Миссии «Аполлон» значительно расширили наше понимание Луны. В 1960-х и 1970-х годах НАСА провело множество удивительных исследований и испытаний нашего единственного естественного спутника. Один из них особенно интересен, хотя многие, вероятно, никогда о нем не слышали. Оказывается, американцы не только играли на Луне в гольф, но даже стреляли из минометов. Но что самое интересное, речь шла вовсе не об испытаниях оружия.
Когда в июле 1969 года экипаж «Аполлона-11» высадился на Луне и его члены впервые в истории человечества ступили на серебряный глобус, появилась возможность узнать гораздо больше о нашем естественном спутнике. Американское космическое агентство хотело в полной мере воспользоваться этим, поэтому каждая последующая миссия «Аполлон» проводила ряд самых разнообразных испытаний, от простого сбора образцов горных пород до таких специфических испытаний, как удар мячом для гольфа и даже метание копья. На этом фоне стрельба из минометов экипажей « Аполлона-14 » и « Аполлона-16 » не кажется такой уж странной, но сама идея взять взрывчатку на Луну все же может вызывать удивление.
Уже в начале 1960-х годов американцы задумались о возможности создания космического оружия, которое дало бы им преимущество в потенциальном военном конфликте с Советским Союзом. Русские взяли в космос собственное оружие, хотя причины были несколько иными, чем можно было ожидать . Казалось бы, взятие миномета могло быть связано с испытаниями оружия и его поведением в условиях лунной атмосферы. Очевидно, было собрано ограниченное количество данных по этому поводу, но НАСА преследовало совершенно другое .
Миномет для сейсмологических исследований
Космическое агентство США давно занимается вопросом лунной сейсмологии. Проблема в том, что сейсмически наш естественный спутник очень тихий. Верно то, что первые сейсмометры, размещенные на серебряном глобусе, к большому удивлению ученых, подтвердили, что лунные землетрясения происходят , но собранные данные были весьма скудными. За восемь лет первоначальных испытаний было зарегистрировано только три землетрясения магнитудой M5. Для сравнения, каждую неделю на Земле часто регистрируется больше землетрясений такого типа. Вот почему стало так важно понять строение лунной поверхности. НАСА решило изучить его, проведя серию испытаний в рамках Активного сейсмического эксперимента .
Они начались с миссии «Аполлон-11», но с нашей точки зрения особенно важными были миссии « Аполлон-14 » и « Аполлон-16 » . Именно тогда минометные базы , снаряженные взрывчаткой, были включены в состав ALSEP ( Apollo Program Lunar Science Research Kit ) . Их предстояло запустить на поверхность Луны таким образом, чтобы можно было проследить создаваемые в то время сейсмические волны.
Используя знания о том, как такие волны (P и S) проходят через разные типы горных пород и других материалов, можно с большой точностью определить, из чего состоит планета или другой космический объект. Например, вышеупомянутая S-волна не может проникнуть в жидкое внешнее ядро Земли, поэтому она не проникнет ни в какую другую подобную зону в других объектах.
Для проведения испытания необходимо было развернуть набор геофонов на линии, где должны были подрываться взрывчатые вещества. Эти сейсмоприемники используются для регистрации времени отражения волн от различных материалов. Астронавты миссии «Аполлон-14» пытались провести тщательные испытания, но, как выяснилось, миномет был бракованным. Предполагалось стрелять пулями, но это было вообще невозможно, скорее всего из-за грязи. Попытки повторялись еще несколько раз, даже по истечении предполагаемого времени эксплантации ASLEP, но из-за потери связи со штабной станцией Аполлона-14 в марте 1975 года испытание завершить не удалось.
НАСА решило доработать миномет, основываясь на знаниях, полученных в ходе неудачного эксперимента, и подготовило переработанный вариант, который был частью оборудования ASE для миссии Аполлон 16. Как видно из схемы, сейсмоприемники размещались через каждые 45 м, а в последнем также был барабанщик. В свою очередь перед первым геофоном монтировался минометный пакет, из которого стреляли тремя гранатами на дальность до 900 м . Они содержали от 775 г до 1024 г взрывчатого вещества. При этом космонавты также выпустили 19 из 22 грохочущих зарядов.
Стоит отметить, что миномет имел и четвертый заряд взрывчатого вещества, но из-за выхода из строя одного датчика НАСА решило отказаться от дальнейших экспериментов. Следует отметить, что космонавты не запускали ракеты вручную , так как это представляло слишком большой риск для экипажа. Управление минометом осуществлялось по радио, а запуск ракет производился уже после того, как космический корабль покинул лунную поверхность.
Последствия «взрывного эксперимента»
«Взрывной эксперимент» продолжился во время миссии «Аполлон-17», хотя там от миномета отказались в пользу ручных взрывных устройств , размещаемых на расстоянии до 3,5 км от посадочного модуля. Чтобы уменьшить вероятность возникновения проблем, от радиоуправления отказались в пользу теплового глагола. Глагол срабатывал, когда астронавты уже покидали Луну. По сравнению с испытаниями с минометами последствия взрывов были намного больше, потому что сами заряды были гораздо мощнее — они весили до 2,7 кг . На основании этого эксперимента было показано, что базальтовый слой на поверхности в месте посадки имел толщину 1,4 км.
Серия тестов ASE (Apollo 14 и 16) и Лунное сейсмическое профилирование (Apollo 17) дали ученым информацию о степени сжатия подповерхностного слоя в местах посадки марсохода. Они обнаружили, что, хотя глубина реголита в этих областях Луны различалась, распознанные особенности в трех местах посадки были практически одинаковыми. Для кратера Фра Мауро, куда приземлился экипаж Аполлона-14, сейсмическая скорость составила 108 м/с , а в случае Декарта, куда был отправлен Аполлон-16, — 114 м/с . Благодаря этому НАСА узнало, что под поверхностью нашего естественного спутника находится брекчированный и высокопористый материал , являющийся результатом фрагментации и фрагментации, вызванных ударами метеоритов .