NASA выбрало проект под руководством Института планетарных наук (Planetary Science Institute, PSI) для проверки гипотезы о том, что от входа в лунную яму может тянуться крупная подземная пещера. Если такое образование действительно существует, оно в перспективе способно обеспечить космонавтам естественную защиту от радиации и резких перепадов температур, характерных для поверхности Луны. Финансирование проекта будет осуществляться в рамках программы NASA по полезным нагрузкам и научным исследованиям на поверхности Луны (PRISM), которая доставляет научные приборы на лунную поверхность с помощью аппаратов компаний — участниц инициативы Commercial Lunar Payloads Services (CLPS, коммерческие услуги по доставке полезной нагрузки на Луну).
Отобранный проект получил название GIMLI (Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation — геофизические приборы для исследования лунной ямы Мариус). Его возглавляет заместитель директора и старший научный сотрудник PSI Тан Пуциг. Институт работает совместно с компанией Honeybee Robotics, которая изготовит значительную часть оборудования и приборов миссии. Инструменты отправятся на Луну на посадочном модуле и ровере, предоставленных в рамках CLPS. Кроме того, PSI реализует проект в партнёрстве с Норвежским космическим агентством.
«GIMLI олицетворяет тот тип амбициозной планетарной науки, для которого и создавался PSI, — заявила директор и генеральный директор PSI Аманда Хендрикс. — Тан и его команда берут научный вопрос, который мы изучали с орбиты, и разработали способ исследовать его непосредственно на Луне. Мы рады, что PSI возглавляет эту работу, и тому, что мы сотрудничаем с NASA и Honeybee Robotics, чтобы больше узнать о Луне и её вулканическом прошлом».
Учёные, изучающие Луну с орбиты, обнаружили убедительные свидетельства того, что под её поверхностью могут скрываться пещеры и лавовые трубки. GIMLI сосредоточится на яме Мариус-Хиллс (Marius Hill Pit, MHP) — крупном отверстии, расположенном в одном из самых вулканически разнообразных районов Луны. Как и другие найденные на Луне ямы, MHP может служить входом в подземные структуры, созданные древней вулканической активностью. Вместо того чтобы полагаться только на наблюдения сверху, GIMLI позволит исследователям изучить MHP напрямую с лунной поверхности.
«Я давно хотел вернуть в планетарную науку методы активной сейсмики с искусственным источником, поскольку после первых сейсмических исследований, проведённых астронавтами Apollo на Луне, это фактически не делалось, — рассказал Пуциг. — Сочетание этого метода с георадаром и гравиметрическими измерениями делает задачу ещё более захватывающей: вместе эти методы позволят нам гораздо лучше понять свойства недр, включая предполагаемое обнаружение лавовой трубки, уходящей от ямы Мариус-Хиллс». Для изучения того, что находится под поверхностью, GIMLI объединит георадар, сейсмические датчики и гравиметр. Камеры также будут фотографировать лунную поверхность и обнажённые стенки ямы. В совокупности эти приборы займутся поиском возможной подземной полости, отходящей от MHP, а если её удастся обнаружить, помогут учёным оценить её размеры.
Компания Honeybee Robotics, входящая в состав Blue Origin, станет коммерческим партнёром PSI по этому проекту. Она будет предоставлять услуги по управлению проектом и создаст приборы для сейсмической системы с активным источником, гравиметр и камеры. Honeybee Robotics также поможет интегрировать научные инструменты на посадочный модуль и ровер. Вместе с PSI она будет руководить работой приборов после того, как аппарат достигнет лунной поверхности. Миссия способна принести важные открытия, даже если никакой пещеры или лавовой трубки найти не удастся: её измерения помогут ответить на другой ключевой вопрос — как образовалась яма Мариус-Хиллс. Изучая материал вокруг и под MHP, учёные могут получить новые сведения о происхождении ямы, а также о геологии и вулканической истории всего региона.
Команда планирует исследовать не только возможную подземную структуру. Окружающая территория пережила долгую историю вулканической активности, а стенки MHP обнажают слои реголита и лавовых потоков, которые обычно остаются скрытыми. Изучение этих слоёв может показать, как лава когда-то двигалась по лунному ландшафту и под ним и разделялись ли отдельные извержения длительными промежутками. Лунные ямы ценны не только тем, что их стенки открывают иначе скрытую геологию: любые связанные с ними подземные пространства могут также сохранять свидетельства вулканических процессов, сформировавших Луну. «Подтверждение существования крупной лавовой трубки дало бы нам понимание того, как действовал вулканизм на Луне, — пояснил старший научный сотрудник PSI и заместитель руководителя программы GIMLI Гарет Морган. — Лавовые трубки — обычная черта базальтового вулканизма на Земле, поэтому их обнаружение на Луне означало бы, что мы можем использовать знания о подобных земных пещерах для лучшего понимания лунной истории». Помимо PSI и Honeybee Robotics, в команду GIMLI входят соисследователи из Университета штата Бойсе, Университета Джонса Хопкинса, Института Луны и планет и Университета Осло. Норвежское космическое агентство предоставит георадар.