действительно привезли на Землю 842 фунта лунных материалов в виде горных пород, образцов керна, гальки, песка и мелкой пыли из шести разных мест.
Последним человеком, ходившим по Луне, был Юджин Кернан в декабре 1972 г. Информация, собранная за эти три года, а также впоследствии, после запуска русских беспилотных аппаратов, не только значительно расширила наши знания о Луне, но и поставила много новых вопросов.
Ожидалось, что образцы, доставленные с Луны, докажут одну из существующих теорий о системе Земля – Луна. Если образцы пород с лунной поверхности значительно отличаются от земных пород, то это может подтвердить предположение о том, что Луна возникла в другой части Солнечной системы и была захвачена молодой Землей. Если же Луна во всех отношениях идентична Земле, тогда можно считать, что они возникли вместе и примерно в одно и то же время. Однако вскоре стало ясно, что обе теории ошибочны, и даже сейчас не существует логического объяснения происхождения Луны и ее нынешнего положения.
Запутанная теория «двойного большого столкновения» кое-как заполняет пустоту, чтобы мы не слишком беспокоились по поводу этого пробела в наших знаниях о Земле и ее ближайшей соседке. Хотя большинство людей считают эту довольно неуклюжую гипотезу правильной, даже те, кто разрабатывал ее, признают существование значительных неувязок. Все теории о происхождении Луны изобилуют проблемами, и ученые из Висконсинского университета указали на основные проблемы теории «большого столкновения»:
– Эта теория требует, чтобы вся Луна первоначально находилась в расплавленном состоянии и прирастала за счет дегазованного материала, то есть не объясняет недифференцированный состав нижней мантии Луны.
– Она требует, чтобы аккреция Луны происходила с участием того же источника кислорода, что и на Земле (предыдущий спутник Земли?).
– Она не объясняет уменьшения плотности под верхней мантией Луны.
– Она требует того, чтобы разделение Земли и ее будущего спутника, а также их столкновение произошло за 55 млн. лет, что соответствует расчетной модели лунного магматического океана.
– Она не учитывает кумулятивное воздействие многих крупных столкновений на ось вращения Луны.
Существует еще одна крупная проблема, связанная с продолжающимся замедлением вращения Земли. Очень точные астрономические измерения показывают, что продолжительность дня увеличивается примерно на одну-две тысячных секунды в день за 100 лет. Ранее считалось, что это увеличение полностью зависит от фрикционного воздействия приливов, вызываемых Солнцем и Луной. Но когда были предприняты попытки предсказать изменения позиции Луны на основе только этого эффекта, исследователи обнаружили, что расчеты вообще не согласуются с наблюдениями, здесь действовал какой-то другой фактор.
Этим фактором является железо, опускающееся к ядру Земли и таким образом изменяющее момент инерции и продолжительность дня. Когда этот фактор был принят во внимание и расчеты были проведены на основе приливного воздействия и изменения момента инерции из-за опускающегося железа, результаты совпали с наблюдениями. Но для согласования результатов было необходимо выдвинуть постулат о том, что из мантии к ядру каждую секунду опускается 50 000 тонн железа!
Несмотря на такой огромный объем, образование металлического ядра Земли все равно должно было продолжаться 500 млн. лет, а некоторые расчеты показывают, что оно могло длиться до 2 млрд. лет. Если этот вывод правилен (а у нас нет основания для сомнений), на первоначальном этапе существования Земли в ее внешних слоях было много железа. Поскольку Луна сформировалась на очень раннем этапе существования Земли, а возможно и раньше, любой материал, выброшенный с поверхности при мощном столкновении, должен был содержать большое количество железа, но на самом деле мы наблюдаем совсем иную картину.
Существует общее понимание, что, несмотря на интенсивное исследование природы Луны и все то, что известно о ее поверхности и составе ее пород, мы по-прежнему пребываем в неведении относительно ее происхождения, как было в то время, когда первый космический аппарат вышел за пределы земной атмосферы.
Как уже обсуждалось, анализ изотопов кислорода Доказал, что лунные и земные породы образовались на одинаковом расстоянии от Солнца, поэтому Луна определенно не является захваченным астероидом. Лунные породы содержат такие же элементы, как и земные, но в иных пропорциях. По сравнению с Землей Луна значительно обеднена тяжелыми металлами, что объясняет ее небольшую массу по сравнению с размером.
Полеты «Аполлона» выявили еще более странные обстоятельства.
«Хьюстон, у нас есть проблема»
Первые две команды «Аполлонов» высадились на гладкой поверхности лавовых морей, сравнительно молодых по лунным меркам, но теперь в НАСА хотели совершить посадку в более пересеченной местности на одной из возвышенностей, где астронавты могли бы изучить более древние районы Луны. Хотя специалисты не были готовы подвергать лунный модуль опасности при посадке в скалистой местности, отборочную комиссию заинтересовало место под названием холмы Фрамаура посреди Океана Бурь, образовавшие довольно ровную часть возвышенности.
Коммандер Джим Лоуэлл вместе с Джеком Свигер-том и Фредом Хейзом в этом полете составляли команду «Аполлона-13». Старт, состоявшийся 11 апреля 1970 г., прошел хорошо, развеяв худшие опасения тех, кто беспокоился о судьбе команды под несчастливым номером 13.
Через 55 часов и 55 минут (и в 13-й день месяца) все трое астронавтов услышали и ощутили то, что они впоследствии назвали «очень мощным ударом» по борту космического корабля. Команда и специалисты из центра управления полетами произвели быструю оценку состояния корабля, и вскоре стало очевидно, что две из трех топливных ячеек в служебном модуле вышли из строя. Никто не знал, что произошло, но не было никаких сомнений, что команда подвергается серьезной опасности.
Космонавтам нужен был кислород, вода и достаточное количество энергии для четырехдневного путешествия вокруг Луны и возвращения обратно на Землю. Теперь казалось, что всего этого явно не хватает. Кислород и водород обычно соединяются в топливных ячейках для выработки электричества и воды; поскольку в обоих кислородных резервуарах давление быстро падало, даже оставшаяся топливная ячейка не могла проработать достаточно долго. Без питания командного модуля приходилось положиться на систему управления лунным модулем для удаления излишков углекислого газа из кабины. Помимо перечисленных неприятностей, главный двигатель теперь тоже лишился подачи энергии.
Однако члены команды и специалисты из наземного персонала понимали, что им еще повезло.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61
Последним человеком, ходившим по Луне, был Юджин Кернан в декабре 1972 г. Информация, собранная за эти три года, а также впоследствии, после запуска русских беспилотных аппаратов, не только значительно расширила наши знания о Луне, но и поставила много новых вопросов.
Ожидалось, что образцы, доставленные с Луны, докажут одну из существующих теорий о системе Земля – Луна. Если образцы пород с лунной поверхности значительно отличаются от земных пород, то это может подтвердить предположение о том, что Луна возникла в другой части Солнечной системы и была захвачена молодой Землей. Если же Луна во всех отношениях идентична Земле, тогда можно считать, что они возникли вместе и примерно в одно и то же время. Однако вскоре стало ясно, что обе теории ошибочны, и даже сейчас не существует логического объяснения происхождения Луны и ее нынешнего положения.
Запутанная теория «двойного большого столкновения» кое-как заполняет пустоту, чтобы мы не слишком беспокоились по поводу этого пробела в наших знаниях о Земле и ее ближайшей соседке. Хотя большинство людей считают эту довольно неуклюжую гипотезу правильной, даже те, кто разрабатывал ее, признают существование значительных неувязок. Все теории о происхождении Луны изобилуют проблемами, и ученые из Висконсинского университета указали на основные проблемы теории «большого столкновения»:
– Эта теория требует, чтобы вся Луна первоначально находилась в расплавленном состоянии и прирастала за счет дегазованного материала, то есть не объясняет недифференцированный состав нижней мантии Луны.
– Она требует, чтобы аккреция Луны происходила с участием того же источника кислорода, что и на Земле (предыдущий спутник Земли?).
– Она не объясняет уменьшения плотности под верхней мантией Луны.
– Она требует того, чтобы разделение Земли и ее будущего спутника, а также их столкновение произошло за 55 млн. лет, что соответствует расчетной модели лунного магматического океана.
– Она не учитывает кумулятивное воздействие многих крупных столкновений на ось вращения Луны.
Существует еще одна крупная проблема, связанная с продолжающимся замедлением вращения Земли. Очень точные астрономические измерения показывают, что продолжительность дня увеличивается примерно на одну-две тысячных секунды в день за 100 лет. Ранее считалось, что это увеличение полностью зависит от фрикционного воздействия приливов, вызываемых Солнцем и Луной. Но когда были предприняты попытки предсказать изменения позиции Луны на основе только этого эффекта, исследователи обнаружили, что расчеты вообще не согласуются с наблюдениями, здесь действовал какой-то другой фактор.
Этим фактором является железо, опускающееся к ядру Земли и таким образом изменяющее момент инерции и продолжительность дня. Когда этот фактор был принят во внимание и расчеты были проведены на основе приливного воздействия и изменения момента инерции из-за опускающегося железа, результаты совпали с наблюдениями. Но для согласования результатов было необходимо выдвинуть постулат о том, что из мантии к ядру каждую секунду опускается 50 000 тонн железа!
Несмотря на такой огромный объем, образование металлического ядра Земли все равно должно было продолжаться 500 млн. лет, а некоторые расчеты показывают, что оно могло длиться до 2 млрд. лет. Если этот вывод правилен (а у нас нет основания для сомнений), на первоначальном этапе существования Земли в ее внешних слоях было много железа. Поскольку Луна сформировалась на очень раннем этапе существования Земли, а возможно и раньше, любой материал, выброшенный с поверхности при мощном столкновении, должен был содержать большое количество железа, но на самом деле мы наблюдаем совсем иную картину.
Существует общее понимание, что, несмотря на интенсивное исследование природы Луны и все то, что известно о ее поверхности и составе ее пород, мы по-прежнему пребываем в неведении относительно ее происхождения, как было в то время, когда первый космический аппарат вышел за пределы земной атмосферы.
Как уже обсуждалось, анализ изотопов кислорода Доказал, что лунные и земные породы образовались на одинаковом расстоянии от Солнца, поэтому Луна определенно не является захваченным астероидом. Лунные породы содержат такие же элементы, как и земные, но в иных пропорциях. По сравнению с Землей Луна значительно обеднена тяжелыми металлами, что объясняет ее небольшую массу по сравнению с размером.
Полеты «Аполлона» выявили еще более странные обстоятельства.
«Хьюстон, у нас есть проблема»
Первые две команды «Аполлонов» высадились на гладкой поверхности лавовых морей, сравнительно молодых по лунным меркам, но теперь в НАСА хотели совершить посадку в более пересеченной местности на одной из возвышенностей, где астронавты могли бы изучить более древние районы Луны. Хотя специалисты не были готовы подвергать лунный модуль опасности при посадке в скалистой местности, отборочную комиссию заинтересовало место под названием холмы Фрамаура посреди Океана Бурь, образовавшие довольно ровную часть возвышенности.
Коммандер Джим Лоуэлл вместе с Джеком Свигер-том и Фредом Хейзом в этом полете составляли команду «Аполлона-13». Старт, состоявшийся 11 апреля 1970 г., прошел хорошо, развеяв худшие опасения тех, кто беспокоился о судьбе команды под несчастливым номером 13.
Через 55 часов и 55 минут (и в 13-й день месяца) все трое астронавтов услышали и ощутили то, что они впоследствии назвали «очень мощным ударом» по борту космического корабля. Команда и специалисты из центра управления полетами произвели быструю оценку состояния корабля, и вскоре стало очевидно, что две из трех топливных ячеек в служебном модуле вышли из строя. Никто не знал, что произошло, но не было никаких сомнений, что команда подвергается серьезной опасности.
Космонавтам нужен был кислород, вода и достаточное количество энергии для четырехдневного путешествия вокруг Луны и возвращения обратно на Землю. Теперь казалось, что всего этого явно не хватает. Кислород и водород обычно соединяются в топливных ячейках для выработки электричества и воды; поскольку в обоих кислородных резервуарах давление быстро падало, даже оставшаяся топливная ячейка не могла проработать достаточно долго. Без питания командного модуля приходилось положиться на систему управления лунным модулем для удаления излишков углекислого газа из кабины. Помимо перечисленных неприятностей, главный двигатель теперь тоже лишился подачи энергии.
Однако члены команды и специалисты из наземного персонала понимали, что им еще повезло.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61