永遠の光のピーク(PEL )とは、天体の表面上で常に太陽光が当たる仮想的な点のことである。このようなピークは、高緯度、高標高であり、かつ自転軸の傾きが非常に小さい天体上に存在しなければならない。PELは、そこに設置された電気機器が時間帯や季節に関係なく太陽光発電を受けられること、そして比較的安定した温度範囲を維持できることから、宇宙探査や植民地化にとって有利となる。
このような山頂の存在は、 1837年にヴィルヘルム・ベールとヨハン・ハインリヒ・フォン・メードラーによって初めて提唱されました。二人は月の極山について、「…これらの山頂の多くは(地球による日食を除いて)永遠の太陽の光を浴びている」と述べています。[ 1 ]これらの極山頂は、後に1879年にカミーユ・フラマリオンによって言及され、彼は月の極に永遠の太陽の光を浴びる山頂が存在する可能性があると推測しました。[ 2 ]
月周回探査機(LRO)によって収集された詳細な月の地形データによると、月面には冬と夏の両方で常に光が当たる場所はない。しかし、クレーターの縁には非常に長い期間日光が当たる場所がある。[ 3 ] [ 4 ]
ESAのSMART-1、NASAのクレメンタイン、JAXAのSELENEといった探査機は、月極の地図を作成し、永遠の光を受ける場所の特定に役立ててきた。これらの探査機は、極における光を監視し、季節的な変化を観測するとともに、地形をマッピングすることで、永遠の光のピークを地形的に特定できるようにした。
その後、月周回探査機ルナー・リコネッサンス・オービターは、極から2°以内の範囲で、広角カメラ画像24,000枚と狭角カメラ画像31,500枚を含むデータセットを取得しました。これらは、さまざまな照明条件下で照らされた地形を明らかにする高解像度マップを作成するために使用されました。[ 3 ]
クレメンタイン月探査機の画像に基づき、ジョンズ・ホプキンス大学の研究チームは、ピアリー・クレーターの縁に沿った4つの場所が永遠の光のピークの候補であると示唆した。このクレーターは月の北極付近にある。しかし、クレメンタインの画像は北半球の夏に撮影されたものであり、太陽が地平線の下にある冬の間、これらのピークが照らされているかどうかは確認されていない。SELENE探査機からのさらなるデータにより、ピアリー・クレーターの1つのピークが月の1年の89%の間、太陽光を受けていることが判明した。[ 5 ]

月の南極は巨大な窪地に位置しており、 その地域では16 kmの高度差が生じている。NASAとESAのチームによる月南極の画像と地形条件の綿密な分析により、 極から15 km以内に少数の照明された尾根が発見された。それらはそれぞれ、永遠の暗闇の海に浮かぶ数百メートルほどの島のようで、着陸機はほぼ常時照明を受けることができる(月の南半球の冬の約70~90%、そしておそらく月の南半球の夏の全期間)。[ 6 ]
月の南極から地球に面した側で122km離れたマラパート・クレーターの縁にあるマラパート山地域も、 高いレベルの日照を受ける可能性がある。ある研究では、マラパート山地域は11%の時間、完全な日照を受けていないと推定している。月の軌道が太陽面に対して1.5°ずれているため、日照量は年によって変動する。2005年のマラパート山地域の日照範囲の推定では、その年に部分的に日照を受けた、または日照を受けていない事象はわずか6回しか見つからなかった。各事象における完全な日没時間は0~159時間、完全な日没または部分的な日没時間は41~199時間であった。[ 7 ]クレメンタインの画像とセレネの地形データを組み合わせた後の研究では、2020 年の全日照時間は 74% と推定されました。 [ 8 ]この研究では、月の南極にあるシャクルトン クレーター から伸びる直線状の尾根に沿って互いに約 8 km 離れた 2つの地点が、月の 1 年間の約 94% の間、照らされていることが分かりました。これは、月の 1 年間の異なる時期に両方の地点が互いに影を落とし、さらに別の山頂が両方の地点に同時に影を落とす暗闇の時期が数回しか発生しないためです。
月周回探査機ルナー・リコネッサンス・オービターのデータセットによると、シャクルトンの縁にあるいくつかの地点は、月の1年の94%の間、日照を受けている。シャクルトンの3つの前哨基地すべてが日食状態になる最長期間は43 時間である。[ 3 ]