Путешествия к Луне - Александр Марков

Первые рисунки лунной поверхности:

http://physics.ship.edU/~mrc/pfs/110/inside_out/vul/Galileo/Things/moon.html

3. ПУТЕШЕСТВИЯ К ЛУНЕ С ТЕЛЕСКОПОМ

В. К Чикмачев

До сих пор только двенадцати землянам посчастливилось совершить прогулки по Луне. Это было давно — 40 лет назад. Но и до Этих экспедиций «Аполлонов» и после них тысячи профессионалов и любителей астрономии еженощно отправлялись и отправляются «на Луну» с помощью своих телескопов. К счастью, для таких экспедиций подходит любой телескоп, а для начала — даже бинокль. Вооружайтесь оптикой и картами, одевайтесь потеплее — и в путь!

3.1. Море Кризисов

Нашу первую экскурсию по Луне мы проведем в северо — восточном секторе ее видимого с Земли полушария. Здесь расположено крупное образование лунного рельефа — Море Кризисов. Как и многие другие лунные моря, оно одновременно является и древним кратерным бассейном, и лунным морем. Около 3,9 млрд лет назад, когда Солнечная система находилась на ранней стадии развития, громадный метеорит упал на эту часть Луны. В результате удара образовались глубокая выемка диаметром 570 км и сложный насыпной вал шириной 200 км, состоящий из крупных и мелких частиц раздробленной породы. Этот удар вызвал также серию трещин и разломов внутри лунной коры. В течение последующих 300–500 млн лет базальтовая лава постепенно вытекала через эти трещины, заполняя впадину и образуя морскую поверхность. Образцы пород, доставленные на Землю советской автоматической станцией «Луна-24», подтвердили, что Море Кризисов заполнялось лавой именно в этот период. И вот теперь, через 3,3 млрд лет, мы можем наблюдать эту поверхность.

Рис. 3.1. Вперед, к Луне! Снимок с борта космического корабля «Аполлон-11».

Если вы хотите рассмотреть ландшафт Моря Кризисов достаточно подробно, то для этого необходимо воспользоваться небольшим телескопом, например рефрактором диаметром 60–80 мм. С помощью такого инструмента вы сможете наблюдать кратеры диаметром до 5 км, морские гряды, лавовые поля, пирокластические отложения (породы вулканического происхождения), разломы и даже сможете найти районы прилунения двух советских лунных станций. Естественно, самих станций вы не увидите даже в самый большой современный телескоп.

Особенности рельефа лучше всего видны вблизи терминатора — границы между темной и освещенной частями лунной поверхности. В этом случае наклонное освещение удлиняет тени, которые особенно хорошо подчеркивают детали рельефа, невидимые при вертикальном падении солнечных лучей. Поэтому район Моря Кризисов лучше всего наблюдать, когда там происходит восход Солнца — через 2–4 дня после новолуния, или на заходе — через 2 дня после полнолуния. Кроме того, наилучшим временем для наблюдения Моря Кризисов является период максимальной положительной либрации по долготе, когда Луна так поворачивается по отношению к Земле, что все детали видимого полушария Луны сдвигаются максимально к западу от ее восточного лимба. В телескоп ясно видно, что в некоторые дни Море Кризисов отходит дальше от края диска, а в другие дни (при отрицательной либрации по долготе) оно приближается к краю. При этом горы и другие детали поверхности, расположенные у самого лимба, то скрываются за краем диска, то выходят на обращенное к нам полушарие. Все это происходит так, как если бы лунный шар медленно покачивался относительно некоторого среднего положения (рис. 3.3). Описанное явление получило название «либрация» от латинского слова libra — весы, качели, и в переводе как раз и означает «покачивание».

Рис. 3.2. Море Кризисов с прилегающими областями.

Подобно другим лунным морям, дно Моря Кризисов, в общем-то очень ровное и плоское, при подробном рассматривании в телескоп оказывается усеянным множеством кратеров разных размеров и типов. Кроме того, на поверхности Моря можно заметить системы протяженных морских гряд. Предполагают, что гряды образовались в процессе заполнения моря лавой. Вообще говоря, расположение морских гряд в плане напоминает сеть трещин растяжения, для которых характерно отсутствие пересечений. Вероятно, в процессе охлаждения морская поверхность местами растрескивалась. Длинные и глубокие трещины постепенно заполнялись расплавленным веществом из‑под поверхности, которое могло переливаться через их края, что и проявилось в виде образований разного типа. Некоторые трещины на части их протяжения превращались в гребень, в другой части — в борозду, а в промежутках они заполнились расплавленным веществом до уровня поверхности.

Рис. 3.3. Либрации Луны по долготе происходят в силу ее неравномерного движения по орбите. В районе апогея орбиты (точка А) Луна движется медленнее, чем в районе перигея (Р). Но вокруг своей оси она вращается с постоянной скоростью. Это позволяет земному наблюдателю в течение лунного месяца немного заглядывать за восточный и западный края «видимого» полушария Луны, которое на схеме отмечено дугой cab. Полушарие, видимое наблюдателю в данный момент, показано светлым, а скрытое — серым.

Детальное знакомство с районом Моря Кризисов мы начнем с северо — восточной его части. Здесь окружающее это море материковое кольцо расступается и открывает путь к скалистой территории, где расположен кратер Эймарт, а также и неправильная равнина — Море Змеи. Эймарт — неглубокий, слегка удлиненный кратер с наибольшим диаметром 46 км. У него плоское морское дно и внутренний вал с террасами. Южнее расположено Υ—образное Море Змеи — участок, затопленный базальтовыми лавами, которые «просочились» из Моря Кризисов.

Наклонное освещение вблизи терминатора позволяет обнаружить две длинные системы морских гряд, простирающихся с севера на юг вдоль восточной границы моря. Самая верхняя из них — Гряда Тетяева — простирается на 150 км. Южная система, названная Грядами Харкера, имеет длину свыше 200 км. Отдельные элементы этих систем представляют собой отчетливо выраженные в рельефе узкие (шириной 0,5–2,0 км) вытянутые возвышенности высотой 0,1–0,3 км и крутыми склонами. Смещаясь вдоль Гряд Харкера на юг, мы выйдем к месту посадки станции «Луна-24» — третьей и последней из серии советских автоматических станций, успешно доставивших образцы лунного грунта на Землю. С помощью небольшой буровой установки этот аппарат пробурил слой реголита на глубину 225 см. Полученная при бурении колонка лунного грунта была загружена в возвращаемый отсек станции, который 22 августа 1976 г. доставил ее на Землю.

Рис. 3.4. В момент восхода или захода Солнца длинные тени подчеркивают даже мелкие детали рельефа. Фото: «Аполлон-12», NASA.

Место посадки для «Луны-24» было выбрано на морской поверхности в 18 км к юго — востоку от кратера Фаренгейт, имеющего 6 км в диаметре и около 1,3 км в глубину. Севернее места посадки находится пологая возвышенность, входящая в систему Гряд Харкера. Посадочная ступень находится у подножья этой возвышенности. Таким образом, чтобы найти район посадки «Луны-24», достаточно отыскать кратер Фаренгейт, который с помощью телескопа диаметром 60–80 мм вы сможете увидеть только в условиях наклонного освещения и хорошей видимости. Он будет выглядеть как точечный объект на темной поверхности моря. При наклонном освещении также должны быть заметны и Гряды Харкера, южная оконечность которых укажет на положение места посадки.

Если продолжить путь вдоль Гряд Харкера далее на юг до пересечения с материком, то мы окажемся у Пика Усова. Это очень невысокие горы, едва выступающие над окружающей морской равниной и имеющие в длину не более 15 км.

Западнее Пика Усова можно найти еще одну выступающую морскую гряду. Она обозначается на картах как Гряда Термье. Как и две предыдущие системы гряд, она ориентирована с севера на юг, простираясь в длину на 90 км. Особенно хорошо ее видно в течение нескольких дней после полнолуния. Направьте телескоп в точку южного окончания Термье, где морская гряда как бы сливается с поверхностью моря. Здесь находится район жесткой посадки советской станции «Луна-15», куда она упала 13 июля 1969 г. На орбите искусственного спутника Луны станция проводила испытания новых навигационных систем и совершила 52 оборота вокруг нашего спутника. Ориентиром для отыскания места падения «Луны-15» может также послужить кратер Шепли (диаметр 23 км), расположенный юго — западнее, в самой южной точке береговой линии моря. Кратер заполнен лавой из Моря Кризисов, имеет четкий вал и неровное дно с множеством горок.

Продолжая движение вдоль береговой линии на запад, а затем на север, вы встретите четыре хорошо заметных на морской поверхности кратера: Лик, Гривз, Йеркс и Пикар. Гривз (14 км) и Пикар (23 км) — простые чашеобразные кратеры, причем Пикар имеет особенно отчетливую форму хорошо сохранившегося вала. Кратеры Лик (31 км) и Йеркс (36 км) затоплены лавой из Моря Кризисов. Осмотритесь вокруг: вы увидите еще несколько подобных выступающих кратеров, которые образовались, когда лава заполняла бассейн Моря Кризисов, переливаясь через стенки кратеров или проникая снизу. После того как извержения лавы прекратились и она успокоилась и отвердела, на поверхности остались только наиболее высокие части некоторых затопленных кратеров. Еще севернее, тоже на дне моря, легко можно обнаружить незатопленные кратеры Пирс (18,5 км) и Свифт (11 км) — чашеобразные кратеры, которые так же, как Гривз и Пикар, образовались уже после того, как лава в Море Кризисов застыла.