Путешествия к Луне - Александр Марков

Здесь уместно сделать замечание об исчислении селенографических долгот. За начальный принят меридиан, проходящий через центр видимого полушария Луны. Вправо от него (для наблюдателя Северного полушария без телескопа!) идут восточные долготы, а влево западные, пока не встретятся в центре обратного полушария на меридиане 180°.

Историческим моментом в исследованиях Луны (в том числе картографических) стало начало применения фотографии. Первый фотоснимок, а точнее — дагерротип Луны сделал в 1840 г. англо — американский ученый Джон Уильям Дрэпер (1811–1882). Он так писал об этом: «С помощью линзы и гелиостата я сфокусировал лунные лучи на пластинке. Линза имела три дюйма в диаметре. Через полчаса было получено очень отчетливое изображение» (Дариус, 1986). По сути, это была первая в мире астрофотография. Даже Солнце сфотографировали лишь несколькими годами позже.

Рис. 2.8. Участок лунной поверхности с кратером Платон. Изображение заимствовано из фотографического атласа Койпера.

С тех пор получение изображений, передающих распределение того или иного физического параметра лунной поверхности, например яркости (обычная фотография), является важнейшим методом исследования Луны. Применение фотографии дало сильный импульс развитию лунной картографии. Были созданы фотографические атласы Луны, например знаменитый атлас Пикеринга. Вершиной фотографических исследований Луны с помощью наземного телескопа стал фотографический атлас, изданный под редакцией Джерарда Койпера в 1960 г. В нем участки, покрывающие все видимое полушарие Луны, сняты при разных условиях освещения. Пространственное разрешение некоторых изображений доходит до 800 м. Более высокой четкости изображений при наблюдении с Земли добиться очень сложно из‑за атмосферного замытая изображений. В свое время атлас Койпера сыграл большую роль в развитии селенографии и космических исследованиях Луны. На рис. 2.8 показан фрагмент изображения из этого атласа, включающий кратер Платон с ровным дном. Диаметр кратера около 100 км; внутри него видны детали размером около километра.

В последние годы, благодаря появлению цифровых панорамных приемников высокого качества (ПЗС — матрицы и т. п.) и развитию методов обработки изображений, получение снимков высокого разрешения стало доступным любителям астрономии. Некоторые из любительских снимков превосходят по качеству даже фотографии из атласа Койпера. Так, на рис. 2.9 показано изображение кратера Платон, полученное любителем астрономии Крэйгом Зербе (он профессиональный дирижер) с помощью цифровой фотокамеры и небольшого телескопа. Это изображение — результат суммирования нескольких десятков снимков высокого качества, отобранных из большой серии, и небольшой корректировки пространственного спектра результирующего изображения; оно действительно имеет более высокое пространственное разрешение, чем фотографии из атласа Койпера.

Рис. 2.9. Изображение кратера Платон, полученное американским любителем астрономии Крэйгом Зербе.

Справедливости ради отметим, что и до появления цифровых камер любителям астрономии часто удавалось получать изображения довольно высокого качества. На рис. 2.10 показан снимок южного материка (в верхней половине изображения виден кратер Клавий), сделанный автором этой главы летом 1969 г. с помощью самодельного кассегреновского рефлектора с главным зеркалом диаметром 26 см (Пиркули, ШАО АН Азербайджана). В то время автор был молодым любителем астрономии, занимавшимся в астрономическом кружке Дворца пионеров и школьников в Баку, которым руководил замечательный педагог С. И. Сорин.

Рис. 2.10. Любительский снимок кратера Клавий.

Вернемся к лунной номенклатуре. Имена лунным деталям продолжают присваиваться и в наши дни. Причем иногда речь идет о присвоении новых имен даже крупным образованиям. Так, недавно, в номенклатурной группе MAC обсуждался вопрос о переименовании самого крупного ударного образования на Луне, известного как бассейн Южный полюс — кратер Эйткен. Это длинное и довольно неуклюжее название предлагалось заменить названием Бассейн Шумейкера, по имени Юджина Шумейкера — известного астронома и геолога, много сделавшего для подготовки научных программ космических экспедиций «Аполлон». Шумейкер трагически погиб в Австралии в нелепой автомобильной катастрофе; небольшая часть его праха в капсуле была отправлена на Луну на борту аппарата «Лунар Проспектор». Этот аппарат завершил свою научную программу падением в кратер вблизи южного полюса. Таким образом, Юджин Шумейкер оказался первым человеком, погребенным на Луне (правда, точное место захоронения еще предстоит обнаружить). По ряду причин бассейн Южный полюс — кратер Эйткен так и не был переименован в его честь.

Рис. 2.11. Юджин Шумейкер (1928–1997), известный американский планетолог.

До полетов космических аппаратов к Луне человечество не знало, как выглядит обратная сторона Луны. Существовало много разных прогнозов на этот счет — от совершенно спекулятивных до методически корректных, основанных на экстраполяции «узора» деталей, видимых на обращенной к нам стороне Луны в зоне лимба.

Вспомним некоторые из наиболее интересных предположений относительно вида обратной стороны Луны. Известный исследователь Луны Юлиус Франц (1847–1913) писал: «…На задней стороне Луны… находится обширная, светлая, богатая кратерами возвышенность, лишенная морей». Это предсказание оказалось правильным. Правда, он же писал, что за юго — восточным лимбом Луны, возможно, расположено большое морское образование, частью которого является Море Смита. Этот прогноз Франца подтвердился не полностью.

Рис. 2.12. Видимая (слева) и обратная (справа) стороны Луны по данным зонда «Клементина» (1994 г., NASA). Проекция прямая ортографическая, т. е. лунный шар виден, так если бы мы смотрели на него с большого расстояния. Разрешение изображения низкое, примерно 30×30 км. Заметная полосатость картинки вдоль направления север-юг вызвана тем, что съемка поверхности велась с полярной лунной орбиты виток за витком. Каждая полоса снята на одном орбитальном витке.

Поверхность обратной стороны Луны впервые сфотографировал космический аппарат «Луна-3» в 1959 г. Это была большая победа советской науки. В настоящее время благодаря снимкам, сделанным астронавтами в ходе экспедиций «Аполлон», а также снимкам зонда «Клементина» обратная сторона Луны изучена топографически не хуже, чем видимая.

Хорошо видно, в частности, что морей на обратной стороне Луны значительно меньше по сравнению с видимой стороной.

2.2. Вид поверхности для наблюдателя с телескопом

Невооруженный глаз хорошо различает на лунном диске такие образования, как Океан Бурь, Море Дождей, Море Ясности, Море Спокойствия, Море Кризисов и некоторые другие крупные детали. С помощью даже слабого телескопа или бинокля на лунном диске становится видимым множество деталей; прежде всего глаз замечает крупные кратеры. На рис. 2.13 приведено изображение лунного диска с обозначением некоторых деталей. Оно составлено из фотографий первой и последней четверти Луны. Это сделано для того, чтобы лучше был виден кратерный рельеф, который за счет длинных теней четко проявляется вблизи терминатора.

В западной части лунного диска расположен Океан Бурь — крупнейшее на Луне образование морского типа. Его площадь (S) составляет 2100 тыс. км2. К югу от Океана Бурь лежат два моря — Море Влажности (S=110 тыс. км2) и Море Облаков (S=250 тыс. км2). На севере Океан Бурь граничит с Морем Холода (S=430 тыс. км2) и Морем Дождей (S=830 тыс. км2). Море Дождей очень неоднородно по цвету, а значит, и по составу. В центре лунного диска находятся небольшие образования морского типа — Залив Зноя (S=40 тыс. км2) и Море Паров (S=80 тыс. км2). Восточную часть диска украшают Море Ясности (S=300 тыс. км2) и Море Спокойствия (S=420 тыс. км2). У восточного лимба расположено Море Кризисов (S = 180 тыс. км2). На юг от Моря Спокойствия находятся Море Изобилия (S=330 тыс. км2) и Море Нектара (S=100 тыс. км2). Все лунные моря представляют собой впадины, заполненные застывшими лавами. Их темный цвет обусловлен отличием химического состава лав от окружающего материкового вещества; в морских лавах содержится большее количество хромофорных (поглощающих свет) элементов, главным образом железа и титана. Моря заполнялись не одновременно. Из оценок количества кратеров на единицу площади (кратерной плотности) следует, что самое старое — Море Спокойствия (ок. 3,5 млрд лет). Океан Бурь — наиболее молодой (ок. 2,5 млрд лет).