Карты поверхности Луны
Карта Луны предназначена для решения научных и практических задач. Она отражает историю формирования лунной поверхности, по ней планируют будущие экспедиции.
История создания лунных карт
Еще в древние времена люди открыли, что Луна является единственным небесным телом, которое вращается вокруг планеты Земля. Первые лунные карты составляли по видимым невооруженным глазом рельефу и темным пятнам. Первым сохранившимся наброском является рисунок, сделанный английским физиком Уильямом Гильбертом в 1603 г.
С открытием телескопа и его совершенствованием зарисовки становились все более детальными. Первой подробной картой Луны со всеми важнейшими элементами принято считать карту немецкого астронома Томаса Майера, созданную в 1750 г. Для составления карты он использовал контрольные точки и систему координат, отражающую поверхность спутника Земли.
В 19 в. астрофотография внесла большой вклад в развитие карт небесных тел. Большую известность имел атлас французских астрономов М. Леви и П. Пьюзе, изданный в начале 20 в. по фотографиям, которые они получили в Парижской обсерватории.
Высокое качество современных астрономических фотографий позволяет создавать карты Луны и отдельных ее участков со всеми подробностями. Теперь доступна информация о составе лунного грунта и его образцы, а также создана карта обратной стороны.
Большой вклад в изучение ландшафта Луны внесла программа «Аполлон 11», в рамках которой 16-24 июля 1969 г. астронавты США высадились на поверхность спутника.
Во время экспедиции астронавты установили американский флаг, поместили комплект научных приборов и доставили более 21 кг образцов грунта. Последний полет на спутник Земли был совершен в рамках программы «Аполлон 17», реализованной в 1972 г.
В 21 в. в США запущена программа орбитальных зондов. Спутники собирают данные о ландшафте, ищут возможные источники воды и подходящие места для будущих экспедиций. Одним из зондов совсем недавно были получены детальные колориметрические изображения, позволяющие определить оттенки цвета лунных объектов: озер, равнин, заливов, болот, кратеров.
В 2018 г. во время космического полета спутник «Лунцзян-2» (Китай) сделал фотографию обратной стороны Луны на фоне нашей планеты. В рамках этой же экспедиции аппарат «Чанъэ-4» впервые совершил посадку на невидимой нам стороне спутника.
Как делают карту Луны
Основой современных астрономических карт служат фотографии наземных телескопов и космических аппаратов. В 1998 г. телескоп Хаббла был использован для съемки, результатом которой стали 9 снимков. Благодаря программам исследования космоса сегодня можно как посмотреть плоские изображения, так и изучить ландшафт спутника Земли, включая формат 3D. Например, интерактивные карты представлены в сервисе Google.
Долгое время информация об обратной стороне была недоступна ученым. Обе стороны одинаково освещаются Солнцем. Для нашего обзора доступна только одна из них из-за того, что периоды вращения спутника и планеты совпадают.
Поэтому есть «темная сторона», которую удалось исследовать с помощью космических аппаратов. Первооткрывателем стала советская станция «Луна-3», которая сделала фотографии невидимой с Земли части спутника в 1959 г.
Результатом исследования станций «Луна-11, -12, -14 и -15» стали подробные фотографии больших площадей обеих сторон Луны. Ученые смогли более точно определить отклонения ее гравитационного поля и конфигурацию, сделали выводы о радиационных и метеоритных условиях, получили и обработали данные селенохимии.
Возможность получить панорамы лунной поверхности стала доступной с запуском самоходного аппарата «Луноход-1» в рамках советской экспедиции «Луна-17».
Более чем за 10 месяцев он преодолел расстояние в 10 540 м и передал на Землю большое количество научных данных, в том числе с помощью лазерного луча ученые смогли измерить расстояние до спутника с точностью до долей метра.
Кроме карт, строение лунного шара может быть отражено на глобусах. В СССР и США было создано несколько версий уменьшенных копий Луны. Первый глобус, на котором было отображено также и обратное полушарие спутника, был изготовлен в нашей стране в 1961 г.
Описание лунной поверхности
Поверхность Луны делится на два вида: лунный материк и лунные кратеры. «Морями», составляющими около 40% площади, называют кратеры, которые появились в результате столкновений с другими небесными телами. Около 3-4,5 млрд лет назад они были затоплены жидкой лавой.
Из-за почти полного отсутствия атмосферы метеориты не сгорают и могут оставить свой след. Практически весь спутник покрыт реголитом — смесью пыли и скалистых обломков, которые появились из-за столкновений метеоритов с поверхностью.
Первоначально ученые предполагали, что данные образования являются водоемами, аналогичными земным. Когда было доказано отсутствие воды в кратерах, менять название не стали. Структуру самых больших объектов можно разглядеть в полнолуние в мощный бинокль или телескоп.
Горы, кратеры и знаменитые моря на карте Луны (таблица)
На Луне представлено множество геологических структур.
Основные детали рельефа:
- борозда — система трещин или каналов;
- кратер — углубление в форме чаши;
- гора — возвышенность, которая может быть представлена отдельной горой или горной системой;
- морем считается затемненная часть на поверхности лунного диска.
В таблице ниже приведен список основных объектов:
Море Холода | Mare Frigori |
Море Дождей | Mare Imbrium |
Океан Бурь | Oceanus Procellarum |
Море Изобилия | Mare Fecunditatis |
Кратер Тихо | Crater Tycho |
Кратер Аристотель | Crater Aristotle |
Центральный залив | Sinus Medii |
Море Облаков | Mare Nubium |
Залив Согласия | Sinus Concordiae |
Болото Эпидемий | Palus Epidemiarum |
Залив Верности | Sinus Fidei |
Многие кратеры на видимой стороне названы по имени знаменитых ученых, например Тихо Браге, Коперник и Птолемей. На обратной стороне объекты имеют более современные названия, такие как Аполлон, Гагарин и Королев.
Один из самых больших бассейнов в Солнечной системе — это впадина Бассейн Южный полюс — Эйткен. Его диаметр составляет 2250 км, глубина 12 км. Ярким примером многокольцевого кратера считается Море Восточное в западной части видимой стороны. Кроме этого, в лунном рельефе присутствуют и другие детали: купола, хребты, борозды.
Источник
Тайны Луны: от карты Галилея до 3D-модели
30 ноября 1609 года Галилео Галилей составил первую карту Луны, положив начало лунной картографии. Следующие 400 лет карты космической соседки Земли выходили с завидным постоянством. Практически каждый уважающий себя астроном считал обязательным эту работу. Благо никуда ездить не надо, а телескоп всегда под рукой. Последняя карта Луна вышла в формате 3D. В 2011 году ее представили немецкие ученые.
Карта Галилея
Великий итальянский физик, механик и астроном Галилео Галилей в 1609 году с помощью телескопа обнаружил на Луне темные пятна, названные им морями, горами и горными цепями. 30 ноября 1610 года он представил первую в мире карту Луны. Рисовальщиком Галилей был отвратительным, поэтому толком на его карте понять ничего невозможно.
Первая, похожая на географическую
Спустя два года появилась лунная карта, похожая на географическую. Ее выполнил английский математик Томас Харриот. Рука у него была твердая, а глазомер точный. На этой карте уже есть знакомые черты рельефа Луны. Потом кто только не брался за составление собственной карты лунной поверхности: Шейнер, Гевелий, Эрголи, ван Ларген, Гассенди, Малаперт, Дивини, Гримальди, Рейт. Правда, точность у всех этих карт относительная, поскольку наблюдатели старались воспроизвести детали рельефа.
Фотоатлас
С середины XIX века, в связи с открытием фотографии, начался новый этап исследования Луны: появилась возможность более детально анализировать поверхность Луны по подробным фотографиям. В 1881 году французский астроном Пьер Жансен составил детальный «Фотографический атлас Луны».
Первые фотографии невидимой части
В XX веке началась космическая эра, и знания о Луне кардинально расширились. 13 сентября 1959 года впервые спутника Земли достиг советский космический корабль «Луна-2». Спустя месяц астрономам удалось заглянуть на обратную сторону Луны, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности.
Спустя 50 лет, в июле 2009 года NASA запустило космический зонд LRO, миссией которого было изучение темной стороны Луны.
Первый полет
Но все-таки самым сенсационным событием в изучении спутника Земли стал пилотируемый полет на Луну, который совершили американские астронавты 20 июня 1969 года. После удачной высадки астронавтов Нила Армстронга и Эдвина Олдрина на Луну ученый доктор Джордж Лоу признался в одном из интервью: «Мы разыскали маленькую неприметную книжечку, изданную в России сразу же после революции. Автор ее — Юрий Кондратюк — обосновал и рассчитал энергетическую выгодность посадки на Луну по схеме: полет на орбиту Луны — старт на Луну с орбиты — возвращение на орбиту и стыковка с основным кораблем — полет на Землю». Эта «неприметная книжечка» называлась «Завоевание межпланетных пространств». Полет «Аполлона-11» и высадка на Луну астронавтов подтвердили точность расчетов советского ученого, уроженца Полтавы.
3D-карта
В 2011 году специалисты немецкого аэрокосмического центра создали подробную карту луны 3D, охватывающую 98% поверхности естественного спутника Земли. Ученые постарались, ведь на это у них пошло 70 000 стереокадров Луны, снятых американским спутником LRO с высоты не более 50 километров.
Ученые еще будут уточнять GLD 100, поскольку LRO продолжает передавать новые кадры Луны и данные со своих приборов. А пока, используя новую модель, исследователи создали видеоролик «полетов» над лунной поверхностью. В числе прочего в нем показаны некоторые места посадок «Аполлонов». Трехмерная карта Луны должна помочь специалистам в выборе мест для визитов будущих беспилотных и пилотируемых миссий.
Источник
От Галилея до Гугла
Четыре века лунных карт
Ровно 406 лет назад, 30 ноября 1609 года Галилео Галилей нарисовал первую карту Луны, основанную на оптических наблюдениях за ней. Конечно, она была и близко не так точна, как современные карты и глобусы, но зато породила целую новую науку — селенографию (от греч. Σεληνη — «луна» и γραφω — «пишу»). Мы решили проследить за историей лунных карт и показать, как менялась их точность с развитием телескопостроения.
Первые зарисовки Луны относятся еще к неолиту, 3330-2790-х годам до нашей эры. Схематичное изображение, в котором угадываются лунные моря (в частности, Изобилия, Нектара, Спокойствия и Кризисов), ученые обнаружили в 1980 году в ирландском местечке Наут. Отдельные описания поверхности встречались во многих источниках, например, в работах Демокрита и зарисовках Леонардо да Винчи. Однако, основной прорыв произошел в 1609 году, когда Галилей впервые использовал зрительную трубу для изучения небесных объектов.
Первый инструмент, использованный астрономом, обладал небольшим увеличением — всего в три раза. Ученому удалось построить более серьезный его аналог, увеличив оптическую силу на порядок и добившись 32-х кратного увеличения. Благодаря этому, Галилей смог подтвердить, что Луна — не идеальная гладкая сфера, как считалось ранее, а обладает выраженным рельефом с горами и низменностями. По теням от гор удалось даже определить их среднюю высоту — около семи километров.
Спустя сорок лет свою карту, а вернее, целый атлас лунной поверхности опубликовал польский астроном Ян Гевелий. Она была уже гораздо детальнее карты Галилея, но все равно содержала неточности. Ученый использовал для наблюдений более серьезный телескоп с фокусным расстоянием около пяти метров, но и он не мог избежать аберраций, характерных для ранних приборов. Атлас, озаглавленный «Селенография» служил ориентиром для астрономов на протяжении века.
Карта Луны, созданная Галилео Галилеем, 30 ноября 1609 года
Источник
Кто и когда изготовил первые карты Луны?
Луна — единственный внеземной мир в космосе, который посетили люди. На Луне нет ни воздуха, ни воды, ни погоды. На лунной поверхности сила тяготения в 6 раз меньше, чем на Земле (1,62 м/c2). Луна постоянно обращена к Земле одной и той же своей стороной. На Луне царит полная тишина, потому что звуковые волны в вакууме не распространяются. Наклонена к плоскости эклиптики на 5 градусов 8’43». Поверхность Луны в основном гориста, покрыта многочисленными кратерами ударного (метиоритного) происхждения. Лунный грунт — реголит. Возраст луны равен 4,65 млрд. лет.
Первые телескопические карты Луны были составлены в 1609 году. Их создал Томас Хариот (1560-1621), нарисовавший карту, на которой можно опознать многие детали лунной поверхности.
=====================================
Томас Хариот (Харриотт) , английский астроном, математик, этнограф и переводчик. Его внимание к астрономии привлекла Комета Галлея в 1607 году. Томас Харриот известен также и тем, что он был одним из первых кто наблюдал пятна на Солнце в декабре 1610 года.
=====================================
Это еще один человек который изучал Луну до Яна Гевелия :
Продолжительные систематические наблюдения Луны в 1610 году начали проводиться Галилео Галилеем, который относительно подробно описал кратеры, горы и серые области, которые были названы «морями» . Несмотря на то, что уже столетие назад было известно, что в лунных морях воды нет, это название сохранилось. В научной литературе название морей приводится на латыни. Например, Море Облаков звучит как Mare Nubium, а Океан Бурь — Oceanus Procellarum.
Ян Гевелий (1611), польский астроном, создавший первые карты Луны .
ГЕВЕЛИЙ (латинизированная форма Hevelius) Ян (1611-1687), польский астроном, основатель селенографии. Построил обсерваторию в Гданьске. Создал первые подробные карты Луны (издал в книге «Селенография или описание Луны «, 1647). Составил первый систематический обзор всех наблюдавшихся комет, каталог положений 1564 звезд. Открыл 4 кометы.
Первые телескопические зарисовки Луны принадлежат итальянскому физику и астроному Галилею, немецкому астроному Симону Марию (1573-1624) и англичанину Томасу Харриоту (1560-1621). Они выполнены в 1609-10 гг. Совершенствовались телескопы — детальнее становились зарисовки Луны . При этом одни авторы, как Де Рейта (1645 г. ) рисовали карты в астрономической ориентировке, когда север внизу, то есть так, как Луна видна в телескоп, а другие, например Ван Лангрен, в астронавтической ориентировке, когда север наверху, то есть так, как мы видим Луну невооруженным глазом. Однако, несмотря на массу подробностей, эти рисунки нельзя назвать картами в полном смысле, поскольку на них не было координатной привязки, т. е. отсутствовали параллели и меридианы, по которым можно было бы определить широту и долготу кратеров, гор и других деталей рельефа.
Первая «Полная карта Луны «, на которой были показаны и видимое полушарие (на основе наземных фотографий) , и невидимое (по снимкам » Луны 3″ и «Зонда 3»), также была издана в СССР в 1967 г. Позже, по мере поступления новых фотоматериалов с зондов «Лунар Орбитер», «Зонд 6, 7, 8» и пилотируемых кораблей «Аполлон», «Полная карта Луны » на 9 листах в масштабе 1:5 000 000 ( в 1 см — 50 км) переиздавалась в 1969 и 1979 гг.
Луна – естественный спутник Земли и самое близкое к Земле небесное тело и потому изучено лучше всего, но несколько тысячелетий назад с каким изумлением следил первобытный человек за лунным диском! Задумчивое и таинственное светило, тусклое ночное солнце, одиноко блуждающий по безмолвному небесному небосводу шар – Луна во все времена и у всех народов
в особенности привлекала к себе человеческие взоры и мысли. Луна подвергалась превратностям людского мнения. Жюль Верн, Сирано де Бержерак и другие писатели, фантазеры воображали, а некоторые и утверждали, что Луна населена живыми существами и богата плодотворной жизнью. До изобретения телескопа философы, вполне естественно, склонны были видеть в луне землю, аналогичную той, не которой мы живем. Когда Галилей, направив первую зрительную трубу на этот шар, нашел там горы и долины, подобные разнообразным формам рельефа поверхности нашей планеты, и обширные серые равнины, которые легко могли быть приняты за моря – сходство между этими мирами и нашим казалось очевидным, и его тотчас же населили не только человеческими существами, но и различными животными. Были составлены первые карты, и большие темные пятна было условленно окрестить именем «моря» , которое они носят и теперь.
Первые подробные карты лунной поверхности составил выдающийся польский астроном Я. Гевелий (1611-1687) и опубликовал их в 1647 г. в сочинении «Селенографии» или «Описание Луны» . В 1651 году итальянский астроном ДЖ Риччиоли (1598-1671) тоже опубликовал карту Луны, составленную им совместно с итальянским физиком Ф. Гримальди. (1618-1663). Именно на этой карте впервые округлые низменности названы морями, которые сохранили свои названия до наших дней: Море Спокойствия, Море Ясности, Море Опасности, Море Дождей, Море Облаков и т. д.
Первая карта обратной стороны Луны была создана именно в России (СССР) по самым первым снимкам, переданным космическим зондом «Луна 3» в 1959 г. Первая «Полная карта Луны», на которой были показаны и видимое полушарие (на основе наземных фотографий) , и невидимое (по снимкам «Луны 3» и «Зонда 3»), также была издана в СССР в 1967 г. Позже, по мере поступления новых фотоматериалов с зондов «Лунар Орбитер», «Зонд 6, 7, 8» и пилотируемых кораблей «Аполлон», «Полная карта Луны» на 9 листах в масштабе 1:5 000 000 ( в 1 см — 50 км) переиздавалась в 1969 и 1979 гг.
Источник