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.

---

Следующий раз нога человека ступила на Южный полюс только в 1956 г. Начинался Международный геофизический год (1957–1958), и ученые сразу нескольких стран обосновались в Антарктиде, организовав постоянную базу «Амундсен — Скотт» на Южном полюсе. Вдруг все поняли, что Антарктида нужна и что уже есть средства для почти безопасного ее изучения. С той поры прошло еще полвека, и теперь нам трудно понять, как могли мы обходиться без Антарктиды. Оказалось, что это одно из лучших мест в мире для астрономических наблюдений, что только там можно построить уникальный ледяной нейтринный телескоп, что аэростаты замечательно летают вокруг Южного полюса, измеряя реликтовое излучение Вселенной, что зловещая озоновая дыра рождается именно там, что подо льдами Южного полюса скрыто реликтовое озеро Восток, возможно, с неизвестными науке формами жизни. А где главные запасы питьевой воды, где шельф, богатый нефтью? Так вот, оказывается, что такое Антарктида! А поначалу казалось — только побывать и вернуться…

Кто знает, не эта ли судьба ждет нас и на Луне. После первого «спортивно — политического» рывка к Луне мы не возвращались туда почти 40 лет, но в ближайшие годы уже с новой техникой намерены вернуться, и теперь уже — надолго. К Луне появился интерес не только у государственных, но и у частных организаций. По крайней мере, в одном смысле Луна не имеет конкурентов: ведь даже если бы Земля внезапно исчезла, Луна как летала вокруг Солнца, так и продолжала бы летать, практически по той же земной орбите. Если мы хотим что‑то сохранить на случай глобальной катастрофы, то лучше всего доставить это на Луну.

Не я первый выступаю с подобным предложением: человечество уже в состоянии, с одной стороны, понять неизбежность космических катастроф, а с другой — попытаться защитить от них хотя бы часть нашей цивилизации. Как минимум, две важнейшие вещи требуют защиты и сохранения — генофонд нашей биосферы и культурное наследие человечества. (Культура здесь понимается в широком смысле: не только как произведения искусства, но как весь багаж знания и опыта человечества, включающий ремесла, науку, архивы…) Чтобы сохранить эти уникальные достижения природы (генофонд) и человека (культуру), нужно решить две проблемы — как их «упаковать» и в какое безопасное место спрятать. В пределах Земли такие попытки предпринимаются: строятся музеи, библиотеки, подземные хранилища семян и т. п. Но хотелось бы иметь подобные хранилища и за пределами Земли.

До сих пор в космосе размещались очень скромные информационные базы: это несколько «посылок» внеземным цивилизациям, отправленных на борту межпланетных зондов «Пионер» и «Вояджер» (NASA). На «Пионерах» было отправлено графическое послание — попросту говоря, рисунок, информационным объемом около 10 килобайт. Послание, отправленное через 5 лет с «Вояджерами», было значительно богаче: каждый из аппаратов несет видеодиски объемом порядка 100 мегабайт, на которых классическим эдисоновским способом записаны 118 статических изображений, а также несколько часов звуковой информации: музыка, голоса людей, птиц, зверей и шумы природы.

Авторам посылки на «Вояджерах» потребовалось изрядное напряжение сил, чтобы составить и уместить в объеме одной грампластинки емкое и уравновешенное послание неведомым братьям по разуму от лица всех землян. Но за прошедшие три десятилетия плотность упаковки информации повысилась на много порядков. Поэтому сегодня уже можно не ломать голову над содержанием послания, а просто отправить всю письменную и электронную информацию, созданную человечеством. Это не так уж много — всего около 1018 байт. Зато тот, кто эти данные получит, сможет узнать о нас не меньше, чем мы сами знаем о себе. Такой панинформизм вполне оправдан, ибо гарантирует небесплодность существования цивилизации. Ведь одной из целей подобного проекта является сохранение наших текущих знаний для будущих поколений человечества: разместив несколько экземпляров этой энциклопедии за пределом Земли, но не слишком далеко от нее, то есть на Луне, мы гарантировали бы сохранность плодов своего разума от всяческих катаклизмов.

Для создания такой энциклопедии американские специалисты по связи К. Роуз и Г. Райт (Rose Ch., Wright G. // Nature, 2004, № 431, p. 47–49) предложили самый современный способ — сканирующий туннельный микроскоп, манипулирующий отдельными атомами. Он может делать записи, в частности атомами ксенона на никелевой подложке. В принципе такой метод записи позволяет достичь плотности упаковки информации до 7,5×1025 бит/кг (при использовании легких атомов лития и бериллия). Это выше, чем, например, в молекуле РНК вируса полиомиелита (3,6×1024 бит/кг). Но даже если использовать для запаса надежности по 1 тыс. атомов никеля на бит, создавая элементарные метки размером в нанометр, то все равно плотность упаковки получается невероятно высокая: около 1022 бит/кг. Поразительно: вся культура человечества будет представлена в суперэнциклопедии весом всего в 1 г! Правда, чтобы ее прочитать, понадобится весьма дорогой сканирующий туннельный микроскоп.

Понятно, что подобный мини — кристалл памяти нельзя «голышом» оставить в космосе на тысячи лет, поскольку его структура будет повреждена космическими лучами. Для защиты от них кристалл должен быть укрыт броней не хуже земной атмосферы, имеющей при многокилометровой толщине среднюю поверхностную плотность 1 кг/см2. Для хранения такого архива человеческой культуры прекрасно подойдет Луна. Там же можно разместить и хранилище генофонда нашей биосферы. В результате Луна станет надежным информационным банком. Как видим, для Луны могут найтись самые неожиданные применения.

Рис. 8.1. Первый в истории снимок Земли от Луны, полученный 23 августа 1966 г. в 16:35 по Гринвичу американским зондом «Lunar Orbiter I» и переданный по радиоканалу на Землю. Именно в таком виде он исследовался учеными и демонстрировался публике в течение 40 лет. Однако недавно американские специалисты решили заново обработать старые материалы. В рамках проекта LOIRP (Lunar Orbiter Image Recovery Project) аналоговые видеозаписи были преобразованы в цифровую форму и подвергнуты современным методам очистки и выравнивания изображения (рис. 8.2).

Итак, перед теми, кто решил осваивать Луну, стоят уже вполне конкретные задачи. Нужно готовить научные и технические кадры для этой работы. Нужно собирать и систематизировать уже имеющийся опыт, анализировать старые удачи и просчеты, на новом техническом уровне изучать ранее добытый материал. Нужно создавать не уникальные, а серийные автоматические лаборатории — пенетраторы, луноходы и спутники связи для их обслуживания. Пора подумать о лунной системе глобального позиционирования типа GPS, поскольку заблудиться на Луне довольно легко. Нужно разработать автоматические приборы для исследования условий астрономических наблюдений на поверхности Луны и подобных ей тел, причем для наблюдений не только в оптическом, но также в ИК- и радиодиапазонах. Лунные полюсы могут оказаться еще более благоприятным местом для таких наблюдений, чем Антарктида.

Нам нужны грамотные специалисты по исследованию планет. Нужно готовить качественные учебники, научные обзоры, справочники, научно — популярные книги, расширять олимпиады и конкурсы для школьников и студентов, готовить радио- и телепередачи по этой тематике. Учитывая, что отечественная наука в области изучения планет отнюдь не лидирует, нужно организовать стажировки молодых ученых в крупных планетологических центрах США и Европы, а также закупить современную западную литературу по планетологии и организовать ее перевод на русский язык.

Рис. 8.2. Полученный в конце 2008 г. результат обработки снимка (рис. 8.1) поражает своим великолепным качеством. Он равноценен новой экспедиции к Луне.

Каждое поколение видит перед собой непокоренные рубежи, которые предстоит преодолеть именно ему. В XIX веке люди научились плавать под водой и передвигаться по суше быстрее любого животного. В XX веке научились летать, достигли всех, самых недоступных точек Земли, отправили роботов ко всем планетам Солнечной системы, а сами посетили Луну. Что же осталось XXI веку? Какие рубежи будут преодолены? Мы узнаем об этом не раньше, чем закончится этот век. И кто сказал, что он в чем‑то уступит предыдущим столетиям?

Освоение новых континентов всегда притягивало к себе людей активных, талантливых, авантюрных по складу характера. Освоение новой планеты открывает перед нами те же перспективы. Пора заняться Луной всерьез.

БЛАГОДАРНОСТИ

При подготовке этой книги, кроме результатов нашей собственной многолетней работы по изучению Луны, мы в большом объеме использовали государственные источники информации, размещенные на сайтах и в публикациях NASA. Это справочные данные о Луне и истории астронавтики, фото- и видеозаписи, доставленные астронавтами на Землю, аудиозаписи переговоров ЦУПа и астронавтов в полете и на поверхности Луны. Использовались аналитические предполетные документы и послеполетные научные отчеты NASA, а также ряд американских публицистических работ, основанных на исследовании документов и личном общении с членами экипажей кораблей «Аполлон». Очень полезными оказались и частные сайты энтузиастов истории астронавтики, потративших много сил на скрупулезное восстановление мельчайших деталей программы «Аполлон» и сделавших собранные и созданные ими материалы широко доступными.