Исследование Луны

 

3. III^-ий этап – первые люди на Луне

Первый сейсмограф был  установлен в Море Спокойствия видимой  стороны Луны 21 июля 1969 года. За четыре дня до этого с мыса Кеннеди  на корабле “Аполлон–11” стартовала первая американская экспедиция на Луну в составе Нила Армстронга*, Майкла Коллинза* и Эдвина Олдрина*.

Вечером 20 июля 1969 года, когда  “Аполлон–11” находился над обратной стороной Луны, лунный отсек (он имел персональное название “Орел”) отделился от командного и начал спуск.

“Орел” завис на высоте 30 м и плавно опустился. Щуп посадочного модуля коснулся грунта. Прошло 20 томительных секунд готовности к немедленному взлету и вот стало ясно, что корабль прочно стоит на “ногах”.

Пять часов астронавты облачались в скафандры, проверяли  систему жизнеобеспечения двигателя. И вот уже первые следы человека на “пыльных тропинках далекой планеты”. Эти следы оставлены на Луне навечно. Нет ни ветров, ни потоков воды, которые могли бы их смыть. Навечно поставлена в Море Спокойствия и мемориальная доска в память о погибших космонавтах Земли: Юрии Гагарине, Владимире Комарове и членах экипажа “Аполлона–1”: Вирджике Гриссоме, Эдуарде Уайте, Роджере Чаффи...

Странный мир окружал  двух первых посланцев Земли. Ни воздуха, ни воды, ни жизни. В восемьдесят  раз меньшая по сравнению с  Землей масса не позволяет Луне удержать атмосферу, ее притяжение сказывается меньше, чем скорость теплового движения молекул газов – они отрываются и улетают в космос.

Не защищенная, но и  не измененная атмосферой поверхность  Луны имеет облик, определяемый внешними космическими факторами: ударами метеоритов, солнечным “ветром” и космическими лучами. Лунные сутки длятся почти земной месяц, так лениво оборачивается Луна вокруг Земли и себя самой. За дневное время несколько верхних сантиметров лунной поверхности прогреваются выше температуры кипения воды (+120^о С), а за время ночи остывают до –150^о С (эта температура почти вдвое ниже, чем на антарктической станции Восток – земном полюсе холода). Такие термические перегрузки вызывают растрескивание пород. Еще больше взрыхляют их удары метеоритов разного размера.

В результате Луна оказалась  покрытой рыхлым слоем реголита толщиной в несколько метров и сверху его  – тонким слоем пыли. Твердые  пылевые частички, не смоченные влагой и не проложенные воздушными прокладками, слипаются под действием космического облучения. Они обладают странным свойством: мягкий порошок упорно сопротивляется углублению буровой трубки и в то же время не удерживает ее в вертикальном положении.

Астронавтов поразила изменчивость цвета поверхности, он зависит от высоты Солнца и направления обзора. При низком Солнце поверхность мрачно-зеленая, формы рельефа скрадываются, расстояние оценить трудно. Ближе к полудню краски приобретают теплые коричневые тона, Луна становится “дружелюбнее”. Армстронг и Олдрин пробыли на поверхности Селена около 22 часов, в том числе вне кабины – два часа, собрали 22 кг образцов и поставили физические приборы: лазерный отражатель, улавливатель благородных газов в солнечном ветре и сейсмометр. Вслед за первой экспедицией на Луне побывало еще пять.

Еще совсем недавно думали, что на Луне есть жизнь. Не только писатель-фантаст Герберт Уэллс в начале века придумывал приключения своих героев в подземных лабиринтах селенитов, но и солидные ученые незадолго перед полетами “лун” и “аполлонов” всерьез обсуждали возможность возникновения в лунных условиях микроорганизмов или даже принимали изменение окраски кратеров за миграцию полчищ насекомых. Именно поэтому астронавтов трех первых экспедиций “Аполлона” подвергли двухнедельному карантину. За это время лунные образцы, в особенности лунного грунта – реголита, тщательно исследовали в микробиологических лабораториях, пытаясь оживить в них лунные бактерии, или найти следы погибших микробов, или привить к реголиту земные формы простейшей жизни.

Но все попытки были тщетны – Луна оказалась стерильной (так что астронавты трех последних экспедиций без промедления попадали в объятия землян), никакого даже намека на жизнь. Зато реголит, примененный как удобрение к бобовым, томатам, пшенице, дал всходы не хуже, а в одном случае даже лучше, чем земная почва без этого удобрения.

Изучали и обратный вопрос – могут ли земные бактерии продержаться на поверхности Луны? “Аполлон–12”  прилунился в Океане Бурь, в 200 м от места, где ранее работала автоматическая станция “Сервейор–2”. Астронавты разыскали космический автомат, забрали кассеты с давно экспонированной кинопленкой, а также части оборудования, подвергшиеся экспозиции совсем другого сорта: два с половиной года о них разбивались невидимые мельчайшие частички – протоны, летящие от Солнца и из Галактики со сверхзвуковыми скоростями. Под их воздействием прежде белые детали стали светло-коричневыми, потеряли былую крепость – кабель стал хрупким, а металлические части легко резались.

Внутри телевизионной  трубки, вне зоны досягаемости космических  лучей земные бактерии выжили. Но на поверхности микроорганизмов не оказалось – слишком жестки условия космического облучения. Элементы, необходимые для жизни: углерод, водород, вода – находятся на Луне в ничтожных количествах, в тысячных долях процента. Причем, к примеру, основная часть этого мизерного содержания воды образовалась в течение миллиардов лет при взаимодействии солнечного ветра с веществом грунта.

Похоже, что условий  для возникновения жизни на Луне никогда не было. Такой уж он, странный и непривычный мир Селены. Такая уж она, мрачная, пустынная и холодная по сравнению с бело-голубой Землей.

Таким образом, мне бы хотелось обобщить материал, который  был собран за III^-ий этап.

Полёт корабля “Аполлон-11”  имел своей главной задачей решение  инженерно-технических проблем, а не научные исследования на Луне. С точки зрения решения этих проблем основными достижениями полёта корабля “Аполлон-11” считают демонстрацию эффективности принятого способа посадки на Луну и старта с Луны (этот способ считают применимым и при старте с Марса), а также демонстрацию способности экипажа передвигаться по Луне и вести исследования в лунных условиях.

В результате полета “Аполлона-12”  были продемонстрированы преимущества исследования Луны с участием астронавтов  — без их участия не удалось бы установить приборы в самом подходящем месте и обеспечить их нормальное функционирование.

Изучение демонтированных  астронавтами деталей аппарата “Сервейор-3” показало, что примерно за тысячу суток пребывания на Луне они подверглись весьма незначительному воздействию метеорных частиц. В куске пенопласта, помещённом в питательную среду, были обнаружены бактерии из числа обитающих в полости рта и носа человека. Очевидно, бактерии попали в пенопласт при предполётном ремонте аппарата с выдыхаемым воздухом или слюной одного из техников. Таким образом, выяснилось, что, попав вновь в селективную среду, земные бактерии способны к размножению после почти трёхлетнего пребывания в лунных условиях.

 

 Заключение

Запуск к Луне космических  кораблей принес науке много нового и подчас неожиданного. Миллиарды лет неуклонно удаляясь от Земли, Луна в последние годы стала ближе и понятнее людям. Можно согласиться с метким замечанием одного из видных селенологов: “Из астрономического объекта Луна превратилась в геофизический”.

Исследования Луны дали в руки ученым новые важные аргументы, без которых гипотезы ее происхождения  носили подчас умозрительный характер, и их успех зависел в значительной степени от заражающего энтузиазма авторов.

По-видимому, по составу  пород Луна однороднее Земли (хотя совсем неисследованными остались высокоширотные районы и обратная сторона Луны).

Изученные образцы показали, что породы Луны, хотя и разные на ее морях и континентах, в общем  напоминают земные. Там нет ни одного элемента, выходящего за рамки таблицы Менделеева.

Приоткрылась завеса над тайнами ранней молодости  Луны, Земли и, по-видимому, планет земной группы. С Луны привезен самый древний  кристаллический образец — кусок  анортозита, увидевший Вселенную  более 4 млрд. лет назад. В девяти точках Луны изучен химический состав пород “морей” и “континентов”. Точные приборы измерили силу тяготения, напряженность магнитного поля, поток тепла из недр, проследили за особенностями сейсмических трасс, обмерили формы рельефа. Физические поля засвидетельствовали радиальное расслоение и неоднородности вещества и свойств Луны.

Можно сказать, что жизнь  Земли и даже в известной мере формы ее поверхности определяются внутренними факторами, тогда как  тектоника Луны в основном космического происхождения большинство лунотрясений зависят от гравитационных полей Земли и Солнца.

Луна понадобилась землянам не напрасно, и не зря они расходовали  силы и средства на беспримерные космические  полеты, несмотря на то, что лунные полезные ископаемые бесполезны для нас.

Луна вознаградила пытливых и отважных астронавтов и организаторов космических полетов, а вместе с ними и все человечество — наметилось решение ряда фундаментальных научных проблем. Приоткрыта завеса над тайной рождения и первых шагов Земли и Луны во Вселенной. Найден самый древний образец и определен возраст Земли, Луны, планет солнечной системы. Нетронутая ветрами и водами поверхность Луны демонстрирует проторельеф Земли, когда еще не было океанов и атмосферы и метеоритный дождь свободно сыпался на Землю. Почти лишенная внутренних современных процессов, Луна представляет идеальную модель для изучения роли внешних факторов. Особенности приливных лунотрясений помогают поиску землетрясений гравитационной природы, несмотря на то, что на Земле картина осложнена и запутана сложнейшими тектоническими процессами. Выяснение роли космических факторов в сейсмотектонике поможет делу прогноза и предотвращения землетрясений.

Исходя из лунного  опыта, можно наметить ряд усовершенствований геофизических методов исследования: обоснование сейсмической модели детерминированно–случайной среды, разработка эффективных методов электро–теллурического зондирования недр и др.

Хотя тектоническая  жизнь Луны не столь активна и  сложна, как жизнь Земли, здесь  еще остается немало нерешенных проблем. Их могли бы разъяснить новые наблюдения в узловых регионах лунной активности; желательно иметь геофизические маршруты, пересекающие масконы, определить мощность коры на континентах и обратной стороне, просветить переходную зону между литосферой и астеносферой, подтвердить или опровергнуть эффект внутреннего ядра Луны. Можно надеяться, что мы еще станем свидетелями новых геофизических экспериментов на спутнике Земли.

Текущие и грядущие полеты космических аппаратов к планетам солнечной системы дополнят и уточнят главы волнующей книги природы, важные страницы которой были прочитаны во время лунной космической одиссеи.

 

Список литературы

1. Галкин И. Н. “Геофизика  Луны”, М.: Изд-во “Наука”, 1978 г. 

2. Галкин И. Н. “Маршрутами XX века”, М.: Изд-во “Мысль”, 1982 г.

3. Гурштейн А. А.  “Человек и Вселенная”, М.: Изд-ва  ПКО “Картография” и АО “Буклет”, 1992 г.

4. Зигель Ф. Ю. “Путешествие  по недрам планет”, М.: Изд-во  “Недра”, 1988 г.

5. Зигуленко С. Н.  “1000 загадок Вселенной”, М.: Изд-ва  “АСТ” и “Астрель”, 2009 г.

6. Куликов К. А., Гуревич  В. Б. “Новый облик старой Луны”, М.: “Наука”, 1999 г.

7. Уманская Ж. В.  “Хочу всё знать. Лабиринты  космоса”, М.: Изд-во “АСТ”, 2004 г.