Обратная сторона Луны

Обратная сторона Луны — это часть лунной поверхности, которая постоянно обращена в сторону, противоположную Земле, и никогда не видна с нашей планеты. Данное явление обусловлено синхронным характером вращения Луны вокруг Земли: период её обращения вокруг планеты в точности равен периоду её вращения вокруг собственной оси. В результате Луна всегда повёрнута к Земле одной и той же стороной, известной как видимая сторона, а противоположное полушарие остаётся скрытым от прямого наблюдения с Земли.

История открытия и изучения

До середины XX века представления об обратной стороне Луны носили исключительно гипотетический характер. Существовали различные теории, в том числе предположения о том, что она может быть принципиально иной по рельефу или состоять из других пород. Первые снимки обратной стороны Луны были получены 7 октября 1959 года советской автоматической межпланетной станцией «Луна-3». Аппарат передал на Землю изображения, на которых были видны обширные тёмные области, ранее не наблюдавшиеся, и значительно меньшее количество лунных морей по сравнению с видимой стороной. Эти данные произвели переворот в селенологии (науке о Луне).

В последующие годы исследования продолжились. В 1965 году советская станция «Зонд-3» передала более качественные снимки. В 1968 году экипаж американского космического корабля «Аполлон-8» (Фрэнк Борман, Джеймс Ловелл, Уильям Андерс) стал первыми людьми, увидевшими обратную сторону Луны невооружённым глазом. В ходе миссий программы «Аполлон» (особенно «Аполлон-15», «Аполлон-16» и «Аполлон-17») были получены детальные фотографии с орбиты. В 2010-х годах значительный объём данных предоставили китайские миссии: в 2019 году китайский аппарат «Чанъэ-4» совершил первую в истории мягкую посадку на обратной стороне Луны, а в 2024 году «Чанъэ-6» впервые доставил на Землю образцы лунного грунта с этого полушария.

Физические и геологические особенности

Рельеф и моря

Обратная сторона Луны характеризуется существенно иным рельефом по сравнению с видимой. На ней преобладают материковые (светлые) возвышенные области, покрытые многочисленными кратерами. Крупных лунных морей (тёмных базальтовых равнин) здесь значительно меньше. Наиболее крупное море на обратной стороне — Море Москвы, имеющее диаметр около 275 км. Также выделяются Море Мечты и Море Южное. Однако основная часть поверхности занята кратерами, многие из которых имеют огромные размеры, например, кратер Королёв (диаметр около 440 км) и кратер Аполлон (диаметр около 520 км).

Толщина коры

Согласно данным, полученным с помощью гравиметрических измерений (в частности, миссией GRAIL), кора обратной стороны Луны в среднем на 30–50 км толще, чем кора видимой стороны. Это объясняет меньшее количество вулканических излияний и, как следствие, меньшее количество морей. Толстая кора препятствовала выходу магмы на поверхность в ранние периоды лунной истории.

Химический состав

Анализ дистанционного зондирования и образцов, доставленных миссией «Чанъэ-6», показывает, что грунт обратной стороны Луны отличается по химическому составу от грунта видимой стороны. В нём обнаружено повышенное содержание алюминия и кальция, а также пониженное содержание железа и титана. Это свидетельствует о том, что породы здесь более древние и менее подвержены вторичным процессам плавления.

Связь с Землёй

Отсутствие прямой радиосвязи

Из-за того, что обратная сторона Луны постоянно скрыта от Земли, прямая радиосвязь с находящимися на ней аппаратами невозможна. Сигнал от передатчика на поверхности не может быть принят на Земле, так как Луна блокирует его. Для решения этой проблемы используются ретрансляционные спутники, находящиеся на орбите вокруг Луны или в точках Лагранжа (L2). Именно с помощью такого спутника «Цюэцяо» (кит. «Сорочий мост») была обеспечена связь с миссией «Чанъэ-4».

Приливы и стабильность

Синхронное вращение Луны, приводящее к тому, что мы видим только одну её сторону, является результатом приливного захвата. Гравитационное взаимодействие Земли и Луны привело к тому, что вращение Луны замедлилось до совпадения с её орбитальным движением. Этот процесс занял миллиарды лет. Обратная сторона не испытывает прямого гравитационного воздействия Земли в той же мере, что и видимая, что, возможно, повлияло на её геологическую эволюцию.

Исследовательские миссии

Советские и российские миссии

• «Луна-3» (1959) — первая фотосъёмка обратной стороны.
• «Зонд-3» (1965) — улучшенные снимки.
• «Луна-19» (1971) — картографирование с орбиты.
• «Луна-22» (1974) — детальная съёмка.

Американские миссии

• «Аполлон-8» (1968) — первое наблюдение человеком.
• «Аполлон-15», «Аполлон-16», «Аполлон-17» — орбитальная съёмка и картографирование.
• «Lunar Reconnaissance Orbiter» (LRO, 2009) — создание высокодетальной карты всей поверхности, включая обратную сторону.
• «GRAIL» (2012) — гравитационное картографирование.

Китайские миссии

• «Чанъэ-4» (2019) — первая мягкая посадка на обратной стороне (в кратере Фон Карман). Включает луноход «Юйту-2», который продолжает работу.
• «Чанъэ-6» (2024) — первая в истории доставка образцов грунта с обратной стороны Луны. Аппарат совершил посадку в кратере Аполлон, собрал около 2 кг реголита и вернул их на Землю.

Теории и гипотезы

Гипотеза о «заговоре»

В рамках конспирологических теорий высказывались утверждения, что обратная сторона Луны скрывает инопланетные базы или секретные объекты. Эти теории не имеют научного обоснования и опровергаются данными многочисленных космических миссий, которые не обнаружили никаких искусственных сооружений.

Гипотеза о происхождении

Существует гипотеза, что асимметрия между видимой и обратной сторонами Луны могла возникнуть в результате столкновения Луны с другим небесным телом или в результате гравитационного воздействия Земли на ранних этапах формирования системы. Наиболее распространённая модель — гипотеза гигантского столкновения (импакта), согласно которой Луна образовалась из выброшенного материала после удара крупного тела о Землю. Асимметрия могла быть заложена уже на стадии аккреции.

Интересные факты

• На обратной стороне Луны расположен самый большой и самый глубокий кратер в Солнечной системе — бассейн Южный полюс — Эйткен, диаметром около 2500 км и глубиной до 13 км.
• В 2019 году китайский аппарат «Чанъэ-4» вырастил на обратной стороне Луны первое растение — хлопчатник, который, однако, погиб из-за наступления лунной ночи.
• Из-за отсутствия прямой радиосвязи все миссии на обратную сторону требуют использования ретрансляторов, что делает их технически более сложными и дорогими.
• На обратной стороне Луны нет ни одного моря, сравнимого по площади с Океаном Бурь на видимой стороне.

Источники

• Шевченко В. В. «Луна и её наблюдение». — М.: Наука, 1983.
• Жарков В. Н. «Физика Земли и планет. Фигуры и внутреннее строение». — М.: Наука, 1983.
• Данные миссий «Луна-3», «Зонд-3», «Аполлон», «Lunar Reconnaissance Orbiter», «GRAIL».
• Научные публикации Китайского национального космического управления (CNSA) по миссиям «Чанъэ-4» и «Чанъэ-6».
• Статьи в журналах «Nature» и «Science» (2019–2024 гг.) по результатам анализа лунного грунта.