6 февраля 1948 года венгерский физик Золтан Лайош Бэй впервые получил эхосигнал от Луны. Золтан Бэй занимался радиолокационными технологиями, в частности радиолокацией Луны. В середине XX века получение эхо-сигнала от Луны имело важное научное значение. С помощью эхо-сигналов ученые хотели определить, какую структуру имеет поверхность спутника Земли, узнать расстояние между Землей и Луной и решить ряд других вопросов.
Как трансформировались эти технологии со временем и какое значение имело получение первого эхо-сигнала от Луны нам рассказал доктор физико-математических наук, заведующий отделом исследований Луны и планет в Государственном астрономическом институте им. П.К. Штернберга им. М.В. Ломоносова Владислав Владимирович Шевченко.
«В научно-популярных изданиях зачастую повторяется одна история. Перед тем как на Луну была произведена первая в мире мягкая посадка (советская станция «Луна-9») были долгие споры между учеными о том, какова поверхность спутника Земли: она твердая или это многометровый слой пыли, в котором станция, прибывшая на Луну, может утонуть? Рассказывается история о том, что по этому поводу было заседание у Сергея Павловича Королева и специалисты там долго между собой спорили, не приходя к единому мнению; тогда Королев взял и написал на бумаге: «Луна твердая!», и под этими словами поставил свою подпись. И, действительно, такое заседание у Сергея Павловича было, причем в нем участвовали такие крупные астрономы как В.В. Шаронов, А.В. Марков и др., которые изучали физические свойства поверхностного слоя Луны оптическим путем; присутствовали там и сотрудники из Радиофизического Института в Нижнем Новгороде, которые производили локацию лунной поверхности, и по этой локации и отраженному сигналу от лунной поверхности они могли установить характер этого отражающего слоя. И этот слой в итоге оказывался чем-то похожим на пемзу: неровный, но твердый слой поверхности. То есть это не какая-то пыль, как некоторые предполагали. Например, писатель Артур Кларк в одном из своих произведений описывал полет на Луну, который закончился тем, что космический аппарат погрузился в многометровый слой пыли, да там и сгинул.
Вопрос о том, что представляет собой лунная поверхность, и был главным в радиолокационных исследованиях середины XX века. То есть благодаря эхо-сигналам удалось установить физические свойства и параметры поверхностного слоя, который называется реголитом. В дальнейшем задача несколько трансформировалась и путем радиолокации стали определять мгновенное расстояние от Земли до Луны; таким образом восстанавливались параметры двойной системы Земля-Луна: как она взаимодействует, какая динамика в этой системе и так далее. В конце концов это все выразилось в том, что на наших луноходах («Луноход-1» и «Луноход-2») были поставлены специальные уголковые отражатели — но то уже не радиолокация была, а локация с помощью лазерного луча. Благодаря этой лазерной локации можно было установить с очень высокой точностью, вплоть до сантиметров или миллиметров, расстояние между Землей и Луной: между пунктом, из которого этот лазерный луч излучался, и отражателем на Луне — и дальше уже с поправками на высоты, где находился этот инструментарий на Земле и на лунных высотах; то есть более точные параметры в системе Земля-Луна. Ну а поскольку точность здесь была очень высокая, то это все пригодилось и для других работ, например для исследования так называемой продолжительности года на Земле.
Вопрос расстояния между Землей и Луной стоял в самом начале развития радиолокационной астрономии в XX веке, потому что, действительно, Земля и Луна могут рассматриваться как двойная планета. Луна на самом деле не так мала по сравнению с Землей, чтобы быть сугубо ее спутником. У Марса, например, есть два спутника — Фобос и Деймос, — которые совсем крошечные по сравнению со своей основной планетой, а у нас же ситуация другая: наша Луна достаточна крупна по сравнению со своей планетой Землей — и в Солнечной системе это явление уникально.
Для получения эхо-сигнала с Луны использовались крупные наземные телескопы с зеркалами, которые имеют прием, отражение и регистрацию в области радиоволн. Был отдельный излучатель, который посылал сигнал в сторону Луны, а потом крупнейший радиотелескоп, находившийся на Земле, получал ответный сигнал, отразившийся от поверхности спутника Земли. Дальше уже происходила интерпретация времени прохождения сигнала, его интенсивности и т.д.».
Записала Янина Хужина.
Фото: https://ru.123rf.com
