20 июля 1969 года американцы впервые высадились на Луне.
1.Откуда взялась Луна?
Общепринятая теория гласит, что 4,5 миллиарда лет назад в молодую Землю, которая тогда представляла собой сгусток расплавленной магмы, под углом врезалась другая протопланета размером с Марс (ее называют Тейя). И Тейя, и Земля двигались по схожим орбитам, но одна планета догнала другую. После столкновения железные ядра планет слились, а раскаленные обломки мантии выбросило в космос — и они образовали облако, вращающееся вокруг Земли. Из этого облака за миллионы лет и образовалась Луна.
2. На Луне есть что-то полезное?
Самый главный ресурс — изотоп гелий-3, на Земле его уже не хватает, а на Луне полно. Теоретически гелий-3 может на тысячелетия заменить нефть и прочие источники энергии, но рентабельно ли его будет доставлять на Землю — большой вопрос.
Есть проекты добычи на Луне редких металлов, но и их экономика неочевидна. Доставлять на Землю титан и алюминий, которыми богата Луна, не имеет смысла совершенно точно, зато они очень пригодятся для создания лунных баз.
В полярных областях Луны много воды в виде льда. Ее собираются добывать для снабжения лунных баз и для производства ракетного топлива (кислорода и водорода). Возможно, это резко удешевит дальние космические путешествия.
3. Луна защищает Землю от астероидов?
Луна слишком маленькая и находится слишком далеко, чтобы эффективно защищать Землю от небесных тел. Если бы Земля была воином, а Луна — его щитом; этот щит размером 15 на 40 сантиметров находился бы в 18 метрах от воина. Сама Земля тоже толком не защищает Луну от метеоритов. Поверхность Земли, так же как и Луны, покрыта следами от астероидов.
4. Как Луна создает приливы и отливы?
Земля и океан деформируются под влиянием приливной силы Луны. Приливы и отливы сменяют друг друга из-за вращения Земли вокруг своей оси. Приливная сила вытягивает Землю в эллипсоид. Океаны, покрывающие земную поверхность, «скатываются» со сплюснутых боков эллипсоида к его «вершинам». У «вершин» уровень воды повышается (в ближней к Луне точке сильнее, в дальней — слабее); по бокам — понижается. Вращение Земли под океаном придает этому движению воды вид волны, которая постоянно движется с востока на запад. В общем, приливы и отливы — это волны, вызванные в том числе (но не только) воздействием Луны.
5. Правда ли, что Луна с каждым годом отдаляется от Земли?
Правда. Все дело в приливах. Земля теряет часть своей энергии, которую она передает Луне. Из-за этого орбита Луны увеличивается, а скорость вращения Земли снижается. Миллиарды лет назад Луна вращалась в 10–20 тысячах километров от Земли, а сейчас расстояние составляет в среднем 384 тысячи километров. Еще через миллиарды лет орбита Луны увеличится почти вдвое, а земные сутки растянутся до 870 часов.
Потом Луна перестанет отдаляться, а скорость вращения Земли сравняется со скоростью обращения Луны вокруг нее. Другими словами, Луну станет видно только из одного полушария — так же сейчас ведут себя Плутон и его спутник Харон, которые давно синхронизировались. Если к тому времени Солнце еще не превратится в красный гигант, который поглотит и Землю, и Луну, то спутник снова начнет приближаться. Солнечные приливы продолжат тормозить Землю, и теперь уже Луна будет терять энергию и тормозиться приливными силами.
6. Как будет распределяться право на добычу лунных полезных ископаемых между странами и компаниями?
Это пока неизвестно. Действующий сейчас договор об использовании космического пространства 1967 года прямо запрещает присвоение государствами частей Луны и ее ресурсов. Впрочем, на всякий случай некоторые страны собираются готовить космических юристов, которые смогут отстаивать права на разработку лунных полезных ископаемых.
7. Можно ли Луну использовать в военных целях?
Такие планы были в 1950-х годах. Теперь это запрещено. В рассекреченных американских документах есть подробный проект создания военной базы на Луне (проект Horizon). Американцы собирались отправлять туда в годовые командировки по два десятка военных. Они должны были укрываться от радиации и перепада температур в пещерах — и научиться выращивать для себя пищу. США также рассматривали вариант создания бомбардировочной базы на Луне, способной обстреливать Землю. Но главной целью проекта Horizon должна была стать борьба с агрессивными планами СССР.
Зато хорошо известно о советских (и американских) планах ядерной бомбардировки Луны с двумя целями: показать, что «мы можем», — и чтобы было красиво. Предполагалось, что взрыв будет видно с Земли. С 1967 года, когда был принят договор об использовании космического пространства и небесных тел, любая милитаризация Луны запрещена.
8. В интернете продают участки на Луне. Это законно?
Законно, но сертификат о покупке — это просто сувенир. По договору от 1967 года Луна или какая-то ее часть не может принадлежать государству. Позднее, в 1979 году, Ассамблея ООН приняла соглашение о Луне, запрещающее владеть спутником Земли и частным лицам. Космические державы это соглашение не ратифицировали, и некоторые частные компании собираются воспользоваться этой лазейкой.
Тем не менее совершенно неясно, как можно оформить собственность на лунные участки, не высадившись на нее. Таким образом, компании, торгующие участками на Луне, продают сертификаты о владении участками, которые можно использовать только как сувениры. Документы на английском языке, карта участка и копия «конституции Луны» прилагаются.
9.Почему СССР проиграл американцам в лунной гонке?
СССР не успел построить ни сверхтяжелую ракету, способную доставить на орбиту Земли космический корабль для полета на орбиту Луны, ни посадочный модуль, способный потом с Луны взлететь. Все четыре запуска советской пятиступенчатой ракеты-носителя Н-1 закончились неудачей (два — еще до того, как американцы высадились на Луну, два — уже после). В США создатель нацистской ракетной программы Вернер фон Браун спроектировал ракету «Сатурн-5» большей грузоподъемности. Все 13 запусков были успешными — шесть из них завершились посадкой астронавтов на Луну.
Посадка на Луну советского космонавта планировалась на конец 1968 года — на год раньше, чем это сделали американцы. В реальности шансов опередить американцев у СССР не было: лунный корабль и посадочный модуль испытали на околоземной орбите только в 1970 году. В 1974 году Советский Союз отказался от разработки ракеты Н-1 и корабля для полета к Луне.
10.Сколько людей побывало на Луне?
Двенадцать, не считая тех, кто был на лунной орбите. Американцы высадили на Луну 11 профессиональных астронавтов и одного геолога — Харрисона Шмидта. Еще 13 человек не спускались на Луну, но добрались до ее орбиты, причем один из них дважды летал к Луне и ни разу на нее не высадился. Астронавт Джеймс Ловелл сначала участвовал в первом в истории пилотируемом облете Луны на корабле «Аполлон-8», затем был командиром корабля «Аполлон-13» и должен был высадиться на поверхность. Посадку отменили из-за аварии на корабле, зато из-за этой аварии «Аполлон» улетел от Земли на 400 тысяч километров. Дальше, чем экипаж Ловелла, от Земли еще никто не улетал.
11. Сколько килограммов лунного грунта привезли на Землю? Сколько стоит лунный камень?
Астронавты привезли 382 килограмма образцов лунной породы. Три советские автоматические миссии доставили на Землю еще 326 граммов образцов.
Большая часть образцов хранится в Лаборатории проб лунного грунта в Хьюстоне. Оттуда их по запросам рассылают по научным учреждениям всего мира — примерно по 400 граммов в год.
Рынка лунных пород не существует, однако иногда их можно купить вполне официально. В 1993 году на аукционе Sothebyʼs продали 200 миллиграммов образцов за 442 с половиной тысячи долларов. Куски лунных метеоритов, прибывших на Землю самостоятельно, продаются куда дешевле. Возможно, на черном рынке можно купить и грунт, доставленный на Землю американцами.
12. Почему последние 50 лет никто не летал на Луну?
Такие путешествия оказались очень дорогим удовольствием. Но скоро (или не очень) люди вернутся. Экипажи шести кораблей, побывавшие на Луне, в целом выполнили всю возможную на уровне технологий того времени научную программу. США даже отменили три последние миссии программы «Аполлон», чтобы не переплачивать за повторение того, что уже сделано.
В начале XXI века стало понятно, что развитие пилотируемой космонавтики без новой цели — колонизации других планет — невозможно. Поэтому сразу в нескольких странах созрел план возвращения людей на Луну, но не с разовыми посещениями, а с целью создания на ней или на ее орбите обитаемых баз. Главная идея — создать рядом с Луной перевалочные базы и склады топлива для дальних путешествий.
13. Можно переделать Луну так, чтобы люди могли там жить?
Возможно, когда-нибудь получится сделать обитаемой всю поверхность Луны, но вряд ли это нужно. Куда проще построить на ней обитаемые базы. Основной план сторонников превращения всей Луны целиком в обитаемый спутник состоит в бомбардировке ее кометами или одной гигантской кометой, ядро которой сравнимо с самой Луной. Это теоретически позволило бы создать на Луне атмосферу. При этом технологий транспортировки комет по Солнечной системе нет и не предвидится.
Всерьез космические державы обсуждают только создание баз. Уже есть подробный план изменения одного маленького участка спутника — кратера Шеклтон около Южного полюса. NASA собирается создать там колонию роботов, а Европейское космическое агентство — построить обитаемую «лунную деревню».
В NASA выбор кратера Шеклтон объясняют тем, что туда не попадают прямые солнечные лучи и там не бывает дневного зноя. Зато на стенки кратера солнечный свет попадает всегда, поэтому там планируется поставить 40-метровые зеркала-ретрансляторы, которые будут непрерывно освещать колонию. Внутри сотни роботов на солнечных батареях размером с марсоход «Кьюриосити» будут «облагораживать оазис», добывать в нем воду и делать из нее ракетное топливо. Так колония станет перевалочным пунктом для дальних космических путешествий.
14. Влияют ли фазы Луны на здоровье и поведение человека и животных?
Сами по себе фазы ни на что не влияют. Серьезное влияние Луны на человека большинство ученых считает древним мифом, но есть и исключения.
Раньше полнолуние больше влияло на поведение людей, но только потому, что Луна была главным источником света ночью. Соответственно, чем ярче была Луна, тем светлее было на Земле, тем больше у людей было желания и возможностей бодрствовать. В конце XIX века по крайней мере в крупных городах эта причина пропала: улицы оказались «засорены» искусственным освещением.
В 2013 году вышла статья, рассказывающая об исследовании в швейцарской лаборатории сна, где добровольцы были изолированы от уличного (а значит, и от лунного) света. У большинства в полнолуние качество сна (а именно продолжительность глубокого сна) ухудшилось — в среднем на 30%. Засыпали добровольцы дольше, а спали меньше.
Еще один пример. Считается, что Луна никак не влияет на проявление психических заболеваний. Однако журнал Molecular Psychiatry в 2017 году опубликовал статью, в которой описано двухлетнее исследование 17 пациентов с биполярным расстройством. Оно показало, что обострения заболевания синхронизированы с максимумами действия приливных сил Луны. В статье предполагается, что гравитационные силы действуют на больных не сами по себе, а посредством «внешнего агента», например возмущая магнитное поле Земли.
15. Что будет на Земле, если Луна исчезнет?
Скорее всего, сразу глобальная катастрофа не случится, хотя серферам и прочим любителям волн станет грустно. Через миллионы лет земляне почувствуют утрату намного сильнее — их ждут частые и глубокие изменения климата.
Без Луны приливы станут намного меньше, а океан в целом — намного спокойнее. Обитателям прибрежных вод придется резко поменять свою жизнь; многие, вероятно, вымрут. Жизнь людей рядом с океаном — без больших волн — тоже изменится. Вероятно, изменится и климат, поскольку океанские течения ослабеют, равно как и циркуляция воздушных масс, на которую тоже влияют приливы.
Через сотни тысяч и миллионы лет отсутствие Луны скажется уже на всей планете. Сейчас Луна стабилизирует положение оси вращения Земли, что делает климат относительно стабильным. Без этого колебания будут значительными и частыми — от периодов без смены времен года – как зима в «Игре престолов» и до оледенения целого полушария.
По материалам: Meduza
