Признаюсь честно, лично я на Луне не был. Но совсем не обязательно туда летать, чтобы кое-что про нее узнать – порой достаточно школьного курса физики. Например, легко ли бегать по Луне? Ответ прост: легко. Но ведь дьявол кроется в деталях, способных разрушить любую, самую правдоподобную легенду.

Нил Армстронг у американского флага (архив НАСА)

Первую часть «хрестоматийной» фразы Армстронга – маленький шаг для человека и огромный прыжок для человечества – следует воспринимать буквально. Потому что шаг действительно маленький. А астронавтам, из последних сил изображающих на знаменитых кинокадрах «лунную непринужденность», отчего-то очень тяжело. Но ведь они находятся там, где их вес должен быть в шесть раз меньше, чем тут, при той же силе мускулов. Допустим, астронавт Олдрин в скафандре (около 11 кГс) и с ранцем жизнеобеспечения (45 кГс) весит на Земле 161 кГс, а на Луне - 27 кГс. Давайте вспомним школу и немного посчитаем.

При ходьбе и беге мы отрываемся от поверхности на некую высоту h. Энергия подобного броска равна нашему весу, умноженному на эту высоту. На Луне наш вес уменьшится в 6 раз, следовательно, при том же привычном усилии ноги вынесут нас на высоту h, в 6 раз большую, чем на Земле. С высоты h нас возвращает на землю сила ее притяжения за время t, рассчитываемое по формуле

, где: g - ускорение свободного падения, равное на Земле 9,8 м/сек2, а на Луне - 1,6 м/сек2. На землю мы опустимся за время

.

Предположим, что Олдрин дома, в неглиже при ходьбе без напряжения подбрасывает свое тело на 0,1 м над землей, тогда в воздухе он находится 0,14 сек.

На Луне в скафандре и с ранцем он имеет массу, в 1,5 раза большую, чем на Земле, следовательно, и высота его подъема над поверхностью Луны будет не в 6, а в 6: 1,5 = 4 раза большую, чем в родных пенатах. С этой высоты он опустится на поверхность за 0,71 сек.

Сила мускулов ноги придает энергию и горизонтальной составляющей ходьбы или бега, эта энергия равна половине произведения массы на квадрат скорости. При тех же затратах мускульной энергии увеличение массы одетого в скафандр Олдрина в 1,5 раза вызовет уменьшение скорости его движения над поверхностью Луны в 1,22 раза (сопротивлением воздуха пренебрегаем), по сравнению с тем же Олдрином в домашних условиях. (Мне кажется сомнительным, чтобы на глаз было заметно такое уменьшение скорости, боюсь, что навскидку я не смогу определить, идет человек со скоростью 5 км/час или 4,1 км/час, едет автомобиль со скоростью 10 км/час или 8 км/час.)

Базз Олдрин (архив НАСА)

Предположим, на Земле Олдрин совершает за рассчитанные нами 0,14 сек. шаг длиной в 0,9 м. На Луне в скафандре его скорость уменьшится в 1,22 раза, но время до опускания на поверхность возрастет в 0,71/0,14 = 5,1 раза, следовательно, ширина шага Олдрина увеличится в 5,1/1,22 = 4,2 раза, или до 0,9 х 4,2 = 3,8 м. Скафандр затрудняет движение, и, положим, по этой причине его шаг уменьшится на 0,5 м на Земле. На Луне он тоже уменьшится на это расстояние и составит 3,8 - 0,5 = 3,3 м. Следовательно, на Луне в скафандре скорость шага движения астронавтов над поверхностью должна быть чуть медленнее, чем на Земле, но высота подъема при каждом шаге должна быть в 4 раза выше, чем на Земле, а ширина шага – в 4 раза шире.

Движение астронавта Олдрина, стоп-кадры (архив НАСА)

В фильме астронавты пытаются «резвиться», но высота их прыжков и ширина шагов ощутимо меньше по сравнению с земными. Это не мудрено и законам физики не противоречит лишь в том случае, если съемки происходили где-нибудь в Голливуде. Попробуйте изображать необычайную легкость тела в скафандре (кто бегал в армейском бронежилете, меня поймет). И никакое замедленное воспроизведение «исторических кадров» эту тяжесть скрыть не может. Астронавты передвигаются словно мамонты, из-под «лап» вылетают килограммы песка, они еле поднимают ноги, а носки все время гребут по поверхности. Но медленно...

Cпуск на поверхность Луны астронавта Олдрина (архив НАСА)

Разберем следующий эпизод. Олдрин с шутками и прибаутками спрыгивает с последней ступеньки модуля на «Луну». Высота около 0,8 м, он руками придерживается за лестницу. Поскольку его вес в скафандре 27 кг, т. е. в четыре раза легче, чем будь он в одних трусах на Земле, то для его тренированных мускулов этот прыжок равносилен земному спрыгиванию с одной ступеньки. Пусть каждый из вас «преодолеет» такую «огромную» высоту, даже не придерживаясь за перила, и оценит свое состояние. Ничего страшного, правда? А вот Олдрину мало не показалось. Он медленно опустился на поверхность, затем у него стали подгибаться колени, астронавт «переломился» в пояснице, т. е. настолько тяжело ударился при «прилунении», что и тренированные мускулы не удержали тело, «обутое» в скафандр в вертикальном положении.