СТРУКТУРА И СТРОЕНИЕ ЛУННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Представление о строении поверхности Луны в целом было впервые получено в октябре 1959 года после фотографирования невидимой с Земли стороны Луны автоматической научной станцией «Луна-3». Последующие съемки лунной поверхности космическими аппаратами «Зонд-3», «Зонд-6», «Зонд-7», «Зонд-8», Луна-12» и «Лунар Орбитер» позволили достаточно полно понять основные глобальные особенности лунного рельефа и строения всей поверхности Луны.
Обратная сторона Луны характерна резким преобладанием материковых районов (доля «морей» составляет лишь 3 процента общей площади поверхности Луны) в отличие от видимой стороны, на которой лунные моря занимают около 30 процентов всей лунной поверхности. Это обстоятельство определяет заметную асимметрию лунного шара, так как «морские» районы (области затопления лавой) отличаются от материковых сравнительно ровной поверхностью, небольшим количеством кратеров и меньшим коэффициентом отражения видимого света.
На обратной стороне Луны обнаружены образования нового типа, названные талассоидами (мореподобными), имеющие размеры, близкие к размерам лунных морей. Однако в отличие от морских районов дно талассоидов не имеет темного тона и представляет собой по своему характеру типичную материковую поверхность.
Маломасштабная структура лунной поверхности – лишь первый объект в изучении Луны; более глубокое ее исследование могло быть продолжено с доставкой научной аппаратуры непосредственно на наш естественный спутник.
Мягкая посадка на поверхность Луны в морском районе первого космического аппарата – автоматической научной станции «Луна-9» – разрешила многолетние сомнения о характере тонкой структуры наружных слоев лунной поверхности. Что они представляют собой: мощный пласт пыли или пемзообразное вещество? Достаточна ли их прочность, чтобы выдержать вес автоматической станции?
Успешная посадка и надежное функционирование автоматических станций «Луна-9», «Луна-13», «Луна-16», «Луна-17», «Луна-20», аппаратов типа «Сервейер» и кораблей «Аполлон» подтвердили самые оптимистические предположения: поверхностные слои Луны обладают достаточной прочностью; полученные материалы позволяют составить представление о микроструктуре наружных лунных пород.
Крупномасштабные панорамные изображения лунного ландшафта были получены впервые 4 февраля 1966 года с помощью телевизионной системы автоматической станции «Луна-9».
Телевизионная камера (рис. 47) была установлена в верхней части научной лунной станции; нижняя часть камеры размещалась в герметическом корпусе станции; выступающая поверхность камеры позолочена для обеспечения необходимого теплового режима; сверху камера прикрыта теплоизолирующим экраном, защищающим ее от нагрева Солнцем.
Для передачи лунных панорам была выбрана сканирующая оптико-механическая система, которая, хоть и не может передавать динамические изображения (практически отсутствующие на Луне), выгодно отличается от электронных телесистем высокой надежностью и небольшими габаритами, незначительной массой, малым энергопотреблением. Принцип работы телевизионной камеры виден из ее схемы, приведенной на рис. 48.
Передача изображения на светоприемник осуществляется устройством из зеркала, кулачка, объектива и диафрагмы: зеркало совершает качание по вертикали (строчная развертка) и вращение по горизонтали (кадровая развертка).
Вертикальный угол обзора камеры составляет 29 градусов, что с учетом предусмотренного конструкцией станции наклона на 16 градусов к плоскости посадки обеспечивает получение как изображения микрорельефа вблизи станции, так и общего ландшафта до лунного горизонта. Для получения качественных изображений в широком диапазоне освещенности лунной поверхности – от 80 до 150 000 люксов – телекамера оборудована системой автоматической регулировки чувствительности камеры.
Автоматической станцией «Луна-9» было передано (при высоте Солнца над лунным горизонтом в 7, 14 и 27 градусов) три полных панорамных изображения и два фрагмента лунной поверхности вокруг станции на расстояниях от телекамеры в пределах от 1,5 метра и до горизонта; на рис. 49 приведен один из фрагментов третьей панорамы. После получения второй панорамы наклон станции изменился с 16 градусов 30 минут до 22 градусов 40 минут; при этом удалось получить стереоскопические пары снимков и точнее понять рельеф поверхности.