Исследование Луны .:.

---

     В 1959 г. российский космический корабль совершил первый полет вокруг Луны и передал на Землю не очень четкие снимки ее обратной стороны. Ровно 10 лет спустя американские ученые впервые произвели посадку корабля на поверхность Луны. Всего между 1969 и 1972 гг. на Луне побывало шесть экипажей космических кораблей "Аполлон". Они поставили там ряд экспериментов и привезли на Землю 385 кг лунных камней и пыли.
    В годы, предшествующие полетам по программе "Аполлон", к Луне запускались космические корабли, летавшие по орбите вокруг нее и делавшие очень детальные снимки, чтобы выбрать подходящее место для посадки корабля. Роботы провели испытания лунной поверхности на твердость, поскольку ряд ученых был убежден, что Луна покрыта толстым слоем пыли. В действительности же корабль, совершивший посадку, опустился в грунт всего на несколько сантиметров, доказав этим, что по Луне можно ходить, не погружаясь в пыль. Во время первых посадок на Луну астронавты передвигались пешком, не удаляясь далеко от корабля. В дальнейшем был использован вездеход, причем астронавты оставались на Луне несколько дней. Во время научных экспериментов было использовано несколько приборов для измерения силы лунных землетрясений (точнее, лунотрясепий). Изучалось также вещество, принесенное с Солнца, а также тепловые потоки, идущие от Лупы.
    Изучение лунных камней продолжалось более 20 лет; в результате было получено огромное количество информации относительно происхождения и истории Луны. Все камни оказались состоящими из застывшей лавы. Темные породы, обнаруженные на территории морей, похожи на земные базальты. Многие были раздроблены во время метеоритных взрывов, а затем снова соединены силой давления. Ни один камень никогда не подвергался действию воды, и не содержал никаких органических остатков. Луна - абсолютно бесплодное место.

Возраст Луны .:.

---

    Изучая радиоактивные вещества, содержащиеся в лунных породах, ученые сумели вычислить возраст Луны. Например, уран медленно превращается в свинец. В кусочке урана-238 половина атомов превращается в атомы свинца за 4,5 млрд. лет. Таким образом, измерив пропорцию урана и свинца, содержащихся в породе, можно вычислить се возраст: чем больше свинца, тем она старше. Камни на Луне стали твердыми около 4,4 млрд. лет назад. Луна сформировалась, по-видимому, незадолго до этого; ее наиболее вероятный возраст - около 4,65 млрд. лет. Это согласуется с возрастом метеоритов, а также с оценками возраста Солнца. До выполнения программы "Аполлон" о возрасте Луны можно было только гадать.

Лавовые потоки и сокрушительные удары .:.

---

    Наиболее древние камни на Луне находятся в горных районах. Возраст пород, взятых из морей застывшей лавы, значительно меньше. Когда Луна была совсем молодой, ее наружный слой был жидким из-за очень высокой температуры. По мере того как Луна остывала, формировался ее наружный покров, или кора, части которой находятся теперь в горных районах. В последующие полмиллиарда лет лунная кора подвергалась беспрерывной бомбардировке астероидами, то есть маленькими планетами, и гигантскими камнями, возникшими при формировании Солнечной системы. После самых сильных ударов на поверхности оставались громадные вмятины, постепенно превращавшиеся в моря. Подобной же бомбардировке подвергались и планеты, но на Земле почти все следы этих катаклизмов исчезли благодаря эрозии. По мере того как наружные слои Луны продолжали остывать, внутренние ее области под воздействием радиоактивности разогревались. В промежутках между 4,2 и 3,1 млрд. лет тому назад лава вытекала через отверстия в коре, затопляя круговые бассейны, оставшиеся на поверхности после ударов колоссальной силы. Лава была совершенно жидкой и, затопляя обширные плоские территории, создавала лунные моря. Так что Галилей был отчасти прав, когда назвал эти участки Луны "морями", поскольку они представляют собой затвердевшие океаны породы, которая когда-то была жидкой. Истечение лавы продолжалось около миллиарда лет. Мы узнали об этом благодаря изучению возраста лунных камней.
    Около двух миллиардов лет назад вулканическая деятельность на Луне подошла к завершению. Наружные слои породы стали достаточно мощными, чтобы выдерживать напор лавы, не выпуская ее на поверхность. С этих пор все изменения поверхности Лупы происходили только за счет ударов падающих на нее тел. Кратеры большого размера с отходящими в стороны лучами - это результат очень сильных ударов, от которых возникали взрывы; обломки породы разносились радиально на сотни километров. Столкновения с более мелкими кусками породы приводили к разламывапию поверхности, к выбиванию в ней кратеров меньшей величины.

Внутри Луны .:.

---

    Астронавты установили сейсмометры в четырех точках Луны. Эти приборы фиксируют очень слабые лунотряссния, не идущие ни в какое сравнение с нашими землетрясениями. Наблюдая в разных местах вибрации, вызванные одним и тем же лунотрясением, ученые могут сделать выводы о внутренней структуре Луны. Характер распространения волн лунотряссния показывает, что лунная кора имеет толщину от 60 до 100 км. Под ней лежит слой холодной, плотной породы толщиной в 1000 км. И, наконец, в глубине находится горячее ядро, отчасти расплавленное. Однако, в отличие от ядра Земли, оно почти не содержит железа, поэтому у Луны нет магнитного поля.

Откуда взялась Луна? .:.

---

    Прежде чем ученые увидели лунные камни, у них имелись три теории происхождения Луны, но не было возможности доказать правильность какой-либо из них. Одни считали, что новообразованная Земля вращалась настолько быстро, что сбросила с себя часть вещества, ставшую затем Луной. Другие предполагали, что Луна прилетела из глубин космоса и была захвачена силой земного тяготения. Третья теория состояла в том, что Земля и Луна образовались независимо, почти одновременно и примерно на одинаковом расстоянии от Солнца. Различия в химическом составе Земли и Луны указывают на то, что эти небесные тела вряд ли когда-либо составляли одно целое.
    Не так давно возникла четвертая теория, которая и принята сейчас как наиболее правдоподобная. Эта гипотеза гигантского столкновения. Основная идея состоит в том, что, когда планеты, которые мы видим теперь, только еще формировались, некое небесное тело величиной с Марс с огромной силой врезалось в молодую Землю под скользящим углом. При этом более легкие вещества наружных слоев Земли должны были бы оторваться от нее и разлететься в пространстве, образовав вокруг Земли кольцо из обломков, в то время как ядро Земли, состоящее из железа, сохранилось бы в целости. В конце концов это кольцо из обломков слиплось, образовав Луну. Теория гигантского столкновения объясняет, почему Земля содержит большое количество железа, а на Луне его почти нет. Кроме того, из вещества, которое должно было превратиться в Луну, в результате этого столкновения выделилось много различных газов - в частности кислород.

Возвращение на Луну .:.

---

     Загрязнение природной среды на Земле делает все более трудным наблюдение неба. Спет, исходящий от больших городов, дым и вулканические извержения загрязняют небо, а телевизионные станции создают помехи для радиоастрономии. К тому же с Земли нельзя производить наблюдения инфракрасного, ультрафиолетового и рентгеновского излучений. Следующим важным шагом в изучении Вселенной могло бы быть создание научного поселения на Луне.
    Во многих отношениях Луна была бы идеальным местом для обсерватории. Для проведения наблюдений за пределами атмосферы сейчас используются телескопы, летающие по орбите вокруг Земли, такие, как космический телескоп "Хаббл"; но телескопы на Луне намного превосходили бы их во всех отношениях. Приборы, находящиеся на обратной стороне Луны, защищены от отраженного Землей света, а медленное вращение Луны вокруг оси означает, что лунные ночи длятся в течение 14 наших суток. Это позволило бы астрономам вести непрерывные наблюдения какойлибо звезды или галактики значительно дольше, чем это возможно сейчас.
    Особенно трудно проводить на Земле исследования, относящиеся к нейтринной астрономии и изучению гравитационных волн. Нейтрино - это мельчайшие частицы, испускаемые Солнцем и звездами. Гравитационные волны могут создаваться двумя черными дырами, вращающимися по взаимным орбитам, или же взрывами в центрах галактик. Луна могла бы стать прекрасной площадкой для проведения самых сложных наблюдений по всем разделам астрономии. Поэтому астрономы, скорее всего, станут первыми учеными, которые вернутся на Луну.

Лунные ресурсы .:.

---

    Луна могла бы стать базовой станцией для исследований космоса за пределами ее орбиты. Благодаря небольшой силе лунного тяготения, запуск огромной космической станции с Луны был бы в 20 раз легче и дешевле, чем с Земли. Вода и газы, пригодные для дыхания, могли бы производиться на Луне, поскольку в лунных породах содержится водород и кислород. Богатые запасы алюминия, железа и кремния явились бы источником строительных материалов.
    Лунная база была бы очень важна для дальнейших поисков ценного сырья, имеющегося на Луне, для решения различных инженерных задач и для космических исследований, проводимых в условиях Луны.

Работы в астрономии .:.

---

     В 1994 г. по программе "Клементина" на орбиту вокруг Луны был запушен небольшой спутник. Это первый шаг но возобновлению исследований Луны после 20-летнего перерыва. Следующая стадия, видимо, будет включать стройтельво автоматических обсерваторий с работающими на них роботами. Астрономы уже накопили большой опыт по управлению телескопами и космосе. Полеты на Луну 6ез участия человека станут началом исследования и использования Луны.
    Лунные обсерватории будут располагаться на обратной стороне Луны, поэтому на лунную орбиту будут запущены спутники, чтобы принимать сигналы и передавать их на Землю. Потребуются телескопы, способные работать без вмешательства операторов и при экстремальных температурах. Одна из идей, которую разрабатывают и университете Аризоны (США), - создание стационарного телескопа почти без подвижных деталей. Благодаря медленному осевому вращению Луны и ее орбитальному движению вокруг Земли, направление обзора такого телескопа будет постепенно меняться с продолжительностью цикла и 18,6 лет. С течением времени этот телескоп сможет изучить миллионы звезд и галактик.
    На Луне можно также построить большие радиотелескопы. Это впервые даст возможность принимать идущие из Вселенной радиоволны очень большой длины. Сопостаиление и объединение данных, полученных от телескопов, расположенных на Земле и на Лупе, позволит ученым заглянуть в центральную часть наиболее мощных галактик Вселенной.