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
Первая фотография обратной стороны Луны: немного истории
Нет, сегодня не очередная памятная дата, относящаяся к какому-либо достижению в исследованиях космического пространства. На Хабре на днях публиковалась история аппарата «Луна-1», в связи с чем стоит вспомнить, наверное, один из наиболее известных космический аппаратов — «Луна-3».
Дело в том, что именно этот советский космический аппарат получил снимки обратной стороны луны. Случилось это 7 октября 1959 года, в 6 часов 30 минут утра (московское время).
Двумя объективами (фокусные расстояния 200 и 500 мм) получилось заснять около половины поверхности Луны (при этом 2/3 снимков — обратная сторона Луны) с расстояния около 67000 км. Стоит отметить, что съемка проводилась с выдержкой 1/200, 1/400, 1/600 и 1/800. Снимки проявлялись непосредственно на борту аппарата боевыми роботами, после чего изображения передавались при помощи специфической фототелевизионной системы на Землю. Система называлась «Енисей», а съемка велась камерой бегущего луча, с прямой передачей данных на Землю. Принимались изображения на временном пункте в Крыму (гора Кошка). Был и резервный пункт, размещенный на Камчатке.
Вот такой сложный путь проделал аппарат для того, чтобы достичь точки, оптимальной для получения снимков.
На Землю удалось передать всего 17 «отсканированных» изображений, после чего связь с космическим аппаратом была потеряна. Ну, а чуть позже, через полгода, устройство сгорело (планово) в атмосфере Земли, со всеми снимками и аппаратурой.
Тут интересный момент — съемка проводилась не на советскую, а на американскую пленку, которая была найдена в американской же аппаратуре (насколько можно понять, аппаратуру снимали с американских разведывательных аэростатов, которые проводили аэрофотосъемку территорий СССР. Аппараты либо сами приземлялись, в результате сбоя/поломки, либо их сбивали). Так вот, отечественная пленка, как оказалось, не соответствовала техническим требованиям при съемке Луны, поэтому была использована (втайне от начальства) зарубежная «шпионская» фотопленка шириной 35 мм.
К сожалению, уровень шумов при передаче данных был весьма высоким, поэтому качественными эти фотографии назвать нельзя. Но именно они добавили много данных к информации о Луне, а также позволили СССР получить право на наименование новооткрытых объектов на обратной стороне Луны.
Кстати, снимки, полученные «Луной-3», можно видеть на сайте NASA (да, именно NASA), вот здесь.
А вот карта обратной стороны Луны, построенная по результатам полученных «Луной-3» фотографий (спасибо shubinpavel).
Источник
От космических станций до первого шага: История исследования Луны
Луна имела и имеет огромное значение в жизни человека во все времена. Луна влияет на все что происходит на планете Земля. И такое таинственное светило всегда привлекало пристальное внимание человека. Особенно значимых успехов в изучении спутника Земли удалось достичь в последние несколько десятилетий, начиная с середины 20-го века.
Автоматические космические станции (АКС), луноходы, на Луне уже побывали даже космонавты! Давайте коротко рассмотрим основные этапы изучения и освоения Луны.
Итак, как сказал Юрий Гагарин: «Поехали!».
2 января 1959 года в направлении Луны в СССР была запущена космическая ракета. В честь этого выдающегося события 1959 год вошел в историю мировой космонавтики как «первый год Луны» . После того как ракета вышла на близкую к расчетной траекторию от нее отделилась автоматическая межпланетная станция «Луна-1» . Уже 4 января 1959 года АКС облетела пространство над северным полушарием Луны и вышла на околосолнечную орбиту, стала первой искусственной планетой. Ее назвали «планета Мечта », конечно же в честь осуществления великой мечты человечества. Она и сейчас продолжает свой путь между орбитами Земли и Марса. С ее помощью были получены самые первые данные о физических процессах, протекающих на маршруте ее полета.
Уже в этом же 1959 году, 12 сентября в СССР была запущена вторая космическая ракета. 14 сентября 1959 года автоматическая станция «Луна-2» опустилась на поверхность Луны.
Эта станция оставила на Луне вымпелы, изготовленные в Ленинграде на Монетном Дворе. Место посадки станции назвали «Заливом Лунника». С помощью измерений, произведенных станцией «Луна-2» было доказано, что у Луны отсутствует не только атмосфера, но и магнитосфера.
Вскоре после «Луны-2», 4 октября 1959 года к Луне была запущена третья космическая ракета. С ее помощью на лунную орбиту была доставлена станция «Луна-3». С борта этой станции было получено 25 снимков Луны, с расстояния 65 тысяч километров.
Станция провела также и телесъемку поверхности Луны, но уже с большего расстояния, достигавшего 470 тысяч километров. Было получено изображение обратной (невидимой) стороны Луны. То, что осталось незамеченным, позднее было снято другой советской автоматической станцией «Зонд-3», 20 июля 1965 года.
Главное, что стоит отметить – на обратной стороне Луны почти отсутствуют «моря», которые мы все знаем по видимой стороне Луны…
Все же главной целью разведки Луны был полет человека на Луну. Для этого необходимо было тщательно исследовать лунную поверхность с близкого расстояния. Первопроходцами в исследовании Луны с близкого расстояния были американские космические аппараты серии «Рейнджер».
Был сделан важный вывод – на Луне достаточно ровных мест, пригодных для высадки людей. Дальнейшие исследования, проведенные советскими космическими станциями «Луна-9» и «Луна-13», а также американскими аппаратами серии «Сервейор», показали, что грунт на Луне достаточно прочный для посадки корабля с людьми.
Следующим этапом в исследовании нашего естественного спутника стал запуск первого искусственного спутника Луны. Это была АКС «Луна-10». 3 апреля 1966 года она была выведена на окололунную орбиту. Главной ее задачей стало исследование гравитационного поля Луны. Измерения показали наличие у Луны слабого магнитного поля. В отличие от Земли, у Луны оно однородное, монопольное.
За восемь лет исследований Луны на Луну было отправлено семь советских и пять американских спутников. Однако следующей целью должны были стать возвращаемые космические аппараты.
Задача возврата аппарата с окололунной орбиты задача гораздо более сложная, чем даже возврат с околоземной орбиты. Однако она была успешно завершена с возвращением 21 сентября 1968 года советской автоматической станции «Зонд-5», запущенной к Луне 15 сентября того же года. Не прошло и двух месяцев, как с Лунной орбиты вернулась следующая советская автоматическая станция «Зонд-6». Теперь дорога на Луну была проложена.
21 декабря 1968 года в США был дан старт космического корабля «Аполлон-8», с людьми на борту. Это были астронавты Джеймс Ловелл и Уильям Андерс, командир экипажа Фрэнк Борман. Во время полета были трудности, но все закончилось благополучно, они вернулись на Землю.
Итого. Первые шаги людей на Луне! 16 июля 1969 года три американских астронавта: Нил Армстронг (командир корабля), Майкл Коллинз (пилот основного блока) и Эдвин Олдрин (пилот лунного отсека) – стартовали с Земли на борту космического корабля «Аполлон-11». 20 июля 1969 года в 16 часов 18 минут по Вашингтонскому времени «Орел»(позывной лунной кабины) прилунился. Только через 6.5 часов после прилунения, после полной проверки скафандров Армстронг открыл люк лунного отсека и спустился по трапу. Он встал на Луну сперва одной правой, потом левой ногой и произнес знаменитую фразу «Этот маленький шаг одного человека означает гигантский скачок для человечества.» Первая прогулка по Луне продолжалась 2.5 часа.
Источник