Спутник «Луна-10» четыре раза пересекал границу предполагаемого продолжения хвоста магнитосферы Земли, и в трех случаях (в одном случае аппаратура не была включена) несколькими приборами регистрировался повышенный счет частиц, по-видимому, электронов, входящих в состав земной магнитосферы.
Открытие этого явления явилось важным вкладом в разделы физики, изучающие область распространения магнитосферы нашей планеты. Наличие хвоста магнитосферы Земли в районе лунной орбиты было подтверждено летом 1967 года измерениями аппарата «Эксплорер-35».
Измерения межпланетного магнитного поля показали, что его напряженность в областях земной и лунной орбит колеблется в пределах 5 – 10 гамм и зависит от величины потока солнечного ветра.
Значительный экспериментальный материал по измерению магнитных полей в окрестности Луны был получен при полете первого ее искусственного спутника – научной станции «Луна-10». Полет происходил по эллиптической орбите; расстояния станции от поверхности Луны менялись в пределах от 350 до 1015 километров; один оборот длился почти 3 часа.
Было произведено около двухсот измерений напряженности магнитного поля по каждой из трех компонент магнитометра. Разрешающая способность магнитометра была существенно повышена в сравнении с этими же свойствами прибора станции «Луна-2» и составляла примерно 1 гамму при диапазоне измерений до ±50 гамм по каждой компоненте.
Измерения магнитного поля производились посредством феррозондового магнитометра СГ-59М (рис. 27), измеряющего три взаимно перпендикулярные компоненты магнитного поля, соответственно каждым из трех феррозондов.
Величина магнитного и электромагнитного влияний конструкции спутника на показания магнитометра была предварительно определена специальными стендовыми испытаниями полностью собранного спутника.
Передача результатов измерений на Землю по каждой компоненте магнитометра осуществлялась телеметрической системой с интервалами по 128 секунд. Обработка магнитограмм осложнялась тем обстоятельством, что каждая из трех проекций напряженности магнитного поля, регистрируемая одним из феррозондов, непрерывно менялась по времени вследствие вращения спутника относительно своей оси (что диктовалось необходимостью обеспечения теплового режима станции).
Очень интересные результаты магнитометрических исследований получены станцией «Луна-19», которая зарегистрировала с освещенной стороны Луны магнитное по-Ле, в несколько раз сильнее невозмущенного межпланетного магнитного поля; на ночной же стороне оно несколько ослаблено.
Рис. 27. Внешний вид магнитометра СГ-59М
Основные выводы, которые следуют из материалов обработки измерений со спутника «Луна-10» (вместе с исследованиями других аппаратов), состоят в следующем.
1. Магнитное поле Луны имеет однородную структуру и регулярный характер; его напряженность во время измерений находилась в пределах 15 – 40 гамм, т. е. напряженность магнитного поля Луны в одну-две тысячи раз слабее напряженности магнитного поля Земли (величина межпланетного магнитного поля в районе орбиты Земли обычно не превышает 10 гамм).
2. Луна, очевидно, не имеет собственного магнитного поля дипольной природы, аналогичного земному и наблюдаемому у намагниченных тел, через два магнитных полюса которых проходят замкнутые магнитные линии; зарегистрированное магнитное поле может являться межпланетным полем, уловленным или деформированным Луной.
3. Господствующее мнение, существовавшее до космической эры, о наличии магнитных полей у всех крупных небесных тел – не подтвердилось (согласно измерениям – Луна, Венера и Марс не имеют значительного магнитного поля).
4. Четкого влияния магнитосферы Земли на окололунное космическое пространство не выявлено.
Таким образом, для уточнения параметров окололунного пространства необходимо было продолжить исследования как магнитного поля Луны (включая ее обратную сторону), так и магнитосферы Земли в окрестности Луны.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМЫ И КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ ВБЛИЗИ ЛУНЫ
Почти все космические аппараты оснащены аппаратурой для проведения исследований плазмы – частиц малых энергий, несущих заряд до нескольких тысяч элект-ронвольт.
В основном – это частицы, которые своим происхождением обязаны титаническим процессам, происходящим в недрах Солнца; к ним относятся электроны и ионы, в первую очередь – протоны.
Масса протонов, выбрасываемых Солнцем в одну секунду, составляет около миллиона тонн. Однако за 10 миллиардов лет существования нашего дневного светила это привело к потере менее одной сотой процента его массы, что все же превышает массу Земли в десятки раз.