Александр Марков - Путешествия к Луне

• Название: Путешествия к Луне
• Автор: Александр Марков
• Издательство: «Физико–математическая литература» МАИК «Наука/Интерпериодика»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-9221-1105-8

Книга рассказывает о Луне: о ее наблюдениях с помощью телескопа, об изучении ее поверхности и недр автоматическими аппаратами и о пилотируемых экспедициях астронавтов по программе «Аполлон». Приведены исторические и научные данные о Луне, фотографии и карты ее поверхности, описание космических аппаратов и детальный рассказ об экспедициях. Обсуждаются возможности изучения Луны научными и любительскими средствами, перспективы ее освоения. Книга предназначена тем, кто интересуется космическими исследованиями, приступает к самостоятельным астрономическим наблюдениям или увлечен историей техники и межпланетных полетов.

На лицевой стороне переплета: ракета «Сатурн-5» перед своим первым стартом. Раннее утро 9 ноября 1967 г. Готовится беспилотный запуск «Аполлона-4» на околоземную орбиту.

На последней стороне переплета: фото убывающей Луны, полученное 15 января 1999 г. с помощью 67–мегапиксельной камеры, установленной на 2,2–метровом телескопе Европейской южной обсерватории в Чили (ESO Press Release 02/99. http://www.eso.org/public/outreach/press‑rel/pr-1999/pr-02–99.html).

На переднем форзаце: вид Земли с орбиты. Снимок выполнен экипажем «Аполлона-11» в начале лунной экспедиции.

На заднем форзаце: панорама Луны, восходящая Земля и командный модуль «Аполлона-16». Снимок сделан с посадочного модуля после разделения.

---

Рис. 2.1. Лунный лик многим напоминает добродушное женское лицо. Некоторые даже угадывают в нем загадочный образ леонардовской Моны Лизы.

Мысль о схожести лунного и земного ландшафтов приводила некоторых философов к фантастическим идеям. Так, александрийский философ Прокл (V до н. э.) утверждал, что на Луне «возвышаются многочисленные горы и помещается большое количество городов и жилищ». А пифагорейцы заявляли, что «Луна есть Земля, подобная обитаемой нами, но с той разницей, что она населена животными гораздо большими и деревьями гораздо лучшими: лунные существа своим ростом и силой в пятнадцать раз превосходят земные». Как видим, уже в те времена многие ученые считали Луну соседним миром, похожим на Землю, а наиболее романтические из них даже населяли Луну разумными существами — селенитами (Зигель, 1976).

Рис. 2.2. Один из рисунков Луны из записных книжек Леонардо да Винчи.

Первые (из того, что сохранилось) качественные зарисовки Луны в полной фазе были сделаны Леонардо да Винчи (1452–1519) в период между 1505 и 1508 гг., уже после создания портрета Моны Лизы — «Джоконды» (ок. 1503 г.). На них хорошо отождествляются крупные моря восточной части лунного диска. Ни кратеров, ни лучевых систем на зарисовках да Винчи нет. Это означает, что Леонардо никогда не видел Луны в телескоп. Такое замечание не кажется излишним, несмотря на то, что да Винчи жил на столетие раньше, чем Галилео Галилей, которому обычно приписывают изобретение телескопа.

Рис. 2.3. Ганс Липперсгей (1570–1619), изобретатель телескопа.

Действительно, история изобретения телескопа довольно запутанна. Всё необходимое для этого изобретения было в наличии задолго до начала XVII столетия — времени, когда, как считается, и был изобретен этот инструмент.

Увеличительные и уменьшительные свойства соответственно выпуклых и вогнутых стекол были известны с античных времен. В конце XIII в. мастера Венеции и Флоренции научились делать выпуклые линзы хорошего качества; появились очки для коррекции дальнозоркости. В середине XV столетия в Италии стали делать очки с вогнутыми линзами для исправления близорукости. С этого времени телескоп как простая комбинация выпуклого и вогнутого стекол мог быть изобретен. Вероятно, это случалось неоднократно в разных местах Европы, однако такие изобретения, не получив должной оценки и применения, забывались. В частности, в 1570–х гг. в Англии Леонард и Томас Диггесы сделали инструмент, состоящий из выпуклой линзы и зеркала, который можно рассматривать как прототип телескопа (уже в наше время некто Колин Ронин умудрился даже воссоздать такой инструмент по чертежам Томаса Диггеса). Не исключено, что в Италии в конце XVI в. также были мастера, владевшие секретом телескопа. В частности, некоторые историки считают, что телескопическое свойство линз открыл в 1589 г. Джамбатиста делла Порта из Неаполя.

По критериям патентоведения изобретателем телескопа должен считаться Ганс Липперсгей, голландский очковых дел мастер из Мид- дельбурга. В конце сентября 1608 г. он пытался официально зарегистрировать свое открытие зрительной трубы в правительстве Соединенных Штатов Нидерландов. За поддержание патента он соглашался платить немалые деньги. Претензии Липперсгея, правда, вызвали протесты нескольких мастеров — оптиков, которые сообщали в Гаагу, столицу Нидерландов, что они также владеют этим секретом. В частности, некто Яков Метиус всего несколькими днями позже Липперсгея подал аналогичное прошение в Гаагу на выдачу патента. (Интересно, что ни Липперсгей, ни Метиус не получили патента; официальный ответ был таков: «Это слишком просто для того, чтобы быть сохраненным в секрете»!) В архивах хранятся документы, из которых следует, что другой гражданин Миддельбурга, Захариас Жансен, примерно в то же время пытался без лишнего шума продать телескоп на Франкфуртской ярмарке. Липперсгей был знаком с Жансеном, что дало повод некоторым современникам утверждать, что Липперсгей украл идею телескопа у Жансена. Сам же Липперсгей говорил, что на эту идею его случайно натолкнули дети, игравшие линзами в его оптическом магазине.

Начало исследований Луны с помощью телескопов относят обычно к 1609–1610 гг. Однако история первых наблюдений Луны столь же непроста, как и история изобретения телескопа. Взглянуть на Луну через телескоп могли значительно раньше. Разве нельзя предположить, что первым на Луну посмотрел еще в 1589 г. итальянский ученый Джамбатиста делла Порта, на которого ссылается один из современников Липперсгея как на «истинного» изобретателя телескопа? Это мог быть и Ганс Липперсгей, и Яков Метиус, и Захариас Жансен или другие мастера — оптики, чьи имена не сохранились. Наконец, это мог быть и граф Мауриц — глава федерального правительства, командующий вооруженными силами Нидерландов, которому Ганс Липперсгей в сентябре 1608 г. привез свой телескоп для демонстрации полезности этого изобретения в военном деле.

В конце 1608 г. Липперсгей и другие мастера изготовили несколько телескопов, которые быстро разошлись по Европе. В частности, один из них, вероятно, в апреле 1609 г. попал в Италию в качестве подарка папе римскому Павлу V. В то время в Риме существовала коллегия ученых — иезуитов, одной из задач которой было давать заключения по поводу важнейших научных достижений с точки зрения их соответствия церковным догмам. Известно, что упомянутый телескоп Липперсгея оказался в руках ученых этой коллегии, и они немедленно начали наблюдения неба. В их числе оказался иезуит Клавий (Хри- стоф Клау, 1537–1612), известный ученый и преподаватель, прослывший «Эвклидом своего времени», поскольку его «Геометрия» стала наиболее распространенным учебником в школах Западной Европы XVI‑XVII столетий. Клавий также был одним из инициаторов замены юлианского календаря григорианским.

Естественно, наблюдения иезуитов не слишком афишировались, поскольку главной задачей монахов этого ордена была отнюдь не наука, а борьба с Реформацией. Существуют указания, что астрономы — иезуиты открыли неровности на поверхности Луны раньше, чем это сделал Галилей, однако никаких зарисовок лунной поверхности того периода пока не найдено.

Рис. 2.4. Томас Хэрриот (1560–1621) провел первые документированные наблюдения Луны с помощью телескопа.

Неизвестно, сколько инструментов, изготовленных Липперсгеем и, возможно, другими голландскими мастерами, разошлось в конце 1608 и начале 1609 гг. по Европе «неофициально». В частности, главный астроном Ансбаха Симон Мариус (1573–1624) пишет, что приобрел телескоп у некого голландца и с лета 1609 г. начал исследовать небо. Однако результаты этих исследований пока не обнаружены.

Перечисленные выше первые наблюдения Луны в телескоп являются лишь историческими предположениями. К тому же следует различать ситуации, когда человек просто взглянул на Луну через телескоп первым и когда он первым начал изучать ее систематически, например, делать зарисовки увиденного.

Первые документированные наблюдения Луны провели 26 июля 1609 г. (по нашему календарю это было 5 августа 1609 г.) английский математик Томас Хэрриот и его помощник Кристофер Тук. Слухи об изобретении Липперсгея, дошедшие из Голландии осенью 1608 г., побудили Томаса Хэрриота (а также Галилея) построить собственный телескоп. Хотя Томас Хэрриот узнал об изобретении телескопа почти на полгода раньше Галилео Галилея, оба этих ученых построили собственные инструменты почти одновременно, в начале лета 1609 г. Это несколько странно, поскольку Томас Хэрриот, в отличие от Галилея, был оптиком с большим практическим опытом. Он раньше Снел- лиуса открыл закон преломления света. Он рассчитал положение первой радуги от водяных капель, измерил показатели преломления воды, стекла, спирта и некоторых других веществ, составив подробные таблицы. Об этом он рассказал в своих письмах Иоганну Кеплеру еще в 1606 г.

Роль Хэрриота в первых телескопических исследованиях Луны малоизвестна. В основном это связано с тем, что он почти не публиковал свои труды, хотя и оставил большой научный архив — около 10 000 страниц! Между прочим, Хэрриоту мы обязаны математическими символами > и <. Телескоп, с помощью которого он начал наблюдения Луны, был, вероятно, не очень совершенным. Во всяком случае, он имел увеличение не более 5–7 раз. Первая зарисовка Луны, сделанная Хэрриотом 26 июля 1609 г., почти не содержит деталей. Кратеров на ней не изображено, хотя линия терминатора показана неровной, с несколькими выступами. Это говорит о том, что Хэрриот, вероятно, видел лунные горы. Томас Хэрриот возобновил телескопические наблюдения и зарисовки Луны только через год и то, возможно, под влиянием слухов о замечательных открытиях Галилея.

Галилео Галилей узнал об изобретении телескопа голландцами в июне 1609 г., о чем он пишет в своем «Звездном вестнике». Галилей быстро разобрался в сути открытия и уже в июле начал создавать свои первые инструменты: он был владельцем небольшой мастерской. В конце августа 1609 г. он демонстрирует свой телескоп в Венеции знатным гражданам города и главе правительства, дожу Леонардо Донато. Свои первые регулярные наблюдения Луны Галилей, вероятно, начал вести с 30 ноября 1609 г., хотя в «Звездном вестнике» он указывает дату первых наблюдений 7 января 1610 г. К тому времени он уже имел инструмент, позволяющий достичь примерно двадцатикратного увеличения.