Опубликованы загадочные кадры с «темной» стороны Луны
На обратную сторону спутника Земли впервые совершил посадку космический аппарат
Впервые в истории человечества космический аппарат совершил посадку на обратной стороне Луны. Новую миссию по изучению естественного спутника нашей планеты запустил Китай. Первые снимки тёмной стороны сделала советская межпланетная станция ещё в 1959 году. Однако о посадке не было речи до этого дня. Беспилотный аппарат «Чанъэ-4» проведёт целый ряд экспериментов. В частности, попытается определить происхождение Луны, передает «ТВ Центр».
Давняя мечта ученых — миссия, которую первыми выполнили китайцы. Беспилотная станция «Чанъэ-4» совершила посадку на обратной поверхности спутника Земли в районе Южного полюса. На видимой части Луны космические аппараты уже бывали. Последней там работала советская станция — целых четыре десятилетия назад. Скрытую от глаз поверхность земного спутника ранее фотографировали. Но посадка там произошла впервые в истории. При подготовке своей миссии китайские ученые опирались на иностранные разработки. Инженерную модель поверхности и грунта для них готовили коллеги из России.
«Для китайского народа полёт на Луну был тысячелетней мечтой. Человечество всегда стремилось исследовать неизведанное. Это в нашей природе, это основной импульс для развития науки и техники. Обратная сторона Луны таинственна и далека от нашей планеты. Мы решили совершить посадку именно там, несмотря на возможные трудности», - рассказал ученый У Вэйжэнь.
Свой зонд разработчики из Поднебесной назвали в честь китайской богини Луны. Аппарат должен исследовать место посадки и собрать уникальные образцы грунта. Лунная кора образовалась более четырех миллиардов лет назад. На Земле горных пород такого возраста не сохранилось. Образцы грунта помогут ученым пролить свет не только на происхождение спутника Земли, но и, возможно, раскрыть тайну образования нашей планеты.
Кроме этого, беспилотная станция доставила на Луну контейнер с семенами картофеля и яйцами шелкопряда. Ученые будут наблюдать за их развитием в условиях слабой гравитации. Это важно для самообеспечения лунной базы, строительство которой следующий шаг амбициозной космической программы. Подобными разработками сейчас занимаются и другие страны. Российский аппарат «Луна-ресурс-2» оправится к земному спутнику уже в ближайшие годы.
Кристина Мамиконян, Павел Румянцев, Виталий Марченко, «ТВ Центр».
Источник
Радиотелескоп на обратной стороне Луны: зачем он там нужен и чем поможет науке
Размер радиотелескопа будет поистине огромным — диаметром вплоть до 5 километров. Благодаря своему размеру он поможет астрономам изучать реликтовое излучение и получать новые знания о молодой Вселенной и ее эволюции. Но почему именно Луна? Разве на Земле нельзя создать нечто подобное?
Проблемы наземных радиотелескопов
Основная проблема состоит в том, что для получения качественной «картинки» при помощи радиоспектра нужна большая площадь рабочей поверхности. То есть настолько большая, насколько это возможно. С увеличением размера повышается точность определения координат источника, а также можно больше узнать о таких характеристиках этого источника, как форма, структура и тому подобные вещи. Для ученых очень важна разрешающая способность системы, от этого показателя напрямую зависит размер объектов, которые способен «увидеть» телескоп. Ну а разрешение зависит как раз от диаметра чаши телескопа и длины волны рабочего диапазона устройства.
Именно из-за необходимости увеличения размеров радиотелескопов на Земле строились и строятся такие гиганты, как Аресибо (к сожалению, он полностью разрушен из-за аварии и демонтирован), Небесный глаз , «Ратан-600» и другие.
Есть и еще один вариант: создание не огромных радиотелескопов, а кластерных систем, которые состоят из десятков или даже сотен отдельных небольших радиотелескопов. Примером кластерного радиотелескопа служит MeerKAT, который состоит из 64 отдельных телескопов. Он размещен в Южной Африке, в первый же день работы (его включили в 2016 году) телескоп обнаружил 1300 галактик на участке небосвода, где до этого ученые нашли всего 70 галактик.
Самым большим кластерным радиотелескопом на Земле можно считать SKA — радиоинтерферометр с общей площадью антенной решетки площадью больше 1 км². Пока что он не готов полностью, но к моменту реализации проекта в 2024 или 2025 годах его чувствительность раз в 50 превысит чувствительность любого другого радиотелескопа на Земле. При этом отдельные элементы кластерной системы расположены не рядом, а на огромном расстоянии друг от друга — в Австралии и Южной Африке. Количество отдельных антенн в SKA составляет несколько тысяч.
Еще одна проблема — в технической сложности создания крупных радиотелескопов. Что кластерные системы, что одиночки-гиганты — все они требуют огромных вложений и ресурсов. Но, в целом, техническая сложность и дороговизна — особенность практически всех проектов, направленных на изучение космоса, здесь вряд ли можно что-то поделать.
Ну и третий момент — радиоизлучение на самой Земле. Оно очень сильное. В некоторых секторах радиоспектра, например, коротких волнах, Земля, если на нее «посмотреть» радиотелескопом, будет даже «ярче» Солнца. Постороннее радиоизлучение очень мешает астрономам, а с развитием цивилизации ситуация лишь ухудшается, поскольку земной радиоэфир становится все насыщеннее. Это сравнимо со световым загрязнением, которое мешает наблюдениям Вселенной уже при помощи оптических телескопов — чем сильнее освещена Земля, тем сложнее наблюдать за космосом. Кстати, Солнце излучает и в радиоспектре, что тоже мешает наземным радиотелескопам вести наблюдение.
Обратная сторона Луны как идеальный вариант для астрономов
Идея создания радиотелескопа с обратной стороны сначала существовала лишь в качестве идеи. Много лет ее обсуждали, она прозвучала в рассказах и романах нескольких авторов научно-фантастических произведений.
Но в итоге идея стала рассматриваться с практической точки зрения. В 2020 году агентство NASA одобрило проект постройки самого большого радиотелескопа с заполненной апертурой. Главное предназначение проекта LCRT (Lunar Crater Radio Telescope), как и говорилось выше, — в изучении реликтового излучения Вселенной, хотя LCRT способен выполнять и другие задачи вроде наблюдения за космическими объектами.
Он сможет работать с радиоизлучением с длиной волны 10-50 м и частотой 6-30 МГц.
Размещать телескоп планируется в одном из подходящих для этого лунных кратерах. Роботы-строители займутся растягиванием проволочной сети с закреплением ее внутри кратера. Затем ровно по центру они же закрепят подвесной облучатель. О том, как будет происходит процесс строительства, схематически сообщается на картинке ниже.
Проект поддержан программой NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts). Участники этого проекта выполнили первую часть работ, доказав фактическую возможность создания огромного телескопа на обратной стороне Луны. После этого агентство NASA выделило средства на второй этап — он займет не менее двух лет. Пока что выделено $500 000, чего, конечно, недостаточно для постройки телескопа на Луне. Но это средства, предназначенные для проведения работ на Земле, речь все еще о ранних этапах подготовки. Ученые используют средства для тестирования роботов и моделирования процесса строительства.
А вот когда и этот этап подойдет к завершению, к проекту подключатся как специалисты NASA, так и другие партнеры.
Кстати, это не единственный проект по созданию радиотелескопа на Луне. Есть и другие, включая FarSide и FarView. В 2022 году NASA собирается запустить радиоспектрометр на Луну, посадив его при помощи специальной платформы. Если все получится, то будет пройден этап proof of concept, то есть ученые докажут саму возможность создания радиотелескопа на спутнике Земли. Это будет мощный аргумент в пользу крупных проектов.
Идея как FarSide, так и FarView — создание радиоинтерферометра на обратной стороне Луны. Это как MeerKAT, только еще чувствительнее и больше.
К сожалению, все три проекта — LCRT, FarSide и FarView — дело будущего. FarSide, если и будет реализован, то где-то к 2030 году. FarView — примерно в середине 2030-х, а LCRT — уже к 2040 году
Источник
След катастрофы. Загадки обратной стороны Луны
Китайский луноход уже год пытается найти ответы на вопросы, которые интересуют всё человечество: почему невидимая часть поверхности спутника так разительно отличается от видимой и что всё-таки произошло 4 миллиарда лет назад.
Первый снимок обратной стороны Луны («Луна-3», 1959). Фото © Wikipedia
«Уважаемому А.Б. Северному первая фотография обратной стороны Луны, которая не должна была получиться. Королёв. 7 октября 1959 года«.
А.Б. Северный — это советский астрофизик Андрей Борисович Северный. В основном занимался физикой Солнца. Однажды заявил главному конструктору, что солнечная радиация засветит плёнку и не позволит сделать фотографию. Точно такого же мнения был один французский винодел по имени Анри Мэр. Но не из-за излучения, а вообще — мол, impossible, «невозможно». Заключил даже пари на тысячу бутылок истинного шампанского. Впоследствии Сергей Павлович лично раздавал выигрыш сотрудникам ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия»), которые разрабатывали космический аппарат «Луна-3». Как вспоминают учёные, по две бутылки.
Справедливости ради надо сказать, что тот первый снимок сделали не на советскую плёнку, а, можно сказать, на трофейную — со сбитых американских шпионских спутников. Она была куда как более выносливая. Ну а что? Шпионить можно, а плёнку брать нельзя?
Конечно, качество довольно плачевное, тем не менее многое вполне можно различить. С правой стороны наверху пятнышко позже назвали Морем Москвы, 275 километров в диаметре. По мнению учёных, след от удара, который заполнился лавой. Внизу, практически прямо под ним — кратер Циолковский, тоже ударный, 180-километровый. Более крупные пятна слева — это уже видимая лунная сторона. Таким образом, уже тогда была видна внушительная разница между двумя половинками.
Как ни странно, именно на «той стороне» находится крупнейший лунный кратер. Его именуют бассейном, хотя по площади он сравним с земным Коралловым морем — без малого пять миллионов квадратных километров. Видите обширную темноватую область внизу? Это он и есть, бассейн Южный полюс — Эйткен. Это условное название, по расположению: внизу полюс, наверху кратер, названный в честь американского астронома Роберта Эйткена. В глубину этот бассейн достигает восьми километров. Кстати, как раз там сейчас китайская станция «Чанъэ-4» с луноходом «Юйту-2».
Но по большому счёту вот, собственно, и всё, что там чисто внешне выделяется на общем фоне: Эйткен, Москва и Циолковский. В остальном всё на первый взгляд сравнительно ровно и однообразно.
Сейчас науке известны и некоторые другие отличия «тёмной» стороны. К примеру, интересно то, что там как минимум на 10 километров толще лунная кора. И вообще очень много возвышенностей. За это обратную сторону Луны даже прозвали горбатой. Самая высокая точка Луны расположена рядом с кратером Королёв, и это символично. 10 километров 786 метров. Считают от условной точки — 1737 километров от центра Луны.
То есть с одной стороны моря, с другой горы. И это при том, что морская фигура, вообще-то, тяжелее. Собственно, центр массы сдвинут от центра геометрического на два километра в нашу сторону.
И, наконец, гравитация Луны. Она везде разная. Где-то посильнее, где-то послабее. Это зависит от плотности вещества в данной области. Есть даже соответствующая лунная карта. Вообще, лучше всего, пожалуй, для сравнения просмотреть вот такое видео от NASA. Слева — топографическая карта, то есть с обозначенными низменностями (синие) и возвышенностями (жёлтые и красные). А с правой стороны — как раз насчёт гравитации. Ярко-красные пятна — это где сравнительно сильное притяжение, тёмно-синие — где наоборот. И то и другое называется гравитационными аномалиями. Всё это показали приборы, установленные на двух зондах лунной орбитальной станции GRAIL.
Обратите внимание: два самых больших красных глаза — это те, которые грустно смотрят на нас по ночам. Вообще, тут у нас с этой стороны имеется заметное количество таких особо притягательных районов. А вот за гранью нашего с вами непосредственного наблюдения как-то больше синих ям. И в то же время есть «румянец» — на местах тех самых возвышенностей.
Своеобразная картина получается. Итого у нас три основных вопроса.
Почему на обратной стороне так мало лунных морей?
На этот счёт имеется, к примеру, исследование японского Института космической науки. Там проанализировали химический состав лунных пород и предположили следующее: давным-давно, четыре с половиной миллиарда лет тому назад, когда Земля и Луна только образовались, они были очень раскалёнными. Всё это потому, что они формировались, «слеплялись» из более мелких тел в результате бесконечных столкновений. Но возникший на орбите «комок» оказался настолько близко, что гравитация Земли поймала его в ловушку под названием приливный захват: совпадение скорости вращения вокруг своей оси и скорости вращения вокруг «хозяйки», в данном случае — Земли. Довольно частое явление в космосе. И что получилось? А получилось то самое весьма одностороннее представление о Луне. И тут надо обязательно учесть, что Земля была чудовищным тлеющим углём. Луна около этого огонька грелась всё время одним боком. А другой остывал. Метеориты при этом падали дождём, не спрашивая, куда лучше. Но с той стороны они ударялись в более твёрдую поверхность, а с нашей тёплой стороны она ещё была несколько более вязкая, и притом на ней происходили извержения вулканов. Упадёт что-нибудь в эту кашу, пробьёт ещё не застывшую кору, и из раскалённой мантии всё вокруг заливает потоком лавы. Вот так и получились моря Дождей, Спокойствия, Кризисов и прочие лунные «водоёмы», по мнению планетологов. Именно на «лицевой» стороне, потому что там было просто-напросто теплее.
Почему по-разному распределены гравитационные аномалии?
Потому что земное притяжение «тянуло» к себе всё, что потяжелее. Так же, как Луна немного тащит за собой наши океаны. Приливы в лунных океанах магмы закончились тем, что на «лице» скопились более тяжёлые породы. Этим и объясняют учёные обилие участков с усиленным притяжением именно на видимой стороне.
Откуда тогда «горб» именно на обратной стороне Луны?
Это вообще эпичная теория. Она гласит, что изначально у нас был не один «протоспутник», вокруг болтался как минимум ещё один сгусток материи. А может быть, и больше. И в какой-то момент он просто врезался в Луну, да с такой силой, что его просто расплющило по внешней стороне. Вот эти горы и есть то, что «налипло» таким вот образом.
Всё это сейчас и пытается прояснить «Чанъэ-4». Чанъэ — это имя богини Луны в китайской мифологии. Скоро станция уже во второй раз встретит на обратной стороне Луны Новый год по китайскому календарю. Прилунилась 3 января 2019 года в кратере фон Кармана, и это тоже символично. Американский учёный венгерского происхождения Теодор фон Карман был учителем Цяня Сюэсэня, основоположника китайской космонавтики. Помощником неподвижной богини стал луноход «Нефритовый заяц» — «Юйту-2».
China National Space Administration releases video recording of entire soft landing on moon’s far side by China’s #ChangE4 probe pic.twitter.com/bbp1ul2gq7
Что они на сегодняшний день нашли. Во-первых, природные минералы оливин и ортопироксен. Это силикатные породы, таких много в земной мантии. Поэтому есть большие подозрения, что «Чанъэ-4» удалось найти кусочки лунной. Теперь их сравнят с образцами грунта, взятыми на видимой стороне.
Во-вторых, тёмный минерал с осколками чёрного стекла. Нечто похожее нашёл в 1972 году американский астронавт Харрисон Шмитт. Считается, что такое вещество образовалось на Луне от удара метеоритов.
И, наконец, во всяком случае один вопрос уж точно решён положительно: можно ли на обратной стороне Луны выращивать картошку, рапс и хлопок? Можно.
Источник