Люди на Луне [litres] - Виталий Юрьевич Егоров

Centaur врезался в донную часть затененного кратера Кабео, поднял облако пыли и газа, а наземные телескопы и спектрометры попытались определить содержание воды в выброшенном материале. В этом исследовании приняли участие несколько самых крупных телескопов мира, расположенных на Гавайях: 10-метровый телескоп Keck II, 8,2-метровый Subaru и 8,1-метровый Gemini North. Все они направили свои зеркала к южному полюсу Луны, чтобы увидеть падение ракетной ступени.

Разгонный блок Centaur ни один из наземных телескопов рассмотреть не мог, но ученые надеялись увидеть более масштабную вспышку, которую он должен был оставить при ударе о поверхность Луны на скорости 2,5 км/с. Но на полученных фотографиях рассмотреть вспышку удара не удалось. По расчетам она оказалась в 100 раз бледнее, чем окружающая лунная местность, ярко освещенная солнцем. Для нас данное исследование интересно самим фактом наблюдения Луны самыми крупными наземными обсерваториями.

Южный полюс Луны в съемке телескопа Keck II. W. M. Keck Observatory

Так, телескоп Keck II сумел рассмотреть приполярную область Луны в разрешении примерно 300 м. Телескопу с чуть меньшим диаметром – Gemini North – удалось получить более детальную картинку, рассмотрев примерно вдвое больше подробностей на поверхности, однако это все равно 150 м, что намного превосходит размеры оставленных на Луне модулей.

Южное приполярье Луны в съемке телескопа Gemini North. Gemini Observatory

Обращают свои антенны к Луне и радиотелескопы. Например, один из самых больших радиотелескопов мира, Arecibo, использовали для облучения естественного спутника Земли радиоволнами, а отражение принял стометровый телескоп обсерватории Green Bank. Для улучшения детализации изображений наблюдение провели во время суперлуния 2014 года, когда Луна была на минимальном расстоянии от Земли. В результате слаженной работы этих телескопов удалось увидеть Луну в необычном «свете», рассмотреть многие детали поверхности: геологические слои, потоки лунной лавы, подробности строения морей – и даже проникнуть под грунт на глубину в несколько метров. Однако разрешение радарных снимков получилось всего 0,75 км, т. е. никаких следов людей это исследование выявить не могло.

Море Ясности в радиозондировании телескопами Arecibo и Green Bank Telescope. NRAO

В конце 1960-х годов в Советском Союзе на Кавказе радиоастрономы начали возведение уникального телескопа с диаметром антенны 600 м – РАТАН-600. Во второй половине 1970-х годов он начал действовать и занялся изучением близких и дальних объектов, в том числе и Луны. Советские радиоастрономы обнаружили на ее видимой стороне пять заметных источников радиоизлучения. После некоторого недоумения, пришло понимание: это излучение американских систем длительного исследования Луны, оставленных экипажами Apollo 12, 14, 15, 16 и 17. Блоки приборов лунных экспериментов Apollo Lunar Surface Experiment Package (ALSEP) обеспечивались электропитанием от радиоизотопных термоэлектрических генераторов SNAP-27, которые позволяли приборам работать несколько лет после завершения пилотируемых полетов. Передача научной информации от сейсмометров, магнитометров, термометров, датчиков пыли, космической радиации и других приборов и наблюдалась советским радиотелескопом как излучение с поверхности Луны. Эксперимент ALSEP остановили в 1977 году, и с тех пор оттуда исчезли помехи для телескопа РАТАН-600.

В настоящее время на Земле самый большой действующий оптический инструмент – это Большой Канарский телескоп с главным зеркалом диаметром 10,4 м. Его характеристики также не позволят увидеть следы людей или лунные модули, впрочем, он и не пытался.

Сегодня начато строительство выдающегося астрономического инструмента: телескопа ELT (Extremely Large Telescope, Чрезвычайно большой телескоп) в Чили. Диаметр его главного зеркала будет достигать 39,3 метра. На Гавайях планируется строительство Тридцатиметрового телескопа (Thirty Meter Telescope, TMT), правда, со стройкой возникли проблемы неастрономического характера: местные островитяне не поддержали строительство.

Возможности этих будущих телескопов должны значительно превосходить предшественников. Если реальное разрешение будет соответствовать расчетному, то на Луне они смогут рассмотреть детали размером от 10 м. Это позволит увидеть самые большие рукотворные изделия на поверхности Луны в виде одной или нескольких точек.

Правда, для ELT и его будущих «одноклассников» могут возникнуть проблемы технического характера: Луна довольно сильный источник света и может быть слишком яркой для принимающих приборов обсерваторий.

Пока ELT строится, мы можем задуматься: почему существующие телескопы так редко смотрят на Луну?

Как уже упоминалось, современных астрономов и астрофизиков интересуют объекты и процессы, проходящие в дальнем космосе – у других звезд и в других галактиках. Иногда телескопы смотрят и на объекты Солнечной системы, но в особых случаях, например на Марс во время наиболее тесных сближений с Землей, на приближающиеся кометы или астероиды. Астрономам интересны редкие события в Солнечной системе – вроде падения кометы на Юпитер или разрушения астероидов.

Проекты телескопов ELT и TMT. ESO, TMT International Observatory

С точки зрения астрономов, Луна довольно спокойный объект и, самое главное, достаточно изученный. Естественный спутник Земли является самым изученным космическим телом после нашей планеты, и сегодня его продолжают исследовать при помощи окололунных спутников. Космические аппараты на низких окололунных орбитах способны рассмотреть Луну намного подробнее, чем это делают самые мощные телескопы Земли. То есть ученые не утратили интереса к Луне, но ее исследование продолжают планетологи и геологи при помощи окололунных спутников, спускаемых аппаратов и луноходов. Даже собранный 50 лет назад грунт продолжает исследоваться и приносить открытия. Астрономы же используют самые эффективные оптические средства для более далеких загадочных и неизученных областей Вселенной, а Луна только мешает этому своим ярким ночным светом.

А если на Луну взглянуть в космический телескоп Hubble?

КРАТКИЙ ОТВЕТ: Hubble неоднократно фотографировал Луну, и в том числе места посадок Apollo. Увидеть модули он не мог из-за физических ограничений – размера телескопа и расстояния до Луны, но само место посадки увидел.

Наземные телескопы редко проявляют интерес к Луне. Даже если бы они захотели рассмотреть ее – помешает земная атмосфера. Но в космосе летает астрономический гигант – телескоп Hubble; он над Землей, а значит, ближе к Луне, но главное – ему не мешает атмосфера нашей планеты. Что же он может увидеть?

Околоземный космический телескоп Hubble является на сегодня самым большим оптическим телескопом на орбите Земли и одним из самых производительных астрономических инструментов. За свою 30-летнюю историю он получил тысячи изображений Вселенной, но всего лишь несколько раз разворачивал свои камеры на Луну. Однажды это оказалось напрямую связано с программой Apollo.

Долина Таурус-Литтров – место посадки Apollo 17 – в съемке телескопа Hubble. NASA/ESA

Сравнение снимков места посадки Apollo 17, сделанных телескопом Hubble и окололунным космическим аппаратом LRO. Точное