С запусками искусственных спутников Луны учёные связывали большие надежды. Определения массы Луны по наблюдениям над морскими приливами давали заниженные значения [23]; методы же, основанные на величинах постоянной прецессии и вынужденной нутации, а также лунного неравенства в гелиоцентрической долготе Земли, также давали не вполне согласовавшиеся друг с другом результаты [17]. Поэтому, по элементам орбиты спутника Луны намеревались определить массу Луны на основе третьего закона Кеплера. Предполагалось также, изучив движение спутника по отношению к центру масс Луны, уточнять движение самой Луны. Но все эти надежды рухнули – из-за того, что движение космических аппаратов в окрестностях Луны оказалось аномальным, если подходить к нему с позиций закона всемирного тяготения. Об этой аномальности говорят даже те сведения, которые доступны из открытых источников (см., например, [24]).
Вспомним, что каждое большое космическое тело, имеющее собственное тяготение, характеризуется т.н. сферой действия, в пределах которой движение пробного тела определяется притяжением, практически, только к центральному телу, а действием других больших тел можно, в первом приближении, пренебречь. Считается, что радиус сферы действия Луны составляет 66000 км [24]. Между тем, характерной особенностью движения искусственных спутников Луны является быстрая эволюция их орбит даже на малых высотах. Причины этой быстрой эволюции обычно связывают с возмущениями со стороны Земли и Солнца – как будто для Луны не писан закон сферы действия – а также с нецентральностью и локальными аномалиями гравитационного поля самой Луны (т.н. масконами). Но никакие из этих возмущений не объясняют, почему сильнее всего эволюционируют полярные окололунные орбиты, причём их эволюция происходит поразительным образом. Например, сначала апоселений поднимается, а периселений опускается. Если запаса высоты не хватает, то аппарат задевает поверхность Луны и гибнет. А если хватает, то через некоторое время начинается обратный процесс: подъём периселения и опускание апоселения – и так далее. Подобные длиннопериодические эволюции полярных окололунных орбит [24] не следуют из закона всемирного тяготения; они до сих пор не имеют объяснения.
Попробуем объяснить их на основе вышеизложенных представлений о лунном тяготении. Как уже отмечалось выше, Луна не имеет собственной частотной воронки, и локально-абсолютной скоростью космического аппарата в окрестностях Луны является его скорость не в селеноцентрической, а в геоцентрической системе отсчёта. Это означает, что, даже при обращении аппарата вокруг Луны, это обращение является всего лишь возмущением, наложенным на главное движение аппарата – вокруг Земли. Впрочем, это возмущение довольно-таки значительно, поскольку «первая космическая скорость» вблизи поверхности Луны больше, чем орбитальная скорость движения Луны вокруг Земли, и низкая орбита искусственного спутника Луны непременно имеет участок, где вектор локально-абсолютной скорости этого спутника почти противоположен направлению его главного движения – вокруг Земли, вместе с Луной. Осознание того, что окололунное движение аппарата является возмущением его околоземного движения, не только проясняет, почему в случае Луны плохо работает закон сферы действия, но и указывает на то, что странные эволюции окололунной орбиты аппарата могут в действительности быть результатом эволюций его околоземной орбиты. Тогда периодические эволюции полярных окололунных орбит находят, по-видимому, естественное объяснение. Действительно, при обращении, с периодом Т, по полярной окололунной орбите, вектор ускорения, возмущающего околоземное движение, имеет периодическую (с периодом Т) компоненту, нормальную к плоскости околоземного движения. Согласно формулам для эволюции параметров околоземной орбиты при малых возмущающих воздействиях [25], именно эта нормальная компонента возмущения приводит к приращениям наклонения орбиты и долготы её восходящего узла. Причём, знаки и величины этих приращений зависят, соответственно, от косинуса и синуса аргумента околоземной орбиты, при котором действовало нормальное возмущение. Как можно видеть, результирующие длиннопериодические вариации наклонения и долготы восходящего узла околоземной орбиты искусственного спутника Луны, при отсутствии таковых у околоземной орбиты Луны, должны проявляться через соответствующие длиннопериодические смещения окололунной полярной орбиты – в частном случае, через вышеназванные длиннопериодические колебания удалений в апоселениях и периселениях.
Небольшое обсуждение.
Мы полагаем, что вибрации «зыбкого пространства», порождающие собственное тяготение Луны, организованы лишь в её окрестностях, так что в область действия этого тяготения не попадает вещество самой Луны – за исключением, возможно, её тонкого поверхностного слоя. Подавляющая часть вещества Луны должна быть подвержена действию лишь невозмущённого участка склона земной частотной воронки.
Тогда понятно, почему Луна, имея собственное тяготение, тем не менее движется в частотной воронке Земли, не вызывая её динамической реакции [4] – из-за чего о массе Луны нельзя судить ни по величине лунного неравенства в гелиоцентрической долготе Земли [4], ни по высоте лунных океанских приливов на Земле [5]. Более того, согласно вышеизложенному, собственное тяготение Луны определяется отнюдь не её массой, поэтому о массе Луны также нельзя судить ни по характеру движения искусственных спутников Луны, ни по результатам гравиметрических измерений на поверхности Луны. Истинная масса Луны, определяемая количеством её вещества, может оказаться гораздо меньше, чем это принято в астрономии, и тогда не столь уж фантастическим выглядит вывод Эккерта о том, что Луна является полой [26].
Эккерт, известный специалист по движению Луны, для описания радиального распределения масс внутри Луны ввёл безразмерный параметр g ¢=3 C /2 M (r Л)2, где C – момент инерции Луны относительно полярной оси, M – масса Луны. Параметр g ¢ был бы равен 0.6 для однородного шара и 1.0 для тонкой сферической оболочки. Изучая невязки в движении перигея и узла лунной орбиты, Эккерт пришёл к выводу, что g ¢=0.965 [26]. Мы, впрочем, не разделяем подход Эккерта, который привёл его к выводу о полой Луне, поскольку этот подход основан на традиционных представлениях о тяготении. Но сам тезис о полой Луне, на наш взгляд, заслуживает внимания, тем более что известны некоторые его подтверждения – например, по результатам работы сейсмодатчиков на поверхности Луны. Сейсмические события, на которые реагировали эти сейсмодатчики, вызывали и искусственно, для чего на Луну направляли отработанные разгонные ступени ракет. Поразительным было то, что «лунотрясения» длились невероятно долго. Так, после удара о поверхность Луны третьей ступени ракеты Сатурн, использованной для разгона корабля Аполлон-13, «звон» «детектировался в течение более четырёх часов. На Земле, при ударе ракеты на эквивалентном удалении, сигнал длился бы всего несколько минут» [27] (перевод наш). Сейсмические колебания с такой высокой добротностью нетипичны для сплошного тела, и, наоборот, они характерны для полого резонатора.
Если Луна действительно является полой, то, с учётом вышеизложенного, внутри её оболочки, скорее всего, имеет место невесомость – как на борту орбитальной станции.
Заключение.
Многие специалисты по физике Луны, наверное, согласятся с тем, что Луна – это вопиющий клубок парадоксов. Парадоксально и её тяготение. Чего стоит одна лишь кинематика пары Земля-Луна – с отсутствием у Земли динамической реакции на Луну. Т.е., Луна не притягивает Землю, хотя и притягивает космические аппараты в своих окрестностях. Мы объясняем это тем, что собственное тяготение Луны организовано не по предписаниям закона всемирного тяготения, а совершенно иным способом: с помощью вибраций «зыбкого пространства». Эта модель, будучи в согласии с необычной кинематикой пары Земля-Луна, по-видимому, позволяет объяснить не только загадочные эволюции орбит искусственных спутников Луны, но и некоторые оптические феномены в окололунном пространстве – в частности, обратное рассеяние солнечного света Луной. Дополнительным подтверждением этой модели явилось бы экспериментальное обнаружение того факта, что лунное тяготение не действует на микрообъекты.
В заключение отметим, что принцип создания силового воздействия, который, как мы полагаем, использован при формировании собственного тяготения Луны, может применяться и для решения более частных задач – например, для приведения в движение летательных аппаратов на безопорной тяге.
Автор благодарит Ивана, создателя сайта https://ivanik3.narod.ru, за любезную помощь в доступе к оригинальным статьям, а также участников форума на www.astronomy.ru за полезное обсуждение.
Ссылки.
1. А.А.Гришаев. Межпланетные полёты и концепция локально-абсолютных скоростей.
2. А.А.Гришаев. Эксперимент Майкельсна-Морли: детектирование локально-абсолютной скорости?
3. А.А.Гришаев. Взаимное тяготение звёзд и планет обусловлено… алгоритмически?
4. А.А.Гришаев. Синхронизатор орбитального движения Луны.
5. А.А.Гришаев. Свидетельства об одномерности колебаний Земли в кинематике пары Земля-Луна.
6. А.А.Гришаев. Отсутствие допплеровских смещений у излучения от удаляющихся или приближающихся планет.
7. B.C.Blevis. Nature, 180, 4577 (1957) 139.
8. W.H.Michael et al. Science, 153, 3740 (1966) 1102.
9. W.L.Sjogren et al. Science, 175, 4018 (1972) 165.
10. А.А.Гришаев. Частотно-градиентная природа центробежных сил.
11. А.А.Гришаев. О всемирном тяготении: всё ли вещество оказывает притягивающее действие?
12. М.У.Сагитов. Лунная гравиметрия. «Наука», М., 1979.
13. А.А.Гришаев. Автономные превращения энергии квантовых пульсаторов: фундамент закона сохранения энергии.
14. Н.Л.Кайдановский. Исследования Луны при помощи радиометодов. В сб.: Луна. А.В.Марков, ред. «Гос. изд-во физико-математической литературы», М., 1960.
15. А.А.Гришаев. Иерархия частотных склонов в роли «светоносного эфира».
16. П.Г.Куликовский. Справочник астронома-любителя. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М., 1953.
17. А.А.Яковкин. Движение, вращение и фигура Луны. В сб.: Луна. А.В.Марков, ред. «Гос. изд-во физико-математической литературы», М., 1960.
18. З.Копал. Луна. Наш ближайший небесный сосед. «Изд-во иностр. литературы», М., 1963.
19. Б.Хапке. Оптические свойства лунной поверхности. В сб.: «Физика и астрономия Луны». З.Копал, ред. «Мир», М., 1973.
20. В.Н.Жарков, В.А.Паньков и др. Введение в физику Луны. «Наука», М., 1969.
21. Т.Голд. Эрозия, транспортировка поверхностного материала и природа морей. В сб.: «Луна», С.Ранкорн и Г.Юри, ред. «Мир», М., 1975.
22. И.И.Черкасов, В.В.Шварев. Грунт Луны. «Наука», М., 1975.
23. К.А.Куликов. Фундаментальные постоянные астрономии. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М., 1956.
24. В.И.Левантовский. Механика космического полёта в элементарном изложении. «Наука», М., 1974.
25. К.Б.Алексеев, Г.Г.Бебенин, В.А.Ярошевский. Маневрирование космических аппаратов. «Машиностроение», М., 1970.
26. W.J.Eckert. Astr. Journal, 70, 10 (1965) 787.
27. G.Latham et al. Science, 170, 3958 (1970) 620.