Давление на грунт

Давление на грунт

Немного предисловия к следующему расчёту. Мой оппонент принёс мне толстенную книгу «Лунный грунт из моря Изобилия», Наука, М., 1974 г. с тем, чтобы я сам прочитал и убедился, что лунный грунт, доставленный советской автоматической станцией «Луна-16», соответствует грунту, взятому астронавтами. Да, в книге так написано. Но как это установлено? Наши учёные сообщали американцам результаты исследований лунного грунта, а американцы сообщали нам, что и у них такой. Из 400 кг американского «лунного грунта» для исследования в СССР не было послано ни грамма и, как мне кажется, до сих пор.

По поводу следов подошв астронавтов «на Луне» интересны такие данные из этой книги. Исследователи пишут, что лунный грунт «легко формуется и сминается в отдельные рыхлые комки. На его поверхности чётко отпечатываются следы внешних воздействий — прикосновений инструмента. Грунт легко держит вертикальную стенку[10]…» Из этого формально следует, что протекторы обуви астронавтов, обжимая грунт сверху и с боков, могли оставить чёткий след. (Хотя мне трудно понять, как исследователи могли оценить формуемость грунта, имея в своём распоряжении образец объёмом менее стопки). Но исследователи и пишут, что грунт «…при свободном насыпании имеет угол естественного откоса в 45°[11]» (и дают фото). Т. е. грунт без прессования не «держит стенку». Если мы на пляже насыплем мокрый песок в стакан, а затем перевернём стакан и снимем его, то песок сохранит внутреннюю форму стакана, он будет держать стенку и без прессования, при свободном насыпании. А если мы насыплем в стакан сухой песок и перевернём его, то песок растечётся, образуя конус с углом естественного откоса, т. е. он стенку не держит.

Отсюда следует, что след протектора подошв американских астронавтов должен быть чётким только в центре, а по краям обуви, где грунт не прессуется, он должен осыпаться с углом 45°. Такой след — с осыпавшимися краями — и оставлял на Луне наш луноход. На американских фото грунт держит стенку на отпечатках следов и в центре их, и с краёв. Т. е. это не лунный грунт, это мокрый песок.

Далее из этой книги можно узнать сжимаемость лунного грунта. Но сначала подсчитаем. Есть знаменитый снимок Олдрина в профиль во весь рост. Вряд ли его рост меньше 190 см с учётом подошв и его шлема. По отношению к его росту длина его обуви примерно 40 см. Из фото отдельных следов астронавтов видно, что ширина следа почти равна половине его длины, т. е. площадь подошвы около 800 см?, для учёта скруглений подошвы уменьшим эту величину на четверть — до 600 см?. След имеет 10 поперечных протекторов, и с учётом примерно равных по размеру впадин эти протекторы имеют 2 см в ширину и в высоту. Площадь поверхности протекторов оценим в половину общей площади подошвы, т. е. в 300 см?. Вес Олдрина на Луне хорошо известен — 27 кг. Отсюда давление на грунт только протекторами составляет менее 0,1 кГс/см?.

Из диаграммы 7 в упомянутой книге[12] следует, что при таком давлении лунный грунт сожмётся (осядет) менее чем на 5 мм. Т. е. в реальный лунный грунт на Луне не могли бы погрузиться полностью даже протекторы подошвы астронавта. А ведь на всех фото отпечатки подошв впечатаны так, что боковые поверхности обуви образуют вертикальные стенки даже выше подошвы! Если бы эти следы действительно были на Луне, то мы бы видели не полностью следы обуви астронавтов, а лишь неглубокие полоски протекторов. Нет, это не Луна, это давят на мокрый песок все 161 кГс земного веса Олдрина!