Місяць - супутник Землі

Пілотовані космічні апарати "Аполлон" були наступними в американській програмі досліджень Місяця. Після "Аполлона" польоти на Місяць не проводилися. Ученим довелося задовольнятися продовженням обробки даних від автоматичних і пілотованих польотів у 1960 - е і 1970 - е роки. Деякі з них передбачали експлуатацію місячних ресурсів у майбутньому і направили свої зусилля на розробку процесів, що змогли б перетворити місячний ґрунт у матеріали, придатні для будівництва, для виробництва енергії і для ракетних двигунів. При плануванні повернення до досліджень Місяця без сумніву знайдуть застосування як автоматичні, так і пілотовані космічні апарати.

Людина на Місяці.

Робота над цією програмою почалася в США наприкінці 60 - х років. Було прийняте рішення здійснити політ людини на Місяць і його успішне повернення на Землю протягом найближчих десяти років. Улітку 1962 року після тривалих дискусій прийшли до висновку, що найбільш ефективним і надійним способом є вивід на навколомісяцеву орбіту комплексу в складі командно - обчислювального модуля, до складу якого входять командний і допоміжний модулі, і місячного посадкового модуля. Першочерговою задачею було створення ракети носія, здатної вивести не менш 300 тонн на навколоземну орбіту і не менш 100 тонн на навколомісяцеву орбіту. Одночасно велася розробка космічного корабля “Аполлон”, призначеного для польоту американських астронавтів на Місяць. У лютому 1966 року “Аполлон” був випробуваний у безпілотному варіанті. Однак те, що відбулося 27 січня 1967 року, перешкодило успішному проведенню програми в життя. У цей день астронавти Э. Уайт, Р. Гаффи, В. Гриссом загинули при спалаху полум'я під час тренуванню на Землі. Після розслідування причин іспити відновилися й ускладнилися. У грудні 1968 року “Аполлон - 8 (ще без місячної кабіни) був виведений на селеноцентрическую орбіту з наступним поверненням в атмосферу Землі з другою космічною швидкістю. Це був пілотований політ навколо Місяця. Знімки допомогли уточнити місце майбутньої посадки на Місяць людей. 16 липня “Аполлон - 11” стартував до Місяця і 19 липня вийшов на місячну орбіту. 21 липня 1969 на Місяці уперше висадилися люди - американські астронавти Н. Армстронг і Э. Олдрин, доставлені туди космічним кораблем "Аполлон-11. Космонавти доставили на Землю кілька сотень кілограмів зразків і провели на Місяці ряд досліджень: виміру теплового потоку, магнітного полючи, рівня радіації, інтенсивності і складу сонячного вітру (потоку часток, що приходять від Сонця). Виявилося, що тепловий потік з надр Місяцю приблизно втроє менше, ніж з надр Землі. У породах Місяця виявлена залишкова намагніченість, що вказує на існування в Місяця в минулому магнітного полючи. На Місяці були залишені прилади, що автоматично передають інформацію на Землю, у сейсмометри, що реєструють коливання в тілі Місяця. Сейсмометри зафіксували удари від падінь метеоритів і “місяцетрясіння” внутрішнього походження. По сейсмічним даним було встановлено, що до глибини в кілька десятків кілометрів Місяць складений щодо легкою “корою”, а нижче залягає більш щільна “мантія”. Це було видатне досягнення в історії освоєння космічного простору - уперше людин досяг поверхні іншого небесного тіла і пробув на ньому більш двох годин. Слідом за політ корабля “

Аполлон - 11” до Місяця протягом 3.5 - х років було спрямовано шість експедицій (“Аполлон - 12” - “Аполлон - 17”), п'ять з який пройшли цілком успішно. На кораблі “Аполлон - 13” з - за аварії на борті довелося змінити програму польоту, і замість посадки на Місяць був зроблений її обліт і повернення на Землю. Усього на Місяці побувало 12 астронавтів, деякі пробули на Місяці кілька доби, у тому числі до 22 годин поза кабіною, проїхали на самохідному апараті кілька десятків кілометрів. Ними був виконаний досить великий обсяг наукових досліджень, зібрано понад 380 кілограмів зразків місячного ґрунту, вивчення яких займалися лабораторії США й інших країн. Роботи над програмою польотів на Місяць велися й у СРСР, але в силу декількох причин не були доведені до кінця. Тривалість сейсмічних коливань на Місяці в кілька разів більша, ніж на Землі, видимо, зв'язана із сильною тріщинуватістю верхньої частини місячної “кори”.У листопаду 1970 АМС “Місяць-17” доставила на Місяць у Море Дощів місячний самохідний апарат "Місяцехід-1", що за 11 місячних днів (чи 10.5 місяців) пройшов відстань у 10 540 м і передав велику кількість панорам, окремих фотографій поверхні Місяця й іншу наукову інформацію. Установлений на ньому французький відбивач дозволив за допомогою лазерного променя вимірити відстань до Місяця з точністю до часток метра. У лютому 1972 АМС “Місяць-20” доставила на Землю зразки місячного ґрунту, вперше узяті у важкодоступному районі Місяця. У січні 1973 АМС “Місяць-21” доставила в кратер Лемонье (Море Ясності) “Місяцехід-2” для комплексного дослідження перехідної зони між морськими і материковими рівнинами. “Місяцехід-2” працював 5 місячних днів (4 місяці), пройшов відстань близько 37 кілометрів.

Місячний ґрунт.

Усюди, де робили посадки космічні апарати, Місяць покритий так називаним реголітом. Це різнозернистий уламково-пиловий шар товщиною від декількох метрів до декількох десятків метрів. Він виник у результаті дроблення, перемішування і спікання місячних порід при падіннях метеоритів і мікрометеоритів. Унаслідок впливу сонячного вітру реголіт насичений нейтральними газами. Серед уламків реголіту знайдені частки метеоритної речовини. По радіоізотопах було встановлено, що деякі уламки на поверхні реголіту знаходилися на тому самому місці десятки і сотні мільйонів років. Серед зразків, доставлених на Землю, зустрічаються породи двох типів: вулканічні (лави) і породи, що виникли за рахунок роздроблення і розплавлювання місячних утворень при падіннях метеоритів. Основна маса вулканічних порід подібна з земними базальтами. Очевидно, такими породами складені всього місячного моря. Крім того, у місячному ґрунті зустрічаються уламки інших порід, подібних із земними і так називаним KREEP - порода, збагачена калієм, рідкоземельними елементами і фосфором. Очевидно, ці породи являють собою уламки речовини місячних материків. “Місяць-20” і “Аполлон-16”, що зробили посадки на місячних материках, привезли відтіля породи типу анортозитів. Усі типи порід утворилися в результаті тривалої еволюції в надрах Місяця. По ряду ознак місячні породи відрізняються від земних: у них дуже мало води, мало калію, натрію й інших летучих елементів, у деяких зразках дуже багато титана і заліза. Вік цих порід, обумовлений по співвідношеннях радіоактивних елементів, дорівнює 3 - 4.5 млрд. років, що відповідає найдавнішим періодам розвитку Землі.