Исследование Луны
Луна расположена к Земле ближе всего, поэтому стала главным объектом космического изучения и одной из целей гонки США и СССР. Первые аппараты запустили в 1950-х гг. и это были примитивные механизмы. Но техника не стояла на месте, что привело к первому шагу Нила Армстронга по лунной поверхности.
В 1959 году к спутнику отправили советский аппарат Луна-1, пролетевший мимо на удаленности в 3725 км. Эта миссия важна, так как показала, что земной сосед лишен магнитного поля.
Первая посадка на Луну
Юджин Сернан из Аполлона-17 проверяет лунный ровер на посадочной площадке в декабре 1972 года. Это транспортное средство, расширяющее исследовательские возможности экипажа в условиях низкой гравитации
В том же году отправили Луну-2, которая приземлилась на поверхность и зафиксировала несколько кратеров. Первые размытые фото Луны прибыли с третьей миссией. В 1962 году примчался первый американский зонд – Ренджер-4. Но это был смертник. Ученые специально направили его к поверхности, чтобы получить побольше данных.
Ренджер-7 отправился через 2 года и перед гибелью передал 4000 снимков. В 1966 году Луна-9 безопасно приземлилась на поверхности. Научные инструменты не только прислали более качественные снимки, но и изучили особенности чужого мира.
Пилт Базз Олдрин на Аполлоне-11 позирует для портрета в 1969 году. Этот полет привлек самую большую аудиторию.
Успешными американскими миссиями стали Surveyor (1966-1968), исследовавшие почву и ландшафт. Также в 1966-1967 гг. были отправили американские зонды, закрепившиеся на орбите. Так удалось зафиксировать 99% поверхности. Это был период исследования Луны космическими аппаратами. Получив достаточную базу данных, настало время отправлять первого человека на Луну.
Человек на Луне
На заднем плане – лунный модуль, а впереди – салютирующий американскому флагу Дейв Скотт из Аполлона-15 после посадки в 1971 году. Это четвертая лунная миссия и первая с ровером
20 июля 1969 года к спутнику прибыли первые люди — Нил Армстронг и Базз Олдрин, после чего началось исследование Луны американцами. Миссия Аполлон-11 приземлилась в Море Спокойствия. Позже прилетит лунный ровер, который позволит быстрее перемещаться. До 1972 года успело прибывать 5 миссий и 12 человек. Сторонники теории заговора все еще пытаются понять, были ли американцы на Луне, предоставляя последние исследования и внимательно рассматривая видео. Пока точного опровержения полета нет, так что будем рассматривать первый шаг Нила Армстронга как прорыв в космических исследованиях.
Этот прорыв позволил сосредоточиться на других объектах. Но в 1994 году НАСА вернулись к лунной теме. Миссия Клементина сумела отобразить поверхностный слой в различных длинах волн. С 1999 года Лунный Разведчик занимался поиском льда.
Сегодня интерес к небесному телу возвращается и готовятся новые космические исследования Луны. Кроме Америки на спутник смотрят Индия, Китай, Япония и Россия. Уже идут разговоры о колониях, и люди смогут вернуться на земной спутник в 2020-х гг. Ниже можете рассмотреть перечень космических аппаратов, направленных к Луне, и знаменательные даты.
Космические аппараты, исследовавшие Луну
- 1609 г. – Томас Харриот стал первым, кто направил телескоп в небо и отобразил Луну. Позже он создаст первые карты;
- 1610 г. – Галилей выпускает публикацию наблюдений за спутником (Звездный Вестник);
- 1959-1976 гг. – Лунная программа США из 17 роботизированных миссий достигла поверхности и трижды вернула образцы;
- 1961-1968 гг. – Американские запуски подготавливают почву для запуска первых людей на Луну в рамках программы Аполлон;
- 1969 г. – Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на лунную поверхность;
- 1994-1999 г. – Клементина и Лунный разведчик передают данные о возможности наличия водяного льда на полюсах;
- 2003 г. – SMART-1 от ЕКА добывает данные о главных лунных химических составляющих;
- 2007-2008 гг. – Японский аппарат Кагуя и китайский Шанье-1 запускают однолетние орбитальные миссии. За ними последует индийский Шандраян-1;
- 2008 г. – Формируется Лунный научный институт НАСА, чтобы возглавлять все миссии по лунной разведке;
- 2009 г. – LRO и LCROSS от НАСА стартуют вместе, чтобы заново освоить спутник. В октябре второй аппарат расположили над затененной стороной возле южного полюса, что помогло отыскать водяной лед;
- 2011 г. – Отправка корабля CRAIL для отображения внутренней лунной части (от коры к ядру). НАСА запускает ARTEMIS, сконцентрированный на поверхностном составе;
- 2013 г. – Аппарат LADEE от НАСА отправляется для сбора сведений о структуре и составе тонкого лунного атмосферного слоя. Миссия закончилась в апреле 2014-го;
- 14 декабря 2013 г. – Китай стал третьей страной, которая опустила аппарат на поверхность спутника – Юту;
Источник
Лунные тайны: история исследования спутника Земли
Как образовалась Луна?
Согласно теории «гигантского столкновения» (или модели ударного формирования), у молодой Земли не было Луны. В какой-то момент в ранней истории нашей планеты гипотетическая планета Тейя, размером с Марс или чуть более, столкнулась с Землей. Мгновенно большая часть массы Тейи и значительная часть Земли испарились. Облако поднялось на высоту более 22 000 км, где сконденсировалось в неисчислимые твердые частицы, которые, вращаясь вокруг Земли, собирались во все более крупные объекты, и в итоге слились воедино в Луну.
Измеряя возраст образцов лунного грунта, мы знаем, что Луне около 4,6 миллиарда лет, или примерно столько же, сколько Земле.
Цифры и факты о Луне
Снимок в полнолуние, сделанный 10-22-2010 из Мэдисона, штат Алабама, США. Снято на телескопе Celestron 9.25 Шмидта-Кассегрена. Автор: Gregory H. Revera — собственная работа, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11901243
Вращение Луны — время, необходимое для вращения вокруг своей оси — занимает столько же времени, сколько и вращение вокруг орбиты Земли — около 27,3 суток. Это означает, что вращение Луны синхронизировано таким образом, что Луна постоянно повернута к нам одной и той же своей стороной. Обратная сторона Луны (или темная сторона) была сфотографирована только с космического аппарата.
Луна вращается вокруг Земли со средней скоростью 3700 километров в час.
Гравитационное притяжение Луны на Земле является основной причиной приливов и отливов океанских вод. Вращение Земли вызывает два прилива и два отлива каждый день.
Безвоздушная лунная поверхность нагревается на солнце до 117 градусов по Цельсию в течение двух недель (лунный день длится около месяца). Затем, в течение такого же периода, пространство находится в темноте. Темная сторона охлаждается до −169 градусов по Цельсию.
История изучения Луны
В январе 1959 года небольшой советский аппарат «Луна-1» стал первым космическим кораблем, достигшим второй космической скорости. Он же стал первым искусственным спутником Солнца. Хотя «Луна-1» не достигла поверхности Луны, как предполагалось, космический корабль пролетел на расстоянии около 6500 километров от нее. Его набор научного оборудования впервые показал, что на Луне нет магнитного поля.
Позже, в 1959 году, «Луна-2» стала первым космическим кораблем, который достиг поверхности Луны. Третья лунная миссия впоследствии сделала первые размытые снимки обратной стороны нашего спутника.
Первое изображение, переданное АМС «Луна-3», показывающее обратную сторону Луны
В 1966 году советский космический корабль «Луна-9» стал первым аппаратом, благополучно совершившим мягкую посадку на поверхности спутника. Небольшой корабль был снабжен научным и коммуникационным оборудованием и сфотографировал лунную панораму. «Луна-10» была запущена позднее в том же году и стала первым космическим кораблем, который успешно облетел Луну.
В 1961 году Джон Ф. Кеннеди обязал Соединенные Штаты высадить человека на Луну до завершения десятилетия. Программа «Аполлон» была разработана для безопасной отправки людей на Луну и обратно.
В 1966 и 1967 годах НАСА запустило пять миссий «Лунный орбитер», которые были предназначены для облета Луны и составления карты ее поверхности для подготовки к последующим посадкам с экипажем. Эти орбитальные аппараты сфотографировали около 99 процентов поверхности Луны и предоставили фотографии потенциальных мест высадки.
Снимок кратера Уэбб , «Лунар орбитер-1», август 1966 г.
20 июля 1969 года Нил Армстронг и Эдвин «Базз» Олдрин стали первыми людьми, ступившими на поверхность Луны, когда их посадочный аппарат «Аполлон-11» приземлился в Море Спокойствия. Весь мир запомнил слова Армстронга: «Один маленький шаг для человека и огромный скачок для человечества».
Услышать знаменитые слова можно на сайте NASA.
Эдвин Олдрин на поверхности Луны в 1969 году
«Аполлон-16» и «Аполлон-17» в 1972 году были последними двумя полетами на Луну с экипажем, а советский космический корабль «Луна-24» в 1976 году был последним приземлившимся на лунную поверхность до следующего столетия. Образцы, собранные во время этих лунных исследований, дали нам огромное количество знаний о геологии и образовании лунной поверхности.
Возвращение на Луну не стояло на переднем крае космических программ на протяжении десятилетий. По словам эксперта по космической политике Джона Логсдона, нет никаких научных причин возвращаться на Луну — миссии Аполлона уже собрали 382 килограмма лунных камней, некоторые из которых до сих пор не проанализированы.
Недавний и будущий статус исследования Луны
Недавние достижения в изучении Луны связаны с китайскими и израильскими космическими программами.
В 2013 году, спустя 37 лет после последнего успешного прилунения, китайский луноход Юйту достиг поверхности Луны.
В январе 2019 года китайский посадочный аппарат Chang’e-4 приземлился на противоположной стороне Луны, став первым космическим кораблем, который когда-либо сделал это.
Панорама посадочной площадки Чанъэ-4 на обратной стороне Луны 15 февраля 2019 года. Автор: CNSA, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=76915371
В апреле 2019 года израильский космический корабль «Берешит» облетел вокруг Луны, но потерпел крушение при попытке приземлиться. Несмотря на то, что он потерпел неудачу при посадке, его успешный запуск с частной ракеты SpaceX считается значительным достижением.
Если говорить о будущем лунных экспедиций, то Генеральный директор Amazon Джефф Безос и его космическая компания Blue Origin объявили о проекте создания лунной базы, где люди будут работать и жить. Ракета New Glenn может совершить свой первый полет уже в 2021 году, поддерживая цель НАСА по возвращению человека на Луну к 2024 году.
Источник
Кратко про изучение Луны человеком
С незапамятных времен жители Земли пытались изучать Луну – ближайшего планетного соседа. Об этом свидетельствуют древние обсерватории там, где обитали когда-то разные цивилизации: в Великобритании, в Мексике, в Южной Америке. Кроме естественного спутника Земли они пытались больше узнать также о ближайших соседях – Меркурии, Венере, Марсе, Юпитере и Сатурне, то есть больше половины Солнечной системы, тогда как ее меньшая и более отдаленная часть ждала своего открытия до XVIII, XIX и XX века.
Самый близкий сосед Луна — является ярким объектом ночного неба . В настоящее время этот естественный спутник хорошо исследован как людьми, так и искусственными спутниками, вращающимися вокруг.
Однако еще недавно это небесное тело представлялось весьма загадочным так как к Земле Луна повернута постоянно одной стороной.
Только новейшие исследования помогли познакомиться с ее оборотной стороной. Именно детальным изучением лунной поверхности в 70-е годы начались современные исследования планет внутренней части солнечной системы — Меркурия, Марса, Венеры и некоторых спутников Юпитера и Сатурна. Сейчас более-менее известно из чего состоят планеты солнечной системы .
История исследования
Изучение Луны космическими аппаратами началось в январе 1959 году с помощью советской автоматической станции «Луна-1». Станция пролетела на расстоянии 6 тысяч километров зафиксировав отсутствие магнитного поля. Последующие станции 4 октября 1959 года смогли передать изображение оборотной стороны. Вплоть до 1966 года было запущено 11 автоматических станций.
При первом же взгляде на Луну можно видеть две разных части – темные, неправильно называемые морями (с водой и морем они не имеют ничего общего), и светлые – материки, которые занимают 80 % поверхности Луны. Материал, образующий обе части, отличается химическим и минералогическим составом. Следует заметить, что на противоположной стороне Луны находятся только светлые, материковые горные породы. Поверхность Луны усеяна разного размера кратерами.
Возникновение кратеров является исключительно важным процессом формирования и образования лунной поверхности. Их количество на данной территории является хорошим критерием для определения возраста этой части. В наиболее древних частях гораздо больше кратеров, чем в более молодых.
Раньше на Луне были активные вулканы, из которых выливалась лава заполнившая крупные углубления возникшие в результате столкновения Луны с метеоритами. На этих местах возникли нынешние темные моря.
Самой замечательной вехой в истории изучения Луны была высадка 21 июля 1969 года в рамках лунной экспедиции корабля «Аполлон 11» астронавтов США Нила Армстронга (Neil Alden Armstrong) и Эдвина Олдрина (Edwin Eugene Aldrin). Они провели на спутнике Земли 2,5 часа, собрали более 400 кг образцов, установили на поверхности сейсмографы, определили количество испускаемого тепла, измерили магнитное поле и силу тяжести на разных местах. До пилотируемого полёта в качестве подготовки в США было запущено несколько беспилотных миссий как «Ranger» (1961—1965), «Surveyor» (1966—1968) и «Lunar Orbiter» (1966—1967).
СССР не запускал космонавтов на спутник, но проводил изучение Луны с помощью двух радиоуправляемых самоходных аппаратов, «Луноход-1» в ноябре 1970 г. и «Луноход-2» — в январе 1973 г. «Луноход-1» проработал 10,5 месяцев, «Луноход-2» — 4,5 месяцев.
«Луноход-1» «Луноход-2»
Оба аппарата передали достаточное количество данных о лунном грунте и фотоснимков лунного рельефа.
Цель исследования
Что из всего этого изучения следует?
Изучение Луны показало, что и как все остальные планеты, она имеет слоистое строение и горные породы на её поверхности иные, чем внутри.
Исследование Луны позволило сделать вывод что это тело, которое развивалось совершенно самостоятельно, как, например, Земля или любая другая планета. Изучение образцов лунной поверхности и почвы позволили людям объяснить некоторые черты метеоритов, бывшие до того времени неясными. Именно благодаря тому, что люди привезли на Землю образцы лунной поверхности, они могут теперь принимать данные, посылаемые автоматическими станциями. Расшифровывая данные можно изучать влияние вулканической деятельности, в результате которой возникла газовая оболочка нашей планеты, а также вся поверхностная вода в виде гидросферы Земли .
Данные, полученные в результате изучения лунной поверхности, можно использовать и при изучении ранней истории формирования земной поверхности. Так, в этой связи были открыты в том числе и на Земле ударные кратеры, возникшие в результате столкновения с большими метеоритами.
У Луны есть в Солнечной системе множество родственников. Например, самую близкую к Солнцу планету Меркурий на некоторых снимках трудно от нее отличить. Поверхность Меркурия тоже покрыта бесчисленным количеством кратеров разных размеров и высоты, однако их физические свойства весьма различны. У Меркурия есть, по всей вероятности, довольно большое металлическое ядро. Об этом же свидетельствует и сильное магнитное поле этой планеты. Так что, хотя поверхность Луны и Меркурия похожа, их внутренняя структура раздельна. Черты поверхности Меркурия также показывают, что, наряду с кратерообразованием, важную роль в формировании лица этой планеты играло ее сжатие и силы прилива и отлива (взаимное притяжение космических тел). И только вулканическая деятельность поверхности, если она была, выражалась значительно слабее, чем на Луне.
Современное исследование спутника Земли
В настоящее время изучение Луны в рамках государственных программ ведущих космических держав США и России практически снизилось, но ускоренно проводится такими странами как Китай, Индия, Япония.
В рамках частных коммерческих исследований выполняются работы в части колонизации (поселения людей) на спутнике и поиски полезных ископаемых. Так обнаружено, что в поверхностном слое сыпучего лунного грунта реголите обнаружен редкий на Земле изотоп гелий-3. Изотоп Гелий-3 может использоваться в качестве топлива для будущих термоядерных реакторов. Применение Гелия-3 в земной энергетике по предварительным подсчетам коммерчески выгоден. Возможно это даст всплеск интереса к этому самому близкому небесному телу.
Таким образом, изучение Луны продолжается в части использования её полезных ископаемых, для космического туризма, в качестве стартовой площадки для исследования удалённых областей Вселенной.
Источник