Хотя лазеры позволяют измерить расстояние от Земли до Луны с погрешностью, сопоставимой по размерам с канцелярской скрепкой, попытки поймать фотоны света, отраженные от зеркал луноходов, особенно в период полнолуния, постоянно терпели фиаско. По мнению Тома Мерфи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, причиной может служить лунная пыль.
Сначала ученые попросту не замечали эту странность. Но, когда Мерфи следил при помощи лазеров за изменениями лунной орбиты, чтобы получить очередное подтверждение истинности общей теории относительности, он заметил, что при однократной отправке лазерных импульсов из Обсерватории Апачи-Пойнт "уходило" по 100 квадриллионов фотонов излучения, но, когда оно шло в обратном направлении, в среднем аппаратура улавливала один фотон, а то и вовсе ничего.
Читайте также: Шаманы каменного века правы
Если бы на один вернувшийся терялся, скажем, триллион отправленных фотонов, это еще можно было бы объяснить. Дело в том, что атмосфера Земли и отражатели на Луне могут искажать траекторию частиц таким образом, что большая часть их вернутся уже не в ту точку земного шара, откуда были посланы. Но почему возвращается лишь одна частица на целых сто квадриллионов?
Произведя расчеты и приняв во внимание все факторы воздействия на излучение, Том Мерфи и его коллеги пришли к выводу, что количество вернувшихся фотонов должно составлять примерно в десять раз больше, чем удается регистрировать, а во время полнолуния их число должно составлять аж в сто раз больше. И это при максимальном влиянии атмосферы!
В шутку эксперты окрестили это явление "проклятьем полной Луны". Как известно, полнолуние влияет на процессы, происходящие на Земле: есть данные, что в это время происходит больше катастроф и преступлений, а люди часто ведут себя неадекватно… Именно в полнолуние количество вернувшихся фотонов оказывалось минимальным. Когда же исследователи попытались определить причину такого "поведения" частиц, то зашли в тупик. Ведь у Луны отсутствует мощная газовая оболочка, и здесь не происходит значительных погодных катаклизмов… Тогда что же рассеивает фотонное излучение?
По мнению Мерфи, это может быть не что иное, как лунная пыль. Но откуда она берется? Дело в том, что поверхность спутника Земли то и дело бомбардируют мелкие космические тела. Пыль от них оседает на поверхностях призм, закрепленных на отражателях советских и американских лунных аппаратов, где ее удерживают электростатические силы. Чтобы вернуться назад на Землю, свет должен дважды пройти через каждую из призм. Если хотя бы половина их будет запылена, этого окажется достаточно, чтобы объяснить потерю такого чудовищного количества фотонов.
Понятно, что ничего хорошего в таких новостях нет, ведь это обстоятельство мешает получению достоверных данных. В будущем придется разрабатывать способ очистки лунных телескопов от пыли, чтобы исследования могли двигаться вперед.
Почему же ситуация ухудшается именно в полнолуние? В эти периоды свет Солнца попадает на поверхности призм под прямым углом. В результате осевший на призмах лунный реголит разогревается, и между верхней и нижней частями отражателя создается тепловой градиент. Это меняет коэффициент преломления, и призма отражателя превращается в "линзу", отклоняющую поток фотонов на пути к Земле.
Но, следует заметить, пока это объяснение существует лишь на уровне гипотезы… В идеале проверить ее можно было бы, выключив Солнце совсем, и посмотрев, как такие условия скажутся на эффективности регистрации отраженных импульсов. Но, увы, понятно, что это невозможно… Тем не менее, специалисты в экспериментальных целях дождались момента лунного затмения, когда Земля оказалась между Солнцем и Луной. Действительно, в областях, затронутых затмением, количество "словленных назад" фотонов десятикратно выросло! Следовательно, нагрев и в самом деле влияет на работу отражателей…
Читайте также: Космическая сажа досаждает ученым
Пожалуй, запыление отражателей — это единственное неудобство, связанное с осаждением пыли на поверхность спутника. Ведь скорость ее накопления является крайне низкой. Так, ученые подсчитали: для того, чтобы пыли удалось полностью замести следы, оставленные на поверхности Луны астронавтами и космическими аппаратами, потребуется не меньше нескольких десятков тысяч лет…
Может быть, размещать телескопы на поверхности спутника Земли вообще не имеет смысла? Или имеет, но с условием, что с них будет регулярно счищаться пыль? А это окажется возможным разве что с началом колонизации Луны землянами…