Земля занебесная
Зачем мы продолжаем изучать лунный грунт
Прошлой ночью Китай запустил к Луне автоматическую станцию «Чанъэ-5» с возвращаемым модулем на борту. Планируется, что станция соберет на Луне около двух килограммов грунта и уже в декабре отправит их обратно. Последний раз лунную породу на Землю доставила советская миссия «Луна-24» в 1976 году, а экипаж последнего в истории «Аполлона» увез с собой несколько мешков с образцами — больше ста килограммов. Рассказываем, чем нас интересовала лунное вещество в разные годы и что нам от нее нужно на этом витке освоения космоса.
Долгое время ученые плохо представляли, на что похожа поверхность Луны. Если вы посмотрите на нее в бинокль или даже просто невооруженным глазом, то увидите, что она неоднородна. Часть диска будет неровной и светлой, а часть более гладкой и темной, чем-то напоминающей земные моря. Несколько столетий назад так думали и астрономы, и всерьез предполагали, что на Луне есть не только материки и океаны, но и, возможно, живые организмы.
Уже к середине XIX века было совершенно ясно, что это не так. А наблюдения 1940-х годов и первые снимки, сделанные искусственными спутниками, окончательно доказали, что водоемов на поверхности Луны ждать не стоит. Но однозначного ответа на вопрос о том, какова ее поверхность «на ощупь», не было. Полученные «бесконтактными» методами данные давали противоречивые результаты. Одни исследователи думали, что верхний слой небесного тела состоит из примитивного нерасплавленного материала, другие считали, что лунные моря засыпаны мелкозернистой пылью. Как вспоминал один из исследователей, снимки, полученные спутниками в конце 50-х — начале 60-х годов, напоминали «магическое зеркало», в котором каждый видел отражение собственной теории.
В ответ на орбитальный полет Гагарина президент США Джон Кеннеди убедил Конгресс и пообещал американцам высадить к концу десятилетия человека на Луну. СССР развивал собственную программу, конечной целью которой также была экспедиция космонавтов на поверхность Луны в 1969-1970 году. На этом этапе более точные сведения о свойствах лунного грунта получили конкретную прагматическую ценность — чтобы успешно посадить аппарат на Луну, надо было знать, на что именно он будет садиться. Собирали их исследователи — как советские, так и американские — с помощью роботизированных аппаратов.
На снимках некоторые участки лунной поверхности напоминали земные ландшафты. Это сходство, а также собранные в ходе наблюдений данные, легли в основу подготовки к миссиям. Во многом лунный грунт по своему внешнему виду напоминал рыхлые вулканические отложения, и поэтому, например, часть «лунных» полигонов СССР находилась на Камчатке.
В феврале 1966 года автоматическая межпланетная станция «Луна-9» совершила первую в мире успешную мягкую посадку на спутник Земли. Когда ученые планировали первые миссии на Луну, они всерьез опасались, что лунный грунт будет слишком легким и рыхлым, чтобы выдержать вес посадочного аппарата, и последний завязнет в нем. К великому облегчению ученых, поверхность оказалась достаточно твердой. А фотографии показали, что Луна покрыта среднего размера скалами, присыпанными порошкообразной пылью. Это позволило подтвердить «метеорно-шлаковую» теорию строения наружного покрова Луны, которая объясняла образование реголита дроблением, частичным расплавлением и спеканием лунных пород.
Позднее американские миссии Surveyor собрали более детальные данные о свойствах грунта, в том числе и о его химическом составе. Темные моря оказались схожи с земным базальтом — темной богатой железом магматической породой, а высокогорья возле молодого кратера Тихо оказались странным образом богаты алюминием.
Однако наиболее значимую роль в исследовании поверхности спутника сыграла программа «Аполлон». 20 июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили первую в истории высадку на поверхность Луны, во время которой они собрали 21,5 килограмма грунта и доставили их на Землю.