Обратная сторона Луны
Обратная сторона Луны – это часть поверхности ближайшего к нам небесного тела, которая не видна с Земли. Поскольку период вращения природного спутника вокруг нашей планеты и вращения его вокруг оси практически совпадают, мы можем видеть лишь одно лунное полушарие.
Почему Луна имеет обратную и видимую сторону
Это объясняется тем, что Земля по отношению к Луне является очень массивной. Из-за этого планета действует на спутник посредством приливных сил. Приливные силы приводят к тому более мелкое тело постепенно уменьшает скорость вращения. Луна также влияет на Землю, но это влияние намного меньше (соответственно массе). Примерно 4,5 миллиарда лет назад спутник подвергся так называемому приливному захвату.
Астрономы предполагают, что изначально Луна вращалась значительно быстрее собственной оси. Однако со временем притяжение нашей планеты оказало большое влияние на этот процесс и синхронизировало вращение вокруг оси с периодом обращения.
Примечательно, что Луна тоже воздействует на Землю, замедляя её вращение и увеличивая длительность суток примерно на 1 секунду на протяжении 3 тысяч лет.
В процессе притяжения на Земле бывают океанские приливы. Они вызывают постепенную потерю кинетической энергии. Из-за этого природный спутник удаляется от нас со скоростью примерно 38 мм в год.
Что такое либрация
Вращение Луны вокруг своей оси и вокруг нашей планеты не совпадают. Природный спутник обращается вокруг своей планеты с изменяющейся скоростью из-за эксцентриситета орбиты. Из-за этого вблизи наиболее близкой точки она движется быстрее, а вблизи наиболее удалённой точки – медленнее. В то же время земной спутник обращается вокруг оси равномерно. Таким образом, обратная сторона Луны может быть наблюдаемой с Земли. Наблюдатель может видеть лунные края благодаря либрации по долготе.
Существует также либрация и по широте. Один раз в месяц обратная сторона Луны становится видимой с северного края. Через полмесяца это же явление можно наблюдать с южной стороны. Поэтому обратная сторона Луны скрывается от нас только на 41%.
Лунные либрации
Как исследовалась обратная сторона
Первоначально люди не знали, что находится на обратной стороне Луны. Впервые обратная сторона Луны была сфотографирована в 1959 году советской автоматической межпланетной станцией «Луна-3». Тогда же эти фото были опубликованы во многих советских изданиях. После этих исследований к обратной стороне больше не стало применяться название «тёмная». Она далеко не тёмная, так как тоже освещается Солнцем.
На станции устанавливалась камера с двумя объективами. Для соотношения полученных фотографий с имеющимися данными учёные на некоторых камерах фиксировали обе стороны.
Первый снимок обратной стороны Луны («Луна-3», 1959)
Полученные материалы затем были переданы для изучения в главнейших астрономических учреждениях Советского Союза. На основании детального изучения фото была составлена первая в мире подробная карта лунной обратной стороны. Она содержит мелкие детали поверхности. На основе анализа карт в 1960 г. был составлен полный атлас обратной лунной стороны, а затем и первый в мире глобус Луны. Международным астрономическим союзом были утверждены названия морей и кратеров, находящихся на скрытой от нас части поверхности.
Обратную сторону нашего ближайшего спутника исследовали американские астронавты. В 1968 г. они пролетали над невидимой с Земли частью Луны. В 1994 г. к небесному телу был направлен спутник Клементина. За 2 месяца его работы Национального управления по аэронавтике и исследованию космоса получило свыше 1,8 миллиона качественных снимков поверхности. Учёные смогли подробно рассмотреть, что находится на обратной стороне Луны.
Исследования в ХХІ веке
В 2012 г. американские исследователи сообщили о наличии участков лунной поверхности, изменённых в результате тектонического разлома. Предполагается, что их возраст не превышает 50 миллионов лет. Это свидетельствует о том, что здесь продолжают происходить тектонические процессы.
В 2019 году китайский зонд «Чанъэ-4» совершил посадку на обратной стороне Луны. Здесь он выпустил автономный аппарат для исследования поверхности. В результате были получены точные данные об условиях на спутнике. А также с помощью аппарата «Чанъэ-4» было проведено космический биологический эксперимент. На лунную поверхность было доставлено увлажнённую почву, воздух, семена, яйца плодовой мушки.
Будущее исследований
Обратная сторона Луны актуальна для исследований. В частности, здесь можно размещать радиотелескопы. Предполагается, что на обратной стороне Луны можно добывать гелий-3.
Китайская автоматическая станция «Чанъэ-5» будет доставлять на Землю породу из горы Пик Рюмкера. Она имеет вулканическую природу. Разрабатываются космические миссии, которые будут доставлять образцы породы из южного полюса. Предыдущие данные исследований указывают на то, что здесь могут быть запасы воды.
Исследования невидимой стороны земного спутника могут быть полезными для добычи ресурсов, которые на Земле являются редкими. На сегодня когда практически вся лунная поверхность сфотографирована и достаточно изучена, становится актуальным вопрос о дальнейшем освоении и даже колонизации ближайшего к нам спутника. Это небесное тело привлекательно перспективой развития добычи металлов, их обработки, литейного производства.
Поскольку здесь слабая гравитация (меньше земной в шесть раз), то для учёных целесообразно построить лунную базу, которая может стать отправной точкой не только для изучения спутника, но и всей Солнечной системы. Существуют проекты создания базы, где можно хранить все знания, накопленные человечеством.
Обратная сторона Луны (слева видно часть видимой). Хорошо виден рельеф (фото «Аполлона-16», 1972)
Чем отличаются стороны Луны
На основании полученных данных космических станций обратная сторона Луны характерна такими отличиями.
- Большая яркость свечения. Она объясняется отсутствием так называемых морей.
- Отсутствие следов радиоактивности.
- Отсутствие следов вулканической активности.
- Значительная высота гор. Отдельные пики имеют высоту свыше шести километров.
- Значительное количество кратеров.
Общий вид этой стороны такой, как будто она подвергалась бомбардировке из космоса. Предполагается, что у Земли когда-то был ещё один спутник, который разрушился и его останки распределились по лунной поверхности. Однако подтверждений этой гипотезы до сегодняшнего дня не найдено.
Измерения показали, что обратная сторона Луны имеет более толстую кору, по сравненью с видимой частью. А также установлено, что на обратной стороне Луны температура поверхности на 17 градусов меньше, нежели в части, наблюдаемой с Земли.
Рельеф
Здесь находится крупнейший кратер – бассейн Южный полюс-Эйткен. На обратной стороне также значительно меньше морей. Астрономы объясняют такое отличие тем, что кора здесь толще. Крупнейшие моря – Море Москвы и Море Мечты.
Также здесь существует большое количество кратеров. Крупнейшие из них – Менделеев, Грегори, Дзевульский, Курчатов, Лейшнер и другие.
Невидимая с Земли сторона нашего ночного спутника имеет несколько отличающийся рельеф. Впервые об этом стало известно советским астрономам более 60 лет назад. Сегодня ведутся активные исследования этой части спутника. Вполне вероятно, что они могут содействовать освоению околоземного пространства.
Источник
Чем отличается обратная сторона Луны от видимой: первые исследования
Синхронизация орбит 2 небесных тел произошла почти 4 млрд лет назад. Поэтому возможность увидеть, что находится на обратной стороне Луны, появилась у человечества только в середине 20 в.
Первые исследования Луны
Первым космическим аппаратом, достигшим поверхности единственного спутника Земли, стала станция «Луна-2». Во время запуска ее предшественницы произошли ошибки, и она не смогла выполнить свою миссию. Единственная информация, которую смогли получить ученые, — факт отсутствия у исследуемого объекта магнитного поля.
Однако эти аппараты были нацелены на видимую сторону небесного тела и не могли ответить на вопрос о том, что находится на противоположной. Кроме того, они не были оснащены фото- и телеустановками, которые позволили бы получить изображения.
Полет межпланетной станции Луна-3
В 1959 г. состоялся первый удачный запуск космического аппарата, позволившего человечеству узнать, как выглядит обратная сторона единственного спутника и что она скрывает. Станция, получившая название «Луна-3», передала людям изображения. Благодаря им стало ясно, что ранее популярное название «темная» к ней неприменимо.
На станции была установлена камера с 2 объективами. Для того чтобы соотнести полученные фотографии с уже имеющимися данными, на некоторых из них зафиксировали обе стороны.
Снимки печатались с пленки непосредственно на станции, а затем отсканированные изображения передавались приемной станции, расположенной в Крыму, и резервному пункту на Камчатке.
На основании этих изображений, а также тех, что были переданы спустя 6 лет аппаратом «Зонд-3», была составлена первая полная карта Луны.
Миссия китайского зонда Чанъэ-4
Прорыв в исследовании земного спутника совершил китайский зонд, получивший название «Чанъэ-4». В 2019 г. он прилунился на оборотной стороне небесного тела и выпустил автономный аппарат Yutu-2, который отправился исследовать поверхность.
Результатом миссии стало получение не только многочисленных снимков, но и данных о ночной температуре. Также ученые из Китая стали полагать, что состав почвы на невидимой землянам стороне существенно отличается. Доказать это можно будет только в случае удачи миссии «Чанъэ-5».
Дополнительной задачей «Чанъэ-4» стал биологический эксперимент.
Аппарат нес на своем борту контейнеры, содержавшие:
- увлажненную почву;
- воздух;
- 4 вида семян;
- яйца плодовой мушки.
Отличие двух сторон
На основании полученных с помощью станции «Луна-3» изображений были зафиксированы следующие отличия невидимой стороны земного спутника от обращенной к нам поверхности:
- Более яркое свечение. Это вызвано отсутствием т.н. «морей» — областей, залитых черной базальтовой лавой. На снимках было обнаружено только 2 таких объекта.
- Отсутствие следов радиоактивности в почве.
- Отсутствие следов вулканической деятельности.
- Превосходящая высота гор. Отдельные пики достигают 6 км.
- Количество кратеров, которое соответствует возрасту небесного тела, превосходящему лунный на несколько миллиардов лет.
Оборотная сторона Луны выглядит так, будто подверглась обширной бомбардировке из космоса. Строятся предположения, что у Земли ранее имелся еще и другой спутник. Со временем он был притянут более крупным, разрушился и распределился по части поверхности. Однако ни один ученый-астроном пока не нашел доказательств этого.
Последующие исследования показали, что на обратной стороне Луны кора в среднем толще, чем на видимой области. Миссия «Чанъэ-4» зафиксировала еще одно отличие. Измерения температуры в зоне его прилунения показали, что она на 17ºС ниже, чем в наблюдаемой с Земли части.
Источник
Луна. Обратная сторона: история и современные данные
Больше других космических объектов с древних времен притягивала человека Луна. Обратная сторона ее, скрытая от земного наблюдателя, порождала немало фантазий и легенд, связывалась со всем таинственным и непостижимым. Научное изучение недоступного участка спутника началось в 1959 году, когда он был сфотографирован советской станцией «Луна-3». С тех пор данные об обратной стороне ночного светила существенно пополнились, однако количество вопросов, связанных с ней, уменьшилось незначительно.
Синхронизация
Сегодня практически все знают, что является причиной одной из главных особенностей, которыми характеризуется Луна. Обратная сторона спутника скрыта от наблюдателя, находящегося на Земле, из-за синхронизации движения ночного светила вокруг оси и нашей планеты. Время, требующееся на один оборот, в обоих случаях одинаково. Нужно заметить, что обратная сторона спутника освещается Солнцем точно так же, как и видимая. Эпитет «темная», часто используемый для характеристики этой области Луны, применяется скорее в переносном значении: «сокрытая», «неизвестная».
Вполне вероятно, что через некоторое время Земля также будет повернута к своему спутнику только одной своей частью. К полной синхронизации может привести взаимное воздействие двух космических тел. Примерами системы с подобным совпадением периодов движений являются Плутон и Харон ‒ оба тела постоянно повернуты к компаньону одной и той же стороной.
Либрации
С нашей планеты можно наблюдать больше половины поверхности спутника, примерно 59 %. Объясняется это так называемыми либрациями ‒ видимыми колебаниями спутника. Суть их в том, что орбита обращения Луны вокруг планеты несколько вытянута. В результате меняется скорость движения объекта и возникает либрация по долготе: земному наблюдателю поочередно становится видна часть поверхности то на востоке, то на западе.
Наклон оси спутника также сказывается на увеличении доступной для «просмотра» площади. Он вызывает либрацию по широте: с Земли становится виден то северный, то южный полюс Луны.
Тайны века: обратная сторона Луны
Изучение спутника с помощью космических кораблей началось в 1959 году. Тогда две советские станции достигли ночного светила. «Луна-2» стала первым аппаратом в истории, долетевшим до спутника (это произошло 13 сентября 1959 года). «Луна-3» сфотографировала примерно половину поверхности космического тела, причем две трети из заснятого пришлось на обратную сторону. Данные были переданы на Землю. Так началось изучение Луны с «темной», сокрытой стороны.
Первые советские фотографии отличались довольно низким качеством в силу особенностей технического развития в то время. Однако они позволили увидеть некоторые нюансы поверхности и дать отдельным участкам рельефа названия. Советское наименование объектов было признано во всем мире и закреплено на картах Луны.
Современный этап
Сегодня карта обратной стороны Луны составлена полностью. Одни из последних данных о ней были получены американскими астрономами в 2012 году. Они заметили геологические новообразования на скрытой от земного наблюдателя поверхности, свидетельствующие о более продолжительной геологической активности спутника, чем считалось ранее.
Сегодня планируются новые космические исследования Луны. По мнению многих астрономов, спутник нашей планеты — это прекрасное место для размещения внеземных баз в будущем. А поэтому необходимо точное понимание особенностей поверхности объекта. Изучение помогает, в частности, ответить на вопрос, где лучше посадить космический корабль: на обратной стороне Луны или же на видимой ее части.
Особенности
После более детального изучения скрытой от наблюдения части спутника стало понятным, что ее поверхность во многом отлична от видимой половины. Огромные темные пятна, неизменно украшающие лик ночного светила — постоянный атрибут, которым отличается видимая с Земли Луна. Обратная сторона, однако, практически не имеет подобных объектов (в астрономии их называют морями). Здесь есть только два моря — Море Москвы и Море Мечты, диаметром 275 и 218 километров соответственно. Самые характерные объекты для обратной стороны — это кратеры. Они встречаются на всей поверхности спутника, но именно здесь их концентрация наибольшая. Причем многие самые крупные кратеры также располагаются на обратной стороне.
Гиганты
Среди наиболее внушительных объектов обратной стороны спутника нашей планеты выделяется огромная впадина. Бассейн глубиной примерно 12 и шириной в 2250 километров является крупнейшим подобным формированием во всей Солнечной системе. Поражают также и размеры кратеров Герцшпрунга и Королева. Диаметр первого без малого 600 км, а глубина — 4 км. Королев на своей территории имеет четырнадцать более мелких кратеров. Их размеры варьируются от 12 до 68 км в диаметре. Радиус кратера Королева составляет 211,5 км.
Луна (обратная сторона и видимая часть), по мнению ученых, представляет собой источник полезных ископаемых, которые очень могут пригодиться человечеству в будущем. Исследования спутника уже поэтому необходимы. Луна — реальный кандидат на место размещения внеземных баз, научных и промышленных. Кроме того, благодаря относительной близости спутник является подходящим объектом для отработки навыков пилотируемых полетов и апробации технологий и инженерных систем, разработанных специально для покорения космоса.
Источник