§ 4. Движение спутника относительно лунной поверхности

Особенности трассы спутника на поверхности Луны определяются тем, что Луна очень медленно вращается. Если в течение земных суток спутник Земли с низкой орбитой 16 раз облетает планету, то за «лунные сутки» (за сидерический месяц — 27,3 земных суток) спутник Луны с орбитой на высоте облетает Луну 359,8 раза Если такой спутник Луны движется по полярной орбите, то каждый виток его трассы расположен на один градус западнее предыдущего.

Особо следует рассмотреть вопрос о стационарном спутнике Луны. Если бы притяжение Земли отсутствовало, то с учетом того, что Луна совершает один оборот вокруг своей оси за 27,322 сут, мы могли бы по формуле (5) § 5 гл. 2 вычислить радиус стационарной орбиты. Он оказывается равным т. е. превышает радиус сферы действия Луны. Земные возмущения не позволяют такому спутнику совершить и одного оборота вокруг Луны.

Но эти же возмущения делают вполне реальными стационарные спутники, движущиеся внутри сферы действия Луны. Речь идет о либрационных спутниках в точках только что нами рассматривавшихся. Правда, под влиянием солнечных возмущений спутник покинет точку либрации и перестанет быть стационарным, но восстановить стационарность поможет корректирующая двигательная установка.

Однако можно указать на устойчивые либрационные спутники в точках (рис. 31), которые хотя и лежат за пределами сферы действия Луны, но являются типичными стационарными

спутниками Луны, так как неподвижны в системе отсчета, связанной с вращением Луны вокруг своей оси. Либрационный спутник занимает неизменное положение на небе Луны при наблюдении из любой точки ее поверхности, а это и есть «примета» стационарного спутника.

Но с точки зрения этой «приметы» Луна уже обладает по крайней мере сотни миллионов лет естественным стационарным спутником — Землей! Можно еще указать на стационарный либрационный спутник Луны в точке (см. рис. 31 в § 6 гл. 4), не имеющий, по-видимому, практического значения. Но Земля в качестве связного стационарного спутника Луны, обеспечивающего релейную связь для видимого полушария Луны, — совершенно реальная перспектива. Напомним, что Луна лишена атмосферы и, следовательно, высокого слоя ионосферы, который мог бы отражать радиоволны, как это происходит на Земле.

Чтобы убедиться в «заправдашности» указанных стационарных спутников Луны, заметим, что их проекции на поверхность Луны суть неподвижные точки (мы пренебрегаем так называемыми либрациями Луны). Для либрационных спутников и Земли такая точка — центр видимого полушария Луны, для спутника центр невидимого полушария, для спутников это точки, лежащие примерно под 60° западной и восточной долготы («примерно» — так как лунный экватор несколько наклонен к плоскости орбиты Луны).