Как СССР сфотографировал Луну сзади

Одной из самых интригующих научных загадок прошлого была обратная сторона Луны. Вращение Луны вокруг оси синхронизировано с её вращением вокруг Земли, поэтому нам всегда видна только одна её половина. Что же находится на другой? Ответ был получен шестьдесят лет назад — благодаря советскому аппарату.

Невидимый мир

В царстве селенитов;

иллюстрация к повести Уэллса «Первые люди на Луне» (1901)

У тех, кто мечтал о встрече с селенитами, оставалась ещё надежда, что обратная сторона Луны отличается от той, которая доступна наблюдениям. Например, там могут быть глубокие впадины или расщелины с остатками древней атмосферы и воды. Эту концепцию проиллюстрировал польский драматург Ежи Жулавский в романах «На серебряной планете» (1902) и «Победитель» (1909). Участники межпланетной экспедиции обнаруживают на обратной стороне настоящий рай:

«Вообще всё это наше путешествие было словно волшебным сном, полным неожиданных и фантастических видений. Часы проходили за часами, а пейзаж перед нашими глазами непрестанно менялся. Местами долина реки сужалась, образуя скалистые теснины, сквозь которые мы пробирались с трудом, по самому берегу ручья, превратившегося уже в обильную шумную речку; потом мы вновь выбирались на просторные круглые долины, по которым река разливалась широкими озёрами с песчаными либо поросшими зеленью берегами. Живности встречалось всё больше. Глубины вод кишели странными уродцами, в воздухе носились какие-то летающие ящерицы, издали похожие на птиц с толстой шеей и длинным хвостом.

Буйная растительность неимоверно мешала нам продвигаться вперед. То и дело приходилось останавливаться и распутывать обвившиеся вокруг оси стебли, а иногда пробивались мы сквозь такие густые заросли, что машина прямо застревала в них»

Впрочем, и такое фантастическое допущение выглядело слишком невероятным. Со временем более популярной становилась теория, что на обратной стороне нет жизни, но там могут быть изолированные базы могущественной инопланетной цивилизации, которая с древности наблюдает за землянами.

Такие рассуждения можно найти в книгах известного уфолога Джорджа Адамски «Приземление летающих тарелок» (1953) и «Внутри космических кораблей» (1955). Он заявил, что вступил в контакт с венерианцами, которые на летающих тарелках возили его по космосу, показав в том числе дальнее полушарие Луны, где Адамски увидел водоёмы, леса, животных и циклопические сооружения.

Проект Е

Учёные отвергали подобные спекуляции, но окончательно закрыть вопрос о том, что происходит на обратной стороне Луны, могли только космические аппараты. И здесь первым своё слово сказал СССР.

В 1958 году сотрудники бюро Сергея Королёва сконструировали автоматические станции Е-1 и Е-1А. Они различались между собой настройкой применяемой научной аппаратуры, а конструктивно были подобны первому искусственному спутнику, хотя и превосходили его размерами. Задачей Е-1 («Луна-А») было доставить на поверхность Луны вымпел. Е-2 («Луна-Б») должна была облететь Луну и сфотографировать её обратную сторону.

Автоматическая научно-исследовательская станция Е-1 (РГАНДТ)

Начальный этап принёс разочарование. При старте 23 сентября 1958 года станция Е-1 погибла в результате разрушения ракеты на 87-й секунде полета. Обойти проблему попытались, доработав программу запуска. В ночь с 11 на 12 октября состоялся новый запуск — опять неудача! Разрушением ракеты закончился и старт 4 декабря.

Только 2 января 1959 года к Луне с полигона Тюра-Там (космодрома Байконур) стартовал трёхступенчатый носитель, получивший в официальном сообщении ТАСС название «первая космическая ракета», а в печати — «Лунник» или «Мечта». Он вывел на траекторию отлёта станцию Е-1, названную «Луна-1».

Астрономы Иосиф Шкловский и Владимир Курт предложили сделать ракету более заметной для наблюдений, взрывом испарив на борту аппарата килограмм натрия и создав искусственную комету. Она образовалась 3 января на расстоянии 113 000 км от Земли. Астрономы могли её увидеть в солнечных лучах как образование, по яркости равное шестой звёздной величине — с трудом, но всё же видимое невооружённым глазом.

Когда двигатель ракетного блока Е выключился, станция отделилась от него, и дальнейший полёт они продолжали порознь. Через 34 часа после старта они проскочили на расстоянии 6400 км от лунной поверхности, выйдя на орбиту вокруг Солнца. Причиной промаха стала ошибка, допущенная при настройке наземных радиотехнических средств управления ракетой. Из-за неё двигатель блока Е выключился позже назначенного момента. Советское правительство не пожелало признать ошибку, и на весь мир было объявлено, будто «Луна-1» с самого начала должна была стать первым искусственным спутником Солнца.

Помимо оборудования, «Луна-1» несла вымпелы. Один — сферический, сделанный из стальных пятиугольных элементов, с зарядом взрывчатого вещества для разброса при посадке. Другой был изготовлен в виде капсулы, заполненной жидкостью; внутри помещались алюминиевые полоски. К сожалению, доставить вымпелы на Луну в тот раз не удалось.

Вымпелы, установленные на станции Е-1А («Луна-2»): сверху — два шара, собранные из пятиугольных элементов, снизу — вымпелы в виде алюминиевых полосок (РГАНДТ).

Станция «Луна-2» (объект Е-1А), запущенная рано утром 12 сентября 1959 года, выполнила историческую миссию, впервые перелетев с Земли на другое небесное тело. Попадание в Луну было зафиксировано 14 сентября в 00:02:22 по московскому времени — в момент, когда пропал радиосигнал от аппарата, упавшего к востоку от Моря Ясности. Обработка данных по параметрам орбиты показала, что ракетный блок Е тоже достиг поверхности.

Визуально зафиксировать с Земли момент падения в то время было нереально, но журналисты долго цитировали астрономов из обсерваторий Венгрии и Швеции, которые якобы наблюдали облако пыли размером 60 км на северном склоне лунных Апеннин. Учёные раскритиковали данные этих наблюдений, а последующие полёты исследовательских станций и пилотируемых кораблей «Аполлон» подтвердили, что облако пыли, поднимаемое при посадке на Луну, не различимо в наземные телескопы.

«Луна круглая!»

Следующий этап программы, намеченной главным конструктором Королёвым и академиком Мстиславом Келдышем, выполнялся станцией Е-2А, которая должна была сфотографировать загадочную обратную сторону Луны и передать снимки на Землю.

Станция новой серии существенно отличалась от предшественниц. Во время движения по орбите новая станция становилась ориентированным аппаратом, способным проводить астрономические наблюдения конкретного небесного тела.

Автоматическая станция Е-2A

для фотографирования обратной стороны Луны (РГАНДТ)

Станцию изготовили в виде герметичного сварного цилиндрического контейнера из алюминиевого сплава со сферическими днищами. На наружной поверхности установили панели солнечных батарей, жалюзи системы терморегулирования, антенны, иллюминаторы, датчики научной аппаратуры, датчики и микродвигатели системы ориентации. Внутри на раме разместили радиокомплекс, регистрирующие приборы для исследований, фототелевизионное устройство «Енисей» и батареи электропитания.

Устройство «Енисей» разработали сотрудники ленинградского НИИ-380, впоследствии известного как Всесоюзный НИИ телевидения (ВНИИТ). Оно состояло из фотоаппарата, проявочного механизма, считывающего преобразователя и радиопередатчика. За громоздкость конструкторы называли изделие «банно-прачечным трестом».

Устройство располагало двумя объективами с фокусными расстояниями 200 и 500 мм для одновременной съёмки в двух масштабах. Первый объектив формировал изображение диска Луны, полностью вписывающееся в кадр. Второй получал картинку, которая выходила за пределы кадра, зато давала более высокую чёткость. Методика двойной съёмки в дальнейшем не раз применялась в космических аппаратах.

Схема съёмки Луны с помощью станции Е-1А (РГАНДТ)

Есть сведения, что в «Енисее» использовалась фотоплёнка фирмы «Кодак», полученная из шпионских аппаратов, которые США запускали над территорией СССР на воздушных шарах в рамках программы «Дженетрикс». Некоторые из этих шаров удалось сбить. У специалистов плёнка получила обозначение АШ (аэрофотоплёнка шариковая), и она лучше любых аналогов того времени подходила для космических станций. При высокой чувствительности у неё был тонкий и «задубленный» эмульсионный слой, который впитывал мало влаги.

Запуск станции Е-2А, получившей официальное название «Луна-3», состоялся 4 октября 1959 года. Для приёма бесценных снимков были организованы два пункта: на горе Кошка близ Симеиза (Крым) и на Камчатке. Сеансы связи со станцией в крымском пункте велись днём и ночью; на них присутствовал и сам Королёв.

Станция вышла на эллиптическую орбиту с апогеем 480 000 км и перигеем 47 500 км. Траектория полёта была выбрана с таким расчетом, чтобы в момент максимального сближения с Луной (6200 км) аппарат находился от неё южнее, а на полученных снимках были видны известные объекты переднего полушария, что было необходимо для составления единой карты. Съёмка проводилась 7 октября, когда Солнце освещало около двух третей обратной стороны Луны.

После проявления плёнки на борту станции изображения передавались с помощью фототелевизионной системы в двух режимах: медленном на больших расстояниях и быстром — при подлёте к Земле.

Первые фотоснимки обратной стороны Луны,

переданные автоматической станцией Е-2А (РГАНДТ)

Первые фотоснимки обратной стороны Луны,

переданные автоматической станцией Е-2А (РГАНДТ)

Первые фотоснимки обратной стороны Луны,

переданные автоматической станцией Е-2А (РГАНДТ)

Самый первый кадр с обратной стороны Луны не сохранился потому, что его… тут же разорвали. Конструктор Борис Евсеевич Черток писал в мемуарах:

«Я пристроился рядом с Богуславским у аппарата открытой записи на электрохимической бумаге.

С приёмного пункта докладывали:

— Дальность — пятьдесят тысяч. Сигнал устойчивый. Есть приём!

Дали команду на воспроизведение изображения. <…>

На бумаге строчка за строчкой появляется серое изображение. Круг, на котором различить подробности можно при достаточно большом воображении.

Королёв не выдержал и ворвался к нам в тесную комнатку.

— Ну что там у вас?

— У нас получилось, что Луна круглая, — сказал я.

Богуславский вытянул из аппарата записанное на бумаге изображение, показал Королёву и спокойно разорвал. СП даже не возмутился.

— Зачем же так сразу, Евгений Яковлевич? Ведь это первый, понимаешь, первый!

— Плохо, много всякой грязи. Сейчас мы уберём помехи, и следующие кадры пойдут нормально.

Постепенно на бумаге появлялись один за другим всё более четкие кадры.

Мы ликовали, поздравляли друг друга. Богуславский успокаивал, что на фотоплёнке, которую обработаем в Москве, всё будет гораздо лучше…»

Сегодня полученные снимки выглядят примитивными, но они действительно были первыми!

Печать снимков, передаваемых станцией E-2A («Луна-3»),

на приёмном пункте (Центрнаучфильм)

31 декабря 1959-го Королёв собрал ведущих сотрудников своего бюро для подведения итогов года. Все участники запуска Е-2А получили от него в подарок по экземпляру только что вышедшего атласа «Первые фотографии обратной стороны Луны».

Наш подвиг оценен не только человечеством, но и богатым французским виноделом. Он объявил, что подарит тысячу бутылок шампанского тем, кто покажет обратную сторону Луны. Он был уверен, что ничего у нас не получится, и не боялся риска. Но, проиграв, он сдержал слово. Правда, вышла заминка. Винодел обратился в наше посольство в Париже с просьбой сообщить, в чей адрес выслать шампанское. Посольство растерялось и запросило МИД. МИД после многоярусных согласований дал указания отправить бутылки в адрес президиума Академии наук. Теперь нам выпала честь получить несколько десятков бутылок шампанского со склада Академии наук. Вам перепадёт по паре бутылок, остальные разойдутся среди партийного аппарата и других непричастных».

Ракетчики много злословили по этому поводу. Но всё же разобрали бутылки, ведь отметить Новый год настоящим французским шампанским, полученным «в подарок за Луну», выпадает раз в жизни. И только раз в истории!

Снимки обратной стороны Луны,

выполненные советской станцией «Луна-3»

и американским аппаратом LRO (NASA, 2009

Китайский первопроходец

В дальнейшем обратную сторону Луны исследовали более совершенными аппаратами. Была составлена её подробная карта. Многие объекты на поверхности получили названия в честь российских и советских учёных.

Первым объектом, упавшим на обратную сторону Луны, стала в апреле 1962 года американская станция «Рейнджер-4», но никакой информации, перед тем как врезаться в поверхность, она передать не смогла. Первыми людьми, которые непосредственно увидели обратную сторону, стали члены экипажа корабля «Аполлон-8», облетевшие Луну в декабре 1968 года. Они ещё раз подтвердили, что там нет никаких селенитов и тайных баз инопланетян.

Часть обратной стороны Луны,

снятая с борта космического корабля «Аполлон-8» (NASA)

Программа экспедиций на Луну, известная как «Сатурн-Аполлон», проходила на пределе технических возможностей своего времени, поэтому на обратную сторону астронавты высаживаться не планировали. Проблема в том, что при посадке там нельзя передать радиосигнал напрямую — нужен спутник-ретранслятор, причём расположенный на такой орбите, откуда одновременно видна и обратная сторона Луны, и наша планета.

Проблему удалось решить в XXI веке. Китайские специалисты вывели в точку либрации системы Земля-Луна аппарат «Цюэцяо», который служил ретранслятором для станции «Чанъэ-4». Она доставила на лунную поверхность шестиколёсный планетоход «Юйту-2». Мягкая посадка была произведена 3 января 2019 года на обратной стороне Луне, в ударном кратере Карман. Через двенадцать часов планетоход сошёл на грунт и приступил к работе. Его миссия продолжается и сегодня.

Китайский планетоход «Юйту»

 работает на обратной стороне Луны (CNSA)

Обратная сторона Луны больше не представляет собой загадку, как шестьдесят лет назад. Но всё же её рельеф отличается от того, что характерен для полушария, видимого с Земли. Там больше горных районов и заметно меньше тёмных пятен «морей». Когда учёные смогут объяснить эту разницу, они станут лучше понимать, как сформировался наш спутник и какие метаморфозы ему довелось пережить за миллиарды лет. Эти сведения помогут установить, что происходило рядом с Землёй в далёком прошлом и что, возможно, произойдёт в будущем.

Anton Pervushin