Краткая история Луны
…В любом месте на нашей планете самый яркий объект ночного неба — это Луна. Это естественный спутник Земли и ближайшее к нам космическое тело, удаленное от нашей планеты на 384 400 км. Луна имеет радиус 1737 километров, что составляет приблизительно 27% от размера Земли. Как и наша планета, Луна имеет кору, мантию и ядро. Этот загадочный объект имеет богатое и легендарное прошлое. Оно исторически связано с геологическим развитием Земли и человеческой цивилизации. Многие древние культуры почитали Луну как бога или богиню. Известная под таким именами, как Селена и Луна, наша спутница очаровывала многих людей и по-прежнему делает это и сейчас.
Рождение Луны
До того, как жизнь и биосфера возникли на Земле миллиарды лет назад, Солнечная система была мастерской, в которой творил великий Хаос. Сжатие протопланетного облака вызвало появление Солнца, гравитация которого способствовало формированию скалистых образований, наполнивших раннюю Солнечную систему. И через несколько сотен миллионов лет после появления Солнца появилась Земля. Существует несколько теорий о том, как Луна попала на орбиту вокруг нашей планеты.
Одной из преобладающих идей, поддерживаемых научным сообществом, является гипотеза глобального воздействия. Она предполагает, что Луна была сформирована, когда массивное космическое тело врезалось в Землю. Ранняя Солнечная система была весьма неспокойным местом, и содержала большое количество объектов, которые не достигли планетарного статуса. Считается, что один из таких объектов столкнулся с Землей в ее ранние годы.
Астрономы называют этот объект Theia. В момент столкновения с Землей он имел размеры, такие же как нынешний Марс. После произошедшего столкновения часть земного материала была выброшена в космос, где гравитация впоследствии собрала его в единый объект, который конечном итоге и стал нашей Луной. Это объясняет тот факт, что Луна состоит из более легких элементов и менее плотная, чем Земля.
По поводу мощности удара, который пережила Земля в результате столкновения, есть заявление НАСА :
«Когда молодая Земля и блуждающий объект столкнулись, выделилась энергия, которой было в 100 миллионов раз больше, чем в результате более позднего события, которое, как считается, уничтожило динозавров».
Луна и древние астрономы
В ранние времена годы существовало много заблуждений о том, что такое Луна. Некоторые древние верили, что Луна — это пылающий огненный шар. Некоторые древние астрономы полагали, что темные пятна на Луне — это моря. Аристотель определил, что Луна — это идеальная сфера. Многие древнегреческие философы справедливо предполагали, что Луна находится на орбите вокруг Земли, а также отвечает за приливы и многие другие явления.
В 100 году Плутарх высказал предположение, что на Луне существуют другие человеческие цивилизации. По мере того, как астрономические знания совершенствовались, люди постепенно отказались от версии, высказанной Птолемеем о том, что Луна и Солнце вращаются вокруг Земли. Это произошло в пользу революционного взгляда на этот вопрос Николая Коперника, который разработал правильное представление, говорящее о том, что Земля и другие тела Солнечной системы вращаются вокруг Солнца.
В конце концов люди стали рассматривать звезды и Луну с помощью телескопа. Галилей первым увидел новые образы на Луне — рваные края кратеров и лунные горы. Он наблюдал, как в течение месяца изменяются длины теней, которые отбрасывают лунные горы и вычислил таким образом их высоту. В конечном итоге эти наблюдения Галилея способствовали его отказу от старых астрономических идеалов и изменению существующей тогда модели Вселенной.
Именно Галилей выяснил что светлые области на поверхности Луны были скалистыми и холмистыми, в то время как темные были равнинами. Другие астрономы на протяжении многих лет составляли каталоги каждого участка поверхности, который они могли наблюдать.
Появившиеся более мощные телескопы привели к появлению более подробных данных. В 1645 году первая полная карта Луны была опубликована голландским инженером Майклом Флорентом ван Лангреном. Другой астроном — Антон М.С. де Реита также составил подобную карту. К 1651 году карта Луны была закончена двумя иезуитскими учеными — Джованни Баттиста Риччиоли и Франческо М. Гримальди.
Наше долгое и плодотворное наблюдение за Луной, наконец, завершилось тем, что мы смогли ступить на ее поверхность в XX веке.
Это один маленький шаг для человека и огромный скачок для человечества
Исследование Луны осуществлялось различными способами — от отправки роботизированных зондов до высадки людей на Луне. Эти миссии дали нам очень много знаний о Солнечной системе и о Земле. Первыми посетителями Луны были советские автоматизированные станции. Они совершили первый облет Луны в январе 1959 года. За этой миссией последовало множество зондов, которые в конечном итоге сумели сделать фотографии другой стороны Луны. Эти экспедиции преподнесли много сюрпризов, например, оказалось, что темная сторона Луны практически не имеет гладких равнин.
Чтобы обойти Советский Союз и потешить свое пострадавшее после полета Юрия Гагарина самолюбие, США заявили о намерении совершить серию пилотируемых экспедиций на Луну с высадкой человека на ее поверхности. Сконцентрировав множество талантливых ученых и используя современные технологии, американцам удалось немыслимое. Они обеспечили своим астронавтам возможность прогуляться по Луне. В течение восьми лет к полетам, осуществляемым в рамках миссии «Аполлон», было приковано внимание людей всего мира.
В 1968 году, во время рождественского сезона, космический корабль «Аполлон-8» покинул земную орбиту и впервые добрался до Луны. После того, как «Аполлон-8» пролетел всего в 62 милях от поверхности Луны, НАСА начало планировать высадку человека на ее поверхность. В мае 1969 года «Аполлон-10», находящийся на орбите вокруг Луны, испытал новый лунный спускаемый аппарат без людей.
Астронавты НАСА Нил Армстронг и Базз Олдрин из экипажа «Аполлон-11» стали первыми людьми, которые опустились на поверхность Луны в районе Море Спокойствия. Это произошло 20 июля 1969. Два человека ходили по Луне в течение 2 часов и собирали камни и образцы почвы. Мы много узнали о Луне. Большинство темных пятен или темных морей оказались древними вулканическими потоками лавы, которые кристаллизовались миллиарды лет назад. Также было обнаружено, что лунные образцы были похожи по составу на скалы, находящиеся на Земле.
США продолжили посещать Луну в начале 70-х. Зоны высадки астронавтов можно найти в Интернете.
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
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