Солнечная система - Владимир Сурдин Страница 23

Анализ данных, полученных с низкой орбиты, подтвердил наличие на Луне соединений водорода. После этого решено было закончить жизнь «Лунар Проспектора» нестандартным образом: 31 июля 1999 г. по команде с Земли он сошел с орбиты и упал в районе южного полюса Луны. Ученые надеялись, что этот удар выбросит в окололунное пространство водяной пар, который можно будет зарегистрировать с Земли в телескоп. Но даже космический телескоп «Хаббл» не смог обнаружить признаки пара после падения зонда на Луну. А ведь этот телескоп очень зоркий: если бы в результате удара о Луну было выброшено всего 30 кг. водяных паров, он бы это заметил…

«Смарт-1» и другие

Неудача эксперимента по добыванию лунной воды не повлияла на решимость ученых продолжать ее поиски. В 2003 г. с помощью собственного спутника начало исследования Луны Европейское космическое агентство (ЕКА). Первый европейский лунный зонд назвали «Смарт-1» (SMART — Small Missions for Advanced Research in Technology, Малые экспедиции для передовых технологических исследований). Это был куб размером около 1 м. и массой 367 кг. с двумя «крыльями» солнечных батарей, раскинувшимися на 14 м. Они выдавали около 2 кВт. электроэнергии, необходимой для работы ионного двигателя малой тяги, проходившего испытания на этом аппарате. «Смарт-1» был выведен в космос 27 сентября 2003 г. в 23:14 UT ракетой «Ариан-5» с космодрома Куру во Французской Гвиане, и его путешествие к Луне было долгим. За первые 80 дней полета перигейная высота орбиты увеличилась лишь до 20 тыс. км. Затем она постепенно возросла до 200 тыс. км., после чего аппарат совершил три гравитационных маневра в поле Земли и Луны: в декабре 2004 г., в январе и феврале 2005 г. В марте 2005 г. аппарат был захвачен Луной на вытянутую полярную орбиту и к апрелю 2005 г. перешел на круговую орбиту. Более года он фотографировал поверхность Луны с высоким разрешением, в особенности полярные области; проводил наблюдения спектра поверхности в инфракрасном диапазоне, направленные на поиски льда и замерзшего углекислого газа. По этим данным была составлена первая глобальная карта химического состава лунной поверхности. «Смарт-1» также провел некоторые исследования Солнца. Затем аппарат был сведен с орбиты и 3 сентября 2006 г. упал на Луну в области Lacus Excellentiae (33° ю.ш., 46° з.д.). Вспышку от удара и мощный выброс пылевого облака с поверхности Луны зафиксировали крупные наземные телескопы.

Для окончательного решения вопроса о лунной воде в США разрабатывают аппарат, способный доставить на Землю вещество с лунного Полюса холода — из глубокого кратера вблизи Южного полюса. А пока продолжаются дистанционные исследования. В Японии создан космический зонд «Кагуя» («KAGUYA», прежнее имя — SELENE, SELenological and ENgineering Explorer) массой около 3 тонн и размером 5×2×2 м. Он стартовал к Луне 14 сентября 2007 г. и спустя несколько дней достиг окрестностей Луны. Зонд будет работать на круговой полярной орбите высотой 100 км. На этом аппарате установлены радар, лазерный альтиметр, рентгеновский- и гамма-спектрометры, магнетометр, приборы для исследования межпланетной плазмы и несколько телекамер, дающих изображение лунной поверхности с разрешением до 10 м.

Выйдя на окололунную орбиту, «Кагуя» выпустил в свободный полет два мини-спутника; масса каждого около 50 кг. Один из них будет служить ретранслятором для связи с основным зондом, когда тот скрыт от нас за диском Луны. А за вторым мини-спутником, снабженным специальным радиопередатчиком, будут наблюдать наземные радиоинтерферометры. Цель этих наблюдений — изучить неоднородности гравитационного поля Луны. Для этого нужно выяснить, насколько сильно спутник отклоняется от идеальной орбиты. До сих пор за движением спутников Луны следили только доплеровским методом, измеряя вариации частоты приходящего радиосигнала. Этот метод позволяет выявлять неоднородности поля (например, области повышенного тяготения — масконы) в центральной области видимого диска, где, поднимаясь или проваливаясь, спутник движется вдоль луча зрения и демонстрирует заметный доплер-эффект. Но вблизи лимба Луны доплеровский метод не работает. Поэтому создатели «Кагуя» решили с помощью радиоинтерферометров следить за угловыми перемещениями спутника. Это позволит изучить гравитационное поле Луны в ее краевых зонах. В дальнейшем Япония намерена изучать Луну с помощью еще более мощных космических аппаратов (на 2012-13 гг. намечен запуск SELENE-2).

Китайский спутник «Chang’e-1» успешно стартовал к Луне 24 октября 2007 г. Его масса 2,4 тонны, рабочая орбита высотой 200 км. должна быть наклонена к экватору Луны на угол 64°. Задача спутника — съемка поверхности Луны для выбора места посадки будущей пилотируемой экспедиции. В апреле 2008 г. намечен запуск к Луне орбитального аппарата «Chandrayaan-1» (Индия) массой 0,5 тонны. Его телекамеры должны показать лунную поверхность с разрешением 5 метров. А в октябре 2008 г. в США намечен запуск тяжелого спутника «Lunar Reconnaissance Orbiter» для детального исследования поверхности Луны с оптическим разрешением 0,5 м. В паре с ним полетит небольшой зонд, который проследит за падением последней ступени ракеты-носителя на дно одного из полярных кратеров: быть может там обнаружатся залежи льда?

Есть проекты исследования Луны и в России. Возможно, в ближайшие годы к ней отправится космический аппарат, с борта которого в район южного полюса для изучения лунных льдов будут сброшены пенетраторы, подобные тем, что были установлены на российском зонде «Марс-96». В общем, космические исследования Луны продолжаются, и самое интересное, как всегда, впереди.

Возможна ли жизнь на Луне?

С давних пор, еще не имея представления о природе иных небесных тел, человек задавался вопросом — насколько похожи их условия на земные, и вообще — насколько широко распространена жизнь во Вселенной. В XIX в. популярна была точка зрения, что жизнь возможна в различных уголках Солнечной системы, в том числе и на Луне. Французский астроном и пропагандист науки Камиль Фламмарион (1842—1925) в своих книгах населял Луну разнообразными живыми существами. Английский писатель Герберт Уэллс (1866—1946) считал возможным присутствие на Луне существ, подобных муравьям. Но космические исследования рассеяли даже тень такой надежды: на Луне жизни нет и никогда не было!

Жизнь на Земле существует лишь потому, что на нашей планете есть достаточно плотная атмосфера и жидкая вода — универсальный растворитель органических веществ. На Луне нет ни того, ни другого! Ее масса в 81 раз меньше земной, а сила тяжести в 6 раз меньше, чем на Земле. Небесное тело с таким слабым притяжением не способно удержать атмосферу. Лишь при падении крупных ледяных комет на Луну вокруг нее может возникать очень разреженная временная атмосфера. Но по прошествии нескольких тысячелетий, — срок ничтожный по космическим меркам, — этот газ покинет окрестности Луны.

Строго говоря, у Луны все же есть атмосфера: по исследованиям американских астронавтов концентрация газа в окололунном пространстве в тысячи раз превышает его концентрацию в межпланетном пространстве. В кубическом сантиметре окололунного пространства количество газовых частиц в ночное время превышает 10⁵, а в дневное снижается до 10⁴. Основные компоненты газовой оболочки Луны — водород, гелий, неон и аргон. Напомним, что у поверхности Земли концентрация молекул воздуха равна 2,7×10¹⁹ см^—3. Иными словами, в литровой банке земного воздуха содержится столько же молекул, сколько в кубическом километре окололунного пространства!