Craterul umbrit permanent sau Craterul întunericului etern este o depresiune de pe suprafața unui corp ceresc din sistemul solar , în care există o zonă care nu este niciodată iluminată de Soare. Astfel de zone sunt numite regiuni permanent umbrite [ 1 ] [ 2] .
Începând cu 2019, 324 de cratere de umbră perpetue au fost găsite pe Lună [3] . Există, de asemenea, cratere de umbră eternă pe Mercur [4] [5] și Ceres [6] .
Craterele întunericului etern trebuie să fie situate în regiunile polare ale corpurilor cerești și pot fi prezente doar pe corpuri cu o înclinare foarte mică a axei de rotație . Deviația axei de rotație de la perpendiculară pe planul eclipticii este de aproximativ 1,54° pentru Lună, aproximativ 0,01° pentru Mercur și aproximativ 4° pentru Ceres. Pământul, Marte și Venus au mult mai mult, așa că nu există cratere de întuneric etern pe aceste planete.
Pe Lună, zonele de umbră permanentă se găsesc pe ambele emisfere ale sale până la o latitudine de 58°, iar aproximativ 50 de zone umbrite permanent sunt cunoscute la latitudini de la 58° la 65° [7] .
Suprafața totală a regiunilor continuu umbrite ale Lunii este de aproximativ 31.059 km² , din care 17.698 km² (57%) sunt localizați în emisfera sudică, 13.361 km² - în nordul [8] [9] .
Craterele întunericului etern de pe Lună și Mercur pot fi utile în colonizarea spațiului prin prezența gheții de apă în ele [10] , care poate fi transformată în apă potabilă, oxigen pentru respirație și combustibil pentru rachete ( hidrogen lichid și oxigen lichid ). [11] . Exemple de astfel de cratere în care prezența apei a fost deja observată sunt Rozhdestvensky [12] și Cabeo [13] pe Lună. Un exemplu de zonă de întuneric aproape permanent pe Ceres este o parte a craterului Juling [14] .
Analiza de afaceri arată că exploatarea combustibilului din astfel de cratere poate fi viabilă comercial [15] . Livrarea de combustibil pentru sateliții geostaționari de pe Pământ costă între 10 și 50 de milioane de dolari pe tonă [16] . Livrarea sa de pe Lună, datorită gravitației sale reduse, va fi de câteva ori mai ieftină.
Uneori, lângă craterele întunericului etern există vârfuri de lumină eternă , care pot fi utile pentru generarea energiei solare . De exemplu, cele două vârfuri din apropierea craterului Shackleton sunt iluminate aproximativ 94% din timp pe an [17] .
Temperatura în zonele permanent umbrite este constantă. Pe Lună, această temperatură este de aproximativ 50 K sau mai mică [18] (conform unei alte estimări, 25–70 K [19] ). Astfel de temperaturi scăzute fac ca aceste regiuni să fie promițătoare pentru viitoarele telescoape în infraroșu [20] [11] .
Totuși, pe de altă parte, simulările pe computer arată că furtunile solare puternice pot încărca suprafața din apropierea polilor și, eventual, pot crea „rachiuri” care se topesc și evaporă pământul [21] [22] .
Alte provocări ale unor astfel de regiuni sunt întunericul, care împiedică roverele lunare să cerceteze împrejurimile, criogenitatea regolitului, care face dificilă mișcarea și posibilele dificultăți de comunicare [23] .
Craterele întunericului etern pot conține concentrații foarte mari de heliu-3 , un potențial viitor combustibil [24] .
Datorită umbririi constante, zonele de întuneric etern nu pot fi cartografiate de telescoape și camere prin satelit din raza vizuală, prin urmare hărțile lor topografice sunt compilate de telemetrie laser .
În 2009, sonda spațială LCROSS a NASA a aruncat o sondă de impact în craterul Cabeo și a înregistrat apă în ejecta de la impact [25] .
În 2012, LRO al NASA a descoperit că suprafața zonelor umbrite permanent este poroasă și sfărâmicioasă, indicând prezența gheții de apă [26] .
În 2018, o analiză a datelor NASA de la sonda indiană Chandrayaan-1 a confirmat prezența depozitelor de gheață de apă în cratere de întuneric etern, majoritatea fiind situate în regiunea Polului Sud al Lunii [27] .
NASA a planificat să lanseze lanterna lunară [en] cubesat, menită în mod special să caute și să evalueze depozitele de gheață lunară, ca parte a misiunii Artemis-1 programată pentru 2022, lunară , cu toate acestea , în pregătirea misiunii, acest dispozitiv a făcut-o. nu intra în următoarea „fereastra de integrare” cu sarcina principală, iar soarta sa ulterioară este încă neclară [28] .
NASA a creat o cameră ShadowCam de înaltă rezoluție pentru a capta zonele umbrite permanent de pe orbită, pe care intenționează să o lanseze pe orbita lunii în 2022 ca sarcină utilă a lui Korea Pathfinder Lunar Orbiter .
Proiectul Observatorului Lunar Internațional presupune instalarea primului, mic, telescop pe suprafața Lunii pe axul craterului întunericului etern Malapert [29] .
În 2020, NASA a desemnat unilateral zonele cu umbră permanentă ale Lunii ca „locații sensibile” pentru a evita contaminarea [30] .