Луна. История будущего - Оливер Мортон

Нельзя сказать, что ландшафт на фотографиях лишен характерных особенностей: видны отдельные его элементы и объекты, камни и валуны, которые гордо высятся среди булыжников и щебня, стоящие особняком и непохожие друг на друга. Но в основном эти особенности ни о чем нам не говорят. Лишь немногие сообщают какую-то информацию: например, нетрудно понять, что валун у подножия горы скатился или съехал по склону, отделившись где-то наверху во время лунотрясения. Иногда на склоне виден даже след, по которому можно проследить его траекторию. Но в целом рассказать этому ландшафту не о чем. Хотя некоторые его элементы надвигаются друг на друга, склоны становятся равнинами, валы постепенно стираются — но с ними не связано историй, какие рассказывает долина реки. В конце концов, это лишь результат многочисленных ударов. Панорама лунного времени — это не речь, а ряд знаков препинания.

Лунный ландшафт упорно не поддавался измерению, но исключением становились земные объекты, запечатленные на многих снимках. Глядя на места посадки, астронавты понимали, насколько они далеко. Когда лунный модуль «Аполлона-12» «Интрепид» совершил посадку в нескольких сотнях метров от космического аппарата «Сервейер-3», продемонстрировав чудеса навигационной точности, его экипаж без труда оценил расстояние до другого судна. Рукотворные объекты позволяли сделать выводы, которых не позволял сделать лунный пейзаж.

Остальные камни просто лежат там, где упали. Все кажется заброшенным. Это противоположность паузе — не стаз, прерывающий процесс, а застой, ставший нормой.

Западное полушарие Луны

Восточное полушарие Луны

Расстояние от Земли до центра видимой стороны Луны — самой ближней ее точки, а также, поскольку лунные картографы имели земное происхождение, местоположения ее первого меридиана — примерно в 60 раз больше радиуса Земли. Если бы Земля была размером с вашу голову, Луна была бы небольшим яблоком, лежащим на другом конце вашей гостиной.

Точное расстояние колеблется в диапазоне от 398 600 км до 348 400 км, потому что Луна обращается по эллиптической, а не круговой орбите. Вследствие этого с Земли она кажется то больше, то меньше в зависимости от того, насколько близко находится. Когда Луна подходит ближе всего к Земле, или оказывается в перигее, может показаться, что она на целых 14 % больше, чем когда она отходит на самое дальнее расстояние, или оказывается в апогее. Полнолуния, совпадающие с перигеем, называются суперлуниями и могут быть на целых 30 % ярче других полнолуний.

Луна обращается вокруг Земли не в той же плоскости, в которой Земля обращается вокруг Солнца (она называется плоскостью эклиптики). Если бы плоскости их обращения совпадали, в новолуние Луна всегда заслоняла бы Солнце, потому что в этот момент все три небесных тела оказываются на одной прямой. Однако орбита Луны пересекает плоскость эклиптики — точки пересечения называются узлами орбиты, — поэтому при полнолунии и новолунии, когда Луна оказывается в этих узлах, на Земле наблюдается затмение. При новолунии происходит солнечное затмение. При полнолунии тень Земли затмевает Луну.

Хотя плоскость орбиты Луны не совпадает с плоскостью эклиптики, угол между ними невелик. Это значит, что вместе со сменой сезонов меняется и путь, который Луна проходит в небе Земли, как меняется и путь Солнца. Зимой, когда Земля наклонена в противоположную от Солнца сторону, и Солнце, и молодая Луна висят в небе ниже, чем летом, а полная Луна, стоящая напротив Солнца, поднимается выше и дольше не заходит. За полярным кругом зимняя Луна может оставаться в небе более 24 часов, прямо как летнее Солнце. Ученый со Шпицбергена однажды сказал мне, что полуночное Солнце кажется ему не таким особенным, как полуденная полная Луна.

Совершая оборот вокруг Земли, Луна перемещается относительно неподвижных звезд, видимых за нею. Поскольку ее путь во многом повторяет путь Солнца, она в основном проходит по знакам зодиака (которые определяются эклиптикой). На полный оборот у Луны уходит 27 дней, 7 часов и 43 минуты, и этот отрезок времени называется сидерическим месяцем (от латинского слова «звездный»).

Двенадцать зодиакальных созвездий не позволяют достаточно точно отслеживать орбиту Луны. Поскольку плоскость ее обращения не совпадает с плоскостью эклиптики, Луна немного отклоняется от зодиакального круга на юг и на север, а 27,3 дня неудобно делить между двенадцатью знаками. В китайской астрологии лунный путь делится на 28 домов.

Именно движение на фоне неподвижных звезд объясняет, почему Луна с каждым днем восходит немного позже. В день, когда я пишу эти строки, Луна взошла в доме Сачка, определяемом эпсилоном Тельца, а на следующий день она переместится в дом Черепахи, определяемый Меиссой, звездой на кончике меча Ориона, которая взойдет примерно на 50 минут позже.

Земле нужно больше одного оборота вокруг своей оси, чтобы угнаться за движущейся Луной, а Луне нужно больше одного оборота вокруг Земли, которая обращается вокруг Солнца, чтобы пройти весь путь от одного полнолуния до другого. Представьте, что Луна находится на кончике минутной стрелки часов, центром которых служит Земля, а Земля находится на кончике часовой стрелки часов, центром которых служит Солнце. Когда обе стрелки указывают в одну сторону — скажем, на девять, — наблюдается полнолуние. За час Луна совершает полный оборот и снова показывает на девять, но Земля сдвигается всего на одно деление циферблата относительно Солнца и показывает на десять. Стрелки снова укажут в одном направлении еще через пять минут, когда Земля окажется между Солнцем и Луной, а Луна снова станет полной. Этот более долгий период — 29 дней, 12 часов и 44 минуты — называется синодическим месяцем.

Синодический месяц также уходит у Луны на оборот вокруг своей оси: именно поэтому видимая сторона остается видимой, а обратная — обратной. Это не совпадение, а эффект земного притяжения, называемый приливным захватом. Однако в захвате у Луны все равно остается место для маневра. Она вращается с постоянной скоростью, но скорость, с которой она движется по орбите, меняется в соответствии с законами, выведенными Кеплером для эллиптических орбит: в апогее она движется чуть медленнее, в перигее — чуть быстрее. Когда Луна подходит к перигею, с Земли виден немного больший фрагмент ее западного полушария, поскольку Луна ушла вперед, а когда Луна подходит к апогею и замедляется, с Земли виден немного больший фрагмент ее восточного полушария. За счет этой «либрации» — эффекта, который чрезвычайно интересовал первого лунного картографа Уильяма Гильберта, — глядя на Луну достаточно внимательно и достаточно долго, со временем вы увидите несколько больше ее половины. И все же более 40 % ее поверхности никогда не видно с Земли.

Космонавты на Международной космической станции время от времени оказываются ближе остального человечества к Луне. Но лишь на десятую долю процента. На текущий момент еще ближе к ней подбирались всего 24 человека.