Результаты экспедиций на Луну
Все сведения о небесных телах, имеющиеся в распоряжении астрономов, получены на расстоянии, косвенными методами. Достоверность этих сведений подтверждается надежностью методов, их многократными испытаниями в земных условиях. Все же непосредственная проверка астрономических данных имела бы огромное принципиальное значение.
И вот день такой проверки наступил.
Тридцать первого января 1966 г. в Советском Союзе была выведена на орбиту к Луне автоматическая станция «Луна 9», а 3 февраля в 21 час 45 минут 30 секунд по московскому времени она плавно опустилась па лунную поверхность в районе, который астрономы называют Океаном Бурь.
Уже через несколько минут после прилунения начал работать передатчик станции, посылая на Землю сигналы о готовности аппаратуры и приборов. Первая радиопередача Земля — Луна! Еще через несколько часов, и 4 часа 50 минут 4 февраля, по команде с Земли состоялся первый в истории науки телевизионный сеанс с Луны. Автоматическая станция начала обзор лунного ландшафта и передачу изображений на Землю.
Свершилось то, о чем давно мечтали астрономы. В распоряжение ученых поступили фотоснимки лунного пейзажа, сделанные с помощью аппаратуры, которая находилась непосредственно на лунной поверхности. О чем же рассказали эти фотографии?
Замечательно, что лунный пейзаж на телевизионных изображениях, переданных станцией «Луна 9», а несколько позже и другой советской станцией «Луна 13», предстал перед нами именно таким, каким мы его и ожидали увидеть на основании оптических и радиоастрономических наблюдений последнего времени. Неровная поверхность, изрытая углублениями и воронками поперечником от одного до нескольких метров, резкие очертания далеких скал и над всем этим совершенно черное из-за отсутствия атмосферы небо.
Особенно важно то, что полученные фотографии полностью подтвердили результаты радионаблюдений, проведенных в последние годы, и в первую очередь выводы относительно строения и структуры лунного грунта.
Из анализа фотографий прежде всего видно, что при прилунении какого-либо погружения станции в грунт не произошло. Уже это говорит о том, что поверхностный слой на Лупе достаточно твердый. Никаких следов пыли на грунте н местах посадки этих станций не наблюдается. Кроме того, если бы вблизи станции имелись пылинки, они, притянутые электростатическим зарядом, приобретенным станцией во время полета, должны были бы покрыть ее узлы. Пыль осела бы и на объективе фототелевизионной установки, что неизбежно сказалось бы на качестве изображения. Однако четкость изображения очень высокая.
Разрешающая способность аппаратуры советской станции «Луна 9», с помощью которой производился обзор и фотографирование, такова, что на первом плане можно различить детали, отстоящие друг от друга всего на 1—2 мм. Примерно такие же детали видит у себя под ногами человек с хорошим зрением. Это дало возможность обнаружить, что поверхностный слой на Луне действительно губчатого строения. В частности, подтвердились результаты радиолокационных наблюдений Луны, согласно которым неровности микрорельефа лунной поверхности должны быть меньше 10 см.
Обращает па себя внимание единообразие микроструктуры лунного грунта. Этот факт свидетельствует о том, что поверхность нашего естественного спутника подвергалась влиянию каких-то факторов, действовавших повсеместно, и что эти факторы отличались постоянством и регулярностью. Вероятнее всего, факторы, о которых идет речь, имели космический характер.
Видимо, процесс образования современного поверхностного слоя Луны происходил примерно следующим образом. Сначала па лунную поверхность изливалась лава, а уже затем, в результате внешних воздействии, она превращалась в то пористое вещество, которое покрывает наш естественный спутник сегодня.
Вероятно, права проф. Н. Н. Сытинская, связывая пористость с микрометеоритами. Однако не исключена также возможность, что известную роль в образовании пористости, по крайней мере па отдельных участках лунной поверхности, могли сыграть явления вулканического характера. Так, например, известно, что при вулканических извержениях на Земле расплавленные породы, застывая в условиях быстрого выделения газов, образуют нечто вроде затвердевшей пены.
Разумеется, нельзя не учитывать, что на Луне вулканические процессы происходят при несколько иных, чем на Земле, физических условиях: в вакууме и при значительно более слабой силе тяжести. Детальный анализ всех этих явлений еще впереди.
По мнению известного советского ученого проф. А. И. Лебединского, материал лунной поверхности в районе посадки советской станции «Луна 9» подвергался многократной переработке. Он дробился под ударами метеоритов, затем образовавшиеся частицы слипались в вакууме, превращаясь в твердую породу, которая в сбою очередь растрескивалась от резких колебаний температуры, вновь подвергался метеоритным ударам, слипался, растрескивался, и так много, много раз.
Наблюдении, проведенные с помощью станции «Луна 13», кроме того, показали, что механические свойства поверхностного слоя лунной почвы близки к свойствам земного грунта средней плотности. С помощью аппаратуры, установленной па станции «Луна 13», впервые были проведены непосредственные измерения плотности лунных пород. Оказалось, что эта плотность не превосходит одного грамма па кубический сантиметр. Это значительно ниже, чем плотность обычных земных грунтов, но зато близко к плотности пористых и зернистых пород.
Па снимках, переданных «Луной 13», можно заметить, что плотномер при повороте выутюжил в грунте ровную площадку. Отсюда следует вывод о том, что самый верхний слой лунного грунта обладает очень малой прочностью.
Интересные данные о механических свойствах лунного грунта были получены также американскими космическими аппаратами «Сервейор 1» и «Сервейор 3».
Результаты изучения структуры лунной поверхности с помощью фотографий, переданных советскими автоматическими станциями, хорошо согласуются с последними данными радиопаолюдений В. С. Троицкого. Они говорят о том, что лунный грунт не твердая губка типа пемзы, как предполагалось раньше, а скорее слабо скрепленная гранулярная структура, похожая на мокрый песок. Интересно также, что станция «Луна 9» зарегистрировала излучение, исходящее от лунной поверхности и, видимо, связанное с ядерными реакциями, которые происходят и пен под действием космических лучей. Это подтверждает предположения о том, что лунный грунт подвергается заметному воздействию со стороны космических лучей.
Оправдалось и еще одно предположение астрономов.
Любой предмет мы видим только потому, что он отражает световые лучи. Почему же в таком случае мы видим человека, стоящего в тени? Да потому, что на Земле свет попадает даже в тень; это солнечный свет, рассеянный атмосферой. На Лупе атмосферы нет, и потому теин там должны быть значительно темнее.
Действительно, на одном из снимков, полученных станцией «Луна 9», виден небольшой камень, расположенный как раз на переднем плане. Сфотографированный ландшафт освещен лучами Солнца, которое при первое сеансе находилось на высоте около 7° над горизонтом. Такое низкое положение Солнца на период фотографирования было предусмотрено заранее, ибо при боковом освещении все неровности поверхности становятся наиболее рельефным». Камень, о котором идет речь, отбрасывает длинную тень, в области которой детали поверхности почти совершенно не различимы.
Ввиду того, что радиус Луны почли в четыре рала меньше земного, лунная поверхность имеет гораздо большую картину, чем поверхность нашей собственной планеты. Благодаря этому дальность горизонта на Лупе должка быть значительно меньше, чем на Земле, и действительно, дальность горизонта на фотография составляет около 1,5—2 км.
Согласно астрономическим данным место посадки станции «Луна 9» — это сравнительно ровный район Лупы. На фотографиях двух смежных участков лупы поверхности видно, что почти до самого горизонта местность довольно гладкая и только вдали возвышаются холмы.
Фотографии принесли и кое-что неожиданное. Это отдельные мелкие и более крупные камни, разбросанные по лунной поверхности. Скорее всего, это вулканические камни, когда-то извергнутые из лунных недр, или осколки, выброшенные при образовании метеоритных кратеров. Возможно также, что это первоначальные вкрапления в поверхностный слой, «всплывающие» на поверхность при разрушении породы.
Маловероятно, чтобы это были метеориты. Дело в том, что на грунте под камнями нет никаких следов удара. Значит, они должны были мягко прилуняться. Подобный случаи в принципе возможен, если метеорит летит по касательной к лунной поверхности и догоняет Луну в ее движении но орбите. Тогда его скорость может быть близка к скоростям точек лунной поверхности и посадка может произойти без сильного удара. Но такое прилунение — довольно редкий случай, и поэтому трудно предположить, что все камин, видимые па фотографии, имеют столь оригинальное происхождение.
Очень важные данные о химическом составе лунного грунта были получены с помощью так называемых гамма-спектрометров, установленных на борту советских искусственных спутников Луны. Эти приборы регистрируют естественное радиоактивное излучение лунных пород. Анализ полученных данных показал, что на лунной поверхности залегают породы, близкие по своему составу к земным базальтам. Этот вывод впоследствии был подтвержден американским космическим аппаратом «Серзейор 5», который произвел химический анализ лунного грунта в одной из точек Моря Спокойствия. Оказалось, что в этом районе поверхность Луны покрыта минералом вулканического происхождения, близким по составу к базальтам. Это вещество содержит 53—63% кислорода, 15—21% кремния, 4—8% алюминия, около 3% кобальта и никеля с примесью серы, а также магний, углерод, натрий и некоторые другие элементы. Кроме того, специальный магнит притянул частицы железа.
|
|
Читайте в рубрике «Освоение Луны»: |