ЛЕГКО ЛИ ДОСТАТЬ ЛУНУ С НЕБА?

Ж.Ф. Родионова

Наше поколение выросло в удивительное время становления космонавтики и интереснейших открытий в Солнечной системе. Еще учась в старших классах школы мы были горды тем, что наша автоматическая станция "Луна 2" первой достигла лунной поверхности, а "Луна 3" сфотографировала невидимую с Земли сторону Луны в 1959 году. АМС "Зонд-3" в 1965 г. передала на Землю фотографии той части обратной стороны, которая еще не была сфотографирована. Таким образом, у нас впервые появилась возможность создания полной карты Луны. Моя дипломная работа была связана с обработкой снимков, полученных автоматической станцией "Зонд-3" и мне посчастливилось попасть на работу в отдел физики Луны и планет Государственного Астрономического Института им. П. К. Штернберга (ГАИШ).

Какое это было удивительное время - вторая половина шестидесятых годов: участие в подготовке Атласа обратной стороны Луны, в составлении и издании Полной карты Луны масштаба 1:5000000, Фотокарты видимого полушария Луны, крупномасштабной карты экваториальной области Луны, карты сегментов глобуса Луны. Все было впервые. Многие коллективы ученых и картографов под руководством Юрия Наумовича Липского принимали участие в этих работах. За короткий период с 1966 по 1970 г.г. были успешно осуществлены замечательные проекты: первая мягкая посадка на Луну АМС "Луна-9", посадки станций "Сервейер 1" и "Луна-13" (1966г.), в следующем году - три посадки КА "Сервейер" и завершение фотографирования лунной поверхности КА "Лунар Орбитер" с высоким разрешением, в 1969 г. посадка КК "Аполлон - 11" и "Аполлон - 12" с астронавтами, осуществление доставки лунного грунта АМС "Луна-16" и продолжительное путешествие " Лунохода-1", доставленного АМС "Луна-17" в 1970 г.

Двенадцать астронавтов побывали на Луне, а последняя АМС "Луна-24" опустилась на ее поверхность в августе 1976 г. Возвращаемый аппарат станции доставил на Землю лунный грунт с двухметровой глубины. И вот уже почти двадцать лет ни один космический аппарат не посещал Луну. Лишь КА "Галилео" и "Клементина" фотографировали ее поверхность. Но интерес ученых к Луне не угас. Разрабатываются многочисленные проекты создания долговременной базы на Луне, которые, по-видимому, будут осуществлены в начале будущего столетия. Немногим удастся побывать в этом удивительном мире, где нет воздуха и воды, а сила тяжести в шесть раз меньше, чем у нас на Земле.

Мы попытаемся познакомить вас с особенностями строения лунного ландшафта. Хорошо бы иметь глобус или карту Луны, которые мы выпускали, однако, если их у вас нет, тоже не беда - мы воспользуемся фотографиями и картами-схемами. Вы конечно видели темные пятна на лунном шаре. Особенно хорошо они видны в полнолуние. На телескопическом снимке, приведенном здесь в астронавтической ориентировке (север - наверху) вы можете рассмотреть эти темные области, представляющие собой лавовые равнины.

Рис. 1

Рис. 1

В системе наименований деталей рельефа Луны, используемой в настоящее время на картах, сохранились названия лунных гор, аналогичные земным названиям (Альпы, Апеннины, Кавказ и другие), данные польским астрономом Яном Гевелием в 1647 г. и система названий для кратеров и морей, предложенная итальянским астрономом Джованни Риччоли в 1651г. Кратеры названы в честь ученых, а термин "море" сохранился для обозначения темных пятен, видимых невооруженным глазом, хотя уже давно известно, что на Луне нет воды. По видимому в то время полагали, что там есть вода, поскольку водная поверхность при взгляде с высокой горы, выглядит темной. В начале семнадцатого века также считали, что Луна влияет на погоду на Земле и это отразилось в названиях лунных морей. Темные области, расположенные к западу от центрального меридиана носят названия: Океан Бурь, Море Дождей, Море Влажности, Море Облаков, Залив Росы, Залив Радуги, а к востоку от нулевого меридиана - Море Ясности, Море Спокойствия, Море Изобилия. Предполагалось, что появление Моря Дождей на лунном диске должно было означать наступление дождливой погоды, а появление после новолуния Моря Ясности - окончание дождливого периода.

Рис. 2

Рис. 2

Впоследствии астрономы, составляя свои карты, добавляли новые названия, заменяли прежние. Чтобы навести порядок в обозначении лунных деталей рельефа Международный астрономический союз в 1935 г. утвердил список наименований, который после детального фотографирования поверхности космическими аппаратами и кораблями был исправлен и существенно дополнен новыми названиями для обозначения деталей рельефа на обратной стороне Луны.

Вы можете отождествить названия темных областей, изображенных на снимке с помощью карты-схемы, на которой очерчены границы морей. Используя обзорные карты, составленные в ГАИШ мы измерили площади, занятые лавовыми равнинами, ошибочно названными морями. Эти данные приведены в таблице, где наряду с русскими названиями даны общепринятые латинские названия. На большинстве карт, изданных в США и Германии используют именно латинские названия, а не их переводы. Кстати в некоторых книгах вы можете встретить такие названия как Море Плодородия вместо принятого на картах Моря Изобилия или Море Опасностей и даже Море Кораблекрушений вместо Моря Кризисов. Площадь, занимаемая Океаном Бурь немного меньше, чем площадь Берингова Моря на Земле, а Море Спокойствия имеет такую же площадь, как Черное море.

Рассматривая Луну в телескоп можно видеть, что одни лунные - моря выглядят глубокими, а у других края более пологие, однако следует иметь ввиду, что на терминаторе (границе света и тени) рельеф выглядит более контрастным, чем это есть на самом деле из-за длинных теней. Абсолютные высоты деталей рельефа на Луне определяют с помощью фотографий, полученных при максимальных значениях либраций, а также с помощью лазерных высотомеров, установленных на космических аппаратах. В таблице наряду с площадями приведены наши оценки среднего уровня крупных морей, вычисленные относительно центра масс Луны и сферы радиуса 1738 км. Море Дождей, например, глубже, чем Море Влажности, а самое глубокое - Море Смита. Имея эти данные можно вычислить объёмы впадин морей. Относительную глубину можно определить, измеряя длину отбрасываемой тени. Этот способ был предложен еще Галилеем.

1- площади лавовых излияний,
2- площади круговых морей, измеренные по гребню окружающего вала.

В хороший телескоп на дне морей можно рассмотреть кратеры купола и гряды. На фотографии южной части Океана Бурь, полученной КА "Лунар Орбитер" хорошо видны протяженные гряды и купола вулканического происхождения поперечником 5-7 км и высотой 200-400 м. Крупный кратер на верху снимка - Марий диаметром 43 км.

Рис. 3

Рис. 3

На фотографии западной части Моря Дождей, полученной КК "Аполлон 15" отчетливо виден Пик Ла Гир поперечником 35 км и высотой около 1 км. Склоны пика выглядят крутыми на фотографии, а на местности пик будет иметь пологие склоны. Нарисуйте профиль этой горы, отложив в основании его длину, а в середине по вертикали высоту. Соединив крайние точки вы убедитесь, что углы наклона не превышают 5 градусов. На снимке также выделяются протяженные гряды, окружающие центральную часть моря и даже отдельные потоки лавы можно рассмотреть.

Уже первые снимки обратной стороны показали, что там нет обширных лавовых равнин - морей. Согласно нашим данным на видимом полушарии моря занимают площадь 5 937 тыс. кв. км, что составляет 31% площади видимого полушария, а на обратном полушарии лишь 474 тыс. кв. км, то есть менее 3% (площадь всей поверхности Луны - 38 млн. кв. км).

Рис. 4 Распределение площадей, занятых морскими образованиями.

Рис. 4

Измерив площади, занятые лавовыми равнинами в пределах каждого десятиградусного широтного пояса можно построить карту-диаграмму суммарной площади морских образований, по которой легко определить, что в северном полушарии моря занимают вдвое большую площадь, чем в южном. По диаграмме представленной здесь можно определить какую площадь занимают моря в западном и восточном полушариях. Интересно, что на Меркурии, на Марсе и на Венере лавовые равнины в северном полушарии занимают большую площадь, чем в южном, в то время как на Земле похожее распределение имеют континенты. В "Атласе планет земной группы и их спутников" приведены эти диаграммы.

На обратном полушарии преобладают кратеры и крупные образования. Сначала их называли талассоидами, то есть мореподобными, а в последнее время для них используют термин бассейн. Карта - схема размещения таких бассейнов и морей на всей поверхности Луны позволяет выявить интересную закономерность: большая часть морей и бассейнов (талассоидов) расположены в пределах двух круговых поясов, отмеченных на схеме. Первый пояс, имеющий наклон к экватору +37 градусов, включает следующие образования: Оппенгеймер, Аполлон, Море Восточное, Океан Бурь, Море Дождей, Море Ясности, Озеро Сновидений, Море Кризисов, Море Краевое, Море Смита, Пастер, Ферми, Циолковский, Гагарин, Море Мечты, Лейбниц, Карман и Пуанкаре. Вдоль этого пояса расположены и основные масконы - концентрации масс, скрытых под поверхностью круговых морей, обнаруженные с помощью космических аппаратов в Море Дождей, Море Ясности, Море Кризисов, Море Смита и Море Восточном. Море Восточное - самое молодое многокольцевое образование, получившее свое название по занимаемому им положению на восточном лимбе при наблюдении в телескоп (в астрономической ориентировке), хотя в астронавтической ориентировке оно находится на западном лимбе и с Земли виден только краешек этого моря. Впервые оно полностью было сфотографировано АМС "Зонл-3". На фотографии Моря Восточного, представляющей фрагмент полутонового оригинала Полной карты Луны, хорошо видны Горы Рук и Кордильеры, окружающие море.

Рис. 5

Рис. 5

Второй пояс, расположенный перпендикулярно первому, имеет угол наклона -53 градуса и проходит через Биркгоф, Ландау, Лоренц, Жерар, Океан Бурь, Море Влажности, Болото Эпидемий, Море Облаков, Деландр, Море Южное, Гумбольдт, Море Москвы, Кемпбелл, Д Аламбер. Более того с помощью глобуса Луны или измерений координат крупных кратеров и бассейнов можно проследить замеченную нами особенность в размещении бассейнов обратного полушария и морей видимого полушария. Одиннадцати образованиям диаметром более 300 км, расположенным на обратной стороне в диаметрально противоположных областях видимой стороны соответствуют образования морского типа. Другими словами крупные бассейны обратной стороны являются антиподами морей видимой стороны. Они перечислены в следующей таблице:

Диаметры лунных образований измерены по внешней границе;
курсивом выделены образования на обратной стороне частично залитые лавой.

В. Г. Сурдин и В. Ю. Теребиж показали, что такое распределение не отличается от случайного. Интересно, что известный астроном З. Копал предполагал наличие антиподов на Луне. В своей популярной книге "Луна - наш ближайший небесный сосед", изданной у нас в 1963 г, он писал, что поскольку длина окружности лунного шара составляет только 10 921 км то поверхностные волны, возникшие в результате удара метеорита, должны сойтись из всех направлений в диаметрально противоположных точках...". Мы еще не достаточно хорошо знаем о том, как на самом деле происходило формирование поверхности нашего естественного спутника. И все же думается, что реальная причина такого антиподального распределения крупных образований на Луне должна существовать.

Итак, благодаря стараниям многих поколений астрономов и картографов удалось "достать Луну с неба" и даже заметить интересные закономерности и взаимосвязи. Изучайте карты небесных тел и вам откроются удивительные тайны.