За пределами атмосферы. Обсерватории на Луне

С помощью высотных ракет, спутников, автоматиче­ских межпланетных станций и космических зондов уже были получены важные сведения о Солнце, Луне и бли­жайших планетах Венере и Марсе.

Возможности заатмосферной астрономии расширятся в еще большей степени, когда в околоземном космиче­ском пространстве будут созданы крупные обитаемые орбитальные станции, оборудованные разнообразной астрономической аппаратурой, предназначенной для изу­чения космических излучений в их первозданном, не из­мененном атмосферой виде. И тогда наши знания о про­цессах, протекающих в глубинах космоса, совершат не­бывалый скачок.

Но самой лучшей космической обсерваторией, бес­спорно, со временем станет Луна. Наша небесная соседка полностью лишена атмосферы и благодаря этому представляет собой идеальную обсерваторию. Ни облач­ности, ни воздушных течений; всегда, в любое время черное идеально чистое небо. О чем еще может мечтать астроном?

На поверхности Луны более благоприятны, чем на Земле, и условия для приема радиоголосов космоса. Ведь у нашего естественного спутника нет ионосферы — тех электропроводящих слоев воздуха, которые оказы­вают существенное влияние на распространение радио­волн. Поэтому лунные радиотелескопы, вероятно, будут обладать гораздо большей чувствительностью. К тому же на Луне значительно меньше помех радиоприему, чем на Земле.

У «лунной астрономии» есть еще одно важное пре­имущество. На поверхности нашего естественного спут­ника все предметы, как известно, весят в шесть раз меньше, чем на Земле. В этом «облегченном» мире воз­можно сооружение телескопов таких размеров, о кото­рых «наземная» астрономия не может и мечтать. Не­даром один из зарубежных ученых заметил в шутку, что если бы существовал бог, он должен был бы тех астро­номов, которым предназначено попасть в рай, направ­лять на Луну…

Луна не только чудесная обсерватория, но и уни­кальная физическая лаборатория. Сама природа созда­ла здесь тот идеальный вакуум, который так нужен фи­зикам в их опытах и установках, например, в гигант­ских ускорителях ядерных частиц. Химики и биологи получат возможность исследовать в лунных лаборато­риях, как протекают различные процессы при понижен­ной силе тяготения.

Разумеется, помимо надежного освоения лунной трас­сы, создание научной станции на Луне потребует от уче­ных решения многих трудных проблем. В первую оче­редь надо будет обеспечить нормальные условия жизни для людей — сотрудников станции.

Строителям и проектировщикам лунных сооружений предстоит решать довольно сложные и необычные за­дачи. Постройки на Луне должны быть предельно про­стыми по конструкции, прочными, герметичными, они должны служить надежной защитой от различных кос­мических излучений, от ударов метеорных частиц и даже крупных метеоритов.

Вероятно, основные сооружения, в том числе жилые помещения, лучше всего разместить под лунным грун­том на некоторой глубине, которая будет зависеть от характера поверхностных слоев в данном районе. Воз­можно, что необходимые для этого внутренние полости будут создаваться с помощью глубинных взрывов. Уплот­ненные взрывом стенки таких полостей послужат доста­точно надежной защитой от различных внешних воздей­ствий.

Некоторая часть рабочих помещений, по-видимому, будет располагаться и непосредственно на лунной по­верхности. В связи с этим неизбежно возникнет задача противометеоритной защиты подобных сооружений. Один из возможных вариантов — создание специальных защит­ных «зонтов» или «козырьков». Такие приспособления, вероятно, будут вполне достаточными для небольших помещений, в которых людям придется бывать эпизоди­чески. Как показывают наблюдения на искусственных спутниках Земли и космических станциях, вероятность прямого «пробойного» метеоритного попадания не так уж велика.

Однако большие сооружения, в которых люди долж­ны находиться длительное время, видимо, надо будет защитить сплошными непроницаемыми многослойными куполами. Такие же купола прикроют и места различ­ных работ, производимых на лунной поверхности: строи­тельные площадки, горные выработки и т. п.

Весьма своеобразна и проблема освещения лунных помещений. Вряд ли целесообразно применять прямое освещение солнечными лучами. Уже не говоря о том, что вследствие отсутствия атмосферы Солнце на Луне чрез­вычайно яркое и для защиты глаз потребуются специ­альные светофильтры, прямой свет Солнца — это поток биологически опасных излучений. Но, с другой стороны, нельзя переходить целиком и на искусственное освеще­ние. Дело не только в экономии энергии, но и в том, что длительное пребывание в подобных условиях может вред­но сказаться на здоровье людей.

Вероятно, решение вопроса будет заключаться в том, чтобы вводить солнечный свет по особым каналам — световодам и, после того как он пройдет через систему специальных фильтров, направлять его на своды поме­щений.

Таким образом, строительство на Луне будет свя­зано с преодолением целого ряда трудностей. Но, с дру­гой стороны, «лунная стройплощадка» обладает и не­которыми преимуществами. Так, например, известно, что большинство строительных материалов гораздо лучше работает на «растяжение», чем на «сжатие». Однако в земных конструкциях это обстоятельство не всегда удает­ся использовать. На Луне же стены наружных соору­жений, которые, видимо, будут иметь куполообразную форму, будут всегда работать на растяжение. Это яв­ляется прямым следствием разности внутреннего и внеш­него давления. Снаружи — вакуум, внутри — давление воздуха, необходимое для жизни, т. е. близкое к атмо­сферному.

Весьма возможно, что удобными конструкциями для некоторых лунных помещений окажутся аэростатические, т. е. надувные купола. Если в земных условиях их ши­рокое использование осложняется ветровыми и снего­выми нагрузками, то на Луне эти затруднения сами со­бой отпадают. На Земле сложно также поддерживать внутри надувного сооружения необходимое избыточное давление. На Луне же внутренние помещения так или иначе должны обладать герметичностью, а для входа и выхода должны существовать шлюзовые устройства.

Весьма благодатны лунные условия и для создания экономичных систем отопления. Тепло, накопленное во внутренних помещениях, здесь практически совсем не бу­дет теряться. Внешний вакуум совершенно нетеплопро­воден, а пористый лунный грунт также является плохим проводником тепла. Единственный путь отвода тепла — излучение с внешних поверхностей лунных сооружений.

Но это излучение легко можно регулировать, подбирая соответствующим образом характер покрытий.

Монтажные работы в вакууме интересны еще и в том смысле, что открывается заманчивая возможность так называемой холодной сварки. В принципе, гладко от­шлифованные металлические поверхности здесь можно скреплять непосредственным плотным соединением за счет того, что в безвоздушном пространстве отсутствуют «жировые пленки», покрывающие металл.

Одной из самых трудных проблем, которые придется решать при создании лунной станции, вероятно, будет проблема стройматериалов. Ведь доставлять их с Земли и дорого, и долго. Придется использовать местные ре­сурсы. Главное слово здесь, вероятно, будет принадле­жать химикам. Им предстоит разработать специальные строительные материалы, которые можно было бы про­изводить из лунного сырья. Вероятно, особенно широкое применение в лунном строительстве получат легкие и прочные материалы типа пластмасс.

Конечно, не одни год понадобится для надежного освоения человеком трассы Земля — Луна и тем более для создания лунной станции. Но эти задачи обяза­тельно будут решены наукой и техникой. Придет время и на поверхности нашей космической соседки возникнет научный город…

Но, вероятно, еще задолго до того, как начнет ра­ботать лунная станция, в околоземном космическом про­странстве появятся орбитальные обсерватории. Это бу­дут грандиозные сооружения, собранные по частям из деталей и узлов, доставленных многочисленными раке­тами. На борту орбитальных станций разместятся теле­скопы и разнообразная аппаратура для астрономических исследований. На первых порах это будут обсерватории-автоматы. Все исследования здесь будут проводиться по заранее намеченной программе. В нужный момент аппа­ратура настроится на определенную планету или звезду и проведет серии необходимых наблюдений и измерений. Результаты будут записаны на магнитную пленку, а за­тем по радио- или телевизионному каналу переданы на Землю. А потом, вероятно, появятся и многочисленные орбитальные станции с людьми.

Человек будет обживать космос, а вместе с этим про­цессом будет развиваться и заатмосферная астрономия.