Зигель Феликс

Пункт назначения Луна

Человек шагнул в Космос. Созданные им искусственные спутники Земли с успехом выполняют роль разведчиков ее окрестностей. Вокруг Солнца совершает свой стремительный полет первая искусственная планета, созданная трудом советских людей.

Земля в будущем утратит роль единственной обители человека. Преодолев в наши дни границы атмосферы, человечество, по словам К. Э. Циолковского, завоюет со временем «все околосолнечное пространство». И первым небесным телом, которого достигнет человек, будет Луна.

Штурм Луны, по существу, начался уже с запуска первого искусственного спутника Земли. Пройдут годы, и полеты на Луну станут почти таким же обычным делом, как ныне полеты на самолетах. Луна будет освоена человеком. Как же это произойдет?

ЗАГАДКИ ЛУННОГО МИРА

384 000 километров, отделяющие нас от Луны, — расстояние по астрономическим масштабам совсем небольшое. Но оно вполне достаточно, для того чтобы сегодня еще многие тайны лунного мира оставались неразгаданными. Возможно, некоторые из них смогут быть окончательно раскрыты лишь тогда, когда на поверхность Луны впервые ступит нога человека.

Лунный шар в 49 раз по объему и в 81 раз по массе меньше земного. И все же масса Луны настолько велика, что теоретически Луна могла бы удержать вокруг себя некоторую, правда очень разреженную, атмосферу. К сожалению, прямых доказательств существования такой атмосферы пока не получено.

Делались неоднократные попытки обнаружить действие предполагаемой лунной атмосферы на солнечные лучи. Луч солнца, до того как он попадет в лунную атмосферу, является, как говорят физики, естественным. Пройдя же сквозь атмосферу, солнечный свет должен претерпеть некоторые изменения. Световые колебания в атмосфере будут совершаться в определенной плоскости, тогда как в естественном луче они происходят во всевозможных направлениях. Такие изменения солнечного света называются его поляризацией. С помощью весьма чувствительных оптических приборов — поляриметров — явление поляризации света можно обнаружить.

Чем плотнее, гуще атмосфера планеты, тем более сильную поляризацию света она производит. Однако все попытки обнаружить поляризацию света, вызванную лунной атмосферой, кончались неудачей. Учитывая чувствительность поляриметров, можно утверждать, как это следует из последних работ французского астронома Дольфуса, что плотность лунной атмосферы по крайней мере в миллиард раз меньше максимальной плотности атмосферы Земли.

Таким образом, Луна, практически говоря, лишена атмосферы. Это приводит к тому, что за долгий лунный день, продолжающийся почти две земные недели, поверхность Луны нагревается до температуры +120°. Зато ночью на Луне господствует холод в –150°.

Отсутствие атмосферы помогает понять многие особенности лунного мира, в частности своеобразие лунного рельефа.

Вам, конечно, хорошо знакомы фотографии поверхности Луны, встречающиеся почти во всех популярных книжках по астрономии. Десятки тысяч странных кольцеобразных гор, называемых кратерами, составляют главную особенность лунного рельефа. На их фоне несколько теряются обширные горные цепи, вершины которых превосходят порой высочайшие из земных гор.

Откуда взялось это множество кратеров, совсем не похожих на земные вулканы с узким и глубоким жерлом?

Одно время была популярна метеоритная гипотеза их происхождения. Полагали, что в отдаленном прошлом на поверхность нашего спутника выпал рой исполинских метеоритов. Врезаясь с огромной скоростью в лунную поверхность, небесные камни взрывались, образуя нечто, напоминающее колоссальные воронки от артиллерийских снарядов. Считалось, что следы этой невиданной по своим масштабам космической бомбардировки сохранились до наших дней в виде многочисленных лунных «шрамов».

Ныне метеоритная гипотеза представляется малоубедительной. Откуда, например, взялся рой метеоритов, искалечивших Луну? Почему, обрушившись на Луну, метеориты совершенно не задели Землю? К тому же исторический опыт человечества свидетельствует, что падение на Землю (а значит, и на Луну) исполинских метеоритов — событие исключительно редкое, происходящее в среднем не чаще, чем раз в тысячелетие.

И, наконец, самое главное — строение и размеры лунных кратеров при углубленном исследовании оказываются совсем не похожими на воронки, возникающие при падении метеоритов.

Разгадку лунного рельефа следует искать в другом. Скорее всего, на Луне в прошлом существовала бурная вулканическая деятельность. Из недр нашего спутника извергалась раскаленная лава; разливаясь по поверхности, она застывала в виде кольцевых гор. На Луне происходили лунотрясения. Тектонические движения лунной коры не один раз в истории Луны разрушали, казалось бы, уже навеки сложившийся рельеф. Но этим разрушительным действиям противостояли силы вулканизма, и на смену разрушенным горным цепям и кратерам возникали новые подобные им образования.

Давно уже закончился на Луне бурный период ее молодости. В наши дни она выглядит уснувшим, почти мертвым миром. Но следы прошлого сохранились. Тщательно анализируя лунный рельеф, советский исследователь А. В. Хабаков нашел, что Луна пережила по крайней мере пять периодов вулканизма, сформировавших ее теперешнюю поверхность.

Вулканическая гипотеза происхождения лунного рельефа имеет прочные фактические основания. Она способна, правда пока еще в очень общих чертах, воссоздать в нашем сознании историю Луны. Впрочем, некоторые из лунных форм до сих пор остаются загадочными.

Если вам приходилось наблюдать в бинокль полную Луну, вы, наверное, заметили, что на Луне виднеются светлые полосы, расходящиеся почти радиально от некоторого центра в верхней части лунного диска. При наблюдениях в телескоп этот центр оказывается крупным лунным кратером Тихо, с поперечником около 80 километров.

Светлые лучи тянутся на сотни и даже тысячи километров от Тихо в разные стороны. Они пересекают мощные горные цепи и многочисленные лунные кратеры, не изменяя своего направления. Загадочные светлые лучи как бы не замечают неровностей лунной поверхности. Любопытно, что начинаются они не от стен кратера Тихо, а отступя от него примерно на 60 километров. Ближе к кратеру видна темная зона, кольцом охватывающая кратер.

Что же представляют собой странные светлые лучи? Их радиальное расположение позволяет думать, что перед нами нечто вроде вулканического пепла, выброшенного с огромной силой из недр Луны при образовании кратера Тихо.

Однако, как предполагает харьковский астроном профессор Н. П. Барабашов, загадочные лучи, оказывается, рассеивают солнечный свет, а следовательно, состоять из раздробленного вещества они никак не могут.

Если бы лучи являлись возвышениями над лунной поверхностью, чем-то вроде насыпей, они давали бы тень. Но теней таких никто никогда не видел даже при наблюдениях Луны в крупнейшие из современных телескопов.

Недавно была выдвинута еще одна гипотеза, предполагающая, что светлые лучи являются трещинами в лунной коре, заполненными пористой, сравнительно хорошо рассеивающей солнечный свет лавой. Трудно, однако, представить себе трещины шириной во много километров и длиной в тысячи километров. Непонятно также, почему на Луне столь мощно выразился ее вулканизм, тогда как на гораздо более крупной Земле ничего подобного не наблюдалось.

Светлые лучи обнаружены не только у кратера Тихо, но и у некоторых других лунных кратеров. Иногда они сливаются в сплошное сияние, окаймляющее кратер. В других случаях светлый придаток тянется от кратеров только в одну сторону и напоминает кометный хвост.

Тайна светлых лучей сегодня еще далека от своего разрешения.

Другим, не менее загадочным образованием лунного рельефа являются так называемые кратеры-призраки. На ровном сером фоне лунной поверхности кратер-призрак выглядит бледным кольцом, внешне напоминающим вал обычного кратера. Кажется, будто такой кратер просвечивает сквозь лунную поверхность.

Но может ли это быть? Может ли сквозь твердую поверхность огромных темных лунных впадин, условно называемых «морями», что-либо просвечивать, даже если это «нечто» погружено в «море» на несколько метров?

Во многих районах Луны выделяются странные, до сих пор не разгаданные образования, называемые бороздами. Внешне они напоминают русла бывших рек. При ширине в несколько километров длина этих борозд достигает десятков километров. Но о каких лунных реках может идти речь, если на Луне никогда не было сколь-либо плотной атмосферы?

Луну часто называют мертвым миром. Это не совсем верно. Только при поверхностном изучении Луны создается впечатление о ее полной неизменности.

На самом деле в этом, казалось бы, совершенно застывшем мире происходят изменения, причины которых еще далеко не ясны.

Вот уже более трех столетий лунный кратер Линней, расположенный в лунном Море Ясности, задает наблюдателям спутника Земли удивительные загадки.

В 1645 году астроном Гевелий видел этот кратер вполне отчетливо. Кратер казался ему крупным и глубоким. А через несколько лет на месте кратера Линней появилось какое-то белое пятно, которое и изображалось на лунных картах в течение почти полутора столетий.

В 1824 году кратер Линней снова появился. Во всяком случае, в этом году его снова заметили и потом в течение десятилетий изображали большим и глубоким.

В 1866 году астроном Шмидт тщетно пытался разыскать кратер Линней в том районе, где он должен был находиться. Кратер поперечником 11 километров и глубиной до 300 метров исчез!

В настоящее время на месте бывшего кратера Линней вновь появилось белое пятно переменной величины и очертаний и небольшая горка с узким глубоким жерлом.

Приключения, происходящие с кратером Линней, не единственные в своем роде. Почти так же исчезал и снова появлялся кратер Таке, причем после исчезновения кратера наблюдалось тоже какое-то белое пятно.

На фотоснимках Луны, сделанных в конце прошлого века и хранящихся в Парижской обсерватории, отлично виден кратер Альхазен поперечником 30 километров. В настоящее время кратер бесследно исчез.

В 1950 году английский астроном Мур заметил внутри лунного кратера Мессье блестящее белое облако, впоследствии рассеявшееся. Годом раньше облако наблюдалось в лунной долине Геродота.

В конце 1958 года советский астроном Н. А. Козырев наблюдал извержение лунного вулкана, расположенного в центре кратера Альфонс. Остатки когда-то мощных внутренних сил, по-видимому, еще производят изменения лунной поверхности.

На дне некоторых огромных кратеров — Эратосфена, Платона и других — уже много лет наблюдаются странные темные пятна зеленоватого оттенка. В течение лунного дня эти пятна перемещаются по дну кратеров, изменяясь несколько и в окраске.

В 1949 году уже упомянутый нами астроном Мур открыл около двух десятков лунных кратеров, на дне которых наблюдаются слабые темные радиальные полосы. Они периодически то укорачиваются, то вытягиваются, переходя даже за границу вала кратеров. Мур полагает, что некоторые из этих загадочных пятен являются своеобразной лунной растительностью, разумеется очень примитивной и неприхотливой.

Границы распространенности жизни во Вселенной никем еще не установлены. Ведь жизнь необычайно многообразна и обладает удивительной приспосабливаемостью к самым суровым условиям. Можно ли утверждать, что существование органического мира на Луне абсолютно исключено?

Если мы еще так плохо знаем природу той половины Луны, которая постоянно обращена к земному наблюдателю, то что же можно сказать о невидимом полушарии?

Там, за краем лунного лимба, лежат неведомые лунные страны. Вряд ли рельеф невидимой части Луны сильно отличается от того, что мы видим. Но все же будущие путешественники по лунной поверхности, перейдя в область невидимого, станут первооткрывателями неизвестных доселе лунных «морей» и «океанов», горных цепей и многочисленных кратеров.

Лунный мир полон нераскрытых тайн.

ПЕРВЫЕ РАЗВЕДКИ ЛУНЫ

Чтобы высадиться на поверхность Луны, необходимо преодолеть 384 403 километра, отделяющих нас от спутника. Само по себе это расстояние не так уж велико — оно всего в 9,5 раза больше протяженности земного экватора. Многие летчики гражданской авиации налетали гораздо больший километраж. Трудности заключаются в том, что Землю и Луну разделяет бездна безвоздушного мирового пространства. Кроме того, для достижения Луны необходимо развить очень большую скорость, не меньшую 11,2 километра в секунду, то есть около 40 000 километров в час.

Первое препятствие вполне преодолимо. Двигатель для полетов в безвоздушном мировом пространстве давно уже найден. На небесные тела и, в частности, на Луну нас перебросит ракета.

Двигаясь за счет только внутренних сил, ракета не нуждается при своем полете в какой-нибудь внешней опоре.

Если бы между Землей и Луной существовала разреженная среда типа воздуха, то, сопротивляясь продвижению ракеты, эта среда только мешала бы полету.

Со вторым препятствием дело обстоит сложнее. Человеку, не осведомленному в вопросах астронавтики, может показаться непонятным, почему на Луну надо лететь непременно с очень большой скоростью. Нельзя ли совершить путешествие на соседнее небесное тело, как говорят железнодорожники, «малой скоростью»?

Давайте разберемся, в чем тут дело.

Представьте себе самолет, летящий в земной атмосфере. Работа, которую совершает его двигатель, идет на преодоление двух сил: притяжения Земли и сопротивления воздуха. Если двигатель остановится, самолет, пропланировав какое-то время в атмосфере, опустится на земную поверхность.

Иначе ведут себя искусственные спутники Земли. Выведенные в безвоздушное пространство за границы атмосферы, они обращаются вокруг Земли без помощи двигателя, исключительно за счет силы собственного веса, или, иначе говоря, силы притяжения Земли.

При горизонтальной скорости около 8 километров в секунду вес тела становится равным центростремительной силе, заставляющей тело обращаться вокруг Земли по круговой орбите, близкой к ее поверхности. Тяготение Земли в данном случае не только не мешает полету, но, наоборот, управляет им. Если орбита спутника целиком находится за границами земной атмосферы, то его полет вокруг Земли может продолжаться неограниченно долгое время.

В будущем, вероятно, будут созданы самолеты, совершающие беспосадочные полеты вокруг земного шара. Но, двигаясь в атмосфере и обладая скоростью, меньшей 8 километров в секунду, они не смогут соперничать в количестве оборотов вокруг земного шара с искусственными спутниками Земли. Ведь двигатели их должны непрерывно работать, растрачивая горючее, и без регулярной заправки «на ходу» такие самолеты смогут облететь Землю весьма ограниченное количество раз.

Теперь должно быть понятным, почему полет на Луну с малой скоростью практически пока невозможен. Ведь при малой скорости (точнее говоря, при скорости, меньшей 11,2 километра в секунду) двигатели космического корабля, борясь с земным тяготением, должны работать непрерывно. Только влетев в ту область пространства, где притяжение Луны будет преобладать над земным тяготением, можно, выключив двигатель, свободно падать на Луну. До этого момента борьба с земным тяготением совершенно необходима, и на эту борьбу пойдет так много горючего, что захватить его с собой в космический корабль, работающий на обычном химическом топливе, не представляется возможным. Рассчитывать же на дозаправку в пути не приходится.

В будущем, когда человек создаст мощные атомные ракеты, ограничения в скорости и в направлении полетов будут сняты. Тогда станут возможны полеты в любом направлении и с любой, даже очень малой скоростью.

А пока, как это ни парадоксально, поездки на Луну в космических экспрессах будут обходиться дешевле, чем преодоление того же пути малой скоростью.

Все дело заключается в том, чтобы тяготение Земли превратить из врага в друга и попытаться использовать его при полете на Луну. Это вполне возможно.

В популярных книгах и статьях о межпланетных путешествиях часто пишут, что для достижения других небесных тел надо якобы преодолеть притяжение Земли. Далее утверждается, что полная победа над земным тяготением одерживается в том случае, когда тело приобретает скорость в 11,2 километра в секунду. «Преодолев» подобным образом земное притяжение и «освободившись» от него, космический корабль, как уверяют такие статьи, устремляется в глубины мироздания.

Все это, конечно, не просто неудачные выражения, а грубые ошибки. «Преодолеть» земное тяготение невозможно, какой бы скорости космический корабль ни достиг. Силу притяжения нельзя побить скоростью. Где бы ни находился космический корабль и как бы он ни двигался, Земля всюду и всегда будет притягивать его с той силой, которая может быть найдена по закону всемирного тяготения.

Секрет здесь в другом. Развив скорость в 11,2 километра в секунду, космический корабль улетает от Земли по параболе, которая, в отличие от эллипса, уходит в бесконечность. При этом наш корабль вовсе не освобождается от притяжения Земли. Наоборот, именно земное тяготение заставляет его лететь по параболе, как вес искусственных спутников заставляет их обращаться вокруг Земли по эллипсам, а вес сорвавшегося с дерева яблока направляет его падение по прямой к центру Земли.

Во всех трех случаях движением тел по разным кривым управляет одна и та же сила — сила земного притяжения. Разница же в траекториях возникает в результате того, что тела начинают свое движение с различной скоростью и в разных направлениях.

Таким образом, можно выбрать для космического корабля такую скорость и такое направление вылета, при которых он полетит по параболе, неограниченно удаляясь от Земли. Для этого при отсутствии сопротивления воздуха нужна горизонтальная скорость именно в 11,2 километра в секунду. Развив такую скорость, космический корабль может далее лететь с выключенным двигателем, не расходуя ни грамма горючего. Притяжение Земли, как это ни парадоксально, уведет его в «бесконечность» от нашей планеты. То же произойдет и при скоростях, превышающих 11,2 километра в секунду, но только в этом случае полет будет совершаться не по параболе, а по одной из гипербол.

Не случайно мы указываем точное значение «скорости отрыва» от Земли — 11,2 километра в секунду. При скорости, даже слегка меньшей (например, 11 километров в секунду), космический корабль останется пленником Земли. Земное тяготение заставит его или упасть на Землю, или (при скоростях больше 7,9 километра в секунду) обращаться вокруг Земли по эллипсу.

Теперь уже практический метод достижения Луны становится более ясным. Путешествие разбивается на три этапа.

Первый этап — отлет с Земли, который должен быть выполнен в определенном, связанном с расположением Луны направлении со скоростью не меньшей 11,2 километра в секунду.

Второй этап — полет к Луне с выключенным двигателем, что составит и по времени и по расстоянию основную часть путешествия.

Третий этап — падение на Луну в той области окружающего ее пространства, где притяжение Луны преобладает над тяготением Земли.

Не уточняя пока вопросы, связанные с безопасностью посадки на Луну и с возвращением космического корабля обратно на Землю, рассмотрим детали намеченного плана.

Осуществление первого этапа вполне реально. Уровень советской реактивной техники столь высок, что сообщение какому-либо небольшому телу скорости в 11–12 километров в секунду вполне возможно, что уже доказано запуском первой советской космической ракеты.

Представьте себе, что это уже сделано, что за пределы земной атмосферы с параболической или гиперболической скоростью вырвалось какое-то тело. Как оно будет двигаться дальше?

Во Вселенной существует не только Земля и притягиваемый ею космический корабль. Ракета, превратившись в самостоятельное небесное тело, будет, строго говоря, притягиваться не только Землей, а всеми телами Вселенной.

Может показаться, что бесчисленное множество сил создаст такой «силовой вихрь», который увлечет космический корабль, как смерч увлекает пылинку! Не затеряется ли наш корабль в бездонных глубинах Космоса, вместо того чтобы попасть на Луну?

К счастью, этого не произойдет. Мы ведь не учли одного важного обстоятельства — величину сил.

Силы тяготения с увеличением расстояния между притягивающимися телами очень быстро ослабевают. Поэтому силы, с которыми далекие от Земли звезды, планеты и даже Солнце притягивают корабль или ракету, летящие на Луну, так малы, что ими вполне можно пренебречь. Мешать полетам на Луну они не будут.

Другое дело — Луна. Не принимать в расчет ее воздействие на космический корабль ни в коем случае нельзя. Значит, при полете на Луну ракета будет «управляться» не только Землей, но и Луной.

В небесной механике давно уже сформулирована так называемая «ограниченная задача трех тел». Представим себе, что в мировом пространстве имеются три притягивающих друг друга тела, из которых одно обладает ничтожно малой массой в сравнении с массами двух других тел. Задача заключается в том, чтобы найти кривые, по которым будут двигаться все три тела.

Неспециалистам трудно себе представить, насколько сложна эта задача. В течение многих десятилетий она исследовалась крупнейшими математиками, но до последнего времени удавалось получить лишь небольшое число ее частных решений.

С изобретением электронно-счетных машин положение изменилось. Значительно облегчая утомительный труд вычислителя, машины позволяют быстро решать сложнейшие задачи, в том числе и «ограниченную задачу трех тел».

Итак, даны три тела: Земля, Луна и ракета. Масса последней ничтожно мала в сравнении с массами Земли и Луны. Известно, как движется Луна относительно Земли. Считая известными скорость и направление вылета ракеты с Земли, надо найти, как будет совершаться полет ракеты к Луне.

Такая задача впервые и с достаточной полнотой была решена в Математическом институте Академии наук СССР советским ученым В. А. Егоровым. В течение двух лет (1953–1955) электронные машины, управляемые человеком, прокладывали возможные пути к Луне. С удивительной легкостью находили они множество решений, из которых затем можно было выбрать самые удобные и практически осуществимые.

И вот главнейшие результаты проделанной В. А. Егоровым работы.

В пространстве, разделяющем Землю и Луну, возможные пути свободного (то есть без работы двигателя) движения весьма разнообразны. Их можно разделить на несколько групп: в каждой будут объединены сходные траектории.

Рассмотрим прежде всего облетные траектории. Двигаясь по ним, ракета совершает облет Луны, не снижаясь на ее поверхность. Вероятно, что первые разведки нашего спутника начнутся именно с таких облетов.

Среди возможных облетных траекторий есть и такие, которые охватывают собой и Луну и Землю. Запущенная по такой траектории ракета превратилась бы одновременно в искусственный спутник Земли и Луны. Было бы, конечно, очень хорошо, если такой спутник «общего пользования» подходил близко к поверхности Земли и Луны. Однако это, как доказал В. А. Егоров, невозможно. Если облетная траектория подходит близко к поверхности Луны, то от Земли она будет отстоять на минимальном расстоянии в 100000 километров! О запуске ракеты с такой высоты пока не может быть и речи. Значит, создать спутник, который бы периодически облетал Землю и Луну, давая с помощью радио и телевизионного устройства информацию о виде Луны с близкого расстояния, нельзя.

Другой вариант разведывательного облета Луны был разработан ленинградским астрономом профессором Г. А. Чеботаревым. Рассчитанная им орбита охватывает только Луну, но двумя своими нижними концами как бы упирается в Землю. Это означает, что ракета, запущенная с Земли по данной траектории, облетит вокруг Луны и, подобно бумерангу, вернется в исходную точку.

Всего 30000 километров будут отделять ракету от Луны в момент наибольшего сближения этих тел. Пять суток потребуется, чтобы долететь до нашего спутника, около двух суток ракета будет находиться вблизи лунной поверхности, а затем через пять суток возвратится на Землю.

Проект профессора Г. А. Чеботарева весьма заманчив. Правда, здесь нельзя забывать о необходимости найти способ затормозить ракету при ее падении на Землю. Это можно сделать, например, с помощью реактивного тормоза, то есть дополнительного реактивного двигателя, установленного на ракете. Включаясь в нужный момент по радиокоманде с Земли, тормоз будет выбрасывать газы в направлении полета ракеты и тем самым замедлит ее движение. Когда скорость ракеты снизится, из нее выбросятся контейнеры. Снижаясь на парашютах к поверхности Земли, эти контейнеры доставят в руки исследователя ценнейшие данные первой разведки Луны — фотографии ее невидимого полушария, крупномасштабные снимки поверхности и многое другое.

Разведку Луны можно произвести и с помощью траекторий, названных В. А. Егоровым долетными. При всем их разнообразии у них есть общая черта: они начинаются с Земли и возвращаются к Земле, пролетев около Луны на близком расстоянии.

Наконец, представляют большой интерес траектории попадания в Луну. Это своеобразная «стрельба по Луне». Весь перелет ракеты от Земли до ее спутника, как показал расчет, займет несколько десятков часов.

Огромные размеры мишени облегчают попадание в цель. Однако если ставится задача попасть ракетой в определенный участок лунной поверхности, то точность «выстрела» должна резко возрасти.

Все сказанное о разных типах траекторий верно, разумеется, только для пассивного, свободного полета, в котором двигатель ракеты не принимает участия. На самом же деле при полетах на Луну и вокруг нее движение ракеты в случае нужды будет исправляться, корректироваться кратковременным включением двигателя. Тогда станет возможным переход с одной траектории на другую, устранение ошибок, допущенных при старте, то есть, короче говоря, активное управление полетом.

Управление космической ракетой на первых порах едва ли будет осуществляться находящимся внутри ее человеком. Большую роль в первых разведках Луны сыграют радиотелеуправляемые ракеты. По радиокомандам, подаваемым с Земли, автоматы ракеты включат в нужный момент ее двигатель и откорректируют полет. Технические трудности, связанные с осуществлением подобных проектов, конечно, огромны, хотя и преодолимы.

Совсем немного времени отделяет нас от момента, когда начнутся первые разведки Луны. Что будет скорее осуществлено — облет Луны или попадание в нее, — сказать трудно. И то и другое представляет для науки огромный интерес.

Облеты вокруг Луны автоматически управляемых ракет раскроют тайны ее невидимой половины. Ракеты-разведчики принесут нам крупномасштабные изображения лунной поверхности. Ведь с ракет можно фотографировать Луну, применяя телеобъективы с очень большим увеличением — в безвоздушном пространстве не может быть атмосферных помех. С помощью телевидения или фотоснимков мы, оставаясь пока в земных лабораториях, увидим такие подробности лунного ландшафта, как если бы наблюдали наш спутник с высоты птичьего полета. Составленные по фотоснимкам подробнейшие карты лунной поверхности помогут наметить маршруты первых лунных экспедиций. Автоматические приборы ракет-разведчиков установят также интенсивность солнечного и космического излучения в окрестностях Луны. Они принесут нам информацию о метеоритной опасности на пути к Луне: чувствительные микрофоны с дополнительным устройством зафиксируют частоту попадания в ракету мелких микрометеоритов. Короче говоря, облетные и долетные ракеты выяснят обстановку на путях к Луне и в ее окрестностях.

После этого (или наряду с этим) будут посланы ракеты и по траекториям попадания. Некоторые из них, возможно, начинят каким-нибудь сильно рассеивающим солнечные лучи порошком. При ударе о лунную поверхность ракета взорвется, как метеорит, а разбросанный при этом порошок создаст блестящее пятно, которое можно будет заметить в сильные телескопы. Таким способом удастся не только убедиться в том, что цель достигнута, но и выяснить точность стрельбы.

По другим проектам, на Луну посылается ракета с находящейся внутри нее атомной или водородной бомбой. Сильнейший взрыв на Луне ученые смогут не только заметить, но и сфотографировать с помощью спектрографов. Спектр первого атомного взрыва на спутнике Земли позволит узнать химический состав поверхностных лунных пород, которые при взрыве превратятся в ярко светящиеся раскаленные газы.

Все это лишь некоторые из возможных вариантов первых разведок Луны. Прежде чем на Луну высадится человек, природа лунного мира должна быть исследована гораздо глубже и полнее, чем она известна теперь.

ЛЮДИ НА ЛУНЕ

Звездолет приближается к Луне. В иллюминатор лунная поверхность кажется совсем близкой. Лунный шар непрерывно растет, заслоняя собой всё новые и новые участки неба.

Верх и низ, казалось, поменялись местами. При отлете с Земли Луна казалась находящейся где-то наверху. Теперь, вблизи Луны, появилось новое ощущение — ощущение падения вниз.

Когда до поверхности Луны осталось несколько сотен километров, свободный полет по одной из траекторий попадания прекратился. Взревели поворотные реактивные двигатели, и ракета повернулась дюзами к Луне. Если бы кто-нибудь в этот момент наблюдал полет звездолета, его глазам предстала бы странная картина: ракета словно стремится улететь с Луны на Землю, в то время как невидимые силы тянут ее вниз к Луне.

Секрет маневра, конечно, понятен читателю. Повернувшись дюзами к Луне, звездолет начал торможение, противопоставив при этом тяготению Луны реактивную силу, развиваемую двигателем.

Все медленнее и медленнее падает звездолет. Наконец он почти повисает на высоте нескольких десятков метров над лунной поверхностью. Еще секунды, и ракета плавно опускается на Луну, зарываясь в ее поверхность заранее выдвинутыми из корпуса звездолета опорами.

Прилунение закончено. Теперь можно отправиться в путешествие по Луне.

Возможно, что высадка на Луну первого пассажирского звездолета произойдет несколько иначе. Подлетев к лунной поверхности на несколько десятков километров, космический корабль может, сманеврировав, превратиться временно в искусственный спутник Луны. Не затрачивая ни грамма горючего, ракета сможет неограниченно долго обращаться вокруг Луны, позволив астронавтам не только подробно рассмотреть ее ландшафты, но и выбрать наиболее подходящий район для высадки.

На высоте 20 километров искусственный спутник Луны облетал бы ее за 1 час 50 минут. На высоте же 100 километров, где Луна будет притягивать ракету слабее и где скорость полета значительно упадет, период обращения увеличится до двух часов.

С высоты 20 километров невооруженный глаз различит на Луне предметы с поперечником в 3–4 метра.

Может быть, первый полет пассажирского звездолета к Луне не завершится высадкой на ее поверхность. Превратившись в спутник Луны на несколько дней, а может быть, и недель, астронавты вернутся затем обратно на Землю.

Но рано или поздно на поверхность Луны ступит нога человека. С этого момента, собственно, и начнется освоение Луны.

Раскройте лунную карту.[1] Попробуем наметить возможные и наиболее интересные для науки маршруты первых лунных экспедиций.

Маршрут № 1. Звездолет опускается в северной части (на карте север снизу) обширного лунного Моря Дождей. Этот район удобен для высадки своим равнинным ландшафтом. Кроме того, отсюда близок загадочный кратер Платон, на дне которого происходят странные изменения зеленоватых пятен.

Двигаясь по намеченному на лунной карте маршруту, мы огибаем сначала несколько невысоких гор, а затем подходим к самому кратеру. Его диаметр равен 96 километрам, а окаймляющий вал представляет собой зубчатую горную цепь, отдельные вершины которой достигают 2000 метров! Нелегко будет пробраться через этот барьер на плоское дно исполинского кратера.

Раскрыв загадку таинственных пятен, экспедиция отправится на запад, вдоль отрогов лунных Альп. Примерно в 150 километрах к западу от кратера Платон находится знаменитая Альпийская долина — огромная лунная борозда, длиной 130 километров и шириной до 10 километров.

Исследовав это исключительное образование, происхождение которого остается пока неясным, экспедиция возвратится к исходному пункту, проделав в общей сложности путь около 400–500 километров.

Напомним, что путешествовать по Луне гораздо легче, чем по Земле, — ведь сила тяжести там в шесть раз меньше, чем у земной поверхности. Кроме того, даже при первых лунных экспедициях, вероятно, будут использованы небольшие разведывательные ракеты, нечто вроде маленьких реактивных самолетов (конечно, без крыльев). Рассчитанные на два—три человека, они, отличаясь компактными размерами, свободно разместятся внутри звездолета.

А можно поступить и еще проще. Уже сейчас разработаны миниатюрные реактивные двигатели в виде пояса. Эти двигатели рассчитаны на одного человека и просты в управлении. Подняв человека в воздух, такой двигатель может переносить его на значительное расстояние. Учитывая, что на Луне даже неспортсмен может прыгнуть в длину на несколько метров, прогулки на сотни километров с помощью индивидуальных реактивных двигателей вполне реальны.

Но вернемся к планам первых лунных экспедиций. Вот, например, как может выглядеть маршрут № 2.

Ракета опускается в Океан Бурь, точнее — на твердую поверхность этого лунного «океана», в районе кратера Коперник. По диаметру он превосходит даже Платон, а вал Коперника, плотный, ровный и очень высокий, кажется неприступным. Но экспедицию будет интересовать не столько кратер, сколько мощная система загадочных светлых лучей, расходящихся во все стороны от Коперника.

Для их исследования кратер Коперник более удобен, чем кратер Тихо, расположенный далеко на юге, в необычайно гористой стране, сплошь усеянной кратерами. Высадка на такое кратерное поле сопряжена, конечно, с огромными трудностями.

Вблизи Коперника, к югу и юго-востоку от него, есть несколько небольших кратеров с центральными горками в середине. Выяснить, действительно ли эти горки являются бывшими лунными вулканами, представляет для науки огромный интерес.

Куда бы теперь направить маршрут № 3?

Ну конечно, в район удивительного кратера Линней, одиноким светлым пятном выделяющегося на сероватом фоне Моря Ясности. Отсюда, раскрыв наконец причины таинственных изменений Линнея, можно перенестись на юго-запад, в район замечательной борозды Гигинуса, на дне которой удается различить до тринадцати мелких кратеров.

Для начала этих трех маршрутов вполне достаточно. Они охватывают, пожалуй, наиболее интересные районы доступной нам части лунного диска. Как много открытий сделают те, кто не в воображении, а на самом деле совершит экспедицию хотя бы по одному из намеченных маршрутов!

Вступив на поверхность Луны, астронавты исследуют состав и строение лунных пород, измерят температуру лунной поверхности, выяснят действие солнечной и космической радиации. Придется подумать и о том, как защититься не только от вредных для организма излучений, но и от попадания мелких метеоритов.

Ведь на Луне, лишенной воздушной брони, обстановка совсем иная, чем на Земле. И крохотные и огромные метеориты беспрепятственно достигают лунной поверхности. Бесшумно взрываясь, метеориты постепенно разрыхляют лунную поверхность. Раздробленные лунные породы, сплавляясь после взрыва метеорита, образуют нечто вроде шлака — возможно, что именно такую природу и представляет собой поверхностный слой Луны.

Как же защититься от метеоритов?

Можно успокоиться ссылкой на теорию вероятностей — крупные метеориты падают на Луну редко. К тому же им совсем не обязательно падать именно в то место, куда будут высаживаться астронавты. Но от мелких метеоритов, весом в доли грамма, уберечься трудно. Их сравнительно много, и они врезаются в Луну со скоростями, в несколько раз большими, чем скорость пули. Особо бронированные костюмы защитят отважных покорителей Луны от этих космических пуль.

Итак, первые экспедиции по Луне совершены. В земных академиях наук, в широкой печати опубликованы удивительные открытия, сделанные теми, кто первыми побывал на другом небесном теле. С этой поры начнется планомерное освоение Луны.

ЛУННЫЙ ФИЛИАЛ ЗЕМЛИ

А теперь помечтаем. Перенесемся мыслью в будущее, от которого мы отдалены не годами, а десятилетиями…

Первая половина XXI зека — века поразительных открытий, увеличивающих могущество человечества…

Объединенное в единую дружную семью народов, человечество вступило на путь завоевания околосолнечного пространства. Первым освоенным небесным телом стала, конечно, Луна.

С земных космодромов на Луну регулярно отправляются пассажирские звездолеты. В их комфортабельных салонах пассажиры проведут всего двое суток. А те, кто спешит, могут лететь на космическом экспрессе — атомный звездолет доставит их на Луну за несколько часов.

На Луне построены первые города. Внешне они совсем не похожи на земные. Лунные здания выдолблены в горных массивах, надежно предохраняющих переселенцев с Земли от беспрерывной метеоритной бомбардировки. Это, скорее, огромные комфортабельные пещеры, вполне удовлетворяющие земным вкусам.

Каждое лунное здание разделено на герметически изолированные отсеки. Такая же изоляция от безвоздушного пространства предусмотрена и при входе в здание.

На Луне по-прежнему нет атмосферы. Но внутри лунных жилищ — чудесный, ароматный искусственный воздух, непрерывно очищаемый и восполняемый специальными машинами. Живительный кислород уже давно не завозится с Земли — его добывают в неограниченном количестве химическим путем из лунных пород.

Главную энергетическую базу лунного города составляют гигантские солнечные установки. Собираемая ими солнечная энергия преобразуется в электричество, которое создает в лунных жилищах вполне земной комфорт.

Сообщение между лунными городами осуществляется на реактивных везделетах. Они очень послушны и, подобно вертолету, опускаются на любую посадочную площадку.

Столицей Луны избран город, разместившийся внутри гористого вала кратера Платон. Вблизи него, на равнине лунного Моря Дождей, построен самый крупный лунный космодром.

Лунные колонисты (их, конечно, нельзя назвать колонизаторами) не чувствуют себя оторванными от Земли. Не только пассажирские и транспортные ракеты связывают оба мира — с помощью радиовидеотелефона житель Луны может легко переговариваться с жителем Земли. При этом оба не только слышат, но и отлично видят друг друга на экране космического телефона!

В лунных клубах проводятся телевизионные трансляции концертов с Земли. Не меньшим успехом пользуются на Земле лунные передачи — кто не соблазнится, спокойно сидя в кресле кабинета, посмотреть на экране телевизора: что же делается на Луне.

Луна превращена в филиал Земли, где человечество, умножая свою мощь, как и на Земле, покоряет природу.

Интереснейшая трудовая жизнь кипит на Луне. Там созданы научные институты по изучению лунных недр, космических лучей, лунной ракетной техники и многие другие. Конечно, среди них можно встретить и лунные астрономические обсерватории. Под их удивительно прозрачным пластмассовым куполом виднеются такие огромные оптические инструменты, о которых земные астрономы не могли и мечтать. А главное — нет атмосферы, мешающей при наблюдениях небесных тел применять колоссальные увеличения. Рядом видны исполинские радиотелескопы. Здесь они полностью воспринимают космическое радиоизлучение, которое земной атмосферой пропускается лишь в очень небольшой дозе.

Как много ценнейших ископаемых открыто на Луне! Какие изумительные исследования провели лунные физики! Ведь в условиях лунного мира получение вакуума, сверхнизких или очень высоких температур достигается легко и просто. Что же касается исследования космических лучей, то здесь ученые так далеко подвинули вперед атомную физику, что стало возможным омолодить Луну!

Этот необыкновенный проект был выдвинут молодым поколением «лунатиков». Так коренные жители Земли в шутку назвали тех, кто родился в лунных городах и потому был вправе считать Луну своей родиной.

«Да, мертвый лунный мир может и должен быть омоложен, — заявили молодые лунные патриоты. — Для этого необходимо создать вокруг Луны искусственную атмосферу. То, что казалось фантастическим нашим дедам и прадедам, теперь стало возможным. Мощные атомные установки, разбросанные по всей лунной поверхности, выделят из лунных поверхностных пород кислород и другие необходимые для жизни газы. Пройдут месяцы, может быть, годы, и Луну окутает сплошной атмосферный слой. Прольются первые дожди, появятся на Луне первые реки, они заполнят водой впадины современных „морей“ и „океанов“. На Луне расцветет органическая жизнь, перенесенная человеческим гением с Земли. Луна станет когда-нибудь второй Землей, колыбелью лунного человечества.

Конечно, из-за небольшой массы Луны ее искусственная атмосфера будет постепенно, хотя и очень медленно, улетучиваться в мировое пространство. Но утечку эту можно восполнять теми атомными установками — атмосферогенами, которые будут непрерывно продолжать свою работу.

Астрономические обсерватории и все те лаборатории, для которых атмосфера является помехой, будут вынесены на искусственные спутники Луны. А на самой Луне расцветет вполне „человеческая жизнь“. Луна может быть и будет омоложена!»

Примечания

1

Карту поверхности Луны можно найти в школьном учебнике астрономии, в книге Ф. Ю. Зигеля «Юный астроном», Детгиз, 1956, в «Справочнике астронома-любителя» П. Г. Куликовского, Гостехиздат, 1955, и других книгах.

Content

Зигель Феликс Пункт назначения Луна

ЗАГАДКИ ЛУННОГО МИРА

ПЕРВЫЕ РАЗВЕДКИ ЛУНЫ

ЛЮДИ НА ЛУНЕ

ЛУННЫЙ ФИЛИАЛ ЗЕМЛИ

Примечания