Интервью Алексея Кудря с Вячеславом Турышевым
«Троицкий вариант — Наука» №1 (445), 13 января 2026 года

Оригинал статьи на сайте «Троицкого варианта»

Астронавт Юджин Сернан побывал на Луне в 1972 году

Астронавт Юджин Сернан побывал на Луне в 1972 году. Когда нога человека ступит туда снова? Фото NASA

Вячеслав Турышев

Вячеслав Турышев

Одним из главных событий предстоящего космического года станет пилотируемый полет миссии «Артемида» к Луне. Точнее, облет Луны — ведь высадка астронавтов пока не планируется. Так или иначе, но спустя долгое время человек вновь окажется вблизи нашего спутника и за пределами околоземной орбиты. О нынешней американской лунной программе написано уже много — и о борьбе разных космических компаний за участие в ней, и о непомерных бюджетных тратах, и о риске проиграть вторую лунную гонку Китаю... Но остается вопрос: что, собственно, будет делать человек на Луне сейчас? Для каких научных задач нужен человечеству наш спутник? И какие вызовы стоят перед теми, кто высадится на Луне в ближайшие годы? В гостях у ТрВ-Наука — научный сотрудник лаборатории реактивного движения NASA, адъюнкт-профессор кафедры физики и астрономии Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, доктор наук, астрофизик Вячеслав Турышев. Он уже был нашим собеседником — речь тогда шла о том, как солнечная гравитационная линза может использоваться для получения изображений экзопланет1. В новой беседе с Алексеем Кудря ученый рассказывает об опасностях лунной пыли, о том, грозит ли луноходам артрит, о поиске реликтовых гравитационных волн и о том, что Луна — это очень хороший колокольчик. Видеозапись интервью см. на Youtube (а также ВКонтакте и на Rutube).

— Вячеслав, в прошлый раз мы говорили на всякие интересные, но очень далекие от нашей планеты темы. В этот раз мы окажемся ближе к Земле — речь пойдет о Луне. Совершенно недавно новый руководитель NASA Джаред Айзекман, выступая перед американскими сенаторами, пообещал построить лунную базу. Мол, президент США будет в полном восторге, когда ее увидит. С другой стороны Тихого океана Китай тоже заявляет о планах строительства постоянно обитаемой лунной базы и называет срок — 2030 год. И Россия в лице агентства «Роскосмос» объявила о планах построить на Луне совместно с Китаем ядерный реактор — в 2035 году. Это обеспечит лунную базу стабильным энергоснабжением, сделает возможными долгосрочные лунные миссии и планомерное изучение нашего спутника. И тут я читаю вашу статью2 о том, что значительным препятствием в деле освоения Луны может стать лунная пыль. Что лунный грунт — реголит — способен вызвать массу проблем как на этапе строительства баз, так и в процессе их эксплуатации. Что же не так с лунной пылью? Почему она может испортить человечеству всю радость от покорения естественного спутника Земли?

— Я бы, наверное, не стал говорить, что лунная пыль не позволит нам делать такие базы. Но грамотно учитывать реальную обстановку на Луне надо тогда, когда мы еще находимся на Земле. Когда начнем работать там, это может быть уже поздновато.

О Луне, высадке на нее и лунной пыли мы можем говорить долго. Начиная с беспилотных аппаратов, потом о программе «Аполлон», когда было проведено много исследований на тему лунной пыли, поставлены эксперименты, регистрировавшие количество частиц, выпадающих на детектор в разные фазы Луны... Наконец, о совсем недавнем опыте прилунения автоматических станций. Так что, в принципе, о лунной пыли мы знаем очень много. Это очень важный фактор, который требуется учитывать, чтобы высаживать туда не только пилотируемые, но и беспилотные аппараты, если мы предполагаем, что они будут там работать достаточно долго.

Что мы знаем про космическую пыль? Начнем с Земли. Источники космической пыли — это чаще всего метеориты или пылевые облака, через которые наша система Земля — Луна движется в Солнечной системе. Часть пыли сгорает при входе в атмосферу, а часть доходит до поверхности Земли. В средних широтах мы эту пыль не замечаем, но в Антарктике, в Гренландии ее очень хорошо видно. Ее количество можно оценить — исследование антарктического снега показало, что на Землю попадает порядка 100 т пыли в день. Она в воздухе взвешена, мы ею дышим, она среди нас, просто мы ее не видим — это частицы величиной 10–20 мкм, меньше, чем толщина человеческого волоса.

Лунная пыль под электронным микроскопом

Лунная пыль под электронным микроскопом (результаты миссий «Чанъэ» 3/5). A–C, E — стеклянные шарики, H–K — пористые структуры, M, O — угловатые фрагменты, C, D — блочные фрагменты, G — агломераты, F, N — минералы, покрытые стеклом, L — мелкозернистые частицы нанометрового размера. Источник: Jin et al., Space Sci. & Techol (2024)

А теперь вернемся к Луне. Основной источник образования лунной пыли — микрометеориты. Атмосферы там нет, поэтому они не сгорают, а обрушиваются на поверхность Луны, выделяя большое количество кинетической энергии, которая превращается в тепловую, и возникают расплавы, расколы. Поэтому структура лунной пыли — очень неприятная. Это стекло, которое образуется при огромной температуре во время соударений, которое крошится, которое имеет очень острые углы. Нет того, что может их сгладить, — влаги, эрозии почвы. Лунная пыль — мелкая, от 2 до 25 мкм размером, и очень абразивная. Ее много, и она накапливается.

Как формируется реголит

Как формируется реголит: дробление микрометеоритами, спекание при ударе, воздействие космических лучей и солнечного ветра

Самые «интересные» в кавычках фотографии и видео были сделаны в ходе программы «Аполлон» (Apollo). Когда Юджин Сернан3 ходил по поверхности Луны, его скафандр был, мягко говоря, по плечи покрыт пылью. Потому что лунная пыль образует электростатическую взвесь. В этой взвеси астронавты, собственно, и ходили. Эти наблюдения подтвердил ряд экспериментальных установок, оставленных на поверхности Луны и регистрировавших большое число мелких ударов космической пыли и микрометеоритов по поверхности. Был построен интересный график: как только меняются день и ночь на Луне (мы знаем, что они длятся условно по 14 земных дней), резко изменяется и количество таких соударений, потому что пыль реагирует на изменение температуры и освещенности. В течение дня возникает электростатическое возмущение, а затем в течение 16 часов не только резко падает температура (с 100 до –174...–200°C), но и всё, происходящее на Луне, тоже меняется. Наступление лунного дня инициирует сильный тепловой удар по лунной пыли, она образует взвесь и в течение 10–12 часов постепенно как-то утрясается, становится менее «возбужденной», но при смене дня на ночь вновь возникают магнитные поля и электрические удары. Получается, что при переходе с ночи на день на Луне наблюдается резкое увеличение количества частиц, образование взвеси.

Юджин Сернан («Аполлон‑17») после лунной прогулки

Юджин Сернан («Аполлон‑17») после лунной прогулки

Это было замечено еще теми приборами, которые были оставлены в рамках эксперимента «Аполлон» на поверхности Луны. Они однозначно показывали, что при смене дня и ночи температурный режим резко меняется, стало быть, меняется количество пыли, взвешенной в лунной экзосфере. Это один механизм. Но самый главный механизм — это микрометеориты, которые регулярно бьют по поверхности Луны. Наша двойная система Земля — Луна проходит через различные метеоритные облака, например Леониды. Мы на Земле их замечаем по красивым шлейфам в атмосфере. На Луне шлейфов, естественно, нет, но такие же крохи этого материала долбят по поверхности Луны и вызывают формирование новой лунной пыли. Поэтому процесс пылеобразования на Луне постоянен.

— С чем же столкнется космическая экспедиция, как именно лунная пыль может ей навредить?

— Во-первых, при посадке лунного модуля двигательная установка поднимет в лунную экзосферу огромнейшее количество пыли. Эта пыль поднимется на 10–80 м от поверхности Луны, затем будет как-то стабилизироваться и постепенно уляжется на поверхность. Но, будучи однажды возмущенным, верхний слой в 3–5 см, может быть, в 15 см, постоянно перемешивается, пока не будет переплавлен вновь упавшими метеоритами. Когда метеориты падают, они образуют кристаллические структуры, фактически корочку, и эта корочка будет долгое время удерживать лунную пыль на поверхности Луны. Но на ней будет снова образовываться взвесь.

Так вот, двигательные установки дают огромное количество взвеси, и посадочные модули будут покрыты пылью. Это нужно обязательно учитывать. Поэтому, скажем, в теперешней программе «Артемида» (Artemis) предполагается строительство лунных посадочных площадок, чтобы космические аппараты садились не в облако пыли, а на понятную твердую поверхность. Чтобы пыль, сорванная с поверхности Луны, меньше осаживалась на рабочие плоскости, например на панели солнечных батарей, и, что самое важное, не попадала на людей. Потому что она представляет огромную биохимическую опасность. Есть фотографии того же Юджина Сернана, который, возвращаясь на Землю, сидит уже во внутреннем скафандре, и всё равно у него плечи и грудь покрыты пылью, и на стенках модуля «Аполлона» внутри видна пыль. Астронавты ею дышали — не только те, что ходили по Луне, но и те, что ждали на орбите их возвращения. А потом эти мелкие частицы попадают в легкие, в кровоток и т. д.

Итак, первый источник проблем — это метеориты. А второй — это, грубо говоря, мы сами, когда ворочаем среди пыли установки, работаем на Луне, используем посадочные аппараты или вездеходы. Тогда вступают в действие понятные механизмы взаимодействия с поверхностью Луны, и хрупкая корочка над пылью начинает разрушаться — вездеход будет тянуть за собой шлейф этих «замечательных» частиц. А вдруг у него еще есть ковш, чтобы начать ковыряться в пыли, искать пробы грунта, т. е. еще больше ломать ту самую корочку и производить ту самую пыль?

Лунный ровер («Аполлон-16») и след пыли за ним

Лунный ровер («Аполлон-16») и след пыли за ним

Почему это важно? В любых движущихся шарнирных соединениях, шасси или манипуляторах, если их грамотно не защитить, со временем будет возникать «артрит». Сначала будет высыхать или исчезать смазка, потом в узловых соединениях появление микропыли вызовет, условно говоря, искажение поверхностных свойств соприкасающихся частей. И в итоге эти замечательные устройства не смогут двигаться. Это произойдет через год-полтора после посадки, но наличие этих проблем нужно учесть обязательно.

— Мне почему-то вспомнился советский мультфильм «Тайна третьей планеты», планета Шелезяка, где роботы говорят, что им подсыпали в смазку алмазную пыль. Примерно то же самое ожидается?

— То же самое. Луна будет подсыпать пыль в смазку всем. А еще есть проблема с панелями солнечных батарей. Их сложно будет устанавливать горизонтально, ведь пыль имеет тенденцию на них осаждаться. На Марсе нам хоть как-то помогает погода — когда зима сменяется весной, происходит движение атмосферных фронтов, и частицы марсианской пыли с панелей батарей сдуваются, они могут работать как новенькие. На Луне такого нельзя ожидать. Пыль будет накапливаться и снижать эффективность солнечных батарей. Даже если аппарат стоит на месте, за пять лет их эффективность, как я подсчитал, упадет на 5%. А если начать двигаться, то мы сами будем себе накидывать на панели эту пыль, и надо либо ее как-то электростатически «сдувать», либо какие-то дворники ставить... Хорошо работать в полярных областях, потому что там мы можем поставить панели чуть ближе к вертикали, наклонить на 5–8°, потому что солнышко у нас сбоку. Но даже при этом электростатический заряд, накопленный на панели батареи, будет взаимодействовать с зарядами пылинок, и всё равно будет происходить накопление. Повторюсь, пыль — реальная проблема, она образуется постоянно. И особенно важно учитывать эффект влияния пыли на людей. Иначе они будут дышать стеклом.

Даже панели уголковых отражателей — а мы работаем с лазерной локацией Луны — со временем теряют свою оптическую эффективность. Поэтому мы собираемся сейчас построить и разместить на Луне новые. Для этого мы должны очень хорошо учитывать лунную обстановку.

— Кстати, насчет уголковых отражателей. Я читал другую вашу статью, она называется «Высокоточный непрерывный лунный лазерный дальномер с амплитудной модуляцией»4. Вы занимались метрологией на Луне и получили точность измерения расстояния до непостижимых микрометров, при этом собираетесь еще больше улучшить результаты. Что вы делали и зачем?

Новый одиночный уголковый отражатель (Corner-Cube Retro Reflector, C2R2)

Новый одиночный уголковый отражатель (Corner-Cube Retro Reflector, C2R2)

— Лазерная локация Луны осуществляется благодаря тому, что человечество доставило на Луну уголковые отражатели, которые очень хорошо отражают лазерный луч. Что такое уголковый отражатель? Берем куб, срезаем одну из вершин. Светим во внутренности куба, получается трехкратное переотражение на оставшихся сторонах этого куба, и лучик лазера возвращается ровно в том направлении, откуда он пришел. Панели таких отражателей были доставлены на Луну еще «Аполлонами» и советскими луноходами. И с 1970-х годов точность определения дальности до Луны сначала была на уровне нескольких десятков метров, затем ушла на уровень десятков сантиметров, и вот уже двадцать лет она на уровне 5 мм. Почему улучшение точности остановилось, не прогрессирует дальше?

Панель отражателей состоит из ста уголков, расположенных сеткой 10 × 10. Луна не стоит на месте, она регулярно то приближается к нам, то отдаляется, как колыбелька качается, это называется либрацией. Поскольку расстояние до Луны и угол наклона постоянно меняются, панели отражателей на ее поверхности становятся к нам то одним уголком ближе, то другим. И есть неопределенность, какой из этих уголков вернул нам фотончик, который мы регистрируем.

Уголковый отражатель (схема). Массив отражателей, установленный на Луне «Аполлонами»

Уголковый отражатель (схема). Массив отражателей, установленный на Луне «Аполлонами»

Почему говорим про фотончик? Представляете, мы сейчас «стреляем» по Луне, и таких обсерваторий на Земле много. Есть обсерватория в Крыму, которая с Луной работала в свое время, есть в США, в Нью-Мексико и в Техасе, есть во Франции. Это очень интересная тема, ведь уточнение орбиты Луны важно для навигации и для проверки теории относительности.

Так вот, мы работаем импульсными лазерами, средняя мощность которых примерно 115 мДж, с частотой примерно 20 импульсов в секунду. Получается, что в каждом импульсе у нас уходит в сторону Луны примерно 1018 фотонов. Пока они идут туда, их пучок, естественно, расходится, и от метрового телескопа пятно на Луне будет порядка 3 км. А сама панелька — метр на метр, и она отражает только те фотоны, которые попали на нее. На обратном пути свет тоже начинает дифракционно расходиться, и пятно на Земле — те же 2,5 км. Так вот, из 1018 фотонов, которые покидают телескоп, мы получаем один фотон за каждые сто импульсов. Это очень фотонно обедненный режим работы, но тем не менее у нас есть оборудование, которое позволяет набирать эти сигналы и получать уникальные данные.

Но теперь мы поняли, что размеры панелей уголковых отражателей являются препятствием для достижения более высокой точности и что нам нужно вести на Луну одиночные уголковые отражатели. Это будет либо призма, либо три зеркала, скрепленные в виде уголка стороной 10 см. Стало быть, мы получим уже не один фотончик на сто импульсов, а одну тысячную фотончика. Очень слабый сигнал.

Обсерватория JPL в Тэйбл-Маунтин, Калифорния

Обсерватория JPL в Тэйбл-Маунтин, Калифорния

Мы построили новые станции лазерной локации Луны5. Есть очень интересная станция Apache Point, она имеет большой телескоп, 3,5 м, и чуть более мощный лазер. И всё равно мы получаем там, условно говоря, пять фотончиков за каждый импульс. Это лучше, чем то, что было, но всё равно маловато. А теперь мы осознали, что появились лазеры другого типа, не импульсные, а непрерывно работающие. Кстати, можно увеличивать частоту и пульсирование, но тоже возникает предел, потому что количество энергии, которое в одном импульсе приходит на поверхность нашего зеркала, уже будет измеряться гигаваттами. Эти гигаватты будут, грубо говоря, вздувать, выжигать напыление на зеркалах, и это уже для телескопа нехорошо.

Поэтому разумно перейти к лазерам другого типа, не импульсным, а непрерывного действия, но большой мощности. Мы купили лазер 1 кВт, но есть лазеры и 50, и 100 кВт для разных целей, особенно для плавления или нарезки металлов. И у нас есть технологии, чтобы такой лазер амплитудно модулировать, это позволяет нам резко изменить фотонный режим, и уже вместо одного фотончика на каждые 1000–5000 импульсов мы сможем получать порядка 60 тыс. фотонов в секунду.

Лазер в 1 кВ, передающее и приемное оборудование

Лазер в 1 кВ, передающее и приемное оборудование

То есть лазер непрерывного действия позволяет нам совершенно по-другому работать с маленькими уголками, у которых нет ошибки по цели. У панели отражателей ошибка по цели порядка 30 см. Эту ошибку можно слегка уменьшить, набирая огромное количество данных. Но если мы станем работать с уголками маленького размера — десятисантиметровыми, — которыми покроем всю Луну, и будем использовать лазеры большой мощности и непрерывного действия (такое оборудование мы уже сейчас приобрели и в ближайшее время разместим), то сможем заниматься лазерной локацией Луны с супервысокой точностью. Самое доступное будет 100 мкм — это 0,1 мм. Ну а если мы начнем перепрыгивать между уголками на Луне — сначала проведем локацию до одного, потом в течение, скажем, 10 минут, переключимся на другой, то можно проводить дифференциальные измерения, и они будут с точностью до 10–30 мкм. То есть мы получим дифференциальную метрику, где вклад самой Земли практически нулевой. Остается вклад от уголков, которые будут доставлены на Луну, и от самой Луны.

Строение Луны

Строение Луны

Мы сможем заниматься уникальным исследованием Луны. Мы знаем, что у нее есть жидкое ядро, примерно около 80 км в диаметре, и оно сплюснуто, имеет маленький квадрупольный момент из-за того, что Луна немножко вращается. И есть твердое ядро — до 25–30 км. Эти характеристики внутреннего строения Луны мы будем хорошо «слышать». И мы сможем хорошо следить за вращением Луны вокруг ее собственной оси. Это позволит нам получить уникальные данные о внутреннем строении Луны, которые другими способами получить не удавалось. Данные по лунной сейсмике у нас уже были, но далеко вглубь мы не доходили, а теперь с помощью дифференциальной лазерной локации мы сможем туда заглянуть и узнать, как Луна была создана и как она эволюционировала.

Это одна часть. Вторая часть научных задач, которая мне даже более интересна, — это проверить наличие стохастических гравитационных волн. Мы знаем, что после Большого взрыва во Вселенную было выплеснуто большое количество кривизны пространства и времени, которое распространяется в виде гравитационных волн.

— Это те самые реликтовые гравитационные волны? Расскажите, очень интересно!

— Сейчас есть несколько диапазонов, в которых мы видим гравитационные волны. Есть LIGO6 — это гравитационно-волновой интерферометр, который работает на Земле. Его диапазон — децигерцы, волны, которые формируются в момент слияния двух больших небесных тел, черных дыр или нейтронных звезд. А есть другой спектр, миллигерцы, и он будет доступен для гравитационного волнового интерферометра в космосе. Он называется LISA7 и будет реагировать на немного другие ситуации — когда источники уже движутся в тесной двойной системе, но в одно тело еще не слились. Всплеска, выброса большой энергии еще не произошло. Мы сможем отслеживать процессы формирования таких двойных систем и то, как они взаимодействуют. А я говорю сейчас про третий диапазон, про микрогерцы — в нем находятся реликтовые гравитационные волны, которые возникли уже давно, почти 13 млрд лет назад, и по-прежнему движутся во Вселенной, образуя гравитационно-волновой фон. Предлагались разные инструменты, чтобы этот фон искать.

Можно найти его отслеживанием траекторий космических аппаратов в дальней Солнечной системе. А можно исследовать двойную систему Земля — Луна. И если эта система движется в таком гравитационно-волновом фоне, то она взаимодействует с ним, теряет энергию, и орбита Луны немножко релаксирует, увеличивается. И когда мы достигнем 30-микронной точности при измерении движения Земли и Луны, мы войдем в тот самый режим, в котором вполне возможно будет засечь такого типа явления, другими способами которые засечь пока нереально.

Увеличение точности измерений с помощью лунных уголковых отражателей и дальнейшие планы

Увеличение точности измерений с помощью лунных уголковых отражателей и дальнейшие планы

Так что возможность зарегистрировать реликтовые гравитационные волны — это одна из основных задач, которая мотивирует нас на усовершенствование лазерной локации Луны. А второе — это стохастические гравитационные волны, которые излучаются большим количеством источников во Вселенной. И, наверное, третья, последняя задача — это продолжать проверку теории относительности, потому что Земля и Луна — совершенно уникальная система, которая падает в гравитационном поле Солнца. Как еще Галилео бросал с башни в Пизе разные замечательные материалы — лепесточки, камешки, перышки, — так и мы «бросаем» Землю и Луну в гравитационном поле Солнца, потому что они сделаны из разных материалов. И если у нас есть какое-то гипотетическое новое гравитационное взаимодействие и оно по-разному взаимодействует с силикатами и гранитами (Земля сделана, образно говоря, из гранитов, а Луна — из силикатов, разных материалов), то, возможно, будет нарушение принципа эквивалентности, которое мы можем засечь, точно измерив орбиты Земли и Луны. Вот это, грубо говоря, наша научная мотивация.

— В каком состоянии сейчас находится этот эксперимент?

— Он был реально финансирован NASA с 2018 по 2022 год. Даже в калифорнийской Обсерватории Тейбл-Маунтин это оборудование было. И мы ожидали получения разрешения от Федерального агентства по авиации, чтобы распространять лазерные лучи большей мощности. Потому что лазерные указки пилотам очень не нравятся. А у нас была именно лазерная указка! Вначале мы работали с 20 Вт, и эти ватты можно было распространять до геостационарных спутников. Мы работали с различными космическими аппаратами, на которых есть уголковые отражатели, — «Галилео», «Лагеосы»8, Ajisai9. Мы уже почти получили разрешение на распространение сигнала с большей мощностью, но потом случился ковид, наше оборудование было снято с горы, и приоритет был отдан проекту PSYCHE, работающему с аппаратом в дальнем космосе, который в то время двигался в сторону астероида Психея и сейчас работает там же. На аппарате был установлен лазерный передатчик для оптической связи и уже получено разрешение для распространения лучей большой мощности, поставлено уже не 1 кВт, а 5 кВт в качестве маячка, чтобы аппарату было куда нацеливаться на Земле для установления оптической связи. Этот пятикиловаттный маячок светил и говорил аппарату: «Нацеливайся на эту область, там тебя ждут, ждут твой сигнал». Поэтому, в принципе, разрешение у нас получено. Можно распространять наш мощный лазерный сигнал в сторону Луны. Но оборудование наше пока снято. Мы всё закупили, поставили, провели первые работы, но теперь нужно вновь получить финансирование, чтобы продолжить.

Спутник LAGEOS

Спутник LAGEOS. Фото NASA

— Чем же вы занимаетесь сейчас в ожидании возобновления работ?

— Теперь моя самая главная активность — во-первых, заниматься научным обоснованием, продолжать просчитывать, делать симуляции на компьютере, чтобы понять, насколько это работает, какова будет точность инструмента и как его улучшить. Во-вторых, привлекать денежные средства, чтобы строительство завершилось. Надеюсь, что в 2026 году мы это сделаем и начнем заниматься лазерной локацией. И чем больше таких обсерваторий будет на Земле, тем выше станет точность результатов. Поэтому мы, конечно, заинтересованы в том, чтобы не только мы, но и другие наши коллеги работали с лазерами большой мощности и работали по Луне.

Измерения с помощью уголковых отражателей помогают лучше понять внутреннее строение и эволюцию Луны

Измерения с помощью уголковых отражателей помогают лучше понять внутреннее строение и эволюцию Луны

И Луна — это только один объект. А есть, скажем, астероид Апофис, который в 2029 году будет проходить около Земли и Луны. Мы можем даже без уголков на Апофисе стрелять лазером по нему, получать его отраженный сигнал и понять свойства поверхности и внутренний состав этого астероида. Предполагается и запуск космических аппаратов к Апофису, и мы сможем сделать дифференциальную лазерную локацию между этими космическими аппаратами и астероидом, чтобы уточнить его параметры.

И я не сказал еще вот про какую вещь. Дело в том, что наша лазерная локация при таком большом сигнале, почти 60 тыс. фотонов в секунду, позволит перенацеливаться с одного уголка на другой, и можно будет формировать дифференциальное измерение между этими уголками. Мы будем заниматься исследованием вращения Луны с точностью лучше 30 мкм. То есть, получается, любые приливные взаимодействия между Землей и Луной — а кроме водяных, есть и твердотельные приливы, когда поверхность Земли поднимается, грубо говоря, на полметра, но мы это не чувствуем... так вот, мы будем «трогать» с фотонами то, как меняется поверхность Луны от приливного взаимодействия с Землей. Это еще одна новая тема, тот самый эксперимент, для которого мы улучшаем точность лазерной локации. Это особенно интересно, потому что при дифференциальной локации все эффекты, связанные с обсерваторией на Земле, вычитаются. Кроме того, мы имеем возможность вычесть влияние и земной атмосферы. И остается только Луна! Поэтому, как говорится, давайте поговорим снова через полгода-год, будет о чём рассказать.

— Это поразительные вещи. Могу только пожелать максимального успеха во всех начинаниях! И напоследок не могу не задать дурацкий вопрос. Мне очень нравится сериал «Теория большого взрыва». В одной из серий Шелдон с друзьями поставили на крыше дома телескоп, лазер, и как раз через уголковые отражатели определяли расстояние. Насколько реальна эта сцена? Может ли простой человек в бытовых условиях получить сигнал от уголкового отражателя с Луны?

Кадр из сериала «Теория Большого взрыва»

Кадр из сериала «Теория Большого взрыва»

— Если мы не говорим о точности, и если у нас есть все необходимые разрешения, и мы не ограничены в деньгах — то формально, конечно, можно.

— То есть это вполне реальная сцена?

— Cцена реальная, если не говорить о точности. Ведь как работают лазерные дальномеры на сегодняшний день? Наша астрономическая обсерватория очень точно отъюстирована. Движение — меньше микрона. Более того, у нас есть точные часы, потому что нам нужно проверять время прохождения сигнала. Если мы стреляем импульсно, то у нас сигнал идет туда и обратно 2,56 с, и нужно послать сигнал, закрыть окошечки приемников, потом снова открыть. Далее, если мы хотим улучшать точность, мы строим на месте расположения обсерватории сверхпроводящий гравиметр, чтобы убрать вклад грунтовых вод. Есть зима и лето, в горах накапливается снег, он немного давит, влияет на локальное местоположение обсерватории, или прошел сильный дождь, возникают искажения поверхности, буквально на миллиметры, и это надо учитывать. Надо принимать в расчет и все искажения, которые вносятся динамикой системы Земля — Луна. Земля — она очень эластичная, и Луна тоже, несмотря на то, что сделана из прекрасных силикатов. И она — очень хороший колокольчик, замечательно звенит, очень хорошая добротность у этого колокольчика. На сегодняшний день точность наших сигналов на уровне пары миллиметров, и чтобы достигнуть этой точности, нужно все эти эффекты очень грамотно учитывать.

А в случае из фильма, думаю, формально получить сигнал можно. Не вижу больших проблем, если дежурный по общежитию не будет их гонять... Если очки надели правильно, то всё получится нормально. Но если мы хотим получить научно значимые данные, то нужна специально созданная обсерватория. А получить условно сильный сигнал, это... Если есть возможность приобрести большой лазер, поставить телескоп на вершину общежития, то ради бога, стреляйте! Но точности там не будет.

— Большое спасибо за очень интересный рассказ. Как вы считаете, когда результаты будут, через год-полтора?

— Думаю, что и быстрее будут!

— Договорились!


1 К гравитационному телескопу на солнечном парусе. Интервью Алексея Кудря с Вячеславом Турышевым. «Троицкий вариант — Наука» №21 (415), 22 октября 2024 года.

2 Slava G. Turyshev. Lunar Dust: Formation, Microphysics, and Transport. doi.org/10.48550/arXiv.2511.08503.

3 Астронавт, командир финальной лунной миссии «Аполлон-17» 1972 года.

4 Slava G. Turyshev. High-Precision Amplitude-Modulated Continuous-Wave Lunar Laser Ranging. doi.org/10.48550/arXiv.2512.02431.

5 JPL’s Table Mountain Observatory, CA.

6 Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, действующая научная коллаборация (два разнесенных на 3 тыс. км. детектора в США), в 2016 году впервые обнаружившая гравитационные волны.

7 Laser Interferometer Space Antenna, сейчас в стадии проектирования, дата запуска — 2035 год.

8 LAGEOS (Laser Geodynamics Satellite или Laser Geometric Environmental Observation Survey) — серия из двух пассивных научных спутников, разработанных NASA.

9 Ajisai — японский геодезический спутник.


0
Написать комментарий

    Избранное






    Элементы

    © 2005–2026 «Элементы»