Солнечная система

Глава III ЛУНА

Луна — единственный природный спутник Земли, ближайшее к нашей планете космическое тело. Луна — самый яркий объект ночного неба, почти достигающий в полнолуние блеска —13^m и создающий на Земле освещенность около 0,25 люкса, достаточную для работы видеокамер.

Луна — единственное космическое тело, быстро и наглядно изменяющая свой внешний вид (фазы) и положение относительно звезд, поэтому многие народы издавна использовали лунный или солнечно-лунный календарь для счета времени.

С Луной связано множество мифов и преданий. Например, древние китайцы верили, что на ней живет нефритовый заяц, толкущий в ступе снадобье бессмертия. Ей посвящали стихи поэты, а Бетховен под действием ее чар написал знаменитую «Лунную сонату». Спутники остальных планет Солнечной системы не видны невооруженным глазом с Земли; быть может, поэтому так долго гелиоцентрическая система мира Птолемея властвовала над умами людей…

В результате 400 лет изучения Луны в телескоп и 50 лет автоматических и пилотируемых экспедиций составлены подробнейшие карты лунной поверхности, изучен состав лунного грунта, температурный режим поверхности, получены сейсмические данные о ее недрах. Огромный объем научных данных о Луне вызывает чувство восхищения перед интеллектуальными возможностями человечества и гордость за совершенство созданной им техники. А что можно узнать о Луне, если вести наблюдения невооруженным глазом или с помощью скромного телескопа?

При наблюдениях Луны невооруженным глазом, прежде всего, заметна смена лунных фаз. Луна движется по небу относительно звезд быстрее других естественных светил, со скоростью 13° в сутки. Для сравнения, Солнце за сутки перемещается лишь на 1°. Когда положения Луны и Солнца на небе сближаются, к Земле повернута темная, неосвещенная Солнцем сторона Луны, и нам она практически не видна; это новолуние. По мере того, как Луна отходит от положения новолуния, солнечные лучи освещают все большую часть ее видимой стороны.

Спустя несколько дней после новолуния вечером на западе виден яркий лунный серп; но, приглядевшись, можно заметить и слабое свечение темной части лунного диска, так называемый пепельный свет Луны. Это солнечный свет, отраженный дневным полушарием Земли, слабо освещает темную сторону Луны. День ото дня растет толщина лунного серпа. Через неделю после новолуния наступает фаза первой четверти, когда Солнцем освещена половина диска Луны. В эти дни Луна видна с вечера до полуночи. Еще через неделю лунный диск полностью освещен, наступило полнолуние. В этой фазе Луна видна всю ночь, а Земля занимает положение в пространстве между Солнцем и Луной. Затем в течение двух недель освещенная часть лунного диска уменьшается: в фазе последней четверти освещена восточная половина лунного диска; у Луны наступает период утренней видимости. После новолуния все фазы Луны повторяются в том же порядке.

Полный цикл смены лунных фаз называют синодическим месяцем; его продолжительность (29,53 сут.) немного больше периода обращения Луны вокруг Земли (сидерический месяц, 27,32 сут.), поскольку сама система Земля-Луна обращается вокруг Солнца. Период вращения Луны вокруг оси равен периоду ее обращения вокруг Земли, поэтому Луна всегда повернута к Земле одной стороной. Но земной наблюдатель в течение месяца может увидеть почти 60% площади лунного шара из-за явления либрации — кажущегося покачивания Луны, вызванного ее движением по эллиптической орбите, а также суточным движением самого наблюдателя.

В течение года высота Луны над горизонтом в наших средних широтах заметно меняется: зимой она поднимается значительно выше, чем летом. Вызвано это тем, что Луна перемещается вблизи эклиптики, наклоненной к небесному экватору на 23,4°. Поэтому в фазе полнолуния, когда положения на небе Луны и Солнца противоположны, Луна видна на 23,4° выше экватора зимой и на столько же ниже него — летом.

При наблюдении с Земли угловой диаметр Луны составляет около 30', что в 20 раз превышает разрешающую способность человеческого глаза. Поэтому даже без помощи оптических приборов легко можно заметить темные и светлые образования на лунном диске. Темные пятна издавна называют морями, хотя, как выяснилось, в них нет ни капли воды. Светлые области лунной поверхности называют материками. Любопытно, что измерения высот на Луне показали, что моря действительно лежат заметно ниже материков, хотя эти названия возникли задолго до рождения лунной топографии. Различие между материками и морями наблюдается также в составе пород: материковые породы лучше отражают солнечный свет, чем морские, поэтому лунные моря выглядят темнее.

Изумительное зрелище представляет лунный пейзаж для наблюдателя, имеющего даже небольшой телескоп. На третий день после новолуния можно заметить часть Моря Кризисов и несколько крупных кратеров Лангрен, Венделин и Петавий. На четвертый день Море Кризисов становится более рельефным, а к югу от него выступает Море Изобилия. На пятый день очень интересно наблюдать как бы сросшиеся вместе кратеры Кирилл, Теофил и Катарина. Кольцевой вал Теофила врезался в соседний Кирилл и частично разрушил его. Очевидно, Теофил образовался позже Кирилла. Возраст лунных кратеров оценивают, изучая степень их сохранности и подсчитывая количество небольших кратеров внутри более крупных. Легко заметить, что на материках кратеров намного больше, чем на поверхности морей. Следовательно, моря образовались позже материков.

На шестой день после новолуния во всем своем величии появляется Море Ясности. Если в это время провести несколько часов у телескопа, то можно заметить, как Солнце начинает освещать вершины гор, лежащих в тени за линией терминатора. Сначала они кажутся светлыми точками, оторванными от освещенной части Луны. Наблюдая, замечаешь, как увеличивается освещенная часть горы по мере того, как солнечные лучи опускаются к ее подножью. На седьмой день, когда Луна в фазе первой четверти, терминатор проходит через Море Паров; в это время трудно не обратить внимание на прекрасное трио кратеров — Птолемей, Альфонс и Арзахель. На восьмой день можно изучать систему светлых лучей кратера Тихо и центральную горку этого кратера. Ученые до сих пор ведут споры о природе системы светлых лучей, но ясно, что кратеры с лучами — наиболее молодые среди лунных кратеров. На девятый день появляется Коперник, один из интереснейших лунных цирков, лежащий южнее выступающего из темноты Моря Дождей. На следующую ночь у терминатора появляется молодой кратер Кеплер и кратер Гассенди с центральной горкой. В последующие ночи наблюдения менее интересны, так как солнечные лучи падают отвесно, тени почти исчезают, контраст лунных деталей падает, а яркость лунной поверхности настолько возрастает, что изображение слепит глаза.

Фаза полнолуния представляет интерес совсем иного рода: в этот момент может наступить полное лунное затмение, если Луна на своем пути войдет в тень Земли. Это одно из впечатляющих астрономических явлений, конкурировать с которым могут только полные солнечные затмения, яркие кометы и огнедышащие болиды. Античные и средневековые астрономы по форме земной тени на лунном диске доказывали шарообразность Земли и даже определяли соотношение размеров Земли и Луны.

Начальный, полутеневой этап лунного затмения почти невозможно заметить невооруженным глазом. Когда полная тень Земли касается лунной поверхности, начинается теневое затмение. Луна перемещается относительно звезд с запада на восток, поэтому тень надвигается на лунный диск с восточной стороны. В начале затмения накрытая тенью часть Луны кажется совершенно черной по контрасту с освещенной Солнцем поверхностью. Но к моменту наступления полной фазы затмения становится заметной окраска теневой зоны. В зависимости от состояния земной атмосферы цвет тени может меняться от бурого до вишнево-красного. Во время затмения блеск Луны значительно уменьшается, небо темнеет, становятся видны слабые звезды 4—5^m. Любопытно проследить за изменением блеска Луны во время затмения, сравнивая яркость лунного блика на полированном металлическом шарике (от подшипника) с блеском ярких звезд. Таким методом можно установить, что бывают как очень темные затмения, когда Луну почти не видно, так и более светлые. Вероятно, это зависит от состояния земной атмосферы, преломляясь в которой, солнечные лучи попадают в область тени.

В тот момент, когда земной наблюдатель видит лунное затмение, наблюдатель на Луне должен видеть затмение Солнца. Никому еще не приходилось наблюдать полное солнечное затмение с Луны; представить это явление попытался Константин Эдуардович Циолковский (1857—1935) в фантастической повести «На Луне»:

«Вот как будто кто-то с одной стороны светила приплюснул гигантским пальцем его светящуюся массу. Вот уже видна только половина Солнца. Наконец исчезла последняя его частица… Мы видим месяц и множество звезд. Это не тот месяц — серп; этот имеет форму темного круга, охваченного великолепным багровым сиянием, особенно ярким, хотя и бледным с той стороны, где пропал остаток Солнца… И окрестности залиты багрянцем, как бы кровью… Красный венок становился равномернее и красивее… Вот одна сторона его, противоположная той, где скрылось Солнце, побледнела и посветлела… Вот она делается все блестящее и принимает вид бриллианта, вставленного в красный перстень. Бриллиант превратился в кусочек Солнца — и венец невидим…».

Поражает прозорливость Циолковского: в повести «На Луне», написанной в 1887 г., он высказал предположения, которые были доказаны лишь много десятилетий спустя. Так, он весьма точно описал нагрев и охлаждение поверхности Луны, хотя достоверные сведения о температуре лунной поверхности были получены только в 1920-е гг.

Помимо визуальных наблюдений Луны можно проводить и фотографическое изучение ее поверхности. Благодаря большой яркости и значительным угловым размерам Луна является наиболее удобным для начинающих любителей астрономии объектом фотографирования. Для этой цели желательно иметь зеркальный фотоаппарат и объектив с фокусным расстоянием 200—500 мм. Светочувствительности цифровой камеры будет вполне достаточно, а для пленочной нужна фотопленка чувствительностью 100—400 единиц ГОСТ или ASA. Яркость лунного диска велика, поэтому можно применять короткие экспозиции. В полнолуние попробуйте выдержку 1/60—1/30с. при диафрагме 5,6—8. Во время лунного затмения применяйте выдержку в десятки секунд. При меньшей диафрагме изображение Луны может получиться недостаточно резким. Фотографируя молодую Луну, используйте более длительные выдержки, так как яркость лунной поверхности значительно возрастает к полнолунию. Размеры изображения Луны на фотопленке примерно в 100 раз меньше фокусного расстояния объектива. Следовательно, размер лунного диска на негативе, полученном с помощью 500-мм. объектива, будет около 5мм., а десятикратное увеличение при печати позволит получить фотографию Луны диаметром 50мм. Желательно установить фотоаппарат на надежном штативе, чтобы изображение Луны не «смазалось» от дрожания камеры.

Совершим небольшое путешествие в историю наших представлений о Луне. Именно Луна, а не яркое Солнце, была первым небесным объектом поклонения; во время лунных затмений совершали жертвоприношения, чтобы быстрее восстановился привычный порядок мироздания. «О, Луна — ты единая, проливающая свет, ты, несущая свет человечеству» — такой гимн, начертанный на клинописных табличках Месопотамии, нашли археологи. А древнеримский писатель Плутарх так говорил о влиянии Солнца и Луны на жизнь Земли: «Луна с ее влажным производительным светом способствует плодовитости животных и росту растений, но враг ее — Солнце с его уничтожающим огнем, который сжигает все живущее своим жаром и делает большую часть Земли необитаемой».

Природа подарила нам три периодических процесса: смену дня и ночи, фазы Луны и времена года. Считать время нужно было всегда, например, смена фаз Луны научила первобытного человека вести счет дням. Не случайно, по-видимому, что во многих языках слово «месяц» имеет общий корень со словами «Луна» и «измерять». Сравните латинские mensis (месяц) и mensura (мера), а также английские слова moon (Луна) и month (месяц). А в украинском языке эти понятия вообще выражаются одним словом — мiсяць.

Неудивительно, что многие древние народы связывали счет дней с фазами Луны. Например, на юго-западе Англии до наших дней сохранилась удивительная древняя обсерватория Стоунхендж (дословно — «каменный сарай»); ее возраст оценивают в четыре тысячи лет. Это сооружение в форме колец, состоящих из вертикально вкопанных в землю каменных монолитов. Строители Стоунхенджа могли рассчитывать фазы Луны и, возможно, даже предсказывать солнечные и лунные затмения.

Когда возникли рабовладельческие государства, у чиновников появилась необходимость строго вести счет дням. При этом особенно важно было учитывать циклы земледельческих работ. Так распространился солнечно-лунный календарь у многих народов Месопотамии. В новом календаре удалось при счете времени сочетать смену фаз Луны и времен года.

Однако научные знания о Ливании (древнееврейское название Луны) добывались крайне медленно. Выдающийся древнегреческий мыслитель Пифагор установил, что Луна светит отраженным светом: если бы она светилась сама, то отчего бы мы видели яркий лунный месяц рядом с темной стороной Луны? Позже стала общепризнанной система мира Клавдия Птолемея, согласно которой все планеты, Солнце и Луна обращаются вокруг Земли. Впрочем, древнегреческий философ Аристарх Самосский предполагал, что все планеты, включая Землю с Луной, обращаются вокруг Солнца. Но в ту эпоху восторжествовала теория Птолемея, поскольку в нее укладывалось большинство известных тогда фактов.

Современному человеку сложно понять мировоззрение древних греков и римлян. Как можно было «заставить» огромное слепящее глаза светило обращаться вокруг маленькой неподвижной Земли? Ведь наблюдения лунных затмений позволили древним грекам установить, что размер Земли в общем незначительно превышает размер Луны. Угловые размеры Солнца и Луны совпадают, а измерения показывают, что Солнце расположено от Земли значительно дальше Луны. Следовательно, Солнце намного больше Луны и, очевидно, больше Земли. Но истинная точка зрения рано или поздно торжествует, хотя труден и извилист путь познания.

После падения Римской империи наступил тысячелетний период, который не принес практически ничего нового в копилку наших знаний о Луне. Напротив, широко распространились суеверия, пышным цветом расцвела средневековая астрология. Только в XV в. были выполнены зарисовки Луны великим живописцем, скульптором и ученым Леонардо да Винчи (1452—1519). Сами рисунки не сохранились, но из записных книжек гениального итальянца видно, что он дал правильное объяснение «пепельного света» Луны, что было в ту эпоху отнюдь не тривиально, поскольку утверждало идею единства природы «земных» и «небесных» явлений в противоположность многим богословским учениям. А самая ранняя из сохранившихся до настоящего времени лунных карт была составлена Уильямом Гильбертом в Англии в конце XVI в., естественно, без помощи телескопа. Вообще говоря, такие же карты Луны могли составлять и древние астрономы, например, греки эпохи Фалеса и Пифагора, но нам о них ничего не известно.

Летней ночью 1609 г. итальянский ученый Галилео Галилей направил на Луну только что изготовленный им телескоп — первый в истории астрономии. Удивлению Галилея не было конца: «Поверхность Луны неровная, шероховатая, испещренная углублениями и возвышенностями… Как поверхность нашего земного шара делится на две главные части, земную и водную, так и на лунном диске мы видим великое различие: одни большие поля блестят ярче, другие — слабее…». Легко догадаться, что в этом описании речь идет о лунных морях и материках. По длине теней от лунных горных хребтов Галилей оценил высоту лунных гор и заключил, что она сравнима с высотой земных гор.

По мере усовершенствования телескопа карты Луны становились все более точными, постоянно увеличивалось число деталей лунного диска, обнаруживались все более мелкие кратеры. Если вы посмотрите на Луну в 20-кратный бинокль, который по своим возможностям ни чем не уступает лучшим телескопам конца XVII в., то поймете, какое восхищение вызывала Луна у людей той далекой эпохи. Впрочем, спустя век после изобретения телескопа лунные исследования начали развиваться в несколько ином направлении. На первое место среди астрономических наук вышла небесная механика. Известные астрономы и математики активно разрабатывали теорию движения Луны, которая кроме чисто научного значение имела и важное прикладное: точные таблицы движения Луны помогали навигаторам определять время и географическую долготу. Для проверки теории и повышения ее точности астрономы определяли моменты покрытий звезд Луной; до сих пор эта работа дает интересные результаты.

В XIX в. большое развитие получили важные для астрономии разделы физики — оптика, электричество, магнетизм. В первых опытах по фотографии объектом съемки стала Луна (ок. 1840 г.), причем раньше, чем Солнце, которое впервые сфотографировали в 1842 г. На основе фотоснимков Луны были составлены ее первые фотографические карты. Преимущества фотографии очевидны: хотя опытный наблюдатель может зарисовать более мелкие детали лунной поверхности, но фотография значительно объективнее. После открытия невидимых для глаза инфракрасных и ультрафиолетовых лучей начали и Луну фотографировать в новых спектральных диапазонах. Когда изобрели прибор для измерения потока энергии от небесных объектов — болометр, сразу же начали измерять поток энергии от Луны. На основе этих измерений астрономы определили температуру лунной поверхности. «Луне поставили термометр!» — захлебывались от восторга журналисты.

В первой половине XX в. Луну продолжали активно исследовать при помощи спектрального анализа и поляриметрии. В Советском Союзе — в Москве, Харькове и Горьком (Н. Новгороде) — возникли научные коллективы, занятые изучением Луны. В 1940-е и 50-е гг., когда рождалась радиоастрономия, одним из первых ее объектов стала Луна. В 1946 г. от Луны впервые было принято радио-эхо; по времени прохождения сигнала от Земли к Луне и обратно с небывалой точностью было измерено расстояние до Луны. Сейчас радарное и лазерное зондирование Луны позволяет определять расстояние до нее с ошибкой не более нескольких сантиметров.

Помимо исследования отраженных Луной сигналов радиоастрономы обнаружили и собственное радиоизлучение нашего спутника. По особенностям этого излучения нижегородский радиоастроном B.C. Троицкий (1913—1996) установил, что на лунной поверхности нет многометрового слоя пыли, который предсказывали некоторые астрономы. Это было важно, так как создатели космической техники опасались, что лунная пыль помешает посадке и работе на поверхности Луны автоматических аппаратов и космонавтов. Близилась эра прямого изучения объектов Солнечной системы. Сколь ни были значительны добытые астрономами сведения о Луне, они меркнут перед результатами космических экспедиций.

Первыми «полеты» в космос совершили фантасты, пользуясь экзотическими способами передвижения: упряжкой из птиц, испаряющейся росой, воздушным шаром, ураганом, самодельными крыльями и орудийным снарядом. А герой Сирано де Бержерака смог долететь до Луны, подбрасывая магнит, притягивающий его железный экипаж. Английский поэт-романтик Байрон в «Дон Жуане» заметил: «И верно мы к Луне когда-нибудь благодаря парам проложим путь». Иоганн Кеплер в научно-фантастическом очерке «Сон, или последнее сочинение по лунной астрономии» так описывал полеты демонов к Луне: «Мы, демоны, подгоняем тела усилием воли и затем движемся перед ними для того, чтобы никто не ушибся при слишком сильном толчке о Луну».

Полеты к Луне стали реальностью только с появлением реактивной техники. Космический период исследований Луны начался 2 января 1959 г., когда в сторону Луны был успешно запущен советский зонд «Луна-1», прошедший на расстоянии 6000 км. от ее поверхности. Впервые «Луна-2» достигла поверхности нашего естественного спутника 14 сентября 1959 г. Важнейшей задачей первых полетов было фотографирование обратной стороны Луны. Эта задача была решена быстро: советские «Луна-3» (1959 г.) и «Зонд-3» (1965 г.) передали снимки загадочной стороны Луны. К удивлению ученых, оказалось, что на скрытой от землян стороне лунного шара намного меньше морей, чем на видимой стороне.

В середине 1960-х гг. изображения Луны с близкого расстояния передали американские аппараты серии «Рейнджер», которые без торможения врезались в ее поверхность (тогда это называли «жесткой посадкой»), но при этом все же успевали передать изображения стремительно приближающейся лунной поверхности с разрешением до 30 см.

Мягкую посадку на Луну отрабатывали советские зонды «Луна-5, -6, -7, и -8». Первая успешная мягкая посадка на Луну удалась советскому аппарату «Луна-9» в феврале 1966 г. Именно тогда люди впервые увидели панораму лунной поверхности. Это произвело колоссальное впечатление во всем мире. Несколько месяцев спустя на орбиту вокруг Луны вывели ее первые искусственные спутники — «Луна-10» и «Лунар Орбитер-1». В те годы объем научной информации о Луне стремительно рос, поскольку развернулась настоящая гонка между двумя сверхдержавами — СССР и США — за честь первыми ступить на поверхность Луны. В конце 1960-х на Луну ежегодно отправляли 5—10 космических аппаратов! Шаг за шагом инженеры приближались к поставленной цели.

В 1968 г. был совершен облет Луны и возвращение космического аппарата на Землю (сначала без экипажа, а затем и с людьми на борту). Венцом американского плана исследований Луны стала реализация грандиозной программы «Аполлон». 20 июля 1969 г. состоялась посадка на Луну пилотируемого модуля космического корабля «Аполлон-11»: человек впервые ступил на поверхность иного небесного тела! С 1968 по 1972 гг. на Луне успешно побывало шесть экспедиций, и лишь одна оказалась неудачной («Аполлон-13»), хотя и ее экипаж благополучно вернулся на Землю. В общей сложности было доставлено 2196 образцов лунного грунта общей массой 382 кг.

Советскую программу пилотируемых полетов к Луне реализовать не удалось: достаточно мощная ракета-носитель не была создана в срок. Поэтому советские специалисты сосредоточились на беспилотных исследованиях Луны с помощью подвижных лабораторий «Луноход-1 и -2», а также станций «Луна-16, -20 и -24», оснащенных бурильным станком и возвращаемым на Землю аппаратом с образцами лунного грунта.

После 1976 г. экспедиции к Луне прекратились на 15 лет. Это не означает, что о Луне забыли. На ее поверхности несколько лет работали приборы (например, сейсмографы), доставленные экспедициями «Аполлон». Используя отражатели лазерного луча, закрепленные на советских и американских лунниках, астрономы с небывалой точностью измеряли расстояние до Луны и создавали новую теорию ее движения и внутреннего строения. Геологи, развивавшие новую науку — планетологию, внимательно изучали сотни килограммов лунного грунта, доставленного пилотируемыми и автоматическими аппаратами.

В 1990 г. космический зонд «Галилео» (США), запущенный для изучения системы Юпитера, попутно сфотографировал Луну в разных диапазонах излучения. В том же году Япония запустила к Луне зонд «Хайтен» (Muses-A), имевший на борту аппарат «Хагоромо» массой 12 кг., предназначенный стать спутником Луны, но этот аппарат был потерян. А сам зонд «Хайтен» совершил несколько маневров в поле Земли и Луны, побывал в окрестности точек L₄ и L₅ системы Земля-Луна (не обнаружив там избыточного количества межпланетной пыли) и даже совершил аэродинамическое торможение в атмосфере Земли (на высоте 125,5 км.), после чего стал спутником Луны и 10 апреля 1993 г. упал на ее поверхность. Новых данных о Луне этот аппарат практически не принес.

Спустя четыре года США отправили к Луне зонд «Клементина» («Clementine»), задачей которого было детальное исследование с низкой орбиты поверхности нашего спутника.

«Клементина» — необычный космический проект. Этот аппарат был разработан в рамках программы Стратегической оборонной инициативы (СОИ) Министерства обороны США, и вначале основной его целью было вовсе не изучение Луны, а испытание в длительном полете электронных компонентов, которые могли бы использоваться на военных спутниках. Предполагалось выполнить эту программу на околоземной орбите. Но ученые убедили военных, что если вывести аппарат на межпланетную траекторию, то можно провести испытания в условиях, «приближенных к боевым»: на более высоких космических скоростях и в условиях космической радиации. Поэтому в Пентагоне приняли решение отправить «Клементину» к Луне, попутно дооснастив ее комплектом научного оборудования.

Доработка «Клементины» шла в рамках новой американской стратегии исследования космоса, суть которой — создание легких, дешевых и высоконадежных аппаратов. Действительно, с уменьшением массы космического аппарата значительно увеличивается его надежность и, кроме того, для вывода таких аппаратов на требуемую орбиту можно использовать более дешевые маломощные ракеты. Масса «Клементины» вместе с топливом составила всего 424 кг. По форме аппарат напоминал цилиндр диаметром чуть более 1 м. и длиной около 2 м. Он потреблял небольшую электрическую мощность (360 Вт.), причем на долю научных приборов приходилось всего 60 Вт. При общей массе научной аппаратуры всего 8 кг. ее перечень впечатляет: камеры близкого и дальнего инфракрасного диапазонов, камера высокого разрешения, камера ультрафиолетового и видимого диапазона, лазерный дальномер, радиопередатчик. Достичь такой высокой «плотности» приборов оказалось возможным, применив самые современные технологии.

Запуск «Клементины» состоялся 25 января 1994 г. Почти месяц спустя, после ряда орбитальных маневров и испытаний оборудования, аппарат вышел на лунную орбиту и более двух месяцев проводил исследования, благодаря которым наши знания о Луне существенно обогатились. Два миллиона снимков Луны, включая еще не исследованные полярные области, были получены в 11-ти диапазонах видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения с разрешением до 100 м.; сделано несколько десятков тысяч замеров высоты с точностью до 40 м. — планетологи впервые стали обладателями такой уникальной информации. В мае 1994 г. спутник покинул окололунную орбиту, чтобы встретиться с астероидом Географос, но из-за нештатной работы двигателя остался на околоземной орбите. Анализ данных, полученных «Клементиной» вблизи Луны, позволил сделать немало открытий.

Например, новые данные о лунном рельефе подтвердили существование древних, почти стертых ударных бассейнов, у которых не сохранился четкий вал, но еще заметна впадина на лунной поверхности. Впервые на их существование указали немногочисленные кольцеобразные структуры, попавшие на снимки, переданные американскими спутниками «Лунар Орбитер». Данные лазерного высотомера «Клементины» не только подтвердили существование таких структур, но и показали их значительную глубину — даже у наиболее стертых образований она составляет 5—6 км. В общей сложности теперь известно на Луне более сорока ударных бассейнов.

Особый интерес представляет гигантская ударная структура диаметром 2500 км. на обратной стороне Луны. Впервые ее заметили на снимках, доставленных на Землю советской автоматической станцией «Зонд-6» в 1968 г. Тогда наши ученые предложили назвать эту область Море Юго-Западное, но имеющихся в то время данных было недостаточно, чтобы надежно определить ее строение. Благодаря «Клементине» теперь стало ясно, что это самое значительное образование на нашем естественном спутнике. Его уже успели окрестить «бассейн Южный Полюс-Эйткен», поскольку центр этой области лежит между кратером Эйткен и южным полюсом Луны. По данным «Клементины» глубина этого гигантского бассейна составляет около 12 км. Если учесть его размеры, то окажется, что на сегодняшний день это самое большое из всех известных нам ударных образований в Солнечной системе. Представьте — его диаметр превышает 2/3 диаметра Луны!

Столкновение нашего естественного спутника с телом, породившим бассейн Южный Полюс-Эйткен, произошло на самой ранней стадии истории Луны — около 4 млрд. лет назад. Скорее всего, тело, упавшее в этом месте, проникло на глубину в 120 км., достигнув верхней мантии. Будь это тело чуть крупнее, Луна могла бы не пережить такую катастрофу и расколоться на множество фрагментов.

Основной задачей «Клементины» была съемка всей поверхности Луны в различных диапазонах излучения — от ультрафиолетового до дальнего инфракрасного. Астрономы впервые получили спектральные изображения нашей соседки, сделанные с одинаковым угловым разрешением и при одинаковых условиях ее освещенности Солнцем. Поскольку разные минералы по-разному отражают солнечный свет, сравнение снимков одной и той же области в разных лучах позволили составить подробную геологическую карту Луны. По этим снимкам, например, можно будет выявить на лунной поверхности весьма важный для жизнеобеспечения будущих лунных баз кислородосодержащий минерал — ильменит.

Изучение снимков гигантского бассейна Южный Полюс-Эйткен показало наличие там вещества, богатого железом и титаном. По-видимому, оно было выброшено на поверхность из лунных недр во время взрыва в момент падения тела, породившего этот бассейн. Теперь геологам, чтобы узнать состав лунных недр четыре миллиарда лет назад, достаточно будет внимательно изучить то, что находится на поверхности этого гигантского ударного образования. Но самым значительным открытием, безусловно, стало обнаружение на Луне водяного льда. Впрочем, для ученых, готовивших полет «Клементины», это не стало неожиданностью: поиск ледяных шапок на полюсах Луны был целью одного из экспериментов. Еще задолго до полета родилась идея: поскольку вблизи лунных полюсов Солнце не поднимается высоко и поэтому не может осветить дно глубоких кратеров, там вполне могли бы сохраниться залежи водяного льда. Источником воды могут быть как ядра упавших на Луну комет, так и недра самой Луны.

«Клементина» искала лед методом радиозондирования: с помощью своего передатчика аппарат облучал лунную поверхность, а отраженный сигнал принимали на Земле и по его спектру судили о веществе, от которого он отразился. Буквально первое же зондирование района южного полюса показало, что интенсивность и поляризация радиоэха от небольшой области между полюсом и кратером Амундсен резко отличались от значений, характерных для обычного лунного грунта, но оказались близки к данным для Гренландии и ледяных галилеевых спутников Юпитера.

Разумеется, данные «Клементины» — это лишь косвенное свидетельство присутствия льда на Луне; их еще необходимо подтвердить прямыми исследованиями. Но даже если лед там есть, то получить из него воду будет не так-то просто, ведь он должен содержать огромное количество примесей. Но какой бы грязной ни была эта вода, для лунных колонистов окажется значительно проще и дешевле добывать ее из полярных шапок, чем привозить с Земли. Кроме того, разделяя воду с помощью солнечной электроэнергии на водород и кислород, можно будет использовать их в качестве горючего.

Известие о возможности существования залежей водяного льда у лунных полюсов усилило интерес к спутнице Земли. В январе 1998 г. к ней отправился американский зонд «Лунар Проспектор» («Lunar Prospector», Лунный изыскатель), чтобы получить подробные карты химического состава поверхности и уточнить параметры магнитного поля Луны. Став «спутником спутника», он оказался на низкой орбите высотой около 100 км. Среди его приборов были гамма-спектрометр и нейтронный спектрометр, с помощью которых проверяли данные «Клементины» о присутствии льда на Луне. Измеряя поток нейтронов, испускаемых лунным грунтом под действием космических лучей, можно оценить содержание водорода в реголите. Нейтронный спектрометр «Лунар Проспектора» уверенно зарегистрировал уменьшение средней энергии медленных нейтронов на дне вечно затененных кратеров в полярных областях Луны. Это весьма надежно указывает на присутствие в «холодных ловушках» нескольких сотен миллионов тонн водорода, возможно, в виде водяного льда. К сожалению, на полюсах Луны нет сплошных снежных шапок, как в Антарктиде или на Марсе. В смеси лунного реголита с водяным льдом максимально возможная доля льда составляет всего 1—2% по массе.

После получения предварительных данных о запасах лунного льда «Лунар Проспектор» перевели на еще более низкую орбиту высотой всего 30 км. Любопытно, что были предложения перевести аппарат на орбиту высотой 10 км.(!), но их отклонили, учитывая, что некоторые лунные горы возвышаются на несколько километров. Напомним, что спутники Земли не могут обращаться на столь низких орбитах из-за наличия атмосферы у нашей планеты.

Анализ данных, полученных с низкой орбиты, подтвердил наличие на Луне соединений водорода. После этого решено было закончить жизнь «Лунар Проспектора» нестандартным образом: 31 июля 1999 г. по команде с Земли он сошел с орбиты и упал в районе южного полюса Луны. Ученые надеялись, что этот удар выбросит в окололунное пространство водяной пар, который можно будет зарегистрировать с Земли в телескоп. Но даже космический телескоп «Хаббл» не смог обнаружить признаки пара после падения зонда на Луну. А ведь этот телескоп очень зоркий: если бы в результате удара о Луну было выброшено всего 30 кг. водяных паров, он бы это заметил…

Неудача эксперимента по добыванию лунной воды не повлияла на решимость ученых продолжать ее поиски. В 2003 г. с помощью собственного спутника начало исследования Луны Европейское космическое агентство (ЕКА). Первый европейский лунный зонд назвали «Смарт-1» (SMART — Small Missions for Advanced Research in Technology, Малые экспедиции для передовых технологических исследований). Это был куб размером около 1 м. и массой 367 кг. с двумя «крыльями» солнечных батарей, раскинувшимися на 14 м. Они выдавали около 2 кВт. электроэнергии, необходимой для работы ионного двигателя малой тяги, проходившего испытания на этом аппарате. «Смарт-1» был выведен в космос 27 сентября 2003 г. в 23:14 UT ракетой «Ариан-5» с космодрома Куру во Французской Гвиане, и его путешествие к Луне было долгим. За первые 80 дней полета перигейная высота орбиты увеличилась лишь до 20 тыс. км. Затем она постепенно возросла до 200 тыс. км., после чего аппарат совершил три гравитационных маневра в поле Земли и Луны: в декабре 2004 г., в январе и феврале 2005 г. В марте 2005 г. аппарат был захвачен Луной на вытянутую полярную орбиту и к апрелю 2005 г. перешел на круговую орбиту. Более года он фотографировал поверхность Луны с высоким разрешением, в особенности полярные области; проводил наблюдения спектра поверхности в инфракрасном диапазоне, направленные на поиски льда и замерзшего углекислого газа. По этим данным была составлена первая глобальная карта химического состава лунной поверхности. «Смарт-1» также провел некоторые исследования Солнца. Затем аппарат был сведен с орбиты и 3 сентября 2006 г. упал на Луну в области Lacus Excellentiae (33° ю.ш., 46° з.д.). Вспышку от удара и мощный выброс пылевого облака с поверхности Луны зафиксировали крупные наземные телескопы.

Для окончательного решения вопроса о лунной воде в США разрабатывают аппарат, способный доставить на Землю вещество с лунного Полюса холода — из глубокого кратера вблизи Южного полюса. А пока продолжаются дистанционные исследования. В Японии создан космический зонд «Кагуя» («KAGUYA», прежнее имя — SELENE, SELenological and ENgineering Explorer) массой около 3 тонн и размером 5×2×2 м. Он стартовал к Луне 14 сентября 2007 г. и спустя несколько дней достиг окрестностей Луны. Зонд будет работать на круговой полярной орбите высотой 100 км. На этом аппарате установлены радар, лазерный альтиметр, рентгеновский- и гамма-спектрометры, магнетометр, приборы для исследования межпланетной плазмы и несколько телекамер, дающих изображение лунной поверхности с разрешением до 10 м.

Выйдя на окололунную орбиту, «Кагуя» выпустил в свободный полет два мини-спутника; масса каждого около 50 кг. Один из них будет служить ретранслятором для связи с основным зондом, когда тот скрыт от нас за диском Луны. А за вторым мини-спутником, снабженным специальным радиопередатчиком, будут наблюдать наземные радиоинтерферометры. Цель этих наблюдений — изучить неоднородности гравитационного поля Луны. Для этого нужно выяснить, насколько сильно спутник отклоняется от идеальной орбиты. До сих пор за движением спутников Луны следили только доплеровским методом, измеряя вариации частоты приходящего радиосигнала. Этот метод позволяет выявлять неоднородности поля (например, области повышенного тяготения — масконы) в центральной области видимого диска, где, поднимаясь или проваливаясь, спутник движется вдоль луча зрения и демонстрирует заметный доплер-эффект. Но вблизи лимба Луны доплеровский метод не работает. Поэтому создатели «Кагуя» решили с помощью радиоинтерферометров следить за угловыми перемещениями спутника. Это позволит изучить гравитационное поле Луны в ее краевых зонах. В дальнейшем Япония намерена изучать Луну с помощью еще более мощных космических аппаратов (на 2012-13 гг. намечен запуск SELENE-2).

Китайский спутник «Chang’e-1» успешно стартовал к Луне 24 октября 2007 г. Его масса 2,4 тонны, рабочая орбита высотой 200 км. должна быть наклонена к экватору Луны на угол 64°. Задача спутника — съемка поверхности Луны для выбора места посадки будущей пилотируемой экспедиции. В апреле 2008 г. намечен запуск к Луне орбитального аппарата «Chandrayaan-1» (Индия) массой 0,5 тонны. Его телекамеры должны показать лунную поверхность с разрешением 5 метров. А в октябре 2008 г. в США намечен запуск тяжелого спутника «Lunar Reconnaissance Orbiter» для детального исследования поверхности Луны с оптическим разрешением 0,5 м. В паре с ним полетит небольшой зонд, который проследит за падением последней ступени ракеты-носителя на дно одного из полярных кратеров: быть может там обнаружатся залежи льда?

Есть проекты исследования Луны и в России. Возможно, в ближайшие годы к ней отправится космический аппарат, с борта которого в район южного полюса для изучения лунных льдов будут сброшены пенетраторы, подобные тем, что были установлены на российском зонде «Марс-96». В общем, космические исследования Луны продолжаются, и самое интересное, как всегда, впереди.

С давних пор, еще не имея представления о природе иных небесных тел, человек задавался вопросом — насколько похожи их условия на земные, и вообще — насколько широко распространена жизнь во Вселенной. В XIX в. популярна была точка зрения, что жизнь возможна в различных уголках Солнечной системы, в том числе и на Луне. Французский астроном и пропагандист науки Камиль Фламмарион (1842—1925) в своих книгах населял Луну разнообразными живыми существами. Английский писатель Герберт Уэллс (1866—1946) считал возможным присутствие на Луне существ, подобных муравьям. Но космические исследования рассеяли даже тень такой надежды: на Луне жизни нет и никогда не было!

Жизнь на Земле существует лишь потому, что на нашей планете есть достаточно плотная атмосфера и жидкая вода — универсальный растворитель органических веществ. На Луне нет ни того, ни другого! Ее масса в 81 раз меньше земной, а сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле. Небесное тело с таким слабым притяжением не способно удержать атмосферу. Лишь при падении крупных ледяных комет на Луну вокруг нее может возникать очень разреженная временная атмосфера. Но по прошествии нескольких тысячелетий, — срок ничтожный по космическим меркам, — этот газ покинет окрестности Луны.

Строго говоря, у Луны все же есть атмосфера: по исследованиям американских астронавтов концентрация газа в окололунном пространстве в тысячи раз превышает его концентрацию в межпланетном пространстве. В кубическом сантиметре окололунного пространства количество газовых частиц в ночное время превышает 10⁵, а в дневное снижается до 10⁴. Основные компоненты газовой оболочки Луны — водород, гелий, неон и аргон. Напомним, что у поверхности Земли концентрация молекул воздуха равна 2,7×10¹⁹ см^—3. Иными словами, в литровой банке земного воздуха содержится столько же молекул, сколько в кубическом километре окололунного пространства!

Естественно, крайне разреженная атмосфера Луны не способна сгладить разницу дневной и ночной температуры поверхности. На лунном экваторе в полдень поверхность накалена до +130°С, а перед рассветом ее температура опускается до —170°С. Для сравнения: на Марсе, у которого плотность атмосферы в 200 раз меньше земной, суточное колебание температуры достигает 100°С. Впрочем, давления марсианской атмосферы недостаточно, чтобы на поверхности красной планеты могла существовать жидкая вода (хотя ученые не исключают, что в прошлом давление воздуха было выше, и на Марсе существовали океаны). Но условия для жизни на Луне всегда были значительно хуже марсианских.

Тем не менее, до получения результатов космических экспедиций существовали оптимисты, считавшие, что раньше на Луне условия для жизни были более благоприятны. Действительно, если предположить, что Луна содержала воду, то это могло способствовать развитию оригинальных лунных форм жизни или же земных организмов, каким-то образом занесенных на Луну (например, при сверхмощных извержениях земных вулканов или в результате взрывов, вызванных падением на Землю астероидов). Предполагалось, что за миллиарды лет, пока Луна теряла воду и атмосферу, микроорганизмы могли бы адаптироваться к условиям лунной поверхности…

Однако детальный химический анализ образцов лунного грунта, доставленных на Землю, ясно указал на отсутствие любых форм жизни на Луне. Ученые помещали лунный грунт в самые благоприятные для жизни условия: постоянная температура, обилие солнечного света и питательных веществ. Но лунные микробы никак себя не проявляли. Следы прошлой лунной жизни искали палеонтологи, используя мощные микроскопы. Но и они ничего не нашли. Единственное, что обнаружили ученые, — это простые органические соединения из атомов углерода, азота, кислорода и водорода. Но органики на Луне так мало, что ее происхождение легко объяснить и при отсутствии жизни.

Доставку лунного грунта на Землю с большим нетерпением ожидали не только биологи и астрохимики, но и геологи. Еще бы, какого геолога оставят безразличным камни с иного небесного тела! Однако лунная минералогия оказалась довольно бедной: на Земле существует несколько тысяч минералов, а на Луне их пока открыто не более сотни. Впрочем, это легко объяснить: на Луне нет жидкой воды и атмосферы, поэтому условия формирования минералов там значительно менее разнообразны, чем на Земле. Впрочем, приятный сюрприз геологам Луна преподнесла: при анализе лунного грунта обнаружили несколько минералов, никогда не встречавшихся на Земле. Особенно интересно, что лунные частицы железа не страшатся действия земной атмосферы, тогда как изготовленные на Земле железные изделия легко ржавеют. Оказалось, что лунное железо не ржавеет (по-научному, не подвергается коррозии) потому, что его поверхность долго облучалась ионами — частицами солнечного ветра.

Это открытие имеет большое практическое значение, ведь сейчас каждая шестая мартеновская печь в мире работает на коррозию. Сейчас инженеры, имитируя лунные условия, учатся облучать потоком ионов важные металлические детали, чтобы сделать их устойчивыми к коррозии.

Лунный грунт детально исследован в лабораториях самыми современными методами. Основные обнаруженные в нем химические элементы — это кислород, кремний, железо, титан, магний, кальций и алюминий. Оказалось, что темные лунные материки сложены из базальтов — плагиоклаза, оливина, пироксена, ильменита. В лунных базальтах найдены благородные металлы — серебро и золото, но их содержание значительно меньше, чем в земных базальтах. Очень мало в лунных камнях и некоторых других металлов, например, индия и цинка. А грунт материковых районов Луны состоит из анортозитов — довольно редких на Земле минералов.

Анализ лунной пыли показал, что содержание легкого изотопа благородного газа гелий-3 в микронных лунных пылинках значительно превышает его содержание в земных породах. Это открытие взволновало ученых: ведь гелий-3 может служить прекрасным термоядерным топливом. Когда физики закончат создание работоспособного термоядерного реактора, Луна могла бы стать поставщиком топлива для них и обеспечить человечество энергией на многие сотни лет. Правда, при этом Луна, покрытая множеством фабрик по извлечению гелия, может потерять свое очарование.

А много ли на Луне пыли? По данным космических экспедиций, а также по наблюдениям радиоизлучения Луны установили, что ее поверхность покрывает слой пыли толщиной от нескольких миллиметров до десятка сантиметров. Значит, человек совершенно спокойно может ходить по поверхности нашего естественного спутника, не опасаясь утонуть в пыли. Благодаря тому, что лунная пыль крайне плохо проводит тепло, солнечные лучи не могут прогреть грунт на значительную глубину: в лунный полдень, когда температура на поверхности +130°С, на глубине в несколько сантиметров она чуть выше нуля. А на глубине в 1—2 м. температура грунта вообще не зависит от времени суток: там всегда холодно, около —15°С, но ведь будущие исследователи Луны могут поставить обогреватель в своей землянке (или лунянке?).

Интересные результаты дало изучение лунных камней под электронным микроскопом, который позволил различить форму мельчайших кристалликов. На поверхности лунных образцов найдены крохотные кратеры микронного размера, напоминающие своей формой крупные лунные кратеры, такие как Тихо или Коперник. Микрократеры на лунных камнях образуются от ударов быстрых межпланетных частиц микронного размера, для которых ничтожная газовая оболочка Луны не служит препятствием.

Экипажи «Аполлонов» и станции «Луна» доставили на Землю образцы лунного грунта, добытые с глубины до 2,5 м. А что находится еще глубже? Ответить на этот вопрос помогли исследования сейсмической активности Луны. Американские астронавты установили на лунной поверхности сейсмодатчики, регистрирующие ничтожные колебания грунта. Луна стала вторым объектом Солнечной системы после Земли, недра который были изучены сейсмическими методами. Источником колебаний служат удары метеоритов и лунотрясения, вызванные приливным влиянием Земли. По данным о скорости распространения сейсмических волн в недрах Луны ученые установили, что она имеет кору, мантию и ядро диаметром в несколько сотен километров, состоящее из железа и сульфида железа.

Астронавты измерили тепловой поток из недр Луны; оказалось, что он всего лишь в несколько раз меньше, чем у Земли. Значит, лунные недра еще не успели полностью остыть. Поскольку Луна значительно меньше Земли, давление в ее центре составляет 4×10⁹ Па., что в 150 раз меньше, чем в центре Земли. Значительно ниже в центре Луны и температура: 1000—1500 К., тогда как у Земли 4000—5000 К.

Наблюдение за движением искусственных спутников Луны показало, что Луна не совсем однородна и симметрична. Обнаруженные гравитационные аномалии указывают на наличие локальных концентраций массы, названных «масконами» (от англ. mass concentration). Наиболее крупные масконы создают избыток около одной стотысячной от массы Луны. Плотность вещества лунных недр медленно растет с глубиной. В общем, меньшая масса Луны стала причиной более слабой дифференциации ее недр и более простого строения по сравнению с Землей.

Планетологов интересуют не только нынешние условия на телах Солнечной системы, но и какими они были в прошлом. Мы знаем, что недра Земли живут активной жизнью. На земной поверхности вздымаются и опускаются горные хребты, медленно перемещаются континенты, извергаются вулканы и происходят землетрясения. А на Луне все иначе. Благодаря своей малой массе она давно израсходовала запас внутреннего тепла. Лик Луны сформировали не растущие горы и дрейфующие материки, а внешние события — удары астероидов и комет, создавшие израненную кратерами и давно застывшую поверхность Луны.

Тот факт, что возраст большинства крупных лунных кратеров оценивается в 1—3 млрд. лет, может показаться удивительным. Ведь Луна, как и Земля, сформировалась 4,5 млрд. лет назад. Но на Земле мы не обнаруживаем следы кратеров старше нескольких сотен миллионов лет. Почему же на Луне значительно более древние кратеры прекрасно сохранились? Причина этого — холодные недра и отсутствие атмосферы; маленькая Луна постарела намного раньше Земли. Когда-нибудь и у Земли охладятся недра, перестанут извергаться вулканы, не будет землетрясений. Холодная старая Луна — это будущее Земли.

Теперь заглянем в прошлое Луны. С тех пор, как на Земле появился человек, на Луне не образовалось ни одного крупного кратера. Падение массивных тел на Луну в нашу эпоху — событие редкое. Даже относительно молодой кратер Коперник возник около миллиарда лет назад. Однако на ранней стадии эволюции Солнечной системы, когда в межпланетном пространстве было еще много «космического мусора», столкновения крупных обломков с Луной происходили намного чаще.

В ту же далекую эпоху существовал и лунный вулканизм, имевший, вероятно, два пика активности: 3,2 и 3,7 млрд. лет назад. При извержении вулканов лунную поверхность заливала базальтовая лава. Самые крупные из залитых лавой низменностей мы называем морями; они заметно темнее материковых возвышенностей. Хотя подавляющее большинство кратеров на Луне возникло от ударов астероидов и ядер комет, некоторые из лунных кратеров все же имеют вулканическое происхождение. Как пример укажем до краев заполненный лавой кратер Варгентин, лежащий южнее Моря Влажности, близ крупного кратера Шиккард.

Рис. Кратер Варгентин (справа).

Некоторые наблюдатели отмечали изменения деталей поверхности в районе кратера Альфонс, а пулковский астроном Николай Александрович Козырев (1908—1983) получил в 1958 г. спектрограмму, указывающую на выделение газа из центральной горки этого кратера. Указанием на былую тектоническую активность служит знаменитая Прямая Стена в Море Облаков: этот 125-километровый уступ высотой 200—300 м., вероятно, образован при перемещении плит лунной коры.

Рис. Прямая Стена в Море Облаков.

Из-за приливного действия Земли на обратной стороне Луны толщина коры составляет 100 км., а на видимом полушарии кора вдвое тоньше. Поэтому извержение лав из лунных недр легче происходило на видимом полушарии, большинство вулканических центров Луны находится на ее видимой стороне, а морей на видимой стороне значительно больше, чем на обратной стороне. Луна тоже влияет на Землю своим гравитационным полем, вызывая, например, морские приливы и отливы. Любопытно, что обратное влияние земных приливных выступов на Луну вызывает ее постепенное удаление от Земли. Наступит время, когда Луна удалится от нас настолько, что с поверхности Земли перестанут быть видны полные солнечные затмения. А в период своей юности Луна была значительно ближе к Земле, чем сейчас, и совершала оборот вокруг Земли всего за несколько суток; в ту эпоху морские приливы были гораздо выше нынешних. За удаление от нас Луны, в силу закона сохранения момента импульса, Земля платит постепенным замедлением своего вращения. Расчеты показывают, что миллиард лет назад земные сутки были на 4 часа короче современных. Примерно через 5 млрд. лет вращение Земли затормозится настолько, что она будет совершать за год всего 9 оборотов вокруг своей оси; к тому моменту и удалившаяся Луна будет совершать за год 9 оборотов вокруг Земли. Начиная с той эпохи и уже навсегда, с Луны будет видна только одна половина земного шара (интересно, какая?).

В то время, как будущее Луны для нас уже не тайна, ее происхождение представляется весьма туманно. Система Земля-Луна уникальна: среди планет земной группы еще лишь Марс имеет двух маленьких спутников, вероятно, захваченных из пояса астероидов. Крупных спутников, подобных Луне, имеют Юпитер, Сатурн и Нептун, но эти планеты-гиганты совсем не похожи на Землю. Поэтому некоторые астрономы рассматривают систему Земля-Луна как двойную планету.

Из многочисленных гипотез о происхождении Луны упомянем лишь самые популярные. Серьезно изучалась возможность отрыва Луны от быстро вращавшейся Земли, но эта идея не получила подтверждения при проведении космических исследований Луны. Не популярна нынче и гипотеза захвата уже «готовой» Луны гравитационным полем Земли: Луна не похожа на рядовую «малую планету», химический состав лунного грунта, кажется, существенно отличается от состава астероидов.

Сейчас спор идет между двумя теориями происхождения Луны. Согласно первой, наш спутник сформировался из роя частиц, обращавшихся вокруг растущей молодой Земли. Вторая теория причиной появления на свет Луны считает катастрофический удар крупного космического тела размером с Марс о поверхность Земли. Такой удар мог сорвать часть земной мантии и выбросить ее на околоземную орбиту, где из нее сформировалась Луна. Действительно, состав Луны напоминает земную мантию.

До сих пор ни одной из конкурирующих теорий не удалось объяснить все особенности системы Земля-Луна. Может быть, это удастся сделать в рамках новой гипотезы, которую предложат наши читатели?

Атлас обратной стороны Луны. Ч. 1. М.: Изд-во АН СССР, I960; Ч. 2. М.: Наука, 1967; Ч. 3. М.: Наука, 1975.

Атлас планет земной группы и их спутников. М.: Наука, 1990.

Бронштэн В.А. Как движется Луна? М.: Наука, 1990.

Вдовыкин Г.П. Экзобиология Луны. М.: Наука, 1975.

Вуд Д.Э. Солнце, Луна и древние камни. М.: Мир, 1981.

Галкин И.Н. Внеземная сейсмология. М.: Наука, 1988.

Дагаев М.М. Солнечные и лунные затмения. М.: Наука, 1978.

Кауфман У. Планеты и луны. М.: Мир, 1982.

Копал 3. Луна. М.: Изд-во иностр. лит., 1963.

Куликов К.А. Первые космонавты на Луне: Описание Луны и астрономических явлений, наблюдаемых с ее поверхности. М.: Наука, 1965.

Куликов К.А., Гуревич В.Б. Новый облик старой Луны. М.: Наука, 1974.

Куликовский П.Г. Справочник любителя астрономии. М.: Эдито-риал УРСС, 2002.

Линк Ф. Лунные затмения. М.: Изд-во иностранной лит. 1962

Мелешков С.С. Методические рекомендации по проведению наблюдений нестационарных явлений на Луне сайт «Астронет» http://www.astronet.rU/db/msg/l 177124/16.html

Сикорук Л.Л., Шпольский М.Р. Любительская астрофотография. М.: Наука, 1986.

Сытинская Н.Н. Луна и ее наблюдение. М.: Гостехиздат, 1956.

Сытинская Н.Н. Природа Луны. М.: Физматгиз, 1959.

Уиппл Ф. Земля, Луна и планеты. М.: Наука, 1967.

Циолковский К.Э. На Луне. М.: Детская литература, 1988.

Уманский С.П. Луна — седьмой континент. М.: Знание, 1989.

Шевченко В.В. Современная селенология. М.: Наука, 1980.

Шевченко В.В. Луна и ее наблюдение. М.: Наука, 1983.

Прекрасная коллекция фотографий и карт Луны находится на сайте Института Луны и планет (США, http://www.lpi.usra.edu).

Доступ к картам — http://www.lpi.usra.edu/resources/mapcatalog/.

Доступ к коллекциям фотографий, включая экспедиции «Аполлон» — http://www.lpi.usra.edu/resources/lunar_atlases/.

Очень много интересного о Луне вы найдете на сайте NASA — http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/moonpage.html