Trvale zastíněný kráter neboli Kráter věčné temnoty je prohlubeň na povrchu nebeského tělesa ve sluneční soustavě , ve které se nachází oblast, která není nikdy osvětlena Sluncem . Takové oblasti se nazývají trvale zastíněné oblasti [ 1 ] [ 2] .
Od roku 2019 bylo na Měsíci nalezeno 324 věčných stínových kráterů [3] . Na Merkuru [4] [5] a Ceres [6] jsou také krátery věčného stínu .
Krátery věčné temnoty se musí nacházet v polárních oblastech nebeských těles a mohou být přítomny pouze na tělesech s velmi malým sklonem osy rotace . Odchylka osy rotace od kolmice k rovině ekliptiky je přibližně jen 1,54° pro Měsíc, asi 0,01° pro Merkur a asi 4° pro Ceres. Země, Mars a Venuše ho mají mnohem více, takže na těchto planetách nejsou žádné krátery věčné temnoty.
Na Měsíci se oblasti trvalého stínu nacházejí na obou jeho polokoulích až do zeměpisné šířky 58° a je známo asi 50 trvale zastíněných oblastí v zeměpisných šířkách od 58° do 65° [7] .
Celková plocha souvisle zastíněných oblastí Měsíce je asi 31 059 km² , z toho 17 698 km² (57 %) se nachází na jižní polokouli, 13 361 km² - na severní [8] [9] .
Krátery věčné temnoty na Měsíci a Merkuru mohou být užitečné při kolonizaci vesmíru přítomností vodního ledu v nich [10] , který lze přeměnit na pitnou vodu, kyslík pro dýchání a palivo pro rakety ( kapalný vodík a kapalný kyslík ) [11] . Příklady takových kráterů, ve kterých již byla zaznamenána přítomnost vody, jsou Rožděstvenskij [12] a Cabeo [13] na Měsíci. Příkladem oblasti téměř trvalé tmy na Ceres je část kráteru Juling [14] .
Obchodní analýza ukazuje, že těžba paliva v takových kráterech může být komerčně životaschopná [15] . Dodávka paliva pro geostacionární družice ze Země stojí od 10 do 50 milionů dolarů za tunu [16] . Jeho doručení z Měsíce bude díky jeho snížené gravitaci několikanásobně levnější.
Někdy se poblíž kráterů věčné temnoty nacházejí vrcholky věčného světla , které mohou být užitečné pro generování sluneční energie . Například dva vrcholy poblíž kráteru Shackleton jsou osvětleny přibližně 94 % času za rok [17] .
Teplota v trvale zastíněných prostorách je konstantní. Na Měsíci je tato teplota přibližně 50 K nebo nižší [18] (podle jiného odhadu 25–70 K [19] ). Díky takto nízkým teplotám jsou tyto oblasti slibné pro budoucí infračervené dalekohledy [20] [11] .
Na druhou stranu však počítačové simulace ukazují, že silné sluneční bouře mohou nabíjet povrch v blízkosti pólů a případně vytvářet „vzplanutí“, které roztaví a odpaří zemi [21] [22] .
Dalšími problémy takových oblastí jsou tma, která brání měsíčním roverům v průzkumu okolí, kryogenita regolitu, která ztěžuje pohyb, a možné komunikační potíže [23] .
Krátery věčné temnoty mohou obsahovat velmi vysoké koncentrace helia-3 , potenciálního budoucího paliva [24] .
Oblasti věčné temnoty nelze kvůli neustálému zastínění zmapovat dalekohledy a satelitními kamerami vizuálního dosahu, proto jsou jejich topografické mapy sestavovány laserovými dálkoměry .
V roce 2009 kosmická sonda NASA LCROSS spustila impaktní sondu do kráteru Cabeo a zaznamenala vodu v ejecta z dopadu [25] .
V roce 2012 NASA LRO zjistila, že povrch trvale zastíněných oblastí je porézní a drobivý, což ukazuje na přítomnost vodního ledu [26] .
V roce 2018 potvrdila analýza dat NASA z indické sondy Chandrayaan-1 přítomnost nánosů vodního ledu v kráterech věčné temnoty, z nichž většina se nachází v oblasti jižního pólu Měsíce [27] .
NASA plánovala v rámci mise Artemis-1 plánované na rok 2022 vypustit na oběžnou Měsíce Lunar Flashlight [en] cubesat , konkrétně zaměřený na vyhledávání a vyhodnocování ložisek měsíčního ledu , nicméně v rámci přípravy na misi toto zařízení učinilo se nedostane do dalšího „integračního okna“ s hlavní zátěží a jeho další osud je stále nejasný [28] .
NASA vytvořila kameru ShadowCam s vysokým rozlišením pro zachycení trvale zastíněných oblastí z oběžné dráhy, kterou plánuje vypustit na oběžnou dráhu Měsíce v roce 2022 jako náklad Korea Pathfinder Lunar Orbiter .
Projekt Mezinárodní lunární observatoře zahrnuje instalaci prvního, malého, dalekohledu na povrchu Měsíce na šachtě kráteru věčné temnoty Malapert [29] .
V roce 2020 NASA jednostranně označila trvale zastíněné oblasti Měsíce jako „citlivá místa“ , aby se zabránilo kontaminaci [30] .