Люди на Луне

Это было немного похоже на посадку самолета в условиях тонкого слоя приземного тумана, когда сквозь него вам видны объекты. Однако весь этот туман быстро двигался, что немного смущало. Я был совершенно ошарашен, когда выключил ракетный двигатель. Частицы, которые расходились радиально от нижней части двигателя и улетали полностью за горизонт, после его выключения просто унеслись за горизонт и мгновенно исчезли, как будто двигатель был отключен неделю назад.

У нас есть возможность посмотреть эту посадку в записи кинокамеры, которая вела съемку через иллюминатор лунного модуля. На кадрах мы увидим подтверждение слов командира корабля о пыли, закрывающей обзор поверхности и улетающей линейно прочь от корабля. На кинокадрах мы не увидим клубов пыли. Чтобы убедиться в этом эффекте, мы можем посмотреть записи старта лунных модулей, снятые из кабины или со стороны (для Apollo 15, 16, 17). И тоже убедимся, что пыль разлетается вместе с потоками реактивных газов без привычных для Земли облаков. Причина такого поведения пыли очевидна: на Луне практически вакуум и нет турбулентности, которая на Земле возникает в атмосфере.

Нет турбулентной среды, нет закручивающихся клубов пыли, а есть только линейные потоки реактивных газов, которые падают на лунную поверхность и отражаются от нее практически по закону «угол падения равен углу отражения», пока хватает импульса.

Вид из иллюминатора Apollo 11 в последнюю минуту прилунения. NASA

После отключения двигателя полет пылевых частиц над Луной проходит по баллистической траектории. Вся поднятая при посадке пыль, увлеченная реактивной струей, продолжила свое прямолинейное движение и осела в стороне от корабля. Поэтому ни на самом корабле, ни на его посадочных «ногах» не заметно слоя пыли. Лишь некоторые посадочные опоры смогли «зачерпнуть» немного реголита при столкновении с поверхностью, и этот грунт можно рассмотреть на фотографиях.

Посадочные опоры (слева направо) советских, китайских и американских спускаемых аппаратов. Верхний ряд – чистые «ноги», нижний – частично погруженные в грунт. Роскосмос/ГЕОХИ РАН, CNSA/CLEP, NASA

Убедиться в том, что на Луне нет турбулентности и что спускаемые аппараты не покрываются пылью после посадки, можно благодаря советским «Луноходам» и китайским аппаратам Chang'e.

Пыль могла попасть только на расположенное в стороне оборудование. Так, из-за сдуваемой при старте лунного модуля пыли оказался загрязнен оставленный астронавтами Apollo 11 блок научных приборов EASEP. Слой пыли обнаружили и на спускаемом аппарате Surveyor 3, неподалеку от которого сел Apollo 12.

Если советские снимки 1970-х годов значительно уступают по качеству пленочным кадрам астронавтов, то уж качество съемки китайских зондов позволяет с уверенностью говорить об их чистоте и отсутствии пыли на корпусе.

Почему под космическим кораблем не образовался кратер при посадке?

КРАТКИЙ ОТВЕТ: Садящийся лунный модуль имел слабую тягу двигателя, необходимую для мягкой посадки. В вакууме поток реактивных газов сильно разрежен, а корабль двигался с горизонтальной скоростью, за исключением последних секунд. Поток реактивных газов не имел возможности и времени, чтобы «выкопать» большой кратер под кораблем, и успевал снять только небольшой верхний слой толщиной несколько миллиметров или сантиметров.

Лунная пыль довольно мелкая и легкая, однако при посадке лунного модуля ракетные газы смогли унести лишь незначительную часть приповерхностного слоя. Увидеть следы под кораблем, оставленные ракетными двигателями после посадки, можно на некоторых фотоснимках астронавтов. Однако там нет ничего похожего на кратер, который мог образоваться, если бы ракетные газы унесли значительные объемы пыли в месте посадки.

Наземные эксперименты по воздействию ракетной струи на сыпучие грунты. NASA

Поверхность Луны под лунным модулем Apollo 12. NASA