С Земли на Луну. Вокруг Луны

Ответ на пятый вопрос: «В какую именно точку небосвода следует нацелить пушку, из которой будет выпущен снаряд на Луну?»

Из предыдущих указаний явствует, что пушку нужно целить в зенит того места, где будет произведен выстрел; следовательно, направление выстрела будет перпендикулярно к плоскости горизонта, и таким образом снаряд быстрее освободится от действия земного притяжения. Но, чтобы Луна могла пройти через зенит данного места, надо, чтобы географическая широта этого места не превышала градуса отклонения этого светила, другими словами, – оно должно находиться между 0° и 28° северной или южной широты. Во всяком другом месте придется целить под острым углом, и это явится крайне неблагоприятным условием для успеха опыта.

Ответ на шестой вопрос: «В какой точке небосвода будет находиться Луна в момент, когда выстрелит пушка?»

Так как в течение суток Луна передвигается по небу с запада на восток на 13°10?35?, то в момент выстрела она должна находиться западнее зенита на расстоянии, в четыре раза превышающем ее суточный путь, то есть на 52°42?20?; это как раз то расстояние, которое она должна пройти во время полета ядра. Кроме того, необходимо принять во внимание отклонение ядра от вертикального направления вследствие вращательного движения Земли. К моменту, когда ядро достигнет Луны, она отклонится на расстояние, равное шестнадцати земным радиусам, что в применении к лунной орбите составляет примерно 11°. Эти 11° следует прибавить к цифре, выражающей отклонение Луны от зенита, что составит в круглых числах 64°. В общем, в момент выстрела луч зрения от данного места к центру Луны должен составить угол в 64° с вертикалью данного места.

Из этого вытекает следующее:

1. Пушка должна быть установлена в местности, находящейся между 0° и 28° северной или южной широты.

2. Пушка должна быть нацелена в зенит этой местности.

3. Снаряд должен обладать первоначальной скоростью 12 тысяч ярдов в секунду.

4. Выстрел должен произойти 1 декабря следующего года в 10 часов 46 минут 40 секунд вечера.

5. Снаряд достигнет Луны через 4 дня, то есть 4 декабря, ровно в полночь, когда центр Луны будет проходить через зенит.

Посему членам «Пушечного клуба» надлежит безотлагательно приступить к необходимым работам и к указанному сроку быть совершенно наготове; если они пропустят 4 декабря, им придется ждать 18 лет и 11 дней, пока вновь не совпадет нахождение Луны в перигее с прохождением ее через зенит.

Совет Кембриджской обсерватории предоставляет себя в полное распоряжение членов «Пушечного клуба» для разрешения всяких теоретических астрономических вопросов и в настоящем письме присоединяет свои поздравления к поздравлениям всей Америки.

За членов совета

Дж.?М.?Бельфаст, директор обсерватории

в Кембридже».

Глава пятая

Повесть о Луне

Если бы наблюдатель, одаренный бесконечно острым зрением, очутился в том неведомом центре, вокруг которого обращается вселенная, в эпоху, когда мир находился еще в хаотическом состоянии, он увидел бы неисчислимые мириады атомов, которые заполняли все космическое пространство. Но мало-помалу в течение бесчисленных веков произошли перемены: проявился закон всемирного тяготения, под влияние которого подпали блуждающие атомы; эти атомы стали соединяться, группируясь в силу химического средства; так возникли молекулы, образовавшие скопление материи – туманности, которыми усеяны глубины небес. Эти скопления материи тотчас получили вращательное движение вокруг центральной точки. Этот центр, состоящий из разреженных молекул, начал также вращаться вокруг своей оси; причем, по непреложным законам механики, по мере того как уменьшался вследствие сжатия его объем, движение его ускорялось, и в результате этих двух непрерывно действующих факторов в туманности образовалось центральное ядро – главная ее звезда.

Внимательно вглядываясь, наблюдатель заметил бы, что и остальные молекулы, образующие скопление материи, проходят через те же стадии, точно так же сгущаются в результате все ускоряющегося вращательного движения, образуя несметное число звезд, вращающихся вокруг центрального светила. Так возникло звездное скопление, или туманность. Таких туманностей насчитывают в настоящее время до пяти тысяч.

Одна из этих пяти тысяч туманностей, получившая название Млечный Путь, насчитывает восемнадцать миллионов звезд, каждая из которых является центром своего «мира».

Если бы наблюдатель остановил свое внимание на одном из этих восемнадцати миллионов светил, довольно скромном и не особенно ярком, на звезде четвертой величины, которая носит гордое название Солнце, – он увидел бы, как она последовательно проходит все стадии процесса, приводящего к возникновению космических тел.

Сперва он увидел бы, как Солнце, еще газообразное, состоящее из подвижных молекул, вращается вокруг своей оси, постепенно сгущаясь. Согласно законам механики это движение должно было все ускоряться по мере уменьшения объема, и должен был наступить момент, когда центробежная сила преодолеет силу центростремительную, притягивающую молекулы к центру.

Тогда наблюдатель стал бы свидетелем нового явления: находящиеся в зоне экватора несчетные молекулы отлетели бы от Солнца, как камень от пращи, и приняли бы форму колец, наподобие тех, которые окружают Сатурн. Но эти кольца космической материи при быстром вращении вокруг центральной массы, в свою очередь, должны были разорваться и превратиться во вторичные туманности, из которых и возникли планеты.

Если бы наблюдатель сосредоточил свое внимание на планетах, он увидел бы, что они повторяют все стадии, пройденные Солнцем, и на определенном этапе вокруг них образуется одно или несколько колец, дающих начало светилам низшего порядка, так называемым спутникам (сателлитам).

Таким образом, небесные тела, начиная с первых дней мироздания, претерпевали целый ряд превращений; из атомов образовались молекулы, из молекул – туманности, из туманности – центральная звезда, из центральной звезды – Солнце, из Солнца – планеты и из планеты – ее спутники.

Солнце как бы затеряно в безбрежном пространстве звездной вселенной, а между тем, как установлено астрономами, оно входит в состав звездной туманности, носящей название Млечный Путь. Правда, Солнце – центр отдельного «мира», но оно кажется ничтожным перед неизмеримыми безднами неба. Впрочем, для нас оно все-таки огромно, ибо его объем в миллион четыреста раз больше объема земного шара. Вокруг Солнца вращаются восемь планет, вышедших из его недр в первые дни творения. Ближайшая из них – Меркурий, затем по мере удаления от Солнца следуют Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Кроме того, в пространстве между Марсом и Юпитером вращаются по определенным орбитам другие тела меньших размеров, быть может, осколки планеты, некогда рассыпавшейся на тысячи кусков; таких астероидов до последнего времени обнаружено в телескоп девяносто семь.

У некоторых из этих приближенных Солнца, удерживаемых им на эллиптических орбитах в силу великого закона тяготения, в свою очередь, имеются спутники: у Урана и Сатурна – по восемь, у Юпитера – четыре, у Нептуна, вероятно, два, у Земли – один; это светило, одно из самых незначительных в Солнечной системе, называется Луной, – и нужен был смелый гений американцев, чтобы возникла мысль о завоевании нашего спутника.

Ночное светило вследствие близости своей к Земле и правильного чередования фаз наряду с Солнцем издавна привлекало внимание жителей Земли. Но на Солнце больно смотреть, слишком яркий его свет всегда заставлял людей опускать глаза.

Белокурая Феба более человечна и благосклонно дает любоваться своей скромной прелестью; ее свет мягок для глаз, она не горда, хотя порой и затмевает своего брата, лучезарного Аполлона, а ему никогда не позволяет затмевать себя. Магометане давно оценили по достоинству верную подругу Земли и исчисляют время по обращению Луны вокруг Земли.

Народы древности почтили особым культом эту девственную богиню. Египтяне называли ее Изидой, финикияне именовали ее Астартой, у древних греков она была Фебою, дочерью Латоны и Юпитера, и они объясняли ее затмения таинственными свиданиями Дианы с красавцем Эндимионом. Если верить мифологии, йеменский лев разгуливал по лунным долинам еще до появления своего на Земле, и поэт Агезианакс, цитируемый Плутархом, воспел в своих стихах полные неги очи, прелестный нос и пленительные уста лучезарной Селены.

Но если древние разгадали характер, темперамент, словом, моральные качества Луны, все же и самые мудрые из них оставались совершенными невеждами в области селенографии.

Так, жители Аркадии уверяли, что предки их жили на Земле еще в ту эпоху, когда Луны и в помине не было; Симплиций считал ее неподвижной и подвешенной к хрустальному небосводу, а Таций – осколком солнечного диска; для ученика Аристотеля Клеарка она была гладко отполированным зеркалом, отражающим воды океана, а многие другие полагали, что она лишь скопление паров, выдыхаемых Землею, или же шар, вращающийся вокруг своей оси и состоящий наполовину из огня, наполовину изо льда.

Однако и в глубокой древности некоторые астрономы подметили в Луне свойства, которые в наши дни подтвердила наука. В результате пристальных наблюдений они без помощи оптических приборов угадали большинство законов, которым подчинено ночное светило. Так, например, Фалес Милетский за 460 лет до Р.?X. высказал мнение, что Луна получает свой свет от Солнца, а Аристарх Самосский правильно объяснил ее фазы. Клеомен учил, что Луна сияет отраженным светом. Халдей Бероз открыл, что продолжительность обращения Луны вокруг своей оси равна продолжительности ее обращения вокруг Земли, откуда следует, что Луна постоянно обращена к Земле одной и той же стороною. Наконец, Гиппарх за два века до христианской эры обнаружил известную неравномерность в видимом движении спутника Земли.

Все эти открытия с течением времени подтвердились и сослужили службу астрономам последующих веков. Птоломей во II веке и араб Абуль-Вефа – в X-м дополнили наблюдения Гиппарха, объяснив неравномерность движения Луны тем, что орбита ее под воздействием Солнца принимает волнообразные очертания. Затем Коперник в XV веке и Тихо Браге – в XVI-м подробно описали Солнечную систему и роль Луны в системе небесных тел.

Но если в эту эпоху уже известны были законы движения Луны, то физическое ее строение оставалось еще загадкой. Однако Галилей объяснил световые явления, повторяющиеся при некоторых лунных фазах, тем, что на Луне имеются горы, среднюю высоту которых он определил в 4500 туазов.

Позже данцигский астроном Гевелий низвел высоту этих гор до 2600 туазов, но его итальянский собрат Риччиоли снова повысил их до 7 тысяч туазов.

В конце XVIII века Гершель при помощи сильного для того времени телескопа значительно снизил эти цифры. Он утверждал, что высочайшие вершины Луны имеют не более 1900 туазов в вышину, а средняя высота лунных гор – всего каких-нибудь 400 туазов. Но и Гершель заблуждался. Вопрос изучали затем Шретер, Лувилль, Галлей, Несмис, Бианчини, Пасторф, Лорман, Грюйтгейзен. Их труды, а в особенности долголетние наблюдения Бэра и Мэдлера, привели к окончательному разрешению этого вопроса. Благодаря этим ученым в настоящее время точно установлена высота лунных гор. Бэр и Мэдлер измерили 1905 лунных вершин, причем оказалось, что высота шести гор превышает 2600 туазов, а высота двадцати двух превышает 2400 туазов. Высочайшая же вершина возвышается над лунной поверхностью на 3801 туаз.

Постепенно выяснились и другие подробности строения Луны: поверхность ее оказалась испещренною кратерами потухших вулканов, и наблюдения подтвердили общий вулканический ее характер. Затем было установлено отсутствие преломления возле ее поверхности световых лучей, идущих от планет, закрытых ее диском. Отсюда следовало, что на Луне нет воздуха, а стало быть, нет и воды. Таким образом, если и существуют селениты, то, чтобы жить в таких условиях, они должны иметь совершенно особую организацию и сильно отличаться от обитателей Земли.

Мало-помалу благодаря новейшим методам наблюдения и усовершенствованным приборам были обследованы все уголки лунной поверхности, несмотря на значительную ее величину: весь диаметр Луны равен 2150 милям, поверхность ее лишь в тринадцать раз меньше земной, а объем ее в сорок девять раз меньше объема земного шара. Тем не менее от зорких глаз астрономов не ускользнула ни одна из лунных тайн, и неутомимые ученые продолжали вести свои замечательные наблюдения. Так, например, они подметили, что во время полнолуния лунный диск местами покрыт белесоватыми полосами, которые во время других фаз Луны кажутся черными. При более тщательном изучении было установлено, что эти полосы не что иное, как длинные узкие борозды с параллельными краями, примыкающие большей частью к кратерам; длина этих борозд от десяти до ста миль, а ширина – до восьмисот туазов. Единственное, что могли сделать астрономы, – это назвать их лунными трещинами. До сих пор еще не решен вопрос, представляют ли они собою русла высохших рек или имеют другое происхождение. Поэтому американцы поставили себе, между прочим, целью выяснить это явление лунной геологии. Интересовало их также происхождение параллельных валов, обнаруженных в некоторых местах лунной поверхности мюнхенским профессором Грюйтгейзеном, который считал их системой укреплений, построенных лунными инженерами. Эти два темных вопроса и, конечно, целый ряд других могли быть окончательно разрешены учеными лишь после путешествия на Луну.

Вопрос о лунном свете можно считать окончательно выясненным; известно, что напряженность его в триста тысяч раз меньше силы солнечного света и что лунные лучи не оказывают заметного действия на термометры. Что касается явления, известного под названием «пепельный свет», то оно возникает вследствие отражения солнечных лучей от земной поверхности по направлению к Луне; этот пепельный свет дополняет яркий видимый полукруг месяца до полного диска во время первой и последней фазы Луны.

Такова была в общих чертах сумма человеческих знаний о спутнике Земли, когда «Пушечный клуб» поставил себе целью восполнить сведения о Луне со всех точек зрения – космографической, геологической, политической и моральной.

Глава шестая

О том, чего невозможно не знать, и о том, чему больше непозволительно верить в Соединенных Штатах

Предложение Барбикена сразу возбудило самый живой интерес ко всем астрономическим вопросам, касающимся ночного светила. Все принялись ревностно их изучать. Могло показаться, что Луна впервые появилась на горизонте, что раньше никто не видел ее и не замечал. Луна вошла в моду; сохраняя все тот же скромный вид, она стала львицей сезона и заняла – нисколько, впрочем, не возгордясь, – первое место среди остальных светил. Газеты тотчас стали угощать своих читателей старинными анекдотами, касавшимися «волчьего солнца»; припомнили, какое значение приписывали ей в древние времена, когда царило невежество; воспевали ее на все лады; казалось, еще немного – и начнут цитировать ее крылатые словечки. Америка была охвачена настоящей селеноманией.

Со своей стороны, научные журналы уделили особое внимание вопросам, связанным с предприятием «Пушечного клуба»; они перепечатали письмо Кембриджской обсерватории, подробно его разъяснили и всецело одобрили.

Одним словом, скоро даже для самого невежественного янки стало невозможным не знать чего-либо, касавшегося спутника Земли, и даже самые ограниченные старые миссис должны были отказаться от суеверий на ее счет. Научные сообщения сыпались на них со всех сторон; эти сведения проникали им в мозг через уши и глаза; невозможно было оставаться ослом… в астрономии.

До того времени многие не понимали, как можно измерить расстояние от Земли до Луны. Но тут газеты и журналы воспользовались случаем и разъяснили, что для этого достаточно измерить параллакс Луны. Тем, кому слово «параллакс» казалось слишком мудреным, растолковали, что это угол между двумя прямыми линиями, проведенными от обоих концов радиуса Земли к центру Луны. Наконец, чтобы рассеять все сомнения, немедленно сообщили, что таким способом среднее расстояние от Земли до Луны определяется в 234?347 миль, причем ошибка не превышает 70 миль.

Тем же, у кого были смутные понятия о движении Луны, газеты твердили ежедневно, что у нее два различных движения: одно – вращение ее вокруг своей оси, другое – обращение вокруг Земли, причем полный оборот в обоих случаях совершается в одинаковый срок, а именно – в 27?

/

суток.