Путешествия к Луне - Александр Марков

Рис. 5.9. Карта Яна Гевелия.

В 1651 г. вышла книга Джованни Риччоли «Новый Альмагест», в которой приведена карта Луны, изготовленная Гримальди. Большинство приведенных на ней названий используется и сегодня. Риччоли предложил называть кратеры именами великих ученых разных эпох. При этом он придерживался определенного порядка: имена единомышленников (философов и ученых) размещались по соседству, образуя несколько групп. В северной части Луны располагался Платон со своими друзьями и учениками, в южной части — Тихо (Браге) и его сторонники. Сам Риччоли тоже был последователем взглядов Тихо на строение Вселенной, поэтому самый заметный в полнолуние, благодаря его мощной лучевой системе, кратер был назван Тихо. Другой заметный кратер с лучами получил имя Коперника Научные заслуги Аристарха (Самосского) также были отмечены присвоением его имени самому яркому кратеру.

Рис. 5.10. Карта Кассини (1680 г.)

Вторая половина XVII в. не менее богата зарисовками Луны, среди которых — карта Борели (1608–1679), изданная в 1656 г., карта Монта- нари (1633–1687), созданная в 1662 г., а также карта Кирхера (1601–1680), весьма похожая на карту Рейты. Достаточно хорошее изображение Луны можно видеть на картах Цана (1580–1626) и Стансела (1621–1695).

Начало детальному изучению лунной поверхности положили Гюйгенс (1629–1695), первым открывший трещины, и Гук (1635–1703), зарисовавший кратер Птолемей. Роберт Гук считал, что моря на Луне — это водные пространства, причем прозрачность воды позволяет видеть в глубину. К этому же периоду относится создание первого глобуса Луны. Де Ла Гир (1640–1718) на основе своих десятилетних наблюдений создал атлас лунной поверхности.

Одна из лучших карт в XVII столетии была составлена директором Парижской обсерватории Жаном Домиником Кассини (1625–1712). Вместе с Себастьяном Леклерком он зарисовал Море Влажности. Листы с пятью дюжинами рисунков размером 62×46 см стали основой для создания карты диаметром 50 см всего видимого полушария, прекрасно отображавшей рельеф лунной поверхности. Ее представили Парижской академии 18 февраля 1679 г. и на следующий год издали. Карту Кассини опубликовали и в России. Один ее экземпляр хранится в Пулковской обсерватории. Астрономы долго пользовались этой картой, хотя она и не была точной. По результатам своих наблюдений Кассини в 1693 г. сформулировал три закона вращательного движения Луны, которые позволили построить систему координат на поверхности Луны.

5.4. Карты Луны XVIII в.

Уточнение теории движения Луны было основной задачей немецкого математика и картографа Тобиаса Майера (1723–1762). Именно он в 1750 г. создал первую полноценную карту Луны. Это произведение имело все важнейшие элементы карты: опорную сеть селенодезиче- ских пунктов, сетку координат, построенную в определенной проекции, отображение рельефа поверхности с применением условных знаков и, разумеется, масштаб (рис. 5.11). Карта была издана после смерти ее автора, в 1775 г. В 1748 г. Майер предложил считать нулевым меридианом тот, который проходит через центр лунного диска, видимый из центра Земли в тот момент, когда Луна находится на линии узлов и линии апсид своей орбиты. За основную опорную точку была выбрана центральная горка кратера Манилий. В прилагаемой к карте таблице содержатся координаты 89 пунктов. Издателем карты Майера был крупный ученый того времени Лихтенберг (1744–1799). Карта Майера стала стандартом в своей области, на который ориентировались последователи. Тобиаса Майера можно считать основоположником немецкой школы селенографов, включающей Лормана, Мёдлера, Шмидта и Фаута.

В 1780–1783 гг. была опубликована лунная карта Ламберта (1728–1777), основанная на микрометрических измерениях и составленная в стереографической проекции.

Выдающийся астроном Вильям Гершель (1738–1822) в работе «Астрономические наблюдения, касающиеся гор на Луне» предложил метод определения высот лунных гор, усовершенствовав способ Галилея, применявшийся Гевелием и другими астрономами. Метод Герше- ля позволяет выполнять измерения не только в моменты четвертей, но и при других фазах. На карте Луны, составленной Гершелем, отмечены места, которые он называл «вулканами». Любопытно, что Гершель считал Луну обитаемой.

Друг Гершеля Иоганн Шрётер (1745–1816) предложил создать на основе карты Т. Майера новую лунную карту диаметром 116 см, выполнив измерения положений отдельных объектов по отношению к точкам, координаты которых определял Майер, а также измерить высоты наиболее значительных неровностей. Множество рисунков отдельных участков поверхности Луны, сделанных Шрётером в разных масштабах, не удалось объединить в одну карту. Эти рисунки впервые показали, что поверхность морей не гладкая. Шрётер тоже допускал наличие на Луне разумной жизни: «Мог ли творец оставить эту великолепную обсерваторию без разумных существ и наблюдателей?» Возможно, это высказывание — лишь шутка, но она показывает, что астрономы той эпохи ясно понимали: Луна практически лишена атмосферы и представляет собой идеальный плацдарм для обсерватории. Желание проводить наблюдения с поверхности Луны астрономы сохранили до сих пор. Недаром говорят: «После смерти астронома его душа улетает на Луну».

Рис. 5.11. Карта Тобиаса Майера с координатной сеткой.

Шрётер разработал метод определения высоты лунных гор по измерению длины их тени. Математическую часть этого метода развил знаменитый немецкий астроном Генрих Ольберс (1758–1840). Проводя измерения, Шрётер вывел правило: объем окружающего кратер вала равен объему впадины кратера. Но, как показали наши исследования, в точности это правило не выполняется.

После смерти Шрётера в 1816 г. селенографические исследования продолжили Груйтуйзен и Лорман, а затем Бер и Мёдлер.

5.5. Карты Луны XIX в.

Картограф Вильгельм Лорман (1796–1840), наблюдая лунные Апеннины в начале 1820–х гг., задумал создать карту Луны диаметром 96 см, состоящую из 25 секций. Для этого с помощью нитяного микрометра он измерил координаты 79 точек лунной поверхности, определяя не только положение, но размер и высоту деталей рельефа. Первые 4 секции карты были опубликованы в 1824 г. Используя шкалу, предложенную Шрётером, Лорман отобразил участки различной яркости. В 1835 г. он издал в Лейпциге небольшую общую карту Луны диаметром около 40 см. Лорман завершил все 25 секций, но не успел опубликовать их.

Рис. 5.12. Карта Ю. Шмидта. Фрагмент.

Карта Лормана из 25 секций была издана лишь в 1878 г. известным астрономом Юлиусом Шмидтом (1825–1884) одновременно с его собственной картой, составленной в результате многолетних кропотливых наблюдений. Шмидт наблюдал Луну с 14–летнего возраста на протяжении всей жизни. Работая в Боннской обсерватории, он опубликовал книгу «Луна» (1856 г.), в которой дал первое описание лунной поверхности с геологической точки зрения. Вскоре его пригласили на пост директора Национальной обсерватории в Афины, где он до конца жизни продолжал изучать Луну. «Карта гор Луны» Юлиуса Шмидта поперечником 2 м содержит 32 856 кратеров.

В процессе ее создания автор выполнил 3000 измерений высот кратеров. В библиотеке ГАИШ сохранилось приложение к этой карте, изданное в Одессе в 1878 г. для облегчения поиска кратеров на ней. Приложение на немецком языке сопровождено надписью на русском: «Дозволено цензурою».

Одна из причин повышенного интереса к Луне и детальному изучению ее поверхности в первой половине XIX в. была связана с технологией производства телескопов. До середины XVIII в. объективы рефракторов были однолинзовыми и поэтому страдали сильной хроматической аберрацией: изображение у таких телескопов было размытым и имело радужные края. Астрономы боролись с этим, увеличивая фокусное расстояние объектива, что значительно уменьшало его поле зрения и сильно усложняло работу с телескопом. В середине XVIII в. был изобретен сложный, многолинзовый объектив — ахромат. Но технология оптического производства совершенствовалась медленно, ахроматические объективы стоили дорого, и позволить себе такие телескопы могли только государственные обсерватории, занятые астрометрическими работами для нужд навигации. Простые «разведчики неба» сами, как правило, строили для себя телескопы — рефлекторы (так поступал даже В. Гершель) или обходились простыми рефракторами. Однако к середине XIX в. им стали доступны и качественные рефракторы — ахроматы, чему способствовало, в частности, снижение высокого налога на стекольное производство в Европе.

Улучшение качества телескопов и внимательное изучение с их помощью лунной поверхности, с одной стороны, указало на отсутствие у Луны плотной атмосферы и открытых водных поверхностей, а с другой — выявило множество интересных мелких деталей лунной топографии, например извилистых узких долин, напоминающих речные русла. Немецкий врач и астроном Франц Паула фон Груйтуйзен (1774–1852), ставший в 1826 г. профессором астрономии Мюнхенского университета, открыл много мелких деталей на поверхности Луны, наблюдая ее с 1810 г. с помощью качественных рефракторов. Он считал, что кратеры образованы в результате падения на Луну метеорных и кометных тел, а также что у Луны имеются снежные полярные шапки Любопытно, что в 1824 г. Груйтуйзен описал увиденные им на лунной поверхности города, укрепления, дороги и даже звериные тропы. Вероятно, он последним из профессиональных ученых подозревал разумную жизнь на Луне. Зарисовки Груйтуйзена были изданы уже после его смерти Клейном в 1879–1881 гг.