Китайская Луна
Летом 2016 года нам пришлось попрощаться с еще одним исследователем космоса — луноходом Yutu. О нем известно совсем немного, отчасти потому, что пиарщикам Китайского космического агентства еще надо учиться работать, отчасти потому, что у аппарата начались технические проблемы через месяц работы — про неудачные миссии никому не нравится рассказывать.
Луноход Yutu (“Нефритовый заяц”) массой 120 кг опустился на поверхность естественного спутника Земли в декабре 2013 года при помощи 1,2 тонной спускаемой платформы Chang’e 3. Техническая реализация программы сильно напоминала полеты советских “Луна-17” и “Луна-21”, с луноходами на борту.
Yutu успешно высадился на поверхность, и развернулся, чтобы Китай мог продемонстрировать всему миру красный флаг на Луне.
В этот момент главная пропагандистская задача миссии была выполнена и информационное освещение программы резко сократилось даже еще до начала проблем.
Yutu прошел круг почета вокруг платформы и двинулся на исследования Луны.
По ходу движения осуществлялись остановки, на которых разворачивался манипулятор и проводились спектрометрические исследования.
Панорамная камера платформы Chang’e 3 снимала окрестности, луноход, и Землю в небе.
Когда Yutu удалился на несколько десятков метров от точки старта, информация о нем практически перестала попадать в прессу. Как стало ясно по скупым официальным комментариям, у лунохода возникли проблемы с системой передвижения, и системой терморегулирования — на ночь не закрылась крышка солнечных батарей.
Луноход больше не ходил, и о нем не публиковались новости, поэтому он оказался практически забыт. Однако его работоспособность сохранялась. Примерно через полгода после посадки опубликовали новую панораму Луны, снятую по пути на место вечной стоянки.
Фотографии китайского лунохода и посадочной станции были выложены на сайте Китайской академии наук. Сейчас их куда-то переместили и старые ссылки дают пустые страницы, но фото и видео еще найти можно, хотя архивы включали больше снимков. Кроме этого, не активна карта Луны, составленная по снимкам двух китайских спутников Chang’e 1 и 2, да и существующий сайт работает со сбоями.
Сеансы связи с Yutu продолжались еще более двух лет и прекратились только в июне 2016 года.
Луноход обладал четырьмя научными приборами: цветной стереокамерой, инфракрасной камерой, альфа-протонным спектрометром на манипуляторе и георадаром. Все исследования были направлены на геологию: изучение грунта, сравнение полученных данных с предыдущими исследованиями, в том числе американских Apollo и советских “Лун”.
На посадочной платформе Chang’e 3 располагалась цветная мачтовая камера, и ультрафиолетовый телескоп для наблюдения экзосферы Земли, звезд и галактик. Фактически станция оказалась первой автоматической астрономической обсерваторией на поверхности Луны.
Китайская Луна на снимках цветных камер лунохода и посадочной станции оказалась желтее или коричневее той поверхности, что удалось снять астронавтам в 60-70-е.
Впрочем, если взглянуть на снимки Луны с Земли, несложно увидеть, что посадка прошла примерно на границе двух регионов, один из которых отличается как раз коричневыми оттенками.
Посадка состоялась в Море Дождей, на расстоянии 50 метров от края 450 метрового кратера, который позже получил название Ци Вей. По мнению китайских геологов, им удалось изучить выбросы из этого кратера, в этом их убеждали крупные валуны, лежащие в окрестностях, и каменистая поверхность.
Данные спектрометра APXS показали отличие в химическом составе лунных базальтов от американских и советских образцов. Прежде всего это касается обогащения породы оксидом титана и оксидом железа. В то же время, исследования на поверхности подтвердили спутниковые данные, которые показывали обогащение минералами ильменитом (куда относятся оксиды титана) и оливином с высоким содержанием оксидов железа — вероятно они ответственны за коричневые оттенки местности.
Георадар использовал две рабочие частоты 60 МГц и 500 МГц, первая позволяла заглянуть на глубину почти в полкилометра, но с низкой детализацией, вторая — пробивала на насколько метров, но с высокой детализацией.
Высокочастотный канал показал, что реголит залегает до глубины 3-5 метров. Дальше идут коренные плотные породы.
Анализ окрестных кратеров по спутниковым данным подтвердил, что полученная оценка близка к реальности, и что выбросы из кратера Ци Вей не повлияли серьезно на толщину реголита в месте посадки.
Гораздо глубже, на 195, 215 и 345 метров обнаружилось еще несколько слоев породы благодаря низкочастотному каналу радара. Вероятнее всего, эти слои отражают несколько периодов вулканизма, когда регион полностью затапливался лавовыми морями. Отделяются друг от друга эти слои прослойками реголита, который формировался во время длительного вулканического спокойствия, когда поверхность бомбардировалась метеоритами.
К сожалению луноход сумел пройти только 114 метров к тому же изрядно петлял, поэтому радарные профили удалось изучить на небольшом расстоянии. Тем не менее, китайские ученые подчеркивают, что результаты говорят о более разнообразной геологической истории Луны, чем принято считать.
В задачи лунного телескопа на станции Chang’e 3 входило наблюдение земной плазмосферы и взаимодействие ее с солнечным ветром, а также астрономические наблюдения далеких объектов. Плазмосфера — это окружающая Землю среда, наполненная заряженными солнечным излучением атомами и молекулами газов верхних слоев земной атмосферы. Плазмосфера распространяется на несколько диаметров Земли и ограничивается магнитными линиями земного магнитного поля. Наблюдение плазмосферы Земли возможно только со стороны. Ультрафиолетовый телескоп возили на Apollo 16, а китайский стал первым роботизированным, и проработал гораздо дольше.
Хотя Земля наблюдалась всего пару дней в апреле 2014, но и это принесло научные плоды. В частности удалось наблюдать увеличение толщины плазмосферы в ответ на солнечные вспышки.
Обратите внимание, темное пятно, вращение которого заметно в нижней части Земли — это южный магнитный полюс, который совершает оборот вокруг географического. В ультрафиолете он выглядит темным пятном из-за отсутствия там заметных объемов плазмы.
Кроме Земли, телескоп наблюдал и астрономические объекты. Из опубликованного удалось найти только галактику Вертушка (M101).
Но в научных публикациях писали, что телескоп работал не менее 18 месяцев, успевая отснять до 10 тыс снимков ежемесячно. Позже, китайским ученым удалось составить звездный каталог из 86 тыс звезд. Работает ли телескоп до сих пор, информации нет.
Следующая цель Китая на Луне — повторить подобное исследование, только на этот раз на обратной стороне Луны, где не садился еще ни один аппарат созданный человеческими руками. Луноход должен будет изучить необычного геологическое образование Бассейн Южный полюс-Эйткен. Космический аппарат Chang’e IV сможет поддерживать связь с Землей при помощи спутника-ретранслятора, который предполагается запустить в 2018 году. Соответственно луноход отправится позже.
О золотистой фольге на космических аппаратах «Золотая обертка».
Кто и как изучает Луну после экспансии 70-х: «Луна после «Аполлона»: кто летает и как изучает.
Чтобы поделиться записью в соцсетях, выберите одну из кнопок справа у края экрана.
Источник
След катастрофы. Загадки обратной стороны Луны
Китайский луноход уже год пытается найти ответы на вопросы, которые интересуют всё человечество: почему невидимая часть поверхности спутника так разительно отличается от видимой и что всё-таки произошло 4 миллиарда лет назад.
Первый снимок обратной стороны Луны («Луна-3», 1959). Фото © Wikipedia
«Уважаемому А.Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Королёв. 7 октября 1959 года«.
А.Б. Северный — это советский астрофизик Андрей Борисович Северный. В основном занимался физикой Солнца. Однажды заявил главному конструктору, что солнечная радиация засветит плёнку и не позволит сделать фотографию. Точно такого же мнения был один французский винодел по имени Анри Мэр. Но не из-за излучения, а вообще — мол, impossible, «невозможно». Заключил даже пари на тысячу бутылок истинного шампанского. Впоследствии Сергей Павлович лично раздавал выигрыш сотрудникам ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»), которые разрабатывали космический аппарат «Луна-3». Как вспоминают учёные, по две бутылки.
Справедливости ради надо сказать, что тот первый снимок сделали не на советскую плёнку, а, можно сказать, на трофейную — со сбитых американских шпионских спутников. Она была куда как более выносливая. Ну а что? Шпионить можно, а плёнку брать нельзя?
Конечно, качество довольно плачевное, тем не менее многое вполне можно различить. С правой стороны наверху пятнышко позже назвали Морем Москвы, 275 километров в диаметре. По мнению учёных, след от удара, который заполнился лавой. Внизу, практически прямо под ним — кратер Циолковский, тоже ударный, 180-километровый. Более крупные пятна слева — это уже видимая лунная сторона. Таким образом, уже тогда была видна внушительная разница между двумя половинками.
Как ни странно, именно на «той стороне» находится крупнейший лунный кратер. Его именуют бассейном, хотя по площади он сравним с земным Коралловым морем — без малого пять миллионов квадратных километров. Видите обширную темноватую область внизу? Это он и есть, бассейн Южный полюс — Эйткен. Это условное название, по расположению: внизу полюс, наверху кратер, названный в честь американского астронома Роберта Эйткена. В глубину этот бассейн достигает восьми километров. Кстати, как раз там сейчас китайская станция «Чанъэ-4» с луноходом «Юйту-2».
Но по большому счёту вот, собственно, и всё, что там чисто внешне выделяется на общем фоне: Эйткен, Москва и Циолковский. В остальном всё на первый взгляд сравнительно ровно и однообразно.
Сейчас науке известны и некоторые другие отличия «тёмной» стороны. К примеру, интересно то, что там как минимум на 10 километров толще лунная кора. И вообще очень много возвышенностей. За это обратную сторону Луны даже прозвали горбатой. Самая высокая точка Луны расположена рядом с кратером Королёв, и это символично. 10 километров 786 метров. Считают от условной точки — 1737 километров от центра Луны.
То есть с одной стороны моря, с другой горы. И это при том, что морская фигура, вообще-то, тяжелее. Собственно, центр массы сдвинут от центра геометрического на два километра в нашу сторону.
И, наконец, гравитация Луны. Она везде разная. Где-то посильнее, где-то послабее. Это зависит от плотности вещества в данной области. Есть даже соответствующая лунная карта. Вообще, лучше всего, пожалуй, для сравнения просмотреть вот такое видео от NASA. Слева — топографическая карта, то есть с обозначенными низменностями (синие) и возвышенностями (жёлтые и красные). А с правой стороны — как раз насчёт гравитации. Ярко-красные пятна — это где сравнительно сильное притяжение, тёмно-синие — где наоборот. И то и другое называется гравитационными аномалиями. Всё это показали приборы, установленные на двух зондах лунной орбитальной станции GRAIL.
Обратите внимание: два самых больших красных глаза — это те, которые грустно смотрят на нас по ночам. Вообще, тут у нас с этой стороны имеется заметное количество таких особо притягательных районов. А вот за гранью нашего с вами непосредственного наблюдения как-то больше синих ям. И в то же время есть «румянец» — на местах тех самых возвышенностей.
Своеобразная картина получается. Итого у нас три основных вопроса.
Почему на обратной стороне так мало лунных морей?
На этот счёт имеется, к примеру, исследование японского Института космической науки. Там проанализировали химический состав лунных пород и предположили следующее: давным-давно, четыре с половиной миллиарда лет тому назад, когда Земля и Луна только образовались, они были очень раскалёнными. Всё это потому, что они формировались, «слеплялись» из более мелких тел в результате бесконечных столкновений. Но возникший на орбите «комок» оказался настолько близко, что гравитация Земли поймала его в ловушку под названием приливный захват: совпадение скорости вращения вокруг своей оси и скорости вращения вокруг «хозяйки», в данном случае — Земли. Довольно частое явление в космосе. И что получилось? А получилось то самое весьма одностороннее представление о Луне. И тут надо обязательно учесть, что Земля была чудовищным тлеющим углём. Луна около этого огонька грелась всё время одним боком. А другой остывал. Метеориты при этом падали дождём, не спрашивая, куда лучше. Но с той стороны они ударялись в более твёрдую поверхность, а с нашей тёплой стороны она ещё была несколько более вязкая, и притом на ней происходили извержения вулканов. Упадёт что-нибудь в эту кашу, пробьёт ещё не застывшую кору, и из раскалённой мантии всё вокруг заливает потоком лавы. Вот так и получились моря Дождей, Спокойствия, Кризисов и прочие лунные «водоёмы», по мнению планетологов. Именно на «лицевой» стороне, потому что там было просто-напросто теплее.
Почему по-разному распределены гравитационные аномалии?
Потому что земное притяжение «тянуло» к себе всё, что потяжелее. Так же, как Луна немного тащит за собой наши океаны. Приливы в лунных океанах магмы закончились тем, что на «лице» скопились более тяжёлые породы. Этим и объясняют учёные обилие участков с усиленным притяжением именно на видимой стороне.
Откуда тогда «горб» именно на обратной стороне Луны?
Это вообще эпичная теория. Она гласит, что изначально у нас был не один «протоспутник», вокруг болтался как минимум ещё один сгусток материи. А может быть, и больше. И в какой-то момент он просто врезался в Луну, да с такой силой, что его просто расплющило по внешней стороне. Вот эти горы и есть то, что «налипло» таким вот образом.
Всё это сейчас и пытается прояснить «Чанъэ-4». Чанъэ — это имя богини Луны в китайской мифологии. Скоро станция уже во второй раз встретит на обратной стороне Луны Новый год по китайскому календарю. Прилунилась 3 января 2019 года в кратере фон Кармана, и это тоже символично. Американский учёный венгерского происхождения Теодор фон Карман был учителем Цяня Сюэсэня, основоположника китайской космонавтики. Помощником неподвижной богини стал луноход «Нефритовый заяц» — «Юйту-2».
China National Space Administration releases video recording of entire soft landing on moon’s far side by China’s #ChangE4 probe pic.twitter.com/bbp1ul2gq7
Что они на сегодняшний день нашли. Во-первых, природные минералы оливин и ортопироксен. Это силикатные породы, таких много в земной мантии. Поэтому есть большие подозрения, что «Чанъэ-4» удалось найти кусочки лунной. Теперь их сравнят с образцами грунта, взятыми на видимой стороне.
Во-вторых, тёмный минерал с осколками чёрного стекла. Нечто похожее нашёл в 1972 году американский астронавт Харрисон Шмитт. Считается, что такое вещество образовалось на Луне от удара метеоритов.
И, наконец, во всяком случае один вопрос уж точно решён положительно: можно ли на обратной стороне Луны выращивать картошку, рапс и хлопок? Можно.
Источник