В Отделе авиации и космонавтики Государственного политехнического музея при НТУУ "КПИ", где представлены образцы и модели образцов авиационной и космической техники, является экспонат, который, кажется, попал сюда случайно. Это - большой (полтора метра в диаметре) глобус Луны. Ему, казалось бы, уместнее быть в естественном музее. Но он тут по праву, потому что без космической техники глобус Луны создать невозможно. И появление карт видимой стороны Луны обусловлена развитием технических средств наблюдения - телескопов.
Луна - ближайшее к Земле небесное тело. По космическим меркам она находится "совсем рядом" - на среднем расстоянии 384 тыс. км, что лишь в тридцать раз больше диаметра земного шара. Для сравнения: ближайшая к Земле планета Венера удалена более чем в 100 раз дальше - подходит к нашей планете не ближе чем на 39 млн км.
Хотя люди наблюдали Луну с незапамятных времен, и изменение фаз Луны является основой таких единиц времени, как неделя и месяц, но рисовать карты Луны никому не приходило в голову. Все-таки очень долго люди не видели ничего общего между миром земным и миром небесным, к которому относятся Луна планеты, звезды.
400 лет назад, 7 января 1610 г., Галилео Галилей впервые посмотрел на ночное небо в созданный им телескоп. И был поражен увиденным. Оказалось, что Млечный Путь состоит из множества звезд, вокруг Юпитера вращаются маленькие «звездочки» и поверхность Луны не идеально гладкая, какой должна быть по представлениям Аристотеля о небесном мире, а похожа на земную - покрыта огромными горами, глубокими пропастями и обрывами. Интересно отметить, что Галилей это все увидел потому, что был сторонником гелиоцентрической системы Коперника, согласно которой Земля - не центр Вселенной, а одна из планет и принципиально не отличается от других. Раньше чем Галилей, в июле 1609 г. Луну в телескоп наблюдал англичанин Т.Гариот, который нарисовал то, что увидел, но гор он не заметил, написал только, что Луна похожа на торт, и не опубликовал своих наблюдений. Осознавая значение своих открытий, Галилей поспешил сообщить о них всех - уже в марте 1610 года в Венеции вышла его брошюра (32 стр.) "Звездный вестник".
Надо отметить, что еще в конце XVI века, еще до изобретения телескопа, первая, правда, очень не точная, карта Луны была составлена английским физиком В.Гильбертом. А в 1619 году первую карту видимой стороны Луны составил и опубликовал астроном-иезуит П.Шейнер. М.Ф. ван Лангрен на своей карте Луны 1628 г. отметил около 200 деталей и назвал многие из них именами библейских персонажей, святых и известных людей прошлого. Но эти названия сейчас не применяются. Современные названия деталей Лунной поверхности заложены в книгах "Селенография" (1647) гданского астронома Я.Гевелия, "Новый Альмагест" (1651) Дж.Б.Риччиоли. Я.Гевелий ввел термины "море", "болото", "залив" для темных пятен различных оттенков и размеров, назвал некоторые горные местности на Луне земными именами (Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ и др.). Риччиоли назвал много кратеров (Атлас, Геркулес, Дионисий, Исидор и др.).
С совершенствованием телескопов астрономы создавали более подробные карты Луны. В XVIII веке новые карты опубликовали немецкие астрономы Т.Майера и И.Шретер, в XIX веке - немецкие астрономы В.Бер и Г.Медлер (1830-1837), Ю.Шмидт (1878), И.Кригер (1898).
В XIX веке было изобретено фотографию, началось ее применения в астрономии, и начался новый этап в изучении Луны. В 1897 году Парижская обсерватория издала первый фотографический атлас Луны, а в 1904 году американский астроном В.Пикеринг - второй лунный фотографический атлас.
Но на всех этих картах и атласах была изображена лишь видимая половина Луны. Луна всегда обращена к Земле одной стороной - делает оборот вокруг своей оси за тот же период, что и вокруг Земли. Луна немного колеблется вокруг своей оси. Поэтому с Земли видно больше половины поверхности Луны - около 59%. Но 41% лунной поверхности совсем невидимый с Земли. И чтобы создать глобус Луны, понадобилась целая революция в технике.
4 октября 1957 г. запуском в Советском Союзе первого искусственного спутника Земли началась космическая эра человечества. А в 1959 году начались полеты к Луне. 2 января 1959 г. в СССР был осуществлен запуск автоматической межпланетной станции (АМС) "Луна-1", которая через две суток пролетела вблизи Луны на расстоянии менее 6 тыс. км и вышла на околосолнечную орбиту - стала первой искусственной планетой Солнечной системы. 3 марта 1959 г. американская станция "Pioneer-4" пролетела на расстоянии 60 тыс. км от Луны. 14 сентября 1959 г. АМС "Луна-2" достигла поверхности Луны. 4 октября 1959 г. к Луне стартовала АМС "Луна-3", которая должна была сфотографировать обратную сторону Луны и передать изображение на Землю. Следует отметить, что эта дата выбрана неслучайно. Тогда еще не могли изменять орбиты космических аппаратов. И чтобы аппарат мог сфотографировать обратную сторону Луны, он должен был стартовать в определенный день и время раз в месяц.
От того запуска прошло уже 50 лет. За это время техника неузнаваемо изменилась. Сегодня привычными стали миниатюрные цифровые фотоаппараты и телекамеры, цифровая связь. Думается, читателям будет интересно узнать некоторые технические подробности той экспедиции.
Траекторию полета станции выбрали таким образом, чтобы на момент съемки станция находилась примерно на прямой, соединяющей Солнце и Луну. Перед началом процесса фотографирования нижнее днище станции, на котором были установлены солнечные датчики, было направлено на Солнце - с помощью системы ориентации, в которую входили оптические и гироскопические датчики, электронные устройства. При этом иллюминатор на верхнем днище, за которым находились объективы фотоаппаратов, был направлен в сторону Луны. После этого датчики проверили ориентацию по свету, что был отражен поверхностью Луны, и дали команду на начало фотографирования. Фотографирование происходило 7 октября 1959 г. с расстояния 65-68 тыс. км от поверхности Луны на 35-миллиметровую пленку. Было сфотографировано 2/3 невидимой стороны Луны и часть видимой. Затем пленка была проявлена, зафиксирована и высушена специальным устройством, рассчитанным на работу в состоянии невесомости.
Изображения на пленке с помощью телевизионной передающей трубки превращались в радиосигнал и передавались на Землю. На Земле принятые сигналы после усиления и преобразования фиксировали на кинофотопленки, в аппаратах магнитной записи, на электронно-лучевых трубках с длительным послесвечением и на электрохимическую бумагу в фототелеграфных аппаратах. Передача изображений первый раз осуществлялась с расстояния 470 тыс. км в медленном режиме (1 кадр за 30 мин.). 18 октября прошла повторная передача - в быстром режиме (1 кадр за 15 секунд). После этой передачи связь со станцией была потеряна.
На основе полученных фотографий Академия наук СССР в 1960 году составила и выдала первые атлас и карту обратной стороны Луны.
Затем наступила полоса неудач. В 1962-1964 гг. американские АМС "Ranger-3, -4, -5, -6", которым ставилась цель телевизионной съемки Луны с небольшого расстояния, или проходили мимо Луны, или падали на Луну и разбивались. Такая же судьба ждала советские АМС "Луна-4, -5, -6", которые должны были осуществить мягкую посадку на Луну.
Подробную телесъемку Луны выполнили американские АМС "Ranger-7, -8, -9" с июля 1964 г. по март 1965 г. В частности, последняя АМС получила 5800 снимков с высоты от 2300 км до 600 м над гористым районом в центральной части видимого полушария.
18 июля 1965 г. советская АМС «Зонд-3" сфотографировала ту треть обратной стороны Луны, которая еще не была сфотографирована. Фотографирование Луны началось на расстоянии 11,6 тыс. км, а через несколько дней с расстояния 220 тыс. км от Земли началась передача полученных изображений. С расстояния 31,5 тыс. км была проведена повторная передача полученных снимков. Эти снимки позволили составить более полную карту почти всей поверхности Луны и создать наконец Лунный глобус. Интересно отметить, что ни в дореволюционной России, ни в СССР не выдавали карт видимой стороны Луны. А вот первый глобус создали. Вот что значит быть первыми в космосе!
После двух неудач с АМС "Луна-7" и "Луна-8", которые разбились при посадке в октябре и декабре в 1965 году, АМС "Луна-9" 31 января 1966 г. осуществила мягкую посадку в Океане Бурь и передала телевизионные панорамы лунного ландшафта. А 31 марта 1966 г. на окололунную орбиту было выведено АМС "Луна-10" - первый искусственный спутник Луны. Следует сказать, что первый глобус имел значительные "белые пятна" вблизи полюсов. Вывод на окололунную орбиту искусственных спутников Луны позволило заполнить пятна.
Затем СССР и США запускали новые АМС - на орбиту вокруг Луны, которые не только фотографировали поверхность Луны, но и исследовали его гравитационное поле и гамма-излучение, метеоритную обстановку. Начиная с 90-х гг. ХХ века исследовательские станции к Луне начали запускать Япония, Европейское космическое агентство, Китай, Индия.
Глобус Луны, выставленный в Отделе авиации и космонавтики ДПМ, подарила директор Житомирского музея С.П.Королева О.А.Копил. Вместе с Музеем космонавтики он переживал разные времена, даже "сохранялся" в Киевском планетарии на техническом этаже. В 2008 году, когда Музей космонавтики переехал в ДПМ, глобус был реставрирован. На нем написали названия лунных объектов, обозначили места посадки автоматических станций и высадки людей на поверхность Луны.
Глобус Луны вызывает большой интерес у посетителей музея. Особенно, когда экскурсоводы показывают обратную сторону Луны, которая существенно отличается от видимой стороны. Так что заходите в Отдел авиации и космонавтики, посмотрите вблизи на то, что люди много веков не могли увидеть!
О.С.Болтенко, зав. отдела авиации и космонавтики ДПМ при НТУУ "КПИ", В.М.Игнатович