Місяць

Луна.

Введение

.

ЛУНА, єдиний природний супутник Землі та найближче до нас небесне тіло; середнє відстань до Місяця — 384 000 кілометрів, астрономічний знак (.

Движение луны.

Луна рухається навколо Землі з середньої швидкістю 1,02 км/сек по приблизно еліптичної орбіті у тому напрямі, у якому рухається переважна більшість інших тіл Сонячної системи, тобто проти годинниковий стрілки, сіли оцінювати орбіту Місяця із боку Північного полюси світу. Велика полуось орбіти Місяця, рівна середньому відстані між центрами Землі та Місяця, становить 384 400 км (приблизно 60 земних радіусів). У результаті эллиптичности орбіти і обурень відстань до Місяця коливається між 356 400 і 406 800 км. Період звернення Місяця навколо Землі, так званий сидерический (зоряний) місяць дорівнює 27,32 166 діб, але піддається невеликим коливань і дуже малому віковому скорочення. Рух Місяця навколо Землі дуже складно, та її вивчення становить жодну з найважчих завдань небесної механіки. Еліптичне рух представляє собою лише грубе наближення, нею накладаються багато обурення, зумовлені притяганням Сонця, планет і сплюснутостью Землі. Найголовніші з цих обурень, чи нерівностей, було відкрито з спостережень набагато раніше теоретичного виведення їх із закону всесвітнього тяжіння. Тяжіння Місяця Сонцем в 2,2 разу сильніше, ніж Землею, отже, слід сказати, було б розглядати рух Місяця навколо Сонця і обурення цього руху Землею. Проте, оскільки дослідника цікавить рух Місяця, яким було видно з Землі, гравітаційна теорія, яку розробляли багато найбільші вчені, починаючи з І. Ньютона, розглядає рух Місяця саме Землі. О 20-й столітті користуються теорією американського математика Дж. Хілла, з урахуванням якої американський астроном Еге. Браун обчислив (1919) математичні, лави військовиків та становив таблиці, містять широту, довготу і паралакс Місяця. Аргументом служить час.

Плоскость орбіти Місяця нахилена до екліптиці з точки 5о8"43″, підданим невеликим коливань. Крапки перетину орбіти з екліптикою, називаються висхідним і спадним вузлами, мають нерівномірне назаднє рух і роблять повний оборот по екліптиці за 6794 діб (близько 18 років), внаслідок чого Місяць повертається одного й тому вузлу через інтервал часу — так званий драконівський місяць, — коротший, ніж сидерический й у середньому рівний 27.21 222 діб, з цим місяцем пов’язана періодичність сонячних і місячних затемнень. Місяць обертається навколо осі, нахиленій до площині екліптики під кутом 88°28 ", з періодом, точно рівним сидерическому місяцю, унаслідок чого вона повернена до Землі завжди одному й тому ж стороною. Такий збіг періодів осьового обертання і орбітального звернення невипадково, а викликано тертям припливів, яке Земля виробляла у твердій або ніколи рідкої оболонці Місяця. Проте поєднання рівномірного обертання з нерівномірним рухом орбітою викликає невеликі періодичні відхилення від незмінного напрями до Землі, які становлять 7° 54 «по довготі, а нахил осі обертання Місяця до площині її орбіти обумовлює відхилення до 6°50 «за широтою, унаслідок чого у різний час з Землі можна побачити до 59% всієї поверхні Місяці (хоча області біля країв місячного диска видно лише сильному перспективному ракурсі); такі відхилення називаються либрацией Місяця. Площині екватора Місяця, екліптики і місячної орбіти завжди перетинаються за однією прямий (закон Кассіні).

Форма Луны.

Форма Місяця дуже близька до кулі з радіусом 1737 км, що дорівнює 0,2724 екваторіального радіуса Землі. Площа поверхні Місяці становить 3,8 * 107 км², а обсяг 2,2 * 1025 см³. Більше детальне визначення постаті Місяця утруднено тим, що у Місяці, з за відсутності океанів, немає явно вираженої уровенной поверхні стосовно якої було б визначити висоти і глибини; ще, оскільки Місяць повернена до Землі однієї стороною, вимірювати з Землі радіуси точок поверхні видимого півкулі Місяця (крім точок на краю лунною диска) можна тільки підставі слабкого стереоскопічного ефекту, обумовленого либрацией. Вивчення либрации дозволило оцінити різницю головних полуосей еліпсоїда Місяця. Полярна вісь менше екваторіальній, спрямованої на бік Землі, приблизно за 700 метрів і менше екваторіальній осі, перпендикулярної напрямку на Землю, на 400 м. Отже, Місяць під впливом припливних сил, трохи витягнута в бік Землі. Маса Місяця найточніше визначається з спостережень її штучних супутників. Вона, у 81 разів менша маси землі, що він відповідає 7.35 *1025 р. Середня щільність Місяця дорівнює 3,34 р. см3 (0.61 середньої щільності Землі). Прискорення сили тяжкості лежить на поверхні Місяця 6 разів більше, ніж Землі, становить 162.3 див. сек2 і зменшується на 0.187 див. сек2 при підйомі на 1 кілометр. Перша космічна швидкість 1680 м. сік, друга 2375 м. сек. У результаті малого тяжіння Місяць не змогла утримати навколо себе газової оболонки, і навіть води вільному состоянии.

Фазы Луны.

Не будучи самосвітної, Місяць видно лише у тієї частини, куди падають стане сонячне проміння, або промені, відбиті Землею. Цим пояснюються фази Місяця. Щомісяця Місяць, впродовж орбіті, проходить між Землею і Сонцем і адресована нам темній стороною, тим часом відбувається молодик. Через 1 — 2 дні по тому західному частини неба з’являється вузький яскравий серп молодий Місяця. Решта місячного диска буває цей час слабко освітлена Землею, поверненою до Місяця своїм денним півкулею. Через 7 діб Місяць відступає від Сонця на 900, настає перша чверть, коли освітлена рівно половина диска відвідин Місяця й термінатор, тобто лінія розділу світлій пам’яті й темній боку, стає прямий — діаметром місячного диска. У дні термінатор стає опуклим, вид Місяця наближається до світлого колі і через 14 — 15 діб настає повний місяць. На 22-ге добу спостерігається остання чверть. Углове відстань Місяця від сонця зменшується, вона знову стає серпом і крізь 29.5 діб знову настає молодик. Проміжок між двома послідовними новолуниями називається синодическим місяцем, що має середню тривалість 29.5 діб. Синодичний місяць більше сидерического, оскільки Земля цей час проходить приблизно 113 своєї орбіти і Місяць, щоб знову проити між Землею і Сонцем, повинна пройти додатково ще 113 частину свого орбіти, куди витрачається небагатьом більш 2 діб. Якщо молодик відбувається поблизу однієї з вузлів місячної орбіти, відбувається сонячне затемнення, а повний місяць біля вузла супроводжується місячним затьмаренням. Легко що спостерігається система фаз Місяця стала основою для низки календарних систем.

Поверхность Луны.

Поверхность Місяця досить темна, її альбедо одно 0.073, тобто відбиває середньому лише 7.3% світлових променів Сонця. Візуальна зоряна величина повної Місяця на середньому відстані дорівнює - 12.7; вона надсилає у повний місяць на Землю в 465 000 разів менша світла, ніж Сонце. Залежно від фаз, на цю кількість світла зменшується набагато швидше, ніж площа освітленої частини Місяця, отже коли Місяць перебуває у чверті, і бачимо половину її диска світлої, вона посилає нам не 50%, а лише 8% світла від повної Місяця Показник кольору місячного світла дорівнює + 1.2, тобто він помітно червоніше сонячного. Місяць обертається щодо Сонця з періодом, рівним синодическому місяцю, тому день, на Місяці триває майже 1.5 добу і стільки ж триває ніч. Михайловський захищена атмосферою, поверхню Місяця нагрівається днем до + 110о З, а вночі вистигає до -120° З, проте, як показали радионаблюдения, ці величезні коливання температури проникають всередину тільки кілька дециметрів внаслідок надзвичайно слабкої теплопровідності поверхневих верств. З тієї ж причини й у час повних місячних затемнень нагріта поверхню швидко охолоджується, хоча деякі місця довше зберігають тепло, мабуть, внаслідок великий теплоємності (звані «гарячі плями»).

Даже неозброєним оком на Місяці видно неправильні темнуваті протяжні плями, прийняті за моря; назва збереглося, хоча й встановлено, що це освіти нічого спільного з земними морями немає. Телескопічні спостереження, яким поклав початок в 1610 Р. Галілей, дозволили знайти гористое будова поверхні Місяці. З’ясувалося, що моря — це рівнини більш темного відтінку, ніж інші області, іноді звані континентальними (чи материковыми), що рясніють горами, що їх має кільцеподібну форму (кратери). По багаторічним спостереженням було укладено докладні карти Місяця. Перші такі карти видав у 1647 Я. Гевелий в Ланцеті (Гданськ). Зберігши термін «моря», вона привласнила назви ще й найголовнішим місячним хребтах — по аналогічним земним освітою: Апеннины, Кавказ, Альпи. Дж. Риччоли в 1651 дав великим темним низменностям фантастичні назви: Океан Бур, Море Криз, Море Спокою, Море Дощів тощо, менше що примикають до морях темні області він їх назвав затоками, наприклад, Затока Райдуги, а невеликі неправильні плями — болотами, наприклад Болото Гниття. Окремі гори, головним чином кільцеподібні, він їх назвав іменами видатних учених: Коперник, Кеплер, Тихо Бразі та інші. Ці назви збереглися на місячних картах і нині, причому додано багато нових імен видатних діячів, учених пізнішого часу. На картах зворотного боку Місяця, складених за спостереженнями, виконаним з космічних зондів і штучних супутників Місяця, з’явилися імена До. Еге. Ціолковського, З. П. Корольова, Ю. А. Гагаріна та інших. Докладні і точні карти Місяця було укладено по телескопическим спостереженням о 19-й столітті німецькими астрономами І. Медлером, Й. Шмідтом та інших. Карти складалися в ортографической проекції для середньої фази либрации, тобто такими, який Місяць видно з Землі. Наприкінці 19 століття почалися фотографічні спостереження Луны.

В 1896—1910 великий атлас Місяця було видано французькими астрономами М. Леві і П. Пьюзе по фотографіям, отриманим на Паризької обсерваторії; пізніше фотографічний альбом Місяця видано Ликской обсерваторією США, а середині 20 століття Дж. Койпер (США) становив кілька детальних атласів фотографій Місяця, отриманих на великих телескопах різних астрономічних обсерваторій. З допомогою сучасних телескопів на Місяці можна побачити, але з розглянути кратери близько 0,7 кілометрів й тріщини завширшки перші сотні метрів.

Рельеф місячної поверхности.

Рельеф місячної поверхні забезпечено переважно з’ясований внаслідок багаторічних телескопічних спостережень. «Місячні моря», що займають близько сорока % видимої поверхні Місяці, є рівнинні низовини, перетнуті тріщинами і невисокими звивистими валами; великих кратерів на морях порівняно мало. Багато моря оточені концентричними кільцевими хребтами. Інша, світліша поверхню покрита численними кратерами, кольцевидными хребтами, борознами тощо. Кратери менш 15−20 кілометрів мають просту чашоподібну форму, більші кратери (до 200 кілометрів) складаються з округлого валу з крутими внутрішніми схилами, мають порівняно пласке дно, більш поглиблене, ніж навколишня місцевість, часто з центральною гіркою. Висоти гір над оточуючої місцевістю визначаються за довжиною тіней на місячної поверхні чи фотометрическим способом. Таким шляхом було укладено гипсометрические карти масштабу 1: 1 0 велику частина видимої боку. Проте абсолютні висоти, відстані точок поверхні Місяці від центру постаті чи маси Місяця визначаються дуже невпевнено, засновані ними гипсометрические карти дають лише загального уявлення про рельєфі Місяця. Набагато докладніше і точніше вивчений рельєф крайової зони Місяця, яка, залежно від фази либрации, обмежує диск Місяця. З цією зони німецький учений Ф. Хайн, радянський учений А. А. Нефедьев, американського вченого Ч. Уотс склали гипсометрические карти, які йдуть на обліку нерівностей краю Місяця при спостереженнях з єдиною метою визначення координат Місяця (такі спостереження виробляються меридіанними колами і з фотографіям Місяця і натомість оточуючих зірок, і навіть за спостереженнями покриттів зірок). Микрометрическими вимірами визначено стосовно місячного екватору й середньому меридіану Місяця селенографические координати кількох основних опорних точок, які є для прив’язки значної частини інших точок поверхні Місяці. Основний вихідної точкою у своїй є невеличкий правильної форми і добре видимий біля центру місячного диска кратер Мёстинг. Структура поверхні Місяці був у основному вивчена фотометрическими і поляриметрическими спостереженнями, дополненными радіоастрономічними дослідженнями.

Кратеры на місячної поверхні мають різний відносний вік: від древніх, ледь помітних, сильно перероблених утворень до дуже чітких в обрисах молодих кратерів, іноді оточених світлими «променями». У цьому молоді кратери перекривають давніші. У одних випадках кратери врізані в поверхню місячних морів, а інших — гірські породи морів перекривають кратери. Тектонічні розриви то борознять кратери і моря, то самі перекриваються молодшими утвореннями. Усі ці співвідношення дозволяють встановити послідовність виникнення різних структур на місячної поверхні; в 1949 радянський учений А. У. Хабаков розділив місячні освіти сталася на кілька послідовних вікових комплексів. Подальший розвиток такий підхід дозволило до кінця 1960;х років скласти среднемасштабные геологічні карти на значну частину поверхні Місяці. Абсолютний вік місячних утворень відомий поки що лише кількох точках; але, використовуючи деякі непрямі методи, можна встановити, що вік наймолодших великих кратерів становить десятки і сочни мільйонів років, а переважна більшість великих кратерів виникла «доморской» період, 3−4 млрд. років як розв’язано.

В освіті форм місячного рельєфу брали участь як внутрішні сили, і зовнішні впливу. Розрахунки термічної історії Місяця показують, що невдовзі після її освіти надра були розігріті радіоактивним теплому і значною мірою розплавлені, що призвело до інтенсивному вулканизму лежить на поверхні. Внаслідок цього утворилися гігантські лавові поля та деяка кількість вулканічних кратерів, і навіть численні тріщини, уступи й т. е. Разом з цим на поверхню Місяця на ранніх етапах випадало дуже багато метеоритів і астероїдів — залишків протопланетного хмари, при вибухи яких виникали кратери — від мікроскопічних лунок до кільцевих структур поперечником в багато десятків, а можливо, й за кілька сотень кілометрів. Через відсутність атмосфери і гідросфери значної частини цих кратерів збереглася донині. Зараз метеорити випадають на Місяць набагато рідше; вулканизм й у основному припинився, оскільки Місяць витратила багато теплової енергії, а радіоактивні елементи було винесено в зовнішні верстви Місяця. Про остаточном вулканизме свідчать закінчення вуглецевомістких газів у місячних кратерах, спектрограми яких були вперше отримані радянським астрономом М. А. Козирєвим.

Происхождение Луны.

Происхождение Місяця остаточно ще встановлено. Найбільш розроблено три різні гіпотези. Наприкінці 19 в. Дж. Дарвін висунув гіпотезу, за якою Місяць і Земля спочатку становили одну загальну розплавлену масу, швидкість обертання якої збільшувалася принаймні її остигання й стиску; внаслідок ця маса розірвалася на частини: велику — Землю і меншу — Місяць. Ця гіпотеза пояснює малу щільність Місяця, освіченою з зовнішніх верств початкової маси. Але вона зустрічає серйозні заперечення з погляду механізму подібного процесу; ще, між породами земної оболонки, та місячними породами неабиякі геохімічні відмінності.

Гипотеза захоплення, розроблена німецьким ученим До. Вейцзеккером, шведським ученим Х. Альфвеном і американським ученим Р. Юрі, передбачає, що Місяць спочатку була малої планетою, яка за проходженні поблизу Землі внаслідок впливу тяжіння останньої перетворилася на супутник Землі. Можливість такого події дуже мала, та, крім цього у такому разі було б очікувати більшої відмінності земних і місячних порід.

Согласно третьої гіпотезі, що розроблялися радянськими вченими — Про. Ю. Шмідтом та її послідовниками у середині 20 століття, Місяць і Земля утворилися одночасно шляхом поєднання і ущільнення великого рою дрібних частинок. Але Місяць загалом має меншу щільність, ніж Земля, тому речовина протопланетного хмари мало розділитися з концентрацією важких елементів в Землі. У зв’язку з цим виникло припущення, що першою початку формуватися Земля, оточена потужної атмосферою, збагаченої щодо летючими силикатами; при наступному охолодженні речовина цієї атмосфери сконденсировалось в кільце планетезималей, серед яких і утворилася Місяць. Остання гіпотеза на рівні знань (роки 20 століття) представляється найбільш предпочтительной.

Новый етап дослідження Луны.

Неудивительно, перший політ космічного апарату вище навколоземній орбіти направили до Місяці. Ця честь належить радянському космічному апарату «Луна-l », запуск якого було здійснено 2 січня 1958 року. Відповідно до програмою польоту кілька днів він пройшов з відривом 6000 км від поверхні Місяці. Пізніше тому ж році, минулого тижня такий апарат серії «Місяць «досяг поверхні природного супутника Землі.

Еще за рік, у жовтні 1959 року автоматичний апарат «Луна-3 », оснащений апаратурою для фотографування, провів зйомку зворотного боку Місяця (близько 70% поверхні) і її зображення на Землю. Апарат мав систему орієнтації з датчиками Сонця і відвідин Місяця й реактивними двигунами, які працювали на стиснутому газі, систему управління і терморегулювання. Його маса 280 кілограм. Створення «Луны-3 «було технічним досягненням на той час, принесло інформацію про звороті Місяця: виявлено помітні відмінності з видимим боком, передусім відсутність протяжних місячних морів.

В лютому 1966 року апарат «Луна-9 «доставив на Місяць автоматичну місячну станцію, совершившую м’яку посадку і передавшую на Землю кілька панорам сусідній поверхні - похмурої кам’янистої пустелі. Систему керування забезпечувала орієнтацію апарату, включення гальмівний щаблі за командою від радіолокатора на висоті 75 кілометрів від поверхні відвідин Місяця й відділення станції від нього безпосередньо перед падінням. Амортизація забезпечувалася надувним гумовим балоном. Маса «Луни-9 «близько 1800 кілограм, маса станції близько 100 кілограм.

Следующим кроком у радянській місячної програмі були автоматичні станції «Луна-16, -20, -24 », призначені для паркана грунту із поверхні відвідин Місяця й доставки його зразків на Землю. Їх була близько 1900 кілограм. Крім гальмівний рухової встановлення і четырехлапого посадкового устрою, у складі станцій входили грунтозаборное пристрій, злітна ракетна щабель з возвращаемым апаратом для доставки грунту. Польоти відбулися у 1970, 1972 і 1976 роках, на Землю доставили невеликі кількості грунту.

Еще одне завдання вирішували «Луна-17, -21 «(1970, 1973 року). Вони доставили на Місяць самохідні апарати — місяцеходи, керовані з Землі по стереоскопічного телевізійному зображенню поверхні. «Місяцехід- 1 «пройшов шлях близько 20 кілометрів за 10 місяців, «Луноход-2 «- близько 37 кілометрів за 5 міс. Крім панорамних камер на місяцеходах було встановлено: грунтозаборное пристрій, спектрометр для аналізу хімічного складу грунту, вимірювач шляху. Маси луноходов 756 і 840 кг.

Космические апарати «Рейнджер «розроблялися щоб одержати знімків під час падіння, починаючи я з висот близько 1600 кілометрів за кілька сотень метрів над поверхнею Місяця. Вони мали систему тривісною орієнтації й були оснащені шістьма телевізійними камерами. Апарати під час посадки розбивалися, тому одержувані зображення передавалися відразу ж потрапляє, без записи. Під час трьох вдалих польотів отримано великі матеріали вивчення морфології місячної поверхні. Зйомки «Рейнджерів «стали початком американської програмі фотографування планет.

Конструкция апаратів «Рейнджер «подібна до конструкцією перших апаратів «Маринер », хто був запущені до Венері в 1962 року. Проте подальше конструювання місячних космічних апаратів не пішло цим шляхом. Для отримання докладної інформації про місячної поверхні використовувалися інші космічні апарати — «Лунар Орбитер ». Ці апарати з орбіт штучних супутників Місяця фотографували поверхню з високим розрізненням.

Одна з цілей польотів полягало у отриманні високоякісних знімків із двома дозволами, високий, і низьким, із єдиною метою вибору можливі місця посадки апаратів «Сервейор «і «Аполлон «з допомогою спеціальної системи фотокамер. Знімки виявлялися на борту, сканировались фотоэлектрическим способом і гроші передавалися на Землю. Кількість знімків обмежувалося запасом плівки (на 210 кадрів). У 1966;1967 рр. було здійснено п’ять запусків «Лунар орбитер «(все успішні). Перші три «Орбитера «вивели на кругові орбіти з гаком нахиленням й малої заввишки; кожному їх проводилася стереосъемка обраних ділянок на видимої боці Місяця з дуже високим дозволом і зйомка великих ділянок зворотного боку з низьким дозволом. Четвертий супутник працював пропускати значно вищої полярною орбіті, він вів зйомку всієї поверхні видимої боку, п’ятий, останній «Орбитер «вів спостереження також із полярною орбіти, але з менших висот. «Лунар орбитер-5 «забезпечив зйомку з високим розрізненням багатьох спеціальних цілей на видимої боці, здебільшого на середніх широтах, і зйомку значній своїй частині зворотної малим дозволом. У кінцевому підсумку зйомкою із середнім дозволом було покрито майже вся поверхню Місяця, одночасно йшла цілеспрямована зйомка, що мало неоціненне значення для планування посадок на Місяць, і її фотогеологических досліджень.

Дополнительно провели точне картування гравітаційного поля, були виявлено регіональні концентрації мас (що й з наукової погляду, й у цілей планування посадок) і встановлено значне усунення центру мас Місяця від центру її постаті. Вимірювалися також потоки радіації і микрометеоритов.

Аппараты «Лунар орбитер «мали систему тривісною орієнтації, їх маса становить близько 390 кілограмів. Після закінчення картографування ці апарати розбивалися про місячну поверхню, щоб припинити роботу їх радіопередавачів.

Полеты космічних апаратів «Сервейор », призначених щоб одержати наукових даних, і інженерної інформації (такі механічні властивості, як, наприклад, несуча здатність місячного грунту), внесли великий внесок у розуміння природи Місяця, в підготовку посадок апаратів «Аполлон » .

Автоматические посадки з допомогою послідовності команд, керованих радаром з замкнутим контуром, були великим технічним досягненням на той час. «Сервейоры «запускалися з допомогою ракет «Атлас-Центавр «(кріогенні верхні щаблі «Атлас «були іншим технічним успіхом на той час) і виводилися на перелітні орбіти до Місяця. Посадкові маневри починалися за 30 — 40 хвилин перед посадкою, головний гальмівний двигун включався радаром з відривом близько 100 кілометрів перед посадкою. Кінцевий етап (швидкість зниження майже п’ять м/с) проводився по закінченні роботи головного двигуна і скидання його за висоті 7500 метрів. Маса «Сервейора «при запуску становить близько 1 тонни і за посадці - 285 кілограм. Головний гальмівний двигун був твердотопливную ракету масою близько чотирьох тонн Космічний апарат мав трехосную систему орієнтації.

Прекрасный інструментарій включав дві камери для панорамного огляду місцевості, невеличкий ківш для риття траншеї у ґрунті і (на минулих трьох апаратах) альфа-анализатор для виміру зворотного розсіювання альфа — часток отримують за метою визначення елементного складу грунту під посадковим апаратом. Ретроспективно результати хімічного експерименту багато прояснили у природі поверхні Місяці і його історії. П’ять з семи запусків «Сервейоров «були успішні, все опустилися в екваторіальній зоні, окрім останнього, який сів у районі викидів кратера Тихо на 41° ю.ш. «Сервейор-6 «був дещо сенсі піонером — першим американським космічним апаратом, запущеним з іншого небесного тіла (але тільки до другого місцеві посадки за кілька метрів в не стоїть осторонь першого).

Пилотируемые космічні апарати «Аполлон «були такі ув американській програмі досліджень Місяця. Після «Аполлона «польоти на Місяць не проводилися. Ученим довелося задовольнитися продовженням обробки даних від автоматичних і пілотованих польотів в 1960 — е і 1970 — е роки. Деякі з них передбачали експлуатацію місячних ресурсів у майбутньому й направили свої зусилля розробці процесів, які б перетворити місячний грунт в матеріали, придатні будівництва, для енергії й у ракетних двигунів. При плануванні повернення до досліджень Місяця безперечно знайдуть застосування як автоматичні, і пілотовані космічні апарати.

Человек на Луне.

Работа над цієї програмою почалася США наприкінці 60 — x років. Вирішили здійснити політ особи на одне Місяць, і його успішне повернення на Землю в наступних десятиріччя. Влітку 1962 року після тривалих дискусій прийшли до висновку, що найефективнішим і був надійним способом є висновок на навколомісячну орбіту комплексу у складі командно — обчислювального модуля, в склад якого входять командний і допоміжний модулі, і місячного посадкового модуля. Першочергове завдання було визнано створення ракети носія, здатної вивести щонайменше 300 тонн на навколоземну орбіту й щонайменше 100 тонн на навколомісячну орбіту. Одночасно велася розробка космічного корабля «Аполлон», покликаного забезпечити польоту американських астронавтів на Місяць. У лютому 1966 року «Аполлон» випробувала в безпілотному варіанті. Але те, що сталося 27 січня 1967 року, завадило успішному проведенню програми у життя. Цього дня астронавти Еге. Вайт, Р. Гаффи, У. Гриссом загинули при спалах полум’я під час тренуванні Землі. Після розслідування причин випробування відновилися і ускладнилися. У грудні 1968 року «Аполлон — 8 (ще без місячної кабіни) було виведено на селеноцентрическую орбіту з наступним поверненням в атмосферу Землі з іншою космічної швидкістю. То справді був пілотований політ навколо Місяця. Знімки допомогли уточнити місце майбутньої посадки на Місяць людей. 16 липня «Аполлон — 11» стартував до Місяця та19 липня посів місячну орбіту. 21 липня 1969 на Місяці вперше висадилися люди — американські астронавти М. Армстронг і Еге. Олдрин, доставлені туди космічним кораблем «Аполлон-11. Космонавти доставили на Землю кілька сотень кілограмів зразків і пробули Місяці ряд досліджень: виміру теплового потоку, магнітного поля, рівня радіації, інтенсивності і складу сонячного вітру (потоку частинок, які приходять від поверхні Сонця). Виявилося, що теплової потік у надрах Місяці в три рази менше, ніж із надр Землі. У породах Місяця виявлено залишкова намагниченность, що на існування в Місяця минулому магнітного поля. На Місяці залишилися прилади, автоматично передають інформацію на Землю, в сейсмометры, регистрирующие коливання у тілі Місяця. Сейсмометры зафіксували удари від падінь метеоритів і «лунотрясения» внутрішнього походження. По сейсмічним даним було встановлено, щодо глибини кілька десятків кілометрів Місяць складена відносно легкою «корою», а нижче залягає щільніша «мантія». Це було видатні досягнення історія освоєння космічного простору — вперше людина досяг поверхні іншого небесного тіла, і пробув у ньому більше двох годин. Після політ корабля «Аполлон — 11» до Місяця протягом 3.5 — x років було спрямовано шість експедицій («Аполлон — 12» — «Аполлон — 17»), п’ять із яких пройшли досить успішно. На кораблі «Аполлон — 13» з — за аварії на борту довелося змінити програму польоту, і тоді замість посадки на Місяць було зроблено її обліт і «повернення на Землю. На Місяці побувало 12 астронавтів, деякі пробули на Місяці кілька діб, зокрема до 22 годин поза кабіни, проїхали на самохідному апараті кілька десятків кілометрів. Ними було виконано досить великий обсяг наукових досліджень про, зібрано понад 380 кілограмів зразків місячного грунту, вивчення яких займалися лабораторії навіть інших країн. Роботи над програмою польотів на Місяць велися й у СРСР, але з кількох причин, не було доведено остаточно. Тривалість сейсмічних коливань на Місяці у кілька разів велика, ніж Землі, певне, пов’язані з сильної трещиноватостью верхню частину місячної «кори».

В листопаді 1970 АМС «Луна-17» доставила на Місяць в Море Дощів місячний самохідний апарат «Луноход-1 », який через 11 місячних днів (чи 10.5 місяців) пройшов відстань 10 540 метрів і передав дуже багато панорам, окремих фотографій поверхні Місяці і той наукову інформацію. Встановлений у ньому французький відбивач дозволив з допомогою лазерного променя виміряти відстань до Місяця з точністю до часткою метри. Вже у лютому 1972 АМС «Луна-20» доставила на Землю зразки місячного грунту, вперше взяті в важкодоступному районі Місяця. У січні 1973 АМС «Луна-21» доставила в кратер Лемонье (Море Ясності) «Луноход-2» для комплексного дослідження перехідною зони між морськими і материковыми рівнинами. «Луноход-2» працював 5 місячних днів (4 місяці), пройшов відстань близько 37 кілометрів.

Лунный грунт.

Всюду, де робили посадки космічні апарати, Місяць покрита так званим реголитом. Це разнозернистый обломочно-пылевой шар завтовшки і від кількох метрів до кілька десятків метрів. Він виникла у результаті роздрібнення, перемішування і спечення місячних порід при падінь метеоритів і микрометеоритов. У результаті впливу сонячного вітру реголіт насичений нейтральними газами. Серед уламків реголіту знайдено частки метеоритного речовини. По радиоизотопам було встановлено, деякі уламки лежить на поверхні реголіту перебували однією й тому самому місці десятки і сотні мільйонів років. Серед зразків, доставлених на Землю, зустрічаються породи двох типів: вулканічні (лави) і породи, виниклі з допомогою подрібнення і розплавлювання місячних утворень при падінь метеоритів. Переважна більшість вулканічних порід подібна до земними базальтами. Очевидно, такими породами складено все місячні моря. З іншого боку, у грунті зустрічаються уламки інших порід, подібних з земними й дуже званим KREEP — порода, збагачена калієм, редкоземельными елементами і фосфором. Вочевидь, ці породи є уламки речовини місячних материків. «Луна-20» і «Аполлон-16», які здійснили посадки на місячних материках, привезли звідти породи типу анортозитов. Усі типи порід утворилися внаслідок тривалої еволюції у надрах Місяця. З ознак місячні породи від земних: у яких обмаль води, мало калію, натрію та інших летючих елементів, у деяких зразках дуже багато титану, а заліза. Вік цих порід, визначається по співвідношенням радіоактивних елементів, дорівнює 3 — 4.5 млрд. років, що відповідає найдавнішим періодам розвитку Землі.

Внутреннее будова Місяця

Структура надр Місяця також визначатиметься з урахуванням обмежень, які накладають на моделі внутрішнього будівлі даних про фігурі небесного тіла, і, особливо характері поширення Р — і P. S — хвиль. Реальна постать Місяця, виявилася близька до сферически рівноважної, та якщо з аналізу гравітаційного потенціалу зроблено висновок про тому, що її щільність несильно змінюється з глибиною, тобто. на відміну Землі немає великої концентрації мас у центрі.

Самый верхній шар представлений корою, товщина якої, певна лише у районах улоговин, становить 60 км. Цілком можливо, що у великих материкових площах зворотного боку Місяця кора приблизно 1,5 разу міцніше. Кора складена изверженными кристалічними гірськими породами — базальтами. Проте з своєму мінералогічному складу базальты материкових і морських районів мають помітні відмінності. Тоді як найбільш древні материкові райони Місяця переважно утворені світлої гірської породою — анортозитами (майже повністю які з середнього та основного плагиоклаза, з невеликими домішками пироксена, олівіну, магнетита, титаномагнетита та інших.), кристалічні породи місячних морів, подібно земним базальтам, складено переважно плагиоклазами і моноклинными пироксенами (авгитами). Мабуть, вони утворилися при охолодженні магматического розплаву лежить на поверхні чи поблизу неї. У цьому, оскільки місячні базальты менш окислені, ніж земні, це, що вони кристалізувалися із меншим ставленням кисню до металу. Але вони, ще, спостерігається менше зміст деяких летючих елементів і одночасно обогащенность багатьма тугоплавкими елементами проти земними породами. за рахунок домішок оливинов і особливо ільменіту райони морів видаються темними, а щільність що становлять їх порід вище, ніж материках.

Под корою розташована мантія, у якій, подібно земної, можна назвати верхню, середню і нижню. Товщина верхньої мантії близько 250 км, а середньої приблизно 500 км, і його кордон зі нижньої мантією розташована на глибині близько 1000 км. Доти рівня швидкості поперечних хвиль майже постійні, і це, що речовина надр перебуває у твердому стані, бувши потужну і щодо холодну літосферу, у якій так важко загасають сейсмічні коливання. Склад верхньої мантії може бути оливин-пироксеновый, але в більшої глибині присутні шніцель і зустрічається в ультраосновных лужних породах мінерал мелилит. На кордону з нижньої мантією температури наближаються до температур плавлення, звідси починається сильне поглинання сейсмічних хвиль. Ця сфера є місячну астеносферу.

В у самісінькому центрі, очевидно, перебуває невеличке рідке ядро радіусом менш 350 кілометрів, крізь який не проходять поперечні хвилі. Ядро то, можливо железосульфидным або залізним; щодо останнього вона має бути менше, краще узгоджується з оцінками розподілу щільності за глибиною. Його маса, мабуть, не перевищує 2% від безлічі всієї Місяця. Температура в ядрі залежить з його складу і, певне, криється у межах 1300 — 1900 До. Нижньої кордоні відповідає припущення про обогащенности важкої фракції місячного протовещества сірої, переважно у вигляді сульфидов, й освіті ядра з эвтектики Fe — FeS з температурою плавлення (слабко яка від тиску) близько 1300 До. З верхньої кордоном краще узгоджується припущення про обогащенности протовещества Місяця легкими металами (Mg, Са, Na, Аl), вхідними разом із кремнієм і киснем в склад найважливіших породообразующих мінералів основних та ультраосновных порід — пироксенов і оливинов. Останньому припущенню сприяє і знижений вміст у Місяці заліза і нікелю, потім вказує її низька середня площадь.

Международно — правові проблемы

Кардинальные правові питання освоєння Місяця вирішені Договором про принципи діяльності держав з дослідженню та використання космічного простору, включаючи Місяць, і інші небесні тіла. Проте значні досягнення у дослідженні Місяця висувають необхідність укладання спеціального міжнародного договору, що регулював б різні аспекти діяльності держав на Місяці. Потреба договорі, сфера дії якого обмежується виключно Місяцем, викликається особливим становищем Місяця, оскільки її дослідження ведеться безпосередньо людьми. У червні 1971 СРСР представив в руки 26-ї сесії Генеральної асамблеї ООН проект міжнародного договору Місяці, який переданий для відповідного вивчення у Комітет ООН з використання космічного простору з метою. Проект спрямовано забезпечення використання Місяця тільки у мирних цілях. Регламентуються також питання відповідальності держав за збитки, заподіяний під час використання Луны.

Список литературы

Большая Радянська енциклопедія.

Детская енциклопедія.

Б. А. Воронцов — Вельяминов. Нариси Всесвіт. М., «Наука», 1975 р.

Болдуин Р. Що ми знаємо про Місяці. М., «Світ», 1967 р.

Уиппл Ф. Земля, Місяць і планети. М., «Наука», 1967 р.

Космическая біологія і медицина. М., «Наука», 1994 р.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із сайту internet.