3. Определение химического состава лунного грунта: в нем присутствуют такие же элементы, как и на Земле, причем процентное содержание кислорода, кремния и некоторых других элементов близко к содержанию их в земных базальтах. Ма основе полученных данных был сделан вывод, что лунный грунт состоит в основном из вулканических пород. Эти выводы подтвердили результаты исследований, выполненных советскими станциями «Луна-9» и «Луна-13».
Результаты исследований подтвердили гипотезу о том, что поверхность Луны представляет собой застывшую лаву и геологическая эволюция Луны аналогична эволюции Земли – постепенное остывание горячей пластической массы.
В рамках той же программы «Аполлон» были созданы космические аппараты «Лунар Орбитер». Основной их задачей являлось обнаружение участков поверхности Луны, пригодных для посадки лунной кабины космического корабля «Аполлон».
Кроме этой основной задачи, с помощью аппаратов «Лунар Орбитер» проводились:
– изучение метеорной и радиационной обстановки на трассе полета и у Луны;
– изучение характеристик гравитационного поля Луны по эволюции селеноцентрической орбиты аппарата;
– отработка коррекции траектории полета аппарата к Луне, перевода с этой траектории на начальную селеноцентрическую орбиту и с одной селеноцентрической орбиты на другую.
Эта программа предусматривала вывод серии из пяти космических аппаратов на эллиптические селеноцентрические орбиты; два аппарата были запущены к Луне в 1966 году, остальные три – в 1967 году.
Аппараты «Лунар Орбитер» позволили получить детальные снимки поверхности Луны; всего от пяти аппаратов было получено на Земле 833 пары снимков.
На основании научных исследований, проведенных с помощью космических аппаратов, были сделаны следующие выводы.
1. По химическому составу поверхностные горные области Луны отличаются от низменностей, где встречаются районы как вулканического, так и ударного происхождения.
2. Радиальные разрывы наблюдаются более часто, чем можно было предполагать по наблюдениям с Земли. Обнаружены явные признаки последовательных смещений, в результате чего образовались гряды высотой более 300 метров.
3. Лунные моря состоят из пород, примерно 20 процентов которых составляют, по-видимому, базальты вулканического происхождения.
4. Морфология Луны близка к земной. Геологи считают следы эволюции на Луне по своему характеру идентичными следам, вызываемым на Земле подземными взрывами.
5. Селенодезические исследования показали, что Луна имеет некоторую несферичность, а центр массы Луны несколько смещен по направлению к Земле. Центральные части Луны не столь плотны, как предполагалось. Плотность глубинных слоев почти постоянна в отличие от Земли, которая имеет плотное ядро и менее плотную мантию.
6. Метеорная обстановка, так же как и радиационная, представляет собой серьезной опасности для космонавтов.
В интерпретации снимков между американскими учеными нет согласия. Как отметил один из них, снимки, полученные аппаратами «Рейнджер» и «Лунар Орбитер», представляют собой «магическое зеркало», в котором каждый ученый видит отражение своей собственной теории о происхождении Луны и ее физических характеристиках.
ПЕРВЫЕ ПОЛЕТЫ К ЛУНЕ («ЛУНА-1» И «ЛУНА-2»)
Запуск ракеты на Луну является весьма сложной научной и технической проблемой.
Для полета к Луне необходимо было создание совершенной многоступенчатой ракеты с мощными ракетными двигателями, работающими на высококалорийном топливе, особо точной системы управления полетом ракеты, наземного стартового оборудования и автоматического измерительного комплекса для слежения за полетом ракеты.
Траектория полета к Луне состоит из трех частей: участка разгона, на котором под действием тяги двигателей ракета выводится в определенную точку пространства, приобретая необходимую скорость, участка свободного полета, который начинается после выключения двигателя последней ступени ракеты и отделения станции, а также участка полета под действием притяжения Луны.
На участке разгона, чтобы преодолеть земное притяжение, космическая ракета должна набрать скорость, чуть большую, чем вторая космическая скорость, которая У поверхности Земли составляет 11,19 километра в секунду. Эта скорость, называемая также параболической скоростью, является критической в том смысле, что при меньших скоростях, называемых эллиптическими, тело либо становится спутником Земли, либо, поднявшись на некоторую предельную высоту, возвращается на Землю. При скоростях, больших второй космической скорости (гиперболических скоростях) или равных ей, тело способно преодолеть земное тяготение и навсегда удалиться от нашей планеты.