Солнечная система (Астрономия и астрофизика) - Сурдин Владимир Георгиевич. Страница 18

Когда возникли рабовладельческие государства, у чиновников появилась необходимость строго вести счет дням. При этом особенно важно было учитывать циклы земледельческих работ. Так распространился солнечно-лунный календарь у многих народов Месопотамии. В новом календаре удалось при счете времени сочетать смену фаз Луны и времен года.

Однако научные знания о Ливании (древнееврейское название Луны) добывались крайне медленно. Выдающийся древнегреческий мыслитель Пифагор установил, что Луна светит отраженным светом: если бы она светилась сама, то отчего бы мы видели яркий лунный месяц рядом с темной стороной Луны? Позже стала общепризнанной система мира Клавдия Птолемея, согласно которой все планеты, Солнце и Луна обращаются вокруг Земли. Впрочем, древнегреческий философ Аристарх Самосский предполагал, что все планеты, включая Землю с Луной, обращаются вокруг Солнца. Но в ту эпоху восторжествовала теория Птолемея, поскольку в нее укладывалось большинство известных тогда фактов.

Современному человеку сложно понять мировоззрение древних греков и римлян. Как можно было «заставить» огромное слепящее глаза светило обращаться вокруг маленькой неподвижной Земли? Ведь наблюдения лунных затмений позволили древним грекам установить, что размер Земли в общем незначительно превышает размер Луны. Угловые размеры Солнца и Луны совпадают, а измерения показывают, что Солнце расположено от Земли значительно дальше Луны. Следовательно, Солнце намного больше Луны и, очевидно, больше Земли. Но истинная точка зрения рано или поздно торжествует, хотя труден и извилист путь познания.

Изучение Луны в телескоп

После падения Римской империи наступил тысячелетний период, который не принес практически ничего нового в копилку наших знаний о Луне. Напротив, широко распространились суеверия, пышным цветом расцвела средневековая астрология. Только в XV в. были выполнены зарисовки Луны великим живописцем, скульптором и ученым Леонардо да Винчи (1452—1519). Сами рисунки не сохранились, но из записных книжек гениального итальянца видно, что он дал правильное объяснение «пепельного света» Луны, что было в ту эпоху отнюдь не тривиально, поскольку утверждало идею единства природы «земных» и «небесных» явлений в противоположность многим богословским учениям. А самая ранняя из сохранившихся до настоящего времени лунных карт была составлена Уильямом Гильбертом в Англии в конце XVI в., естественно, без помощи телескопа. Вообще говоря, такие же карты Луны могли составлять и древние астрономы, например, греки эпохи Фалеса и Пифагора, но нам о них ничего не известно.

Летней ночью 1609 г. итальянский ученый Галилео Галилей направил на Луну только что изготовленный им телескоп — первый в истории астрономии. Удивлению Галилея не было конца: «Поверхность Луны неровная, шероховатая, испещренная углублениями и возвышенностями… Как поверхность нашего земного шара делится на две главные части, земную и водную, так и на лунном диске мы видим великое различие: одни большие поля блестят ярче, другие — слабее…». Легко догадаться, что в этом описании речь идет о лунных морях и материках. По длине теней от лунных горных хребтов Галилей оценил высоту лунных гор и заключил, что она сравнима с высотой земных гор.

По мере усовершенствования телескопа карты Луны становились все более точными, постоянно увеличивалось число деталей лунного диска, обнаруживались все более мелкие кратеры. Если вы посмотрите на Луну в 20-кратный бинокль, который по своим возможностям ни чем не уступает лучшим телескопам конца XVII в., то поймете, какое восхищение вызывала Луна у людей той далекой эпохи. Впрочем, спустя век после изобретения телескопа лунные исследования начали развиваться в несколько ином направлении. На первое место среди астрономических наук вышла небесная механика. Известные астрономы и математики активно разрабатывали теорию движения Луны, которая кроме чисто научного значение имела и важное прикладное: точные таблицы движения Луны помогали навигаторам определять время и географическую долготу. Для проверки теории и повышения ее точности астрономы определяли моменты покрытий звезд Луной; до сих пор эта работа дает интересные результаты.

В XIX в. большое развитие получили важные для астрономии разделы физики — оптика, электричество, магнетизм. В первых опытах по фотографии объектом съемки стала Луна (ок. 1840 г.), причем раньше, чем Солнце, которое впервые сфотографировали в 1842 г. На основе фотоснимков Луны были составлены ее первые фотографические карты. Преимущества фотографии очевидны: хотя опытный наблюдатель может зарисовать более мелкие детали лунной поверхности, но фотография значительно объективнее. После открытия невидимых для глаза инфракрасных и ультрафиолетовых лучей начали и Луну фотографировать в новых спектральных диапазонах. Когда изобрели прибор для измерения потока энергии от небесных объектов — болометр, сразу же начали измерять поток энергии от Луны. На основе этих измерений астрономы определили температуру лунной поверхности. «Луне поставили термометр!» — захлебывались от восторга журналисты.

В первой половине XX в. Луну продолжали активно исследовать при помощи спектрального анализа и поляриметрии. В Советском Союзе — в Москве, Харькове и Горьком (Н. Новгороде) — возникли научные коллективы, занятые изучением Луны. В 1940-е и 50-е гг., когда рождалась радиоастрономия, одним из первых ее объектов стала Луна. В 1946 г. от Луны впервые было принято радио-эхо; по времени прохождения сигнала от Земли к Луне и обратно с небывалой точностью было измерено расстояние до Луны. Сейчас радарное и лазерное зондирование Луны позволяет определять расстояние до нее с ошибкой не более нескольких сантиметров.

Помимо исследования отраженных Луной сигналов радиоастрономы обнаружили и собственное радиоизлучение нашего спутника. По особенностям этого излучения нижегородский радиоастроном B.C. Троицкий (1913—1996) установил, что на лунной поверхности нет многометрового слоя пыли, который предсказывали некоторые астрономы. Это было важно, так как создатели космической техники опасались, что лунная пыль помешает посадке и работе на поверхности Луны автоматических аппаратов и космонавтов. Близилась эра прямого изучения объектов Солнечной системы. Сколь ни были значительны добытые астрономами сведения о Луне, они меркнут перед результатами космических экспедиций.

Космические исследования Луны

Первыми «полеты» в космос совершили фантасты, пользуясь экзотическими способами передвижения: упряжкой из птиц, испаряющейся росой, воздушным шаром, ураганом, самодельными крыльями и орудийным снарядом. А герой Сирано де Бержерака смог долететь до Луны, подбрасывая магнит, притягивающий его железный экипаж. Английский поэт-романтик Байрон в «Дон Жуане» заметил: «И верно мы к Луне когда-нибудь благодаря парам проложим путь». Иоганн Кеплер в научно-фантастическом очерке «Сон, или последнее сочинение по лунной астрономии» так описывал полеты демонов к Луне: «Мы, демоны, подгоняем тела усилием воли и затем движемся перед ними для того, чтобы никто не ушибся при слишком сильном толчке о Луну».

Исследования Луны в 1950-70-е гг.

Полеты к Луне стали реальностью только с появлением реактивной техники. Космический период исследований Луны начался 2 января 1959 г., когда в сторону Луны был успешно запущен советский зонд «Луна-1», прошедший на расстоянии 6000 км. от ее поверхности. Впервые «Луна-2» достигла поверхности нашего естественного спутника 14 сентября 1959 г. Важнейшей задачей первых полетов было фотографирование обратной стороны Луны. Эта задача была решена быстро: советские «Луна-3» (1959 г.) и «Зонд-3» (1965 г.) передали снимки загадочной стороны Луны. К удивлению ученых, оказалось, что на скрытой от землян стороне лунного шара намного меньше морей, чем на видимой стороне.