Небесный землемер

Необходимость прибегать к наблюдению лунных затмений для решения вопроса о фигуре Земли давно отошла в прошлое, но сами затмения Луны и в наши дни остаются важнейшим методом изучения природы нашей планеты.

Измеряя яркость лунного диска, проходящего через тень или полутень Земли, ученые получили возможность проследить, как преломляются земной атмосферой солнечные лучи, и на основании этого судить о ее структуре и составе. А изучая так называемый «пепельный свет» лунной поверхности — след световых лучей, отражаемых Землей в мировое пространство, узнают об интенсивности и свойствах этого излучения.

Сам вопрос происхождения Луны тесно связан с историей нашей собственной планеты. Ученые до сих пор не определили, в каких родственных отношениях находятся Земля и Луна. Является ли Луна детищем Земли, рожденным из ее недр, как утверждают некоторые старые космогонические гипотезы? Или она чужая планета, которую Земля, однажды встретив в космических просторах, увлекла за собой и сделала своей жизненной спутницей? Или же, наконец, Земля и Луна — просто планеты-сестры, слепленные из одного «теста», как предполагает космогоническая гипотеза О. Ю. Шмидта?

Это не праздные вопросы. От их решения зависит, какая из гипотез происхождения самой Земли окажется правильной.

Луну издавна употребляли и для более прозаических, совсем уж земных дел. Геологи, например, так и называют Луну своим «наглядным пособием». Не имея возможности взглянуть на свою планету со стороны, мы без этого небесного «наглядного пособия» многого в ее строении не могли бы объяснить и даже просто заметить. Благодаря же тому, что в геологическом облике Земли и Луны масса общего, ученые сделали множество открытий, касающихся земной коры, глядя в телескоп на Луну.

Заметив, что на Луне глубокие полосы разломов как бы собираются в один узел к кратеру Тихо Браге, геологи проследили направление трещин, тянущихся по земной поверхности, и поняли, что они тоже сходятся в двух центрах — Канаде и Сибири. Они увидели на Луне уменьшенное подобие того громадного рисунка, который на лике Земли начертила своей могучей рукой природа.

Какую только роль не приходилось играть Луне! Она была и «зеркалом» земного шара, и «фильтром» отражаемого нашей планетой света, и просто «стрелкой» громадных звездных часов, по которым астрономы Земли ведут счет земного времени. И столь же часто, пожалуй, обращались к Луне за помощью ученые, исследующие форму Земли.

Пока не были изобретены телеграф и радио, позволяющие передавать время на любое расстояние, долготы вершин геодезических треугольников и то определялись при посредстве Луны. И когда возникли затруднения с наземными исследованиями формы нашей планеты, геодезисты в первую очередь подумали именно о Луне.

Вспомним, с чем мы оставили исследователей фигуры Земли. Треугольники, позволяющие промерить расстояния между разными точками земной поверхности, расчертили лишь материки. Не все, конечно, и не сплошь, но суша все-таки промерена. А вот с морями и океанами хуже. Никак не уложишь на них треугольники.

Какие только проекты на этот счет не предлагались! Пытались даже перебросить треугольники через водные просторы с помощью самолетов, проложив геометрические линии по воздуху. Роль сигнальной вышки, на которой зажигают огонь, должны были играть осветительные ракеты, сбрасываемые самолетом в определенных точках. А наблюдатель с берега или с корабля должен был фотографировать их.

Попробовали — средств уходит много, а точность гораздо меньше необходимой.

Вот и остается измеренной по-прежнему лишь десятая часть всей планеты. Как тут не мечтать о сплошных градусных промерах?

И геодезисты обратились все к той же «палочке-выручалочке» — Луне. Теперь-то нам известно, что на этот раз она не оправдала возлагаемых на нее надежд и ее работу надлежит выполнять искусственной луне.

Итак, прежде всего, земные расстояния. Их должен измерить небесный землемер, облетая вокруг нашей планеты. Казалось бы, он должен обмерять Землю так, как летает, — по спирали. Но если прочесть в газетах очередное сообщение о примерном маршруте одного из трех первых советских спутников, то в воображении складывается фантастическая картина.

Вот спутник пролетел над Москвой в северо-восточном направлении. Через несколько минут оказался уже где-то над Арктикой. Спустя некоторое время его можно было наблюдать с Американского материка. А потом он вдруг «вернулся» и появился над Москвой совсем с другой стороны. Создается впечатление, что спутник летает то туда, то обратно, а вовсе не вращается вокруг Земли.

Почему это происходит?

Мы все время говорили только о движении самого спутника. Но пока он обходит свой очередной виток, Земля поворачивается вокруг оси, и каждый следующий виток орбиты спутника будет проходить над новым ее районом. Земля как бы подставляет последовательно один участок за другим этому космическому наблюдателю.