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
История исследований Луны
Луна, такая яркая и большая, по сравнению с другими небесными объектами, привлекала внимание людей с ранних пор. В течение эпох взгляд человечества на Луну менялся. От мистического образа ее, как Бога, до космических полетов и начала освоения спутника Земли.
Глазами древних
Еще 5000 лет назад первые астрономы наблюдали изменения на Солнце и Луне. Замечали закономерности в восходе и закате. Фиксировали их, применяли в своей жизни.
Строили монументальные сооружения, подобные Стоунхендж, для определения ключевых астрологических моментов. Это помогало древним узнать, когда проводить посевные работы, когда собирать урожай, когда идти на охоту, когда молиться богам. По состоянию Луны определялись точки отсчета и циклы.
Регулярные фазы делали ее очень удобными в этом плане. Промежуток между новолуниями брался за основу календарей. Лунный цикл был нужен, он повторялся, он был предсказуем. Археологи находят кости 20-30 000 летней давности, зарубки на которых указывают, что наши предки вели отсчет с помощью ночного светила.
Исследования Луны
Итальянец Галилео Галилей не первый человек, наблюдавший Луну в телескоп. Еще до него, в 1609г, англичанин Томас Хэрриот, при помощи телескопа, составил описание лунной поверхности и ее кратеров.
Но именно Галилей, в ходе своих наблюдений, признал, что она не была совершенной сферой, которую представляли себе древние греки и ранние христиане. Он обнаружил, что Луна имеет горы и долины, сделал первые научные измерения лунной топографии, отметил отсутствие облаков и воды. Галилей делал заключения не на предположениях, а на основе наблюдений с помощью передовой техники того времени.
Исследования Луны спутниками
В 1959 году СССР запускает первый космический аппарат Луна-1.Пролетев от ночного светила на расстоянии около 6, 5 тысяч км, установленное на аппарате оборудование, показало: у Луны отсутствует магнитное поле. В этом же году, второй аппарат, Луна-2, достиг ее поверхности и оставил там вымпел с гербом СССР.
Третья лунная миссия, при облете спутника Земли, передала первые нечеткие снимки обратной стороны Луны.
В период с 1961 по 1970 годы США и СССР регулярно отправляли космические аппараты к спутнику. Были совершены:
- облеты по окололунной орбите и фотографирование;
- спуск аппаратов на лунную поверхность с целью анализа проб грунта;
- изучение лунного ландшафта.
Первый человек на Луне
Первыми людьми, высадившимися на Луне, были Нил Армстронг и Эдвин Олдрин. В 1969 году посадочный модуль Апполона 11 спустился на лунную поверхность. Космонавты, выполнив задание, благополучно вернулись на Землю.
Программа «Аполлон» разрабатывалась в целях безопасной отправки людей на спутник Земли и обратно. До завершения проекта «Аполлон», в 1972 году, еще 6 миссий и дюжина людей побывали на Луне. Пробы грунта, качественные фотографии, полученные в процессе выполнения программы «Аполлон», расширили знания человечества о геологии и химическом составе поверхности Луны.
Перспективы по освоению Луны
США разрабатывают программу, которая предусматривает создание постоянной лунной базы к 2024г. Программа НАСА Artemis, это план первой космической экспансии человеком другой планеты. Ведь, как не крути, а Луна является полноценной планетой, которая была захвачена гравитационным полем Земли.
Россия, совместно с другими странами, выступила с предложением создать на Луне международную обсерваторию, для изучения дальнего космоса.
Первый этап российской программы, в срок с 2016 по 2028 год, предусматривает провести повторные исследования нашего спутника в автоматическом режиме, с использованием современных возможностей техники.
Китай тоже решил не отставать в этой гонке. В его планах получение полезных ископаемых из космоса. Энергия Солнца, астероиды и, конечно, Луна, это те направления, которые КНР собирается разрабатывать в первую очередь.
Сложно поверить, что еще в начале прошлого века основным средством передвижения был гужевой транспорт. Развитие науки и технологий стремительно приближают тот день, когда человечество по праву станет космической цивилизацией. И Луна, это только первый этап.
Источник
Неразгаданная тайна Луны: Что увидели астронавты и почему свернули проект колонизации
Со спутником Земли Луной связано множество удивительных вещей, о которых долго умалчивалось.
Селена, Феба, Диана – единственный спутник нашей планеты – всегда волновала ученых. Одно время популярностью пользовалась теория о том, что Луна вовсе не естественное космическое тело, а искусственный спутник, запущенный неким космическим разумом. Впрочем, подтверждения эта гипотеза не нашла.
Ученые пришли к выводу, что скорее наоборот, Луна во многом похожа на живой организм. А своим существованием она поддерживает хрупкую гармонию природных условий на нашей планете, позволяющих человечеству выжить.
Луна вращается на орбите на расстоянии 385 000 километров от нашей планеты. Долететь от Земли до Луны можно всего за трое с половиной суток. Это самая близкая к нам планета. Именно поэтому ее гравитационное поле постоянно притягивает Землю. Притяжение Луны настолько сильное, что под его воздействием воды Мирового океана как бы выгибаются ей навстречу, на Земле возникают приливы и отливы. Когда Луна, двигаясь по своей орбите, приближается к нашей планете – наступает прилив, а когда отдаляется — наступает отлив. Из-за приливов и отливов между поверхностью Земли и водами Мирового океана возникает сила трения. Это приводит к тому, что скорость вращения нашей планеты вокруг своей оси, постоянно замедляется, а значит, земные сутки становятся длиннее.
«Само вращение земли изменяется. Уменьшается все время. Увеличивается день. День все время будет увеличиваться, год так и остается, а часов (в сутках) будет больше, календарь придется переделывать. У нас сутки будут 50 часов», — говорит Валентин Есипов, астроном, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ.
«Торможение» нашей планеты под действием Луны происходит постоянно. Это продолжается уже 4,5 миллиарда лет. С тех пор, как на Земле сформировались океаны. 3 миллиарда лет назад земные сутки составляли всего 9 часов. Когда 530 миллионов лет назад на нашей планете обитали доисторические животные, сутки длились 21 час. А вот для динозавров, живших 100 миллионов лет назад, сутки длились 23 часа. Сейчас сутки растянулись до 24 часов.
Таким образом, если торможение будет продолжаться, то это приведет не только к изменению продолжительности суток, но и климата. Ученые уже давно стали задаваться вопросом, будет ли пригодна для жизни наша планета в будущем. Мало кто знает, но в СССР, на случай глобальной катастрофы, был даже разработан план по колонизации Луны.
В 1960-е годы в КБ общего машиностроения был создан макет лунного города. Ученые работали над ним больше года. В итоге были разработаны цилиндрические постройки, которые планировали закопать в лунный грунт. По расчетам ученых, это должно было спасти лунных жителей от солнечной радиации. Сделать эти лунные дома нужно было из металла, и снабдить их теплоизоляцией, чтобы жители Луны не страдали от резких перепадов температуры. Ведь буквально за одни сутки температура на Луне меняется в пределах 300 градусов.
Перевозить эти конструкции на Луну советские ученые предлагали с помощью ракет. В их головном отсеке можно было поместить один лунный домик. Поэтому нужно было совершить не меньше 50 рейсов, чтобы доставить все необходимое для города и его будущих жителей.
Первыми лунными жителями должны были стать биолог Андрей Божко, врач Герман Мановцев, техник Борис Улыбышев. Их очень серьезно готовили к полету на Луну. И пока конструкторы разрабатывали ракету, они жили в экспериментальном комплексе — боксе небольшого размера, в котором были созданы условия, точно повторяющие предполагаемые условия жизни на Луне.
Подобные проекты разрабатывались и в США. Но ни СССР, ни Америка, их так и не реализовали.
В июле 1969 года американские астронавты впервые совершили высадку на Луну. А спустя 7 лет этот факт оспорили в том же США. На полках книжных магазинов в 1976 году появилась книга под названием «Мы никогда не были на Луне». Ее автор – американский писатель Билл Кейссинг. Он утверждал: полеты американских астронавтов на Луну – мистификация, созданная по заказу американского правительства. А переговоры астронавтов с центром управления полетами, видеозапись прилунения и многочисленные фотографии, сделанные на спутнике Земли – всего лишь подделка. И создали ее режиссеры Голливуда. В съемочных павильонах «фабрики грез» они построили необходимые декорации и попросту сымитировали лунную экспедицию, засняв все это на пленку.
После выхода книги Билла Кейссинга в мире появилось множество сторонников так называемого «лунного заговора». В качестве одного из главных доказательств, сторонники лунного заговора привели секретный приказ НАСА, согласно которому в 1968 году, всего за полгода до миссии «Аполлон» из агентства в один день были уволены почти 700 человек. И все они — конструкторы, занимавшиеся разработками ракеты, которая должна была доставить астронавтов на Луну.
Еще одним доказательством «лунного заговора» сторонники этой теории считают фотографии и видео, снятые во время экспедиции на луну. К примеру, на знаменитых кадрах, когда Нил Армстронг водружает на лунной поверхности американский флаг, флаг развевается на ветру. Сторонники теории заговора уверены, что это подделка, поскольку на Луне не может быть ветра.
Впрочем, аргументы сторонников теории «лунного заговора» бессильны перед фактами. Ведь за американской лунной миссией во всем мире, в том числе и в Советском Союзе тщательно следили сотни специалистов. Мало того, сигналы от «Аполлона-11», запущенного на Луну, фиксировали десятки радиолокационных станций.
Высадка на Луну транслировалась в прямом эфире на весь мир. Больше миллиарда человек видели, как американский астронавт Нил Армрстронг выходит из модуля и делает первые шаги по лунной поверхности.
А через несколько минут трансляция внезапно прерывалась. Вместо изображения зрители видели только помехи. Эти неполадки длились почти 2 минуты, после чего сеанс связи восстановился, и на экранах снова появилась лунная картинка.
Лишь в 1999 году, спустя 30 лет после этой исторической миссии, легендарный американский астронавт Эдвин Олдрин — второй член экипажа миссии «Аполлон-11» — сделал сенсационное заявление. Оказывается, двухминутные помехи в эфире – не случайность. Радиосигнал был искусственно искажен в самом центре управления полетами. Все потому, что с астронавтами на Луне в эти две минуты начало происходить то, что не поддавалось никакому разумному объяснению. Транслировать это на весь мир американское аэрокосмическое агентство НАСА просто не решились.
Лишь недавно эту запись с переговорами астронавтов обнаружили в секретных архивах НАСА.
АСТРОНАВТЫ HЭЙЛ АРМСТРОНГ И БАЗЗ ОЛДРИН ПЕРЕДАЛИ С ЛУНЫ: «Это гигантские шары. Они приближаются. Hет, нет. Это не оптическая иллюзия. В этом не может быть сомнения!»
УПРАВЛЕHИЕ ПОЛЕТОМ: «Аполлон-11″, что у вас происходит? Опишите, что вы видите?»
АСТРОHАВТЫ: «Они здесь, рядом с нами, слишком яркий свет, ничего не видно».
УПРАВЛЕHИЕ ПОЛЕТОМ: «Что там? (Связь прерывалась) Центр управления вызывает «Аполлон-11″…
На пленке отчетливо слышно, что экипаж космического корабля столкнулся с чем-то необъяснимым. Очень скоро эта пленка исчезла, а в НАСА заявили, что более 700 коробок с видеоматериалами и аудиозаписями космических экспедиций буквально растворились в воздухе. Украли сотни бесценных материалов, но самое невероятное в том, что исчезла уникальная видеозапись полета на Луну, о котором никто и ничего не знал.
Много лет космонавт, бывший тогда в составе экипажа, Эдвин Олдрин пытался доказать: то, что они видели на Луне — не выдумка и не галлюцинация. Но ему не верили. Ведь кроме астронавтов, побывавших на Луне, подтвердить это не мог никто: ни один прибор не зафиксировал наличие посторонних объектов. Многие считали, что Эдвин Олдрин просто фантазирует. Только сегодня можно предположить: все, что он видел — не выдумка и не фантазия.
Можно было бы подумать, что все эти истории – не больше, чем галлюцинации, вызванные нехваткой кислорода или стрессами… Но оказывается, нечто подобное наблюдали и советские космонавты.
Владислав Волков слышал в полете лай собаки и странный голос, словно с ним говорила сама Вселенная. Александр Серебров без бинокля видел с орбиты все улицы Кейптауна. Виталий Севастьянов слышал шум дождя, Юрий Гагарин рассказывал, что в течение всего полета его преследовала неизвестная мелодия, которую он никогда не слышал раньше, очень сложная и очень красивая. Виталий Севастьянов пролетая над родным Сочи, отчетливо видел собственный двухэтажный дом. Астронавт Гордон Купер, пролетая над США, невооруженным взглядом разглядел не только большие дома и окружающие постройки, но и ползущий по рельсам паровоз. Только после полета выяснилось, что в том самом поезде в этот день ехала его жена.
Как бы то ни было, планы о колонизации Луны разрабатывались. И разрабатывались всерьез. Достаточно вспомнить загадочный проект Киев-17, который начали возводить рядом с Чернобылем. В него входил большой аэродром для транспортной авиации, 8 заводов и главная стартовая ракетная установка.
После смерти Сталина, лунную эстафету подхватил новый генсек — Никита Хрущев. На освоение космоса были брошены все силы страны. В 1957 году Советский Союз отправил на земную орбиту первый искусственный спутник. Его запуск ошеломил весь мир. В том же году еще одним ударом для Соединенных штатов стал запуск «спутника-2», на котором в космос отправилась собака по кличке «Лайка». Отправить первого человека в космос стало для Вашингтона делом чести.
Осенью 1958 года в США создали национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства — НАСА. Америка начала наступать на пятки Советскому Союзу. СССР бросил все силы, чтобы добраться до Луны первыми. В декабре 1959 года советская станция «Луна-1» передала на землю первые снимки поверхности спутника нашей планеты. А через год весь мир с содроганием наблюдал за полетом Белки и Стрелки. Собаки сделали 17 витков вокруг Земли и благополучно приземлились. Вскоре Стрелка родила здоровых щенят, одного из них Никита Хрущев распорядился подарить супруге президента США Жаклин Кеннеди. Окончательной пощечиной стал полет в космос Юрия Гагарина в апреле 1961 года. В ответ Кеннеди поставил задачу: до конца десятилетия отправить на Луну человека.
Так началась «Лунная гонка». В СССР Сергею Королеву поручили разработку сверхмощной ракеты, которая сможет достичь поверхности Луны. 23 июня 1960 Хрущев расписался на постановлении правительства «О создании мощных ракет-носителей, спутников, космических кораблей и освоении космического пространства». Так было положено начало созданию комплекса «Н1-Л3». В него входило три элемента: разгонный блок Д, который служил для торможения всего комплекса возле Луны и потом для торможения перед посадкой, собственно лунный корабль и лунно-орбитальный корабль.
Разные варианты лунного корабля разрабатывались в ведущих конструкторских бюро страны — Королевым, Янгелем, Челомеем. Колоссальные потоки денег тратились на любые разработки, только чтобы советский человек первым полетел на Луну. Суммарные затраты составили порядка 12 миллиард рублей. Если считать по тому курсу – это 18 миллиардов долларов.
Проект Н1—Л3 повторял американский проект «Аполлон», который стартовал на три года раньше советской программы. В течение нескольких лет сверхбыстрыми темпами строились корабли для высадки человека на Луну. Но 20 июля 1969 года как гром среди ясного неба прозвучала информация о высадке первого человека на Луну. Американца.
После того, как Нил Армстронг побывал на Луне, космическая гонка между США и СССР была почти свернута. Поспешное завершение лунной программы насторожило даже несведущих людей. Что могли обнаружить американские космонавты на Луне, и что их так напугало?
Поначалу НАСА опубликовало большой меморандум, согласно которому на Луне планировали чуть ли не в ближайшие 5-6 лет строить первый лунный город. Но после этого прошло шесть лунных полетов, а остальные шесть были свернуты. Причем три из отмененных полетов даже была оплачены. Ракеты были готовы, экипажи подготовлены, все оснащение было закуплено.
Почему так произошло? Сегодня дать точный ответ на этот вопрос не может никто. Однако, возможно, совсем скоро многие космические загадки будут разгаданы. Ведь уже сделаны первые шаги на пути к освоению Солнечной системы.
Сегодня Россия, США и Европа борются за право стать первой страной, которая осуществит пилотируемый полет на Марс. Уже в 2018 году должен отправиться на Марс европейский марсоход Exomars Rover. Планируется, что он возьмет пробы грунта и составит подробную карту местности. Даже Индия запустила на Марс свой космический зонд «Мангальян» в ноябре 2013-го. Он нужен для отработки технологий космических полетов на Красную планету. Китай тоже заявил о своих планах по освоению Марса, после успешного запуска автоматической межпланетной станции «Чанъэ-3» для изучения Луны. НАСА проводит испытания «летающей тарелки», предназначенной для мягкой посадки космического корабля в разряженной атмосфере Красной планеты.
В конце июля ученые сделали сенсационное заявление о том, что создан уникальный космический двигатель, благодаря которому до Луны можно будет добраться всего за четыре часа полета, а до Марса – за два с половиной месяца. Его еще 15 лет назад разработал британский инженер Роджер Шоер. Долгое время, несмотря на многочисленные тесты, двигатель довести до ума так и не удавалось. Многие ученые даже прозвали его «невозможным». Однако, сегодня наконец исследователи НАСА подтвердили, что двигатель испытания прошел. А значит, возможно, совсем скоро, космические путешествия на Луну и Марс станут простой обыденностью.
Источник