Кратер на обратной стороне Луны

Кратер на обратной стороне Луны — это ударное образование (импактная структура) на поверхности Луны, расположенное на полушарии, постоянно обращённом от Земли. Ввиду отсутствия прямой видимости с Земли, такие кратеры долгое время оставались неизвестными и были впервые зафиксированы только в середине XX века с помощью космических аппаратов. Обратная сторона Луны отличается от видимой значительно большей плотностью кратеров, меньшим количеством лунных морей и более толстой корой.

История открытия и изучения

До начала космической эры человечество не имело возможности наблюдать обратную сторону Луны. Первые изображения были получены 7 октября 1959 года советской автоматической межпланетной станцией «Луна-3». На снимках, переданных станцией, были зафиксированы обширные области, покрытые кратерами, и практически полное отсутствие тёмных равнин (морей), характерных для видимой стороны. Это открытие коренным образом изменило представления о геологии Луны.

В последующие десятилетия изучение кратеров обратной стороны продолжилось с помощью советских аппаратов серии «Зонд» (1965–1970), американских программ «Лунар Орбитер» (1966–1967) и «Аполлон» (1968–1972). Особый вклад внесла программа «Аполлон», в ходе которой астронавты миссий «Аполлон-8» и «Аполлон-10» впервые наблюдали обратную сторону невооружённым глазом и сделали детальные снимки.

В 2019 году китайский космический аппарат «Чанъэ-4» совершил первую в истории мягкую посадку на обратной стороне Луны в кратере Фон Карман. Посадочный модуль и луноход «Юйту-2» провели исследования состава пород и реголита, а также радиационной обстановки. В 2024 году китайская миссия «Чанъэ-6» впервые доставила на Землю образцы грунта из кратера Аполлон, расположенного в бассейне Южный полюс — Эйткен.

Классификация кратеров

Кратеры на обратной стороне Луны классифицируются по тем же принципам, что и на видимой стороне, но с учётом специфики их расположения и сохранности.

По размеру

• Малые кратеры (диаметр до 10 км) — наиболее многочисленные. Часто имеют простую чашеобразную форму.
• Средние кратеры (10–100 км) — могут иметь центральную горку, террасированные стенки.
• Крупные кратеры (100–300 км) — часто называют «кратерными бассейнами». Имеют сложное строение, включая кольцевые валы и центральные пики.
• Гигантские бассейны (более 300 км) — крупнейшие ударные структуры, такие как бассейн Южный полюс — Эйткен (диаметр около 2500 км).

По степени сохранности

• Свежие кратеры — имеют чёткие валы, яркие лучи выбросов, центральную горку.
• Эродированные кратеры — валы сглажены, лучи исчезли, дно частично заполнено реголитом.
• Древние кратеры — сильно разрушены, часто перекрыты более поздними ударами.

По типу дна

• С тёмным дном — дно заполнено базальтовой лавой (малые моря или заливы).
• Со светлым дном — дно сложено анортозитовой корой (без лавовых излияний).

Крупнейшие кратеры обратной стороны

На обратной стороне Луны расположены одни из самых больших и древних ударных структур Солнечной системы.

Бассейн Южный полюс — Эйткен

Это крупнейший и древнейший известный ударный бассейн на Луне (диаметр около 2500 км, глубина до 8 км). Его возраст оценивается в 4,3–4,4 миллиарда лет. Бассейн расположен в южной части обратной стороны и частично захватывает видимую сторону. Внутри него находятся многочисленные кратеры, включая кратер Аполлон, откуда «Чанъэ-6» взял образцы. Изучение этого бассейна позволяет понять раннюю историю Луны и Солнечной системы.

Кратер Королёв

Один из крупнейших кратеров на обратной стороне (диаметр 437 км). Назван в честь советского конструктора ракетно-космической техники Сергея Павловича Королёва. Дно кратера частично заполнено лавой, но в целом сохраняет светлый цвет из-за анортозитового состава. В центре расположена сложная система горных пиков.

Кратер Менделеев

Кратер диаметром 313 км, названный в честь русского химика Дмитрия Ивановича Менделеева. Имеет хорошо сохранившийся вал и сложное дно с множеством мелких кратеров. Внутри кратера обнаружены участки с повышенным содержанием титана.

Кратер Циолковский

Один из немногих крупных кратеров на обратной стороне, имеющий тёмное дно (залитое лавой). Диаметр — 180 км. Назван в честь основоположника космонавтики Константина Эдуардовича Циолковского. Кратер хорошо виден на снимках «Луны-3» и является одним из самых узнаваемых объектов обратной стороны.

Кратер Фон Карман

Кратер диаметром 186 км, расположенный внутри бассейна Южный полюс — Эйткен. Назван в честь американского физика Теодора фон Кармана. В 2019 году именно в этом кратере совершил посадку китайский аппарат «Чанъэ-4». Дно кратера частично заполнено лавой, что делает его относительно ровным.

Особенности формирования и сохранения

Кратеры на обратной стороне Луны отличаются от кратеров видимой стороны по нескольким причинам:

1. Толщина коры: Кора на обратной стороне значительно толще (до 150 км против 60–80 км на видимой). Это препятствовало прорыву магмы на поверхность, поэтому лавовые равнины (моря) здесь практически отсутствуют. Большинство кратеров имеют светлое дно, сложенное корой.

1. Плотность кратеров: Обратная сторона покрыта кратерами гораздо гуще. Это связано с тем, что на видимой стороне многие древние кратеры были затоплены лавой или перекрыты более молодыми морями.

1. Сохранность: Из-за отсутствия тектонической активности и эрозии (ветра, воды) кратеры на обратной стороне сохраняются в течение миллиардов лет. Древние кратеры, такие как бассейн Южный полюс — Эйткен, являются одними из старейших геологических образований в Солнечной системе.

1. Радиационная обстановка: Обратная сторона Луны не защищена от солнечного ветра и галактических космических лучей, так как не имеет магнитного поля. Это приводит к более интенсивному радиационному воздействию на поверхность, что влияет на состав реголита.

Научное значение

Изучение кратеров на обратной стороне Луны имеет ключевое значение для понимания истории формирования Луны и Земли, а также Солнечной системы в целом.

• Хронология бомбардировки: Анализ кратеров позволяет реконструировать историю метеоритной бомбардировки, включая так называемую «Позднюю тяжёлую бомбардировку» (около 4,1–3,8 миллиарда лет назад).
• Состав коры: Образцы из кратеров, особенно из бассейна Южный полюс — Эйткен, дают информацию о составе лунной мантии и коры, которые не подверглись вторичным изменениям.
• Радиационная защита: Данные с аппаратов «Чанъэ-4» и «Юйту-2» помогают оценить радиационные риски для будущих пилотируемых миссий на обратную сторону Луны.
• Поиск воды: В постоянно затенённых кратерах на полюсах (в том числе на обратной стороне) обнаружены залежи водяного льда. Это имеет значение для будущего освоения Луны.

Перспективы исследования

В ближайшие десятилетия планируется несколько миссий, направленных на изучение кратеров обратной стороны Луны. Китайская программа «Чанъэ» предусматривает дальнейшие посадки и доставку образцов. Российская программа «Луна-Глоб» (включая миссию «Луна-27») также рассматривает возможность исследования полярных кратеров. США в рамках программы «Артемида» планируют высадку астронавтов в районе южного полюса, где расположены кратеры с постоянной тенью.

Кратеры на обратной стороне Луны являются уникальными природными лабораториями, позволяющими изучать процессы, происходившие на ранних этапах эволюции планет земной группы. Их исследование продолжает оставаться одной из приоритетных задач современной планетологии.

Источники

• Шевченко В. В. «Луна: от открытия до освоения». — М.: Наука, 2015.
• Spudis P. D. «The Geology of the Moon: A View from the 21st Century». — Cambridge University Press, 2016.
• «Lunar Sourcebook: A User's Guide to the Moon» / Ed. by G. H. Heiken, D. T. Vaniman, B. M. French. — Cambridge University Press, 1991.
• Данные миссий «Луна-3», «Зонд», «Лунар Орбитер», «Аполлон», «Чанъэ-4», «Чанъэ-6» (архивы NASA, Роскосмоса, CNSA).
• «Atlas of the Moon» / Ed. by A. Rükl. — Sky Publishing Corporation, 2004.