Земля – космос – Луна - Самарий Наумович Минчин

Снимки лунной поверхности (рис. 49 и 50), полученные автоматическими станциями «Луна-9» и «Сервейер», с примерно одинаковой разрешающей способностью позволили сделать выводы о некоторых общих свойствах лунного рельефа, типичных образованиях мелких деталей и микроструктуре поверхностного слоя для морских районов. В частности, они показали, что рельеф лунной поверхности (за исключением отдельных горных районов) более плавный, чем представлялся нам ранее по данным телескопических наблюдений.

Рис. 50. Снимок лунной поверхности, полученный аппаратом «Сервейер-1»

Интересной особенностью лунного рельефа является отмечаемое почти на всех изображениях, переданных с Луны, чрезмерное возвышение отдельных камней и некоторых элементов лунного грунта над поверхностью. Создается впечатление, что вокруг их основания более податливое вещество было убрано чьей-то аккуратной рукой. Как показывают расчеты, такой «рукой» могут являться микрометеориты, при ударе которых наблюдается отрицательный баланс массы. А именно, масса вещества, выбрасываемая с Луны (при взрыве метеорита от удара) с° скоростями, достаточными для преодоления лунного притяжения, превышает массу упавшего метеорита. Уносятся преимущественно наиболее мягкие породы; более твердые начинают обнажаться и выступать над поверхностью.

Обширный материал для понимания структуры лунного грунта и строения лунной поверхности дали также полеты на Луну пилотируемых кораблей «Аполлон» и автоматических научных станций «Луна-16» и «Луна-17». Были подтверждены мелкозернистый характер поверхностных лунных пород, некоторое увеличение их прочности и уменьшение пористости с углублением в грунт, изменение структуры в зависимости от рельефа. Так, например, экипаж корабля «Аполлон-11» отметил различную глубину погружения ног в поверхностный слой грунта: на горизонтальных площадках – в пределах 0,6 – 1,2 сантиметра; на краях кратеров 5 – 10 сантиметров; на склонах кратеров 15 – 18 сантиметров.

Колонка лунного грунта до глубины 35 сантиметров (по данным изучения образцов, доставленных на Землю станцией «Луна-16») представляет собой разнозернистый материал темного цвета. Структура грунта, тонкозернистая у поверхности, с глубиной, в нижней части колонки, становится крупнозернистой; средняя величина частиц размерами менее 1 миллиметра соответственно составляет 70 и 120 микрон. Ниже колонки в месте взятия образцов идет твердая горная порода.

Классификацию лунных пород, доставленных станцией «Луна-16», академик А. П. Виноградов предложил провести по следующим типам.

Базальтовые породы двух видов (определяемых условиями застывания базальтового расплава) – мелкозернистые и крупнокристаллические, составляющие четвертую часть всех крупнозернистых фракций.

Брекчии – сцементированные породы, образовавшиеся в результате уплотнения мелкораздробленного материала; многие брекчии намагничены; составляют до 40 процентов от общего числа частиц.

Спеки – спекшиеся частицы, образующие агрегаты сложной ветвистой структуры; их содержание в лунном грунте доходит до 20 процентов.

Стекла, остеклованные и ошлакованные частицы – пузыристое или гладкое остекловывание темных тонов (происходящее при очень быстром нагреве холодных ча. стиц); остекловано (полностью или частично) до половины лунных частиц.

Полевошпатные породы – белые поликристаллические зерна, содержащиеся в лунном грунте в незначительном количестве; застывшие капли различного цвета и формы, часто пустотелые (отмечено увеличение их содержания в мелких фракциях). Их образование происходит при температурах, превышающих температуру плавления горных пород и метеоритов.

Частицы металлического железа – изредка в виде отдельных осколков (очевидно, железных метеоритов) и мелких включений в брекчии и спеки.

Лунный грунт, доставленный на Землю станцией «Луна-20», в отличие от грунта в месте посадки станции «Луна-16» имеет более светлые и крупные частицы, в нем преобладают кристаллические породы с четкими гранями скола и сравнительно мало ошлакованных брекчий и сфероидов.

Качественно новым этапом в изучении строения и структуры лунной поверхности явились исследования подвижной комплексной научной лаборатории «Луноход-1» станции «Луна-17», которые дали громадный объем новой научной информации о различных участках целого района Луны в Море Дождей.

Создание самоходной лаборатории позволило сделать следующий шаг в изучении Луны – перейти к долговременному и детальному обследованию больших площадей лунной поверхности, характеристик лунных пород и окололунного пространства, а также использовать Луну как базу для астрономических наблюдений окружающего мира. Этот этап закономерно подготовлен исследованиями всех предыдущих автоматических лунных станций, которые позволили понять основные глобальные характеристики Луны и детальные параметры лунного грунта в отдельных точках.

Самоходный аппарат «Луноход-1» (наряду с другими "следованиями) провел изучение рельефа, строения и структуры наружного покрова Луны на значительной площади.

За период своего функционирования на Луне луноход прошел в общей сложности 10 540 метров пути, при этом им было преодолено несколько десятков кратеров разных по размерам и рельефу.

На всем пути следования луноход систематически передавал на Землю панорамы лунной поверхности, дающие картину ее строения; колея лунохода позволяет оценить и структуру грунта Луны (рис. 51) – по характеру деформации внешних слоев породы.

Во время передвижения лунохода непрерывно замерялись его крен и дифферент. Наибольшие наклоны лунной поверхности на склонах кратеров, преодолеваемые луноходом, достигали 25 градусов; кратеры с большими углами склонов луноход обходил.

По трассе движения лунохода неоднократно встречались россыпи камней размером до 15 сантиметров и более; их максимальная концентрация наблюдалась вокруг кратеров – очевидно выбросом из кратеров и определяется существование большинства скоплений камней.

Обнаружен новый тип лунных образований – террасы, возвышающиеся небольшими уступами над поверхностью; возможно, что эти сложные по профилю складки образовались при застывании излившейся из недр лавы.

Величина и рельеф района, обследованного луноходом за первые три лунных дня, хорошо иллюстрируются топографической схемой его движения (рис. 52). На схеме показаны характерные лунные образования по пути следования лунохода и пункты, в которых производился химический анализ грунта; топографическая съемка охватывает полосу шириной до 150 метров и протяженностью 3600 метров.

Вообще структура поверхности планет и их крупных спутников, лишенных плотной атмосферы, по мнению некоторых ученых, должна иметь много общего. Эта общность определяется тем обстоятельством, что основными формирующими рельеф факторами являются космические и эндогенные факторы, роль воды, а также эрозии – минимальна (в отличие от формирования рельефа на Земле). Такая точка зрения получила подтверждение после фотографирования Марса космическим аппаратом «Маринер-4»: поверхность Марса оказалась изрытой многочисленными кратерами и образованиями типа лунных морей.

Таким образом, изучение нашей ближайшей небесной соседки Луны может пролить свет на строение и структуру поверхности Меркурия и Марса, а также таких спутников некоторых планет Солнечной системы как Ганимед, Каллиосто, Ио, Европа, Тритон, Титан.

Рис. 51. Часть панорамы лунной поверхности, полученной самоходным аппаратом «Луноход-1»; видна колея, проложенная им при движении по лунной поверхности

Рис. 52. Схема передвижения «Лунохода-1»