak et al. (2011)

и минеральных
включений в них с мест посадки Аполлона
15 и 17 показали, что содержание воды в
лунных магмах достигало сотен мкг/г, что
сопоставимо с таковыми в магмах базальтов срединно-океанических
хребтов Земли (Saal et al., 2008, 2009; Hauri et al., 2011).

Задача этой части проекта – анализ данных дистанционного зондирования
поверхности Луны и их сопоставление с результатами лабораторных
исследований.

Пирокластические стекла из мест
посадки Аполлона 15 и 17

План работ на 2012 г.

1) Составление сводки данных о типах ресурсов и источниках
воды на Луне.

2) Геолого-морфологический анализ и составление предварительных
геологических карт на отдельные сегменты полярных областей
Луны.

Смирнов В.М., ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН

Суть проекта:
Одним из методов исследования электрических свойств и строения
верхнего слоя грунта Луны толщиной в несколько километров с орбиты
космического аппарата является радиолокация .
В основу радиолокации заложено свойство радиосигналов, отражаться
от структур с разной диэлектрической или магнитной проницаемостью. Возможность использования радаров для исследования поверхности и приповерхностного слоя космического тела толщиной в несколько километров подтверждена миссиями «Mars-Express» и MRO.
На рисунке приведена радаро-
грамма прибора SHARAD
(Roger J. Phillips and et. Mars North ar
Deposits: Stratigraphy, Age, and
Geodynamical Response/Sciencexpress
www.sciencexpress.org /2008 )

грунта, причем не только на поверхности.

Задача проекта – разработка методики исследования глубинной структуры при-поверхностного слоя грунта Луны на основе анализа процесса формирования отраженного радиосигнала с привлечением цифровой карты приполярных районов .

План работ на 2012 г.

На основе имитационного моделирования процесса
зондирования и использования имеющихся данных о структуре
и параметрах лунного грунта развить методику обработки и
интерпретации данных подповерхностного зондирования грунта
Луны.

группы и Луны
Руководитель: Старченко С.В., ИЗМИРАН

По результатам пролетов и орбитального движения космических аппаратов (КА) вблизи Меркурия, Марса и Луны накоплено достаточное количество наблюдательных данных, которые позволяют на качественно новом уровне описать эволюцию, внутреннюю структуру, тепловые и магнитные поля этих объектов. Это планируется делать как на основе собственных разработок проектного коллектива, так и в кооперации с Ю.Д. Пушкаревыми, U. Christensen , A. Soward, C. Jones и другими.
 

Намагниченность коры Марса
по наблюдениям с КА NASA

Измерения магнитного
поля вблизи Меркурия

Магнитное поле Луны
(КА Lunar Prospector)

Определить какие именно особенности эволюции системы ядро-мантия могли привести к остановке динамо Марса.

Недра Земли
и Марса

Наблюдаемая намагниченность Марса определит, каким было его динамо, а сравнительный анализ недр Марса и Земли позволит оценить, когда, как и почему древнее динамо Марса перестало генерировать магнитное поле.

Структура
и магнетизм
Меркурия
в сравнении
с Землей

Слабое и уникальное по структуре магнитное поле Меркурия генерируется таким динамо, действие которого, по-видимому, определяется не только тепломассопереносом в недрах планеты, но и приливным воздействием Солнца.

поверхности Луны
Руководитель: Румянцев В.Д., ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН
Энергетические потребности современных
космических аппаратов обеспечиваются
с помощью гетероструктурных солнечных
элементов (ГСЭ) на основе полупроводни-
ковых материалов А3В5.
КПД и радиационная стойкость много-
каскадных ГСЭ увеличиваются при исполь-
зовании концентраторов солнечного излу-
чения (ожидаемый уровень КПД порядка 40% к концу десятилетия).
Очевидно, при освоении Луны именно ГСЭ с концентраторами
и системами слежения за Солнцем для непрерывного оптимального
ориентирования станут основой для оснащения стационарно
расположенных лунных энергоустановок.  
Задачи проекта:  1). Анализ эффективности применения солнечных концентраторных батарей в условиях различных участков поверхности Луны (приход солнечной энергии, равновесная температура,
термоциклирование, радиационное воздействие и т.д.).

оптимизированных по структуре и составу для применения в условиях Луны.
На основании опыта создания наземных солнечных фотоэлектрических установок
с концентраторами излучения будут предложены варианты облегченных конструкций систем слежения за Солнцем для лунных фотоэлектрических станций.

План работ на 2012 г.

Анализ факторов окружающей среды
и «привязка к местности» солнечных
энергоустановок лунного базирования.

2) Создание прототипов солнечных модулей для работы на Луне. Эскизный проект лунной солнечной электростанции установленной мощностью 10 кВт.

ГРУППЫ, СРАВНИТЕЛЬНАЯ ПЛАНЕТОЛОГИЯ

Рассмотренные 7 проектов разрабатываются колективами, которые имеют в своих направлениях научный задел.

Финансирование этих проектов в рамках программы 22 скромное (150 – 250 т.р. на 2012 г.), но все это же определенная поддержка исследований.

Планы работ на 2012 г. выглядят реалистичными.

Кураторы направления рекомендуют эти планы поддержать.

Мы выступаем с предложением представить в декабре 2012 г. статьи по результатам работ текущего года для публикации в журнале Астрономический вестник / Solar System Research.