«Техника-молодежи» 1976 г №11, с.44-45
РЕЙДЫ СОВЕТСКИХ ЛУННИКОВ| 18 |
августа 1976 года в 9 ч 36 мин по московскому времени советская автоматическая станция «Луна-24» совершила мягкую посадку на поверхность Луны. Прилунение произошло в юго-восточном районе Моря Кризисов в точке с селенографическими координатами: 12°45' северной широты и 62°12' восточной долготы. Отличительная особенность этого эксперимента — бурение породы на глубину около двух метров. Вспомним, что максимальная глубина бурения лунного грунта аппаратами «Луна-16» и «Луна-20» не превышала 35 см.
Для того чтобы разместить двухметровую пробу грунта в довольно небольшом в общем-то аппарате, грунтонос станции «Луна-24» сделали гибким. Его намотали на барабан, который свободно разместился в капсуле.
Для равномерного продвижения взятого грунта вдоль буровой установки внутри бура поместили ленты. Эти ленты, образно говоря, сопровождали грунт, помогали вбирать его внутрь....
...Луна пока остается загадочным небесным телом, мы можем лишь предполагать, как она возникла и как изменялась на протяжении миллионов и миллионов лет. Предполагают, например, что Луна отделилась от нашей планеты в результате давней космической катастрофы или под действием могучих приливных сил. Согласно другой гипотезе, Луна и Земля родились из газового облака, как двойная планета, как близнецы, ставшие вскоре непохожими друг на друга вследствие существенного различия их масс. Некоторые ученые считают, что Луна была пленена гравитационным полем Земли, превратившись в спутник (см. также «ТМ», 1976, № 4).
Но даже среди сторонников каждой из этих гипотез нет единства. Существует мнение, что Луна не всегда была компактным телом — первозданная Луна якобы состояла из нескольких огромных глыб, которые затем объединились, слиплись.
На основе накопленных уже данных можно предполагать, что Луна прошла в своем развитии несколько основных фаз. Во время первой, догеологической, фазы Луна, по-видимому, подвергалась сильной бомбардировке: на ее поверхность выпал своеобразный космический дождь — осколки, захватываемые ее полем тяготения. Этот «первичный» материал продолжал активно формировать тело нашего спутника. Именно ему обязаны своим появлением так называемые поверхностные структуры ударного происхождения.
Затем наступила магматическая, вулканическая фаза: накопившееся в недрах Луны радиоактивное тепло вызвало излияния расплавленного базальта. Так возникли обширные моря (вскоре застывшие). Происхождение самых обширных равнин пока неясно.
Наконец, третья фаза (называемая иногда экзогенной) вступила в свои права тогда, когда основной поток радиоактивного тепла иссяк. Свет, частицы больших энергий, метеоры продолжали работать, изменяя лик Луны.
Интересно, что на поверхности Луны сохранились геологические образования и структуры, соответствующие различным этапам и фазам ее формирования. Вот почему изучение лунного грунта, систематически проводимое советскими лунниками, имеет такое большое значение для сравнительно-геологического анализа нашего ближайшего соседа по солнечной системе.
Особенность лунной поверхности — чрезвычайная разреженность газовой оболочки над ней, соответствующая вакууму 10-10—10-16 мм рт. ст. По этой причине, вероятно, частицы грунта могут слипаться. Происходит нечто подобное вакуумной холодной сварке, когда чистые поверхности «сливаются» благодаря отсутствию «газовых рубашек». Нагревание и метеоритная бомбардировка приводят к спеканию частиц, к появлению твердопористых пластов. В условиях Луны возможно накопление электрических зарядов на песчинках и пылинках за счет электронной эмиссии. Ведь ультрафиолетовые и рентгеновские лучи возбуждают электроны, заставляют их покидать те частицы грунта, которые облучаются. Этому способствуют и корпускулы, посылаемые Солнцем и приходящие из неведомых космических далей. Поскольку отрицательно заряженные электроны улетучиваются, грунт заряжается положительно. Но это лишь гипотеза.
Много других загадок ревностно хранит наша спутница Луна. На панорамных снимках, переданных «Луной-9», некоторые исследователи обнаружили ряд линейных образований. Протяженные линии привлекли внимание. Но последующие снимки не дали ответа: линии исчезли.
Много усилий понадобилось для того, чтобы расшифровать спектры гамма-излучения Луны. Торий, уран, радиоизотопы и продукты распада довольно быстро позволили обнаружить их по собственному гамма-излучению. Но, помимо собственного излучения, всегда есть и наведенное, которое возникает под действием космических лучей. В ряде мест на Луне, где радиоактивных элементов и радиоизотопов мало, наведенное излучение забивает собственное, естественное. Но и та радиоактивность, которая «наводится» космическими лучами, дает информацию о породах и минералах. Именно от их состава зависит образование под действием излучений тех или иных радиоактивных изотопов. Набор образовавшихся изотопов, а точнее, спектр наведенного излучения — главный источник для суждений о составе пород. Эта задача решается далеко не однозначно. Нужно проводить специальные эксперименты с «эталонными» минералами на Земле, получать их гамма-спектры, чтобы потом расшифровать данные, получаемые с помощью лунников.
Пролетая над лунной поверхностью, искусственные спутники «Луна-10», «Луна-11» и «Луна-12» регистрировали коротковолновые излучения, в том числе гамма-излучения, и передавали данные на Землю. Были получены «гамма-карты» Луны. Средняя интенсивность гамма-лучей над лунными морями близка к той, которая на Земле наблюдалась бы над базальтовыми породами. Так впервые, еще в 1966 году, было установлено, что поверхность лунных морей представляет собой застывшую базальтовую массу. Этот результат был получен задолго до прилунения станции «Луна-16», открывшей новый этап исследований.
«Луна-16» осуществила мягкую посадку в сентябре 1970 года в районе Моря Изобилия, а «Луна-20» — в феврале 1972 года в материковом районе возле кратера Аполлоний-С. Этим станциям впервые были «приданы» ракеты «Луна — Земля» для доставки на Землю образцов грунта.
Устройство для забора грунта состояло из бурового станка, штанги, на которой он крепится, и системы приводов, перемещавших штангу со станком по вертикали и горизонтали. Виброударный бур снабжался резцами, приводился в движение он электродвигателями. Управление производилось с Земли. Грунт помещался в герметический контейнер, который доставлялся на Землю. При вхождении в атмосферу происходило аэродинамическое торможение, затем раскрывался парашют.
После приземления начинал работать радиопередатчик, подавая сигнал поисковой группе, ожидавшей его в заданном районе.
Станция «Луна-20», первая из серии лунников, взяла пробы грунта в труднодоступном горном районе. Характер бурения резко отличался при этом от ранее выполненного эксперимента. После проходки 9-сантиметрового слоя породы бур отключился из-за того, что сила тока превысила допустимое значение (это свидетельствовало о большой нагрузке). Затем электродвигатель вновь включился, но на глубине 15 см опять сработали автоматы защиты от перегрузок, и бур остановился вторично. Лишь после третьего с момента начала работы включения скважина была пройдена до глубины 34 сантиметров.
Семидесятые годы войдут в историю изучения космического пространства так же, как период активного исследования Луны с помощью луноходов. Восьмиколесные экипажи несли на себе аппаратуру для комплексного исследования поверхности нашего спутника, близлежащего пространства и космических объектов. Использовались посадочные ступени того же типа, что и у станций «Луна-16» и «Луна-20».
Каждый из луноходов весил примерно по 800 кг (земной вес), ширина колеи составляла 1,6 м (это больше, чем колея железнодорожная), диаметр колес — более полуметра. Луноходы свободно могли преодолевать траншеи шириной около 60 см и подъемы до 20-27°. Таким образом, это были довольно крупные машины-автоматы (полная их длина с откинутой панелью составляла около трех метров).
Луноходы позволили исследовать структуру грунта, механические и физические его характеристики, взаимосвязь их с особенностями лунной местности, лунного ландшафта.
...Нет сомнений, что в серии экспериментов, проводимых советскими учеными, полет станции «Луна-24» займет достойное место. Космическая ракета с образцами лунного грунта стартовала к Земле с оставшейся на поверхности Луны посадочной ступени станции 19 августа в 8 ч 25 мин московского времени. 22 августа возвращаемый аппарат успешно приземлился, доставив ценный груз.
Специалисты высоко оценили новые методы и новые приборы, которые могут служить примерами успешных решений конструкторских проблем, связанных с дистанционным управлением на больших расстояниях.
ВАЛЕРИЙ РОДИКОВ,
кандидат технических наук