Как уже упоминалось, на Земле маятник раскачивается с довольно высокой точностью, а незначительные вариации в скорости колебаний связаны с экваториальной выпуклостью планеты. Человек, стоящий на экваторе на уровне моря, находится немного дальше от плотного ядра Земли, чем тот, кто находится ближе к одному из полюсов. Использование маятника на Луне не дает осмысленного результата из-за феномена, называемого «маскон».
Термин «маскон» является аббревиатурой от «концентрации массы» и в данном случае относится к лунным регионам, где чрезвычайно плотный материал залегает под поверхностью, а не находится в ядре, как можно было бы ожидать. Из-за масконов космическим аппаратам очень трудно находиться на окололунной орбите без постоянной регулировки для компенсации перепадов тяготения. Некоторые наблюдатели считают, что это гравитационное минное поле было причиной всех проблем с первыми зондами, направлявшимися с учетом однородной гравитации.
Существование масконов было обнаружено после того, как американский аппарат «Орбитер-1» вышел на лунную орбиту 14 августа 1966 г. и отправил на Землю высококачественные снимки более 2 миллионов квадратных миль лунной поверхности, включая первые подробные изображения потенциальных мест для посадки запланированного космического полета «Аполлон».
Открытие гравитационных «горячих точек» на Луне произвело впечатление на человека, который является одним из величайших современных научных фантастов. Артур С. Кларк объединил силы с режиссером Стэнли Кубриком для съемок самого реалистичного фильма о космических путешествиях, появившегося до сих пор. Фильм «2001: космическая одиссея», премьера которого состоялась в апреле 1968 г., поразил зрителей всего мира замечательным видением будущего.
Сюжет фильма начинается миллионы лет тому назад, когда наши предки были обезьяноподобными существами, не обладавшими речью и орудиями труда. Землю посещает некая неизвестная сила в виде совершенно черного прямоугольного монолита, установленного вертикально. Когда приматы на рассвете начинают с любопытством ощупывать монолит, он каким-то образом перепрограммирует их мозг и начинает процесс, направляющий этих протолюдей на эволюционный путь интеллектуального развития. Когда камера движется вверх по поверхности монолита, Солнце и Луна возникают прямо над головой, словно перед началом затмения. Затем сцена перемещается к началу XXI в. – открытию мощной магнитной аномалии под поверхностью Луны в кратере Тихо Браге, где проводятся раскопки с целью обнаружить причину этого явления. Люди находят черный монолит Длиной около четырех метров; с Земли отправляется команда специалистов для исследования этого явно искусственного объекта.
Люди прибывают в кратер Тихо Браге на восходе Солнца. Облаченные в космические костюмы, они спускаются по пандусу в яму, где стоит монолит в нескольких метрах под поверхностью. Подобно людямобезьянам миллионы лет тому назад, руководитель команды доктор Флойд зачарован этим чуждым объектом и прикасается к нему рукой в перчатке. Спустя мгновение луч солнечного света проходит над краем ямы и освещает монолит, свидетельствуя об окончании темной лунной ночи, которая длится в течение двух земных недель. На этот раз, когда мы смотрим вверх от монолита, то видим Солнце и Луну, почти соприкасающиеся над головой. Внезапно объект выпускает сигнал в направлении одной из лун Юпитера (в первоначальном романе Кларка это был Япет, один из спутников Сатурна).
Оригинальная идея, выдвинутая Кларком, удивительно близка к реальному открытию лунных масконов, сделанному во время его работы над сценарием фильма. Сходство между магнитной аномалией Кларка и гравитационными аномалиями очевидно. Остается лишь гадать, знал ли Кларк об этом открытии и могло ли оно навести его на мысль, что некий передатчик, оставленный на Луне в далеком прошлом инопланетным разумом, подает сигнал, сообщающий этому разуму о том, что существа с планеты Земля стали достаточно разумными, чтобы достигнуть Луны и заметить серьезную аномалию.
Какая блестящая идея!
Если инопланетный разум действительно имел прямое отношение к эволюции людей от человекообразных обезьян до современников эры космических полетов, трудно найти лучший способ, чем установить систему раннего оповещения, подтверждающую наше интеллектуальное «созревание».
Когда фильм Кларка и Кубрика впервые овладел воображением миллионов, ни один человек еще не достиг Луны. Но в следующем году, менее чем за полгода до окончания срока, установленного президентом Кеннеди, коммандер Нейл Армстронг вступил на поверхность Луны (20 июля 1969 г.) и произнес знаменитую, хотя и слегка искаженную впоследствии фразу:
«Это один маленький шаг для человека, но гигантский прыжок для человечества».
Здесь следует упомянуть о том, что некоторые люди всерьез считают, что НАСА сфальсифицировало высадку на Луне и сняло фильм примерно с такими же декорациями, как у Стэнли Кубрика. Доказательства, которые они приводят, на первый взгляд могут показаться разумными, если, конечно, вы ничего не знаете о фотографиях Луны или об условиях, существующих на Луне. Эти идеи внезапно были представлены вниманию общественности 15 февраля 2001 г., когда студия Fox в США показала программу под названием «Теория заговора: была ли высадка на Луне?». Основная мысль заключалась в том, что в 1960-х гг. технология НАСА была слишком примитивной для пилотируемого полета к Луне, поэтому в киностудии был сфабрикован фильм о лунной миссии, призванный удовлетворить политические амбиции президента Кеннеди.
Для авторов программы обман был очевидным. Они указывали, что на снимках астронавтов на лунной поверхности видно совершенно черное беззвездное небо. Неужели оказалось слишком трудно изготовить соответствующие декорации? На самом деле ответ очень прост. Как известно любому фотографу, в одном снимке крайне трудно совместить очень яркие и очень тусклые объекты. Это значит, что если бы звезды на фотографии стали видны, то лунная поверхность и сами астронавты превратились бы в сплошной белый фон; фотоэмульсия на пленке не обладает достаточно широким динамическим диапазоном для одновременного охвата всей шкалы яркости.
Одним из других «доказательств» был аргумент о развевающемся флаге. Монтажеры из НАСА, по-видимому, оказались настолько тупыми, что из-за сильного сквозняка в студии американский флаг, установленный астронавтами, развевался на ветру. Как известно, на Луне нет атмосферы, и это доказывает, что съемки велись на Земле.
На самом деле флаг колыхался именно потому, что на Луне нет атмосферы. Когда астронавты устанавливали флагшток, они вращали его взад-вперед, чтобы он закрепился в лунной поверхности, из-за чего флаг стал мотаться из стороны в сторону. На Земле присутствие атмосферы быстро гасит это движение, потому что воздух поглощает энергию движущегося флага, тогда как в безвоздушном пространстве ничто не сдерживает его движение. Поэтому флаг может колыхаться в течение нескольких часов, пока энергия наконец не рассеется.
Каждый, кто серьезно рассматривал аргументы «за» и «против» настоящей пилотируемой лунной миссии, не может не отвергнуть все доказательства, выдвинутые конспирологами. Мы считаем, что заговоры реальны, так как люди устраивают их по всевозможным причинам, но миссия «Аполлона-11» определенно не принадлежит к этой категории.
Мы можем быть уверены, что двенадцать астронавтов, ходивших по Луне, в период с 1969 по 1972 г. действительно привезли на Землю 842 фунта лунных материалов в виде горных пород, образцов керна, гальки, песка и мелкой пыли из шести разных мест.
Последним человеком, ходившим по Луне, был Юджин Кернан в декабре 1972 г. Информация, собранная за эти три года, а также впоследствии, после запуска русских беспилотных аппаратов, не только значительно расширила наши знания о Луне, но и поставила много новых вопросов.
Ожидалось, что образцы, доставленные с Луны, докажут одну из существующих теорий о системе Земля – Луна. Если образцы пород с лунной поверхности значительно отличаются от земных пород, то это может подтвердить предположение о том, что Луна возникла в другой части Солнечной системы и была захвачена молодой Землей. Если же Луна во всех отношениях идентична Земле, тогда можно считать, что они возникли вместе и примерно в одно и то же время. Однако вскоре стало ясно, что обе теории ошибочны, и даже сейчас не существует логического объяснения происхождения Луны и ее нынешнего положения.
Запутанная теория «двойного большого столкновения» кое-как заполняет пустоту, чтобы мы не слишком беспокоились по поводу этого пробела в наших знаниях о Земле и ее ближайшей соседке. Хотя большинство людей считают эту довольно неуклюжую гипотезу правильной, даже те, кто разрабатывал ее, признают существование значительных неувязок. Все теории о происхождении Луны изобилуют проблемами, и ученые из Висконсинского университета указали на основные проблемы теории «большого столкновения»:
– Эта теория требует, чтобы вся Луна первоначально находилась в расплавленном состоянии и прирастала за счет дегазованного материала, то есть не объясняет недифференцированный состав нижней мантии Луны.
– Она требует, чтобы аккреция Луны происходила с участием того же источника кислорода, что и на Земле (предыдущий спутник Земли?).
– Она не объясняет уменьшения плотности под верхней мантией Луны.
– Она требует того, чтобы разделение Земли и ее будущего спутника, а также их столкновение произошло за 55 млн. лет, что соответствует расчетной модели лунного магматического океана.
– Она не учитывает кумулятивное воздействие многих крупных столкновений на ось вращения Луны.
Существует еще одна крупная проблема, связанная с продолжающимся замедлением вращения Земли. Очень точные астрономические измерения показывают, что продолжительность дня увеличивается примерно на одну-две тысячных секунды в день за 100 лет. Ранее считалось, что это увеличение полностью зависит от фрикционного воздействия приливов, вызываемых Солнцем и Луной. Но когда были предприняты попытки предсказать изменения позиции Луны на основе только этого эффекта, исследователи обнаружили, что расчеты вообще не согласуются с наблюдениями, здесь действовал какой-то другой фактор.
Этим фактором является железо, опускающееся к ядру Земли и таким образом изменяющее момент инерции и продолжительность дня. Когда этот фактор был принят во внимание и расчеты были проведены на основе приливного воздействия и изменения момента инерции из-за опускающегося железа, результаты совпали с наблюдениями. Но для согласования результатов было необходимо выдвинуть постулат о том, что из мантии к ядру каждую секунду опускается 50 000 тонн железа!
Несмотря на такой огромный объем, образование металлического ядра Земли все равно должно было продолжаться 500 млн. лет, а некоторые расчеты показывают, что оно могло длиться до 2 млрд. лет. Если этот вывод правилен (а у нас нет основания для сомнений), на первоначальном этапе существования Земли в ее внешних слоях было много железа. Поскольку Луна сформировалась на очень раннем этапе существования Земли, а возможно и раньше, любой материал, выброшенный с поверхности при мощном столкновении, должен был содержать большое количество железа, но на самом деле мы наблюдаем совсем иную картину.
Существует общее понимание, что, несмотря на интенсивное исследование природы Луны и все то, что известно о ее поверхности и составе ее пород, мы по-прежнему пребываем в неведении относительно ее происхождения, как было в то время, когда первый космический аппарат вышел за пределы земной атмосферы.
Как уже обсуждалось, анализ изотопов кислорода Доказал, что лунные и земные породы образовались на одинаковом расстоянии от Солнца, поэтому Луна определенно не является захваченным астероидом. Лунные породы содержат такие же элементы, как и земные, но в иных пропорциях. По сравнению с Землей Луна значительно обеднена тяжелыми металлами, что объясняет ее небольшую массу по сравнению с размером.
Полеты «Аполлона» выявили еще более странные обстоятельства.

«Хьюстон, у нас есть проблема»
Первые две команды «Аполлонов» высадились на гладкой поверхности лавовых морей, сравнительно молодых по лунным меркам, но теперь в НАСА хотели совершить посадку в более пересеченной местности на одной из возвышенностей, где астронавты могли бы изучить более древние районы Луны. Хотя специалисты не были готовы подвергать лунный модуль опасности при посадке в скалистой местности, отборочную комиссию заинтересовало место под названием холмы Фрамаура посреди Океана Бурь, образовавшие довольно ровную часть возвышенности.
Коммандер Джим Лоуэлл вместе с Джеком Свигер-том и Фредом Хейзом в этом полете составляли команду «Аполлона-13». Старт, состоявшийся 11 апреля 1970 г., прошел хорошо, развеяв худшие опасения тех, кто беспокоился о судьбе команды под несчастливым номером 13.
Через 55 часов и 55 минут (и в 13-й день месяца) все трое астронавтов услышали и ощутили то, что они впоследствии назвали «очень мощным ударом» по борту космического корабля. Команда и специалисты из центра управления полетами произвели быструю оценку состояния корабля, и вскоре стало очевидно, что две из трех топливных ячеек в служебном модуле вышли из строя. Никто не знал, что произошло, но не было никаких сомнений, что команда подвергается серьезной опасности.
Космонавтам нужен был кислород, вода и достаточное количество энергии для четырехдневного путешествия вокруг Луны и возвращения обратно на Землю. Теперь казалось, что всего этого явно не хватает. Кислород и водород обычно соединяются в топливных ячейках для выработки электричества и воды; поскольку в обоих кислородных резервуарах давление быстро падало, даже оставшаяся топливная ячейка не могла проработать достаточно долго. Без питания командного модуля приходилось положиться на систему управления лунным модулем для удаления излишков углекислого газа из кабины. Помимо перечисленных неприятностей, главный двигатель теперь тоже лишился подачи энергии.
Однако члены команды и специалисты из наземного персонала понимали, что им еще повезло. Несмотря на отчаянную ситуацию, инцидент произошел в начале полета и в распоряжении команды оставался полностью заправленный и снаряженный лунный модуль. Он имел собственный двигатель, который можно было использовать для возвращения домой, а запасов воды, кислорода и энергии хватало на четырехдневный полет вокруг Луны и возвращения на Землю.
Когда космический аппарат завернул за Луну в 164 милях над ее поверхностью, контакт с Землей был потерян и снова подхвачен наземными станциями слежения после того, как астронавты появились с другой стороны. Все услышали следующие слова: «Отсюда открывается фантастический вид… Вы можете видеть, где мы пролетаем».
В 20.09 ч по восточному стандартному времени 14 апреля «Аполлон-13» повернул домой, а третья ступень стартовой ракеты «Сатурн-5» весом 15 тонн полетела к Луне. Предполагалось, что она врежется в поверхность Луны с ударной силой, эквивалентной 11,5 тонны тринитротолуола. Эпицентр удара находился в 85 милях к запад-северо-западу от того места, где астронавты «Аполлона-12» установили сейсмометр.
В отчете НАСА говорится о реакции ученых на Земле, когда «Сатурн-5» врезался в лунную поверхность: «Луна зазвенела как колокол».
В ноябре 1969 г. члены команды «Аполлона-12» отделили посадочный модуль, врезавшийся в поверхность Луны после успешного выполнения своей программы и возвращения в командный модуль. Взрыв, мощность которого была эквивалентна примерно одной тонне тринитротолуола, привел к образованию ударных волн, достигших максимума через 8 минут и продолжавшихся в течение часа. Что до «Аполлона-13», то сейсмические сигналы после падения третьей ступени ракеты были в 20–30 раз сильнее и продолжались в четыре раза дольше. На этот раз максимальная интенсивность была достигнута через 7 минут, а реверберации продолжались в течение 3 часов 20 минут и распространились на глубину 25 миль. Это показывает, что Луна имеет необычно легкое ядро или вообще не имеет такового.
Команде «Аполлона-13» Хьюстон послал такое замечание: «Кстати, мы видим результаты, полученные от сейсмометра 12-й программы. Похоже, ваш бустер только что упал на Луну, и она немного покачнулась».
В отчете НАСА говорится о том, что информация, полученная в результате двух искусственных «луно-трясений», привела к пересмотру теории о строении лунных недр. Наибольшее удивление вызвало быстрое наращивание пиковых колебаний и продолжительные реверберации;
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25