10 лет с начала космической эры по материалам фотографирования нашего естественного спутника станциями «Луна-3» и «Зонд-3» впервые удалось создать полный глобус Луны (в масштабе 1: 10 000 000) и полную карту (в масштабе 1: 5 000 000).

Рис. 41. Снимок района кратера Братья Вавиловы на обратной стороне Луны, переданный станцией «Зонд-6». Отмечены четыре кратера:

1 – Братья Вавиловы; 2 – Ловелл; 3 – Этвеш; 4 – Ван Гу

Дальнейшее уточнение структуры лунной поверхности было осуществлено в результате запусков других советских и американских автоматических станций.

Завершением программы картографирования обратной стороны Луны при облетной траектории на конец 1970 года явились запуски научных автоматических станций «Зонд-6», «Зонд-7» и «Зонд-8».

Полет этих станций был необычен тем – и это составляет их особую научную ценность, – что после облета и фотографирования другого небесного тела автоматические станции возвращались на Землю и доставляли ученым уникальные пленки.

Ценность информации при этом по сравнению с телеметрической передачей снимков существенно повышается по следующим причинам: увеличение разрешающей способности по полю снимка, информативность и градация яркости. Кроме повышенной четкости снимка, использование отснятой фотопленки избавляет нас от геометрических искажений и радиопомех, связанных с телеметрической передачей.

Научная станция «Зонд-6» выполнила фотографирование Луны 14 ноября 1968 года при подлете к ней и облете нашего вечного спутника, охватив значительную часть видимого и невидимого полушарий.

Съемка производилась фотоаппаратом, имеющим фокусное расстояние 400 миллиметров, на изопанхроматическую пленку шириной 19 сантиметров; размер полученных кадров – 13X18 сантиметров.

Перед полетом были определены фотометрические и фотограмметрические характеристики фотоаппарата.

Во время фотографирования обратной стороны Луны станция «Зонд-6» находилась от ее поверхности на расстоянии примерно в 3000 километров; один из снимков, полученных при этом и охватывающий район двойного кратера Братья Вавиловы (ширина кратера – около 100 километров), приведен на рис. 41.

Следует отметить еще одну ценность фотосъемок со станций типа «Зонд-6»: они дают возможность получить профиль лунного диска в направлениях, отличающихся от направлений съемок с Земли, что помогает уточнить пространственную модель Луны и ее фигуру.

Последующее картографирование Луны (как и ряд других ее исследований) провели в августе и октябре 1970 года научные станции «Зонд-7» и «Зонд-8». Станцией «Зонд-7» было проведено два сеанса фотографирования Луны на цветную фотопленку: с расстояний 10 000 и (обратной стороны Луны) 2000 километров; станция «Зонд-8» произвела съемки лунной поверхности на цветную и черно-белую пленки с облетной траектории (минимальное расстояние – 1120 километров). Заснятые пленки были доставлены на Землю; после их обработки ученые-селенологи получили фотоснимки высокого качества, значительно обогатившие материалы картографирования Луны.

СНИМКИ ОТДЕЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ВИДИМОГО ПОЛУШАРИЯ ЛУНЫ В РАЗЛИЧНЫХ МАСШТАБАХ

Первыми американскими космическими аппаратами для исследования Луны были аппараты типа «Рейнджер», которые в процессе сближения с Луной должны были с помощью телевизионной системы передавать на Землю снимки лунной поверхности в последовательно возрастающем масштабе.

Первые шесть пусков аппаратов «Рейнджер» (предварительного этапа) оказались неудачными. Задача эксперимента была выполнена только в трех последующих пусках, проведенных с июля 1964 по март 1965 года.

Аппараты «Рейнджер» имели по шесть телекамер каждый с фокусными расстояниями 75 и 25 миллиметров при разрешающей способности в среднем 1000 строк на дюйм.

Передача телевизионных изображений поверхности Луны начиналась с высоты приблизительно 2000 километров и заканчивалась на высотах в несколько сотен километров; у последнего снимка при этом наилучшее разрешение на местности достигало 0,3 – 0,5 метра.

С помощью наземного оборудования осуществлялось фотографирование снимков с телевизионного экрана на 35-миллиметровую пленку.

Встреча аппарата «Рейнджер-7» с лунной поверхностью произошла на северном краю Моря Облаков, а «Рейнджера-8» – в Море Спокойствия. Космический аппарат «Рейнджер-9» прилунился в кратере Альфонс, при этом терминатор был расположен от места съемки на расстоянии всего в 290 километров, что создало хорошие условия для получения изображений высокого качества.

Сравнение полученных снимков показывает, что поверхность Моря Спокойствия более ровная, чем поверхность Моря Облаков (в местах падения аппаратов), и покрыта веществом типа вулканической лавы; обнаружены кратеры глубиной до 20 метров.

На рис. 42 представлены изображения лунной поверхности, полученные аппаратом «Рейнджер-7» 31 июля 1964 года.

По снимкам, переданным этим же аппаратом, удалось составить карту участка Луны размерами 300X400 метров, которая показана на рис. 43.

Изображения поверхности Луны, переданные аппаратами типа «Рейнджер», позволили впервые увидеть лунный рельеф с деталями, в сотни раз более мелкими, чем это давали наблюдения в наземные телескопы. Однако разительные «новости» получены не были: характер лунной поверхности оставался прежним, прояснилась лишь структура светлых лучей от крупных кратеров – они распались на равномерно распределенные мелкие детали.

Рис. 42. Некоторые из последовательных снимков лунной поверхности, переданные аппаратом «Рейнджер-7»

Рис. 43. Карта лунного участка размером 300 на 400 метров, составленная по снимкам, переданным аппаратом «Рейнджер-7»

Кроме этого, по заявлению одного из научных руководителей программы «Рейнджер» Ювена Уайтейкера, можно было высказать следующие предположения: некоторые особенности рельефа лунных морей лучше объясняются движением жидкой массы; образования линейного характера имеются на «морях» и «материках», «моря» покрыты пылью не полностью и др.

ЛУННЫЕ СПУТНИКИ – ФОТОГРАФЫ

К началу 1966 года было практически закончено глобальное фотографирование всей поверхности Луны, включая ее обратную сторону (станции «Луна-3», «Зонд-3»), и крупномасштабное обследование одного из участков Океана Бурь – вокруг места посадки автоматической станции «Луна-9».

Таким образом, почти вся лунная поверхность была охвачена фотографированием; при этом были засняты объекты размерами в несколько километров, а один из районов – в миллион раз подробнее (его съемки позволяли разглядеть детали лунного рельефа миллиметровых размеров).

По каким же путям развивались дальнейшие исследования Луны?

Они пошли по двум направлениям: изучение физико-химических характеристик наружных слоев нашего природного спутника и развитие картографирования его поверхности, в первую очередь экваториальной зоны – предполагаемых мест посадки космонавтов.

Последняя задача решалась с помощью искусственных спутников Луны – автоматических станций «Луна-12», «Лунар Орбитер» и возвращаемых аппаратов типа «Зонд»; было выполнено фотографирование всей лунной поверхности с разрешением деталей на местности в несколько метров и крупнее.

Третий советский спутник Луны – научная станция «Луна-12» – был выведен на низкую селеноцентрическую орбиту, проходящую вблизи плоского лунного экватора.

В период фотографирования станция находилась от лунной поверхности на высоте приблизительно 100 километров; ориентация станции по заданному направлению выдерживалась при этом с точностью в несколько угловых секунд.

Фотографирование лунной поверхности, обработка