"Техника-молодежи" 1969 г №10, обл-2, с.35-36, 39, обл-4

КАК БЫЛИ СДЕЛАНЫ ПЕРВЫЕ ШАГИ ПО ЛУНЕ

Два часа земных будней — небольшое время. Но лавина новостей, которую принесли те два часа, грандиозна.

Уже не один десяток лет противостоят друг другу две гипотезы происхождения лунных кратеров — вулканическая и метеоритная. Многие ученые смотрели на Луну как на «мертвое» небесное тело. С этой точкой зрения пришлось распрощаться после 3 ноября 1958 года, когда известный советский астроном Н. Козырев с помощью телескопа и спектрометра обнаружил извержение газового вулкана в центре кратера Альфонс. В последующие годы идея о продолжающейся в недрах Луны вулканической деятельности получила новые подтверждения.

И вот сейсмограф установлен Армстронгом и Олдрином на базальтовой равнине в юго-западной части моря Спокойствия (0,69° северной широты и 23,46° восточной долготы). Еще до возвращения космонавтов на Землю он зарегистрировал несколько лунотрясений. Прибор чуть ли не каждый день сообщает о колебаниях почвы. Некоторые из них не сильные, вызваны, по-видимому, обвалами камней, другие, вероятно, настоящие проявления вулканической деятельности. Если действительно зарегистрирована сейсмическая активность, то можно полагать, что у Луны, как и у Земли, расплавленное ядро. Тогда картина происхождения Луны становится намного яснее.

Сейсмограф способен регистрировать и подлунные толчки и падение метеоритов. Он поможет выяснить, что находится под поверхностью нашего спутника, узнать его тектоническую историю и составить представление о температуре в различных районах.

По утверждениям японских ученых, еще до окончания первой лунной прогулки землян начал действовать установленный ими прибор — сотня призматических зеркал, диаметром 3,75 см каждое. Все они вмонтированы в алюминиевую оправу — ящик размером 50x50X10 см. Этот отражатель в состоянии поймать посланный с Земли мощный луч лазера и направить его в обратный путь. Измеряя время прохождения луча по трассе Земля — Луна — Земля (минимальное — 2,32 с и максимальное — 2,65 сек.), с большой точностью находим расстояние между нашей планетой и ее спутником.

Лазерный рефлектор дает возможность измерять неравномерность во вращении Земли, расстояния между континентами на ней (с точностью до 10 см), наконец, дрейф материков. Сразу после установки отражателя его конструкторы — японские специалисты — послали к Луне световой луч и обнаружили, что Япония находится на 15 см ближе к Азии, чем считалось раньше. Увы, после взлета космонавтов с лунной поверхности экспериментаторам не удавалось поймать отраженный луч. Вероятно, зеркала отражателя засыпала пыль, поднятая стартовым ракетным двигателем. Если прибор все же заработает, ученые надеются с его помощью провести самую точную из всех проверок общей теории относительности Эйнштейна.

Схема траектории и маневров на трассе Земля — Луна — Земля. Рядом на вкладке последовательно показаны в разрезе ракета «Сатурн-5», корабль «Аполлон-11», кабина экипажа и состыкованный с нею основной блок с техническим оборудованием и маршевым (основным) двигателем, наконец, посадочный и взлетный блоки лунного отсека, в котором два космонавта опустились на поверхность древнего спутника Земли. Отсек довольно тесен, в нем даже нет кресел. «Отдыхая после лунной прогулки, Нейл лежал на кожухе двигателя, а я, свернувшись калачиком, на полу», — рассказывал Олдрин. После начала спуска на Луну космонавт Коллинз остался один в кабине экипажа и поджидал своих товарищей на селеноцентрической орбите. Он должен был уточнить место их посадки, наблюдая лунный отсек с орбиты при помощи телескопа и секстанта. Но Коллинзу так ни разу и не удалось увидеть лунный отсек. Точное место посадки установили лишь после возвращения космонавтов на Землю, когда просмотрели кинопленку, отснятую во время прилунения. Оказалось, что лунная кабина опустилась в юго-западном углу заданного района, примерно в 6 км от расчетной точки и в 616 м от места, неофициально называемого Западным кратером.

►

Во время пребывания на Луне космонавты развертывали лист алюминиевой фольги, чтобы уловить «солнечный ветер», состоящий из молекул благородных газов — гелия, аргона, неона. Сравнение их количества важно для изучения происхождения Солнца и планет.

Но самая ценная добыча это, конечно, 28 кг доставленных на Землю образцов лунного грунта. По предварительной оценке космонавтов, они вулканического происхождения. Так выглядят породы, находившиеся прежде в расплавленном состоянии, а затем остывшие и затвердевшие. Всю поверхность покрывает серая мелкозернистая пыль, прилипающая к ботинкам лунопроходцев. Глубина следов, оставленных людьми, не превышала 3 мм. Под слоем пыли — твердый грунт; и космонавты, как ли пытались, не могли вбить в него стальной штырь глубже чем на 15 см.

Рефлектор для приема и возврата к Земле лучей лазера. Рядом схема опыта по измерению расстояния от Земли до Луны.

Вблизи места посадки и несколько далее, в соседнем кратере диаметром около 25 м, оказалось множество серых камней. Все же Олдрину удалось найти камешек пурпурного цвета. Собирая минералы, космонавты действовали по принципу: лучше предложить ученым 20 маленьких образцов, чем один большой. Во время пребывания на Луне космонавты ни разу не заметили падения метеоритов.

Первым делом ученые попытались сравнить лунные минералы с типичными земными породами и с метеоритным веществом. Признаки, по которым образец следует отнести к той или другой категории, легко обнаружить по химическому составу.

Первые обследования вели в вакуумной камере, с помощью дистанционных манипуляторов. Найдены убедительные доказательства того, что место, где опустился «Аполлон-11», образовано застывшими потоками лавы. В поверхностном слое почвы оказалось множество стекловидных шариков. Они составляют до одной трети объема лунной пыли. Вот почему грунт показался космонавтам скользким. Предполагают, что удары метеоритов вызывают испарение лунного вещества, которое затем выпадает на поверхность в виде мелких капель стекла. Еще один сюрприз — большое количество титана в образцах. На Земле этот элемент редок. Зато найденные в лунных камнях полевой шпат и оливин говорят в пользу общности происхождения Земли и Луны.

Место на краю кратера, по единодушному мнению астрономов, было очень удачным для охоты за образцами пород. Но удача досталась экипажу ценой рискованного маневра у самой поверхности. Посадочный отсек уже приближался к заранее намеченному району, когда космонавты увидели внизу груды скал и огромных валунов. Армстронг взял управление на себя, переправил отсек через коварный кратер размером с футбольное поле и совершил посадку примерно в 5 км от выбранного места. Когда двигатель выключили, горючего оставалось всего на 49 сек. полета.

Прежде чем выйти на лунную поверхность, космонавты надели защитную обувь, не боящуюся острых камней (нечто среднее между унтами и кедами), и внушительных размеров ранцы с автономной системой жизнеобеспечения. Надеть эту экипировку в тесноте отсека было непростой задачей. «Для сравнения представьте себе двух девушек, переодевающихся в телефонной будке», — шутил один из руководителей полета.

Все снаряжение лунопроходца весит на Земле 115 кг. Это примерно 19 «лунных» килограммов. Приток холодного кислорода поддерживает внутри скафандра из 21 слоя тканей постоянное давление, и костюм утрачивает гибкость. Предполагалось, что космонавты должны двигаться крайне осторожно, со скоростью не более 1,5-2 км/час. Действительность и здесь внесла непредвиденные поправки.

Оказывается, человек может сравнительно быстро приспособиться к ходьбе по Луне, хотя ноги скользят по рыхлому грунту. Космонавты перемещались, наклоняясь вперед и широко расставляя ноги. В их движениях сочетались неуклюжесть и балетная ловкость. Они испробовали и прыжки «в стиле кенгуру». Но обычный способ передвижения оказался более удобен. Скорость ходьбы была в пределах 7-10 км/час.

Поистине гигантские усилия предпринимались для изоляции возвратившихся на Землю космонавтов. Сначала их поместили в герметизированный фургон, затем — в еще строже герметизированную лунную приемную лабораторию. Опасались вредного действия неизвестных науке микроорганизмов. К счастью, таинственные микробы никак себя не проявили. Не значит ли это, что на Луне их вообще нет? Вот довольно эффективный способ проверки. За несколько часов до родов из мыши извлечь потомство операционным путем. Такие «новорожденные» лишены микрофлоры и не способны сопротивляться микробам.

Лунная одиссея успешно завершилась. Человек вошел в новый научный цех и приступил к его непосредственному освоению. Несмотря на столетия исследований, запасы того, что мы называем новым знанием, в нем колоссальны. Автоматические приборы и отважные космонавты еще не раз удивят нас сюрпризами с Луны. Но свершения первопроходцев всегда будут особенно памятными.

4. СКАТЕРТЬ-САМОБРАНКА XX ВЕКА Вначале, когда лазеры только появились, трудно выло предположить, что по изобилию применений они станут настоящей скатертью-самобранкой XX века. Очень скоро удивительные свойства лазерного луча породили целую ветвь современной физики — голографию, оптику без линз. Она нашла способы получать объемное изображение, висящее в пространстве прямо перед глазами зрителя. Как это показанное на снимке изображение модели одной из кристаллических структур. И вот, наконец, самое последнее применение лазера. Луч прибора поможет с большой точностью измерять расстояние от Земли до ее серебристого естественного спутника (см. статью «Как были сделаны первые шаги по Луне»). БАЛЕТ ДЛЯ КОСМОНАВТОВ Сколько раз репетировался спуск по девяти ступенькам лунного отсека корабля «Аполлон», прежде чем космонавт Нейл Армстронг впервые ступил на поверхность ближайшего к нам небесного тела! Оказалось, человек может сравнительно быстро научиться ходить по Луне, хотя ноги несколько скользят по рыхлому грунту. Более двух часов продолжалась первая лунная прогулка. Ну, а длительные путешествия? Космонавтам будущего, вероятно, придется во время тренировок постигать и искусство балета. К этому выводу пришли датские врачи, которые обследовали профессиональных танцоров. Если космонавты научатся так же уверенно делать пируэты, как их выполняют солисты балета, они смогут легче переносить невесомость и лучше двигаться в поле уменьшенного притяжения. Ведь в «Лебедином озере», например, артист за 24 сек. выполняет 32 пируэта, не испытывая никакого головокружения.