Дальнейшие исследования Луны

Первые экспедиции нового этапа исследований Луны, по-видимому, продолжат работу, начатую по программе «Аполлон», и организуют временное посещение новых районов. Одним из проявлений более высокого уровня исследований может стать использование мобильной лаборатории, доставляемой заблаговременно с помощью автоматического транспортного корабля. В этой лаборатории исследователи смогут совершать путешествия на расстояния до 4000 км от места посадки в период лунного дня и возвращаться в сумерки. В случае развертывания постоянной базы имеются преимущества в выборе наиболее интересных участков для исследований.

Одним из факторов, который необходимо учитывать, является вращение Луны вокруг своей оси, в результате которого одна ее сторона постоянно обращена к Земле, вокруг которой Луна совершает один оборот в течение месяца. Таким образом, спутник, находящийся на полярной окололунной орбите, будет все время смещаться относительно поверхности Луны, проходя над любой ее точкой с интервалом в 14 сут. Если для снабжения лунной базы потребуются встречи на орбите, то они будут возможны только через каждые две недели.

В районе экватора такого ограничения не будет. Орбита встречи может быть расположена в плоскости экватора, и запуски с целью встречи будут возможны приблизительно через каждые 2 ч. Вблизи лунного экватора находятся районы, заслуживающие особого внимания. Одним из них является район посадки корабля «Аполлон-11» в Море Спокойствия, а на 20-м градусе южной широты с обратной стороны Луны расположен очень интересный кратер «Циолковский», названный в честь основоположника космонавтики. Этот кратер имеет обширную ровную поверхность из темной породы, появившуюся здесь, по всей вероятности, намного позже других форм рельефа, поскольку на ней очень мало вторичных кратеров.

Если для размещения лунной базы будет выбрана обратная сторона Луны, то для связи с Землей потребуется ретрансляция сигналов. Имеется класс орбит с центром в точке, расположенной за Луной (так называемая вторая точка Лагранжа L₂, или точка либрации), которые не являются орбитами ни вокруг Земли, ни вокруг Луны, а при виде с Земли образуют гало вокруг точки L₂. Подобно тому как околоземные спутники связи размещаются на геостационарной орбите, для обслуживания обратной стороны Луны спутники связи будут выводиться на такую гало-орбиту.

Для экваториальной базы имеется альтернативный вариант, имеющий важное значение. Как отмечено выше, спутник на полярной орбите пролетает над всей поверхностью Луны в течение двух недель, проходя при каждом обороте над обоими полюсами. Таким образом, с полярной базы можно обеспечить встречу с таким спутником каждые 2 ч.

Специалисты из Лаборатории реактивных двигателей НАСА выступили с серьезным предложением относительно полярной лунной базы. Одним из факторов, благоприятствующих созданию такой базы, является очень малый наклон плоскости экватора Луны к плоскости ее орбиты - всего 1,5° (для Земли этот угол составляет 23,5°). На полюсах наблюдателю Солнце будет всегда казаться уходящим за горизонт, а если он поднимется на какую-нибудь возвышенность, то ему будет казаться, что оно никогда не садится. Следовательно, на лунных полюсах почти наверняка имеются кратеры и затененные области, в которые солнечный свет не проникает никогда. По предположению специалистов Лаборатории реактивных двигателей в этих постоянно затененных областях с очень низкими температурами могут с древнейших времен сохраняться лед и замороженные газы. Если это так, то они представляют собой важные природные ресурсы.

Даже если там нет воды, возможность существования в непосредственной близости друг от друга постоянно освещенных Солнцем и постоянно затененных зон предоставляет привлекательные практические возможности. Солнечные лучи могут быть использованы для непрерывного получения электроэнергии для базы, тогда как в других местах в течение четырнадцати суток лунной ночи необходимо будет использовать другие источники энергии. Затененные области можно использовать для целей охлаждения, а также для размещения специального научного оборудования, например инфракрасных телескопов, которые необходимо эксплуатировать при очень низких температурах для достижения максимальной эффективности.

Поскольку астрономические наблюдения вполне могут стать одной из основных задач исследований на первом этапе эксплуатации лунной базы, а южная полусфера Луны (видимая с Земли) предоставляет богатые возможности для современной астрономии, специалисты из Лаборатории реактивных двигателей отдают предпочтение южному полюсу для размещения лунной базы. С полюса можно будет наблюдать лишь половину небосвода, однако привлекает возможность вести непрерывные наблюдения при отсутствии помех от дневного света и орбитального движения.