Uvod

Vsak od nas rad gleda Luno. Nekaterim ta skrivnostna nočna lučka prebudi romantične sanje, druge, nasprotno, naredi žalostne in melanholične. Vsekakor pa naša najbližja soseda Luna nikogar ne pusti ravnodušnega. In to je naravno: ni zaman, da pravijo, da živimo v sublunarnem svetu. Zanimalo me je, ali Luna vpliva na vse nas Zemljane. Kako je naše zdravje, razpoloženje, vedenje in čustva, uspeh naših vsakodnevnih zadev odvisen od Lune.

Namen mojega dela je dokazati, da smo vsi ljudje odvisni od Lune. Za dosego cilja je potrebno rešiti naslednje naloge:

• 1. označiti Luno kot edini naravni satelit Zemlje;
• 2. opisati človekovo raziskovanje Lune;
• 3. raziskovanje vpliva Lune na človeško telo in zdravje;
• 4. opraviti anketo med učenci 2.A in 2.B razreda in ugotoviti, katera vrsta energije (energija Sonca ali energija Lune) pri njih prevladuje;

Aktualnost teme je v tem, da če želimo biti zdravi in ​​srečni, moramo telesu le povrniti sposobnost življenja v sožitju z naravo. Lunini ritmi so za nas Zemljane odraz ritmov vesolja.

Raziskovalni metodi, ki ju uporabljam pri svojem delu, sta anketna metoda, statistična metoda.

Delo je sestavljeno iz uvoda, dveh poglavij, zaključka, seznama literature in dodatka.

Luna je naravni satelit Zemlje

Vsak predmet, naraven ali umeten, ki kroži okoli planeta, se imenuje njegov satelit.

Luna (iz latinščine Luna) je edini naravni satelit Zemlje. Je drugi najsvetlejši objekt na zemeljskem nebu za Soncem in peti največji naravni satelit v sončnem sistemu.

Luna je morda edino nebesno telo, o katerem že od pradavnine nihče ni dvomil, da se giblje okoli Zemlje.

To majhno vesoljsko telo (4-krat manjšega premera od Zemlje) nima atmosfere, vremenske razmere se na njem ne spreminjajo in ni življenja.

Povprečna razdalja od Zemlje do Lune je 384 tisoč km. Premer Lune je 3474 km, malo več kot četrtina premera Zemlje. V skladu s tem je prostornina Lune le 2% prostornine Zemlje. Zaradi manjše mase je gravitacijska sila na Luni 6-krat manjša kot na Zemlji. Obhodna doba Lune okoli Zemlje je 27,3 dni.

Luna je vedno obrnjena proti Zemlji z isto stranjo, tako imenovano vidno poloblo. Hrbtna stran (njegova druga polobla) ni vidna z Zemlje. To se zgodi zato, ker luna naredi en obrat okoli Zemlje v natanko enakem času, kot je potreben za en obrat okoli lastne osi. Le s pomočjo vesoljskih raziskav je postalo mogoče videti, kaj je na zadnji strani Lune.

Na ozadju absolutne črnine nočnega neba sije Luna, ki je po svetlosti na zemeljskem nebu druga za Soncem. Res je, da svetloba, ki izhaja iz nje, ni lunarna, ampak sončna, saj Luna sama ne oddaja svetlobe, ampak le odbija sončne žarke, ki padajo nanjo, in jih odbija le 7%, kar pomeni, da je lunina površina zelo temna. . "Nebo" nad Luno je črno tako "dan" kot "noč". Luna nima ozračja, ki bi razpršilo sončno svetlobo in ustvarilo modro nebo. Odsotnost atmosfere izključuje prisotnost zvokov.

Naravni satelit naša rodna zemlja - Luna- pritegne pozornost ljudi že v prazgodovini. Sodobna astronomska znanost pozna veliko več zanimivih dejstev o Luni kot naši predniki. Povedali vam bomo o značilnosti lune, lunine faze in relief zemeljskega satelita.

Luna- naravni satelit Zemlje, drugi najsvetlejši objekt na zemeljskem nebu za Soncem in najbližji naravni satelit planetov, peti največji med njimi (za Jupitrovimi sateliti, kot so Io, Ganimed, Kalisto in Saturnov satelit Titan) .

Stari Rimljani so Luno imenovali enako kot mi (lat. Luna). Ime izhaja iz indoevropskega korena "louksnā" - lahka, sijoča. V helenistični dobi starogrške civilizacije se je naš satelit imenoval Selene (starogrško "Σελήνη"), stari Egipčani pa Yah.

Ta članek vsebuje največ zanimiva astronomska dejstva o Luni, njegove faze, relief in struktura.

Planetarne značilnosti Lune

• Polmer = 1,738 km
• Velika polos orbite = 384.400 km
• Orbitalna doba = 27,321661 dni
• Orbitalna ekscentričnost = 0,0549
• Orbitalni naklon ekvatorja = 5,16
• Temperatura površine = -160° do +120°C
• Dan = 708 ur
• Oddaljenost od Zemlje = 384400 km

Značilnosti orbitalnega gibanja Lune

Že od antičnih časov so ljudje poskušali opisati in razložiti Gibanje lune, vsakič z uporabo natančnejših teorij. Najbližje realnosti lahko štejemo, da se Luna giblje po eliptični orbiti.

Najkrajša razdalja med središčema Zemlje in Lune je 356.410 km(v perigeju), največji - 406.740 km (v apogeju). Povprečna razdalja med središčema Zemlje in Lune je 384.400 km. Svetlobni žarek prepotuje to razdaljo v 1,28 s.

Najhitrejša medplanetarna sonda v zgodovini človeštva New Horizons, ki je nedavno letela mimo Plutona, je pot do Lunine orbite 19. januarja 2006 preletela v 8 urah 35 minutah.

čeprav Luna se vrti okoli svoje osi, vedno je obrnjena proti Zemlji z isto stranjo. To je zato, ker Luna glede na zvezde naredi en obrat okoli svoje osi v istem času kot en obrat okoli Zemlje – v povprečju v 27,321582 dni (27 dni 7 ur 43 minut 5 s).

To obdobje revolucije se imenuje sideralno (iz latinskega "Sidus" - zvezda; rodilnik: sideris). In ker smeri obeh vrtenj sovpadata, je z Zemlje nemogoče videti nasprotno stran Lune. Res je, ker je gibanje Lune vzdolž njene eliptične orbite neenakomerno (v bližini perigeja se premika hitreje, blizu apogeja se premika počasneje), vrtenje satelita okoli lastne osi pa je enakomerno, lahko vidite majhne odseke zahodnega in vzhodnega roba oddaljene strani Lune.

Ta pojav se imenuje optična libracija v zemljepisni dolžini. Zaradi naklona osi vrtenja Lune glede na ravnino Zemljine orbite (v povprečju za 5 ° 09 ") so vidni robovi severne in južne cone oddaljene strani Lune (optična libracija v zemljepisni širini) .

Je tudi fizična libracija, ki nastane zaradi nihanja Lune okoli ravnotežnega položaja zaradi premika središča mase glede na njeno geometrijsko središče (središče mase Lune se nahaja približno 2 km od geometrijskega središča proti Zemlji), pa tudi zaradi delovanja plimskih sil z Zemlje.

Fizična libracija ima magnitudo 0,02° po zemljepisni dolžini in 0,04° po zemljepisni širini. Zaradi vseh vrst libracije je mogoče z Zemlje opazovati približno 59 % lunine površine.

Pojav optične libracije je leta 1635 odkril izjemni italijanski znanstvenik Galileo Galilei. Luna ni samosvetleče telo. Vidite ga lahko samo zato, ker odbija sončno svetlobo.

Z gibanjem Lune se spreminja kot med Zemljo, Luno in Soncem, zato se spreminjajo tudi pogoji osvetlitve Luninega površja in pogoji za opazovanje z Zemljinega površja. Ta pojav opazujemo v obliki cikla luninih men. Na teh ilustracijah boste izvedeli, katera Luna pada in katera narašča.

Nova luna- faza, ko je temna Luna med Zemljo in Soncem. V tem času je neviden zemeljskemu opazovalcu.

Polna luna- faza, ko je Luna na nasprotni točki svoje orbite in je polobla, ki jo osvetljuje Sonce, popolnoma vidna zemeljskemu opazovalcu.

Vmesne faze lune- položaj Lune med mlajem in polno luno imenujemo četrti (prva in zadnja). Časovno obdobje med dvema zaporednima fazama je v povprečju 29,530588 dni (708 ur 44 minut 3 sekunde). Prav to obdobje - sinodično (iz grščine "σύνοδος" - kombinacija, povezava) - je eden od strukturnih delov koledarja - meseca.

Zgoraj opisani vzorci gibanja še zdaleč ne izčrpajo vseh lastnosti in značilnosti Lune. Dejansko gibanje Lune je precej zapleteno.

Osnova sodobnih izračunov gibanja Lune je teorija Ernesta Browna (1866-1938), ki je nastala na prelomu 19. in 20. stoletja. Z veliko natančnostjo napoveduje položaj Lune v orbiti in upošteva številne dejavnike, ki vplivajo na gibanje Lune: sploščenost Zemlje, vpliv Sonca, pa tudi gravitacijske napade planetov in asteroidov.

Napaka v izračunih po Brownovi teoriji ne preseže 1 km v 50 letih! S pojasnitvijo stališča Brownove teorije lahko sodobna znanost izračuna gibanje Lune in izračune še z večjo natančnostjo preizkusi v praksi.

Fizične lastnosti in zgradba Lune

Luna je skoraj sferične oblike- je rahlo sploščen vzdolž polarne osi. Njen ekvatorialni polmer je 1738,14 km, kar je 27,3 % ekvatorialnega radija Zemlje. Polarni radij je 1735,97 km (27,3 % zemeljskega polarnega radija).

Torej je povprečni polmer Lune 1737,10 km (27,3% Zemljinega), površina pa približno 3,793 x 10 7 km 2 (7,4% Zemljine površine).

Prostornina Lune je 2,1958 x 10 10 km³ (2,0 % prostornine Zemlje), njena masa pa 7,3477 x 10 22 kg (1,23 % Zemljine mase). S pomočjo podatkov satelitov Lunar Orbiter je bila izdelana gravitacijska karta Lune in identificirane gravitacijske anomalije – maskoni – cone povečane gostote. Te anomalije so veliko večje kot na Zemlji.

Lunino ozračje je izjemno tanko. Ko površina ni osvetljena s Soncem, vsebnost plina nad njo ne presega 2,0 x 10 5 delcev / cm 3 (za Zemljo je ta številka 2,7 x 10 19 delcev / cm 3 - tako imenovano Loschmidtovo število), po sončnem vzhodu pa se poveča približno stokrat zaradi razplinjevanja tal.

Redkost atmosfere povzroča visoko temperaturno razliko na Luninem površju (na ekvatorju od -170 °C pred sončnim vzhodom do +120 °C sredi dneva; na Luni traja 14,77 zemeljskih dni).

Zaradi nizke toplotne prevodnosti tal je temperatura kamnin, ki se nahajajo na globini 1 m, skoraj konstantna in enaka -35 ° C. Kljub dejanski odsotnosti ozračja je nebo na Luni vedno črno, celo ko je Sonce nad obzorjem in so na njem vedno vidne zvezde. Lunina skorja na oddaljeni strani je debelejša kot na vidni strani.

Njegova največja debelina v bližini kraterja Korolev je približno dvakrat večja od povprečja, najmanjša debelina pa je pod nekaterimi velikimi kraterji. Njegova povprečna vrednost je po različnih ocenah 30-50 km. Pod skorjo je plašč in majhno dvoslojno jedro.

Lupina notranjega jedra s polmerom 240 km je bogata z železom, zunanje jedro pa je sestavljeno predvsem iz tekočega železa in ima polmer približno 300-330 km. Masa jedra je 2% mase Lune. Okoli jedra je delno staljena magmatska plast s polmerom približno 480-500 km.

Relief lune

Pokrajina Lune je precej zanimiva in raznolika. Veda, ki proučuje zgradbo Lunine površine, se imenuje selenografija. Velik del Luninega površja je pokrit z regolitom, mešanico drobnega prahu in kamnitih ostankov, ki so nastali zaradi trka meteorita.

Površje lahko razdelimo na dva tipa: zelo star gorat teren s številnimi kraterji (celinami) in razmeroma gladko in mlado lunino marijo. Lunarne marije, ki zavzemajo približno 16% celotne površine Lune, so ogromni kraterji, ki nastanejo zaradi trkov z nebesnimi telesi. Te kraterje je pozneje zalila tekoča lava.

Sodobna selenografija identificira 22 morij na površini Lune, od katerih se 2 nahajata na površini Lune, nevidni z Zemlje. Selenografi imenujejo majhne predele nekaterih morij zalivi, teh je 11, še manjše z lavo napolnjene dele Luninega površja pa so jezera (teh je 22, od tega 2 na delu Lune, ki je neviden z Zemlje). in močvirja (od tega 3).

Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.site/

Državna komunalna in gradbena šola Tula

Na temo: Lunakot zemeljski satelit

Izpolnila: dijak skupine T 1-2

Andrianov A.I.

Preveril: Tsibikova V.G.

Tula 2012

Uvod

Luna je Zemljina spremljevalka v vesolju. To je edini naravni satelit in nam najbližje nebesno telo. Povprečna razdalja do Lune je 384.000 kilometrov. Vsak mesec Luna opravi popolno pot okoli Zemlje.

Sveti le s svetlobo, ki se odbija od Sonca, tako da je nenehno ena polovica Lune, obrnjena proti Soncu, osvetljena, druga pa je potopljena v temo. Kolikšen del osvetljene polovice Lune nam je v danem trenutku viden, je odvisno od položaja Lune na njeni orbiti okoli Zemlje.

Ko se Luna premika skozi svojo orbito, se nam zdi, da se njena oblika postopoma, a nenehno spreminja. Različne vidne oblike Lune imenujemo njene faze. Celoten cikel faz se konča in se začne ponavljati vsakih 29,53 dni.

lunin satelit talni mrk

Izvor lune

Razvite so bile različne hipoteze o izvoru lune. Ob koncu 19. stol. J. Darwin je postavil hipotezo, po kateri sta Luna in Zemlja prvotno sestavljali eno skupno staljeno maso, katere hitrost vrtenja se je povečevala, ko se je ohlajala in krčila; posledično je bila ta masa raztrgana na dva dela: večji - Zemlja in manjši - Luna. Ta hipoteza pojasnjuje nizko gostoto Lune, ki je nastala iz zunanjih plasti prvotne mase. Vendar pa naleti na resne ugovore z vidika mehanizma takega procesa; Poleg tega obstajajo pomembne geokemične razlike med kamninami lupine Zemlje in lunarnimi kamninami.

Hipoteza zajetja, ki so jo razvili nemški znanstvenik K. Weizsäcker, švedski znanstvenik H. Alfven in ameriški znanstvenik G. Urey, nakazuje, da je bila Luna prvotno majhen planet, ki je ob prehodu blizu Zemlje zaradi pod vplivom gravitacije slednjega spremenila v Zemljin satelit. Verjetnost takega dogodka je zelo majhna, poleg tega pa bi v tem primeru pričakovali večjo razliko med zemeljskimi in luninimi kamni.

Po tretji hipotezi, ki so jo razvili sovjetski znanstveniki - O.Yu. Schmidta in njegovih privržencev sredi 20. stoletja sta Luna in Zemlja nastali sočasno z združevanjem in stiskanjem velikega roja majhnih delcev. Toda Luna kot celota ima nižjo gostoto kot Zemlja, zato bi se snov protoplanetarnega oblaka morala razdeliti s koncentracijo težkih elementov v Zemlji. V zvezi s tem se je pojavila domneva, da je najprej začela nastajati Zemlja, obdana z močno atmosfero, obogateno z razmeroma hlapljivimi silikati; s kasnejšim ohlajanjem snov te atmosfere, iz katere je nastala Luna.

Zadnja hipoteza se na trenutni ravni znanja (70. leta 20. stoletja) zdi najbolj zaželena. Nedolgo nazaj se je pojavila četrta teorija, ki je danes sprejeta kot najbolj verjetna. To je hipoteza o velikanskem vplivu. Osnovna zamisel je, da ko so planeti, ki jih vidimo zdaj, šele nastajali, je nebesno telo velikosti Marsa z ogromno silo pod nagibnim kotom trčilo v mlado Zemljo. V tem primeru bi se morale lažje snovi zunanjih plasti Zemlje odtrgati od nje in se razpršiti v vesolju ter oblikovati obroč drobcev okoli Zemlje, jedro Zemlje, sestavljeno iz železa, pa bi ostalo nedotaknjeno. Sčasoma se je ta obroč ostankov zlil skupaj in oblikoval Luno. Teorija velikanskega udarca pojasnjuje, zakaj Zemlja vsebuje velike količine železa, Luna pa skoraj nič. Poleg tega se je iz materiala, ki naj bi se spremenil v Luno, zaradi tega trka sprostilo veliko različnih plinov - predvsem kisika.

Mitološka zgodovina lune

Luna je v rimski mitologiji boginja nočne svetlobe. Luna je imela več svetišč, eno skupaj z bogom sonca. V egipčanski mitologiji sta bili boginja lune Tefnut in njena sestra Shu, ena od inkarnacij sončnega principa, dvojčici. V indoevropski in baltski mitologiji je razširjen motiv meseca, ki dvori soncu in njune poroke: po poroki mesec zapusti sonce, za kar se mu bog gromovnik maščuje in mesec preseka na pol. V drugi mitologiji je mesec, ki je živel na nebu s svojo ženo soncem, prišel na zemljo, da bi videl, kako ljudje živijo. Na zemlji je mesec preganjal Hosedem (zlobno žensko mitološko bitje). Luna, ki se je naglo vračala k soncu, je le napol uspela vstopiti v svoj prijatelj. Sonce ga je zgrabilo za eno polovico, Hosedem pa za drugo in ga začelo vleči v različne smeri, dokler ga nista razpolovila. Sonce je nato skušalo oživiti mesec, ki je ostal brez leve polovice in s tem brez srca, mu poskušalo narediti srce iz premoga, ga zibalo v zibelki (šamanski način obujanja človeka), a vse je bilo. zaman. Potem je sonce ukazalo mesecu, naj ponoči sveti s svojo preostalo polovico. V armenski mitologiji Lusin (»luna«) je mladenič svojo mamo, ki je držala testo, prosil za žemljo. Jezna mati je Lusina udarila v obraz, od katerega je odletel v nebo. Sledi testa so še vidne na njegovem obrazu. Po ljudskem prepričanju so faze lune povezane s cikli življenja kralja Lusina: nova luna - z njegovo mladostjo, polna luna - z zrelostjo; ko luna pojenja in se pojavi polmesec, se Lusin postara in nato odide v nebesa (umre). Iz raja se vrne prerojen.

Obstajajo tudi miti o nastanku lune iz delov telesa (najpogosteje iz levega in desnega očesa). Večina ljudstev sveta ima posebne lunarne mite, ki pojasnjujejo nastanek peg na luni, najpogosteje s tem, da je tam posebna oseba (»moški moški« ali »ženska na luni«). Mnoga ljudstva pripisujejo poseben pomen božanstvu lune, saj verjamejo, da zagotavlja potrebne elemente za vsa živa bitja.

Notranja zgradba lune

Struktura lunarne notranjosti je določena tudi ob upoštevanju omejitev, ki jih podatki o figuri nebesnega telesa in zlasti o naravi širjenja R. in S. valov nalagajo na modele notranje strukture. Izkazalo se je, da je prava figura Lune blizu sferičnega ravnovesja, iz analize gravitacijskega potenciala pa je bilo ugotovljeno, da se njena gostota z globino ne spreminja veliko, tj. za razliko od Zemlje v središču ni velike koncentracije mas.

Najvišjo plast predstavlja skorja, katere debelina, določena samo na območjih kotlin, znaša 60 km. Zelo verjetno je, da je na obsežnih kontinentalnih območjih oddaljene strani Lune skorja približno 1,5-krat debelejša. Skorja je sestavljena iz magmatskih kristalnih kamnin - bazaltov. Vendar pa imajo bazalti celinskih in morskih območij opazne razlike v svoji mineraloški sestavi. Medtem ko so najstarejše celinske regije Lune pretežno sestavljene iz lahkih kamnin - anortozitov (skoraj v celoti sestavljenih iz vmesnega in bazičnega plagioklaza, z majhnimi primesmi piroksena, olivina, magnetita, titanomagnetita itd.), Kristalne kamnine luninih morij, kot terestrični bazalti, sestavljeni predvsem iz plagioklaza in monoklinskih piroksenov (avgitov). Verjetno so nastali, ko se je magmatska talina ohladila na površini ali blizu nje. Ker pa so lunarni bazalti manj oksidirani kot zemeljski, to pomeni, da so kristalizirali z nižjim razmerjem med kisikom in kovino. Poleg tega imajo nižjo vsebnost nekaterih hlapnih elementov, hkrati pa so v primerjavi s kopenskimi kamninami obogatene s številnimi ognjevzdržnimi elementi. Zaradi primesi olivina in predvsem ilmenita so morska območja videti temnejša, gostota kamnin, ki jih sestavljajo, pa večja kot na celinah.

Pod skorjo je plašč, ki ga tako kot zemeljskega delimo na zgornji, srednji in spodnji. Debelina zgornjega plašča je približno 250 km, srednjega pa približno 500 km, njegova meja s spodnjim plaščem pa se nahaja na globini približno 1000 km. Do tega nivoja so hitrosti transverzalnih valov skoraj konstantne, kar pomeni, da je substanca podzemlja v trdnem stanju, ki predstavlja debelo in razmeroma hladno litosfero, v kateri seizmična nihanja dolgo ne zamrejo. Na meji s spodnjim plaščem se temperature približajo temperaturam taljenja in od tu se začne močna absorpcija potresnih valov. To območje je lunarna astenosfera.

Zdi se, da je v samem središču majhno tekoče jedro s polmerom manj kot 350 kilometrov, skozi katerega prečni valovi ne prehajajo. Jedro je lahko železov sulfid ali železo; v slednjem primeru bi moral biti manjši, kar se bolje ujema z ocenami porazdelitve gostote po globini. Njegova masa verjetno ne presega 2% mase celotne Lune. Temperatura v jedru je odvisna od njegove sestave in očitno leži v območju 1300 - 1900 K. Spodnja meja ustreza predpostavki, da je težka frakcija lunarnega pramateriala obogatena z žveplom, predvsem v obliki sulfidov, in nastanek jedra iz evtektika Fe - FeS s tališčem (šibko odvisno od tlaka) okoli 1300 K. Zgornja meja je bolj skladna s predpostavko, da je lunin pramaterial obogaten z lahkimi kovinami (Mg, Ca, Na, Al ), ki so skupaj s silicijem in kisikom vključeni v sestavo najpomembnejših kamninotvornih mineralov bazičnih in ultrabazičnih kamnin - piroksenov in olivinov. Slednji domnevi je v prid tudi nizka vsebnost železa in niklja v Luni, na kar kaže njena nizka povprečna površina.

Astronavti so seizmometre namestili na štiri točke na Luni. Ti instrumenti beležijo zelo šibke lunotrese, ki se ne morejo primerjati z našimi potresi. Z opazovanjem tresljajev, ki jih povzroči isti lunin potres na različnih mestih, lahko znanstveniki sklepajo o notranji strukturi Lune. Narava širjenja valov luninega potresa kaže, da ima lunarna skorja debelino od 60 do 100 km. Pod njo leži 1000 km debela plast mrzle, goste kamnine. In končno, v globinah je vroče jedro, delno staljeno. Vendar za razliko od Zemljinega jedra skoraj ne vsebuje železa, zato Luna nima magnetnega polja.

Oblika lune

Nekatere dni Luna na nebu sploh ni vidna. V drugih dneh je videti kot ozek srp, polkrog in poln krog. Luna je tako kot Zemlja temno, neprozorno okroglo telo. Oblika Lune je zelo blizu krogle s polmerom 1737 km, kar je enako 0,2724 ekvatorialnega polmera Zemlje. Površina Lune je 3,8 * 10 7 km 2, prostornina pa 2,2 * 10 25 cm 3. Natančnejšo določitev Luninega lika otežuje dejstvo, da na Luni zaradi odsotnosti oceanov ni jasno izražene ravne površine, glede na katero bi lahko določili višine in globine; poleg tega, ker je Luna z eno stranjo obrnjena proti Zemlji, se zdi mogoče iz Zemlje izmeriti polmere točk na površini vidne poloble Lune (razen točk na samem robu luninega diska) le na podlagi šibkega stereoskopskega učinka, ki ga povzroči libracija. Študija libracije je omogočila oceno razlike med glavnima polosema Luninega elipsoida. Polarna os je manjša od ekvatorialne osi, obrnjene proti Zemlji, za približno 700 m in manjša od ekvatorialne osi, pravokotne na smer na Zemljo, za 400 m.Tako je Luna pod vplivom plimskih sil je rahlo podolgovat proti Zemlji. Maso Lune najbolj natančno določimo z opazovanjem njenih umetnih satelitov. Je 81-krat manjša od mase Zemlje, kar ustreza 7,35 * 10 25 g. Povprečna gostota Lune je 3,34 g.cm 3 (0,61 povprečne gostote Zemlje). Gravitacijski pospešek na površini Lune je 6-krat večji kot na Zemlji, znaša 162,3 cm s 2 in se s povečanjem za 1 kilometer zmanjša za 0,187 cm s 2. Prva ubežna hitrost je 1680 m.s, druga pa 2375 m.s. Zaradi nizke gravitacije Luna okoli sebe ni mogla obdržati plinskega ovoja, pa tudi vode v prostem stanju.

Površje lune

Lunino površje je precej temno, z albedom 0,073, kar pomeni, da odbije v povprečju le 7,3 % Sončevih svetlobnih žarkov. Vizualna magnituda polne Lune na povprečni razdalji je - 12,7; Med polno luno pošlje na Zemljo 465.000-krat manj svetlobe kot Sonce. Odvisno od faz se ta količina svetlobe zmanjšuje veliko hitreje kot površina osvetljenega dela Lune, tako da ko je Luna na četrtini in vidimo polovico njenega diska svetlega, nam ne pošilja 50%, ampak le 8% svetlobe polne lune, barva mesečine je + 1,2, kar pomeni, da je opazno bolj rdeča od sončne svetlobe. Luna se vrti glede na Sonce s periodo, ki je enaka sinodičnemu mesecu, tako da dan na Luni traja skoraj 1,5 dni in noč traja prav toliko. Ker ni zaščitena z atmosfero, se površina Lune podnevi segreje do +110 °C, ponoči pa se ohladi do -120 °C, vendar, kot so pokazala radijska opazovanja, ta ogromna temperaturna nihanja prodrejo le v nekaj decimetrov globoko zaradi izjemno šibke toplotne prevodnosti površinskih plasti. Iz istega razloga se med popolnimi luninimi mrki segreta površina hitro ohladi, čeprav ponekod zadržijo toploto dlje, verjetno zaradi velike toplotne kapacitete (tako imenovane »vroče točke«).

Tudi s prostim očesom so na Luni vidne nepravilne temne razširjene pege, ki so jih zamenjali za morja; ime se je ohranilo, čeprav je bilo ugotovljeno, da te formacije nimajo nič skupnega z zemeljskimi morji. Teleskopska opazovanja, ki jih je leta 1610 začel Galileo, so omogočila odkrivanje gorate zgradbe Luninega površja. Izkazalo se je, da so morja ravnine temnejšega odtenka kot druga območja, včasih imenovane celinska (ali celinska), polna gora, od katerih je večina obročastih (kraterjev). Ogromna svetla območja lunine površine, imenovana celine, zavzemajo približno 60 % diska, vidnega z Zemlje. To so razgibana, gorata območja. Preostalih 40% površine so morja, ravna, gladka območja. Celine prečkajo gorovja. Nahajajo se predvsem ob "obalah" morij. Najvišja višina luninih gora doseže 9 km.

Na podlagi dolgoletnih opazovanj so bili sestavljeni podrobni zemljevidi Lune. Prve take zemljevide je leta 1647 objavil J. Hevelius v Lancetu (Gdansk). Z ohranitvijo izraza "morja" je dodelil imena tudi glavnim lunarnim grebenom - pod podobno zemeljsko formacijo: Apenini, Kavkaz, Alpe. G. Riccioli je leta 1651 dal fantastična imena ogromnim temnim nižinam: Ocean neviht, Morje kriz, Morje miru, Morje dežja itd.; temna območja, ki so manj blizu morja, je imenoval zalivi , na primer Rainbow Bay, in majhne nepravilne lise - močvirja, na primer Swamp of Rot. Posamezne gore, večinoma obročaste oblike, je poimenoval po uglednih znanstvenikih: Koperniku, Keplerju, Tychu Braheju in drugih. Ta imena so se ohranila na lunarnih zemljevidih ​​do danes, dodana pa so bila mnoga nova imena izjemnih ljudi in znanstvenikov kasnejših časov. Na zemljevidih ​​oddaljene strani Lune, sestavljenih iz opazovanj iz vesoljskih sond in umetnih satelitov Lune, so se pojavljala imena K.E. Tsiolkovsky, S.P. Koroleva, Yu.A. Gagarin in drugi. Podrobne in natančne zemljevide Lune so iz teleskopskih opazovanj v 19. stoletju sestavili nemški astronomi I. Mädler, J. Schmidt idr.. Zemljevidi so bili sestavljeni v ortografski projekciji za srednjo fazo libracije, torej približno kot Luna je vidna z Zemlje. Konec 19. stoletja so se začela fotografska opazovanja Lune.

V letih 1896-1910 sta francoska astronoma M. Levy in P. Piezet izdala veliki atlas Lune na podlagi fotografij, posnetih na pariškem observatoriju; kasneje je album fotografij Lune izdal Observatorij Lick v ZDA, sredi 20. stoletja pa je J. Kuiper (ZDA) sestavil več podrobnih atlasov fotografij Lune, posnetih na velikih teleskopih različnih astronomskih observatorijev. S pomočjo sodobnih teleskopov je na Luni mogoče videti, a ne videti, kraterje, velike okoli 0,7 kilometra, in nekaj sto metrov široke razpoke.

Skrajna stran Lune ima določene razlike od strani, obrnjene proti Zemlji. Nižinska območja na skrajni strani Lune niso temna, ampak svetla območja in so jih za razliko od navadnih morij imenovali talasoidi (podobni morju). Na strani, vidni z Zemlje, so nižine napolnjene s temno lavo; na hrbtni strani pa se to ni zgodilo, razen na nekaterih področjih. Pas morij se na hrbtni strani nadaljuje s talasoidi.

Več majhnih temnih področij (podobnih običajnim morjem), ki jih najdemo na hrbtni strani, se nahajajo v središču talasoidov.

Na Luni ni ozračja. Nebo nad Luno je vedno črno, tudi podnevi, saj je za razprševanje sončne svetlobe in ustvarjanje modrega neba, kot je na Zemlji, potreben zrak, ki ga ni. Zvočni valovi ne potujejo v vakuumu, zato je na Luni popolna tišina. Tudi vremena ni; dež, reke in led ne oblikujejo lunarne pokrajine tako kot na našem planetu.

Podnevi se temperatura lunine površine pod neposrednimi sončnimi žarki močno dvigne nad vrelišče vode. Da bi se zaščitili pred neznosno vročino, ljudje, ki prispejo na Luno, da bi raziskovali, nosijo posebne vesoljske obleke, ki vsebujejo zrak in ohranjajo normalne fizične parametre človeka. In ponoči temperatura na Luni pade na 150 0 pod lediščem vode.

Astronomska opazovanja kažejo na poroznost materiala lunine površine. Vzorci lunine prsti, dostavljeni na Zemljo, so po sestavi podobni zemeljskim kamninam. Morja so sestavljena iz bazaltov, celine pa iz anortozitov (silikatne kamnine, obogatene z aluminijevimi oksidi).

Obstaja posebna vrsta kamnine, obogatene s kalijem in redkimi zemeljskimi elementi. Starost lunarnih magmatskih kamnin je zelo dolga, njihova kristalizacija se je zgodila pred štirimi milijardami let, najstarejši vzorci so stari 4,5 milijarde let. Narava lunine površine (prisotnost stopljenih delcev in ostankov) kaže na neprekinjeno meteoritno obstreljevanje, vendar je stopnja uničenja površine majhna, približno 10 - 7 cm/leto.

Lunina prst

Povsod, kjer so pristala vesoljska plovila, je Luna prekrita s tako imenovanim regolitom. To je heterogena plast naplavin in prahu v debelini od nekaj metrov do nekaj deset metrov. Nastala je kot posledica drobljenja, mešanja in sintranja luninih kamnin med padcem meteoritov in mikrometeoritov. Zaradi vpliva sončnega vetra je regolit nasičen z nevtralnimi plini. Med delci regolita so našli delce meteoritske snovi.

Na podlagi radioizotopov je bilo ugotovljeno, da so bili nekateri drobci na površini regolita na istem mestu desetine in stotine milijonov let. Med vzorci, dostavljenimi na Zemljo, sta dve vrsti kamnin: vulkanske (lava) in kamnine, ki so nastale zaradi drobljenja in taljenja luninih formacij med padci meteorita. Večina vulkanskih kamnin je podobna kopenskim bazaltom. Očitno so vsa lunarna morja sestavljena iz takih kamnin. Poleg tega so v lunini prsti drobci drugih kamnin, podobnih tistim na Zemlji, in tako imenovani KREEP - kamnina, obogatena s kalijem, redkozemeljskimi elementi in fosforjem.

Očitno so te kamnine drobci snovi lunarnih celin. Luna 20 in Apollo 16, ki sta pristala na luninih celinah, sta nazaj prinesla kamnine, kot so anortoziti. Vse vrste kamnin so nastale kot posledica dolge evolucije v črevesju Lune. Lunine kamnine se v marsičem razlikujejo od zemeljskih: vsebujejo zelo malo vode, malo kalija, natrija in drugih hlapnih elementov, nekateri vzorci pa vsebujejo veliko titana in železa.

Starost teh kamnin, določena z razmerjem radioaktivnih elementov, je 3 - 4,5 milijarde let, kar ustreza najstarejšim obdobjem razvoja Zemlje.

Lunina starost

S preučevanjem radioaktivnih snovi, ki jih vsebujejo lunine kamnine, je znanstvenikom uspelo izračunati starost Lune. Na primer, uran se počasi spremeni v svinec. V kosu urana-238 se polovica atomov spremeni v atome svinca v 4,5 milijarde let.

Tako lahko z merjenjem deleža urana in svinca v kamnini izračunamo njeno starost: več kot je svinca, starejša je. Kamnine na Luni so postale trdne pred približno 4,4 milijarde let. Luna je očitno nastala malo pred tem; njegova najverjetnejša starost je približno 4,65 milijarde let. To je skladno s starostjo meteoritov, pa tudi z ocenami starosti Sonca.

Lunine mize

Luna je vidna samo v delu, kamor padajo sončni žarki oziroma žarki, ki jih odbija Zemlja. To pojasnjuje lunine faze. Vsak mesec se Luna, ki se giblje po orbiti, prebije med Zemljo in Soncem ter nas obrne s svojo temno stranjo, takrat nastopi mlaj. 1 - 2 dni za tem se na zahodnem nebu pojavi ozek svetel srp mlade Lune.

Preostali del luninega diska je v tem času slabo osvetljen od Zemlje, ki je z dnevno poloblo obrnjena proti Luni. Po 7 dneh se Luna od Sonca oddalji za 90 0, začne se prva četrtina, ko je osvetljena natanko polovica Luninega diska in postane terminator, to je ločnica med svetlo in temno stranjo, ravna – premer luninega diska. V naslednjih dneh terminator postane konveksen, videz Lune se približa svetlemu krogu in po 14 - 15 dneh nastopi polna luna. 22. dan se opazuje zadnja četrtina. Kotna oddaljenost Lune od sonca se zmanjša, spet postane polmesec in po 29,5 dni se spet pojavi mlaj. Interval med dvema zaporednima mlajema se imenuje sinodični mesec, ki ima povprečno dolžino 29,5 dni.

Sinodični mesec je daljši od zvezdastega meseca, saj v tem času Zemlja prepotuje približno 1 13 svoje orbite, Luna pa mora, da ponovno preide med Zemljo in Sonce, opraviti dodatnih 1 13 svoje orbite, kar traja nekaj več kot 2 dni.

Če se mlaj pojavi v bližini enega od vozlišč lunine orbite, nastane sončni mrk, polno luno v bližini vozla pa spremlja lunin mrk. Lahko opazljiv sistem luninih men je služil kot osnova za številne koledarske sisteme.

Različne vidne oblike Lune imenujemo njene faze. Celoten cikel faz se konča in se začne ponavljati vsakih 29,59 dni.

Relief lunine površine

Meja med dnevom in nočjo na Luni se imenuje terminator; v tem času je najbolje preučevati relief Lune, saj vse nepravilnosti mečejo senco in jih je zlahka opaziti.

Že v času Galileja so izdelali zemljevide vidne strani Lune. Nižine, v katerih ni niti kapljice vode, se imenujejo "morja", ker so videti kot temne lise. Dno teh nižin je skoraj ravno.

Na Luni so gorske verige. Teh je več in so jih poimenovali kot kopenske (Alpe, Kavkaz). Njihova višina je do 9 km.

Krožne ravnice obdajajo obročasta obzidja, visoka do nekaj kilometrov. Imenujejo se cirkusi, njihov premer je lahko do 200 km.

Te manjše obročaste gore se imenujejo kraterji, ki so poimenovani po znanstvenikih. Obstaja hipoteza, da kraterji nastanejo, ko meteoriti zadenejo površino Lune.

Gibanje lune

Luna se giblje okoli Zemlje s povprečno hitrostjo 1,02 km/s po približno eliptični orbiti v isti smeri, v kateri se giblje velika večina drugih teles v Osončju, to je v nasprotni smeri urinega kazalca, če gledamo Lunino orbito z Severni pol.

Obdobje kroženja Lune okoli Zemlje, tako imenovani zvezdni mesec, je enako 27,321661 povprečnih dni, vendar je podvrženo rahlim nihanjem in zelo majhnemu sekularnemu zmanjšanju. Eliptično gibanje je le grob približek in je podvrženo številnim motnjam, ki jih povzročajo privlačnost Sonca, planetov in sploščenost Zemlje.

Najpomembnejše od teh motenj ali neenakosti so bile odkrite z opazovanji veliko pred njihovo teoretično izpeljavo iz zakona univerzalne gravitacije. Privlačnost Lune s Soncem je 2,2-krat močnejša kot z Zemljo, zato je treba, strogo gledano, upoštevati gibanje Lune okoli Sonca in motnjo tega gibanja s strani Zemlje.

Ker pa raziskovalca zanima gibanje Lune gledano z Zemlje, gravitacijska teorija, ki so jo razvili številni veliki znanstveniki, začenši z I. Newtonom, upošteva gibanje Lune okoli Zemlje.

Luna ima vpliv na Zemljo, ki se izraža v plimi in oseki. Isti element mase v središču Zemlje Luna privlači šibkeje kot na strani, ki je obrnjena proti Luni, in močneje kot na nasprotni strani.

Zaradi tega je Zemlja in predvsem vodna lupina Zemlje rahlo raztegnjena v obe smeri vzdolž črte, ki jo povezuje z Luno.

Lunini mrki

Ko Luna med gibanjem okoli Zemlje pade v stožec Zemljine sence, ki jo meče s Soncem obsijana krogla, nastane popolni Lunin mrk. Če je le del Lune potopljen v Zemljino senco, potem nastane delni mrk.

Popolni Lunin mrk lahko traja približno 1,5 - 2 uri (toliko časa, kolikor Luna potrebuje, da prečka Zemljin senčni stožec). Opazujemo ga lahko s cele nočne poloble Zemlje, kjer je Luna v trenutku mrka nad obzorjem. Zato lahko na tem območju veliko pogosteje opazujemo popolne Lunine mrke kot Sončeve.

Med popolnim Luninim mrkom Lunin disk ostane viden, vendar običajno dobi temno rdeč odtenek. Ta pojav je razložen z lomom sončne svetlobe v zemeljski atmosferi. Pri prehodu skozi zemeljsko atmosfero se sončni žarki razpršijo in lomijo. Poleg tega je sipanje v glavnem kratkovalovno sevanje (ki ustreza modremu in cianovemu delu spektra, kar določa modro barvo našega dnevnega neba), dolgovalovno sevanje pa je lomljeno (ki ustreza rdečemu delu spektra). spekter). Dolgovalovno sončno sevanje, ki se lomi v zemeljski atmosferi, vstopi v stožec Zemljine sence in osvetli Luno.

Lunin mrk se zgodi, ko je luna ob polni luni. Vendar se lunin mrk ne zgodi ob vsaki polni luni. Dejstvo je, da je ravnina, v kateri se Luna giblje okoli Zemlje, nagnjena na ravnino ekliptike pod kotom približno 5? . Najpogosteje sta dva lunina mrka na leto. Leta 1982 so bili skupaj trije lunini dogodki (največje možno število mrkov v enem letu).

Že stari astronomi so opazili, da se po določenem času lunin in sončni mrk ponavljata v določenem vrstnem redu; to časovno obdobje imenujemo saros. Obstoj Sarosa je razložen z vzorci, opaženimi v gibanju Lune. Saros je 6585,35 dni (?18 let 11 dni). Vsak mesec je 28 luninih mrkov. Na določenem mestu na zemlji pa lunine mrke opazujemo pogosteje kot sončne, saj so lunini mrki vidni s celotne nočne poloble Zemlje.

Če poznamo trajanje Sarosa, lahko približno napovemo čas nastopa mrkov. Zdaj so bile razvite zelo natančne metode za napovedovanje mrkov. Astronomi so zgodovinarjem že večkrat pomagali razjasniti datume zgodovinskih dogodkov.

V preteklosti je bil nenavaden videz Lune in Sonca med mrki grozljiv. Duhovniki, ki so vedeli za ponavljanje teh pojavov, so jih uporabljali za podjarmljanje in ustrahovanje ljudi, mrke pa so pripisovali nadnaravnim silam. Vzrok mrkov že dolgo ni več skrivnost. Opazovanje mrkov omogoča znanstvenikom pridobivanje pomembnih informacij o atmosferi Zemlje in Sonca ter gibanju Lune.

Mrki v prejšnjih časih

V starih časih so ljudi izjemno zanimali sončni in lunini mrki. Filozofi stare Grčije so bili prepričani, da je Zemlja krogla, ker so opazili, da je senca Zemlje, ki pada na Luno, vedno v obliki kroga. Poleg tega so preprosto na podlagi trajanja mrkov izračunali, da je Zemlja približno trikrat večja od Lune. Arheološki dokazi kažejo, da so mnoge starodavne civilizacije poskušale napovedati mrke.

Opazovanja v Stonehengeu v južni Angliji so ljudem iz pozne kamene dobe pred 4000 leti morda omogočila napovedovanje določenih mrkov. Znali so izračunati čas prihoda poletnega in zimskega solsticija. V Srednji Ameriki pred 1000 leti so lahko majevski astronomi napovedali mrke z dolgim ​​nizom opazovanj in iskanjem ponavljajočih se kombinacij dejavnikov. Skoraj enaki mrki se zgodijo vsakih 54 let in 34 dni.

Človek na Luni

20. julija 1969 ob 20:17:39 UTC sta poveljnik posadke Neil Armstrong in pilot Edwin Aldrin pristala na lunarnem modulu vesoljskega plovila v jugozahodnem območju Morja miru. Na lunini površini so ostali 21 ur, 36 minut in 21 sekund. Ves ta čas jih je v lunarni orbiti čakal pilot komandnega modula Michael Collins. Astronavti so naredili en izhod na lunino površino, ki je trajal 2 uri 31 minut 40 sekund. Prvi človek, ki je stopil na luno, je bil Neil Armstrong. To se je zgodilo 21. julija ob 02:56:15 UTC. Aldrin se mu je pridružil 15 minut kasneje.

Astronavti so na mestu pristanka postavili ameriško zastavo, postavili komplet znanstvenih instrumentov in zbrali 21,55 kg vzorcev lunine zemlje, ki so bili dostavljeni na Zemljo. Po poletu so bili člani posadke in vzorci lunine kamnine v strogi karanteni, v kateri niso odkrili človeku nevarnih luninih mikroorganizmov. Uspešen zaključek letalskega programa Apollo 11 je pomenil izpolnitev državnega cilja, ki si ga je maja 1961 zastavil predsednik ZDA John F. Kennedy – pristati na Luni do konca desetletja.

Zaključek

Luna bi lahko postala odlična platforma za izvajanje najkompleksnejših opazovanj v vseh vejah astronomije. Zato bodo astronomi verjetno prvi znanstveniki, ki se bodo vrnili na Luno. Luna bi lahko postala bazna postaja za raziskovanje vesolja zunaj svoje orbite. Zaradi majhne sile lunine gravitacije bi bilo izstrelitev ogromne vesoljske postaje z Lune 20-krat cenejša in enostavnejša od Zemlje. Voda in plini, ki jih je mogoče dihati, bi lahko nastajali na Luni, ker lunine kamnine vsebujejo vodik in kisik. Bogate zaloge aluminija, železa in silicija bi bile vir gradbenih materialov.

Lunarna baza bi bila zelo pomembna za nadaljnja iskanja dragocenih surovin, ki so na voljo na Luni, za reševanje različnih inženirskih problemov in za vesoljske raziskave, ki se izvajajo v lunarnih razmerah.

V mnogih pogledih bi bila Luna idealna lokacija za observatorij. Opazovanja zunaj atmosfere se zdaj izvajajo z uporabo teleskopov, ki krožijo okoli Zemlje, kot je vesoljski teleskop Hubble; vendar bi bili teleskopi na Luni veliko boljši v vseh pogledih. Instrumenti na drugi strani Lune so zaščiteni pred svetlobo, ki jo odbija Zemlja, Lunino počasno vrtenje okoli svoje osi pa pomeni, da lunine noči trajajo 14 naših dni. To bi astronomom omogočilo neprekinjeno opazovanje katere koli zvezde ali galaksije veliko dlje, kot je trenutno mogoče.

Onesnaženje na Zemlji otežuje opazovanje neba. Svetloba iz velikih mest, dim in vulkanski izbruhi onesnažujejo nebo, televizijske postaje pa motijo ​​radijsko astronomijo. Poleg tega je nemogoče opazovati infrardeče, ultravijolično in rentgensko sevanje Zemlje. Naslednji pomemben korak pri preučevanju vesolja bi lahko bilo ustvarjanje znanstvene naselbine na Luni.

Bibliografija

1. Velika sovjetska enciklopedija;

2. Baldwin R. Kaj vemo o Luni. M., "Mir", 1967;

3. Whipple F. Zemlja, Luna in planeti. M., "Znanost", 1967;

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D1%83%D0%BD%D0%B0

Objavljeno na spletnem mestu

Podobni dokumenti

Bistvo navideznega gibanja Lune. Sončev in lunin mrk. Zemlji najbližje nebesno telo in njen naravni satelit. Značilnosti luninega površja, izvor tal in seizmične raziskovalne metode. Razmerje med Luno in plimovanjem.

predstavitev, dodana 13.11.2013


Luna v mitologiji ljudstev sveta. Vsebina teorij, ki pojasnjujejo nastanek zemeljskega satelita. Zgradba lunine skorje, značilnosti njene atmosfere in sestava kamnin. Značilnosti reliefa lunine površine, glavne faze lune in zgodovina njenega raziskovanja.

povzetek, dodan 21.10.2011


Hipoteza o nastanku Lune - naravnega satelita Zemlje, kratka zgodovina njenega raziskovanja, osnovni fizikalni podatki o njej. Povezava med fazami Lune in njenim položajem glede na Sonce in Zemljo. Lunarni kraterji, morja in oceani. Notranja zgradba satelita.

predstavitev, dodana 12.7.2011


Značilnosti pogleda na Zemljo z Lune. Vzroki za nastanek kraterjev (območij z neravnim terenom in gorskimi verigami) na površini Lune so padci meteoritov in vulkanski izbruhi. Delovanje sovjetskih avtomatskih postaj "Luna-16", "Luna-20", "Luna-24".

predstavitev, dodana 15.09.2010


Značilnosti Lune z vidika Zemljinega edinega naravnega satelita, drugega najsvetlejšega objekta na zemeljskem nebu. Bistvo polne lune, mrk, libracija, geologija Lune. Lunina morja so kot prostrane nižine, ki so bile nekoč napolnjene z bazaltno lavo.

predstavitev, dodana 20.11.2011


Luna je kozmični satelit Zemlje, zgradba: skorja, plašč (astenosfera), jedro. Mineraloška sestava luninih kamnin; atmosfera, gravitacijsko polje. Značilnosti lunine površine, značilnosti in izvor tal; seizmične raziskovalne metode.

predstavitev, dodano 25.09.2011


Hipoteza velikanskega trka med Zemljo in Theio. Gibanje Lune okoli Zemlje s povprečno hitrostjo 1,02 km/s po približno eliptični orbiti. Trajanje popolne fazne spremembe. Notranja zgradba Lune, oseke in oseke, vzroki potresov.

poročilo o praksi, dodano 16.4.2015


Raziskovanje Zemljinega naravnega satelita - Lune: predkozmična stopnja, preučevanje z avtomatskimi stroji in ljudmi. potuje od Julesa Verna, fizikov in astronomov do naprav serije Luna in Surveyor. Raziskave robotskih lunarnih roverjev, pristajanje ljudi. Magnetna anomalija.

diplomsko delo, dodano 14.7.2008


Splošne informacije o Luni, značilnosti njene površine. Lunarne marije so ogromni kraterji, ki so nastali zaradi trkov z nebesnimi telesi, ki jih je kasneje zalila tekoča lava. Vrtenje Lune okoli svoje osi in Zemlje. Vzroki sončnega mrka.

predstavitev, dodana 22.03.2015


Sestavljanje tridimenzionalnih zemljevidov luninega površja s programom NASA World Wind. Faze iskanja vode na naravnem vesoljskem satelitu Zemlje, algoritmi za obdelavo informacij. Podatkovna baza informacijskega referenčnega sistema za nomenklaturo luninih formacij.

Raziskovanje Zemljinega naravnega satelita - Lune: predkozmična stopnja, preučevanje z avtomatskimi stroji in ljudmi. potuje od Julesa Verna, fizikov in astronomov do naprav serije Luna in Surveyor. Raziskave robotskih lunarnih roverjev, pristajanje ljudi. Magnetna anomalija.

I. UVOD

II. Glavni del:

1. Stopnja I - stopnja pred vesoljskim raziskovanjem

2. Stopnja II - Avtomati preučujejo luno

3. Faza III - prvi ljudje na Luni

V. Aplikacije

jaz. UVOD

Vesoljski poleti so omogočili odgovor na številna vprašanja: kakšne skrivnosti skriva Luna, »polkrvni« del Zemlje ali »gost« iz vesolja, hladen ali vroč, mlad ali star, se bo obrnila na drugo stran. do nas, kaj ve Luna o preteklosti in prihodnosti Zemlje. Obenem pa, zakaj se je bilo treba v našem času lotiti tako delovno intenzivnih, dragih in tveganih odprav na Luno in na Luno? Ali nimajo ljudje dovolj zemeljskih skrbi: reševanje okolja pred onesnaženjem, iskanje globoko zakopanih virov energije, napovedovanje vulkanskega izbruha, preprečitev potresa ...

A kakorkoli se na prvi pogled zdi paradoksalno, je Zemljo težko razumeti, ne da bi jo pogledali od zunaj. To je resnično res - "velike stvari se vidijo na daljavo." Človek si je vedno prizadeval razumeti svoj planet. Od tistega daljnega časa, ko je spoznal, da Zemlja ne sloni na treh stebrih, se je veliko naučil.

Geofizika preučuje notranjost zemlje. Z uporabo inštrumentov za preučevanje posameznih fizikalnih lastnosti planeta - magnetizma, gravitacije, toplote, električne prevodnosti - je mogoče poskušati poustvariti njegovo celovito podobo. Seizmični valovi imajo v teh študijah posebno pomembno vlogo: kot žaromet reflektorja na svoji poti osvetljujejo notranjost Zemlje. Poleg tega tudi s takšnim super vidom ni vse vidno. V globinah so aktivni magmatski in tektonski procesi vedno znova talili prvobitne kamnine. Starost najstarejših vzorcev (3,8 milijarde let) je skoraj milijardo let manjša od starosti Zemlje. Vedeti, kakšna je bila Zemlja na začetku, pomeni razumeti njen razvoj in pomeni bolj zanesljivo napovedovanje prihodnosti.

Toda nedaleč od Zemlje obstaja kozmično telo, katerega površina ni podvržena eroziji. To je večni in edini naravni satelit Zemlje - Luna. Da bi na njem našli sledi prvih korakov Zemlje v vesolju - ti upi znanstvenikov niso bili zaman.

O raziskovanju Lune je mogoče povedati veliko. Toda rad bi govoril o predkozmičnih fazah raziskovanja Lune in najpomembnejših raziskavah 20. stoletja. Preden sem napisal ta esej, sem preučil veliko literature o svoji temi.

Na primer, v knjigi I. N. Galkina "Geofizika Lune" sem našel gradivo, posvečeno problemu preučevanja strukture lunarne notranjosti. Knjiga temelji na gradivu. Ki je bil objavljen, poročan in obravnavan na moskovski sovjetsko-ameriški konferenci o kozmokemiji Lune in planetov leta 1974 in na kasnejših letnih lunarnih konferencah v Houstonu v letih 1975–1977. Tu je zbranih ogromno informacij o zgradbi, sestavi in ​​stanju lunine notranjosti. Knjiga je napisana v poljudno znanstvenem slogu, kar omogoča razumevanje informacij, predstavljenih v njej, brez večjih težav. Veliko informacij iz te knjige se mi je zdelo koristnih.

In knjiga K. A. Kulikova in V. B. Gurevicha "Nov pogled na staro luno" predstavlja gradivo o najpomembnejših znanstvenih rezultatih preučevanja Lune z uporabo vesoljske tehnologije. Knjiga je namenjena širokemu krogu bralcev in ne zahteva posebne priprave, saj je napisana v precej poljudni obliki, a temelji na strogo znanstveni podlagi. Ta knjiga je starejša od prejšnje, zato materiala iz nje praktično nisem uporabljal, vsebuje pa zelo dobre diagrame in ilustracije, nekatere sem predstavil v prilogah.

Knjiga F. Yu. Siegela "Potovanje po notranjosti planetov" vsebuje informacije o dosežkih geofizike pri preučevanju notranjosti planetov in satelitov, vesoljskih povezavah geofizike, vlogi gravimetrije pri določanju figure planeta. Zemlja, napovedi potresov, vulkanski procesi na planetih. Tu je velik prostor namenjen problemom nastanka Osončja in planetov, uporabi njihovih globin za tehnične potrebe človeštva. Knjiga je namenjena širokemu občinstvu. Ampak zame, na žalost, posveča malo pozornosti Luni, zato je bil zame ta vir praktično nepotreben.

Naslednji zvezek priljubljene otroške enciklopedije "Želim vedeti vse" vsebuje informacije o velikih astronomih, njihovih odkritjih in izumih ter o tem, kako so si ljudje v različnih časih predstavljali zgradbo svojega vesoljskega doma. V tej knjigi je enostavno najti informacije, ki me zanimajo, saj je opremljena s predmetnim kazalom. Knjiga je namenjena osnovnošolskim otrokom, zato so informacije v njej podane v zelo dostopnem jeziku, vendar niso tako poglobljene, kot zahteva moje delo.

Zelo zanimiva knjiga S. N. Zigulenko "1000 skrivnosti vesolja." Vsebuje odgovore na mnoga vprašanja, na primer: kako je nastalo naše vesolje, kako se zvezda razlikuje od planeta in mnoga druga. Obstajajo tudi informacije o raziskovanju Lune, ki sem jih uporabil v povzetku.

V knjigi I. N. Galkina »Poti 20. stoletja« sta dve temi tesno prepleteni - opis ekspedicijskih geofizičnih raziskav na nekaterih območjih Zemlje in predstavitev dejstev, teorij, hipotez o izvoru in nadaljnjem razvoju planetov, o kompleksu fizikalni in kemični procesi, ki se dogajajo v njihovih globinah in v našem času. Tukaj govorimo o preučevanju Zemljinega satelita - Lune, njenega izvora, razvoja in trenutnega stanja. To gradivo je bilo najbolj primerno za moje delo in je bilo osnova za pisanje povzetka.

Tako sem si zadal:

cilj je prikazati proces kopičenja znanja o Luni

naloge - preučiti informacije o Luni, znane v predvesoljskem obdobju;

Preučite raziskovanje Lune z avtomatskimi stroji;

Raziščite človeško raziskovanje Lune v 20. stoletju

II. Glavni del

1. jazth stopnja - stopnja pred vesoljskim raziskovanjem

Iz ametista in ahata,

Iz dimljenega stekla,

Tako neverjetno nagnjen

In tako skrivnostno je lebdela,

Je kot Mesečeva sonata

Takoj nam je prekrižala pot.

A. Ahmatova

Prvič so junaki Homerjeve Odiseje "prišli" na Luno. Od takrat so liki v domišljijskih delih tja leteli pogosto in na različne načine: z orkanom in izhlapevajočo roso, skupino ptic in balonom, nabojem in krili, zavezanimi na hrbtu.

Junak francoskega pisatelja Cyrana de Bergeraca* jo je dosegel tako, da je vrgel velik magnet, ki je pritegnil železen voz. In v Haydnovi operi, ki temelji na Goldonijevi zgodbi, so pristali na luni, potem ko so spili čarobno pijačo. Jules Verne* je verjel, da bi morala biti vir gibanja proti Luni eksplozija, ki lahko pretrga gravitacijske verige. In Byron* je v "Don Juanu" sklenil: "In zagotovo bomo nekoč, zahvaljujoč pari, nadaljevali naše potovanje na Luno" 1 . H.G. Wells je domneval, da Luno naseljujejo bitja, kot so mravlje.

Ne le pisatelji, tudi veliki znanstveniki - fiziki in astronomi - so ustvarjali znanstvenofantastična dela o Luni. Johannes Kepler* je napisal znanstvenofantastični esej »Sanje ali zadnji esej o lunarni astronomiji«. V njej demon opisuje let na Luno med mrkom, ko se »s skrivanjem v njeni senci lahko izogneš žgočim sončnim žarkom«. "Mi, demoni, s silo volje potiskamo svoja telesa in se nato premikamo pred njimi, da se nihče ne poškoduje, če zelo močno udarijo v Luno" 2.

Konstantin Eduardovič Ciolkovski*, oče astronavtike, ki je postavil znanstvene temelje raketne znanosti in prihodnjih medplanetarnih potovanj, je napisal vrsto znanstvenofantastičnih del o Luni. Eden od njih ("Na luni") daje naslednji opis:

»Pet dni smo se skrivali v luninem drobovju in če smo prišli ven, je bilo to najbližje in za kratek čas ... Tla so se ohladila in do konca petega dne na Zemlji oz. noči na Luni se je tako ohladilo, da smo se odločili za pot čez Luno, po njenih gorah in dolinah... Temnim ogromnim in nizkim prostorom Lune običajno rečemo morja, čeprav je to povsem napačno , saj tam ni bila zaznana prisotnost vode. Ali ne bomo v teh »morjih« in še nižje postavljenih krajih našli sledi vode, zraka in organskega življenja, ki je po mnenju nekaterih znanstvenikov že zdavnaj izginilo na Luni?.. Namenoma smo iz radovednosti tekli mimo vulkanov ob njihovih zelo rob, in ob pogledu v notranjost kraterjev smo dvakrat videli lesketajočo se in prelivajočo se lavo... Ali zaradi pomanjkanja kisika na Luni ali zaradi drugih razlogov, le mi smo naleteli na neoksidirane kovine in minerale, najpogosteje na aluminij” 3.

Ko bomo prehodili poti lunarne vesoljske »odisejade«, bomo videli, kje so imeli pisci znanstvene fantastike prav in kje narobe.

Opazovanja Lune segajo v pradavnino.

Periodično menjavanje luninih faz je že dolgo del predstav ljudi o času in je postalo osnova prvih koledarjev. Na najdiščih iz zgornjega paleolitika (30-8 tisoč let pr. n. št.) so našli fragmente mamutovih oklov, kamnov in zapestnic z ritmično ponavljajočimi se rezi, ki ustrezajo 28-29-dnevnemu obdobju med polnimi lunami.

Luna in ne Sonce je bila prvi predmet čaščenja in je veljala za vir življenja. "Luna s svojo vlažno, produktivno svetlobo spodbuja plodnost živali in rast rastlin, toda njen sovražnik, Sonce, s svojim uničujočim ognjem požge vsa živa bitja in s svojo vročino naredi večino Zemlje neprimerno za bivanje," 4 je zapisal Plutarh. Med luninim mrkom so žrtvovali živino in celo ljudi.

"O, Luna, ti si edina, ki osvetljuješ, Ti, ki prinašaš luč človeštvu!" 5 - napisano na glinenih klinopisnih tablicah iz Mezopotamije.

Prva sistematična opazovanja gibanja Lune na nebu so bila izvedena pred 6 tisoč leti v Asiriji in Babilonu. Nekaj ​​stoletij pred našim štetjem so Grki ugotovili, da Luna sveti z odbito svetlobo in je vedno z eno stranjo obrnjena proti Zemlji. Aristofan s Samosa (III. st. pr. n. št.) je prvi določil razdaljo do Lune in njene dimenzije, Hiparh (II. st. pr. n. št.) pa je ustvaril prvo teorijo o njenem navideznem gibanju. Številni znanstveniki, od Ptolemaja (II. stoletje pr. n. št.) do Tycho Braheja (XVI. stoletje), so razjasnili značilnosti gibanja Lune in ostali v okviru empiričnih opisov. Prava teorija gibanja zemeljskega satelita se je začela razvijati s Keplerjevim odkritjem zakonov gibanja planetov (konec 16. - začetek 17. stoletja) in Newtonovim odkritjem zakona univerzalne gravitacije (konec 17. stoletja).

Prvi selenograf je bil italijanski astronom Galileo Galilei*. Neke poletne noči leta 1609 je v Luno usmeril domači teleskop in bil osupel, ko je opazil, da: »Površje Lune je neravno, hrapavo, posejano z vdolbinami in griči, tako kot je površje našega sveta razdeljeno na dva dela. glavne dele, zemeljske in vodne, zato na luninem disku vidimo veliko razliko: nekatera velika polja so bolj sijoča, druga manj...« 6 Temne lise na Luni so od takrat imenovale »morja«.

Sredi 17. stoletja so Luno s pomočjo teleskopov naredili skice Nizozemec Michael Langren, amaterski astronom iz Gdanska Jan Hevelius in Italijan Giovanni Riccialli, ki je poimenoval dvesto luninih tvorb.

Ruski bralci so zemljevid Lune prvič videli leta 1740 v dodatku h knjigi Bernarda Fontenelleja »Pogovori o mnogih svetovih«. Cerkev ga je odstranila iz obtoka in zažgala, vendar je bil s prizadevanji M. V. Lomonosova ponovno objavljen.

Dolga leta so astronomi uporabljali zemljevid Baer in Mödler, objavljen v Nemčiji v letih 1830 - 1837. in vsebuje 7735 podrobnosti lunine površine. Zadnji zemljevid, ki je temeljil na vizualnih teleskopskih opazovanjih, je leta 1878 objavil nemški astronom Julius Schmidt in je imel 32.856 podrobnosti luninega reliefa.

Kombinacija teleskopa in kamere je prispevala k hitremu napredku selenografije. Ob koncu 19. - začetku 20. stoletja. V Franciji in ZDA so izdali fotografske atlase Lune. Leta 1936 je Mednarodni astronomski kongres izdal katalog, ki je vključeval 4,5 tisoč luninih formacij z njihovimi natančnimi koordinatami.

Leta 1959 - leto izstrelitve prve sovjetske rakete na Luno - je bil objavljen fotografski atlas Lune J. Kuiperja, ki je vključeval 280 zemljevidov 44 območij Lune v različnih svetlobnih pogojih. Merilo zemljevida - 1 : 1.400.000.

Astronomska stopnja proučevanja Lune je prinesla veliko pomembnih spoznanj o njenih planetarnih lastnostih, značilnostih vrtenja in orbitalnega gibanja, topografiji vidne strani in hkrati z opazovanjem Lune tudi nekaj spoznanj o Zemlji.

»Neverjetno je,« je zapisal francoski astronom Laplace*, »da lahko astronom, ne da bi zapustil svoj observatorij, ampak le tako, da primerja opazovanja Lune s podatki matematične analize, sklepa o natančni velikosti in obliki Zemlje in njenega oddaljenost od Sonca in Lune, za kar je bilo prej potrebno težje delo in dolga potovanja (na Zemlji)« 7 .

Tako razumemo, da je Luna že v davnih časih navduševala in privlačila astronome, vendar so o njej vedeli le malo. Kaj je bilo znanega o Luni v predvesoljskem obdobju, je prikazano v tabeli 1.

Tabela 1 Planetarne značilnosti Lune

Teža 7, 353 10 25 g
Prostornina 2,2 10 25 cm 3
Površina 3,8 10 7 km 2
Gostota 3,34±0,04 g/cm3
Razdalja Zemlja - Luna: povprečno 384.402 km v perigeju 356.400 km na apogeju 406.800 km
Orbitalna ekscentričnost 0,0432-0,0666
Radij (povprečje) 1.737 km
Nagib osi: na ravnino lunine orbite 83 o 11? - 83 okoli 29? do ekliptike 88 približno 28?
Siderični mesec (glede na zvezde) 27, 32 dni.
Sinodični mesec (enake faze) 29, 53 dni.
Gravitacijski pospešek na površini 162 cm/s 2
Hitrost ločitve od Lune (druga kozmična) 2,37 km/s

1 - Byron J. G. "Don Juan"; M.: Založba "Fiction", 1972, str. 755

2 - Galkin I. N. "Poti 20. stoletja", M .: Založba "Mysl", 1982, str. 152

3 - Tsiolkovsky K. E. "Na Luni", M.: Založba Eksmo, 1991, str. 139

4 - Kulikov K. A., Gurevič V. B. "Nov videz stare Lune", M.: "Znanost", 1974, str. 23

5 - Galkin I. N. "Poti 20. stoletja", M.: Založba "Mysl", 1982, str. 154

6 - Zigulenko S. N. "1000 skrivnosti vesolja", M.: Založba "AST" in "Astrel", 2001, str. 85

7 - Kulikov K. A., Gurevič V. B. "Nov videz stare Lune", M.: "Znanost", 1974, str. 27

2. II-Ojej faza - Avtomati preučujejo luno

luna in lotos...

Izžareva lotus

tvoj nežen vonj

nad tišino voda.

In mesečina je še vedno ista

Tiho teče.

Ampak danes na luni

"Lunohod".

Prvi korak proti Luni je bil storjen 2. januarja 1959, ko je (le leto in pol po izstrelitvi prvega umetnega zemeljskega satelita) sovjetska vesoljska raketa Luna-1 (priloge, slika 1), ki je razvila druga ubežna hitrost je pretrgala verige zemeljske privlačnosti. Luna se je izkazala za čudovit poligon za preučevanje razvoja Zemlje.

34 ur po izstrelitvi je Luna-1 utripala na razdalji 6 tisoč km od površine Lune in tako postala prvi umetni planet v Osončju. Na Zemljo so posredovali fenomenalno novico: Luna ni imela magnetnega polja! Potem so bili ti podatki pojasnjeni. Magnetiziranost kamnin tam še vedno obstaja, le da je zelo majhna, in pravilnosti magneta, tako imenovanega dipola, kot na Zemlji, na Luni ni. Septembra istega leta je Luna-2 natančno zadela (»trd pristanek«) na Luni, oktobra, dve leti po izstrelitvi prvega umetnega satelita, pa je Luna-3 posredovala prve telefoto posnetke nevidnega. stran lune. To raziskavo je ponovil in dopolnil Zond-3 leta 1965 in niz slik ameriških satelitov Lunar Orbiter.

Pred temi leti je bilo razumno misliti, da je druga stran podobna vidni strani. Predstavljajte si presenečenje astronomov, ko se je izkazalo, da na drugi strani Lune praktično ni ravnin - "morja", tam so bile trdne gore. Kot rezultat je bil zgrajen celoten zemljevid in del globusa Zemljinega naravnega satelita.

Temu so sledili leti za testiranje mehkega pristanka stroja na lunini površini. Ameriško vesoljsko plovilo Ranger je panoramo pristanka na Luni fotografiralo z višine od nekaj kilometrov do nekaj sto metrov. Izkazalo se je, da je dobesedno celotna površina Lune posejana z majhnimi kraterji s premerom približno 1 m.

Hkrati se je bilo mogoče "dotakniti" lunine površine šele sedem let po tem, ko je prva raketa udarila v Luno; naloga pristanka na Luni v odsotnosti zaviralne atmosfere se je izkazala za tehnično pretežko. Prvi mehak pristanek je izvedla sovjetska strojnica Luna-9, nato serija sovjetskih Lun in ameriških geodetov.

Luna 9 je že razblinila mit, da je Lunino površje prekrito z debelo plastjo prahu ali celo, da okoli nje tečejo prašni tokovi.

Izkazalo se je, da je gostota prašnega pokrova 1-2 g/cm 3 , hitrost zvočnih valov v nekaj centimetrov debeli plasti pa le 40 m/s. Dobili smo visokoločljive fotografske telepanorame lunine površine. Začetne slike Lune so prišle na Zemljo le prek radijske telemetrije in televizijskih kanalov. Postali so veliko boljši in popolnejši po obdelavi fotografij, ki sta jih posneli sovjetski sondi Zond-5 (1968) in Zond-8 (1970), ki sta se vrnili na Zemljo.

Skoraj vsi planeti v sončnem sistemu, razen Merkurja in Venere, imajo naravne satelite. Z opazovanjem njihovega gibanja astronomi po velikosti vztrajnostnega momenta vnaprej vedo, ali je planet homogen in ali se njegove lastnosti bistveno spreminjajo od površja proti središču.

Luna nima naravnih satelitov, a od Lune-10 so se nad njo občasno pojavili avtomatski sateliti, ki so merili gravitacijsko polje, gostoto toka meteorita, kozmično sevanje in celo sestavo kamnin, dolgo preden je lunin vzorec prišel pod mikroskop na Zemlji. laboratorijih. Na podlagi koncentracije radioaktivnih elementov, izmerjenih s satelita, je bilo ugotovljeno, da so lunina morja sestavljena iz kamnin, podobnih zemeljskim bazaltom. Velikost vztrajnostnega momenta Lune, določena s pomočjo satelitov, nam je omogočila misliti, da je Luna veliko manj stratificirana v primerjavi z Zemljo. To stališče se je utrdilo, ko so najprej astronomsko izračunali povprečno gostoto Lune, nato pa neposredno izmerili gostoto vzorcev lunine skorje – izkazalo se je, da so blizu.

Orbitalne meritve so pokazale pozitivne anomalije v gravitacijskem polju vidne strani - povečana privlačnost na območjih velikih "morij": dež, nektar, jasnost, mirno. Imenovali so jih »mascons« (v angleščini: »mass koncentracija«) in predstavljajo eno od edinstvenih lastnosti Lune. Možno je, da so anomalije mase povezane z vdorom gostejše meteoritske snovi ali z gibanjem bazaltne lave pod vplivom gravitacije.

Naslednji stroji na Luni so postajali vedno bolj zapleteni in »pametnejši«. Postaja Luna-16 (12. - 24. september 1970) je mehko pristala na območju morja izobilja. Robot »selenolog« je izvajal zapletene operacije: palica z iztegnjenim vrtalnim strojem, električni vrtalnik - votli valj z rezili na koncu - je v šestih minutah zarinil 250 mm v lunino prst, jedro je bilo zapakirano v zaprto posodo. povratnega vozila. Dragoceni 100-gramski tovor je bil varno dostavljen v zemeljski laboratorij. Izkazalo se je, da so vzorci podobni balsatom, ki jih je vzela posadka Apolla 12 v Oceanu neviht na razdalji približno 2500 km od pristanišča Lune 12. To potrjuje skupni izvor luninih "morij". Sedemdeset kemičnih elementov, identificiranih v regolitu Morja izobilja, ne presega periodnega sistema Mendelejeva.

Regolit je edinstvena tvorba, natančneje »lunarna prst«, ki je ni razjedla voda ali vrtinci, temveč razjedla nešteto udarcev meteoritov, ki jih piha »sončni veter« hitro letečih protonov.

Drugi avtomatski geolog, Luna-20, je februarja 1972 na Zemljo dostavil vzorec prsti iz visokogorskega »kontinentalnega« območja, ki ločuje »morja« Krize in Izobilja. V nasprotju z bazaltno sestavo »morskega« vzorca je bil kontinentalni vzorec sestavljen predvsem iz lahkih lahkih kamnin, bogatih s plagioklazom, aluminijevim oksidom in kalcijem ter je imel zelo nizko vsebnost železa, vanadija, mangana in titana.

Tretji geološki stroj, Luna-24, je leta 1973 na Zemljo dostavil zadnji vzorec lunine zemlje iz prehodnega območja iz luninega "morja" na celino.

Takoj ko je terminator - črta dneva in noči - prečkala Morje jasnosti, se je na brezživi površini Lune začelo gibanje, ki ga narava ni predvidela. Nenavaden mehanizem iz kovine, stekla in plastike z osmimi koleščki, visok nekaj več kot dva metra in dolg nekaj več kot dva metra, se je »prebudil«. Odprl se je pokrov, ki je služil tudi kot sončna baterija. Ko je okusil življenski električni naboj, je mehanizem oživel, se stresel, zlezel po pobočju kraterja, mimo velikega kamna, prišel na ravno tla in se usmeril v brazdo. Nevidna za svet je zemeljska posadka "Lunohoda" ob televizijskih zaslonih in računalniških gumbih začela peti dan prehoda iz "morja" na celino Lune ...

Mobilne postaje - lunarni roverji - so pomembna faza pri preučevanju Lune. Prvič je to presenečenje predstavila vesoljska tehnologija 17. novembra 1970, ko se je Luna-17 nežno spustila v Morje dežja. Lunokhod-1 je zdrsnil po prehodu pristajalne steze in začel potovanje brez primere po brezvodnem lunarnem "morju" (Dodatki, slika 2). Bil je majhne postave in tehtal tri četrt tone, energije pa ni porabil več kot gospodinjski likalnik. Toda kolesa z neodvisnimi vzmeti in električnimi motorji so zagotovila njegovo visoko okretnost in manevriranje. In šest teleobjektivnih oči je pregledalo pot in poslalo panoramo površja na Zemljo, kjer je posadka Lunohoda pridobila izkušnje pri nadzoru njegovega gibanja na razdalji 400.000 km z vsakim premikom.

Čez nekaj časa se je Lunohod ustavil in počival, nato so začeli delovati znanstveni instrumenti. Stožec s križnimi rezili je bil vtisnjen v tla in zavrten okoli svoje osi ter proučeval mehanske lastnosti regolita.

Druga naprava z lepim imenom "RIFMA" (metoda rentgenske izotopske fluorescenčne analize) je določila relativno vsebnost kemičnih elementov v tleh.

Lunohod-1 je deset in pol zemeljskih mesecev – 10 lunarnih dni – raziskoval lunino zemljo. Enajstkilometrska proga Lunohoda je treščila v lepljiv, nekaj centimetrov debel lunin prah. Tla so bila pregledana na površini 8.000 m2, prenesenih je bilo 200 panoram in 20.000 luninih pokrajin, na 500 mestih je bila testirana trdnost tal, na 25 točkah pa je bila preizkušena njihova kemična sestava. Na ciljni črti je Lunohod-1 stal v "pozi", v kateri je bil kotni reflektor obrnjen proti Zemlji. Z njegovo pomočjo so znanstveniki s centimetri natančno izmerili razdaljo med Zemljo in Luno (približno 400.000 km), a tudi potrdili, da se obale Atlantika odmikajo.

Dve leti pozneje, 16. januarja 1973, je bil na Luno dostavljen izboljšani brat družine luninih raziskovalcev Lunokhod-2. Njegova naloga je bila težja - prečkati morski del kraterja Lemonnier in raziskati celinski masiv Taurus. Toda posadka je že izkušena in novi model ima več zmogljivosti. Oči Lunohoda 2 so bile postavljene višje in so zagotavljale večjo vidljivost. Pojavili so se tudi novi instrumenti: astrofotometer je študiral svetilnost luninega neba, magnetometer - moč magnetnega polja in preostalo magnetizacijo tal.

Delo avtomatskih postaj na Luni poteka v zelo težkih in za zemljane nenavadnih razmerah. Zora vsakega novega delovnega dne Lunohoda je razblinila daleč od neutemeljenih strahov: ali se bo občutljivi organizem stroja prebudil, ali se bo ohladil v mrazu dvotedenske lunarne noči?

Astrofotometer je zrl v tuje lunino nebo: tudi podnevi je bilo v soju Sonca črno, zvezde, svetle in neutripajoče, so stale tam skoraj nepremično, nad obzorjem pa je sijal belo-modri čudež - dežela ljudi, zaradi spoznanja o kateri so se lotili tako težkih poskusov.

"Lunohod-2" se je varno zbudil 5-krat in trdo delal ves čas. Dva dni se je premikal proti jugu, proti celini, nato pa se je obrnil proti vzhodu, proti meridionalni prelomnici. Ko smo se premikali iz »morja« na celino, se je vsebnost kemičnih elementov v regolitu spreminjala: manj je bilo železa, več aluminija in kalcija. Ta sklep je bil potrjen pozneje, ko so v laboratorijih na Zemlji preučevali približno pol tone vzorcev, vzetih iz devetih točk na vidni strani Lune: "morja" Lune so sestavljena iz bazaltov, celine so sestavljene iz gabro-anortoziatov. .

Posadka Lunohoda-2 je postala spretna v ovinkih in zavojih brez upočasnjevanja; hitrost je včasih dosegla skoraj en kilometer na uro. Terenec je prečkal kraterje s premerom več deset metrov, plezal po pobočjih s strmino 25 stopinj in obhodil balvane premera več metrov. Ti bloki niso posledica vremenskih vplivov in jih ni povlekel ledenik, ampak so strašni udarci meteoritov iz lunine skorje iztrgali na tone kamenja. Če ne bi bilo za geologe tako ugodnega »ultraglobokega vrtanja« Lune z meteoriti, bi se morali zadovoljiti le s prahom in regolitom, zdaj pa imajo vzorce kamninske podlage, ki razkrivajo skrivnosti Lunina notranjost.

... »Lunohodu« se je mudilo. Kot da je čutil, da je pred njim odkritje, ki bo odkrilo zastor nad eno glavnih skrivnosti Lune - paradoksom magnetnega polja ...

Tako kot sateliti in stacionarni magnetometri tudi Lunohod ni zaznal stabilnega dipolnega magnetnega polja na Luni. Takšne kot na Zemlji, s severnim in južnim polom, da lahko z magnetnim kompasom brez strahu zatavaš v vsako goščavo. Na Luni tega polja ni, čeprav igla magnetometra dejansko ni bila na ničli. Toda moč luninega magneta je tisočkrat manjša od zemeljske, poleg tega pa se spremeni velikost in smer magnetnega polja.

Odsotnost magnetnega dipola na Luni je seveda mogoče pojasniti z odsotnostjo mehanizma, ki ga ustvarja na Zemlji.

Toda kaj je to? Lunohod je nadaljeval svoj pohod in magnetologi na Zemlji so otrpnili od začudenja. Izkazalo se je, da je preostala (paleo) magnetizacija luninih tal nesorazmerno večja v primerjavi s šibkim poljem. Toda reproducira stanje luninega magneta v tistih starodavnih časih, ko so se kamnine strjevale iz taline.

Vsi lunarni vzorci, prineseni na Zemljo, so zelo stari. Vulkanologi so zaman upali, da bodo na Luni našli sledi sodobnih izbruhov. Na Luni ni kamnov (ali bolje rečeno, ne najdenih), ki bi bili mlajši od treh milijard let. Tako so se pred davnimi časi tam ustavili izlivi magme in vulkanski izbruhi. Ko se je talina ohlajala, so kamnine, kot na magnetofon, posnele nekdanjo veličino luninega magnetnega polja. Bilo je primerljivo s tistim na zemlji.

Tri leta so minila od takrat, ko je Lunohod-2 po petih lunarnih dneh dela in približno štiridesetih kilometrih obstal v kraterju Lemonnier kot spomenik slavi vesoljske tehnologije 70. let 20. stoletja. Od takrat se burne razprave na straneh znanstvenih revij in v konferenčnih dvoranah niso umirile.

Lunarni seizmični poskus je nekoliko osvetlil to vprašanje.

Tako bi rad strnil gradivo, ki je bilo zbrano v drugi fazi raziskave, v tabelo:

		Datum izstrelitve	Glavna naloga lansiranja	Dosežki
			Letenje blizu Lune in vstop v heliocentrično orbito	Izstrelitev prvega umetnega satelita Sonca
			Doseganje lunine površine	Lunin pristanek v Apeninskih gorah
			Prelet lune	Skrajna stran Lune je bila prvič fotografirana in posnetki so bili poslani na Zemljo
			Prelet blizu Lune	Večkratno fotografiranje oddaljene strani Lune in prenos slik na Zemljo
			Mehki pristanek na luni	Izveden je bil prvi mehak pristanek na Luni in prvi prenos lunarne fotopanorame na Zemljo
			Vstop v orbito lunarnega satelita	Naprava je postala prvi umetni satelit Lune
			Polet okoli Lune in vrnitev na Zemljo	Prenos slik lunine površine na Zemljo
Apollo 12			Vstop v orbito ISL in spust iz orbite na površje
				Pristanek v Morju izobilja 20. septembra 1970. Prva avtomatska naprava, ki se je vrnila z Lune na Zemljo in dostavila steber lunine zemlje
			Polet okoli Lune in vrnitev na Zemljo
			Mehki pristanek na Luni in razkladanje samohodnega vozila "Lunohod-1"
			Pristanek na Luni, dostava vzorca lunine prsti na Zemljo s povratnim vozilom	Pristanek na Luni med morjema obilja in krize 21. februarja 1972 in dostava stebra lunine zemlje na Zemljo
			Mehki pristanek na Luni in razkladanje samohodnega vozila "Lunohod-2"

3. III-th faza - prvi ljudje na luni

Če ste utrujeni, začnite znova.

Če ste izčrpani, začnite znova in znova ...

Prvi seizmograf je bil nameščen v Mare Tranquillity na vidni strani Lune 21. julija 1969. Štiri dni prej je prva ameriška odprava na Luno, ki so jo sestavljali Neil Armstrong*, Michael Collins* in Edwin Aldrin*, izstrelila z rta Kennedy z vesoljskim plovilom Apollo 11.

20. julija 1969 zvečer, ko je bil Apollo 11 nad oddaljeno stranjo Lune, se je lunarni oddelek (imel je osebno ime »Orel«) ločil od komandnega in začel spuščati.

"Orel" je lebdel na višini 30 m in se gladko spustil. Sonda pristajalne naprave se je dotaknila tal. 20 mučnih sekund je minilo v pripravljenosti za takojšen vzlet in postalo je jasno, da je ladja trdno na svojih "nogah".

Astronavti so si pet ur nadeli skafandre in preverjali sistem za vzdrževanje življenja motorja. In zdaj so prve sledi človeka na »prašnih poteh oddaljenega planeta«. Ti odtisi so za vedno ostali na Luni. Ni vetrov ali vodnih potokov, ki bi jih lahko odplaknili. V Morju miru so za vedno postavili tudi spominsko ploščo v spomin na padle kozmonavte Zemlje: Jurija Gagarina, Vladimirja Komarova in člane posadke Apolla 1: Virgica Grissoma, Edwarda Whitea, Rogerja Chaffeeja ...

Nenavaden svet je obkrožal dva prva glasnika Zemlje. Ni zraka, ni vode, ni življenja. Osemdesetkrat manjša masa v primerjavi z Zemljo ne dovoljuje Luni, da zadrži atmosfero; njena privlačnost vpliva manj kot na hitrost toplotnega gibanja molekul plina - odlomijo se in odletijo v vesolje.

Lunino površje, ki ni zaščiteno, a tudi ne spremenjeno z atmosfero, ima videz, ki ga določajo zunanji kozmični dejavniki: udarci meteoritov, sončni »veter« in kozmični žarki. Lunarni dan traja skoraj zemeljski mesec, zato se Luna lenobno vrti okoli Zemlje in same sebe. Čez dan se zgornjih nekaj centimetrov lunine površine segreje nad vrelišče vode (+120 o C), ponoči pa se ohladi na -150 o C (ta temperatura je skoraj za polovico nižja kot na Antarktiki). postaja Vostok - zemeljski pol mraza). Takšne toplotne preobremenitve povzročajo pokanje kamnin. Dodatno jih zrahljajo udarci meteoritov različnih velikosti.

Posledično se je izkazalo, da je Luna prekrita z ohlapno plastjo regolita, debelim nekaj metrov, na vrhu pa s tanko plastjo prahu. Trdni delci prahu, ki niso navlaženi z vlago in niso blaženi z zrakom, se pod vplivom kozmičnega sevanja zlepijo. Imajo nenavadno lastnost: mehak prah se trmasto upira poglobitvi vrtalne cevi in ​​je hkrati ne drži v navpičnem položaju.

Astronavte je presenetila spremenljivost barve površine, ki je odvisna od višine Sonca in smeri gledanja. Ko je Sonce nizko, je površje temnozeleno, reliefne oblike so skrite, razdaljo pa je težko oceniti. Bližje do poldneva barve pridobijo tople rjave odtenke, Luna postane "prijaznejša". Armstrong in Aldrin sta na površini Selene preživela približno 22 ur, vključno z dvema urama zunaj kabine, zbrala 22 kg vzorcev in namestila fizične instrumente: laserski reflektor, past žlahtnih plinov v sončnem vetru in seizmometer. Po prvi odpravi jih je Luno obiskalo še pet.

Še pred kratkim so mislili, da je na Luni življenje. Ne le pisatelj znanstvene fantastike H. G. Wells si je na začetku stoletja predstavljal dogodivščine svojih junakov v podzemnih labirintih Selenitov, tudi ugledni znanstveniki so malo pred poleti »lun« in »Apollov« resno razpravljali o možnost pojava mikroorganizmov v lunarnih razmerah ali celo zamenjali spremembo barve kraterjev za selitev horde žuželk Zato so bili astronavti prvih treh odprav Apollo v dvotedenski karanteni. V tem času so lunine vzorce, predvsem lunino prst – regolit, skrbno preiskovali v mikrobioloških laboratorijih in poskušali v njih oživiti lunine bakterije ali najti sledi odmrlih mikrobov ali pa v regolit vcepiti zemeljske oblike preprostega življenja.

Toda vsi poskusi so bili zaman - izkazalo se je, da je Luna sterilna (tako da so astronavti zadnjih treh odprav takoj padli v objem zemljanov), niti kančka življenja. Toda regolit, uporabljen kot gnojilo za stročnice, paradižnike in pšenico, ni vzklil nič slabše, v enem primeru celo bolje kot zemeljska zemlja brez tega gnojila.

Preučevali so tudi nasprotno vprašanje – ali lahko zemeljske bakterije preživijo na površju Lune? Apollo 12 je pristal na Luni v Oceanu neviht, 200 m od mesta, kjer je prej delovala avtomatska postaja Surveyor 2. Astronavti so vesoljski stroj našli, vzeli kasete z dolgo osvetljenim filmom, pa tudi dele opreme, ki so bili izpostavljeni povsem drugačni vrsti: dve leti in pol nevidnim drobnim delcem - protonom, ki letijo s Sonca in iz galaksije z nadzvočno hitrostjo – so se udarili ob njih. Pod njihovim vplivom so prej beli deli postali svetlo rjavi, izgubili svojo nekdanjo trdnost - kabel je postal krhek, kovinski deli pa so se zlahka rezali.

Znotraj televizijske cevi, izven dosega kozmičnih žarkov, so zemeljske bakterije preživele. Toda na površini ni bilo mikroorganizmov - pogoji vesoljskega obsevanja so bili pretežki. Za življenje potrebne elemente: ogljik, vodik, vodo – najdemo na Luni v majhnih količinah, v tisočinkah odstotka. Poleg tega je na primer večina te skromne vsebnosti vode nastala v milijardah let med interakcijo sončnega vetra s snovjo tal.

Zdi se, da pogoji za nastanek življenja na Luni nikoli niso obstajali. Tak je čuden in nenavaden svet Selene. Tako je, mračno, zapuščeno in hladno v primerjavi z modro in belo Zemljo.

Tako bi rad povzel gradivo, ki je bilo zbrano v tretji fazi.

Polet vesoljskega plovila Apollo 11 je imel za glavno nalogo reševanje inženirskih problemov in ne znanstveno raziskovanje Lune. Z vidika reševanja teh problemov se glavni dosežki leta vesoljskega plovila Apollo 11 štejejo za prikaz učinkovitosti sprejete metode pristanka na Luni in izstrelitve z Lune (ta metoda velja za uporabno pri izstrelitvi z Marsa), kot tudi prikaz sposobnosti posadke za premikanje po Luni in izvajanje raziskav v luninih razmerah.

Kot rezultat poleta Apolla 12 so se pokazale prednosti raziskovanja Lune s sodelovanjem astronavtov - brez njihovega sodelovanja instrumentov ne bi bilo mogoče namestiti na najprimernejše mesto in zagotoviti njihovo normalno delovanje.

Študija delov aparata Surveyor 3, ki so jih razstavili astronavti, je pokazala, da so bili v približno tisoč dneh na Luni zelo malo izpostavljeni meteorskim delcem. Bakterije, ki so jih našli v človeških ustih in nosu, so našli v kosu polistirenske pene, položenem v hranilni medij. Očitno so bakterije v peno zašle med predpoletnim popravilom naprave z izdihanim zrakom oziroma slino enega od tehnikov. Tako se je izkazalo, da so se kopenske bakterije ponovno v selektivnem okolju sposobne razmnoževati po skoraj treh letih v lunarnih razmerah.

III. Zaključek

Izstrelitev vesoljskega plovila na Luno je znanosti prinesla marsikaj novega in včasih nepričakovanega. Luna, ki se milijarde let vztrajno oddaljuje od Zemlje, je v zadnjih letih postala ljudem bližja in jasnejša. Lahko se strinjamo s primerno pripombo enega od uglednih selenologov: "Iz astronomskega objekta se je Luna spremenila v geofizičnega."

Raziskave Lune so znanstvenikom dale nove pomembne argumente, brez katerih so bile hipoteze o njenem nastanku včasih špekulativne, njihov uspeh pa je bil v veliki meri odvisen od nalezljivega entuziazma avtorjev.

Očitno je Luna glede sestave kamnin bolj homogena kot Zemlja (čeprav so območja z visoko geografsko širino in oddaljena stran Lune ostala popolnoma neraziskana).

Raziskani vzorci so pokazali, da kamnine na Luni, čeprav drugačne na njenih morjih in celinah, na splošno spominjajo na tiste na Zemlji. Niti en sam element ne presega periodnega sistema.

Odgrnjen je zastor nad skrivnostmi zgodnje mladosti Lune, Zemlje in očitno tudi zemeljskih planetov. Z Lune so prinesli najstarejši kristalni vzorec - kos anortozita, ki je videl vesolje pred več kot 4 milijardami let. Kemično sestavo kamnin "morij" in "celin" so proučevali na devetih točkah na Luni. Natančni instrumenti so merili gravitacijsko silo, jakost magnetnega polja, toplotni tok iz globin, spremljali značilnosti seizmičnih sledi in merili oblike reliefa. Fizična polja so pričala o radialni razslojenosti in nehomogenosti snovi in ​​lastnosti Lune.

Lahko rečemo, da življenje Zemlje in celo do neke mere obliko njenega površja določajo notranji dejavniki, medtem ko je tektonika Lune predvsem kozmičnega izvora, večina lunotresov je odvisna od gravitacijskih polj Zemlje in sonce

Zemljani niso zaman potrebovali Lune in niso zaman porabili energije in denarja za vesoljske polete brez primere, kljub temu, da so lunarni minerali za nas neuporabni.

Luna je nagradila vedoželjne in pogumne astronavte ter organizatorje vesoljskih poletov in z njimi celotno človeštvo - pojavila se je rešitev za vrsto temeljnih znanstvenih problemov. Odgrnjen je zastor nad skrivnostjo rojstva in prvih korakov Zemlje in Lune v vesolju. Našli so najstarejši vzorec in določili starost Zemlje, Lune in planetov sončnega sistema. Lunino površje, nedotaknjeno od vetrov in voda, prikazuje protorelief Zemlje, ko še ni bilo oceanov in atmosfere in so meteorski rojevi prosto deževali na Zemljo. Skoraj brez notranjih sodobnih procesov je Luna idealen model za preučevanje vloge zunanjih dejavnikov. Značilnosti plimskih lunarnih potresov pomagajo iskati potrese gravitacijske narave, kljub dejstvu, da je na Zemlji slika zapletena in zmedena zaradi kompleksnih tektonskih procesov. Razjasnitev vloge kozmičnih dejavnikov v seizmotektoniki bo pomagala napovedati in preprečiti potrese.

Na podlagi lunarnih izkušenj je mogoče orisati številne izboljšave geofizikalnih raziskovalnih metod: utemeljitev seizmičnega modela deterministično-naključnega okolja, razvoj učinkovitih metod za elektrotelursko sondiranje podtalja itd.

Čeprav tektonsko življenje na Luni ni tako aktivno in kompleksno kot življenje na Zemlji, je tu še veliko nerešenih problemov. Lahko bi jih pojasnili z novimi opazovanji v ključnih regijah lunine dejavnosti; Zaželeno je imeti geofizikalne poti, ki prečkajo maskone, da se določi debelina skorje na celinah in oddaljeni strani, da se osvetli prehodno območje med litosfero in astenosfero, da se potrdi ali ovrže učinek notranjega jedra Lune. . Upamo lahko, da bomo še naprej priča novim geofizikalnim poskusom na Zemljinem satelitu.

Sedanje in prihodnje misije vesoljskih plovil na planete sončnega sistema bodo dopolnile in razjasnile poglavja vznemirljive knjige narave, katere pomembne strani so bile prebrane med lunarno vesoljsko odisejado.

1. Galkin I. N. “Geofizika Lune”, M.: Založba “Nauka”, 1978.

2. Galkin I. N. “Poti 20. stoletja”, M.: Založba “Mysl”, 1982.

3. Gurshtein A. A. "Človek in vesolje", M.: Založba PKO "Kartografija" in JSC "Buklet", 1992.

4. Siegel F. Yu. "Potovanje skozi črevesje planetov", M.: Založba "Nedra", 1988.

5. Zigulenko S. N. “1000 skrivnosti vesolja”, M.: Založba “AST” in “Astrel”, 2001.

6. Kulikov K. A., Gurevich V. B. "Nov videz stare Lune", M.: "Nauka", 1974.

7. Umanskaya Zh. V. »Rad bi vedel vse. Labirinti vesolja", M.: Založba "AST", 2001.