<< 7.1 Osnovnye zadachi | Oglavlenie | 7.3 Gravitacionnoe pole Luny >>
7.2 Hronologiya pervyh Lunnyh issledovanii
Issledovanie Luny delitsya na dosputnikovuyu epohu i s pomosh'yu iskusstvennyh sputnikov Luny. Uzhe s pervymi zapuskami ISL (iskusstvennyh sputnikov Luny) nam udalos' poluchit' ochen' bol'shoi potok informacii o gravitacionnom pole Luny, poyavilos' mnogo nauchnyh statei i dazhe knigi ( sm., naprimer, M.U. Sagitov "Lunnaya gravimetriya" 1979 g). Dlya podrobnogo znakomstva o geofizicheskih issledovanii Luny mozhno rekomendovat' populyarnuyu broshyuru I.N. Galkina " Geofizika Luny" 1979 g.
Chtoby vypolnit' seismologichskie issledovaniya Luny, neobhodim pryamoi kontakt s Lunoi dlya ustanovki seismopriemnikov. Eto stalo vozmozhno tol'ko posle poletov cheloveka na Lunu.
Vot osnovnye missii sovetskih i amerikanskih kosmicheskih apparatov, kotorye byli otpravleny na lunnuyu poverhnost';
SSSR Luna-1, 2 yanvarya 1959Eg. Apparat proshel na vysote 5-6 tys. kilometrov nad poverhnost'yu Luny. Etot zapusk pokazal, chto na Lune net glavnogo magnitnogo polya!
SSSR Luna-2, sentyabr' 1959 g. Apparat dostig lunnoi poverhnosti, kuda byl dostavlen vympel s simvolikoi SSSR.
SSSR Luna-3, oktyabr' 1959 g. Pervye televizionnye snimki obratnoi storony Luny.
SShA Zond-3, 1965 g. fotos'emka obratnoi storony Luny.
SSSR Luny 4-8, seriya poletov s cel'yu otrabotki myagkoi posadki na poverhnost' Luny.
SSSR Luna-9, 1966 g. Pervaya myagkaya posadka na poverhnost' Luny. Okazalos', chto na Lune net ochen' moshnogo sloya pyli, kotoryi ozhidali mnogo fantasty! (Sm. naprimer A.Klark "Lunnaya pyl'" )
Posle etih pervyh issledovanii silami sovetskih i amerikanskih uchenyh nachalis' regulyarnye polety na Lunu.
SSSR Luna-13, 1966 g. Zadacha: fotografirovanie, issledovanie mehanicheskih svoistv grunta.
SShA Apollon-11, 20 iyulya 1969 g. Chelovek na Lune ! Tri amerikanskih astronavta v iyule 1969 goda na kosmicheskom korable dostigli Luny, sbrosili skorost' i prevratilis' v iskusstvennyi sputnik Luny. Zatem ot sputnika otdelilsya lunnyi modul' -- spaider (pauk) kotoryi opustilsya na lunnuyu poverhnost'. V lunnom module nahodilis' dva astronavta, a tretii ostavalsya na kosmicheskom korable, kotoryi dvigalsya po orbite vokrug Luny. Imena etih dvuh astronavtov -- N.Armstrong i E.Oldrin. Itak, zemlyanin po imeni Armstrong pervym stupil na poverhnost' nebesnogo tela -- Luny. Mesto posadki -- More spokoistviya. Astronavty ustanovili seismostanciyu i vzyali obrazcy lunnyh porod.
SShA Apollon-12, 19 noyabrya 1969 g. astronavty Konrad i Bin vysadilis' v Okeane bur'. Oni prodolzhili geofizicheskie issledovaniya pervyh astronavtov, ih snova interesovali obrazcy porod, seismologiya i elektroprovodnost'.
SShA Apollon-13, Astronavtam ne povezlo (im dostalsya nomer 13). Vysadki ne bylo! Odnako oni smogli ustroit' nebol'shoe "lunotryasenie", sbrosiv na lunnuyu poverhnost' tret'yu stupen' rakety Saturn.
SSSR Luna -16, 24 sentyabrya 1970 g. sovershila myagkuyu posadku, vzyala kern s lunnym gruntom (350 mm) iz morya izobiliya i vernulas' na Zemlyu.
SSSR Luna-17, 1970 g. dostavila na poverhnost' Luny Lunohod 1, kotoryi rabotal 10,5 mesyacev, obsledoval ploshad' 80 tys. kv. metrov, snyal 200 panoram, 20 tys. peizazhei, issledoval himicheskii sostav grunta.
SShA Apollony-14,15,16,17, 1971-1972. Za dva goda chetyre ekspedicii na Lunu! Amerikanskie astronavty
zanimalis' otborom lunnyh porod, izuchali magnitnoe pole Luny, ustanavlivali
seismopriemniki dlya provedeniya seismologicheskih issledovanii, zanimalis'
seismorazvedkoi, opredelyali elektroprovodnost' lunnogo grunta, izmeryali
teplovoi potok, v otdel'nyh tochkah izmerili silu tyazhesti i poluchili
gravimetricheskii profil' dlinoi 12 km poperek doliny Tavr-Littrov. Tochnost'
opredeleniya 
v otdel'nyh tochkah polagayut ravnoi 
12 mGal, a
tochnost' variacii sily tyazhesti vdol' profilya 2 mGal. Vot spisok
pervyh zemlyan, kto ostavil svoi sledy na lunnoi poverhnosti:
Apollon-11 N.Armstrong, E.Oldrin.
Apollon-12 Konrad Bin
Apollon-14 Shepard Mitchel
Apollon-15 Skott Irvin
Apollon-16 Yang D'yuk
Apollon-17 Shmidt Sernan
Sovetskii Soyuz v eti gody prodolzhal issledovaniya Luny, opirayas', v osnovnom, na avtomaticheskie apparaty. V missii Luna-20 (1972) byli otobrany lunnye porody iz regiona mezhdu Morem Izobiliya i Morem Krizisov i dostavleny na Zemlyu. Luna-21 dostavila na poverhnost' Luny Lunohod-2, kotoryi nachal rabotu 16.01.73 g. i rabotal na Lune 5 lunnyh dnei. Byl izuchen profil' dlinoi 37 kilometrov. Byla opredelena tolshina regolita (1-10 m), issledovan tektonicheskii razlom "Borozda Pryamaya" glubinoi 40-80 m. Tak zhe, kak i na Lunohode-1 proizvodilos' fotografirovanie, opredelyalos' magnitnoe pole, issledovalis' mehanicheskie i himicheskie svoistva grunta.
7.2.1 Seismicheskie issledovaniya
Den' rozhdeniya lunnoi seismologii sleduet schitat' 21 iyulya 1969 goda, kogda pervye lunnye astronavty N.Armstrong i E.Oldrin ustanovili avtomaticheskuyu seismicheskuyu stanciyu na kamennoi ravnine Morya Spokoistviya v 168 metrah ot lunnogo modulya. Apparatura vesom 48 kilogramm pitalas' tokom ot solnechnyh batarei i prorabotala s 21.07 po 27.08 s pereryvom na lunnuyu noch' (3-18 avgusta). K sozhaleniyu, iz-za neispravnosti v upravlenii seismicheskaya stanciya vyshla iz stroya.
Nepreryvnye seismicheskie nablyudeniya na Lune nachalis' s noyabrya 1969 goda na seismicheskoi stancii Apollona 12. Zatem na vidimoi storone Luny byli ustanovleny eshe tri stancii Apollonami 14, 15 i 16. Kazhdaya stanciya byla snabzhena seismometrami dvuh vidov: dlinnoperiodnymi (15-2,2 s) i korotkoperiodnymi s polosoi propuskaniya 1- 30 Gc. Dinamicheskii diapazon seismometrov 90 dB (30000). Chuvstvitel'nost' priborov byla nastol'ko vysoka, chto pozvolyala registrirovat' kolebaniya grunta, soizmerimye s razmerami atoma. Stol' vysokuyu chuvstvitel'nost' na Zemle realizovat' ochen' slozhno, tak kak srednii shum, obuslovlennyi mikroseismami (veter, promyshlennye shumy i t.p.), na dva -- tri poryadka bol'she.
Ves kazhdogo seismometra 750 g, obshii ves stancii 11,5 kg. Vsya apparatura upravlyalas' s Zemli. Dlya issledovaniya nedr Luny neobhodimy lunotryaseniya, hotya by iskusstvennye. Pervoe lunotryasenie bylo sozdano otbrasyvaniem uzhe ispol'zovannogo lunnogo modulya, na kotorom astronavty letali na poverhnost' Luny. Udar 2,5 tonnogo apparata Apollona 12 na pervoi lunnoi kosmicheskoi skorosti (1.7 km/s) byl ekvivalenten vzryvu 800 kg trotila. S poverhnosti Luny podnyalos' mnogotonnoe oblako pyli. Cherez 23,5 s drognul mayatnik seismometra. Kolebanie grunta prodolzhalos' celyi chas! Eto byl odin iz glavnyh syurprizov Luny, kotoryi ne ozhidali geofiziki.
Kak uzhe govorilos', vysadki na poverhnost' Luny v ekspedicii Apollon 13 ne bylo, no oni ustroili horoshee lunotryasenie. Tret'ya stupen' rakety Saturn vesom 15 tonn, letevshaya na vtoroi kosmicheskoi skorosti (2,5 km/s) vrezalas' v lunnuyu poverhnost' na rasstoyanii 135 km ot seismometrov. Udar byl ekvivalenten 10-tonnomu vzryvu trotila. Kolebaniya seismometrov ne zatuhali celyh 4 chasa. Takim obrazom, udary o Lunu vyzyvayut ee dolgo ne zatuhayushie kolebaniya, podobno tomu, kak esli by eto byl kolokol. Geofiziki, a vernee selenofiziki, nazvali eto yavlenie seismozvonom. Opyt trinadcatoi ekspedicii byl ispol'zovan i v posleduyushih ekspediciyah.
Na Zemle zapisi vzryvov i zemletryasenii na rasstoyanii soten kilometrov ot epicentra dlyatsya ne bolee 1 minuty na skal'nyh gruntah i ne bolee 10 minut na osadochnoi tolshe. V otlichie ot zemnyh lunnye seismogrammy ne imeyut chetkogo vstupleniya: signal dostigaet maksimal'noi amplitudy, postepenno raskachivaya mayatnik v techenie 5-10 min, zatem kolebaniya ochen' medlenno zatuhayut. Vokrug etogo yavleniya na zemle voznikla bol'shaya diskussiya. Predlagalos' neskol'ko gipotez, ob'yasnyayushih seismozvon. Naibolee pravdopodobnaya, po-vidimomu, diffuznaya teoriya. Byli provedeny kak eksperimental'nye issledovaniya, tak i komp'yuternoe modelirovanie.
Rezul'taty modelirovaniya sravnivalis' s real'nymi dannymi. Vyyasnilos', chto rasseyanie voln proishodit v pripoverhnostnom sloe. Stepen' rasseyaniya v gorizontal'nom napravlenii na poryadok vyshe, chem v vertikal'nom. Otsutstvie chetkih vstuplenii ob'yasnyayut tem, chto volny razbivayutsya o mnogochislennye treshiny, kratery, borozdy. Seismicheskaya dobrotnost' na Lune ravna priblizitel'no 5000, to est' na dva poryadka bol'she, chem na Zemle. Eto ob'yasnyayut tem, chto porody na Lune suhie, tak kak net ni vody, ni vozduha.
Amerikanskie astronavty vypolnyali i seismorazvedochnye raboty s cel'yu izucheniya stroeniya verhnih sloev Luny. Pri issledovanii kakogo-libo profilya dlinoi neskol'ko desyatkov metrov astronavty kazhdye 4-5 metrov proizvodili udary po gruntu. Krome togo, na profile stavili ustanovki dlya zapuskov granat, kotorye zapuskalis' s Zemli. V seismorazvedochnyh rabotah primenyalis' tol'ko vertikal'nye seismometry, poetomu byli izucheny tol'ko skorosti prodol'nyh voln. Skorosti poperechnyh voln udalos' opredelit' po zapisyam dlinnoperiodnyh seismometrov osnovnoi seismicheskoi seti Apollon.
Otvet na vopros est' li u Luny kora mozhno bylo dat' tol'ko posle horoshego udara o lunnuyu poverhnost'. 13 maya 1972 goda v 142 km ot seismostancii A-14 upal meteorit, razmerom 2 m so skorost'yu 20 km/s. Udar byl nastol'ko silen, chto obrazovalsya krater diametrom 100 m. Pribory na seismostanciyah A-12 i A-14 zashkalili, a na stanciyah A-15 i A-16 (raspolozhennye sootvetstvenno v 967 i 1026 km) poluchili zapisi. Posle ih obrabotki poluchili, chto kora na Lune est'. Ona sloista, slozhena iz kal'cievo-alyuminievyh porod i imeet vysokii gradient skorosti.
Perechislim osnovnye rezul'taty seismicheskih issledovanii na Lune
Bylo ustanovleno yavlenie, kotoroe v zemnyh usloviyah ne nablyudaetsya -- seismozvon.
Poverhnost' Luny pokryvaet regolit tolshinoi 2-12 m so skorost'yu rasprostraneniya seismicheskih voln 100 m/s. Eto unikal'noe obrazovanie, produkt meteoritnogo "vspahivaniya" i "obduvaniya" solnechnym vetrom v usloviyah glubokogo vakuuma. On otlichaetsya ot zemnyh porod chrezvychaino nizkoi elektroprovodnost'yu i vysokoi seismicheskoi dobrotnost'yu.
Pod regolitom zalegayut brekchii tolshinoi 18-38 m so skorost'yu rasprostraneniya seismovoln 300 m/s. Eti porody pohozhi na oblomochnye porody vblizi vulkanicheskih kraterov.
Luna imeet sloistuyu strukturu. Pod regolitom i brekchiyami skorost' rastet, inogda skachkoobrazno. Do glubiny 200 m skorost' seismovoln dostigaet velichin 500 m/s eshe glubzhe do polutora kilometrov glubinoi skorost' dostigaet velichiny 1 km/s. Nakonec, pod lunnoi koroi skorost' imeet obychnuyu velichinu 4-5 km/s.
Dlya Luny, tak zhe, kak i dlya Zemli, primenyayut ponyatiya litosfery (kamennoi sfery) i astenosfery. V ponyatii litosfera ob'edinyayutsya kora, verhnyaya i srednyaya mantiya, a pod astenosferoi ponimayut nizhnyuyu mantiyu. Predpolagayut takzhe, chto Luna imeet i yadro, razmerom priblizitel'no 0,2 radiusa Luny. Eto yadro, po-vidimomu, rasplavlennoe sul'fido-zheleznoe. Skorost' prodol'nyh voln tam takzhe rezko padaet, kak i dlya Zemli.
<< 7.1 Osnovnye zadachi | Oglavlenie | 7.3 Gravitacionnoe pole Luny >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
gravimetriya - geofizika - solnechnaya sistema - seismologiya
Publikacii so slovami: gravimetriya - geofizika - solnechnaya sistema - seismologiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
