Місячний заєць, картопля і зірки: таємниці зворотного боку Місяця

Вперше зворотний бік Місяця людство побачило в середині ХХ століття, а побачивши, було вражене тим, як несхожа вона на звичну видиму. Лише тепер до неї відправлена складна, багатоскладова місія, готова здійснити м’яку посадку і розглянути цей бугристий, всіяний кратерами ландшафт поблизу.

Вперше зворотний бік Місяця людство побачило в середині ХХ століття, а побачивши, було вражене тим, як несхожа вона на звичну видиму. Лише тепер до неї відправлена складна, багатоскладова місія, готова здійснити м’яку посадку і розглянути цей бугристий, всіяний кратерами ландшафт поблизу.

Роман Фішман

Інша сторона

Рухаючись навколо недалекій і до того ж досить масивної Землі, Місяць стабілізується в її гравітаційному полі і виявляється постійно розгорнута до нас однією і тією ж стороною. Невеликі коливання осі дозволяють лише іноді побачити самий край протилежної півкулі. Охопити його поглядом людство зуміло лише в 1959 році, коли радянський зонд «Луна-3» облетів супутник і прислав перші знімки з тієї сторони. Фантастичні повісті про укрывшейся там місячної цивілізації, звичайно, не підтвердилися.

Але зворотна сторона запропонувала інший сюрприз: вона виявилася зовсім не схожою на ту Місяць, якої ми звикли милуватися в небі. Астронавт експедиції Apollo 8 Вільям Андерс, якому в 1968 році довелося в числі перших побачити зворотний бік супутника своїми очима, сказав, що вона нагадує пісочницю після дитячого дня: практично позбавлена рівних ділянок, густо поцяткована кратерами.

Китайська місія chang’e 4 — перша на зворотному боці Місяця

Гладкі місячні моря покривають майже третина видимої сторони, але тільки 1% зворотного. З більш ніж 20 цих великих, залитих темним вулканічним базальтом рівнин цілком на зворотному боці знаходяться тільки два — море Мрії і море Москви. Тут взагалі багато знайомих нашому вуху топонімів, які з’явилися після перших прогонів радянських апаратів, а потім і в першому атласі, підготовленому національною Академією наук СРСР в 1960 році. Кратери Іоффе і Білопольський, Вавілов і Титов — зворотна сторона Місяця вкрита воронками набагато густіше, ніж видима. Все виглядає так, ніби з одного боку молодий Місяць охолола раніше, а з іншого ще довго періодично заливалася лавою, яка прала сліди випадкових метеоритів.

Нестачі в моделях, що пояснюють цю дивину, немає. Так, відмінності півкуль могли з’явитися після удару особливо великого уламка Тейи — гіпотетичного небесного тіла, що лише незадовго до того сам зіткнувся з Землею і призвело до появи Місяця. А в 2016 році «лукавство» пов’язали з додатковим потоком тепла, який отримувала видима сторона ще молодого супутника від Землі. У результаті зворотна сторона охолоджувалася і конденсувалася швидше і виявилася товщі, так що зіткнення з метеоритами залишали на ній лише шрами. Видима ж довгий час була дуже тонка, і багато удари змушували її кору тріскатися, викликаючи розливи тоді ще розплавленої магми і утворення численних видимих із Землі морів.

Їх темні плями, що викликають у пам’яті туманні образи і багатьом нагадують кролика — і «кролики» на Місяці дійсно є: саме в честь міфічного нефритового зайця Юйту називаються китайські місяцеходи, а вся серія китайських місячних місій носить ім’я його небесної господині Чан’е. Чергова з них — chang’e 4 — стала першою в історії, відправленої для висадки на зворотному боці Місяця.

Цікаве в мережі

1. Телескоп і база

Відмінності між видимою та зворотного сторонами Місяця відображаються і в різних підходах до їх майбутнього освоєння. Перша приваблює своєю доступністю і зручністю зв’язку з Землею, і де-небудь тут незабаром почнеться створення постійної бази. Зворотна сторона — ізольоване царство тиші і вічного спокою, не порушуваної ні безперервним радиошумом Землі, ні геологічної активністю. Астрономи покладають великі надії на встановлення тут величезного (аж до 100 км в діаметрі) телескопа, який зможе вести спостереження, недоступні для інших інструментів. Однак для місії chang’e 4 наукові завдання далеко не головне. Як і вся китайська місячна програма, вона носить скоріше технічний характер. Проте її робота зачіпає обидва ці напрями: нові спостереження і експерименти знадобляться і для будівництва населеної станції, і для перспективного мегателескопа.

2. Сорочий міст

У 61 500 км за Місяцем знаходиться умовна точка либрации L2 — одне з місць, де тяжіння Місяця і Землі врівноважують один одного і відцентрову силу. Розташований тут зонд залишиться на місці, а все, що опинилося поблизу, буде відчувати слабку тягу до цієї точки. Так і майже півтонний зонд Queqiao («Сорочий міст») описує кола навколо L2, рухаючись по гало-орбіті, щоб постійно утримувати в видимості і Землю, і зворотну сторону Місяця, де працює апарат. Це дозволяє підтримувати зв’язок з місією, недоступною для прямих комунікацій, а заодно проводити астрономічні спостереження. Queqiao стартував на борту ракети Long March 4C і прибув до мети ще в червні 2018 року, ставши першим зондом, що працюють на такій незвичайній орбіті. На борту він доставив пару 45-кілограмових мікросупутників Longjiang для вивчення поверхні Місяця. Автоматичний запуск першого пройшов невдало, однак Longjiang-2 благополучно вийшов на розрахункову траєкторію.

3. Спуск в кратер

Основна частина місії стартувала 7 грудня з космодрому Січан з допомогою ракети-носія Long March 3B. 3 січня апарат повинен здійснити м’яку посадку в басейні Південний полюс — Ейткен, найдавнішою і найбільшою на Місяці ударної структурі, поблизу гладкого і округлого кратера Кишеню діаметром близько 180 км. Товщина кори в цій області невелика, що обіцяє непогані перспективи вивчення мантійних порід. Сам 3,6-тонний модуль копіює попередню місію chang’e 3, він навіть був проведений в якості дублера, але з тих пір пройшов серйозну модернізацію і став важчим на цілих три рази. Крім декількох камер, апарат несе нові наукові інструменти, виготовлені партнерами з Європи, — наприклад, спектрометр LFS для реєстрації спалахів, створюваних ударами сонячних частинок об поверхню Місяця. Живиться зонд від бортового радіоізотопного термоелектрогенератора (РИТЭГа).

Модуль

4. Місячний заєць

З легким відкидним рейках з спускного модуля на поверхню викотиться ще один колишній дублер chang’e 3, невеликий місяцехід. Як і його попередник, «місячний заєць» Yutu, він рухається на шести колесах, оснащений парою сонячних панелей і тарілкою антени, хоча і втратив його роботизованої руки-маніпулятора. 140-кілограмовий ровер розмірами 1,5 х 1,0 х 1,1 м несе інфрачервоний спектрометр і георадар для картографування поверхні лежать нижче структур, а також шведський аналізатор ASAN для спостереження за взаємодією сонячного вітру, реголіту і місцевих магнітних полів. Оснащений він і камерами, включаючи панорамну — точно таку, як і та, що допомогла попереднього «зайцеві» надіслати на Землю приголомшливі знімки.

Луноход Yutu

5. Заглянути на глибину

Фахівці відзначають, що місія не надто добре озброєна для проведення хімічного аналізу, і крім вивчення магнітних явищ головне її науковий напрям становить геофізика — розуміння внутрішнього пристрою і минулого Місяця. Chang’e 4 вивчить структуру зворотного боку і дозволить провести додаткові порівняння з видимою, набагато більш вивченою. Можливо, він дозволить навіть встановити вік усього величезного кратера Південний полюс — Ейткен і краще зрозуміти, що сталося при тому колосальному ударі, який залишив цю низину. Базальтова лава, покриває місце посадки, повинна розповісти про внутрішній складі Місяця і її практично затихшем вулканизме.

Частина повної 360-градусної панорами, знятої зондом chang’e 3 в грудні 2013 року, кілька днів спустя після успішної посадки на видимій стороні Місяця.

6. Проростити розсаду

Допомогти творцям майбутньої місячної бази повинен експеримент, заради якого на борту посадкового модуля розміщено цілу 3-кілограмовий герметичний контейнер. Заповнений водою, яйцями комах (включаючи шовкопрядів), насінням картоплі і невибагливою резуховидки Таля, він вперше дозволить безпосередньо перевірити, як будуть проростати рослини і розвиватися тварини в «місячному парнику». Теоретично все розраховано таким чином, щоб перші виробляли стільки ж кисню, скільки спалювали другі, і на якийсь час ця біосистеми повинна стабілізуватися. За розвитком місячного саду буде стежити відеокамера.

Цікаве в мережі

7. Прислухатися до зірок

Багато астрономи з особливим нетерпінням чекають результатів роботи розміщеного на борту chang’e 4 радіоспектрометра — фактично це перший телескоп, який запрацює на зворотному боці Місяця. Спостереження в радіодіапазоні від 0,1 до 40 МГц провести з Землі неможливо із-за впливу атмосфери, а апарат спробує розглянути міжзоряний газ Чумацького Шляху саме в цих хвилях. Через ретранслятор орбітального модуля Queqiao зібрані дані будуть передані для обробки вченим. Можливо, саме за такою схемою через кілька десятиліть на звороті запрацює повноцінний стаціонарний телескоп.

Стаття «Місячний заєць, картопля і зірки» в журналі «Популярна механіка»
(№2, Лютий 2019).
Источник