Загадки Луны, секреты нашего спутникаМы уже говорили о том, что все сведения о небес­ных телах, имеющиеся в распоряжении астрономов, по­лучены па расстоянии, косвенными методами. Достовер­ность этих сведений подтверждается надежностью мето­де, их многократными испытаниями в земных условиях. Вес 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 «Лупа 9», а 3 февраля в 21 час 45 минут 30 секунд по московскому времени она плавно опустилась на 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, в 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?

Поверхность и почва ЛуныЗамечательно, 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 Луне достаточно твердый. Никаких следов пыли на грунте в 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 мелкопористый, губчатого строе­ния. В частности, подтвердились результаты радиолока­ционных наблюдений Луны, согласно которым неровно­сти микрорельефа лунной поверхности должны быть меньше 10 см.

Обращает на 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.

Лунный ландшафт и микрорельефВидимо, процесс образований современного поверх­ностного слоя Луны происходил примерно следующим образом. Сначала на лунную поверхность изливалась лава, а уже затем, в результате внешних воздействий, 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, на 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 свою очередь растрескивалась от резких колебаний темпера­туры, вновь подвергался метеоритным ударам, слипался, растрескивался, и так много, много раз.

Единообразие микроструктуры лунного грунта. Наблюдения, 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 на 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.

На 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 радионаблюдений 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 в ней 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 тонн? Да потому, что на Земле свет попадает даже в тень; это солнечный свет, рассеянный атмосферой. На Луне атмосферы нет, и потому  тени 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 первом 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 рельефными. Камень, о котором идет речь, отбра­сывает длинную тень, в области которой детали поверх­ности почти совершенно не различимы.

Ввиду того, что радиус Луны почти в четыре раза меньше земного, лунная поверхность имеет гораздо большую кривизну, чем поверхность нашей собственной планеты. Благодаря этому дальность горизонта на Луне должна быть значительно меньше, чем на Земле, и дей­ствительно, дальность горизонта на фотографии состав­ляет около 1,5—2 км.

Согласно астрономическим данным место посадки станции «Луна 9» — это сравнительно ровный район Луны. На фотографиях двух смежных участков лунной поверхности видно, что почти до самого горизонта мест­ность довольно гладкая и только вдали возвышаются холмы.

Станция "Луна 9" на ЛунеФотографии 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 случай в принципе возможен, если метеорит ле­тит по касательной к лунной поверхности и догоняет Луну в ее движении по 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 на 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 «Сер­вейор 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.
 

Приглашаем Вас обсудить данную публикацию на нашем форуме о космосе.

Комаров В. Н. «Увлекательная астрономия» 1968 год. «Наука»