Александр Марков - Путешествия к Луне

• Название: Путешествия к Луне
• Автор: Александр Марков
• Издательство: «Физико–математическая литература» МАИК «Наука/Интерпериодика»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-9221-1105-8

Книга рассказывает о Луне: о ее наблюдениях с помощью телескопа, об изучении ее поверхности и недр автоматическими аппаратами и о пилотируемых экспедициях астронавтов по программе «Аполлон». Приведены исторические и научные данные о Луне, фотографии и карты ее поверхности, описание космических аппаратов и детальный рассказ об экспедициях. Обсуждаются возможности изучения Луны научными и любительскими средствами, перспективы ее освоения. Книга предназначена тем, кто интересуется космическими исследованиями, приступает к самостоятельным астрономическим наблюдениям или увлечен историей техники и межпланетных полетов.

На лицевой стороне переплета: ракета «Сатурн-5» перед своим первым стартом. Раннее утро 9 ноября 1967 г. Готовится беспилотный запуск «Аполлона-4» на околоземную орбиту.

На последней стороне переплета: фото убывающей Луны, полученное 15 января 1999 г. с помощью 67–мегапиксельной камеры, установленной на 2,2–метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили (ESO Press Release 02/99. http://www.eso.org/public/outreach/press‑rel/pr-1999/pr-02–99.html).

На переднем форзаце: вид Земли с орбиты. Снимок выполнен экипажем «Аполлона-11» в начале лунной экспедиции.

На заднем форзаце: панорама Луны, восходящая Земля и командный модуль «Аполлона-16». Снимок сделан с посадочного модуля после разделения.

---

Первая «Полная карта Луны» в масштабе 1:5 000 000 на 9 листах, составленная под руководством Ю. Н. Липского на основе наземных фотографий и снимков «Луны-3» и «Зонда-З», была издана в 1965 г. На ней впервые изображено 95 % поверхности Луны. Область, ограниченная параллелями ±60°, построена в произвольной цилиндрической проекции, приполярные области даны в азимутальной проекции в масштабе 1:10 000 000. Вдвое меньший масштаб объясняется отсутствием в то время материала на высокие широты. В произвольной цилиндрической проекции искажения углов не превышают ±5° в пределах широт ±50°. На параллели 60° угловые искажения менее 14°, а площади искажаются в гораздо меньшей степени, чем, например, в проекции Меркатора. Второе издание «Полной карты Луны» вышло в 1969 г. При ее создании использовались также снимки «Лунар Орбитеров», а приполярные области показаны в масштабе 1:5 000 000. Привязка снимков обратной стороны в единой системе селенографических координат проводилась в Отделе исследований Луны и планет ГАИШ. Третье издание карты вышло в 1979 г. В нем использованы данные всех летавших к Луне зондов и экспедиций «Аполлон». Особое внимание при изображении рельефа уделялось отображению образований морского типа, кратеров с затопленным дном, лучевых систем и кратерных цепочек. Переданы такие характерные для лунных кратеров особенности, как небольшая по сравнению с диаметром глубина кратеров, малая по сравнению с глубиной высота вала, большая крутизна внутреннего склона по сравнению с внешним. Цветовая гамма «Полной карты Луны» выбиралась с учетом естественного цвета лунной поверхности и с целью наиболее выразительно изобразить рельеф. Яркостные особенности лунной поверхности на карте показаны вариациями тона цветовой отмывки (кстати, установлено, что светлоту лунного материала определяет химический состав пород). Каталог лунных наименований на русском и латинском языках был составлен с помощью библиографических отделов библиотеки МГУ и Большой советской энциклопедии.

«Полная карта Луны» предназначена как для ученых, исследующих Луну, так и для широкого круга интересующихся Луной. Навигационная проекция карты позволяет использовать ее для нанесения следов траекторий искусственных спутников Луны и проектирования космических экспериментов. Она используется как основа для нанесения на нее различной информации, описывающей свойства поверхности и ее геологическое строение. «Полная карта Луны» стала основой для создания многих специальных карт: «Тектонической карты Луны» (НИЛЗарубежгеология, 1969 г.), серии геолого — морфоло- гических карт Луны (Геологический институт АН СССР, 1969 г.), «Карты вулканических форм Луны» и «Структурно — геологической карты» (1974 г.). По «Полной карте Луны» проводились исследования для выявления закономерностей размещения лунных образований и их взаимосвязей, вычислялись площади морских образований и крупных кратеров. На основе измерения координат и диаметров кратеров по этой карте создан «Морфологический каталог кратеров Луны». Используя оригиналы отмывки рельефа этой карты, мы подготовили «Полную карту Луны» в масштабе 1:10 ООО ООО на одном листе, содержащую справочные данные о Луне, сведения о площадях морских образований, данные об основных этапах исследования Луны и карту распределения лунных пород. Второе дополненное издание этой карты вышло в 1985 г.

Как известно, наилучшим образом передает внешний вид планеты ее глобус. Только на нем в неискаженном виде можно представить взаимное расположение и относительный размер элементов поверхности. В СССР глобусы Луны масштаба 1:10 ООО ООО издавались в 1967, 1969,1974,1979,1984 и 1989 гг. В каждое издание вносились изменения в наименованиях в соответствии с решениями Международного астрономического союза. Оригиналы глобуса Луны готовились в виде 12 сегментов, охватывающих зоны в 30° по долготе и ±80° по широте, а также двух приполярных областей в прямой азимутальной равнопромежуточной проекции. По специальному заказу в 1970 г. было подготовлено несколько глобусов Луны диаметром 1 м 30 см. Новые возможности в создании глобусов появились с применением термопластичных материалов, когда сразу формируется целое полушарие. Такой глобус был подготовлен в 1990 г. при участии ПКО «Картография», ГАИШ и ЦНИИГАиК.

Рис. 5.26. Селенографы Ж. Ф. Родионова и В. И. Чикмачев у сконструированного в ГАИШ унифицированного мультиплекса (1970 г.), позволяющего оптическим путем восстанавливать связки проецирующих лучей, существовавших в момент съемки. С помощью этого прибора получали фотоизображения, выправленные за кривизну и наклон, осуществляя привязку снимков космических аппаратов «Зонд -3, -6…8» и кораблей «Аполлон-8, -11, -13»

Своеобразными картографическими произведениями стали топографические схемы и планы, составленные в Институте космических исследований АН СССР по панорамам лунной поверхности, полученным зондами «Луна-9» и «Луна-13», а также топографические схемы маршрутов «Лунохода-1» и «Лунохода-2». Это первые в истории топографические съемки, выполненные на лунной поверхности телефотометрами — приборами, совершенно необычными для традиционных методов. Поэтому был разработан оригинальный способ обработки изображений, полученных сканирующими системами. Топопланы и топосхемы, составленные по данным налунной съемки, были использованы для изучения микроструктуры лунной поверхности и ее генезиса, в частности для изучения процессов переноса вещества и кратерообразования.

Полеты АМС «Зонд-6», «Зонд-7» и «Зонд-8» стали новым этапом в изучении лунной поверхности. По снимкам этих зондов были составлены детальные карты обширных областей Луны. Рельеф на них показан отмывкой в сочетании с условными знаками, отражающими возрастную и морфоструктурную характеристики лунного ландшафта. В 1973 г. по снимкам «Зонда-8», демонстрирующим восточный сектор обратной стороны Луны от кратера Эйткен до Моря Восточного, были созданы фотокарты в ГАИШ и МИИГАиК. На второй карте рельеф дополнен горизонталями, проведенными через 500 м. А фотокарта, составленная в ГАИШ на унифицированном мультиплексе и сферическом экране, освобождена от перспективных искажений, при этом сеть селенографических координат нанесена В. И. Чикмачевым на уже выправленные изображения.

Наряду со съемками Луны из космоса в 1970–1980–е гг. продолжалось изучение видимого полушария по наземным снимкам. Так, в обсерватории Харьковского университета под руководством Η. П. Барабашова была подготовлена серия карт в масштабе 1:5 000 000: «Карта альбедо видимого полушария Луны», «Фотометрическая карта видимого полушария Луны», «Карта цвета видимого полушария Луны». В Абастуманской астрофизической обсерватории (Грузия) под руководством В. П. Джапиашвили был создан «Поляриметрический атлас Луны».

Многие из лунных карт, изданных в США, оцифрованы и доступны через интернет. Например, на сайте Лунно — планетного института (Lunar and Planetary Institute) можно найти следующие карты: LPC в масштабе 1:10 000 000, LMP 1:5 000 000, LM и LAC серии в масштабе 1:1 000 000, LEM 1:2 500 000. Особый интерес представляет карта серии LTO из ортофотомозаик космического корабля «Аполлон» с горизонталями в масштабах от 1:250 000 до 1:10 000. Высокая точность плановой привязки этой серии карт, а также то, что горизонтали проведены на ней через 100 м, позволяет использовать эту серию при анализе новой информации для выявления корреляций с рельефом местности. На сайте http://astrogeology.usgs.gov/Projects/LunarConsor- tium размещены карты альбедо, возраста поверхности и геологические карты, созданные на основе изображений с «Лунар Орбитер», карты полутоновой отмывки рельефа, многоспектральная мозаика космического аппарата «Галилео», карты, построенные по данным экспедиции «Аполлон».

Рис. 5.27. Окрестности Гор Агриколы на фотокарте из серии LTO. Этот район Океана Бурь, расположенный к северо — западу от кратера Аристарх, считается очень перспективным для будущих экспедиций, поскольку там под поверхностью могут находиться лавовые трубы, где можно поместить лунную базу.

По материалам съемки космического зонда «Клеметина» американская служба геологической съемки (USGS) предприняла создание контрольной сети Clementine Lunar Control Network (CLCN). Эта сеть основана на измерениях пересекающихся точек на 44 ООО изображений, привязанных к 22 узловым точкам видимой стороны, отнесенным к сфере радиуса 1736,7 км с центром в центре масс Луны. В результате обработки данных была получена сеть опорных точек[4], которую затем использовали для создания контрольной сети основы карт и мозаик изображений с промежутком в 100 м.[5] В 2002 г. USGS подготовила карты Луны в масштабе 1:10 000 000 с цветной шкалой высот и отмывкой рельефа[6]. Глобальная сеть контрольных точек Unified Lunar Control Network 2005 (ULCN 2005), созданная при поддержке программы НАСА Planetary Geology and Geophysics, является наиболее точной, поскольку она основана на фотограмметрической обработке 43 866 снимков «Клементины» и более ранних данных о трехмерном положении 272 931 точек. Оригинальное программное обеспечение, использованное для создания ULCN 2005, было разработано Rand Corporation (Davies и др.) и затем модифицировано USGS Astrogeology.