Реферат: Луна - естественный спутник Земли. Исследовательская работа «Спутник земли – Луна Актуальность темы луна спутник земли
Исследования естественного спутника Земли - Луны: докосмический этап, изучение автоматами и людьми. путешествия от Жуля Верна, физиков и астрономов до аппаратов серий "Луна", "Сервейер". Исследования роботов-луноходов, высадка людей. Магнитная аномалия.
I. ВВЕДЕНИЕ
II. Основная часть:
1. I -ый этап - докосмический этап исследований
2. II -ой этап - Луну изучают автоматы
3. III -ий этап - первые люди на Луне
V. Приложения
I . ВВЕДЕНИЕ
Космические полеты позволили ответить на многие вопросы: какие тайны хранит Луна, “единокровная” часть Земли или “гость” из космоса, холодная или горячая, молодая или старая, повернется ли к нам другой стороной, что знает Луна о прошлом и будущем Земли. При этом для чего понадобилось предпринимать в наше время столь трудоемкие, дорогостоящие и рискованные экспедиция к Луне и на Луну? Разве мало у людей земных забот: сберечь окружающую среду от загрязнения, отыскать глубоко захороненные источники энергии, предсказать извержение вулкана, предотвратить землетрясение...
Но как это не парадоксально на первый взгляд, понять Землю, не посмотрев на нее извне, трудно. Вот уж подлинно -- “большое видится на расстоянии”. Человек всегда стремился познать свою планету. С того далекого времени, когда он понял, что Земля не покоится на трех китах, он многое постиг.
Земные недра изучает геофизика. Исследуя с помощью приборов отдельные физические свойства планеты -- магнетизм, гравитацию, тепло, электропроводность,-- можно попытаться воссоздать ее цельный образ. Особо важную роль в этих исследованиях играют сейсмические волны: они, словно луч прожектора, освещают на своем пути недра Земли. При этом даже с таким сверхзрением видно далеко не все. В недрах активные магматические и тектонические процессы неоднократно переплавляли первозданные породы. Возраст самых древних образцов (3,8 млрд. лет) почти на миллиард лет меньше возраста Земли. Знать же, какой Земля была вначале, значит понять ее эволюцию, значит надежнее прогнозировать будущее.
Но ведь не так уж далеко от Земли есть космическое тело, поверхность которого не подвержена эрозии. Это -- вечный и единственный естественный спутник Земли -- Луна. Найти на ней следы первых шагов Земли во Вселенной - эти надежды ученых оказались ненапрасными.
Об исследованиях Луны можно говорить много. Но я хотела бы рассказать о докосмических этапах исследования Луны и о в наибольшей мерезначимых исследованиях XX века. Прежде чем написать этот реферат я изучила много литературы, посвященной моей теме.
Например, в книге И. Н. Галкина “Геофизика Луны” я нашла материал, посвященный рассмотрению проблемы исследования структуры лунных недр. В основу книги положен материал. Который публиковался, докладывался и обсуждался на Московской советско-американской конференции по космохимии Луны и планет в 1974 году и на последующих ежегодных лунных конференциях в Хьюстоне в 1975 - 1977 годах. Здесь собран огромный объем информации о структуре, составе и состоянии лунных недр. Книга написана в научно-популярном стиле, что дает возможность без особого затруднения понять представленные в ней сведения. Из этой книги мне пригодился достаточно большой объем информации.
А в книге К. А. Куликова и В. Б. Гуревича “Новый облик старой Луны” представлен материал о важнейших научных результатах исследования Луны средствами космической техники. Книга рассчитана на широкий круг читателей, не требует специальной подготовки, т. к. написана в достаточно популярной форме, но опираясь на строго научную основу. Эта книга старее предыдущей, потому материал из нее мною практически не использовался, зато в ней есть очень хорошие схемы и иллюстрации, часть которых представлена мною в приложениях.
В книге Ф. Ю. Зигеля “Путешествие по недрам планет” собрана информация о достижениях геофизики в изучении недр планет и спутников, космических связях геофизики, роли гравиметрии в определении фигуры Земли, предсказаниях землетрясений, вулканических процессах на планетах. Здесь значительное место уделено проблемам происхождения Солнечной системы и планет, использованию их недр для технических нужд человечества. Книга предназначена для широкого круга читателей. Но для меня, к сожалению, в ней мало внимания уделено Луне, поэтому для меня этот источник был практически не нужен.
В очередном томе популярной детской энциклопедии “Хочу всё знать” собрана информация о великих астрономах, их открытиях и изобретениях, о том, как люди представляли себе устройство своего космического дома в разные времена. В этой книге легко найти интересующую меня информацию, т. к. она снабжена предметно-именным указателем. Книга предназначена для детей младшего школьного возраста, поэтому информация в ней изложена очень доступным языком, но является не такой глубокой, какую требует моя работа.
Очень увлекательная книга С. Н. Зигуленко “1000 загадок Вселенной”. В ней собраны ответы на многие вопросы, например: как образовалась наша Вселенная, чем отличается звезда от планеты и на многие другие. Есть и информация об исследованиях Луны, которая была использована мною в реферате.
В книге И. Н. Галкина “Маршрутами XX века” тесно переплетаются две темы - описание экспедиционных геофизических исследований в некоторых районах Земли и изложение фактов, теорий, гипотез о происхождении и дальнейшем развитии планет, о сложных физико-химических процессах, происходящих в их недрах и в наше время. Здесь речь идет и об исследовании спутника Земли - Луны, ее происхождении, развитии и современном состоянии. Именно этот материал как нельзя лучше подошел для моей работы и являлся опорным при написании реферата.
Таким образом, я поставила перед собой:
цель - показать процесс накопления знаний о Луне
задачи - изучить информацию о Луне, известную в докосмический период;
Изучить исследования Луны автоматами;
Изучить исследования Луны человеком в XX веке
II . Основная часть
1. I -ый этап - докосмический этап исследований
Из аметиста и агата,
Из задымлённого стекла,
Так удивительно покато
И так таинственно плыла,
Как будто “Лунная соната”
Нам сразу путь пересекла.
А. Ахматова
Впервые “попали” на Луну герои “Одиссеи” Гомера*. С той поры персонажи фантастических произведений летали туда часто и различными способами: пользуясь ураганом и испаряющейся росой, упряжкой из птиц и воздушным шаром, орудийным снарядом и привязанными за спиной крыльями.
Герой французского писателя Сирано де Бержерака* добрался до нее, подбрасывая большой магнит, который притягивал железную колесницу. А в опере Гайдна на сюжет Гольдони на Луну попадали, выпив волшебный напиток. Жуль Верн* считал, что источником движения к Луне должен служить взрыв, способный разорвать цепи земного притяжения. И Байрон* в “Дон-Жуане” заключал: “И верно мы к Луне когда-нибудь, благодаря парам, продолжим путь” 1 . Герберт Уэллс допускал, что Луна населена существами типа муравьёв.
Не только писатели, но и крупные учёные - физики и астрономы - создавали научно-фантастические произведения о Луне. Иоганн Кеплер* написал научно-фантастический очерк “Сон, или Последнее сочинение по лунной астрономии”. В нем демон описывает полёт к Луне во время её затмения, когда “прячась в её тени, можно избежать палящих лучей Солнца”. “Мы, демоны, подгоняем тела усилием воли и затем движемся перед ними для того, чтобы никто не ушибся при очень сильном толчке о Луну” 2 .
Константин Эдуардович Циолковский* - отец космонавтики, заложивший научные основы ракетостроения и будущих межпланетных путешествий, - написал серию научно-фантастических произведений о Луне. В одном из них (“На Луне”) приводится такое описание:
“Пять дней мы скрывались в недрах Луны и если выходили, то в ближайшие места и на короткое время... Почва остывала и к концу пятых суток по-земному или в середине ночи по-лунному настолько охладилась, что мы решались предпринять своё путешествие по Луне, по её горам и долам... Темноватые огромные и низкие пространства Луны принято называть морями, хотя совсем неправильно, так как там присутствие воды не обнаружено. Не найдём ли мы в этих “морях” и ещё более низких местах следов воды, воздуха и органической жизни, по мнению некоторых учёных уже давно исчезнувших на Луне?.. Мы нарочно из любопытства пробегали мимо вулканов по самому их краю, и, заглядывая внутрь кратеров, два раза видели сверкающую и переливающуюся лаву... Вследствие ли недостатка кислорода на Луне или вследствие других причин только нам попадались неокислённые металлы и минералы, всего чаще алюминий” 3 .
Пройдя маршрутами лунной космической “одиссеи”, мы увидим, в чём были правы фантасты, а в чём ошибались.
Наблюдения за Луной восходят к глубокой древности.
Периодическая смена лунных фаз давно вошла в представления людей о времени, стала основой первых календарей. На стоянках времён верхнего палеолита (30-8 тыс. лет до н. э.) найдены обломки мамонтовых бивней, камни и браслеты с ритмически повторяющимися нарезками, соответствующими 28 - 29-дневному периоду между полнолуниями.
Именно Луна, а не Солнце была первым объектом поклонения, считалась источником жизни. “Луна с её влажным производительным светом способствует плодовитости животных и росту растений, но враг её - Солнце с его уничтожающим огнём, сжигает всё живущее и делает большую часть Земли необитаемой своим жаром” 4 , - писал Плутарх. Во время затмения Луны в жертву приносили скот и даже людей.
“О, Луна, ты единая проливающая свет, Ты, несущая свет человечеству!” 5 - начертано на глиняных клинописных табличках Месопотамии.
Первые систематические наблюдения за движением Луны на небе проводились 6 тыс. лет назад в Ассирии и Вавилоне. За несколько веков до нашей эры греки поняли, что Луна светится отраженным светом и повернута к Земле всегда одной стороной. Аристофан Самосский (III в. до н. э.) впервые определил расстояние до Луны и её размеры, а Гиппарх (II в. до н. э.) создал первую теорию ее видимого движения. Многие ученые, от Птолемея (II в. до н. э.) до Тихо Браге (XVI в.), уточняли особенности движения Луны, оставаясь в рамках эмпирических описаний. Подлинная теория движения спутника Земли стала развиваться с открытием Кеплером законов планетных движений (конец XVI - начало XVII в.) и Ньютоном закона всемирного тяготения (конец XVII в.).
Первым селенографом был итальянский астроном Галилео Галилей*. Летней ночью 1609 года он направил на Луну самодельный телескоп и поразился, увидев, что: “Поверхность Луны неровная, шероховатая, испещренная углублениями и возвышенностями, как поверхность нашего земного шара делится на две главные части, земную и водную, так и на лунном диске мы видим великое различие: одни большие поля более блестящи, другие - менее...” 6 Тёмные пятна на Луне с тех пор назвали “морями”.
В середине XVII века с помощью телескопов были сделаны зарисовки Луны голландцем Михаилом Лангреном, гданьским астрономом-любителем Яном Гевелием, итальянцем Джованни Риччиалли, который дал названия двумстам лунным образованиям.
Русские читатели впервые увидели карту Луны в 1740 году в приложении к книге Бернара Фонтенеля* “Разговоры о множестве миров”. Церковь изъяла её из обращения и сожгла, однако усилиями М. В. Ломоносова она была переиздана.
Долгие годы астрономы пользовались картой Бэра и Медлера, изданной в Германии в 1830 - 1837 гг. и содержащей 7 735 деталей поверхности Луны. Последняя карта, основанная на визуальных телескопических наблюдениях, была издана в 1878 г. немецким астрономом Юлием Шмидтом и имела 32 856 деталей лунного рельефа.
Соединение телескопа с фотоаппаратом способствовало быстрому прогрессу селенографии. В конце XIX - начале XX в. во Франции и США были изданы фотографические атласы Луны. В 1936 году Международный астрономический съезд выпустил каталог, включающий 4,5 тыс. лунных образований с точными их координатами.
В 1959 г. - год старта первой советской ракеты на Луну - был издан фотоатлас Луны Дж. Койпера, включающий 280 карт 44 -х участков Луны при различных условиях освещения. Масштаб карт - 1: 1 400 000.
Астрономический этап изучения Луны принёс много важных знаний о её планетарных свойствах, особенностях вращения и движения по орбите, рельефе видимой стороны и одновременно через наблюдение Луны - некоторые знания о Земле.
“Поразительно, - писал французский астроном Лаплас*, - что астроном, не покидая своей обсерватории, а лишь сравнив наблюдения Луны с данными математического анализа, может вывести точную величину и форму Земли и расстояние её от Солнца и Луны, для чего раньше необходимы были труднее и продолжительные путешествия (по Земле)” 7 .
Таким образом, мы понимаем, что Луна еще в древности изумляла и привлекала астрономов, но знали они о ней немного. То, что знали о Луне в докосмический период показано в таблице 1.
Табл. 1 Планетарные характеристики Луны
Масса 7, 353 10 25 г | |
Объем 2,2 10 25 см 3 | |
Площадь 3,8 10 7 км 2 | |
Плотность 3,34±0,04 г/см 3 | |
Расстояние Земля - Луна: среднее 384 402 км в перигее 356 400 км в апогее 406 800 км | |
Эксцентриситет орбиты 0,0432-0,0666 | |
Радиус (средний) 1 737 км | |
Наклон оси: к плоскости лунной орбиты 83 о 11? - 83 о 29? к эклиптике 88 о 28? | |
Сидерический месяц (относительно звезд) 27, 32 сут. | |
Синодический месяц (равные фазы) 29, 53 сут. | |
Ускорение силы тяжести на поверхности 162 см/с 2 | |
Скорость отрыва от Луны (вторая космическая) 2, 37 км/с |
1 - Байрон Дж. Г. “Дон Жуан”; М.: Изд-во "Художественная литература", 1972 г., стр. 755
2 - Галкин И. Н. “Маршрутами XX века”, М.: Изд-во “Мысль”, 1982 г., стр. 152
3 - Циолковского К. Э. “На Луне”, М.: Изд-во “Эксмо”, 1991 г., стр. 139
4 - Куликов К. А., Гуревич В. Б. “Новый облик старой Луны”, М.: “Наука”, 1974 г., стр. 23
5 - Галкин И. Н. “Маршрутами XX века”, М.: Изд-во “Мысль”, 1982 г., стр. 154
6 - Зигуленко С. Н. “1000 загадок Вселенной”, М.: Изд-ва “АСТ” и “Астрель”, 2001 г., стр. 85
7 - Куликов К. А., Гуревич В. Б. “Новый облик старой Луны”, М.: “Наука”, 1974 г., стр. 27
2. II -ой этап - Луну изучают автоматы
Луна и лотос...
Источает лотос
свой нежный запах
над безмолвьем вод.
И лунный свет все так же
тихо льется.
Но на Луне сегодня
“Луноход ”.
Первый шаг к Луне был сделан 2 января 1959 г., когда (всего лишь через полтора года после запуска первого искусственного спутника Земли) советская космическая ракета “Луна-1”(Приложения, рис. 1), развив вторую космическую скорость, разорвала цепи земного притяжения. Луна оказалась замечательным полигоном для изучения эволюции Земли.
Через 34 часа после старта “Луна-1” пронеслась на расстоянии 6 тыс. км от поверхности Луны, стала первой искусственной планетой Солнечной системы. На Землю была передана феноменальная новость: у Луны не оказалось магнитного поля! Потом эти данные уточнялись. Намагниченность пород там всё же существует, просто она очень мала, а регулярность магнита, так называемого диполя, как на Земле, на Луне нет. В сентябре того же года “Луна-2” совершила точное попадание (“жесткую посадку”) на Луну, а в октябре, через два года после запуска первого искусственного спутника, “Луна-3” передала первые телеснимки невидимой стороны Луны. Эта съёмка была повторена и дополнена “Зондом-3” в 1965 году и серией снимков американских спутников “Лунар Орбитер”.
До этих полётов резонно было думать, что обратная сторона похожа на видимую. Каково же было удивление астрономов, когда выяснилось, что на другой стороне Луны практически нет равнин - “морей”, там были сплошные горы. В результате были построены полная карта и часть глобуса естественного спутника Земли.
Затем последовали полёты с целью отработки мягкой посадки автомата на поверхности Луны. Американские аппараты “Рейнджер” провели фотографирование панорамы прилунения с высоты от нескольких километров до нескольких сот метров. Выяснилось, что буквально вся поверхность Луны испещрена малыми кратерами диаметром около 1 м.
При этом “пощупать” лунную поверхность удалось лишь через семь лет после первого попадания ракеты на Луну, слишком технически сложной оказалась задача прилунения в условиях отсутствия тормозящей атмосферы. Первую мягкую посадку совершил советский автомат “Луна-9”, затем - серия советских “Лун” и американских “Сервейеров”.
Уже “Луна-9” развеяла миф о том, что поверхность Луны покрывает толстый слой пыли или даже что её обтекают пылевые потоки.
Плотность пылевого покрова оказалась равной 1-2 г/см 3 , а скорость пробега звуковых волн в слое толщиной несколько сантиметров была всего лишь 40 м/с. Были получены фототелепанорамы лунной поверхности с высокой разрешающей способностью. Первоначальные изображения Луны поступали на Землю только по радиотелеметрическим и телевизионным каналам. Они стали много качественнее и полнее после обработки фотографий, полученных возвращаемыми на Землю советскими аппаратами “Зонд-5” (1968 г.), “Зонд-8” (1970 г.).
Почти у всех планет Солнечной системы, кроме Меркурия и Венеры, имеются естественные спутники. Наблюдая за их движением, астрономы по величине момента инерции заранее узнают, однородна ли планета, сильно ли меняются её свойства от поверхности к центру.
У Луны естественных спутников нет, но, начиная с “Луны-10”, над ней периодически появлялись спутники-автоматы, измерявшие поле тяготения, плотность потока метеоритов, космическую радиацию и даже состав пород задолго до того, как лунный образец попал под микроскоп в земной лаборатории. Например, по концентрации радиоактивных элементов, измеренной со спутника, заключили, что лунные моря сложены породами, похожими на земные базальты. Величина момента инерции Луны, определённая с помощью спутников, позволила думать, что Луна гораздо менее расслоена по сравнению с Землёй. Эта точка зрения укрепилась, когда сперва астрономически рассчитали среднюю плотность Луны, а потом непосредственно измерили плотность образцов лунной коры - они оказались близкими.
Орбитальные измерения выявляли в гравитационном поле видимой стороны положительные аномалии - усиленное притяжение в районах крупных “морей”: Дождей, Нектара, Ясности, Спокойствия. Они были названы “масконами” (по-английски: “концентрация масс”) и представляют одно из уникальных свойств Луны. Не исключено, что аномалии масс связаны с вторжением более плотного метеоритного вещества или с перемещением базальтовой лавы под действием земного притяжения.
Последующие автоматы на Луне становились всё сложнее и “умнее”. Станция “Луна-16” (12 - 24 сентября 1970 г.) совершила мягкую посадку в районе Моря Изобилия. Робот-“селенолог” осуществил сложные операции: выдвинулась штанга с буровым станком, электробур - пустотелый цилиндр с резцами на конце - за шесть минут погрузился в лунный грунт на 250 мм, керн был упакован в герметичный контейнер возвращаемого аппарата. Драгоценный 100-граммовый груз был благополучно доставлен в земную лабораторию. Образцы оказались сходными с бальзатами, взятыми экипажем “Аполлона-12” в Океане Бурь на расстоянии около 2 500 км от места посадки “Луны-12”. Это подтверждает общность происхождения лунных “морей”. Семьдесят химических элементов, определённых в реголите Моря Изобилия, не выходят за рамки периодической системы Менделеева.
Реголит - уникальное образование, специфически “лунная почва”, не водой и не вихрями размытая, но изрытая бесчисленными ударами метеоритов, обвеваемая “солнечным ветром” быстролетящих протонов.
Второй автомат-геолог, “Луна-20”, в феврале 1972 года доставил на Землю пробу грунта из высокогорного “материкового” района, разделяющего “моря” Кризисов и Изобилия. В отличие от базальтового состава “морского” образца, континентальная проба состояла в основном из лёгких светлых пород богатых плагиоклазом, окисью алюминия и кальция и имела очень низкое содержание железа, ванадия, марганца и титана.
Третий автомат-геолог, “Луна-24”, доставил в 1973 году на Землю последний пока образец лунного грунта из зоны перехода от лунного “моря” к континенту.
Едва терминатор - линия смены дня и ночи - пересёк Море Ясности, как на безжизненной поверхности Луны началось не предусмотренное природой движение. Странный, из металла, стекла и пластика механизм о восьми ногах-колёсах высотой чуть более метра и длиной немногим более двух “проснулся”. Откинулась крышка, служившая и солнечной батареей. Вкусив животворный электрический заряд, механизм ожил, встряхнулся, пополз вверх по склону кратера, обходя большой камень, вышел на ровное место и взял курс на борозду. Невидимый миру земной экипаж “Лунохода” у телеэкранов и кнопок ЭВМ начал пятый день перехода от “моря” к континенту Луны...
Передвижные станции - луноходы - важный этап в изучении Луны. Впервые этот сюрприз космотехника преподнесла 17 ноября 1970 года, когда в Море Дождей мягко опустилась “Луна-17”. По сходням посадочной ступени съехал и начал беспримерное путешествие по безводному лунному “морю” “Луноход-1” (Приложения, рис. 2). Он был невелик ростом и весил три четверти тонны, а энергии потреблял не больше бытового утюга. Но колёса с независимыми подвесками и электродвигателями обеспечивали его высокую проходимость и маневренность. А шесть телефотоглаз осматривали трассу и передавали панораму поверхности на Землю, где экипаж “Лунохода” с каждой вахтой набирался опыта управления его движением на дистанции 400 000 км.
Через некоторое время “Луноход” останавливался - отдыхал, тогда начинали работать научные приборы. Конус с крестообразными лопастями вдавливался в грунт и поворачивался вокруг оси, исследуя механические свойства реголита.
Другой прибор с красивым именем “РИФМА” (рентгеновский изотопный флюресцентный метод анализа) определял относительное содержание в грунте химических элементов.
“Луноход-1” исследовал лунный грунт десять с половиной земных месяцев - 10 лунных суток. В липкую, толщиной в несколько сантиметров лунную пыль врезалась одиннадцатикилометровая колея “Лунохода”. Был обследован грунт на площади 8 000 м 2 , передано 200 панорам и 20 000 лунных пейзажей, в 500 местах испытана прочность грунта, в 25 точках - его химический состав. На финише “Луноход-1” встал в такую “позу”, при которой на Землю был направлен уголковый светоотражатель. С его помощью учёные измерили расстояние Земля - Луна (порядка 400 000 км) с точностью до сантиметров, но и подтвердили, что берега Атлантики раздвигаются.
Через два года, 16 января 1973 года, на Луну был доставлен усовершенствованный собрат семейства лунопроходцев - “Луноход-2”. Задача у него была посложнее - пересечь морской участок кратера Лемонье и обследовать континентальный массив Тавр. Зато и экипаж уже с опытом и возможностей у новой модели больше. Глаза “Лунохода-2” были поставлены выше и обеспечивали большой обзор. Появились и новые приборы: астрофотометр исследовал светимость лунного неба, магнитометр - силу магнитного поля и остаточную намагниченность грунта.
Работа автоматических станций на Луне проходит в очень непростых и непривычных для землян условиях. Рассвет каждого нового рабочего дня “Лунохода” рассеивал далеко не безосновательные опасения: пробудится ли нежный организм автомата, не продрог ли он в стуже двухнедельной лунной ночи?
Астрофотометр всматривался в чужое небо Луны: даже днём при свете Солнца оно было чёрным, звёзды, яркие и немигающие, стояли там почти неподвижно, а над горизонтом сияло бело-голубое чудо - Земля людей, ради знаний о которой предприняты столь трудные эксперименты.
“Луноход-2” благополучно просыпался 5 раз и на славу трудился полный рабочий день. Два дня он двигался на юг, в направлении материка, потом свернул на восток, к меридиональному разлому. По мере перехода от “моря” к континенту содержание химических элементов в реголите менялось, железа становилось меньше, алюминия и кальция больше. Этот вывод подтвердился в дальнейшем, когда в земных лабораториях было изучено около полутонны образцов, взятых из девяти точек видимой стороны Луны: “моря” Луны сложен базальтами, континенты - габбро-анортозиатами.
Экипаж “Лунохода-2” наловчился делать виражи и повороты, не снижая хода, скорость движения временами достигала почти одного километра в час. Вездеход пересекал кратеры диаметром в несколько десятков метров, взбирался на склоны крутизной 25 о, обходил каменный глыбы, имевшие несколько метров в поперечнике. Эти глыбы не результат выветривания, и не ледник приволок их, а страшные удары метеоритов вырвали тонны камней из коры Луны. Не будь такого благоприятного для геологов “сверхглубокого бурения” Луны метеоритами, они должны были бы довольствоваться лишь пылью да реголитом, а теперь имеют образцы коренных пород, раскрывающие секреты недр Луны.
...“Луноход” спешил. Как будто чувствовал, что впереди - открытие, приподнимающее завесу над одной из основных загадок Луны - парадокса магнитного поля...
Как и спутники, и стационарные магнитометры, “Луноход” не обнаружил на Луне стабильного дипольного магнитного поля. Такого как на Земле, с северным и южным полюсами, что можно, не страшась, бродить в любых чащобах с магнитным компасом. Нет такого поля на Луне, хотя вообще-то стрелка магнитометра на нуле не стояла. Но сила лунного магнита в тысячи раз меньше земной, кроме того, величина и направление магнитного поля меняются.
Отсутствие магнитного диполя на Луне естественно объяснить отсутствием того механизма, который как раз создаёт его в Земле.
Но что это? “Луноход” продолжал своё шествие, а магнитологи на Земле оцепенели от изумления. Остаточная (палео) намагниченность лунного грунта оказалась несоразмерно большей по сравнению со слабым полем. А ведь она воспроизводит состояние лунного магнита в те древние времена, когда породы затвердевали из расплава.
Все лунные образцы, доставленные на Землю, очень древние. Напрасно чаяли вулканологи найти на Луне следы современных извержений. Нет на Луне (вернее, не встречено) пород моложе трёх миллиардов лет. Так давно прекратились там излияния магмы, извержения вулканов. Затвердевая по мере остывания расплава, породы, как на магнитофоне, зафиксировали былое величие лунного магнитного поля. Оно было соизмеримо с земным.
Три года прошло со времени, когда, проработав пять лунных дней и пройдя около сорока километров, “Луноход-2” замер в кратере Лемонье монументом славы космической техники 70-х годов XX века. С тех пор жаркие споры не затихают на страницах научных журналов, в залах конференций.
Известный свет на этот вопрос пролил лунный сейсмический эксперимент.
Таким образом, мне бы хотелось обобщить материал, который был собран за II -ой этап исследований, в таблицу:
Дата запуска | Основная задача запуска | Достижения | |||
Пролет вблизи Луны и выход на гелиоцентри-ческую орбиту | Запуск первого искусственного спутника Солнца | ||||
Достижение поверхности Луны | Прилунение в районе Апеннинских гор | ||||
Облет Луны | Впервые была произведена фотосъемка обратной стороны Луны и изображения были переданы на Землю | ||||
Пролет вблизи Луны | Повторное фото-графирование об-ратной стороны Луны и передача изображений на Землю | ||||
Мягкая посадка на Луну | Впервые была произведена мягкая посадка на Луну и первая передача на Землю лунной фотопанорамы | ||||
Выход на орбиту спутника Луны | Аппарат стал первым искус-ственным спут-ником Луны | ||||
Облет Луны и возвраще-ние на Землю | Передача изображений поверхности Луны на Землю | ||||
Аполлон-12 | Выход на орбиту ИСЛ и спуск с орбиты на поверхность | ||||
Посадка в Море Изобилия 20 сен-тября 1970 года. Первый автома-тический аппа-рат, вернувшийся с Луны на Землю и доставивший колонку лунного грунта | |||||
Облет Луны и возвращение на Землю | |||||
Мягкая посадка на Луну и выгрузка самоходного аппарата “Луноход-1” | |||||
Посадка на Луну, достав-ка возвращаемым аппа-ратом на Землю образца лунного грунта | Посадка на Луну между морями Изобилия и Кри-зисов 21 февраля 1972 года и до-ставка на Землю колонки лунного грунта | ||||
Мягкая посадка на Луну и выгрузка самоходного аппарата “Луноход-2” |
3. III -ий этап - первые люди на Луне
Если ты устал, начни ещё.
Если ты изнемог, начни ещё и ещё...
Первый сейсмограф был установлен в Море Спокойствия видимой стороны Луны 21 июля 1969 года. За четыре дня до этого с мыса Кеннеди на корабле “Аполлон-11” стартовала первая американская экспедиция на Луну в составе Нила Армстронга*, Майкла Коллинза* и Эдвина Олдрина*.
Вечером 20 июля 1969 года, когда “Аполлон-11” находился над обратной стороной Луны, лунный отсек (он имел персональное название “Орел”) отделился от командного и начал спуск.
“Орел” завис на высоте 30 м и плавно опустился. Щуп посадочного модуля коснулся грунта. Прошло 20 томительных секунд готовности к немедленному взлету и вот стало ясно, что корабль прочно стоит на “ногах”.
Пять часов астронавты облачались в скафандры, проверяли систему жизнеобеспечения двигателя. И вот уже первые следы человека на “пыльных тропинках далекой планеты”. Эти следы оставлены на Луне навечно. Нет ни ветров, ни потоков воды, которые могли бы их смыть. Навечно поставлена в Море Спокойствия и мемориальная доска в память о погибших космонавтах Земли: Юрии Гагарине, Владимире Комарове и членах экипажа “Аполлона-1”: Вирджике Гриссоме, Эдуарде Уайте, Роджере Чаффи...
Странный мир окружал двух первых посланцев Земли. Ни воздуха, ни воды, ни жизни. В восемьдесят раз меньшая по сравнению с Землей масса не позволяет Луне удержать атмосферу, ее притяжение сказывается меньше, чем скорость теплового движения молекул газов - они отрываются и улетают в космос.
Не защищенная, но и не измененная атмосферой поверхность Луны имеет облик, определяемый внешними космическими факторами: ударами метеоритов, солнечным “ветром” и космическими лучами. Лунные сутки длятся почти земной месяц, так лениво оборачивается Луна вокруг Земли и себя самой. За дневное время несколько верхних сантиметров лунной поверхности прогреваются выше температуры кипения воды (+120 о С), а за время ночи остывают до -150 о С (эта температура почти вдвое ниже, чем на антарктической станции Восток - земном полюсе холода). Такие термические перегрузки вызывают растрескивание пород. Еще больше взрыхляют их удары метеоритов разного размера.
В результате Луна оказалась покрытой рыхлым слоем реголита толщиной в несколько метров и сверху его - тонким слоем пыли. Твердые пылевые частички, не смоченные влагой и не проложенные воздушными прокладками, слипаются под действием космического облучения. Они обладают странным свойством: мягкий порошок упорно сопротивляется углублению буровой трубки и в то же время не удерживает ее в вертикальном положении.
Астронавтов поразила изменчивость цвета поверхности, он зависит от высоты Солнца и направления обзора. При низком Солнце поверхность мрачно-зеленая, формы рельефа скрадываются, расстояние оценить трудно. Ближе к полудню краски приобретают теплые коричневые тона, Луна становится “дружелюбнее”. Армстронг и Олдрин пробыли на поверхности Селена около 22 часов, в том числе вне кабины - два часа, собрали 22 кг образцов и поставили физические приборы: лазерный отражатель, улавливатель благородных газов в солнечном ветре и сейсмометр. Вслед за первой экспедицией на Луне побывало еще пять.
Еще совсем недавно думали, что на Луне есть жизнь. Не только писатель-фантаст Герберт Уэллс в начале века придумывал приключения своих героев в подземных лабиринтах селенитов, но и солидные ученые незадолго перед полетами “лун” и “аполлонов” всерьез обсуждали возможность возникновения в лунных условиях микроорганизмов или даже принимали изменение окраски кратеров за миграцию полчищ насекомых. Именно поэтому астронавтов трех первых экспедиций “Аполлона” подвергли двухнедельному карантину. За это время лунные образцы, в особенности лунного грунта - реголита, тщательно исследовали в микробиологических лабораториях, пытаясь оживить в них лунные бактерии, или найти следы погибших микробов, или привить к реголиту земные формы простейшей жизни.
Но все попытки были тщетны - Луна оказалась стерильной (так что астронавты трех последних экспедиций без промедления попадали в объятия землян), никакого даже намека на жизнь. Зато реголит, примененный как удобрение к бобовым, томатам, пшенице, дал всходы не хуже, а в одном случае даже лучше, чем земная почва без этого удобрения.
Изучали и обратный вопрос - могут ли земные бактерии продержаться на поверхности Луны? “Аполлон-12” прилунился в Океане Бурь, в 200 м от места, где ранее работала автоматическая станция “Сервейор-2”. Астронавты разыскали космический автомат, забрали кассеты с давно экспонированной кинопленкой, а также части оборудования, подвергшиеся экспозиции совсем другого сорта: два с половиной года о них разбивались невидимые мельчайшие частички - протоны, летящие от Солнца и из Галактики со сверхзвуковыми скоростями. Под их воздействием прежде белые детали стали светло-коричневыми, потеряли былую крепость - кабель стал хрупким, а металлические части легко резались.
Внутри телевизионной трубки, вне зоны досягаемости космических лучей земные бактерии выжили. Но на поверхности микроорганизмов не оказалось - слишком жестки условия космического облучения. Элементы, необходимые для жизни: углерод, водород, вода - находятся на Луне в ничтожных количествах, в тысячных долях процента. Причем, к примеру, основная часть этого мизерного содержания воды образовалась в течение миллиардов лет при взаимодействии солнечного ветра с веществом грунта.
Похоже, что условий для возникновения жизни на Луне никогда не было. Такой уж он, странный и непривычный мир Селены. Такая уж она, мрачная, пустынная и холодная по сравнению с бело-голубой Землей.
Таким образом, мне бы хотелось обобщить материал, который был собран за III -ий этап.
Полёт корабля “Аполлон-11” имел своей главной задачей решение инженерно-технических проблем, а не научные исследования на Луне. С точки зрения решения этих проблем основными достижениями полёта корабля “Аполлон-11” считают демонстрацию эффективности принятого способа посадки на Луну и старта с Луны (этот способ считают применимым и при старте с Марса), а также демонстрацию способности экипажа передвигаться по Луне и вести исследования в лунных условиях.
В результате полета “Аполлона-12” были продемонстрированы преимущества исследования Луны с участием астронавтов -- без их участия не удалось бы установить приборы в самом подходящем месте и обеспечить их нормальное функционирование.
Изучение демонтированных астронавтами деталей аппарата “Сервейор-3” показало, что примерно за тысячу суток пребывания на Луне они подверглись весьма незначительному воздействию метеорных частиц. В куске пенопласта, помещённом в питательную среду, были обнаружены бактерии из числа обитающих в полости рта и носа человека. Очевидно, бактерии попали в пенопласт при предполётном ремонте аппарата с выдыхаемым воздухом или слюной одного из техников. Таким образом, выяснилось, что, попав вновь в селективную среду, земные бактерии способны к размножению после почти трёхлетнего пребывания в лунных условиях.
III . Заключение
Запуск к Луне космических кораблей принес науке много нового и подчас неожиданного. Миллиарды лет неуклонно удаляясь от Земли, Луна в последние годы стала ближе и понятнее людям. Можно согласиться с метким замечанием одного из видных селенологов: “Из астрономического объекта Луна превратилась в геофизический”.
Исследования Луны дали в руки ученым новые важные аргументы, без которых гипотезы ее происхождения носили подчас умозрительный характер, и их успех зависел в значительной степени от заражающего энтузиазма авторов.
По-видимому, по составу пород Луна однороднее Земли (хотя совсем неисследованными остались высокоширотные районы и обратная сторона Луны).
Изученные образцы показали, что породы Луны, хотя и разные на ее морях и континентах, в общем напоминают земные. Там нет ни одного элемента, выходящего за рамки таблицы Менделеева.
Приоткрылась завеса над тайнами ранней молодости Луны, Земли и, по-видимому, планет земной группы. С Луны привезен самый древний кристаллический образец -- кусок анортозита, увидевший Вселенную более 4 млрд. лет назад. В девяти точках Луны изучен химический состав пород “морей” и “континентов”. Точные приборы измерили силу тяготения, напряженность магнитного поля, поток тепла из недр, проследили за особенностями сейсмических трасс, обмерили формы рельефа. Физические поля засвидетельствовали радиальное расслоение и неоднородности вещества и свойств Луны.
Можно сказать, что жизнь Земли и даже в известной мере формы ее поверхности определяются внутренними факторами, тогда как тектоника Луны в основном космического происхождения большинство лунотрясений зависят от гравитационных полей Земли и Солнца.
Луна понадобилась землянам не напрасно, и не зря они расходовали силы и средства на беспримерные космические полеты, несмотря на то, что лунные полезные ископаемые бесполезны для нас.
Луна вознаградила пытливых и отважных астронавтов и организаторов космических полетов, а вместе с ними и все человечество -- наметилось решение ряда фундаментальных научных проблем. Приоткрыта завеса над тайной рождения и первых шагов Земли и Луны во Вселенной. Найден самый древний образец и определен возраст Земли, Луны, планет солнечной системы. Нетронутая ветрами и водами поверхность Луны демонстрирует проторельеф Земли, когда еще не было океанов и атмосферы и метеоритный дождь свободно сыпался на Землю. Почти лишенная внутренних современных процессов, Луна представляет идеальную модель для изучения роли внешних факторов. Особенности приливных лунотрясений помогают поиску землетрясений гравитационной природы, несмотря на то, что на Земле картина осложнена и запутана сложнейшими тектоническими процессами. Выяснение роли космических факторов в сейсмотектонике поможет делу прогноза и предотвращения землетрясений.
Исходя из лунного опыта, можно наметить ряд усовершенствований геофизических методов исследования: обоснование сейсмической модели детерминированно-случайной среды, разработка эффективных методов электро-теллурического зондирования недр и др.
Хотя тектоническая жизнь Луны не столь активна и сложна, как жизнь Земли, здесь еще остается немало нерешенных проблем. Их могли бы разъяснить новые наблюдения в узловых регионах лунной активности; желательно иметь геофизические маршруты, пересекающие масконы, определить мощность коры на континентах и обратной стороне, просветить переходную зону между литосферой и астеносферой, подтвердить или опровергнуть эффект внутреннего ядра Луны. Можно надеяться, что мы еще станем свидетелями новых геофизических экспериментов на спутнике Земли.
Текущие и грядущие полеты космических аппаратов к планетам солнечной системы дополнят и уточнят главы волнующей книги природы, важные страницы которой были прочитаны во время лунной космической одиссеи.
1. Галкин И. Н. “Геофизика Луны”, М.: Изд-во “Наука”, 1978 г.
2. Галкин И. Н. “Маршрутами XX века”, М.: Изд-во “Мысль”, 1982 г.
3. Гурштейн А. А. “Человек и Вселенная”, М.: Изд-ва ПКО “Картография” и АО “Буклет”, 1992 г.
4. Зигель Ф. Ю. “Путешествие по недрам планет”, М.: Изд-во “Недра”, 1988 г.
5. Зигуленко С. Н. “1000 загадок Вселенной”, М.: Изд-ва “АСТ” и “Астрель”, 2001 г.
6. Куликов К. А., Гуревич В. Б. “Новый облик старой Луны”, М.: “Наука”, 1974 г.
7. Уманская Ж. В. “Хочу всё знать. Лабиринты космоса”, М.: Изд-во “АСТ”, 2001 г.
Естественный спутник нашей родной Земли - Луна - привлекал внимание людей с доисторических времен. Современная наука астрономия знает гораздо больше интересных фактов о Луне, чем наши предки. Мы расскажем вам о характеристиках Луны, фазах Луны и о рельефе спутника Земли.
Луна - естественный спутник Земли, второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и ближайший к нему естественный спутник планет, пятый по величине среди них (после таких спутников Юпитера, как Ио, Ганимед, Каллисто и спутника Сатурна - Титан).
Древние римляне называли Луну также, как и мы (лат. Luna). Название происходит от индоевропейского корня "louksnā" - светлая, блестящая. В эллинистическую эпоху древнегреческой цивилизации наш спутник называли Селеной (др.-греч "Σελήνη"), а древние египтяне - Ях.
В этой статье собраны самые интересные факты из астрономии о Луне , ее фазах, рельефе и строении.
Планетарные характеристики Луны
- Радиус = 1 738 км
- Большая полуось орбиты = 384 400 км
- Орбитальный период = 27,321661 суток
- Эксцентриситет орбиты = 0,0549
- Наклон орбиты экватора = 5,16
- Температура поверхности = от -160 ° до +120 ° C
- Сутки = 708 часов
- Расстояние от Земли = 384400 км
Характеристики орбитального движения Луны
С давних времен люди пытались описать и объяснить движение Луны , используя каждый раз более точные теории. Наиболее близким к реальности можно считать то, что Луна движется по эллиптической орбите.
Наименьшее расстояние между центрами Земли и Луны - 356 410 км (в перигее), наибольшее - 406 740 км (в апогее). Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 400 км. Это расстояние луч света проходит за 1,28 с.
Самый быстрый в истории человечества межпланетный зонд «Новые горизонты», который недавно пролетел мимо Плутона, одолел 19 января 2006 путь к орбите Луны за 8 ч. 35 мин.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси , он всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Это потому, что относительно звезд Луна совершает один оборот вокруг своей оси за то же время, что и один оборот вокруг Земли - в среднем за 27,321582 суток (27 суток 7 часов. 43 мин. 5 с).
Этот период обращения называют сидерическим (от лат. "Sidus" - звезда; родительный падеж: sideris). А поскольку направления обоих вращений совпадают, противоположную сторону Луны с Земли увидеть невозможно. Правда, благодаря тому, что движение Луны по эллиптической орбите происходит неравномерно (вблизи перигея он движется быстрее, вблизи апогея - медленнее), а вращение спутника вокруг собственной оси равномерное, можно увидеть небольшие участки западного и восточного краев обратной стороны Луны.
Это явление называют оптической либрацией по долготе . Благодаря наклону оси вращения Луны к плоскости земной орбиты (в среднем на 5 ° 09 ") можно увидеть краешки северной и южной зоны обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте).
Также существует физическая либрация , обусловленная колебанием Луны вокруг положения равновесия в результате смещения центра масс относительно его геометрического центра (центр масс Луны расположен примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле), а также в связи с действием приливных сил со стороны Земли.
Физическая либрация имеет величину 0,02° по долготе и 0,04° по широте. Вследствие всех видов либрации с Земли можно наблюдать примерно 59% лунной поверхности.
Явление оптической либрации открыл выдающийся итальянский ученый Галилео Галилей в 1635 году. Луна не самосветящееся тело. Видеть его можно только потому, что он отражает солнечный свет.
В процессе движения Луны угол между Землей, Луной и Солнцем изменяется, поэтому условия освещения поверхности Луны и условия ее наблюдения с поверхности Земли тоже меняются. Мы наблюдаем это явление в виде цикла фаз Луны. На данных иллюстрациях вы узнаете, какая Луна убывающая, а какая - растущая.
Новолуние - фаза, когда неосветлённая Луна находится между Землей и Солнцем. В это время он невидим для земного наблюдателя.
Полнолуние - фаза, когда Луна находится в противоположной точке своей орбиты и освещенное Солнцем полушарие видимо земному наблюдателю полностью.
Промежуточные фазы луны - положение Луны между новолунием и полнолунием - называют четвертями (первая и последняя). Период времени между двумя последовательными фазами составляет в среднем 29,530588 суток (708 ч. 44 мин. 3 с). Именно этот период - синодический (от греческого "σύνοδος" - сочетание, соединение) - и является одной из структурных частей календаря - месяцем.
Описанные выше закономерности в движении отнюдь не исчерпывают все характеристики и особенности Луны. Реальное движение Луны довольно сложно.
Основой современных расчетов движения Луны является теория Эрнеста Брауна (1866-1938), созданная на рубеже XIX-XX веков. Она предусматривает положение Луны на орбите с огромной точностью и учитывает многие факторы, которые влияют на движение Луны: сплюснутостью Земли, влияние Солнца, а также гравитационные нападки от планет и астероидов.
Погрешность в расчетах по теории Брауна не превышает 1 км за 50 лет! Уточняя положение теории Брауна, современная наука может рассчитывать движение Луны и проверять расчеты на практике с еще большей точностью.
Физические характеристики и строение Луны
Луна имеет почти шаровидную форму - она немного сплюснута вдоль полярной оси. Его экваториальный радиус равен 1738,14 км, что составляет 27,3% величины экваториального радиуса Земли. Полярный радиус равен 1735,97 км (27,3% величины полярного радиуса Земли).
Итак, среднее значение радиуса Луны - 1737,10 км (27,3% земного), а площадь поверхности примерно 3,793 х 10 7 км 2 (7,4% площади поверхности Земли).
Объем Луны равен 2,1958 х 10 10 км³ (2,0% объема Земли), а его масса 7,3477 х 10 22 кг (1,23% массы Земли). По данным спутников "Лунар Орбитер" создана гравитационная карта Луны и выявлены гравитационные аномалии - масконы - зоны повышенной плотности. Эти аномалии гораздо больше, чем на Земле.
Атмосфера Луны крайне разреженная. Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2,0 х 10 5 частиц / см 3 (для Земли этот показатель составляет 2,7 х 1019 частиц / см 3 - так называемое число Лошмидта), а после восхода Солнца увеличивается примерно в сто раз за счет дегазации почвы.
Разреженность атмосферы приводит к высокому перепаду температур на поверхности Луны (на экваторе от -170 °C перед восходом Солнца, до +120 °C в середине дня, на Луне длится 14,77 земных суток).
Благодаря малой теплопроводности почвы температура пород, залегающих на глубине 1 м, почти постоянная и равна -35 ° C. Несмотря на практическое отсутствие атмосферы, небо на Луне всегда чёрное, даже когда Солнце находится над горизонтом, и на нем всегда видно звезды. Лунная кора на обратной стороне толще, чем на видимой.
Максимальная ее толщина в окрестностях кратера Королев, выше средней примерно вдвое, а минимальная - под некоторыми крупными кратерами. Среднее же ее значение составляет, по разным оценкам, 30-50 км. Под корой находится мантия и небольшое двухслойное ядро.
Оболочка внутреннего ядра, радиусом 240 км, богатая железом, внешнее ядро состоит преимущественно из жидкого железа и имеет радиус примерно 300-330 км. Масса ядра составляет 2% массы Луны. Вокруг ядра расположен частично расплавленный магматический слой с радиусом примерно 480-500 км.
Рельеф Луны
Ландшафт Луны довольно интересный и разнообразный. Наука, изучающая строение поверхности Луны, называется Селенография. Большая часть поверхности Луны покрыта реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образовавшихся столкновениями с метеоритами.
Поверхность можно разделить на два типа: очень старая горная местность с большим количеством кратеров (материки) и относительно гладкие и молодые лунные моря. Лунные моря, которые занимают примерно 16% всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами. Эти кратеры были позже затоплены жидкой лавой.
Современная Селенография выделяет на поверхности Луны 22 моря, из них 2 расположены на невидимой с Земли поверхности Луны. Небольшие участки некоторых морей селенографы называют заливами, которых насчитывается 11, а еще более мелкие залитые лавой части поверхности Луны - озерами (их насчитывается 22, из них 2 находятся на невидимой с Земли части Луны) и болотами (их 3).
Международный Фестиваль «Звезды Нового Века» - 2015
Естественные науки (от 8 до 10 лет)
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
«Луна – искусственный спутник Земли?»
Нестеров Алекс, 8 лет
учащийся т/о «Лего-студия»
Руководитель работы:
Педагог т/о: «Лего-студия»
МБУ ДО ДТ «Вектор»
Когда я был еще маленьким, я очень любил смотреть мультфильмы про космос: «Астрономия для самых маленьких» Р. Саакаянца, развивающий мультфильм для детей от 2 до 12 лет «Астрономия для самых маленьких» из серии «Занимательные Уроки», «Обучающий мультфильм про космос для самых маленьких» проект от Бибигона и д. р. В этих мультиках говорилось, что Луна является естественным спутником Земли. А совсем недавно, мы с мамой смотрели документальный фильм, в котором говорилось, что Луна не является естественным спутником Земли. Мне стало интересно, что говорят ученые по этому поводу: является ли Луна естественным спутником Земли или есть другие предположения.
Цель моего исследования : узнать мнения разных ученых, подтверждающих, что Луна не является естественным спутником Земли.
Задача исследования : выяснить, какие предположения выдвигают ученые по поводу Луны.
В процессе исследования была выдвинута гипотеза :
Что Луна не является естественным спутником Земли, если:
Существуют предположения современных ученых о том, что Луна – это искусственный спутник Земли;
Существуют исследования современных ученых, подтверждающих, что Луна является каким-то иным объектом.
Предмет исследования : Луна.
Объекты исследования :
1. Научные труды о Луне;
2. Документальные фильмы о Луне.
Луна – это искусственный спутник Земли?
Первое предположение.
Сенсационную версию об искусственном происхождении Луны первыми выдвинули советские ученые Александр Щербаков и Михаил Васин. В 1968 году в газете «Комсомольская правда» они выпустили статью под названием: «Луна – искусственный спутник». На весь Советский Союз Щербаков и Васин заявили, что Луна имеет полую конструкцию внутри. И создана эта конструкция неизвестной нам цивилизацией. Иначе объяснить все странности земного спутника просто невозможно.
К гипотезе советских ученых о том, что Луна – искусственное небесное тело долгое время относились с большим подозрением. Но результаты геологических исследований разных годов подтвердили, Луна, действительно, может оказаться полой. И жизнь там может быть не снаружи, а внутри. Это удалось узнать благодаря нехитрому эксперименту. Во время очередной лунной миссии на земной спутник сбросили отработанную ступень ракеты, а затем с помощью специальных зондов отследили сейсмическую активность поверхности Луны. Астрономы хотели замерить амплитуду взрыва и диаметр кратера, чтобы просчитать плотность почвы. Но какого же было удивление, кода Луна загудела словно колокол.
Астроном Владимир Коваль рассказывает: «Ступени падали, потом они регистрировали удары метеоритов о поверхность Луны. И странным были то, что Луна долго гудела как колокол. Это продолжительное гудение говорило о том, что Луна пустая; что поверхность Луны – это броня, под которой скрывается космический корабль, на котором кто-то к нам прилетел и оставил ». Как заявил по поводу одного из таких экспериментов доктор Томас Пейн (директор НАСА – космического исследовательского центра того времени): «Луна гудела, как колокол. Остаточное звучание Луны длилось до 2 часов!»
Но если гипотеза М. Васина и А. Щербакова о том, что обитатели Луны живут под её поверхностью, имея там искусственную атмосферу, права, то логично предположить, что для выброса избыточного или отработанного газа потребуются вентиляционные устройства, и что во время таких выбросов вид лунной поверхности будет искажаться. (Вспомните марево над раскалённым в летний день асфальтом или дрожащий воздух над пылающим костром).
И действительно, среди десятков тысяч снимков лунной поверхности очень большой процент составляют именно такие «туманности и нечёткости».
Второе предположение.
19 июня 2009 года с космодрома на Мысе Канаверал (США) стартует ракета-носитель Атлас V. На борту ракеты космический зонд Элькрос, оснащенный суперсовременным оборудованием для изучения Луны. Спустя 3 суток после запуска зонд Элькрос достигает лунной орбиты. По ней он совершает 2 полных оборота вокруг Земли. После чего Элькрос запускает на Луну ракету. Ракета Центавр. Она весит 500 тонн. Удар приходится в самый центр лунного кратера Кадеус. Происходит мощнейший взрыв. Взрывная волна поднимает на поверхность многокилометровое облако пыли. Это глубинные минералы из недр Луны. Через 4 минуты подлетит исследовательский зонд Элькрос. Он погрузится прямо в облако лунной пыли. Сделает замеры уровня радиации и возьмет пробы микрочастиц. Благодаря новейшим технологиям космический зонд проведет мгновенный химический анализ этих микрочастиц. Полученные результаты отправит на Землю. Эти данные шокировали ученых. Теперь ученые практически уверены, что Луна – это искусственное небесное тело. А вот кто его создал, когда, а главное, зачем, все это человечеству еще предстоит узнать.
9 октября 2009 года зонд Элькрос отправил подробный отчет о составе лунного грунта. Из этого отчета следует, что в недрах Луны в огромных количествах ртуть, серебро, водород , но, самое главное, там есть вода. Ее части в замороженном состоянии присутствуют во всех пробах лунной пыли, поднятой из глубины кратера Кадеус. Специалисты НАСА подсчитали, что воды в недрах Луны содержатся не менее 10 %. Этого количества в полнее достаточно, чтобы человек мог жить на Луне автономно. Ведь эту воду при помощи специального оборудования можно легко превращать в пар, а взамен получать энергию, а главное, кислород.
Профессор биологических наук университета Браун Альберто Саал утверждает, кристаллы, которые отчетливо видны в горной породе – это кристаллы воды. Более того, Альберто Саал рассчитал, замороженной воды в лунном грунте в сотню раз больше, чем на Земле. Если растопить всю воду в лунном кратере Кадеус, то по объему получится больше, чем в великих озерах Северной Америки вместе взятых.
Третье предположение.
Ведь Луна не похожа ни на одно естественное небесное тело. Луна - это единственный спутник в солнечной системе, который вращается вокруг своей планеты, т. е. вокруг Земли, по идеально правильному кругу. Все остальные спутники Марса, Юпитера и Сатурна имеют орбиты в форме эллипса. Кроме того, период вращения Луны вокруг своей собственной оси полностью совпадает с периодом ее обращения вокруг нашей планеты. Именно поэтому с Земли всегда видна только одна сторона Луны, что происходит на обратной стороне Луны не видно никогда.
Кандидат технических наук Геннадий Заднепровский считает, что вращение Луны вокруг своей оси с исключительной точностью совпадает со временем ее оборота вокруг Земли. Поэтому мы наблюдаем только 59% поверхности Луны, а остальная - укрыта от взора землян. Довести вращение Луны вокруг совей оси до такой сверхточности так, чтобы она постоянно находилась одной стороной к Луне - это просто выходит за грани самых фантастических предположений о естественном происхождении нашего спутника.
Геннадий Заднепровский: «Если бы не было Луны, Земля бы вращалась с огромной скоростью. И сутки наши были бы порядка 6 часов. Вот эта высокая скорость вращения и нестабильность поведения Земли, привело бы к тому, что наши зима и лето носили бы очень жесткий характер. Практически неприемлемый для развития биологических форм жизни. Поэтому гравитационное состояние комплекса Земля – Луна играют чрезвычайную роль для многих аспектов эволюции жизни на Земле ».
Четвертое предположение.
Есть еще другая аномалия Луны: как так случилось, что Луна обладает правильным размером, который иногда позволяет ей полностью закрывать Солнце. Это происходит с точной периодичностью 63 раза в 100 лет во время солнечных затмений. Ведь будь у Луны диаметр чуть меньше, она бы закрывала половину или треть солнечного диска. Кроме того, чтобы солнечные затмения происходили, Луна должна находиться и на точно рассчитанном расстоянии от Земли. Расположись Луна чуть дальше, ей никогда бы не удалось в нужный момент затмить собой Солнце. Но самое удивительное, никаких астрономических подтверждений такому странному поведению нашего спутника нет. Ни гравитация, ни магнитное поле, ни космические лучи и солнечные ветры не могли на это повлиять. К тому же спутник других планет не способен затмевать собой солнце. Только наша планета Земля может похвастаться таким удивительным астрономическим явлением. Получается, либо это случайность, либо Луну специально кто-то так расположил.
Пятое предположение.
Получается, что Луна, действительно, может быть сложной технологической конструкцией. Если спутник Земли и, правда, полый внутри, то по законам физики о давно должен был разрушиться. При той плотности, которая имеет Луна – этот естественный спутник разлетелся бы на куски под действием притяжения Земли и собственной центробежной силы. Но этого не происходит. Почему? Эксперты считают, такое возможно только в одном случае, если изнутри земной спутник держит какая-то несущая конструкция или каркас, способный выдерживать любые нагрузки.
Также Геннадий Заднепровский говорит о том, что на Луне имеются огромные кратеры диаметром в 120 км. Интересно то, что глубина этих кратеров 3-4 км. Но при соударении такого метеорита способного создать такой огромный кратер, глубина должна была бы быть не меньше 50 км. А то, что глубина небольшая говорит о том, что Луна является чрезвычайно жестким телом, т. е. имеет внутренний каркас, изготовленный предположительно из титана, который обеспечивает устойчивость Луны и ее прочность при ударных столкновениях.
Академик, автор фундаментальных трудов по физике, биологии, истории Николай Левашов в своем интервью утверждает, что Луна – это искусственный объект. Почему? Потому что все кратеры на Луне вне зависимости от их диаметра одинаковой глубины. Все знают, упала маленькая бомба – маленький кратер, чем больше бомба, тем больше диаметр и глубже. Метеорит – это супербомбы. Когда метеорит падает с огромной скоростью, происходит мощный взрыв. И должно быть диаметр и глубина воронки пропорционально размеру этому метеориту. На Луне есть колоссальных размеров кратеры в диаметре до 10 км., а глубина у всех одинакова. Это говорит о том, что на глубине метеорит и другой объект сталкивается с такой материей, дальше которой он пройти не может. Есть такой природный материал? Нет.
Но если Луна действительно является искусственным спутником Земли, то как, когда и, главное, кто запустил ее на земную орбиту. Ведь согласно расчетам ученых, приблизительный возраст Луны не меньше 4,5 миллиардов лет. В это время наша цивилизация еще не начала зарождаться. Кроме того, на Земле в это время вообще не было условий для жизни. В прочем некоторые исследователи с этой версией не согласны. Они считают, что вполне возможно 4,5 миллиардов лет назад на нашей планете произошла страшная катастрофа. А до нее на планете не просто была жизнь, Земля была цветущим садом. Только населяя ее другая, неизвестная нам суперцивилизация. И в полнее возможно, представители той цивилизации активно осваивали космос и летали к дальним планетам. Если это так, то искусственный спутник - Луна могла служить в качестве перевалочной и испытательной базы для космической техники.
Одобряет Геннадий Заднепровский: «Безусловно, на Луне находятся гигантские комплексы, остатки которых наблюдаются на снимках, сделанными космическими аппаратами. Эти гигантские комплексы – промышленные, размером от 4 до 5 км. Плюс система тоннелей, которая пронизывает поверхность Луны. И, видимо, большинство этих промышленных комплексов сосредоточены в огромных полостях, либо в полой части, в полом центре Луны ».
Шестое предположение.
Николай Левашов свидетельствует: «… На видео можно наблюдать, как из северного полюса Луны вылетает космический корабль, очень быстро облетает вокруг Луны и входит в южный полюс Луны. Через что? Значит, там есть проход в Луну? Вошел и не появился больше ».
Президент Фонда темпоральных исследований, анализа и прогноза Павел Свиридов фиксирует, что, скорее всего, это какая-то база, которая работает в близости от нас и является очень удобной точкой наблюдения за развитием человеческой цивилизацией.
Это почти невероятно, но археологи всего мира до сих пор находят подтверждения тому, что такая суперцивилизация, способная строить космические корабли и запускать искусственные спутники на Земле, действительно, была.
В подтверждении того, что на Луне, действительно, раньше могли размещаться базы и полигоны для космической техники, на фотографиях лунной поверхности отчетливо видны странные архитектурные ансамбли. Многие эксперты считают, что эти лунные города не могли образоваться естественным путем. Ни удары комет, ни лунные ветры, ни даже гигантский астероид не способны создать такие сложные рисунки.
Ученый Карл Вольф доказывает, что некоторые лунные постройки явно отражены светоотражающим покрытием, другие мне напомнили водо-охладительные башни, некоторые строения были очень высоки и прямые с плоской крышей, другие, наоборот, низкие с круглой крышей, некоторые похожи на купола, некоторые на парники».
Американские астрономы обнаружили на Луне новые геологические разломы. Другими словами, ее поверхность как будто бы движется. Причем двигаются только отдельные литосферные плиты. Они сначала как будто отодвигаются, а потом возвращаются на прежнее место назад с точностью до миллиметра. Складывается ощущение, что двигающиеся пластины – это сложные механизмы огромного космического корабля. Исследователи уверены, что это может говорить о том, что Луна – это искусственное тело, внутри которого должна быть разумная жизнь. Исследователи предполагают, что внешняя оболочка Луны похожа на обшивку космического корабля.
Исследователь аномальных явлений Юрий Сенькин считает: «Вполне возможно, что это обитаемый космический огромных размеров аппарат, и он создан только для определенных условий: для эвакуации с планеты Земля всех существ как в ковчег, либо огромная лаборатория и база ».
В ходе моего исследования было подтверждено, что существуют предположения многих ученых, исследователей и специалистов о том, что Луна является искусственным спутником Земли, космическим кораблем огромных размеров с лабораториями и базами внутри, транспортной перевалочной станцией для полетов к другим планетам, ковчегом в случае эвакуации с Земли. Поэтому гипотеза нашло свое подтверждение, что Луна не является естественным спутником Земли.
Список Интернет-ресурсов:
1. Сайт «Земля. Хроники Жизни». Статья «Загадки Луны – факты, аномалии, тайны спутника Земли». - 2015г. (http://earth-chronicles. ru/news/2012-12-18-36370)
2. Сайт «Земля. Хроники Жизни». Статья «Неразгаданные тайны Луны». - 2015г. (http://earth-chronicles. ru/news/2013-02-18-39545)
3. Сайт «Крамола». Статья «Луна – искусственный спутник Земли». – 2014 г. (http://www. kramola. info/vesti/kosmos/luna-iskusstvennyj-sputnik-zemli)
4. Видео материал «День космических историй. Рожденные на Луне». – 2012 г. (http://www. /watch? v=68z5e8Rt2xQ)
5. Видео материал «Луна – искусственный спутник Земли». – 2013 г. (http://www. /watch? v=8Y0bQJAU6LE)
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.сайт/
Тульский государственный коммунально-строительный техникум
На тему: Луна как спутник Земли
Выполнил: студент группы Т 1-2
Андрианов А.И.
Проверила: Цибикова В.Г.
г. Тула 2012г.
Введение
Луна является попутчицей Земли в космическом пространстве. Это единственный естественный спутник и ближайшее к нам небесное тело. Среднее расстояние до Луны - 384000 километров. Ежемесячно Луна совершает полное путешествие вокруг Земли.
Она светится только светом, отраженным от Солнца, так что постоянно одна половина Луны, обращенная к Солнцу, освещена, а другая погружена во мрак. Какая часть освещенной половины Луны видна нам в данный момент, зависит от положения Луны на ее орбите вокруг Земли.
По мере движения Луны по орбите ее форма, как нам кажется, постепенно, но непрерывно меняется. Различные видимые формы Луны называются ее фазами. Полный цикл фаз заканчивается и начинает повторяться через каждые 29,53 суток.
луна спутник грунт затмение
Происхождение луны
О происхождение луны разработаны разные гипотезы. В конце XIX в. Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере ее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две части: большую - Землю и меньшую - Луну. Эта гипотеза объясняет малую плотность Луны, образованной из внешних слоев первоначальной массы. Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия.
Гипотеза захвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером, шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает, что Луна первоначально была малой планетой, которая при прохождении вблизи Земли в результате воздействия тяготения последней превратилась в спутник Земли. Вероятность такого события весьма мала, и, кроме того, в этом случае следовало бы ожидать большего различия земных и лунных пород.
Согласно третьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными - О.Ю. Шмидтом и его последователями в середине XX века, Луна и Земля образовались одновременно путем объединения и уплотнения большого роя мелких частиц. Но Луна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облака должно было разделиться с концентрацией тяжелых элементов в Земле. В связи с этим возникло предположение, что первой начала формироваться Земля, окруженная мощной атмосферой, обогащенной относительно летучими силикатами; при последующем охлаждении вещество этой атмосферы, из которых и образовалась Луна.
Последняя гипотеза на современном уровне знаний (70-е годы XX века) представляется наиболее предпочтительной. Не так давно возникла четвертая теория, которая и принята сейчас как наиболее правдоподобная. Это гипотеза гигантского столкновения. Основная идея состоит в том, что, когда планеты, которые мы видим теперь, только еще формировались, некое небесное тело величиной с Марс с огромной силой врезалось в молодую Землю под скользящим углом. При этом более легкие вещества наружных слоев Земли должны были бы оторваться от нее и разлететься в пространстве, образовав вокруг Земли кольцо из обломков, в то время как ядро Земли, состоящее из железа, сохранилось бы в целости. В конце концов, это кольцо из обломков слиплось, образовав Луну. Теория гигантского столкновения объясняет, почему Земля содержит большое количество железа, а на Луне его почти нет. Кроме того, из вещества, которое должно было превратиться в Луну, в результате этого столкновения выделилось много различных газов - в частности кислород.
Мифологическая история Луны
Луна в римской мифологии является богиней ночного света. Луна имела несколько святилищ, одно вместе с богом солнца. В египетской мифологии богиня луны - Тефнут и ее сестра Шу - одно из воплощений солнечного начала, были близнецами. В индоевропейской и балтийской мифологии широко распространен мотив ухаживания месяца за солнцем и их свадьбы: после свадьбы месяц покидает солнце, за что ему мстит бог-громовержец и разрубает месяц пополам. В другой мифологии месяц, живший на небе вместе со своей женой-солнцем, пошел на землю посмотреть, как живут люди. На земле за месяцем погналась Хоседэм (злое женское мифологическое существо). Месяц, торопливо возвращающийся к солнцу, только наполовину успело войти в его чум. Солнце схватило его за одну половину, а Хоседэм за другую и начали тянуть его в разные стороны, пока не разорвали пополам. Солнце пыталось потом оживить месяц, оставшийся без левой половины и тем самым без сердца, пробовало сделать ему сердце из угля, качало его в колыбели (шаманский способ воскрешения человека), но все было тщетно. Тогда солнце повелело месяцу, чтобы он светил ночью оставшейся у него половиной. В армянской мифологии Лусин («луна») - молодой юноша попросил у матери, державшей тесто, булочку. Рассерженная мать дала пощечину Лусину, от которой он взлетел на небо. До сих пор на его лице видны следы теста. По народным поверьям, фазы луны связаны с циклами жизни царя Лусина: новолуние - с его юностью, полнолуние - со зрелостью; когда луна убывает и появляется полумесяц, наступает старость Лусина, который затем уходит в рай (умирает). Из рая он возвращается возрожденным.
Известны также мифы о происхождении луны из частей тела (чаще всего из левого и правого глаза). У большинства народов мира есть особые Лунные мифы, объясняющие возникновение пятен на луне, чаще всего тем, что там находится особый человек («лунный человек» или «лунная женщина»). Божеству луны многие народы придают особое значение, считая, что оно дает необходимые элементы для всего живого.
Внутреннее строение луны
Структура недр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают на модели внутреннего строения данные о фигуре небесного тела и, особенно о характере распространения Р. - и S. - волн. Реальная фигура Луны, оказалась близкой к сферически равновесной, а из анализа гравитационного потенциала сделан вывод о том, что ее плотность несильно изменяется с глубиной, т.е. в отличие от Земли нет большой концентрации масс в центре.
Самый верхний слой представлен корой, толщина которой, определенная только в районах котловин, составляет 60 км. Весьма вероятно, что на обширных материковых площадях обратной стороны Луны кора приблизительно в 1,5 раза мощнее. Кора сложена изверженными кристаллическими горными породами - базальтами. Однако по своему минералогическому составу базальты материковых и морских районов имеют заметные отличия. В то время как наиболее древние материковые районы Луны преимущественно образованы светлой горной породой - анортозитами (почти целиком состоящими из среднего и основного плагиоклаза, с небольшими примесями пироксена, оливина, магнетита, титаномагнетита и др.), кристаллические породы лунных морей, подобно земным базальтам, сложены в основном плагиоклазами и моноклинными пироксенами (авгитами). Вероятно, они образовались при охлаждении магматического расплава на поверхности или вблизи нее. При этом, поскольку лунные базальты менее окислены, чем земные, это означает, что они кристаллизовались с меньшим отношением кислорода к металлу. У них, кроме того, наблюдается меньшее содержание некоторых летучих элементов и одновременно обогащенность многими тугоплавкими элементами по сравнению с земными породами. За счет примесей оливинов и особенно ильменита районы морей выглядят более темными, а плотность слагающих их пород выше, чем на материках.
Под корой расположена мантия, в которой, подобно земной, можно выделить верхнюю, среднюю и нижнюю. Толщина верхней мантии около 250 км, а средней примерно 500 км, и ее граница с нижней мантией расположена на глубине около 1000 км. До этого уровня скорости поперечных волн почти постоянны, и это означает, что вещество недр находится в твердом состоянии, представляя собой мощную и относительно холодную литосферу, в которой долго не затухают сейсмические колебания. На границе с нижней мантией температуры приближаются к температурам плавления, отсюда начинается сильное поглощение сейсмических волн. Эта область представляет собой лунную астеносферу.
В самом центре, по-видимому, находится небольшое жидкое ядро радиусом менее 350 километров, через которое не проходят поперечные волны. Ядро может быть железо-сульфидным либо железным; в последнем случае оно должно быть меньше, что лучше согласуется с оценками распределения плотности по глубине. Его масса, вероятно, не превышает 2 % от массы всей Луны. Температура в ядре зависит от его состава и, видимо, заключена в пределах 1300 - 1900 К. Нижней границе отвечает предположение об обогащенности тяжелой фракции лунного протовещества серой, преимущественно в виде сульфидов, и образовании ядра из эвтектики Fe - FeS с температурой плавления (слабо зависящей от давления) около 1300 К. С верхней границей лучше согласуется предположение об обогащенности протовещества Луны легкими металлами (Mg, Са, Na, Аl), входящими вместе с кремнием и кислородом в состав важнейших породообразующих минералов основных и ультраосновных пород - пироксенов и оливинов. Последнему предположению благоприятствует и пониженное содержание в Луне железа и никеля, на что указывает ее низкая средняя площадь.
Астронавты установили сейсмометры в четырех точках Луны. Эти приборы фиксируют очень слабые лунотрясения, не идущие ни в какое сравнение с нашими землетрясениями. Наблюдая в разных местах вибрации, вызванные одним и тем же лунотрясением, ученые могут сделать выводы о внутренней структуре Луны. Характер распространения волн лунотрясения показывает, что лунная кора имеет толщину от 60 до 100 км. Под ней лежит слой холодной, плотной породы толщиной в 1000 км. И, наконец, в глубине находится горячее ядро, отчасти расплавленное. Однако, в отличие от ядра Земли, оно почти не содержит железа, поэтому у Луны нет магнитного поля.
Форма луны
В некоторые дни Луна совсем не видна на небе. В другие дни она имеет вид узкого серпа, полукруга и полного круга. Луна подобно Земле является темным, непрозрачным круглым телом. Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь поверхности Луны составляет 3,8 * 10 7 км 2 , а объем 2,2 * 10 25 см 3 . Более детальное определение фигуры Луны затруднено тем, что на Луне, из за отсутствия океанов, нет явно выраженной уровненной поверхности по отношению к которой можно было бы определить высоты и глубины; кроме того, поскольку Луна повернута к Земле одной стороной, измерять с Земли радиусы точек поверхности видимого полушария Луны (кроме точек на самом краю лунною диска) представляется возможным лишь на основании слабого стереоскопического эффекта, обусловленного либрацией. Изучение либрации позволило оценить разность главных полуосей эллипсоида Луны. Полярная ось меньше экваториальной, направленной в сторону Земли, примерно на 700 м и меньше экваториальной оси, перпендикулярной направлению на Землю, на 400 м. Таким образом, Луна под влиянием приливных сил, немного вытянута в сторону Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений её искусственных спутников. Она в 81 раз меньше массы земли, что соответствует 7.35 *10 25 г. Средняя плотность Луны равна 3,34 г. см 3 (0.61 средней плотности Земли). Ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6 раз больше, чем на Земле, составляет 162.3 см. сек 2 и уменьшается на 0.187 см. сек 2 при подъеме на 1 километр. Первая космическая скорость 1680 м. сек, вторая 2375 м. сек. Вследствие малого притяжения Луна не смогла удержать вокруг себя газовой оболочки, а также воду в свободном состоянии.
Поверхность луны
Поверхность Луны довольно темная, ее альбедо равно 0.073, то есть она отражает в среднем лишь 7.3 % световых лучей Солнца. Визуальная звездная величина полной Луны на среднем расстоянии равна - 12.7; она посылает в полнолуние на Землю в 465 000 раз меньше света, чем Солнце. В зависимости от фаз, это количество света уменьшается гораздо быстрее, чем площадь освещенной части Луны, так что когда Луна находится в четверти, и мы видим половину ее диска светлой, она посылает нам не 50 %, а лишь 8 % света от полной Луны Показатель цвета лунного света равен + 1.2, то есть он заметно краснее солнечного. Луна вращается относительно Солнца с периодом, равным синодическому месяцу, поэтому день на Луне длится почти 1.5 сутки и столько же продолжается ночь. Не будучи защищена атмосферой, поверхность Луны нагревается днем до + 110 о С, а ночью остывает до -120° С, однако, как показали радионаблюдения, эти огромные колебания температуры проникают вглубь лишь на несколько дециметров вследствие чрезвычайно слабой теплопроводности поверхностных слоев. По той же причине и во время полных лунных затмений нагретая поверхность быстро охлаждается, хотя некоторые места дольше сохраняют тепло, вероятно, вследствие большой теплоемкости (так называемые “горячие пятна”).
Даже невооруженным глазом на Луне видны неправильные темноватые протяжённые пятна, которые были приняты за моря; название сохранилось, хотя и было установлено, что эти образования ничего общего с земными морями не имеют. Телескопические наблюдения, которым положил начало в 1610 Г. Галилей, позволили обнаружить гористое строение поверхности Луны. Выяснилось, что моря - это равнины более темного оттенка, чем другие области, иногда называемые континентальными (или материковыми), изобилующие горами, большинство которых имеет кольцеобразную форму (кратеры). Обширные светлые участки лунной поверхности, называемые материками, занимают около 60% видимого с Земли диска. Это неровные, гористые районы. Остальные 40% поверхности - моря, ровные гладкие области. Материки пересечены горными хребтами. Они расположены главным образом вдоль «побережий» морей. Наибольшая высота лунных гор достигает 9 км.
По многолетним наблюдениям были составлены подробные карты Луны. Первые такие карты издал в 1647 Я. Гевелий в Ланцете (Гданьск). Сохранив термин “моря”, он присвоил названия также и главнейшим лунным хребтам - под аналогичным земным образованием: Апеннины, Кавказ, Альпы. Дж. Риччоли в 1651 дал обширным темным низменностям фантастические названия: Океан Бурь, Море Кризисов, Море Спокойствия, Море Дождей и так далее, меньше примыкающие к морям темные области он назвал заливами, например, Залив Радуги, а небольшие неправильные пятна - болотами, например Болото Гнили. Отдельные горы, главным образом кольцеобразные, он назвал именами выдающихся ученых: Коперник, Кеплер, Тихо Браге и другими. Эти названия сохранились на лунных картах и поныне, причем добавлено много новых имен выдающихся людей, ученых более позднего времени. На картах обратной стороны Луны, составленных по наблюдениям, выполненным с космических зондов и искусственных спутников Луны, появились имена К.Э. Циолковского, С.П. Королева, Ю.А. Гагарина и других. Подробные и точные карты Луны были составлены по телескопическим наблюдениям в 19 веке немецкими астрономами И. Медлером, Й. Шмидтом и др. Карты составлялись в ортографической проекции для средней фазы либрации, то есть примерно такими, какой Луна видна с Земли. В конце 19 века начались фотографические наблюдения Луны.
В 1896-1910 большой атлас Луны был издан французскими астрономами М. Леви и П. Пьезе по фотографиям, полученным на Парижской обсерватории; позже фотографический альбом Луны издан Ликской обсерваторией в США, а в середине 20 века Дж. Койпер (США) составил несколько детальных атласов фотографий Луны, полученных на крупных телескопах разных астрономических обсерваторий. С помощью современных телескопов на Луне можно заметить, но не рассмотреть кратеры размером около 0,7 километров и трещины шириной в первые сотни метров.
Обратная сторона Луны имеет определенные отличия от стороны, обращенной к Земле. Низменные районы на обратной стороне Луны представляют собой не темные, а светлые области, и они, в отличие от обычных морей, были названы талассоидами (мореподобными). На видимой с Земли стороне низменности залиты темной лавой; на обратной стороне этого не произошло, за исключением отдельных участков. Пояс морей продолжается на обратной стороне талассоидами.
Несколько небольших темных областей (подобных обычным морям), найденных на обратной стороне, расположены в центре талассоидов.
Атмосферы на Луне нет. Небо над Луной всегда черное, даже среди дня, потому что для рассеивания солнечного света и образования голубого неба, как на Земле, необходим воздух, который там отсутствует. Звуковые волны в вакууме не распространяются, так что на Луне царит полная тишина. Погоды тоже нет; дождь, реки и лед не формируют лунного ландшафта, как это происходит на нашей планете.
В дневное время температура лунной поверхности под прямыми лучами Солнца поднимается значительно выше точки кипения воды. Чтобы защититься от невыносимой жары, люди, прибывшие на Луну для проведения исследований, носят специальные космические костюмы, внутри которых находится воздух и поддерживается привычные для человека физические параметры. А по ночам температура на Луне падает до 150 0 ниже точки замерзания воды.
Астрономические наблюдения указывают на пористый характер лунного поверхностного материала. Образцы доставленного на Землю лунного грунта похожи по составу на земные породы. Моря сложены из базальтов, континенты из анортозитов (силикатная порода, обогащенная окислами алюминия).
Встречается особый тип пород, обогащенных калием и редкоземельными элементами. Возраст лунных изверженных горных пород очень велик, их кристаллизация происходила четыре миллиарда лет назад, наиболее древние образцы имеют возраст 4,5 миллиарда лет. Характер лунной поверхности (наличие оплавленных частиц и обломков) свидетельствуют о непрерывной метеоритной бомбардировке, но скорость разрушения ею поверхности невелика, около 10 - 7 см/год.
Лунный грунт
Всюду, где совершали посадки космические аппараты, Луна покрыта так называемым реголитом. Это разнозернистый обломочно-пылевой слой толщиной от нескольких метров до нескольких десятков метров. Он возник в результате дробления, перемешивания и спекания лунных пород при падениях метеоритов и микрометеоритов. Вследствие воздействия солнечного ветра реголит насыщен нейтральными газами. Среди обломков реголита найдены частицы метеоритного вещества.
По радиоизотопам было установлено, что некоторые обломки на поверхности реголита находились на одном и том же месте десятки и сотни миллионов лет. Среди образцов, доставленных на Землю, встречаются породы двух типов: вулканические (лавы) и породы, возникшие за счет раздробления и расплавления лунных образований при падениях метеоритов. Основная масса вулканических пород сходна с земными базальтами. По-видимому, такими породами сложены все лунные моря. Кроме того, в лунном грунте встречаются обломки иных пород, сходных с земными и так называемым KREEP - порода, обогащенная калием, редкоземельными элементами и фосфором.
Очевидно, эти породы представляют собой обломки вещества лунных материков. “Луна-20” и “Аполлон-16”, совершившие посадки на лунных материках, привезли оттуда породы типа анортозитов. Все типы пород образовались в результате длительной эволюции в недрах Луны. По ряду признаков лунные породы отличаются от земных: в них очень мало воды, мало калия, натрия и других летучих элементов, в некоторых образцах очень много титана и железа.
Возраст этих пород, определяемый по соотношениям радиоактивных элементов, равен 3 - 4.5 млрд. лет, что соответствует древнейшим периодам развития Земли.
Возраст луны
Изучая радиоактивные вещества, содержащиеся в лунных породах, ученые сумели вычислить возраст Луны. Например, уран медленно превращается в свинец. В кусочке урана-238 половина атомов превращается в атомы свинца за 4,5 млрд. лет.
Таким образом, измерив пропорцию урана и свинца, содержащихся в породе, можно вычислить ее возраст: чем больше свинца, тем она старше. Камни на Луне стали твердыми около 4,4 млрд. лет назад. Луна сформировалась, по-видимому, незадолго до этого; ее наиболее вероятный возраст - около 4,65 млрд. лет. Это согласуется с возрастом метеоритов, а также с оценками возраста Солнца.
Фазы луны
Луна видна только в той части, куда падают солнечные лучи, либо лучи, отраженные Землей. Этим объясняются фазы Луны. Каждый месяц Луна, двигаясь по орбите, проходит между Землей и Солнцем и обращена к нам темной стороной, в это время происходит новолуние. Через 1 - 2 дня после этого на западной части неба появляется узкий яркий серп молодой Луны.
Остальная часть лунного диска бывает в это время слабо освещена Землей, повернутой к Луне своим дневным полушарием. Через 7 суток Луна отходит от Солнца на 90 0 , наступает первая четверть, когда освещена ровно половина диска Луны и терминатор, то есть линия раздела светлой и темной стороны, становится прямой - диаметром лунного диска. В последующие дни терминатор становится выпуклым, вид Луны приближается к светлому кругу и через 14 - 15 суток наступает полнолуние. На 22-е сутки наблюдается последняя четверть. Угловое расстояние Луны от солнца уменьшается, она опять становится серпом и через 29.5 суток вновь наступает новолуние. Промежуток между двумя последовательными новолуниями называется синодическим месяцем, имеющем среднюю продолжительность 29.5 суток.
Синодический месяц больше сидерического, так как Земля за это время проходит примерно 1 13 своей орбиты и Луна, чтобы вновь пройти между Землей и Солнцем, должна пройти дополнительно еще 1 13 часть своей орбиты, на что тратится немногим более 2 суток.
Если новолуние происходит вблизи одного из узлов лунной орбиты, происходит солнечное затмение, а полнолуние близ узла сопровождается лунным затмением. Легко наблюдаемая система фаз Луны послужила основой для ряда календарных систем.
Различные видимые формы Луны называются ее фазами. Полный цикл фаз заканчивается и начинает повторяться через каждые 29,59 суток.
Рельеф лунной поверхности
Граница дня и ночи на Луне называется терминатором, в это время лучше всего изучать рельеф Луны, потому что все неровности отбрасывают тень и их легко заметить.
Ещё во времена Галилей составляли карты видимой стороны Луны. Низменности, в которых нет ни капли воды назвали «морями», потому что они выглядят как темные пятна. Дно у этих низменностей практически ровное.
На Луне есть горные хребты. Их несколько и назвали их как земные (Альпы, Кавказ). Высота их до 9 км.
Есть кольцевые валы, до нескольких километров в высоту, которые окружают круглые равнины. Их называют цирками, их диаметр бывает до 200 км.
Такие кольцевые горы меньшие по размеру называют кратерами, которым дают названия в честь ученых. Существует гипотеза, что кратеры создаются тогда, когда метеориты ударяются о поверхность Луны.
Движение луны
Луна движется вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/сек по приблизительно эллиптической орбите в том же направлении, в котором движется подавляющее большинство других тел Солнечной системы, то есть против часовой стрелки, если смотреть на орбиту Луны со стороны Северного полюса мира.
Период обращения Луны вокруг Земли, так называемый сидерический месяц равен 27,321661 средних суток, но подвержен небольшим колебаниям и очень малому вековому сокращению. Эллиптическое движение представляет собой лишь грубое приближение, на него накладываются многие возмущения, обусловленные притяжением Солнца, планет и сплюснутостью Земли.
Главнейшие из этих возмущений, или неравенств, были открыты из наблюдений задолго до теоретического вывода их из закона всемирного тяготения. Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей, так что, строго говоря, следовало бы рассматривать движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землей.
Однако, поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно с Земли, гравитационная теория, которую разрабатывали многие крупнейшие ученые, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вокруг Земли.
Луна оказывает воздействие на Землю, которое выражается в приливах и отливах. Один и тот же элемент массы в центре Земли притягивается Луной слабее, чем на стороне, обращенной к Луне, и сильнее, чем на противоположной стороне.
В результате Земля, и в первую очередь водная оболочка Земли, слегка вытягивается в обе стороны вдоль линии, соединяющей ее с Луной.
Лунные затмения
Когда при движении вокруг Земли Луна попадает в конус земной тени, которую отбрасывает освещаемый Солнцем земной шар, происходит полное лунное затмение. Если же в тень Земли погружается лишь часть Луны, то происходит частичное затмение.
Полное лунное затмение может длится примерно 1,5 - 2 часа (столько времени, сколько требуется Луне. Чтобы пересечь конус земной тени). Его можно наблюдать со всего ночного полушария Земли, где Луна в Момент затмения находится над горизонтом. Поэтому в данной местности полные лунные затмения удается наблюдать значительно чаще солнечных.
Во время полного лунного затмения Луны лунный диск остается видимым, но он приобретает обычно темно-красный оттенок. Это явление объясняется преломлением солнечных лучей в земной атмосфере. Проходя через земную атмосферу, солнечные лучи рассеиваются и преломляются. Причем рассеивание в основном коротковолновое излучение (соответствующее синему и голубому участкам спектра, чем и обусловлен голубой цвет нашего дневного неба), а преломляется длинноволновое (соответствующее красному участку спектра). Преломляясь в земной атмосфере, длинноволновое солнечное излучение попадает в конус земной тени и освещает Луну.
Лунное затмение происходит, когда Луна бывает в полнолунии. Однако далеко не каждое полнолуние происходят лунные затмения. Дело в том, что плоскость, в которой Луна движется вокруг Земли, наклонена к плоскости эклиптики под углом примерно 5 ? . Чаще всего в году бывает два лунных затмения. В 1982 году было три полных лунных (это максимально возможное число затмений в год).
Еще древние астрономы заметили, что через определенный промежуток времени лунные и солнечные затмения повторяются в определенном порядке, этот промежуток времени называется саросом. Существование сароса объясняется закономерностями, наблюдаемыми в движении Луны. Сарос составляет 6585,35 суток (?18 лет 11дней). В течение каждого месяца происходит 28 лунных затмений. Однако в данном месте земли лунные затмения наблюдаются чаще, чем солнечные, так как лунные видны со всего ночного полушария Земли.
Зная продолжительность сароса, можно приближенно предсказывать время наступления затмений. В настоящее время разработаны очень точные методы предсказания затмений. Астрономы неоднократно помогали историкам уточнять даты исторических событий.
В прошлом необычный вид Луны и Солнца во время затмений приводили в ужас. Жрецы, зная о повторяемости этих явлений, использовали их для подчинения и устрашения людей, приписывая затмения сверхъестественным силам. Давно перестала быть тайной причина затмений. Наблюдения затмений позволяют ученым получать важные сведения об атмосферах Земли и Солнца, а также движении Луны.
Затмения в прежние времена
В древности затмения Солнца и Луны чрезвычайно интересовали людей. Философы Древней Греции были убеждены, что Земля является шаром, поскольку они заметили, что тень Земли, падающая на Луну, всегда имеет форму круга. Более того, они подсчитали, что Земля примерно втрое больше Луны, просто исходя из продолжительности затмений. Данные археологии позволяют предположить, что многие древние цивилизации пытались предсказывать затмения.
Результаты наблюдений в Стоунхендж, в Южной Англии, могли давать возможность людям позднего каменного века, 4000 лет назад, предсказывать некоторые затмения. Они умели вычислять время прихода летнего и зимнего солнцестояний. В Центральной Америке 1000 лет назад астрономы майя могли предсказывать затмения, выстраивая длинный ряд наблюдений и отыскивая повторяющиеся сочетания факторов. Почти одинаковые затмения повторяются каждые 54 года 34 дня.
Человек на луне
20 июля 1969 года, в 20:17:39 UTC командир экипажа Нил Армстронг и пилот Эдвин Олдрин посадили лунный модуль корабля в юго-западном районе Моря Спокойствия. Они оставались на поверхности Луны в течение 21 часа 36 минут и 21 секунды. Всё это время пилот командного модуля Майкл Коллинз ожидал их на окололунной орбите. Астронавты совершили один выход на лунную поверхность, который продолжался 2 часа 31 минуту 40 секунд. Первым человеком, ступившим на Луну, стал Нил Армстронг. Это произошло 21 июля, в 02:56:15 UTC. Через 15 минут к нему присоединился Олдрин.
Астронавты установили в месте посадки флаг США, разместили комплект научных приборов и собрали 21,55 кг образцов лунного грунта, которые были доставлены на Землю. После полёта члены экипажа и образцы лунной породы прошли строгий карантин, который не выявил никаких опасных для человека лунных микроорганизмов. Успешное выполнение программы полёта «Аполлона-11» означало достижение национальной цели, поставленной Президентом США Джоном Кеннеди в мае 1961 года -- до конца десятилетия осуществить высадку на Луну
Заключение
Луна могла бы стать прекрасной площадкой для проведения самых сложных наблюдений по всем разделам астрономии. Поэтому астрономы, скорее всего, станут первыми учеными, которые вернутся на Луну. Луна могла бы стать базовой станцией для исследований космоса за пределами ее орбиты. Благодаря небольшой силе лунного тяготения, запуск огромной космической станции с Луны был бы в 20 раз дешевле и легче, чем Земли. Вода и газы, пригодные для дыхания могли бы производиться на Луне, поскольку в лунных породах содержится водород и кислород. Богатые запасы алюминия, железа и кремния явились бы источником строительных материалов.
Лунная база была бы очень важна для дальнейших поисков ценного сырья, имеющегося на Луне, для решения различных инженерных задач и для космических исследований, проводимых в условиях Луны.
Во многих отношениях Луна была бы идеальным местом для обсерватории. Для проведения наблюдений за пределами атмосферы сейчас используются телескопы, летающие по орбите вокруг Земли, такие, как космический телескоп «Хаббл»; но телескопы на Луне намного превосходили бы их во всех отношениях. Приборы, находящиеся на обратной стороне Луны, защищены от отраженного Землей света, а медленное вращение Луны вокруг оси означает, что лунные ночи длятся в течение 14 наших суток. Это позволило бы астрономам вести непрерывные наблюдения какой-либо звезды или галактики значительно дольше, чем это возможно сейчас.
Загрязнение природной среды на Земле делает все более трудным наблюдение неба. Свет, исходящий от больших городов, дым и вулканические извержения загрязняют небо, а телевизионные станции создают помехи для радиоастрономии. К тому же с Земли нельзя производить наблюдения инфракрасного, ультрафиолетового и рентгеновского излучений. Следующим важным шагом в изучении Вселенной могло бы быть создание научного поселения на Луне.
Список используемой литературы
1. Большая Советская энциклопедия;
2. Болдуин Р. Что мы знаем о Луне. М., “Мир”, 1967 г. ;
3. Уиппл Ф. Земля, Луна и планеты. М., «Наука», 1967 г.;
4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0
Размещено на сайт
Подобные документы
Сущность видимого движения Луны. Солнечные и лунные затмения. Ближайшее к Земле небесное тело и её естественный спутник. Характеристика поверхности Луны, происхождение грунта и сейсмические методы исследования. Взаимосвязь между Луной и приливами.
презентация , добавлен 13.11.2013
Луна в мифологии народов мира. Содержание теорий, объясняющих формирование земного спутника. Строение коры Луны, характеристика ее атмосферы и состав горных пород. Особенности рельефа лунной поверхности, основные фазы Луны и история ее исследования.
реферат , добавлен 21.10.2011
Гипотеза о возникновении Луны – естественного спутника Земли, краткая история ее исследования, основные физические данные о ней. Связь фаз Луны с её положением относительно Солнца и Земли. Лунные кратера, моря и океаны. Внутреннее строение спутника.
презентация , добавлен 07.12.2011
Особенности вида Земли с Луны. Причины возникновения кратеров (районов с неровным ландшафтом и горными хребтами) на поверхности Луны - падения метеоритов и вулканические извержения. Функция советских автоматических станций "Луна–16", "Луна–20", "Луна–24".
презентация , добавлен 15.09.2010
Характеристика Луны с точки зрения единственного естественного спутника Земли, второго по яркости объекта на земном небосводе. Сущность полнолуния, затмения, либрации, геологии Луны. Лунные моря как обширные, залитые некогда базальтовой лавой низины.
презентация , добавлен 20.11.2011
Луна - космический спутник Земли, строение: кора, мантии (астеносферы), ядро. Минералогический состав лунных пород; атмосфера, гравитационное поле. Характеристика поверхности Луны, особенности и происхождение грунта; сейсмические методы исследования.
презентация , добавлен 25.09.2011
Гипотеза гигантского столкновения Земли с Тейей. Движение Луны вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/сек по приблизительно эллиптической орбите. Продолжительность полной смены фаз. Внутреннее строение Луны, приливы и отливы, причины землетрясений.
отчет по практике , добавлен 16.04.2015
Исследования естественного спутника Земли - Луны: докосмический этап, изучение автоматами и людьми. путешествия от Жуля Верна, физиков и астрономов до аппаратов серий "Луна", "Сервейер". Исследования роботов-луноходов, высадка людей. Магнитная аномалия.
дипломная работа , добавлен 14.07.2008
Общие сведения о Луне, особенности ее поверхности. Лунные моря - огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Вращение Луны вокруг своей оси и Земли. Причины солнечного затмения.
презентация , добавлен 22.03.2015
Составление трехмерных карт поверхности Луны по программе NASA World Wind. Этапы поиска воды на естественном космическом спутнике Земли, алгоритмы обработки информации. База данных информационной справочной системы номенклатуры лунных образований.
