Чтобы найти глубину прогрева, нужно знать теплопроводность и плотность вещества слоя. От них и зависит степень охлаждения поверхности в лунную полночь. Чем меньше теплопроводность вещества слоя, тем больше охлаждение за ночь — приток тепла из прогретых за день внутренних слоев затруднен и недостаточно компенсирует излучение тепла с поверхности.

На электронно-счетной машине было рассчитано, какой должна быть температура Луны и ее изменение за лунные сутки при разных значениях теплопроводности и плотности. Если теперь измерить действительную температуру Луны, то можно определить эти величины. Однако прежняя точность определения температуры на радио- и инфракрасных волнах была недостаточна. Ошибка не должна была превышать 1—2 процентов, тогда как существовавшие до тех пор методы измерения радиоизлучения внеземных источников, в том числе и Луны, давали ошибки, в десять раз большие.

В результате длительных поисков был разработан метод измерения, обеспечивший еще небывалую в радиоастрономии точность измерений. Метод основан на сравнении радиоизлучения Луны с точно известным радиоизлучением диска «искусственной Луны». Этот диск был изготовлен из «абсолютно черного» для радиоволн материала, полностью, без отражения, поглощающего излучение на данной волне.

Излучение абсолютно черного тела подчиняется строгим законам, и поток энергии на данном расстоянии может быть совершенно точно подсчитан, если известна температура диска, его площадь и расстояние до антенны радиотелескопа. Чтобы исключить влияние радиоизлучения атмосферы, особенно сильное у горизонта, и радиоизлучения Земли, «искусственная Луна» была помещена гораздо выше радиотелескопа и проектировалась на небо высоко над горизонтом. Размеры диска подбирались так, чтобы при наблюдении с радиотелескопа его угловой диаметр был близок к угловому диаметру Луны. В наших измерениях применялись диски от полуметра до 4—5 метров диаметром. Расстояние до диска должно было быть больше определенной величины, начиная с которой волны от Луны и диска геометрически одинаковы (плоские волны). Это расстояние зависит от диаметра радиотелескопа и длины волны. На рисунке показан наш радиотелескоп с диаметром параболической антенны 8 метров, работавший на волнах от 30 до 50 сантиметров, и четырехметровый диск «искусственной Луны».

Сущность измерений состояла в сравнении известного эталонного радиоизлучения диска с неизвестным радиоизлучением Луны и известной температуры диска с неизвестной радиотемпературой Луны. В принципе это похоже на взвешивание: радиотелескоп играл роль весов, а радиоизлучение «искусственной Луны» — роль гири.

И опять новые точные методы измерений принесли неожиданные результаты.