Земля – космос – Луна - Самарий Наумович Минчин
Аналогичное воздействие на лунный грунт могут оказать и метеориты (включая мельчайшие): при их ударе о поверхность возможно местное закипание лунного грунта с образованием пузырчатой структуры.
Все это обусловливает и вторую оптическую особенность наружного покрова Луны, а именно, низкое альбедо (отражение) лунной поверхности, равное в среднем 7 процентам, которое для земных пород наблюдается лишь в вулканических шлаках.
Спектральные и колориметрические наблюдения Луны, а именно, измерения распределения энергии в спектре отраженного Луной излучения, позволили определить цвет и альбедо отдельных образований, что дает представление о некоторых параметрах лунных пород путем сравнения с цветом и альбедо земных пород.
Спектрофотометрия помогла разобраться в очень интересном явлении, наблюдавшемся в районе кратера Альфонс известным советским астрономом Н. А. Козыревым в ночь со 2 на 3 ноября 1958 года. Полученные спектры говорили о том, что в районе кратера Альфонс происходило истечение газа, в спектре которого отмечены яркие эмиссионные линии углерода (Сг).
Широкое и эффективное применение получили в последнее время радиометрические методы изучения Луны. И если инфракрасное излучение дает представление лишь о температуре наружной поверхности Луны, то радиометрия позволяет определить температуру на различных глубинах от поверхности.
Советскому ученому В. С. Троицкому с сотрудниками удалось в несколько раз повысить точность измерений радиоизлучения Луны применением нового способа калибровки аппаратуры: в качестве эталона радиоизлучения использовалась «искусственная Луна» в виде диска с угловым размером, равным угловому размеру Луны.
Наиболее «молодым» методом исследования Луны является радиолокационный (кроме, конечно, метода, использующего автоматические космические станции); этот метод состоит в регистрации и анализе отраженных Луной радиосигналов, посылаемых к ней с Земли.
Радиолокация позволяет определять расстояния до Луны с погрешностью не более одного километра, т. е. точнее, чем астрономические методы.
С помощью радиолокационных методов исследования удается определять коэффициенты отражения радиоволн от лунной поверхности, законы рассеяния радиоволн различных длин, что дает возможность судить о структуре лунного грунта, породах, из которых он состоит, и некоторых других его физических параметрах.
Однако все наземные методы исследования Луны по своей результативности не идут ни в какое сравнение с методами непосредственного изучения Луны с близкого расстояния или с ее поверхности – при помощи научного оборудования, доставляемого средствами космической техники.
За десять лет исследований Луны с помощью автоматических станций ученые получили о ней гораздо больше научной информации, чем за все время ее изучения с поверхности Земли.
Можно ожидать, что в недалеком будущем автоматические космические аппараты позволят человеку не только провести детальные научные исследования Луны, но и перейти к практическому использованию ее материальных ресурсов.
НАУЧНОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ОСВОЕНИЯ ЛУНЫ
ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ
Естественно, что в объеме одного раздела невозможно исчерпывающим образом осветить все стороны изучения и эксплуатации нашего природного спутника. Мы ограничимся основными научными исследованиями, которые могут быть выполнены на Луне, а также некоторыми практическими задачами ее освоения.
Вследствие относительной близости к Земле, наличия факторов космического воздействия, небольшой силы тяжести на поверхности, вакуума, возможности сравнительно легко получать большой диапазон температур – наш древний спутник может явиться весьма полезной внеземной лабораторией и научной станцией.
Дело не только в том, что мы приобретаем еще одну опорную научно-исследовательскую базу, аналогичную организованной, например в Антарктиде, а в том, что мы на Луне получаем новые условия для наблюдений и научных экспериментов. Это связано как с отсутствием атмосферы, существенно затрудняющей изучение внеземных объектов и постановку некоторых экспериментов, так и с возможностью непосредственного исследования и использования соседнего с нами крупного небесного тела. Насколько это важно, видно из того, что наземными средствами невозможно исследовать не только обратную сторону Луны и ее недра, но и поверхностные ее сгои; спектральный анализ, открытый свыше 100 лет тому назад, позволил определить химический состав самосветящихся объектов (типа звезд), атмосфер планет, межзвездного газа, но до применения космической техники даже состав лунного грунта оставался неизвестным.
Эффективность использования Луны может быть повышена, если в будущем в ее освоение, помимо автоматов, включится и человек.
Поэтому не удивительно, что уже в настоящее время разрабатываются и создаются проекты постоянных обитаемых лунных баз.
Прежде чем перейти к изложению основного содержания раздела, рассмотрим несколько вопросов, определяющих успешность жизнедеятельности человека на Луне. Главным образом это – наличие энергетических и сырьевых ресурсов, возможность создания необходимых помещений в специфических лунных условиях с учетом отсутствия атмосферы.
Последнее обстоятельство потребует строгой герметизации жилых помещений, оранжерей и других сооружений, в которых необходимо наличие газовой среды. Часть работы в условиях вакуума персоналу лунных баз придется выполнять в специальных скафандрах.
Обеспечение деятельности человека на Луне – особенно в условиях суровой двухнедельной ночи – определяет повышенные энергетические потребности, удовлетворение которых привозными средствами значительно бы сузило круг задач, решаемых на Луне. Каковы же лунные энергетические возможности в сравнении с земными?
Исторически так получилось, что на Земле основным источником энергии служит органическое топливо: сначала дрова, потом каменный уголь, торф, природный горючий газ и нефть; применение гидравлической и атомной энергии, хотя и возрастает, однако имеет относительно скромные размеры. Тепло земных недр и солнечный лучистый поток в качестве энергетических источников используются в незначительных количествах по следующим причинам. За сотни миллионов лет природа приготовила нам громадные запасы дешевого и доступного топлива, образовавшегося из растительных останков. Повсеместная утилизация тепла недр Земли нерентабельна в связи с тем, что повышение температуры с углублением на один километр составляет лишь 30° С; использование горячей воды и пара из подземных источников для сооружения геотермических станций оказывается целесообразным только в сейсмически активных районах, где эти источники близки к поверхности.
Применение солнечной энергии осложняется рядом обстоятельств: около 40 процентов солнечной радиации отражается в мировое пространство (в основном облаками и снежно-ледовым покровом Земли); примерно 30 процентов расходуется на испарение воды и подъем ее паров в атмосферу. Подходящий к поверхности солнечный поток очень неравномерен: ослабляется облачностью, изменяется в
