Ученые, изучая кусочки пород, привезенные космонавтами, выяснили, что Луна сформировалась около 4,6 миллиардов лет тому назад, когда одна небольшая планета врезалась в раннюю Землю и распалась на миллионы осколков. Но так ли это на самом деле, и какие еще тайны скрывает лунная поверхность – читайте в данной статье.

Луна – пятый по величине спутник Солнечной системы, второй – по плотности, и единственный спутник нашей планеты. Это ярчайший объект на нашем небе после Солнца, хотя лунная поверхность темная и больше похожа на уголь. Известность данных фактов с древних времен сделала Луну важным культурным объектом для изучения, искусства и мифологии.

Происхождение спутника

Любая теория, объясняющая происхождение Луны, должна объяснить следующие факты:

Низкая плотность Луны показывает, что она не имеет тяжелого железного ядра, как Земля.
На Луне и на Земле абсолютно разные полезные ископаемые.
На Луне нет такой высокой концентрации железа, как на Земле.
На спутнике есть уран 236 и нептуний 237, не встречающиеся на нашей планете.
Относительное содержание изотопов кислорода на Земле и Луне идентичны, что позволяет предположить, что эти две планеты были созданы на одинаковом расстоянии от Солнца.

Учитывая все эти тонкости, ученые выдвигают сегодня три теории формирования Луны. Все эти гипотезы нельзя сбрасывать со счетов.

Теория деления. Эта теория предполагает, что некогда Луна была частью Земли и как-то отделилась от нее в самом начале истории Солнечной системы. Самый популярный вариант места, откуда возникла Луна – бассейн Тихого океана. Эта теория считалась бы возможной, если бы не несколько НО.. Во-первых, в таком случае Земля могла бы отделить Луну от внешних слоев. Во-вторых, на этих двух планетах должны быть одни и те же ископаемые. А это не так.

Теория Захвата. Данная теория подразумевает, что Луна возникла где-то в другом месте Солнечной планеты и только потом была захвачена гравитационным полем Земли. Это бы позволило объяснить различие химического состава двух планет. Однако на самом деле орбита Земли могла захватить Луну только в том случае, если бы спутник в нужное время на несколько часов замедлил свой ход. Ученые не хотят верить в такую "тонкую настройку”. Да и определенных доказательств этой теории нет.

Теория Конденсата предполагает, что Луна образовалась из конденсата Солнечной системы на орбите Земли. Однако, если это так, спутник должен иметь практически тот же состав, включая и железное ядро. Этого нет.

Существует и еще одна теория, которую ученые принимают сегодня за единственно правильную. Это теория гигантского удара. В середине 1970-х годов ученые предложили новый сценарий формирования Луны. По их мнению, 4,5 миллиардов лет назад в только начинающую свое формирование Землю врезался планетезималь (малая планета) и тут же распался на несколько частей. Из этих-то осколков и образовалась позже Луна.

Как бы там ни было, ученым предстоит проделать огромную работу для полного подтверждения или опровержения той или иной теории. Думается, что займет все это длительное время. Зато уже сейчас представители науки нашли ответ на другой свой вопрос, связанный со спутником Земли. Вот он.

Есть ли на Луне вода?

Три космических спутника подтвердили, что на спутнике есть вода. Она не обнаружена в кратерах или под землей, как предполагалось ранее. Полученные данные показывают, что вода существует в диффузном виде по всей поверхности Луны. Также исследования показали, что на Луне возможно есть цикличность воды – ее молекулы то разрушаются, то возникают вновь.

Это не связано с ледовыми щитами или замороженными озерами: количество воды в данной местности не намного больше, чем в пустыне на Земле. Но все же ее больше, чем предполагалось ранее. Напомним, что Луна считалась сухой после завершения программы Аполлон. Тогда астронавты привезли с собой образцы лунных пород. Лунные породы были проанализированы на наличие воды, и она была обнаружена.

Только ученые в то время посчитали, что вода имеет земное происхождение, так как несколько контейнеров, в которых были породы, просочились. И лишь новые исследования показали, что вода на Луне все-таки есть. По предположению ученых, она может возникать как на самой лунной поверхности, так и в космосе, а потом уже попадать на спутник при помощи комет или солнечного ветра.

У ученых не остается сомнений, что лунная поверхность гораздо влажнее, чем думали ранее. Нет у них сомнений и в другом. А именно то, почему одна сторона Луны не видна с Земли.

Полость одной из сторон Луны – миф или реальность?

Объяснить, почему одна сторона постоянно сокрыта от человеческого глаза на самом деле достаточно просто. Это происходит из-за того что вращение Луны вокруг своей оси совпадает со скоростью вращения вокруг Земли. Если бы скорость его вращения была другой, то мы бы видели обе стороны лунной поверхности. Здесь интересно другое.

В начале 1960-х годов некоторые ученые заявляли, что Луна является полой. Эта вера основывалась на основе данных, что средняя полость спутницы Земли составляет 3,34 г на см в кубе, а Земли – 5,5 г. на см в кубе. Нобелевский химик доктор Гарольд Юрии заявил, что основной причиной пониженной плотности является полость Луны. А Карл Саган сказал: "Естественный спутник не может быть полым объектом”. Неужели Луна – это искусственный спутник?

Скорее всего, нет. Внутри Луна имеет практически ту же структуру, что и Земля, - кору, верхнюю и внутреннюю мантию, расплавленное внешнее ядро и кристаллическое внутреннее ядро. По крайней мере, именно так считает аэрокосмический инженер NASA, изучавший эту планету более 15 лет.

Известные ученые опровергают слухи о полости Луны, хотя, как видно на фото, она далеко не круглая. И сразу же рассуждают на другую тему, волнующую их вот уже на протяжении многих тысячелетий.

Есть ли на Луне жизнь?

Можно сразу сказать, что астронавты, побывавшие на лунной поверхности, считают, что жизнь в привычной для нас форме существовать там не может. Так как для нее нет необходимых условий. Нет атмосферы и, как следствие, воздуха. Нет ни морей, ни рек, ни океанов. Сама вода есть, но она присутствует лишь в виде молекул. Температура колеблется от -260 до +260 градусов. И более половины Луны занимает огромная черная безжизненная пустыня, в которой не смогло бы выжить ни одно живое существо.

Однако здесь тоже есть несовпадение. Если на Луне нет жизни, то почему сами исследователи, вот уже на протяжении многих десятилетий, утверждают, что видели на лунной поверхности странные объекты – пирамиды и башни со стеклянным куполом, необычные движущиеся огни и прочие инопланетные артефакты? А фотографии, сделанные посылаемыми с Земли спутниками, подтверждают их слова?

Правильно ли сравнивать физические свойства Луны и Земли? Ведь жизнь может возникнуть везде. Ведь тот цветок может расцвести там, где казалось бы для его цветения нет никаких условий. Например, в пустыне, где дожди идут очень редко, а жара превышает все мыслимые пределы.

Кстати, если сейчас на Луне все-таки отсутствует жизнь, то есть шанс, что довольно скоро она на ней появится. Ведь уже сейчас многие ученые задумываются о создании там колоний-поселений, в которых смогли бы жить люди. По мнению ученых, это необходимо для более точного изучения нашего ближайшего соседа.

Но не только ученых волнует Луна. С давних времен простые люди связывают с ней свою жизнь. Создав лунный календарь на основе своих наблюдений за лунными циклами, мы стараемся придерживаться его. А сколько мифов и легенд было создано не перечесть. И вот некоторые из них.

Мифы, связанные с Луной

Луна является мощной природной силой. Если ночью выйти из дома, когда на небе светит полная луна, то можно понять, насколько она волшебна и удивительна. Люди в течение длительного времени делают загадочную спутницу Земли центральной фигурой многих своих легенд и мифов, самые популярные из них это:

Чанъэ. Существует китайский миф о женщине, жившей на Луне. Она и ее муж были бессмертными существами до тех пор пока боги не прогневались на плохое поведение и не превратили их в обычных смертных людей, переселив на Землю. Позже они вновь попробовали стать бессмертными при помощи лекарств, но Чанъе стала слишком жадной и приняла больше, чем положено. В результате их полет закончился задолго до Луны, они просто застряла во времени.

Селена/Луна. Эти имена богини Луны в греческой и римской мифологии. В мифах чаще всего она связана с богом солнца, путешествующим по небу в течение целого дня. Селена считается страстной богиней, способной вызватьу людей страстные желания.

Оборотни. Одно из существ, которые мы видим в фильмах и который отображен во многих мифах и легендах, - оборотень. Это существо, конечно, связано с полной луной. Считается, что эти существа имеют человеческое обличье днем, но превращается в волка, как только наступает полнолунье.

Конечно, это далеко не все легенды и мифы, которые связаны с Луной. Это просто маленькие примеры. Ведь, как известно, спутница Земли связано не только с мистическими историями, но и является символом изменений, любви, плодородия, страсти, насилия и желания. Луна преподносит нам много загадок. Сможем ли мы когда-нибудь найти ответы на все имеющиеся вопросы? Как говорится, поживем-увидим.

С той знаменитой январской ночи 1610 года, когда Галилей навёл свой телескоп на небо и открыл спутники Юпитера, многие учёные и энтузиасты последовали его примеру и открыли немало планет и звёзд, существование которых в настоящее время не подтверждается. И задолго до Галилея необъяснимые явления в космосе ставили в тупик мыслителей и будоражили умы обывателей. Сегодня – в XXI веке, несмотря на то, что современная наука продвинулась далеко вперёд, в астрономии накопилось множество открытий и наблюдений, которые требуют для своего объяснения новых теоретических построений. Все они, на первый взгляд, кажутся чрезвычайно сложными, но, учитывая опыт прошлого, ученые не спешат отступать.

О самых волнующих загадках современной астрономии рассказывает очередная книга серии.

Книга:

<<< Назад

Вперед >>>

Когда мы всматриваемся в фотографии, сделанные астронавтами, побывавшими на Луне, мы видим перед собой лишь безжизненную даль. Серую пыль. Сушь. Долгое время планетологи полагали, что Луна засушливее любой пустыни, что там нет ни капли воды. Если она и попадала на лунную поверхность вместе с кометами, то давно испарилась и улетучилась в космическое пространство, поскольку в дневные часы лунная поверхность разогревается до 130 °C.

Лишь в 1990-е годы давняя догма была поколеблена фактами. Спектрометр одного из американских зондов зафиксировал над полюсами Луны водород. Некоторые ученые предположили тогда, что на дне кратеров, расположенных в окрестности полюсов, мог скопиться лед, принесенный кометами, ведь солнечные лучи никогда не заглядывают туда. Там царит вечная ночь. Так, температура на дне кратера Эрмита составляет -248 °C. По гипотезе астрономов, когда ультрафиолетовое излучение, испускаемое Солнцем, достигает льда, громоздящегося в подобных провалах, оно вырывает атомы водорода из молекул воды. Их и заметил спектрометр.

Эта гипотеза встретила немало возражений. Но недавние открытия подтверждают ее. Усовершенствованные методы анализа позволили разглядеть в «мертвых глыбах» то, что и не надеялись обнаружить ученые. Следы воды. В каменный шар Луны, припудренный пылью, словно вдохнули жизнь.

Важнейший эксперимент был проведен 9 октября 2009 года. Американский зонд LCROSS врезался в кратер Кабеус в районе Южного полюса Луны. Речь шла о запланированном маневре – о поиске воды таким необычным способом. Если бы в облаке пыли, взметнувшемся над планетой, были капли воды, они вряд ли ускользнули бы от внимания астрономов.

Год спустя была обнародована подробная статистика эксперимента. Как сообщил в октябре 2010 года журнал «Science», дно кратера Кабеус примерно на 5,6 % состоит из водяного льда. Среди 4–6 тонн материала, разметанного взрывом, приборы зафиксировали примерно 155 килограммов водяного пара.

Откуда же на Луне взялась вода? Как часто пополняются ее запасы? Только ли в кометах дело? Ряд астрономов полагает, что здесь регулярно выпадают своего рода осадки. Вот как это можно представить себе. Над Луной, практически лишенной атмосферы, постоянно веет солнечный ветер. Он приносит сюда положительно заряженные ионы водорода. Соединяясь с атомами кислорода, содержащимися в лунном грунте, они образуют молекулы воды, пополняя ее запасы, которых, очевидно, немало на Луне. Впрочем, весной 2010 года в лабораторных условиях так и не удалось воспроизвести этот процесс. Похоже, верх берут сторонники другой гипотезы, которые считают, что на поверхность Луны непрестанно оседают «микрокометы» – пылинки, пропитанные льдом.

Запасов воды на Луне больше, чем могли предположить даже оптимисты. Очень любопытные сведения собрал индийский зонд «Чандраян-1», отправившийся к Луне в октябре 2008 года. В частности, он составил карту минералов, характерных для лунной поверхности.

Так, в полярных регионах и некоторых других областях планеты обнаружились минералы, содержащие молекулы воды и гидроксильных групп (Н 2 О и ОН). Очевидно, в лунном грунте тоже содержится водяной лед. Это открытие было сделано в конце 2009 года, но даже тогда ученые осторожно предположили, что количество воды на Луне весьма невелико. «Когда мы говорим о запасах воды на Луне, мы имеем в виду не моря или океаны, даже не лужи», – подчеркнул американский астроном Карл Питерс. Нет, речь идет о молекулах воды, которые присутствуют в верхнем слое лунного грунта – слое толщиной всего в несколько миллиметров. По первоначальной оценке, в горных породах Луны одна молекула воды приходилась на миллиард других молекул.

Снимок лунного кратера, обработанный в лаборатории НАСА. Темные пятна в левой части отмечают минералы, предположительно содержащие воду

Отдельный разговор – о полярных регионах. Здесь мы имеем дело с настоящим льдом. В начале 2010 года, анализируя сведения, переданные ранее зондом «Чандраян-1», американские ученые обнаружили огромные запасы водяного льда близ Северного полюса Луны. Лед скопился на дне сорока здешних кратеров, чей диаметр составляет от 1,6 до 15 километров. По оценке ученых, речь может идти о 600 миллионах тонн льда. Очевидно, именно с полярных регионов начнется освоение первой доступной нам планеты в бескрайнем космическом пространстве. «Теперь мы можем с определенной долей уверенности сказать, что люди могут длительное время оставаться на Луне», – так прокомментировал это открытие один из его авторов, американский астроном Пол Спудис.

А уже через несколько месяцев на страницах журнала «PNAS» («Proceedings of the National Academies of Sciences») был опубликован отчет Фрэнсиса Маккаббина и его коллег из Института Карнеги. Они проанализировали образцы лунных пород, доставленные на Землю американскими астронавтами, участниками программы «Аполлон». Из статьи явствовало, что воды на Луне в сотни (а может быть, и в тысячи) раз больше, чем считалось прежде. Возможно, она встречается всюду, а ее содержание составляет примерно 5 молекул воды на миллион других молекул.

Внимание этих исследователей привлекли апатиты, образовавшиеся при кристаллизации магмы (долгое время после своего возникновения Луна была покрыта целым океаном жидкой магмы). А поскольку этот процесс может происходить лишь в присутствии воды, ученые предположили, что вода на Луне была всегда – с самого ее рождения. В таком случае она играла важную роль и в вулканических извержениях, бушевавших на Луне в далеком прошлом. На Земле, когда раскаленная лава минует породы, содержащие воду, та моментально испаряется, превращаясь в пар, и тогда наблюдаются особенно мощные извержения. Быть может, подобное происходило и на Луне.

Существенный недостаток этой работы заключается в том, что ее выводы основаны лишь на анализе… двух образцов лунной породы, доставленных на Землю. Оппоненты справедливо замечают, что для того, чтобы определить количество воды на Луне, нужно исследовать куда большее число образцов.

Вскоре со страниц журнала «Science» последовала резкая отповедь. Ученые из университета штата Нью-Мексико в Альбукерке, в частности, геохимик Закари Шарп, решительно отвергли выводы коллег из Института Карнеги. Из расчетов Шарпа явствует, что содержание водорода в лунных недрах примерно в 10-100 тысяч раз ниже, чем на Земле. Вода – это продукт реакции водорода с кислородом. Нет водорода, нет и воды.

Что же касается следов воды, которые обнаружены – несколько десятилетий спустя! – в пробах, доставленных астронавтами, их наличие можно объяснить тем, что пробы были загрязнены уже здесь, когда их исследовали. Так создалось впечатление, что недра Луны изобилуют водой.

Особый скепсис вызвало известие о том, что вода на Луне была всегда. Почему она не превратилась в пар и не улетела в космическую даль в пору бурного рождения Луны – при столкновении с Землей страдалицы-планеты Тейи? Принято считать, что при той космической катастрофе все легкие и летучие элементы, в том числе вода, испарились. Но, может быть, не вся вода улетучилась? Или же за многие десятки миллионов лет, минувших с первого дня творения Луны, кометы, падавшие на нее градом, успели нанести немало воды – достаточно, чтобы наши приборы заметили ее следы?

Стоит добавить, что, как ни пессимистичен в своих выводах Шарп, он не отрицает очевидного. На дне глубоких лунных кратеров имеются запасы водяного льда, и, возможно, они велики. Эта вода станет важнейшим ресурсом для будущих колонистов Луны.

<<< Назад

Вперед >>>

До пятницы, 13 ноября, Луна лишь отражалась на глади земных водоемов - от луж до океанов, оставаясь сама сухой и безводной, как пески Сахары. Но в прошлую пятницу ученые уверенно провозгласили: "Есть вода на Луне!".

"Да, мы нашли воду на Луне, - заявил Энтони Калапрете, главный исследователь лунных кратеров при НАСА. - И не несколько капель воды, а значительное количество". Подтверждение догадок ученых о существовании воды на Луне было встречено с огромным энтузиазмом исследователями, собирающимися в будущем организовать поселение землян на ее поверхности. Не менее рады и те ученые, которые надеются выяснить историю Солнечной системы, законсервированную во льдах Луны на протяжении миллиардов лет.

Поиск воды на Луне велся при помощи спутника. Он врезался в кратер, расположенный неподалеку от южного полюса Луны. Это произошло месяц назад. Спутник влетел в кратер со скоростью 9000 км в час, образовал воронку размером в 20-35 метров и выбросил наверх, по меньшей мере, 100 литров воды. "Мы получили не просто капельки воды. Мы практически "попробовали ее", - заявил Питер Шульц, профессор геологии Брауновского университета.

Более десятилетия ученые догадывались о существовании воды на Луне в виде льда на дне холодных лунных кратеров, куда не проникают солнечные лучи. Миссия LCROSS состояла из двух частей: пустой ракеты, которая должна была ударить по дну кратера Кабеус, в 100 км шириной и 3,2 км глубиной, и маленького спутника, который должен был установить состав выброшенного грунта. Специалисты НАСА, пожертвовавшие сном, чтобы не прозевать удар ракеты по кратеру 9 октября, были разочарованы. Они не увидели искусственного извержения Кабеуса. Его не смогли засечь даже самые мощные телескопы на Земле, включая те, что расположены в Паломарской обсерватории в Калифорнии. Но сам LCROSS сфотографировал извержение, хотя некоторая неточность в наводке не позволила разглядеть детали.

Вывод о присутствии воды был сделан на основе изменения окраски грунта, произошедшей после удара ракеты. Изменения были вызваны молекулами воды, поглощающими световые волны определенной длины. Ученые обнаружили также изменение спектра, связанное с появлением гидроксила - группы ОН, "выбитой" из молекул воды в результате удара ракеты. Кроме того, были обнаружены молекулы двуокиси углерода и серы, а также метана и других соединений. "Перед нами открываются самые разнообразные возможности", - говорит доктор Калапрете.

Кратер Кабеус, как и другие кратеры Луны, расположенные у ее полюсов, находится в постоянной темноте. Температура на дне кратера составляет минус 220 градусов Цельсия. При такой температуре никакие химические соединения из кратера "выбраться" не могут. Главный "лунный" ученый НАСА Майкл Варго говорит, что "эти кратеры - словно покрытые пылью чуланы Солнечной системы".

Луна долго считалась сухой и безводной. Затем появились намеки на существование льда на дне ее полярных кратеров. Некоторые гипотезы на сей счет предполагают влияние комет или появление воды внутри самой Луны. "Сейчас, когда благодаря LCROSS мы уже точно знаем, что вода на Луне есть, мы можем начать решать и другие серьезные проблемы", - считает Грегори Делори из Калифорнийского университета в г. Беркли. По его словам, результаты миссии LCROSS и других космических кораблей "рисуют удивительно новую картину Луны как отнюдь не мертвого мира. В действительности Луна может оказаться очень интересной и динамичной".

В самом деле, если лед на Луне имеется в больших количествах, то он не только обеспечит водой будущих земных поселенцев. Входящие в состав воды кислород и водород позволят изготавливать горючее для ракет, а кислород необходим для дыхания астронавтов. Забавно, что этот лед мы будем добывать, как руду или уголь на Земле, устраивая штольни и забои. Однако, к сожалению, в планах НАСА Луна занимает сейчас далеко не ведущее место. Астронавты, впервые посетившие Луну в 1972 году, вернутся на нее лишь в 2020-м. Но сейчас и эта дата под вопросом. Президентская комиссия, созданная в мае, пришла к выводу, что сокращение бюджета НАСА делает дату 2020 года нереальной. Комиссия предложила президенту Обаме иной план: забыть про Луну и сконцентрироваться на изучении глубокого космоса при помощи непилотируемых космических кораблей.

Возвращаясь к обнаружению воды на Луне, необходимо подчеркнуть, что Луна все же далеко не "мокрая" планета. Не исключено, что почва кратера Кабеус может оказаться суше, чем пески земных пустынь. Но, по мнению доктора Калапрете, 100 литров воды - это только нижний предел, и поэтому еще рано делать заключения о концентрации воды в почве лунных кратеров. Кто знает, сколько лет должно еще пройти, прежде чем Аэлита будет приветствовать астронавтов бокалом воды.

Следы оползней и астронавтов

На Луне нашли не только воду, но и проявления геологической активности, которая всегда считалась невозможной на этом холодном, "мертвом" небесном теле. Американский аппарат LRO ("Лунный орбитальный разведчик") разглядел на поверхности нашего спутника оползень, сошедший на Луне сравнительно недавно по геологическим меркам. Казалось бы, что может быть причиной перемещения грунта, ведь на Луне нет потоков воды, не дует ветер и нет дождей?

Однако еще 15 лет назад международная группа исследователей, включавшая и российского астронома Владислава Шевченко, отметила на фотографиях лунной поверхности участки в кратере Рейнер, которые значительно отличались по цвету от окружающего грунта. Они были намного темнее, как и положено оползню, лишь недавно сползшему с вершины кратера. Оценка времени образования оползня - от нескольких лет до 500 тысяч лет, но это в любом случае очень мало по сравнению с миллиардами лет существования Луны. Это "молодой" оползень.

Гипотезу о геологической активности на спутнике подтвердил LRO, причем этот аппарат увидел оползни в другом кратере - Маринус, хотя назвать причину их появления пока довольно трудно. Скорее всего, оползни являются результатом метеоритного обстрела, вызвавшего лунотрясения. Во всяком случае, Луна представляется уже не такой мертвой, как еще лет 20 назад.

Аппарат LRO имеет на своем борту камеры с огромным разрешением 50 сантиметров, и с их помощью было сделано еще одно открытие. Точнее, закрытие - закрытие темы о мистификации, созданной американским космическим агентством. До самого последнего времени некоторые маргиналы всерьез уверяли общественность, что американцы на Луне не были. Так вот, LRO сфотографировал места прилунения "Аполлонов" с отпечатками опор и даже со следами астронавтов. Впрочем, маргиналы теперь наверняка скажут, что фотографии подделаны...

Доктор педагогических наук Ефрем Левитан.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Район Южного полюса Луны. Изображение составлено из 1500 снимков, переданных с борта АМС «Клементина», которая в 1994 году в течение 70 дней картографировала лунную поверхность с орбиты искусственного спутника Луны. Иллюстрация NASA.

Астронавт Баз Олдрин («Аполлон-11») ступил на поверхность Луны через 20 минут после Нейла Армстронга. 21 июля 1969 года. Фото NASA.

Карта видимой с Земли стороны Луны. Около её Южного полюса располагается кратер Кабео (диаметр 98 км, глубина 4 км), названный в честь итальянского учёного Николы Кабео (1586-1650).

18 июня 2009 года к Луне стартовала космическая ракета «Атлас-V» (США) с двумя лунными автоматическими межпланетными станциями - «Лунный орбитальный разведчик» и «LCROSS». Фото NASA.

АМС «LCROSS» и «Центавр» - ступень ракеты «Атлас-V». 9 октября 2009 года эти две «бомбы» были сброшены на поверхность Луны, в кратер Кабео. Иллюстрация NASA.

Несколько веков назад всё казалось понятным. На первых картах Луны уже были «моря» (Море Ясности, Море Дождей, Море Холода, Море Нектара, Море Спокойствия и т.д.) и даже «океан» (Океан Бурь). Так астрономы назвали хорошо видимые с Земли невооруженным глазом тёмные участки лунной поверхности, будучи совершенно уверенными, что они заполнены водой. На самом деле эти моря оказались безводными.

В наше время каждый школьник знает, что при царящих на Луне физических условиях вода в жидком состоянии существовать на её поверхности не может. Но воду на Луне упорно ищут. Землянам она очень нужна, ведь человечество не оставляет надежду освоить спутник нашей планеты. Хочется верить, что не за горами создание на Луне космодромов, обсерваторий с мощнейшими телескопами, баз для их обслуживания, разведки и добычи редких полезных ископаемых. Вода понадобится и для питья, и для технических нужд, и для пополнения запасов кислорода.

Сейчас на Луне ищут не обширные водные бассейны, а лёд, который может находиться в защищённых от лучей Солнца местах, например на дне некоторых лунных кратеров. Кроме того, учёные пытаются обнаружить признаки воды, находящейся в связанном состоянии в химических соединениях.

Сорок с лишним лет назад на Луне побывали американские астронавты и советские автоматические станции. Астронавты шести американских экспедиций, работавших по программе «Аполлон», привезли на Землю более 380 кг лунного грунта. Анализ образцов будто бы свидетель-ствовал о наличии в них некоторого количества воды, но этот результат сочли сомнительным, поскольку контейнеры оказались разгерметизированными и вода могла появиться в них уже в земной атмосфере.

В 1972 году полёты на Луну, а с ними и поиски воды надолго прекратились, а потом возобновились с новой силой. В 1994 году с борта американского искусственного спутника Луны «Клементина» проводились радарные исследования разных участков лунной поверхности, в частности ударного кратера Эйткен, в 100 км от Южного полюса. Крупнейший кратер не только на Луне, но и во всей Солнечной системе (диаметр 2500 км, глубина 13км) назван в честь известного исследователя двойных звёзд Роберта Гранта Эйткена. От этого, как считают, самого холодного места был получен отражённый радиосигнал, аналогичный сигналу от земных арктических льдов. Но данные «Клементины» в дальнейшем не получили подтверждения.

В 1998 году другой американский космический аппарат — «Лунар Проспектор» - передал на Землю данные о наличии льда в полярных областях Луны. Согласно показаниям приборов, вблизи лунных полюсов, скорее всего, нет сплошного ледяного покрова, а замёрзшая вода может содержаться в лунном грунте, называемом реголитом. 31 июля 1998 года «Лунар Проспектор» по команде с Земли врезался в один из глубоких кратеров вблизи Южного полюса. Учёные надеялись обнаружить пары воды в спектре выброшенных после удара частиц, но сделать это тогда не удалось.

Поиском льда на Луне занимались и другие космические аппараты. Некоторые из них исследовали Луну попутно, пролетая мимо. Например, главной целью автоматической межпланетной станции (АМС) «Кассини», запущенной 15 октября 1997 года, была не Луна, а Сатурн с его многочисленными спутниками. Попутно АМС «Кассини» улавливала и исследовала излучение, посылаемое в космос поверхностью Луны.

27 февраля 2005 года первая автоматическая межпланетная станция Европейского космического агентства «SMART-1» стала искусственным спутником Луны и исследовала её до начала сентября 2006 года. В 2009 году успешно начала выполнять лунную программу индийская АМС «Чандраян-1», но её многообещающая миссия была досрочно прекращена из-за нарушения в работе электроники.

Из данных, переданных на Землю с борта космических аппаратов, следовало, что на Луне есть либо замёрзшая вода, либо другие соединения, содержащие гидроксильные радикалы. Но этот вывод вовсе не исключал необходимости дальнейших исследований и экспериментов.

Новым важным этапом в изучении Луны и поиске на ней льда стал запуск двух американских АМС - «Lunar Reconnaissance Orbiter» («Лунный орбитальный разведчик») и «LCROSS» («Lunar Crater Observation and Sensing Satellite» - спутник по наблюдению и детектированию лунных кратеров). Обе станции вывела в космос ракета «Атлас-V» 18 июня 2009 года. Через пять дней АМС «Лунный орбитальный разведчик» вышла на орбиту искусственного спутника Луны. Ещё через пять дней АМС «LCROSS» с последней ступенью ракеты-носителя поднялась на высокоэллиптическую околоземную орбиту. Она временно стала искусственным спутником Земли, облетавшим нашу планету по очень вытянутой орбите, откуда почти четыре месяца исследовала минералогический состав лунной поверхности и искала на ней лёд.

9 октября 2009 года в рамках этой программы был проведён уникальный эксперимент. АМС «LCROSS» покинула околоземную орбиту и устремилась к Луне, в кратер Кабео (Кабеус) диаметром 98км, глубиной 4 км, расположенный примерно в 100км от Южного полюса и практически никогда не освещаемый Солнцем. На дно кратера сначала упала первая «бомба» - отработавшая ступень «Центавр» (Кентавр) ракеты «Атлас-V» массой 2,2 т. Примерно через четыре минуты туда же упала вторая «бомба». Ею стала АМС «LCROSS» (масса 891 кг), которая перед падением промчалась сквозь поднятое «Центавром» облако пыли, успев сделать необходимые замеры до момента гибели аппарата. В облаке содержалась пыль не только с поверхности дна кратера, но и с глубины до нескольких десятков метров.

На борту АМС «LCROSS» находились три спектрометра, которые определяли химический состав частичек пыли, фотометр, замерявший яркость вспышки от первой бомбы, и пять камер, фотографировавших бомбардировку Луны до момента гибели аппарата. (Подробнее см. «Наука и жизнь» № 12, 2009 г., с. 28-29.) За экспериментом велись наблюдения не только с борта «Лунного орбитального разведчика», но и с помощью космического телескопа им. Э. Хаббла, некоторых научных искусственных спутников Земли и крупнейших наземных телескопов, находящихся в обсерваториях на Гавайях, в Калифорнии, Аризоне и Нью-Мексико.

Американские исследователи считают, что им всё-таки удалось найти некоторое количество воды в облаке лунной пыли. Они впервые объявили эту новость 13 ноября 2009 года. Организаторы столь грандиозного эксперимента, конечно, постарались исключить возможность того, что обнаруженная ими примесь воды привнесена «Центавром».

После этого эксперимента «Лунный орбитальный разведчик» продолжил исследовать Луну с полярной окололунной орбиты. На борту космического аппарата установлен российский прибор ЛЕНД (LEND, Lunar Exploration Neutron Detector) - лунный исследовательский нейтронный детектор, предназначенный для поиска замёрз-шей воды. Это усовершенствованный вариант российского прибора ХЕНД (HEND, High Energy Neutron Detector) - детектора нейтронов высоких энергий, который с 2001года работает на одном из американских искусственных спутников Марса. Оба российских прибора способны обнаружить слой льда толщиной несколько миллиметров на глубине 1-2м под поверхностью исследуемого небесного тела. ЛЕНД начал работать на орбите искусственного спутника Луны 20 июня 2009 года и уже обнаружил в районе Южного полюса большое количество водорода, который может быть признаком наличия там воды в связанном состоянии.

Учёные не только ищут воду на Луне, но и пытаются ответить на вопрос, откуда вообще она могла там появиться. Среди предлагаемых гипотез имеет смысл обратить внимание на две. Согласно первой, воду на Луну могли принести падающие на её поверхность кометы и метеориты. Сторонники второй гипотезы считают, что вода в поверхностных слоях Луны могла появиться в результате воздействия солнечного излучения. При этом учитывается, что содержащиеся в солнечном ветре протоны, врезаясь с огромной скоростью в лунный грунт, способны разрушать молекулы реголита и освобождать кислород, который при соединении с водородом образует молекулы воды. Так или иначе, вода на Луне могла появиться, и землянам остаётся лишь окончательно убедиться в том, что она там есть и сейчас, причём в достаточном количестве. С этой целью лунные космические миссии будут продолжаться. Например, в одном из ближайших космических экспериментов по поиску замёрзшей воды на Луне намечено осуществить бурение дна кратера Кабео.

Через месяц после отправки зонда LCROSS, который врезался в кратер Кабеус рядом с Южным Полюсом Луны, NASA сообщило, что обладает неопровержимыми доказательствами наличия на Луне ”значительных запасов” воды. Учёные NASA держали результаты этого столкновения в секрете, просто говоря, что миссия прошла успешно и что они получили множество новых спектрометрических данных. Удар, вызванный зондом, поднял облако пыли, которое было снято на камеру и проанализировано на наличие воды (из-за того, что кратер всегда находится в теневой части Луны, температура здесь намного ниже - около -220 ºC - и изучать такие облака тут легче).

Учёные сравнили известные данные об излучении, которое даёт вода и другие материалы, в инфракрасном спектре с теми, что были собраны зондом, и нашли совпадение. По мнению Энтони Колапрета, главного учёного проекта, никакие другие вещества не могли дать это совпадение, и в облако точно не могли попасть материалы с Земли. Дополнительным подтверждением было последующее выделение гидроксильного остатка, известного продукта разложения воды под воздействием УФ лучей.

Но откуда взялась эта вода? Колапрет и его коллеги решили, что вода могла появиться из многих источников: солнечные ветра (протоны от солнца могли прореагировать с кислородом в почве Луны), астероиды (которые могут содеражать разное количество воды), кометы (иногда состоящие на 50% из неё), частицы льда, принесённые межгалактическими облаками. Из-за того, что водород и вода превалируют во Вселенной, Колапрета считает, что скорее всего источник был не один.

Следующая большая цель учёных - изучить эту воду подробнее. Будущие миссии возьмут пробу из кратера и отправят её на Землю на изотопный анализ. Её изотопный состав (отношения количеств разных изотопов) поможет выяснить её возраст, состав и происхождение. Получив такие данные, как пробы льда из Антарктики, учёные смогут вплотную приступить к изучению изменения климата на Луне, проводя сравнения с Землёй.

Питер Шультц, профессор геологических наук университета Brown и член миссии LCROSS, считает, что возможно даже получится использовать солнечную энергию, чтобы питать роботов, посадочные площадки и другие инструменты, которые могли бы проводить анализ прямо на месте. Для этого астронавтам надо будет высадиться вблизи полюса на солнечной стороне и установить необходимое оборудование, которое могли бы исползовать роботы или люди.

Две миссии, которые стартуют в 2011 и 2012 году, помогут пролить больше света на это открытие. Один из них проведёт характеристику атмосферы Луны, чтобы определить, какие газы и в каком количестве в ней содержатся. Второй будет исследовать лунную кору, чтобы оценить её размер и прочность, а так же найти территории, где, как полагают некоторые учёные, Луна ещё вулканически активна. То, что учёные NASA откроют в ближайшие года, устранит иллюзию нашего знания единственного спутника луны, говорит Колапрет.

Увидеть культурную столицу России с воды - это значит получить такие неописуемые эмоции, которые надолго останутся в вашей памяти. Судоходная компания "Одиссея" предлагает вам морские прогулки на теплоходе. Выбрать теплоход и забронировать его выгодно здесьhttp://katervspb.ru/ . Любое праздничное мероприятие, любой ваш каприз.