В. БАЗЫКИН,
В. ЛУЦКИЙ

— Русского! — ответил этот ученый.

Теперь, после беспримерных рейсов Ю. А. Гагарина и Г. С. Титова нет сомнения, что полет человека к этому ближайшему к Земле крупному небесному телу — дело недалекого будущего.

Никита Сергеевич Хрущев, выступая на митинге, посвященном встрече летчика-космонавта Г. Титова, сказал: «Мы верим и знаем, что недалеко то время, когда космические корабли, управляемые человеком, проложат трассы к Луне, к планетам солнечной системы».

Об освоении космического пространства, как о реальной задаче, говорится в новой Программе Коммунистической партии Советского Союза, принятой XXII съездом КПСС.

Мир Луны весьма своеобразен. Палящие лучи Солнца в течение лунного дня (он продолжается 14 суток), космический холод столь же длинной ночи, отсутствие воды и воздуха, смертоносные ультрафиолетовые и рентгеновы лучи Солнца, возможная радиоактивность почвы — вот те враждебные жизни факторы, с которыми встретятся люди, опустившись на поверхность Луны.

Но что же все-таки влечет человека в этот полный опасностей и трудностей мир? Во имя чего космонавтам предстоит свершить новые подвиги; на такие вопросы можно ответить кратко: во имя лучшей жизни на Земле, во имя счастья человечества. Ведь как только будет исследована Луна, не останется ни одной отрасли науки, которая не сделает нового шага в своем развитии.

География и геология, как известно,— самые «земные» науки. Но в изучении Земли, строения ее недр большую пользу окажет знание Луны и истории ее развития. Луна и Земля — сходные по своей природе небесные тела, возникшие в едином процессе образования солнечной системы. Следовательно, сравнительное изучение Луны позволит узнать много нового о нашей планете.

Так, для выяснения происхождения земного магнетизма выдвигалось несколько теорий. Одна из них связывает происхождение магнетизма с вращением Земли вокруг своей оси. Согласно другой теории источником земного магнетизма является массивное металлизированное ядро. Но у Луны, как у тела меньшей массы, нет ядра; к тому же она вращается в 29 раз медленнее Земли. И если, несмотря на это, Луна обладает магнитным полем, то природу земного магнетизма следует объяснять иначе.

Вторая советская космическая ракета, запущенная на Луну 12 сентября 1959 г., имела чувствительный магнитометр. С его помощью измерения велись на расстоянии до 50 км от лунной поверхности. И что же? Магнитного поля у Луны не оказалось. Одновременно девять счетчиков измеряли уровень ионизации вблизи Луны и не обнаружили радиационных поясов, подобных тем, какие существуют у Земли из-за наличия магнитного поля. По-видимому, Луна лишена магнитного поля, и это значит, что обе упомянутые теории в одинаковой мере подтверждаются. Чтобы сделать окончательный выбор между ними, потребуются новые эксперименты.

В последние годы астрономы, и первый из них ленинградский ученый Н. А. Козырев, наблюдают нз Луне вулканические явления. На лунной поверхности существуют, по-видимому, многочисленные выходы природного газа. На Земле вблизи подобных газовых фонтанов часто встречаются месторождения нефти. Нет ли богатых залежей нефти и на Луне? Следует сразу же оговориться: речь идет не о том, чтобы в будущем возить нефть с Луны на Землю. Сейчас речь идет лишь о проверке гипотезы неорганического происхождения нефтяных запасов, которую отстаивал Д. И. Менделеев. Но если нефть в недрах Земли возникла на самой заре существования нашей планеты и до сих пор имеется на больших глубинах, то используемые ныне месторождения составляют лишь ничтожную долю общих запасов нефти, которых хватит на многие тысячелетия. Подтверждение этой теории приходится искать на Луне. Впрочем, и «лунная» нефть пригодится человеку как один из источников энергии для лунных станций.

Луна представляет интерес и для астрономов. Так как на Луне нет облачности и воздушных потоков, с нее можно вести непрерывные наблюдения небесных тел с применением телескопов неограниченной мощности. Физики станут изучать здесь не только световые лучи и радиоволны, поступающие от космических тел, но и все другие виды электромагнитных излучений, а также первичные космические лучи. Это поможет глубже проникнуть в тайны строения вещества, успешнее решить задачу управления термоядерными реакциями. К тому же физики получат на Луне идеальный вакуум. Так, радиолампы огромных размеров здесь можно будет монтировать прямо на поверхности.

Как видим, исследование природы Луны даст много нового и полезного для различных отраслей естествознания и техники.

Мы уже вспоминали вторую советскую космическую ракету, которая 14 сентября 1959 г. достигла поверхности Луны, доставив туда контейнер с научной аппаратурой и вымпел Советского Союза. Будущее нам представляется так — космические корабли понесут к Луне гораздо больший полезный груз в виде различного назначения научной аппаратуры, а затем и человека. Это потребует преодоления значительных трудностей и в первую очередь создания мощных управляемых космических кораблей, которые полетят по заданной траектории.

В настоящее время советскими учеными рассчитаны и опубликованы многочисленные траектории, обеспечивающие попадание в Луну, ее облет, а также возможность создания ее искусственного спутника. Вычисления эти весьма сложны и производятся на быстродействующих электронных счетно-решающих машинах.

Еще недавно в книгах о межпланетных полетах можно было встретить такое рассуждение. Чтобы послать снаряд на Луну, нужно доставить его чуть дальше той точки, где притяжения Луны и Земли равны. Когда лунное притяжение будет больше земного, снаряд упадет на Луну. Расчеты показали, что это рассуждение несостоятельно. Правильное для случая неподвижной Луны, оно совершенно неверно для движущейся, ибо ее движение искажает траекторию снаряда еще до того, как он долетит до намеченной точки. Но еще важнее, что снаряд, достигнув границы сферы действия Луны (внутри которой лунное притяжение сказывается сильнее, чем земное), будет двигаться с такой скоростью, при которой она не сможет не только притянуть его к себе, но и удержать в сфере своего действия, сделать своим спутником. Любая траектория сближения, проходящая мимо Луны, выйдет за пределы ее поля тяготения.

Схема возможных траекторий, обеспечивающих попадание в Луну (по В. А. Егорову).

При расчете траектории полета к Луне решается так называемая задача трех тел, т. е. учитывается в каждый момент взаимное расположение тел и полей тяготения Земли, Луны и космического аппарата. В сравнении с массами Луны и Земли ракета или космический корабль имеет ничтожно малую массу, которая не влияет на движение этих небесных тел, поэтому она и не принимается во внимание.

Находясь в любой точке между Землей и Луной, космический аппарат движется по инерции и подвергается воздействию как земного, так и лунного притяжения. Скорость движения аппарата постоянно меняется. Непрерывно изменяется и воздействие сил тяготения Земли и Луны. Наконец, Луна движется по своей орбите навстречу космическому аппарату (поскольку он запускается с «упреждением»). Таким образом, чтобы вычертить траекторию полета космического аппарата, надо сделать расчеты его положения в сфере действия Земли и Луны не только в каждую секунду, но и в более короткие промежутки времени, так как за секунду аппарат переместится на несколько километров и действие сил притяжения Луны и Земли за это время заметно изменится.

Советский ученый В. А. Егоров, отмечая, что задача попадания в Луну — самая простая из задач о полете к Луне, описывает несколько классов «попадающих» траекторий. На рисунке представлены четыре таких траектории: две нисходящие (вверху) и две восходящие (внизу).

Движение аппарата к Луне по нисходящей траектории происходит только при эллиптических начальных скоростях (меньших второй космической). Время полета превышает 5 суток. С увеличением начальной скорости оно возрастает. При попадании на восходящей траектории время полета составляет при минимальных начальных скоростях (10 849 м/сек на высоте 200 км) около 5 суток, а при параболической (второй космической) скорости — около 2 суток. С дальнейшим возрастанием начальной скорости время полета неограниченно уменьшается.

Лунное притяжение несколько облегчает задачу попадания. Космический аппарат посылается в узкий криволинейный канал, причем на расстоянии около 66 тыс. км от Луны отклонение от ее центра не должно превышать 5000 км.

Для окончательного выбора траектории и начальных данных следует считаться с тем, что может быть достигнуто с большей точностью: скорость или направление. Чем меньше скорость, тем большая ошибка допустима в направлении полета, и наоборот.

Все это правильно при условии, что траектории космических аппаратов находятся в плоскости лунной орбиты, т. е. вблизи от земного экватора, между 18° северной и 18° южной широты. На территории СССР нет точек, лежащих южнее 35° северной широты. Значит, траекторию приходится располагать под значительным углом к плоскости лунной орбиты. В связи с этим нужно гораздо точнее выдерживать величину и направление начальной скорости космического аппарата. Так, для полета второй советской космической ракеты пришлось выбрать траекторию, при которой ошибка в величине начальной скорости на 1 м/сек или на 0,01% полной скорости давала отклонение от точки встречи с Луной на 250 км, а ошибка в направлении на 1 угловую минуту — на 200 км. На такую же величину отклонилась бы ракета и в том случае, если бы старт был дан с опозданием на 10 секунд. Все требования к точности запуска, как известно, были блестяще выдержаны.

Не рассматривая здесь интересной задачи облета Луны, решенной запуском третьей советской космической ракеты, остановимся на создании искусственного спутника Луны.

Как мы уже выяснили, Луна не способна захватить космический аппарат и удержать его в своей сфере действия, если он направляется по траектории, идущей мимо Луны. Вычисления показали, правда, что возможен случай, когда космический аппарат, совершив несколько сотен оборотов вокруг Земли, проникнет в сферу действия Луны с такой скоростью, что она захватит его и превратит в свой спутник. Однако в конце концов аппарат ускользнет от нее и вновь отправится к Земле. Таким образом, процесс создания даже недолговечного спутника Луны растянется на несколько лет. К тому же в этом расчете не учитывалось воздействие Солнца, которое, по-видимому, внесет свои коррективы в движение аппарата.

Чтобы космический аппарат превратить в искусственный спутник Луны, его нужно снабдить ракетным двигателем, который будет включаться в сфере действия Луны. Двигатель затормозит аппарат до местной эллиптической скорости и позволит Луне удержать его на круговой или эллиптической орбите.

В отличие от искусственного спутника Земли спутник Луны может существовать неограниченно долгое время на любой высоте, ибо Луна не имеет атмосферы, тормозящей аппарат. Возможен, например, спутник, орбита которого лежит на высоте 10 км над лунной поверхностью. Период обращения его около 1 часа 50 мин.

Участок Луны — море Дождей. В центре фотографии кратеры Архимед, Автолик, Аристил, в районе которых 14 сентября 1959 г. прилунилась вторая советская космическая ракета, доставившая на Луну вымпел с Государственным гербом СССР.

Спутник Луны, даже не снабженный специальной аппаратурой, позволит уточнить массу Луны, ее истинную форму и строение.

Находясь на борту спутника, космонавты долгое время будут видеть перед собой одну и ту же полосу лунной поверхности даже при полете по полярной орбите. Для высоты 10 км ширина полосы составит около 370 км. Это объясняется тем, что Луна медленнее, чем Земля, обращается вокруг своей оси и вся ее поверхность пройдет под спутником только за 2 земные недели.

Не следует думать, что при первых же полетах на наш естественный спутник на космическом корабле будет находиться человек. Очевидно, сначала будут доставлены туда небольшие исследовательские лаборатории. Передвигаясь по лунной поверхности, они станут передавать на Землю данные о нашем спутнике.

Исследования Луны с разных точек зрения ведут ученые различных специальностей. И когда придет время полета, первые космонавты опустятся на нее, имея подробные карты лунной поверхности. Астрономы, наблюдая естественный спутник Земли в телескопы, стараются не пропустить на его поверхности ни единой трещины, возвышенности или какого-либо иного образования. Можно утверждать, что сейчас нет образований размером более 50 м в поперечнике, не занесенных на карты видимой стороны Луны.

Наблюдения позволили установить, что большая часть поверхности Луны представляет собой сложный и необычный рельеф. Низменные районы — так называемые моря — с Земли выглядят более темными по сравнению с другими местами. Эти районы довольно обширны. Так, площадь относительно небольшого моря Дождей составляет около 200 тыс. квадратных километров. Лунные «моря» обычно окружены горными цепями. Длина их достигает иногда нескольких сотен километров, а высота отдельных вершин — 8—9 км. Вследствие того что диаметр Луны (3 476 км) примерно вчетверо меньше земного, относительная высота лунных гор больше, чем на Земле. Наиболее гористо южное полушарие.

Характерная особенность лунного рельефа — кольцевые горы, называемые цирками или кратерами. Небольших кратеров — сотни тысяч. Крупнейшие из них имеют диаметр более 200 км. На их дне вполне могли бы уместиться целые государства, такие, например, как Бельгия. Наружные склоны лунных кратеров довольно пологи, а внутренние — круты. Внутри кольцевых гор обычно бывает ровная низменная площадка. В центре площадки возвышается крупная остроконечная гора, состоящая иногда из нескольких вершин.

Кольцевые образования, внешне напоминающие земные вулканы, при детальном рассмотрении оказываются совершенно непохожими на них. Высота, диаметр, строение кратеров совершенно отличны от земных. В этом — одна из загадок их образования.

Вид Луны в телескоп. Хорошо видны светлые лучи, выходящие из кратеров Тихо и Коперник.

Другая загадка Луны — светлые лучи. Подобного на нашей планете не обнаружено. Эти лучи, состоящие из какого-то светлого вещества, радиально расходятся из некоторых крупных кратеров. Наиболее примечательна система лучей, исходящих из кратера Тихо. На стороне Луны, видимой с Земли, обнаружено около 300 лучей, причем наиболее крупные можно наблюдать даже в бинокль.

Своеобразная особенность лучей та, что они часто тянутся на многие сотни, а иногда и тысячи километров, пересекая «моря», кратеры, цирки, трещины, нигде не прерываясь. И еще одна особенность — на фоне темных низменностей лучи видны наиболее отчетливо только в полнолуние.

Большой интерес представляют исследования цвета поверхности Луны, недавно проведенные советскими учеными Н. П. Барабашовым и А. Т. Чекирдой. Оказалось, что светлые лучи, исходящие из кратера Тихо, имеют красноватый оттенок. Примерно такой же цвет у образований кратера Коперника. Однако обнаружены существенные различия между лучами, связанные, по-видимому, с происхождением кратеров.

В наше время астрономы стали довольно часто говорить об изменениях, происходящих на поверхности Луны. Наблюдения показали, что за последние годы, например вдвое уменьшился кратер Линней, бесследно исчез кратер Альгазен, образовались небольшие кратеры на дне цирка Платон. Кроме того, там с восходом Солнца периодически появляются какие-то зеленовато-сероватые пятна. А в кратере Эратосфен такие же пятна кажутся даже перемещающимися. Обнаружены новые трещины вблизи кратера Мессье.

Такие изменения говорят, что, естественный спутник Земли — не мертвый мир, что в его недрах и на поверхности происходят мощные процессы, требующие своего исследования и объяснения.

Новый этап в изучении Луны открылся в октябре 1959 г., когда советская автоматическая межпланетная станция сфотографировала ее обратную сторону и передала снимки на Землю. Теперь мы имеем представление о всей поверхности этого небесного тела.

Следующим этапом может стать мягкая посадка научной автоматической станции на поверхность Луны. После этого, вероятно, будет возможен облет Луны космическим кораблем с человеком на борту, затем посадка человека и, наконец, создание научно-исследовательской станции на естественном спутнике нашей планеты. К этому времени летчики-космонавты хорошо освоят трассу Земля — Луна — Земля и будут водить по ней могучие космические корабли.