Что нашли китайцы в 40-метровой скважине на обратной стороне Луны
По причине близости с Землей, Луна не раз подвергалась исследованиям дотошных ученых. Особенный интерес вызывала обратное полушарие спутника – так называемая «темная» сторона, которую спутница планеты постоянно прячет от земных наблюдателей. С тех пор как человек научился запускать в космос спутники, его целью было узнать, что именно находится за «занавесом».
А сравнительно недавно китайские ученые решили определить не только поверхность, но и состав обратной стороны. Что же удалось найти на глубине 40 метров? И чем так примечательно полушарие спутницы Земли, скрытое от наших глаз?
Малоизученная часть Луны
Пионерами в исследовании обратной стороны были ученые СССР. 27 октября 1959 года советские газеты опубликовали первые в истории изучения космоса снимки этой части Луны. Они были сделаны в том же году АМС «Луна-3».
Так советские ученые положили начало исследованиям в этой области. На основе данных изображений создали первый лунный глобус. В дальнейшем было сделано еще больше фотографий загадочной части Луны.
Однако они стали причиной новых вопросов, ответы на которые не даны по сей день. Например, сотрудники НАСА выявили, что кора скрытого полушария Луны имеет большую толщину. Разница составляет около 10-20 км.
Кроме того, исследователи обнаружили, что поверхность обратной стороны частично состоит из пород мантии. Данный факт дал пищу для новых размышлений. Некоторые ученые выдвинули предположения о том, что Луна в прошлом столкнулась с другим спутником планеты или с крупным астероидом, в результате чего мантия вышла наружу и смешалась с материей коры.
Кроме того, на Луне можно наблюдать особые образования, называющиеся морями. Они сформировались после извержений, во время которых на поверхность спутника изливалась базальтовая лава. Благодаря более жидкой консистенции, лава распределялась равномерно и в результате образовала довольно гладкие бассейны.
Однако на «темной» стороне Луны находится только два таких моря. Почему это так, ученые еще не выяснили. Более того, это полушарие намного чаще подвергалось ударам метеоритов, о чем свидетельствуют многочисленные кратеры.
Причины таких отличий остаются загадкой. И ученые пытаются ее разгадать уже не один десяток лет. В последнее время в этом особенно преуспели китайские исследователи.
Они не только сделали эксклюзивные фото прямо с поверхности обратной стороны Луны, но и решили изучить ее глубинный состав. Для этого была вырыта 40-метровая скважина. Что именно удалось обнаружить?
Какие тайны хранит Луна?
В январе 2019 года на вулканический пик Рюмкера, расположенный на территории Океана Бурь (обратная сторона Луны) приземлился зонд «Чанъэ-4». Он был разработан китайскими инженерами и стал первым аппаратом, посетившим это таинственное полушарие. Для более тщательного изучения состава и рельефа поверхности, вместе с зондом доставили луноход «Юйту-2».
Он оснащен видеокамерой, геологическим радаром для исследования грунта и инфракрасным спектрометром, который помогает изучать минералы. Так же луноход оборудовали особым прибором, определяющим влияние солнечного ветра на лунную поверхность. Данный шаг стал новой вехой в космических исследованиях.
Одной из главных миссий аппарата является исследование кратера Фон Карман. Он является самым малоизученным участком на поверхности Луны. А что же удалось обнаружить на глубине?
Поверхность обратной стороны оказалась довольно пористой. Первые 12 метров лунного грунта были однородными. На глубине 24-40 метров обнаружили булыжник и реголит, который по составу очень напоминает обычный песок.
Ученые предполагают, что данный слой образовался из перемешанных осколков пород, некогда извергнутыми из близрасположенных кратеров. Однако базальтовый слой обнаружить так и не удалось. И даже встроенный в аппарат георадар не смог выявить его присутствие в недрах Луны.
Таким образом, ученым пока не удалось определить точную модель строения спутника Земли. Однако это не было единственной миссией посланного зонда и лунохода. Совсем недавно в рамках специального эксперимента ученым удалось вырастить картофель и некоторые другие культуры в грунте, имитировавшем лунный реголит.
Поэтому зонд «Чанъэ-4» доставил на поверхность Луны трехкилограммовый контейнер с картофелем и семенами резуховидки Таля. Теперь исследователи нацелены на то, чтобы вырастить данные культуры в естественных условиях спутника Земли.
«Огромная тайна» обнаружена на обратной стороне Луны
Международная команда астрофизиков обнаружила таинственную и грандиозную структуру, скрывающуюся на обратной стороне Луны, которая напоминает груду металла, в пять раз превышающей по массе самый большой из Гавайских островов.
Команда исследователей обнаружила аномалию, сопоставив данные миссии NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) с топографической съемкой лунного разведывательного аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter.
Полученные данные помогли уточнить сделанные ранее расчеты толщины коры кратера и плотности мантии. В результате был обнаружен странный избыток подземной массы.
По словам соавтора исследования Питера Джеймса из Университета Бэйлора, эта таинственная структура, вероятно, связана с образованием кратера в далеком прошлом.
Несмотря на то, что на поверхности она практически незаметна, аномалия, похоже, оказывает довольно сильное влияние на формирование ландшафта. В частности, ученые обратили внимание на любопытную овальную геологическую депрессию, которая находится почти в километре от кратера.
Согласно второй гипотезе аномалия, возможно, представляет собой остатки металлического ядра древнего небесного тела, врезавшегося в Луну. Если оно было достаточно крупным, то его массы и энергии хватило бы для образования огромного кратера и разделения лунной массы на разные слои.
Такой сценарий не исключен на стадии формирования, когда внешние скалистые слои Луны еще не были достаточно прочными. Вторая гипотеза может помочь в изучении самого процесса формирования планет.
Этот нечеткий снимок ужасного качества — первая в истории фотография обратной стороны Луны. Она была сделана ровно 60 лет назад, 7 октября 1959 года, советским аппаратом «Луна-3». Всего в течение 40-минутного сеанса съемки было сделано 29 кадров с расстояния 63–67 тысяч километров от Луны.
Из-за проблем со связью и несовершенства технологий на Земле удалось принять и расшифровать только 17 кадров, но и их хватило, чтобы получить массу информации: в ходе тщательного анализа было обнаружено 499 деталей рельефа. В поле зрения попала часть видимой с Земли стороны Луны (нужно напомнить, что из-за либраций с Земли можно увидеть больше половины ее поверхности — примерно 59%), поэтому около ста из этих деталей уже были известны. На фотографии это левая треть лунного диска. Например, в этой области хорошо различимы несколько лунных морей (исторически более темным участкам лунной поверхности дают названия разных водоемов): Море Кризисов (темное пятно слева почти у края диска), правее него Море Краевое, под которым — Море Смита.
Бросается в глаза, что обратная сторона Луны гораздо более светлая и практически лишена морей. В этом смысле астрономы получили от «Луны-3» (или от самой Луны) большой сюрприз. Всего на видимой стороне насчитывают 21 море, которые вместе с другими элементами лунной «гидросферы» занимают 31,2% поверхности этой стороны. На обратной стороне — только два моря (которые занимают менее 1% ее поверхности) и несколько более мелких озер. Эти моря попали на снимок: Море Москвы находится немного выше и правее центра кадра, Море Мечты — внизу, чуть левее самой нижней точки диска. Также на обратной стороне есть три озера (более мелких темных образования): Озеро Удовольствия, Озеро Одиночества, Озеро Забвения.
С Морем Москвы связан забавный случай: его название, данное советскими учеными после обработки полученных «Луной-3» снимков и составления первого атласа обратной стороны Луны, не вписывалось в сложившуюся за несколько десятилетий до этого традицию наименования лунных морей, согласно которой в основном использовались слова, либо обозначающие душевные состояния, либо непосредственно связанные с водой. На проходившей в 1961 году ассамблее Международного Астрономического Союза эту ситуацию разрешил французский астроном Одуэн Дольфюс, остроумно заметивший, что Москва — это, по сути, тоже душевное состояние.
Расположенное на нижней половине диска темное пятно, которое на этом снимке лежит под Морем Москвы, — кратер Циолковский (светлое пятнышко у него по центру — это его центральная горка).
Разумеется, сейчас мы располагаем гораздо более качественными фотографиями Луны. Степень детализации позволяет, например, разглядеть на снимках, сделанных аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), следы «Лунохода-1» и его посадочную платформу (см. картинку дня Открытка с Луны).
Фотография обратной стороны Луны, сделанная аппаратом LRO примерно с того же ракурса, что и первое фото. Изображение с сайта lroc.sese.asu.edu
Еще один важнейший результат миссии «Луны-3» — впервые был осуществлен гравитационный маневр. Траектория была рассчитана так, чтобы притяжение Луны развернуло станцию обратно к Земле. Заодно должна была повернуться ее орбитальная плоскость, позволив принимать сигнал от станции с территории СССР. Без такого маневра пришлось бы потратить много топлива на то, чтобы развернуть станцию.
На этом сложности, стоявшие перед разработчиками, не заканчивались. 60 лет назад еще не было цифровых фотоаппаратов — снимать можно было только на пленку, а для передачи сигнала на таком расстоянии не было мощных компактных антенн. В итоге передача изображений на Землю происходила в два этапа. Сначала пленка проявлялась прямо на борту аппарата с помощью автоматической проявочной станции. Затем она сканировалась фототелевизионным устройством «Енисей», после чего изображение фотографии обратной стороны Луны передавалось на Землю по радиоканалу. Кстати, интересно, что использовалась устойчивая к радиации и перепадам температуры пленка, которую буквально добывали из сбитых над территорией СССР американских разведывательных зондов WS-119L. На Земле прием осуществлялся несколькими способами, но удачным оказалось только применение камеры с бегущим лучом.
В то, что можно получить удачный снимок Луны, не верили даже ученые, работавшие над созданием аппарата. Один них, астроном А. Б. Северный, утверждал, что радиация испортит все снимки. Когда С. П. Королеву принесли снимок обратной стороны Луны, он написал на обороте: «Уважаемому А. Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Королев. 7 октября 1959 года».
Обратная сторона Луны уже давно становится объектом теорий заговора и различных мифов. Но, слава богу, у ученых сегодня есть достаточно информации, чтобы опровергнуть большинство из этих догадок. Итак, мы составили список из 8 самых важных фактов об обратной стороне спутника Земли, которые вам обязательно нужно знать.
Эту часть Луны нельзя увидеть
Обратная сторона Луны не видна с Земли. Период обращения Луны вокруг Земли равен периоду ее же вращения вокруг своей оси, поэтому к Земле она обращена всегда одной стороной.
Обратная сторона Луны на самом деле не темная
Знаменитые слова «dark side of the Moon» — это образное выражение. Обратная сторона Луны вовсе не является темной: все стороны естественного спутника Земли освещаются Солнцем одинаково.
Первая фотография обратной стороны Луны
Впервые обратная сторона Луны была сфотографирована советской АМС «Луна-3», запущенной 4 октября 1959 года ракетой-носителем «Восток-Л». 7 октября 1959 года во время сеанса фотографирования двумя объективами была заснята почти половина поверхности Луны (одна треть — в краевой зоне, две трети — на обратной невидимой с Земли стороне). Изображения — после проявки пленки на борту — были переданы с помощью фототелевизионной системы на Землю. Прием сигнала осуществляла Симеизская обсерватория в Крыму.
Как удалось получить первый снимок обратной стороны Луны?
Успешной передачи изображения удалось достичь только одним методом — съемкой камеры бегущего луча на кинопленку. Однако качество сигнала было плохим, были высоки уровни шумов.
У обратной стороны Луны есть карта
Тем не менее на основании полученных материалов в 1960 году была подготовлена первая в истории карта обратной стороны Луны, содержавшая сотни деталей поверхности. Вслед за этим совместно с институтом им. Штернберга и ЦНИИГАиК был подготовлен первый глобус Луны с изображением 2/3 поверхности обратного, невидимого с Земли, полушария. 22 августа 1961 года Международный астрономический союз официально утвердил названия деталей рельефа обратной стороны Луны, данные советскими учеными.
Невидимая сторона Луны отличается от видимой
Основные отличия обратной стороны Луны от видимой с Земли — в преобладании на ней материкового рельефа над морями и в обилии кратеров. Здесь находится лишь два моря: Море Москвы и Море Мечты. Однако в списке крупнейших по диаметру лунных кратеров первые девять расположены именно на обратной стороне Луны.
Ближняя и дальняя стороны Луны когда-то считались относительно похожими. Но благодаря космическим миссиям за последние шесть десятилетий ученые обнаружили, что они имеют существенно отличающиеся особенности, многие из которых связаны с геологической активностью Луны. На самом деле, наблюдения показали, что только около 1% дальней стороны Луны покрыто кратерами, образовавшимися в результате вулканической активности на Луне. Это резко контрастирует с ближней стороной объекта, где на долю таких кратеров приходится 31%.
Лунный заяц, картофель и звезды: тайны обратной стороны Луны
Другая сторона
Двигаясь вокруг недалекой и к тому же довольно массивной Земли, Луна стабилизируется в ее гравитационном поле и оказывается постоянно развернута к нам одной и той же стороной. Небольшие колебания оси позволяют лишь иногда увидеть самый край противоположного полушария. Окинуть его взглядом человечество сумело лишь в 1959 году, когда советский зонд «Луна-3» облетел спутник и прислал первые снимки с той стороны. Фантастические повести об укрывшейся там лунной цивилизации, конечно, не подтвердились.
Но обратная сторона преподнесла другой сюрприз: она оказалась совсем непохожей на ту Луну, которой мы привыкли любоваться в небе. Астронавт экспедиции Apollo 8 Уильям Андерс, которому в 1968 году довелось в числе первых увидеть обратную сторону спутника своими глазами, сказал, что она напоминает песочницу после детского дня: практически лишенная ровных участков, густо испещренная кратерами.
Китайская миссия Chang’e 4 – первая на обратной стороне Луны
Гладкие лунные моря покрывают почти треть видимой стороны, но только 1% обратной. Из более чем 20 этих обширных, залитых темным вулканическим базальтом равнин целиком на обратной стороне находятся только два – море Мечты и море Москвы. Здесь вообще много знакомых нашему уху топонимов, появившихся после первых пролетов советских аппаратов, а затем и в первом атласе, подготовленном Академией наук СССР в 1960 году. Кратеры Иоффе и Белопольский, Вавилов и Титов – обратная сторона Луны усеяна воронками намного гуще, чем видимая. Все выглядит так, будто с одного бока молодая Луна остыла раньше, а с другого еще долго периодически заливалась лавой, которая стирала следы случайных метеоритов.
Нехватки в моделях, объясняющих эту странность, нет. Так, различия полушарий могли появиться после удара особо крупного обломка Тейи – гипотетического небесного тела, которое лишь незадолго до того само столкнулось с Землей и привело к появлению Луны. А в 2016 году «двуличие» связали с дополнительным потоком тепла, который получала видимая сторона еще молодого спутника от Земли. В результате обратная сторона охлаждалась и конденсировалась быстрее и оказалась толще, так что столкновения с метеоритами оставляли на ней лишь шрамы. Видимая же долгое время была слишком тонка, и многие удары заставляли ее кору трескаться, вызывая разливы тогда еще расплавленной магмы и образование многочисленных видимых с Земли морей.
Их темные пятна вызывают в памяти туманные образы и многим напоминают кролика – и «кролики» на Луне действительно имеются: именно в честь мифического нефритового зайца Юйту называются китайские луноходы, а вся серия китайских лунных миссий носит имя его небесной хозяйки Чанъэ. Очередная из них – Chang’e 4 – стала первой в истории, отправленной для высадки на обратной стороне Луны.
1. Телескоп и база
Различия между видимой и обратной сторонами Луны отражаются и в разных подходах к их будущему освоению. Первая привлекает своей доступностью и удобством связи с Землей, и где-нибудь здесь вскоре начнется создание постоянной базы. Обратная сторона – изолированное царство тишины и вечного покоя, не нарушаемого ни беспрерывным радиошумом Земли, ни геологической активностью. Астрономы питают большие надежды на установку здесь огромного (вплоть до 100 км в диаметре) телескопа, который сможет вести наблюдения, недоступные для других инструментов. Однако для миссии Chang’e 4 научные задачи далеко не главное. Как и вся китайская лунная программа, она носит скорее технический характер. Тем не менее ее работа затрагивает оба эти направления: новые наблюдения и эксперименты пригодятся и для строительства обитаемой станции, и для работы перспективного мегателескопа.
2. Сорочий мост
В 61 500 км за Луной находится условная точка либрации L2 – одно из мест, где притяжения Луны и Земли уравновешивают друг друга и центробежную силу. Расположенный здесь зонд останется на месте, а все, оказавшееся поблизости, будет испытывать слабую тягу к этой точке. Так и почти полутонный зонд Queqiao («Сорочий мост») описывает круги вокруг L2, двигаясь по гало-орбите, чтобы постоянно удерживать в видимости и Землю, и обратную сторону Луны, где работает спускаемый аппарат. Это позволяет поддерживать связь с миссией, недоступной для прямых коммуникаций, а заодно проводить астрономические наблюдения. Queqiao стартовал на борту ракеты Long March 4C и прибыл к цели еще в июне 2018 года, став первым зондом, работающим на такой необычной орбите. На борту он доставил пару 45-килограммовых микроспутников Longjiang для изучения поверхности Луны. Автоматический запуск первого прошел неудачно, однако Longjiang-2 благополучно вышел на расчетную траекторию.
_t_310x206.jpg "Лунтик что на обратной стороне луны. Смотреть фото Лунтик что на обратной стороне луны. Смотреть картинку Лунтик что на обратной стороне луны. Картинка про Лунтик что на обратной стороне луны. Фото Лунтик что на обратной стороне луны")
