«Техника-молодежи» 1963 г. №7, с.14, 18-23, 33
Известно, что сила тяжести на Луне в 6 раз (точнее, в 6,09) меньше, чем на Земле. И не один юный космонавт мечтает прыгнуть сразу в 6 раз дальше и передвигаться в 6 раз быстрее.
Но погодите. Дальше — да, но не быстрее!
В самом деле, что происходит, когда прыгают в длину, бросают диски или стреляют из орудий?
Во всех этих случаях телам сообщается под некоторым углом к горизонту какая-то начальная скорость, с которой они должны двигаться по инерции (сопротивление атмосферы не принимаем во внимание). И если тела получают равные начальные скорости, то двигаться поступательно они будут одинаково быстро, независимо от того, где это происходит, вблизи Земли или Луны.
Однако тела эти будут одновременно и падать, но уже с разными скоростями — на Луне в б раз медленнее, чем на Земле. Поэтому на Луне до момента падения тело будет поступательно двигаться в 6 раз дольше и, следовательно, улетит при равной начальной скорости в б раз дальше, чем на Земле.
И еще одно соображение. На Луне меньше, чем на Земле, только вес тел, а не их масса, которая всюду остается неизменной. Приобретаемая же телом скорость зависит не от веса его, а от массы и приложенной силы; равные силы всюду сообщают равным массам одинаковые скорости.
На то, чтобы пройти прыжками один километр на Луне, понадобится столько же времени, сколько на Земле, поскольку начальные скорости одинаковы. Так что при передвижении будущие лунные путешественники не выигрывают во времени, но выигрывают в затрате энергии: при равных усилиях человек прыгнет на Луне в б раз дальше и совершит, таким образом, для преодоления каждого километра пути в б раз меньше прыжков, чем на Земле.
Вообразите, что вы с товарищем прыгаете, но на товарища действует земная сила тяжести, а на вас — лунная. Предположим, что товарищ прыгнул на расстояние в 5 м. По прошествии одной секунды он уже опустился на почву, а вы к этому моменту поднялись до точки А. Товарищ тотчас же снова прыгнул и опустился, вы же поднялись еще выше — до точки В. В третий раз товарищ прыгает и опускается, а вы витаете над ним в пространстве, на высоте двухэтажного дома, в точке В.
Но это только частный, фантастический случай. Вообще же на графике показаны движения тел (на Земле и на Луне), запущенных с начальной скоростью около 7 м/сек под углом в 45° к горизонту.
М. АСТРОВ
Л. АЛЕКСАНДРОВ, инженер |
Н |
Этой точки зрения придерживаются некоторые американские астрономы.
Большинство склоняется к тому, что лунные моря покрыты слоем пыли толщиной в несколько сантиметров. Внутри лунных кратеров толщина слоя может достигать нескольких километров. Американский астроном Т. Голд идет даже дальше. Он считает, что лунные моря — это тоже гигантские кратеры, заполненные многокилометровым слоем пыли.
Но как же пыль может с возвышенных участков лунной поверхности попадать в эти кратеры? Недавно Голд показал, что мельчайшие частицы пыли, заряженные электрически, могут «парить» над поверхностью Луны, которая сама должна электризоваться под действием солнечного излучения. Скользя таким образом по склонам, пыль засыпает впадины и выравнивает поверхность Луны. А по такой выровненной поверхности последующие частицы скользят до тех пор, пока не достигнут дна впадины. За несколько тысяч миллионов лет самые глубокие кратеры могли быть до краев заполнены пылью.
Некоторые наблюдения английских астрономов, казалось бы, подтверждают пылевую гипотезу. Изучение длины теней, отбрасываемых неровностями лунного рельефа при различных углах падения солнечных лучей, показало, что крутизна лунных склонов очень редко превышает 6°.
Если гипотеза верна, то вполне возможно, что пыль на лунных склонах находится в состоянии неустойчивого равновесия. Сейсмический толчок, падение крупного метеорита, посадка космического корабля может быть причиной пылевых лавин. Чтобы изучить эти процессы, американские специалисты пытаются моделировать лунную пыль.
Судя по опытным данным, ближе всего к лунной пыли подходит песок, содержащий 99% кварца, промытый и размолотый в очень тонкую белую муку. Именно эта пыль используется для воссоздания в вакуумных камерах условий, которые ожидают космические корабли, садящиеся на лунную поверхность.
«А КАК ОБЪЯСНИТЬ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЮ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ЛУННОЙ ПОВЕРХНОСТИ?»
Не так давно на поверхности Луны были обнаружены люминесцирующие участки. Под действием сильного коротковолнового излучения, кроме рассеяния видимых солнечных лучей, вещество лунной поверхности высвечивает еще дополнительную энергию. Этот эффект удалось наблюдать английским астрономам Д. Рингу и Д. Грэйнджеру с помощью аппаратуры, работающей за пределами атмосферы на ракетах или спутниках.
Для обнаружения люминесценции спектрограмма солнечного излучения сравнивалась со спектрограммами солнечных лучей, отраженных от поверхности Луны. На первой из этих спектрограмм при некоторых длинах волн были обнаружены провалы, свидетельствующие о том, что излучения на этих длинах поглощались газами, находящимися на поверхности Солнца. На спектрограммах же Луны эти провалы отсутствовали из-за наличия люминесценции самих лунных пород.
Наблюдения английских астрономов плохо увязываются с «пылевой гипотезой». В самом деле, люминесцирующие породы давным-давно должны были бы покрыться пылью, если не допустить более смелого предположения, согласно которому они появились на Луне сравнительно недавно и еще не оказались погребенными.
Предполагаемая структура лунной поверхности. |
Считают, что поверхность Луны должна быть покрыта трещинками и выбоинами глубиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров. Другими словами, лунная поверхность похожа на «вспененную» пористую каменную лаву.
В Советском Союзе проведен анализ спектра солнечных лучей, отраженных лунными породами. Замеренная интенсивность отражения для лунных пород оказалась значительно меньше земных.
«ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НА ЛУНЕ ПРОДОЛЖАЕТСЯ»
Осенью 1958 года Н. А. Козырев обнаружил извержение вулкана на Луне. Это открытие пролило некоторый свет и на происхождение лунных кратеров и на пористость пород.
В самом деле, когда расплавленные массы из недр Луны выходят на поверхность, отсутствие атмосферы должно заставить бурно выделяться растворенные в них газы. Этим и объясняется возникновение пористых лунных пород, плохо проводящих тепло. Выходящие газы не могли создать лунную атмосферу, поскольку интенсивное облучение их солнечными лучами должно было сообщать молекулам газа скорость, превышающую параболическую, то есть 2,4 км/сек. Атмосфера как бы «сдувается» с поверхности Луны солнечным излучением.
Если же у планеты есть уже обширная атмосфера, то тогда солнечное излучение не может ускорить молекулы настолько, чтобы они могли покинуть пределы планеты. Поэтому, если у Луны сразу не было достаточной атмосферы, то она не могла накопить ее постепенно.
Получается парадоксальный вывод: отсутствие атмосферы, вызвавшее пористость рельефа, уменьшая теплоотдачу, способствует накоплению энергии внутри Луны и приводит к вулканической деятельности и горообразовательным процессам,
Открытие Н. Козырева послужило подтверждением гипотезы, согласно которой лунные кратеры — это кратеры давно потухших вулканов, сохранившиеся почти в первозданном виде.
Сторонники «вулканической» гипотезы обычно указывают на неравномерность расположения лунных кратеров. Сторонники же «метеоритной» объясняют это ливнем метеоритов, упавших на лунную поверхность. Сторонники «вулканической» гипотезы приводят в доказательство существования вулканов повышенные температуры в отдельных точках. А их противники объясняют это неравномерностью слоя покрывающей их пыли.
Даже снимки обратной стороны Луны, полученные советскими учеными, не дали перевеса ни одной из гипотез. Дело в том, что «на затылке» Луны очень мало больших морей. Если они явились результатом вулканической деятельности, то почему лунные полушария оказались неравноценными в этом смысле? Но и попытки объяснить это обстоятельство влиянием Земли на метеоритные потоки тоже малоубедительны.
Кто же прав?
Снимок в видимых лучах. | В. ГУКОВ Фото Н. КУПРЕВИЧА | Снимок в инфракрасных лучах | |
равните две фотографии Луны. Правая явно рельефнее. Кажется, будто над ней поработал опытный мастер, знающий хитрости боковой подсветки, — так четко проработаны морщинки и складочки лунного лика. Как же был получен, такой снимок? ...В углу комнаты на стене висела бумажная собачка с пятнистой мордашкой. Но вокруг не было слышно детских голосов. Напротив: кругом ходили серьезные взрослые дяди и без тени улыбки демонстрировали опыты, которые могли бы составить гвоздь программы любого иллюзиониста. Столь же бесстрастно смотрел на собачку телевизионный объектив. — Следите за телеэкраном! — Руководитель одной из лабораторий Пулковской обсерватории Николай Федорович Купревич прикрыл часть головы собаки черным квадратным стеклом. Оно настолько черно, что через него не увидишь даже ослепляющий диск Солнца (рис. 1). Но на экране телевизора стекло словно по волшебству обрело прозрачность (рис, 2). Сквозь него хорошо были видны все пятна на пестрой собачьей морде. Секрет объяснялся просто. Квадратное стеклышко — один из применяемых в телескопе светофильтров, пропускающих только инфракрасные лучи. А телевизионная установка выполняла функцию преобразователя инфракрасных лучей в видимые. Если направить телескоп, оборудованный таким преобразователем на Луну, то мы сможем наблюдать ее в недоступных человеческому зрению инфракрасных лучах. Изображение Луны станет более рельефным. Рассмотрите попристальнее оба лунных портрета. Обычная фотография выглядит менее контрастно и словно прикрыта дымкой. В особенности неразборчивы места, где расположены лунные моря. Вторая фотография получена на том же телескопе, но только в инфракрасных лучах. Дымка пропала, заметнее стали детали рельефа. Исчезли светлые «лучи», расходящиеся от многих кратеров, и в | Рис. 1 Рис. 2 | результате открылись дополнительные подробности. Природа этих «лучей» остается загадкой до сих пор. Самые протяженные «лучи», достигающие в длину несколько тысяч километров, разбегаются от вершины кратера Тихо де Браге. На своем пути лунные «лучи» пересекают моря и возвышенности, Яркость их настолько сильная и маскирующая, что и сейчас при рассмотрении в крупнейшие телескопы ученые недоуменно пожимают плечами. До сих пор природа лунных лучей остается тайной. Обычная фотосъемка не дает исчерпывающего ответа. Вещество пород, из которых состоит поверхность «луча», по-видимому, сильно люминесцирует. Возбуждать люминесценцию могут ультрафиолетовые лучи Солнца; в земных условиях большая их доля поглощается в атмосфере. По-иному обстоит дело на Луне, которая не имеет атмосферы. В результате яркого свечения лунных пород, быть может, и возникает своеобразная маскировка теней, обнаружить которые через телескоп обычным глазом или даже фотосъемкой невозможно. Не исключен и другой случай — некоторые участки Луны светятся в инфракрасных лучах ярче, чем в видимых.
Ученые Пулковской обсерватории применили особый телевизионный преобразователь невидимой инфракрасной части спектра в видимую, По существу, это обычное телевизионное устройство. Только вместо передающей трубки, чувствительной к лучам видимого спектра, астрофизики использовали другую — специального типа, с повышенной чувствительностью к инфракрасной области спектра. Изображение Луны передавалось на экран телевизора последовательными строчками, как текст страницы, а затем фотографировалось с телевизионного экрана обычным фотоаппаратом. Публикуемый впервые опытный снимок поверхности Луны в инфракрасных лучах сделан в ноябре 1962 года. Работы продолжаются. Они помогут уточнить облик Луны, так интересующий космических картографов. |
См. 4-ю стр. обложки Какой величины кажется вам полный месяц на небосводе. С тарелку? С яблоко? Подвесьте яблоко на нитке и отходите от него постепенно все дальше, пока оно не закроет полностью лунный диск. Измерьте расстояние от глаза до яблока. Оно будет равно примерно 10 м. А тарелку пришлось бы удалить метров на 30! Как ни странно, наиболее подходящим «масштабом», который соответствует кажущимся размерам Луны, служит головка спички (на расстоянии 25 см от глаза). Если предмет удален от нас на расстояние, в 57 раз превышающее его диаметр, то угол зрения, под каким мы его видим, равняется 1°. Луну же мы видим под углом немногим больше 1°/2. Значит, расстояние до Луны превышает ее диаметр примерно в 110 раз. А истинные размеры Луны видны из рисунка. |
Н.ВАРВАРОВ, старший научный сотрудник | Рис. Г.Новожилова и А.Бабановского |
П |
Какие же проблемы должны быть решены наукой и техникой для того, чтобы прилунение человека стало реальностью?
ЛУНА БОЛЬШОЙ ЛУНЫ
В нашу жизнь прочно вошли искусственные спутники Земли. Но, по-видимому, не только Земля должна иметь искусственных спутников. Они необходимы для изучения других небесных тел, в первую очередь Луны, Марса и Венеры. Создание этих спутников — задача не простая. Прежде всего ракета, чтобы перейти на орбиту спутника Луны, должна иметь строго определенную скорость. Так, ракета, движущаяся вблизи Луны на расстоянии, например, 200 км от ее поверхности, для перехода на траекторию полета вокруг Луны должна иметь скорость 1 590 м в секунду. Если эта скорость окажется всего на несколько десятков метров в секунду меньше, ракета под действием притяжения Луны «упадет» на ее поверхность. Если же скорость ее будет больше, то она навсегда уйдет от Луны, став спутником Солнца. Но этого мало. Чтобы заставить ракету двигаться вокруг Луны, надо при строго определенной скорости придать ей и строго заданное направление движения. Поэтому, кроме специальных ракетных двигателей и необходимого запаса топлива для них, ракета должна быть снабжена средствами ориентации относительно Луны и стабилизации ее положения в пространстве.
Автоматические станции ближнего действия. Они передают собранную информацию на корабль, который по радио и телевизионным каналам передает ее на Землю. |
Космический корабль — спутник Луны, находящийся на высоте 200 км от ее поверхности, примерно за 2 часа облетит вокруг нее, пройдя путь 12177 км. При этом, когда корабль закончит полный оборот, он окажется частично уже над новым районом лунной поверхности: ведь Луна хотя и медленно, но все же вращается вокруг своей оси. Благодаря этому в течение некоторого времени можно обследовать со спутника всю лунную поверхность. Расчеты показывают, что если спутник будет двигаться по орбите, проходящей через полюсы Луны, то за время ее полного оборота вокруг» своей оси, равное 27 суткам, 7 часам и 43 минутам, спутник совершит 308 оборотов. За это время можно будет сфотографировать всю поверхность Луны и снимки эти передать на Землю.
Однако спутники Луны не позволят изучать непрерывные изменения условий в том или ином районе поверхности — скажем, температурный режим, уровень радиации, состав и характер лунных пород и т. д. Для этого понадобятся автоматические станции с научными приборами и радиотелеметрической и телевизионной аппаратурой для передачи данных на Землю.
Автоматические станции дальнего действия. Они поддерживают связь непосредственно с Землей. |
Об автоматических научно-исследовательских станциях написано уже немало. Мы остановимся лишь на их доставке и некоторых особенностях их конструкции. Очевидно, что главное требование к ракетам, доставляющим станции на Луну, — это мягкая, безударная посадка. Отсутствие же у Луны атмосферы приводит к тому, что для обеспечения мягкой, безударной посадки ракеты надо использовать тормозные ракетные двигатели. Следует иметь в виду, что при посадке на Луну система управления полетом ракеты должна действовать независимо от бортовых приборов. Объясняется это тем, что для передачи радиосигнала с ракеты на Землю (и обратно) понадобится около 2,5 сек., а за это время ракета при скорости в один километр в секунду пролетит два с половиной километра! Для безударной и мягкой посадки система управления должна реагировать на все изменения скорости в зависимости от высоты практически мгновенно, должна иметь амортизирующие телескопические шасси. Спроектировать их можно, лишь зная состав и механические свойства лунного грунта. Следует также учесть, что при посадке поток раскаленных газов, выбрасываемый из сопла тормозного двигателя, разрушит и оплавит поверхность в месте посадки. Поэтому анализ состава и структуры лунной почвы непосредственно в месте посадки не даст верных сведений. «Представительные» пробы грунта возьмут автоматические станции, которые смогут после прилунения ракеты отойти от нее на некоторое расстояние. Если в районе посадки лунная поверхность будет иметь твердый грунт, то достаточно, чтобы приборы-автоматы отошли от ракеты на расстояние нескольких десятков метров, а если район посадки будет покрыт слоем мельчайшей пыли, то они должны отойти на несколько сотен, а возможно, и тысяч метров.
Однако такие автоматические станции с малым радиусом действия позволят вести наблюдение только в определенных районах лунной поверхности. Чтобы расширить область обследования, понадобятся подвижные автоматические станции с большим радиусом действия. Они должны иметь возможность перемещаться на большие расстояния и самостоятельно ориентироваться в микрорельефе, избегать провала в трещины и выбоины, обходить крупные препятствия. Но как бы ни были совершенны такие автоматические станции, непосредственное участие человека еще больше расширит возможности исследования. Но прежде чем человек высадится на Луне, надо тщательно изучить условия полета человека по трассе Земля — Луна — Земля.
Старт с поверхности Луны. |
Полету человека в околоземное космическое пространство предшествовали полеты искусственных спутников Земли. Полетам человека к Луне будут предшествовать орбитальные полеты космических кораблей по трассе, огибающей одновременно Луну и Землю. Такие полеты помогут тщательно изучить условия на этой космической трассе и разработать средства, обеспечивающие жизнедеятельность людей, совершающих межпланетное путешествие. Кроме того, они выгоднее с энергетической точки зрения. Вот несколько цифр: запас топлива на корабле, долетевшем до Луны, осуществившем безударную посадку и возвращающемся на Землю, должен обеспечить разгон при взлете с Земли до скорости 11,2 км в сек.; торможение для мягкой посадки на Луну — до 3 км в сек.; затем разгон корабля при взлете с Луны до скорости 2,4 км в сек. Для корректировки полета на трассе корабль должен иметь дополнительный запас топлива. Суммарная скорость составит около 20 км в сек. А это значит, что если полезный груз корабля взять равным хотя бы 10 т, то стартовый вес лунного корабля при скорости истечения газов в 5 000 м/сек составит около 3 000 т. Построить такой корабль, у которого начальный вес был бы в 300 раз больше конечного, на современном этапе развития техники невозможно. Выполнение же орбитальных полетов значительно облегчает задачу, поскольку в этом случае корабли не производят посадку на Луну, а, облетев вокруг нее, возвращаются к Земле. Но значит ли это, что перелет экспедиции исследователей на Луну будет еще долгое время невозможным?
Конечно, нет!
ЛУННАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ
Предвидя трудности создания космических кораблей большого веса и размеров, исследователи намечают такой путь достижения Луны: использовать в качестве промежуточных топливозаправочных станций искусственные спутники Земли и другие небесные тела. В этом случае перелет будет складываться из нескольких этапов. Первый — взлет кораблей с Земли и выход их на орбиту искусственных спутников нашей планеты. После уточнения параметров движения — высоты, скорости и направления движения — и дозаправки топливом корабли стартуют к Луне. По достижении скорости 11,2 км в сек. двигатели выключаются, и начинается второй этап. Он займет более 99% полетного времени. Третий этап — приближение кораблей к Луне при работающих тормозных двигателях и выход кораблей на круговую окололунную орбиту. Четвертый этап связан с перелетом экспедиционных кораблей малого веса с орбиты спутника на поверхность Луны. Выполнив свою задачу, исследователи взлетают, выводят свои экспедиционные корабли на орбиту движения вокруг Луны и здесь пристраиваются к уже подготовленной для возвращения на Землю экспедиции. Отсюда корабли стартуют к Земле. Приблизившись к нашей планете, они выходят на траекторию вокруг Земли. А уже затем члены экспедиции на ракетопланах произведут перелет на родную планету.
Реализация такой схемы лунного перелета, конечно, сложна. Однако нет сомнения в том, что она будет освоена и человек ступит на поверхность нашего ближайшего космического соседа...
В. ТЕРЕХОВ, инженер | — пыль или
МИКРОПОРКА? |
,,Л |
...Тот, кто отдыхал прошлым летом около Феодосии, наверняка наблюдал необычное зрелище. «Поднять Луну!» — раздавалась команда, и вслед за этим между двумя высокими мачтами к небу устремлялся металлический диск, сверкавший под лучами солнца. Этот гигантский «блин» и представлял собой искусственную Луну. Зачем понадобилась земная имитация ночного светила?
«На пыльных тропинках далеких планет останутся наши следы», — говорится в известной песне. Если иметь в виду лунные тропинки, то вопрос о пыли и следах на них остается открытым.
Что представляет собой внешний слой изрытого оспинами лунного лика?
До последнего времени волны видимого света, отраженные поверхностью Луны, были чуть ли не единственным источником сведений о нашей космической соседке. Лишь с тридцатых годов к источникам информации о Луне добавилось ее собственное невидимое инфракрасное излучение. Наконец, совсем недавно был освоен еще один весьма эффективный инструмент изучения лунной почвы — радиозондирование. Установлено, что радиоволны отражаются от Луны, как от шара с зеркальной поверхностью. Иными словами, лунные тропинки гладки для радиоволн. С другой стороны, лунный лик рассеивает свет так, будто он шероховат, причем размеры неровностей больше длины световых, но меньше радиоволн. Быть может, лунная почва имеет зернистую структуру, как у зубного порошка?
Оказалось, что через час после начала затмения поверхность Луны на экваторе остывает с +120° до -80°, Подобная скорость охлаждения может быть свойственна лишь веществу, обладающему в тысячу раз меньшей теплопроводностью, чем у земных пород. Было высказано мнение, что верхний слой Луны — пыль. Так родилась известная двухслойная модель поверхностной структуры Луны: сверху — тонкий пылевой чехол, снизу — подстилающие твердые породы.
В результате измерений на радиотелескопе с диаметром зеркала около метра было обнаружено, что самая высокая температура на Луне наступает не в лунный полдень, а значительно позднее. Оказалось, что радиоизлучение идет не только с самой поверхности Луны, но и из слоев вещества, лежащих под ней. Следовательно, излучению надо пройти всю толщу вещества, прежде чем выйти на поверхность. Очевидно, что период максимального радиоизлучения будет отставать от полнолуния на время, необходимое для распространения тепла и прогрева более глубоких излучающих слоев. Для объяснения запаздывания максимума радиоизлучения достаточно ввести предположение, что плотные слои вещества Луны покрыты слоем пыли. Толщина его равна нескольким миллиметрам. Из-за этой «шубы» и происходит температурное «запаздывание».
Итак, радиоизмерения, казалось бы, рассеяли последние сомнения относительно структуры верхнего слоя Луны. Получалось, будто на лунных тропинках в самом деле останутся следы космонавтов.
Но тут Луна снова озадачила ученых. Еще в 1951 году начались систематические измерения радиоизлучения Луны на обсерватории в Зименках, под Горьким. Наблюдения велись с помощью радиотелескопа с параболическим зеркало диаметром около 4 м. Постепенно выяснилось, что для лучшего зондирования пылевого покрова нужно использовать менее длинные волны. Ибо чем короче волна, тем все более тонкий слой поверхности мы прощупываем.
В 1953 году начались работы над созданием радиотелескопа на сантиметровых волнах. А в 1959 году был построен и миллиметровый телескоп.
В результате широкой программы исследований, осуществленной Радиофизическим институтом Горьковского университета, было обнаружено, что верхний покров Луны примерно однороден на глубину до 1,5 м и никакой двухслойности в пределах этой глубины не наблюдается. Но если этот толстый слой однороден, то каков он? Быть может, это вовсе не пыль, а легкое пористое вещество наподобие пемзы? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно было измерить температуру лунной поверхности с гораздо большей точностью, чем раньше.
Ведь существовавшие до последнего времени методы радиоизмерения Луны допускали ошибки в 20%. Между тем необходимо было сократить отклонение от средних значений до 1-2%.
Наиболее точно оценить лунные сигналы можно, лишь сравнивая их с излучением какого-то эталона. Тут-то и пришла на выручку искусственная Луна.
В первых опытах эталонный излучатель представлял собой диск из алюминиевого листа, выложенного на склоне оврага. На противоположной стороне оврага находился радиотелескоп. Расстояние до диска составляло около 500 м, поперечник самого диска был равен 30-40 м. В дальнейшем модели Луны стали поменьше — диаметром около 5 м. Но угловые размеры диска для наблюдателя, стоящего на месте радиотелескопа, совпадали с видимыми размерами Луны. Сигнал от настоящей Луны сравнивался с сигналом от искусственной Луны.
В результате измерений было определено температурное отставание лунного полдня на 5 дней, в то время как по теории однослойной модели оно не должно было превышать 3,7 дня. Неужели все-таки на Луне есть слой пыли?
Значительно труднее было провести измерения на миллиметровых волнах. Они очень сильно поглощаются атмосферой Земли. Следовательно, надо было подняться как можно выше над уровнем моря. И вот группа исследователей под руководством доктора физико-математических наук В. Троицкого ведет свои исследования в горах на высоте нескольких километров над уровнем моря. Интенсивность принимаемого излучения Луны заметно возросла. Два месяца упорной работы — и вот уже первые результаты. Радиоизлучение Луны на этой волне такое, будто никакой пыли нет. Измеренное отставание было равно всего лишь двум дням. Это точно соответствовало значению, предсказанному теорией радиоизлучения для однородной структуры слоя.
Опыты с искусственной Луной показали, что плотность вещества в верхнем слое Луны в два раза ниже плотности воды, а не в два раза выше, как считалось раньше. Недавно полученные сведения позволяют утверждать, что лунный чехол — не слой тонкой пыли, а сплошное пористое вещество с физической структурой пемзы. Перепробовав с помощью радиощупалец сотни образцов земных горных пород, ученые нашли, правда ориентировочно, и химический состав лунной почвы: 60-65% окиси кремния (кварц?), 15-20% окиси алюминия (корунд?), остальные 20%— окислы калия, натрия, кальция, железа и магния. Эту породу со своеобразной структурой горьковчане назвали «лунитом».
Но, пожалуй, самым интересным итогом точных экспериментов с искусственной Луной была оценка температуры в глубинах естественной Луны, Чем длиннее волна, тем с больших глубин идет излучение. Поток тепла из тела Луны оказался тем же, что и у Земли. Уже на глубине 50— 60 км температура лунных недр достигает тысячи градусов. Должно быть, не зря бледная и холодная с виду Луна пользуется таким вниманием влюбленных: у нее горячее сердце!
Опыты, имитирующие космическую обстановку, проводились в вакуумной камере с давлением, соответствующим разрежению ив высоте 800 км над Землей. Оказалось, что срок службы различных металлов до разрушения под действием усталостных напряжений в условиях космического пространства значительно возрастает. Например, для алюминия он возрос в 5-8 раз. Ученые считают, что причиной этого эффекта является отсутствие окислов на поверхности металлов. В земных условиях окислы препятствуют «затягиванию» микротрещин. Полагают, что результаты опытов позволят выявить методы повышения усталостной прочности металлов в земных условиях (США). |