Первая научно достоверная карта Луны была создана польским астрономом Яном Гевелием (1647), который на основе собственных рисунков лунной поверхности сам выполнил гравюры на меди для печати. В последующем было издано большое количество точных карт с использованием визуальных и фотографических наблюдений.
Одной из лучших карт последнего времени, составленной под руководством американского астронома Дж-Койпера, является «Фотографический атлас Луны» (1960 год) в масштабе 1:1 400 000; разрешающая способность снимков соответствует размерам деталей на местности, равным 800 метрам.
Для целей картографирования были составлены каталоги примерно двухсот опорных пунктов с точной взаимной привязкой координат; при этом использовались многочисленные наблюдения Луны при различных ее фазах.
ФОТОГРАФИРОВАНИЕ ОБРАТНОЙ СТОРОНЫ ЛУНЫ
Известно, что с нашей планеты видно 59 процентов поверхности Луны (с учетом ее либрации), и до классических работ К. Э. Циолковского, который доказал возможность создания аппаратов, преодолевающих земное притяжение, казалось, что остальная площадь – 41 процент лунной поверхности – останется для человека вечной загадкой. Однако всего лишь через два года после запуска первого искусственного спутника Земли советским ученым и инженерам удалось создать автоматическую научную станцию «Луна-3», осуществившую впервые в истории облет нашего древнего спутника и фотографирование его обратной стороны.
Выбор траектории полета станции «Луна-3» и времени экспонирования при съемке представлял известные трудности.
Первым «естественным» желанием была, конечно, попытка сфотографировать почти всю невидимую с Земли лунную поверхность; но при этом очевидны два минуса: невозможность уверенного определения селенографических координат вновь обнаруженных образований и невысокое качество снимков при отвесном освещении лунной поверхности Солнцем (что практически получается, когда освещено все невидимое полушарие).
Поэтому программа фотографирования для станции «Луна-3» была составлена таким образом, чтобы можно было заснять половину лунной поверхности, одна треть которой располагалась бы на видимой стороне Луны, что позволяло осуществить координатную привязку новых образований к объектам, наблюдаемым с Земли, а также уточнить структуру краевой зоны видимого полушария, которая обычно наблюдается с очень большими перспективными искажениями.
Фотографирование обратной стороны Луны было выполнено автоматической станцией «Луна-3» 7 октября 1959 года на расстоянии около 65 тысяч километров от лунной поверхности; экспонирование длилось 40 минут.
Съемка производилась в двух масштабах одновременно двумя объективами фотоаппарата с фокусными расстояниями в 200 и 500 миллиметров. Использовалась фотопленка особого изготовления, а специальное малогабаритное устройство обеспечивало автоматическую обработку пленки в условиях невесомости: проявление, фиксацию, промывку и сушку.
Передача снимков лунной поверхности на Землю осуществлялась фототелевизионной системой; при этом медленно движущаяся пленка (для получения кадровой развертки) просвечивалась световым лучом постоянной интенсивности, равномерно перемещающимся поперек пленки от одного ее края до другого в одном направлении (строчная развертка) и быстро возвращающимся в противоположном направлении.
Прошедший сквозь пленку световой луч поступал на фотоэлектронный умножитель, выдающий электрический сигнал соответствующего напряжения телеметрической аппаратуре.
Была предусмотрена и успешно решена новая для космической аппаратуры проблема – защита фотопленки от длительного воздействия космического облучения при полете в межпланетном пространстве.
В наземном оборудовании принятые сигналы – кроме непосредственного фиксирования изображений – направлялись также до демодуляции и на магнитную запись; последующее использование магнитной пленки позволило при обработке полученных снимков устранить некоторые искажения изображений, вызванные радиопомехами при передаче.
Описание полета научной станции «Луна-3», ее фототелевизионной аппаратуры, полученные снимки, а также подробные материалы их обработки приведены в «Атласе обратной стороны Луны» (см. список литературы).
На рис. 36 показан один из снимков невидимой с Земли стороны Луны, переданный станцией «Луна-3». Распределение объектов, выявленных при предварительной обработке фотографий, полученных с борта станции «Луна-3», представлено на рис. 37; из рисунка видно, что «моря» видимого полушария – Краевое (III), Смита (V), и Южное (VII) – имеют продолжение на обратной стороне Луны, их конфигурация теперь установлена полностью.