Загадки Місяця

Проект підготувала

Учениця 3А класу МАО багатопрофільний ліцей ім. 202 ВДБ м. Хабаровська

Карнаухова Ярина

Керівник: Громова В.С.

Актуальність

Місяць – наш єдиний супутник. Тим не менш, незважаючи на свою відносну близькість до нас і простоту, він продовжує приховувати чимало цікавих таємниць. Місяць все більше привертає до себе увагу вчених, інженерів та економістів, що прикидають різні варіантивикористання її в подальшому вивченні та освоєнні космосу, а також її природних ресурсів, тому вивчення місяця є одним з актуальних питань на сьогоднішній день.

Місяць – як небесне тіло та природний супутник планети Земля. Її особливості та таємниці.

• Збір та узагальнення інформації про Місяць.
• Позначення питань, на які ще немає відповідей.

• Вивчити якнайбільше фактів про Місяць.
• З'ясувати які питання у вивченні Місяця астрономи що неспроможні відповісти.
• Здійснити спостереження за змінами Місяця за допомогою телескопа.
• Скласти місячний календар протягом одного місяця.
• Зробити висновки щодо результатів роботи.

• Бібліографічний аналіз літератури та матеріалів мережі Internet
• Вивчення та узагальнення
• Спостереження

Що таке Місяць?

Місяць – природний супутник Землі, він обертається навколо нашої планети не менше 4 мільярдів років. Це кам'яна куля розміром приблизно вчетверо менша за Землю. На ній немає атмосфери, немає води та повітря. Температура коливається від мінус 173 уночі до плюс 127 градусів Цельсія вдень. Вона досить велика для супутника та є 5м за розміром супутником Сонячної системи.

Загадка походження

Досі точно не відомо, як же з'явився Місяць. До того, як вчені отримали зразки місячного ґрунту, вони нічого не знали про те, коли і як утворився Місяць. Існували дві принципово різні теорії:

• Місяць і Земля сформувалися одночасно з газопилової хмари;
• Місяць сформувався в іншому місці і згодом був захоплений Землею.

Проте нова інформація,

отримана шляхом детального

вивчення зразків з Місяця,

призвела до створення теорії

Гігантського зіткнення .

Хоча у цієї теорії теж є

недоліки, в даний час

час вона вважається основною.

Але однозначно пояснити походження Місяця вчені поки що не можуть.

Теорія гігантського зіткнення

4,36 мільярда років тому Земля зіткнулася з об'єктом розміром з Марс. Удар припав не по центру, а під кутом (майже дотичної). В результаті більша частина речовини об'єкта, що ударився, і частина речовини земної мантії були викинуті на навколоземну орбіту.

З цих уламків зібрався Місяць і почав звертатися по орбіті.

Звідки на Місяці кратери?

Справа в тому, що на відміну від Землі, вона не має власної атмосфери, яка захищала б її від космічних тіл у вигляді метеоритів. Коли метеорит входить в атмосферу Землі, через тертя з повітрям він здебільшого згоряє не досягнувши поверхні. На Місяці все, що падає на поверхню, залишає величезні відбитки у вигляді кратерів.

Темні плями на Місяці, що це таке?

Темні плями, видимі неозброєним оком на місячній поверхні, це відносно рівні області з меншою кількістю кратерів, вони лежать нижче за рівень материкової поверхні і називаються морями. Вони не мають води, але мільйони років тому вони були заповнені вулканічною лавою.

Морями вони були названі,

тому що перші астрономи

були впевнені, що бачать озера

і моря, тому що про відсутність

води на Місяці не здогадувалися.

Чому із Землі Сонце та Місяць здаються однаковими?

Діаметр Сонця приблизно в 400 разів більше діаметра Місяця, але й відстань від нас до Сонця теж приблизно в 400 разів більше, тому із Землі обидва об'єкти здаються приблизно однаковими. Саме це пояснює той факт, що під час повного сонячного затемнення місячний диск точно збігається із сонячним, закриваючи його практично повністю.

Чому з Землі видно лише одну сторону Місяця?

Місяць постійно повернуто до землі однією стороною, тому що повний її оборот навколо власної осі та оборот навколо Землі однакові за тривалістю і дорівнюють 27 земним суткам і восьмій годині. Причини цього явища досі не з'ясовані, основною теорією цієї синхронізації вважається, що винні припливи, які Земля викликає у місячній корі.

Що ж на звороті Місяця?

У 1959 році радянська станція «Місяць 3» вперше облетіла навколо Місяця і сфотографувала зворотний бік супутника, на якому майже не було морів. Чому їх там немає – поки що загадка.

Чому Місяць так часто «змінює» колір?

Місяць – найяскравіший об'єкт на нічному небі. Але вона не світиться сама собою. Місячне світло - це сонячне проміння, відбите від місячної поверхні. Чистий білий колірМісяць має лише вдень. Це пояснюється тим, що розсіяне небом блакитне світло додається до жовтого світла, відбитого від самого Місяця. У міру ж ослаблення блакитного кольорунеба після заходу Сонця вона стає все більш жовтою, а поблизу горизонту вона стає такою ж помаранчевою і навіть червоною, як і Сонце, що заходить.

Чи бувають землетруси на Місяці?

Бувають, і їх прийнято називати лунотрусами.

Місяць можна розділити на чотири групи:

• приливні, трапляються двічі на місяць, викликані впливом припливних сил Сонця та Землі;
• тектонічні – нерегулярні, викликані зрушеннями у ґрунті Місяця;
• метеоритні – через падіння метеоритів;
• термальні - їх причиною є різке нагрівання місячної поверхні зі сходом Сонця.

Проте найсильніші

місяцетруси як і раніше

не пояснено.

Астрономи не знають,

що їх спричиняє.

Чи є на Місяці луна?

20 листопада 1969 року екіпаж корабля Аполлон 12 викинув місячний модульна поверхню місяця, і шум від його удару об поверхню спровокував місяцетрус. Наслідки були несподіваними - місяць брязкіт неначе дзвіночок ще протягом години.

Чим покритий Місяць?

Поверхня Місяця покрита так званим реголітом - сумішшю тонкого пилу та скелястих уламків, що утворилися внаслідок зіткнень метеоритів із місячною поверхнею. Вона дрібна, як борошно, але дуже груба, тому ріже не гірше за скло. Вважається, що при тривалому контакті з місячним пилом навіть найміцніший предмет може зламатися. Місячний пил на 50% складається з діоксиду кремнію і наполовину - з оксидів дванадцяти різних металів, у тому числі алюмінію, магнію та заліза, а пахне вона горілим порохом.

Вплив Місяця на планету Земля?

Єдине явище, яке зримо демонструє вплив тяжіння Місяця – це вплив на припливи та відливи. Гравітація Місяця притягує океани вздовж кола Землі – вода здувається у кожній півкулі. Це здуття слідує за Місяцем під час руху Землі, ніби оббігаючи її. Оскільки океани є великі маси рідини і можуть текти, вони легко деформуються під впливом сил тяжіння Місяця. Так відбуваються припливи та відливи.

А ось чи впливає Місяць на людину, неможливо сказати однозначно. Вчені не дійшли єдиного висновку.

Практична частина роботи

Спостереження за фазами Місяця у телескоп протягом грудня 2016 р.

Фази місяця у грудні 2016

Місяць, що росте – з 01.12.16 по 13.12.16у період зростаючого місяця Сонце освітлює лише частину її «серп», з кожним днем ​​він збільшується і перетворюється на півколо - Перша чверть . 07.12.16

Повний місяць– 14.01.17 У момент повні земля розташована між Сонцем і Місяцем і повністю освітлена сонцем. Ми бачимо повне коло.

Спадаючий місяць– з 15.12.16 по 29.12.16 у період спадного місяця Світиться коло поступово

перетворюється на серп, а потім на

півколо – Остання чверть

Новолуння – 29.12.16

у момент новолуння місяць

виявляється між Землею та

Сонцем, Сонце освітлює ту

бік Місяця, який нам не видно,

тому з землі здається, що місяць

Перспективи розширення теоретичних знань

Вивчення Місяцеходами місячної кори може дати відповіді на найважливіші питання про освіту та подальшу еволюцію Сонячної системи, системи Земля-Місяць та появу життя.

Відсутність у Місяця атмосфери створює практично ідеальні умови для спостереження та вивчення планет Сонячної системи, зірок, туманностей та інших галактик.

Практичне застосування

Існуючі вже зараз екологічні проблемизмушують людство змінювати своє споживче ставлення до природи. На Місяці є різноманітні корисні неорганічні копалини. Крім цього, в поверхневому шарі місячного ґрунту накопичений рідкісний на Землі ізотоп гелій-3, який може використовуватися як паливо для перспективних термоядерних реакторів.

Місяць – дуже цікавий об'єкт для вивчення. Воно має величезне як теоретичне, і практичне значення для освоєння космосу. Ця робота була проведена для того, щоб більше дізнатися про наше найближче небесному супутнику, поставити питання на які в майбутньому вчені можуть відповісти. Може коли-небудь люди зможуть здійснювати тривалі космічні перельоти, і вивчення Місяця є одним з етапів на шляху до цього.

Список літератури:

• http://unnatural.ru
• https://ru.wikipedia.org
• http://v-kosmose.com
• http://www.astro-cabinet.ru/

Міжнародний Фестиваль «Зірки Нового Віку» - 2015

Природничі науки (від 8 до 10 років)

ДОСЛІДНИЦЬКА РОБОТА

«Місяць – штучний супутник Землі?»

Нестеров Алекс, 8 років

учень т/о «Лего-студія»

Керівник роботи:

Педагог т/о: «Лего-студія»

МБУ ДО ДП «Вектор»

Коли я був ще маленьким, я дуже любив дивитися мультфільми про космос: «Астрономія для найменших» Р. Саакаянца, що розвиває мультфільм для дітей від 2 до 12 років «Астрономія для найменших» із серії «Займальні Уроки» космос для найменших» проект від Бібігона та ін. У цих мультиках говорилося, що Місяць є природним супутником Землі. А зовсім недавно ми з мамою дивилися документальний фільм, в якому говорилося, що Місяць не є природним супутником Землі. Мені стало цікаво, що кажуть вчені з цього приводу: чи є Місяць природним супутником Землі, чи є інші припущення.

Мета мого дослідження: дізнатися думки різних вчених, що підтверджують, що Місяць не є природним супутником Землі

Завдання дослідження: з'ясувати, які припущення висувають вчені щодо Місяця

У процесі дослідження було висунуто гіпотеза:

Що Місяць не є природним супутником Землі, якщо:

Існують припущення сучасних учених у тому, що Місяць – це штучний супутник Землі;

Існують дослідження сучасних вчених, що підтверджують, що Місяць є якимось іншим об'єктом.

Предмет дослідження: Місяць

Об'єкти дослідження:

1. Наукові праці про Місяць;

2. Документальні фільми про Місяць.

Місяць – це штучний супутник Землі?

Перше припущення.

Сенсаційну версію про штучне походження Місяця першими висунули радянські вчені Олександр Щербаков та Михайло Васін. 1968 року в газеті «Комсомольська правда» вони випустили статтю під назвою: «Місяць – штучний супутник». На весь Радянський Союз Щербаков та Васін заявили, що Місяць має порожню конструкцію всередині.І створено цю конструкцію невідомою нам цивілізацією. Інакше пояснити всі дива земного супутника просто неможливо.

До гіпотези радянських учених у тому, що Місяць – штучне небесне тіло тривалий час ставилися з великою підозрою. Але результати геологічних досліджень різних років підтвердили, Місяць, справді, може виявитися порожнім. І життя там може бути не зовні, а всередині. Це вдалося дізнатися завдяки нехитрому експерименту. Під час чергової місячної місіїна земний супутник скинули відпрацьований ступінь ракети, а потім за допомогою спеціальних зондів відстежили сейсмічну активність Місяця. Астрономи хотіли заміряти амплітуду вибуху та діаметр кратера, щоб прорахувати щільність ґрунту. Але якого ж було здивування, коду Місяць загув немов дзвін.

Астроном Володимир Ковальрозповідає: «Сходи падали, потім вони реєстрували удари метеоритів об поверхню Місяця. І дивним було те, що Місяць довго гудів як дзвін. Це тривале гудіння говорило про те, що Місяць порожній; що поверхня Місяця – це броня, під якою ховається космічний корабель, на якому хтось до нас прилетів та залишив». Як заявив з приводу одного з таких експериментів лікар Томас Пейн(директор НАСА – космічного дослідницького центру на той час): «Місяць гудів, як дзвін. Залишкове звучання Місяця тривало до 2 годин!»

Але якщо гіпотеза М. Васіна та А. Щербакова про те, що мешканці Місяця живуть під її поверхнею, маючи там штучну атмосферу, права, то логічно припустити, що для викиду надлишкового чи відпрацьованого газу потрібні вентиляційні пристрої, і що під час таких викидів вид місячної поверхні спотворюватиметься. (Згадайте марево над розжареним у літній день асфальтом або тремтяче повітря над багаттям, що палає).

Серед десятків тисяч знімків місячної поверхні дуже великий відсоток становлять саме такі «туманності та нечіткості».

Друге припущення.

19 червня 2009 з космодрому на Мисі Канаверал (США) стартує ракета-носій Атлас V. На борту ракети космічний зонд Елькрос, оснащений суперсучасним обладнанням для вивчення Місяця. Через 3 доби після запуску зонд Елькросу досягає місячної орбіти. По ній він здійснює 2 повні обороти навколо Землі. Після чого Елькрос запускає на Місяць ракету. Ракета Центавр. Вона важить 500 тонн. Удар припадає в центр місячного кратера Кадеус. Відбувається найпотужніший вибух. Вибухова хвиля піднімає на поверхню багатокілометрову хмару пилу. Це глибинні мінерали з надр Місяця. За 4 хвилини підлетить дослідний зонд Елькрос. Він порине прямо в хмару місячного пилу. Зробить виміри рівня радіації та візьме проби мікрочастинок. Завдяки новітнім технологіям космічний зонд проведе миттєвий хімічний аналіз цих мікрочастинок. Отримані результати надішле на Землю. Ці дані шокували вчених. Наразі вчені практично впевнені, що Місяць – це штучне небесне тіло. А ось хто його створив, коли, а головне, навіщо все це людству ще належить дізнатися.

9 жовтня 2009 року зонд Елькрос надіслав докладний звіт про склад місячного ґрунту. З цього звіту випливає, що у надрах Місяця у величезних кількостях ртуть, срібло, водень, але, найголовніше, там є вода. Її частини у замороженому стані присутні у всіх пробах місячного пилу, піднятого з глибини кратера Кадеус. Фахівці НАСА підрахували, що води у надрах Місяця містяться не менше ніж 10 %. Цієї кількості в повніше достатньо, щоб людина могла жити на Місяці автономно. Адже цю воду за допомогою спеціального обладнання можна легко перетворювати на пару, а натомість отримувати енергію, а головне, кисень.

Професор біологічних наук університету Браун Альберто Саалстверджує, кристали, які чітко видно у гірській породі – це кристали води. Більш того, Альберто Саал розрахував, замороженої води в місячному ґрунті в сотню разів більше, ніж на Землі. Якщо розтопити всю воду в місячному кратері Кадеус, то за обсягом вийде більше, ніж у великих озерах Північної Америки, разом узятих.

Третє припущення.

Адже Місяць не схожий на жодне природне небесне тіло. Місяць - це єдиний супутник у сонячній системі, що обертається навколо своєї планети, тобто навколо Землі, по ідеально правильному колу. Всі інші супутники Марса, Юпітера та Сатурна мають орбіти у формі еліпса. Крім того, період обертання Місяця навколо своєї власної осі повністю збігається з періодом її навернення навколо нашої планети. Саме тому із Землі завжди видно лише одну сторону Місяця, що відбувається на звороті Місяця не видно ніколи.

Кандидат технічних наук Геннадій Задніпровськийвважає, що обертання Місяця навколо своєї осі з винятковою точністю збігається з часом його обороту навколо Землі. Тому ми спостерігаємо лише 59% поверхні Місяця, а решта – прихована від погляду землян. Довести обертання Місяця навколо своєї осі до такої надточності так, щоб вона постійно знаходилася однією стороною до Місяця - це просто виходить за межі найфантастичніших припущень про природне походженнянашого супутника.

Геннадій Задніпровський:« Якби не було Місяця, Земля оберталася б з величезною швидкістю. І доба наша була б близько 6 годин. Ось ця висока швидкість обертання і нестабільність поведінки Землі призвело б до того, що наші зима і літо мали б дуже жорсткий характер. Практично неприйнятний у розвиток біологічних форм життя. Тому гравітаційний стан комплексу Земля – Місяць відіграють надзвичайну роль багатьох аспектів еволюції життя Землі.».

Четверте припущення.

Є ще інша аномалія Місяця: як так сталося, що Місяць має правильний розмір, який іноді дозволяє йому повністю закривати Сонце. Це відбувається з точною періодичністю 63 рази на 100 років під час сонячних затемнень. Адже якби у Місяця діаметр трохи менший, він би закривав половину або третину сонячного диска. Крім того, щоб сонячні затемнення відбувалися, Місяць повинен знаходитися і на точно розрахованій відстані від Землі. Розташуючись Місяць трохи далі, їй ніколи б не вдалося в потрібний момент затьмарити собою Сонце. Але найдивовижніше, жодних астрономічних підтверджень такій дивній поведінці нашого супутника немає. Ні гравітація, ні магнітне поле, ні космічні промені та сонячні вітри не могли на це вплинути. До того ж супутник інших планет не здатний затьмарювати собою сонце. Тільки наша планета Земля може похвалитися таким дивовижним астрономічним явищем. Виходить, або це випадковість, або місяць спеціально хтось так розташував.

П'яте припущення.

Виходить, що Місяць справді може бути складною технологічною конструкцією. Якщо супутник Землі і, щоправда, порожній усередині, то за законами фізики давно мав зруйнуватися. При тій щільності, що має Місяць – цей природний супутник розлетівся б на шматки під впливом тяжіння Землі та відцентрової сили. Але це не відбувається. Чому? Експерти вважають, таке можливе лише в одному випадку, якщо зсередини земний супутник тримає якась конструкція, що несе, або каркас, здатний витримувати будь-які навантаження.

Також Геннадій Задніпровськийговорить про те, що на Місяці є величезні кратери діаметром 120 км. Цікаво, що глибина цих кратерів 3-4 км. Але при зіткненні такого метеорита здатного створити такий величезний кратер, глибина мала б бути не менше 50 км. А те, що невелика глибина говорить про те, що Місяць є надзвичайно жорстким тілом, тобто має внутрішній каркас, виготовлений імовірно з титану, який забезпечує стійкість Місяця і його міцність при ударних зіткненнях.

Академік, автор фундаментальних праць з фізики, біології, історії Микола Левашову своєму інтерв'ю стверджує, що Місяць – це штучний об'єкт. Чому? Тому що всі кратери на Місяці незалежно від їхнього діаметра однакової глибини. Всі знають, впала маленька бомба - маленький кратер, чим більша бомба, тим більший діаметр і глибше. Метеорит – це супербомби. Коли метеорит падає із величезною швидкістю, відбувається потужний вибух. І має бути діаметр і глибина вирви пропорційно розміруцьому метеориту. На Місяці є колосальних розмірів кратери діаметром до 10 км, а глибина у всіх однакова. Це говорить про те, що на глибині метеорит та інший об'єкт стикається з такою матерією, далі за яку він пройти не може. Чи є такий природний матеріал? Ні.

Але якщо Місяць справді є штучним супутником Землі, то як, коли і, головне, хтось запустив її на земну орбіту. Адже згідно з розрахунками вчених, приблизний вік Місяця не менший за 4,5 мільярда років. В цей час наша цивілізація ще не почала зароджуватись. Крім того, на Землі в цей час взагалі не було умов життя. Втім, деякі дослідники з цією версією не згодні. Вони вважають, що цілком можливо 4,5 мільярда років тому на нашій планеті сталася страшна катастрофа. А до неї на планеті не просто було життя, Земля була квітучим садом. Тільки населяючи її інша, невідома нам суперцивілізація. І цілком можливо, представники тієї цивілізації активно освоювали космос і літали до далеких планет. Якщо це так, то штучний супутник - Місяць міг служити як перевалочна та випробувальна база для космічної техніки.

Схвалює Геннадій Задніпровський: « Безумовно, на Місяці є гігантські комплекси, залишки яких спостерігаються на знімках, зроблених космічними апаратами. Ці величезні комплекси - промислові, розміром від 4 до 5 км. Плюс система тунелів, що пронизує поверхню Місяця. І, мабуть, більшість цих промислових комплексів зосереджені у величезних порожнинах, або в порожній частині, у порожньому центрі Місяця».

Шосте припущення.

Микола Левашовсвідчить: «… На відео можна спостерігати, як із північного полюса Місяця вилітає космічний корабель, дуже швидко облітає навколо Місяця та входить до південного полюса Місяця. Через що? Отже, там є прохід у Місяць? Увійшов і не з'явився більше».

Президент Фонду темпоральних досліджень, аналізу та прогнозу Павло Свиридовфіксує, що, швидше за все, це якась база, яка працює близько від нас і є дуже зручною точкою спостереження за розвитком людської цивілізації.

Це майже неймовірно, але археологи всього світу досі знаходять підтвердження тому, що така суперцивілізація, здатна будувати космічні кораблі та запускати штучні супутники на Землі, справді була.

На підтвердження того, що на Місяці, дійсно, раніше могли розміщуватися бази та полігони для космічної техніки, на фотографіях місячної поверхні чітко видно дивні архітектурні ансамблі. Багато експертів вважають, що ці місячні міста не могли утворитися природним шляхом. Ні удари комет, ні місячні вітри, ні навіть гігантський астероїд неспроможні створити такі складні малюнки.

Вчений Карл Вольфдоводить, що деякі місячні будівлі явно відображені світловідбивним покриттям, інші мені нагадали водоохолоджувальні вежі, деякі будівлі були дуже високі і прямі з плоским дахом, інші, навпаки, низькі з круглим дахом, деякі схожі на куполи, деякі на парники».

Американські астрономи виявили на Місяці нові геологічні розломи. Іншими словами, її поверхня начебто рухається. Причому рухаються лише окремі літосферні плити. Вони спочатку начебто відсуваються, а потім повертаються на колишнє місце назад із точністю до міліметра. Складається відчуття, що пластини, що рухаються, - це складні механізми величезного космічного корабля. Дослідники впевнені, що це може говорити про те, що Місяць – це штучне тіло, всередині якого має бути розумне життя. Дослідники припускають, що зовнішня оболонка Місяця схожа на обшивку корабля.

Дослідник аномальних явищ Юрій Сенькінвважає: « Цілком можливо, що це живий космічний величезний розмір апарат, і він створений тільки для певних умов: для евакуації з планети Земля всіх істот як у ковчег, або величезна лабораторія та база».

У ході мого дослідження було підтверджено, що існують припущення багатьох вчених, дослідників та фахівців про те, що Місяць є штучним супутником Землі, космічним кораблем величезних розмірів з лабораторіями та базами всередині, транспортною перевалковою станцією для польотів до інших планет, ковчегом у разі евакуації з Землі. Тому гіпотеза знайшло підтвердження, що Місяць перестав бути природним супутником Землі.

Список Інтернет-ресурсів:

1. Сайт “Земля. Хроніки Життя». Стаття «Загадки Місяця – факти, аномалії, таємниці супутника Землі». - 2015р. (http://earth-chronicles. ru/news/2012-12-18-36370)

2. Сайт “Земля. Хроніки Життя». Стаття « Нерозгадані таємниціМісяця». - 2015р. (http://earth-chronicles. ru/news/2013-02-18-39545)

3. Сайт "Крамола". Стаття «Місяць – штучний супутник Землі». – 2014 р. (http://www. kramola. info/vesti/kosmos/luna-iskusstvennyj-sputnik-zemli)

4. Відеоматеріал «День космічних історій. Народжені на Місяці». – 2012 р. (http://www. /watch? v=68z5e8Rt2xQ)

5. Відео матеріал «Місяць – штучний супутник Землі». – 2013 р. (http://www. /watch? v=8Y0bQJAU6LE)

Природний супутникнашої рідної Землі - Місяць- привертав увагу людей із доісторичних часів. Сучасна наука астрономія знає набагато більше цікавих фактів про Місяць, аніж наші предки. Ми розповімо вам про характеристиках Місяця, фазах Місяця та про рельєф супутника Землі.

Місяць- природний супутник Землі, другий за яскравістю об'єкт на земному небосхилі після Сонця і найближчий до нього природний супутник планет, п'ятий за величиною серед них (після таких супутників Юпітера, як Іо, Ганімед, Каллісто та супутника Сатурна - Титан).

Стародавні римляни називали Місяць так само, як і ми (лат. Luna). Назва походить від індоєвропейського кореня "louksnā" - світла, блискуча. В епоху еллінізму давньогрецької цивілізації наш супутник називали Селеною (др.-греч "Σελήνη"), а древні єгиптяни - Ях.

У цій статті зібрані самі цікаві фактиз астрономії про Місяць, її фазах, рельєфі та будові.

Планетарні характеристики Місяця

• Радіус = 1738 км
• Велика піввісь орбіти = 384400 км.
• Орбітальний період = 27,321661 діб
• Ексцентриситет орбіти = 0,0549
• Нахил орбіти екватора = 5,16
• Температура поверхні = від -160° до +120°C
• Доба = 708 годин
• Відстань від Землі = 384400 км

Характеристики орбітального руху Місяця

З давніх-давен люди намагалися описати і пояснити рух Місяця, використовуючи щоразу більш точні теорії. Найбільш близьким до реальності можна вважати те, що Місяць рухається еліптичною орбітою.

Найменша відстань між центрами Землі та Місяця - 356 410 км.(в перигеї), найбільше – 406 740 км (в апогеї). Середня відстань між центрами Землі та Місяця – 384 400 км. Ця відстань промінь світла проходить за 1,28 с.

Найшвидший в історії людства міжпланетний зонд «Нові горизонти», який нещодавно пролетів повз Плутон, здолав 19 січня 2006 року шлях до орбіти Місяця за 8 год. 35 хв.

Хоча Місяць і обертається навколо своєї осі, він завжди звернений до Землі однією і тією ж стороною. Це тому, що щодо зірок Місяць здійснює один оберт навколо своєї осі за той же час, що і один оберт навколо Землі - в середньому за 27,321582 діб (27 діб 7 годин. 43 хв. 5 с).

Цей період звернення називають сидеричним (від лат. "Sidus" - зірка; родовий відмінок: sideris). А оскільки напрямки обох обертань збігаються, протилежний бік Місяця із Землі побачити неможливо. Щоправда, завдяки тому, що рух Місяця еліптичною орбітою відбувається нерівномірно (поблизу перигею він рухається швидше, поблизу апогею - повільніше), а обертання супутника навколо власної осі рівномірне, можна побачити невеликі ділянки західного та східного країв зворотного боку Місяця.

Це явище називають оптичною лібрацією по довготі. Завдяки нахилу осі обертання Місяця до площини земної орбіти (в середньому на 5°09”) можна побачити краєчки північної та південної зони зворотної сторони Місяця (оптична лібрація по широті).

Також існує фізична лібрація, обумовлена ​​коливанням Місяця навколо положення рівноваги в результаті зміщення центру мас щодо його геометричного центру (центр мас Місяця розташований приблизно в 2 км від геометричного центру до Землі), а також у зв'язку з дією приливних сил з боку Землі.

Фізична лібрація має величину 0,02 по довготі і 0,04 по широті. Внаслідок всіх видів лібрації із Землі можна спостерігати приблизно 59% місячної поверхні.

Явище оптичної лібрації відкрив видатний італійський учений Галілео Галілей у 1635 році. Місяць не самосвітяться тіло. Бачити його можна лише тому, що він відбиває сонячне світло.

У процесі руху Місяця кут між Землею, Місяцем та Сонцем змінюється, тому умови освітлення поверхні Місяця та умови його спостереження із поверхні Землі теж змінюються. Ми спостерігаємо це явище у вигляді циклу фаз Місяця. На цих ілюстраціях ви дізнаєтеся, який Місяць спадає, а який - зростаючий.

Молодий місяць- фаза, коли неосвітлений Місяць знаходиться між Землею та Сонцем. У цей час невидимий для земного спостерігача.

Повний місяць- фаза, коли Місяць перебуває у протилежній точці своєї орбіти і освітлена Сонцем півкуля мабуть земному спостерігачеві повністю.

Проміжні фази місяця- положення Місяця між молодим і повним - чвертями (перша і остання). Період часу між двома послідовними фазами становить середньому 29,530588 діб (708 год. 44 хв. 3 з). Саме цей період – синодичний (від грецького "σύνοδος" – поєднання, з'єднання) – і є однією із структурних частин календаря – місяцем.

Описані вище закономірності у русі аж ніяк не вичерпують всі характеристики та особливості Місяця. Реальний рух Місяця є досить складним.

Основою сучасних розрахунків руху Місяця є теорія Ернеста Брауна (1866-1938), створена межі XIX-XX століть. Вона передбачає положення Місяця на орбіті з величезною точністю і враховує багато факторів, що впливають на рух Місяця: сплюснутість Землі, вплив Сонця, а також гравітаційні нападки від планет та астероїдів.

Похибка у розрахунках з теорії Брауна не перевищує 1 км за 50 років! Уточнюючи положення теорії Брауна, сучасна наукаможе розраховувати рух Місяця та перевіряти розрахунки практично з ще більшою точністю.

Фізичні характеристики та будова Місяця

Місяць має майже кулясту форму- вона трохи сплюснута вздовж полярної осі. Його екваторіальний радіус дорівнює 1738,14 км, що становить 27,3% від величини екваторіального радіусу Землі. Полярний радіус дорівнює 1735,97 км. (27,3% величини полярного радіусу Землі).

Отже, середнє значення радіусу Місяця – 1737,10 км (27,3% земного), а площа поверхні приблизно 3,793 х 107 км 2 (7,4% площі поверхні Землі).

Обсяг Місяця дорівнює 2,1958 х 10 10 км³ (2,0% обсягу Землі), яке маса 7,3477 х 10 22 кг (1,23% маси Землі). За даними супутників "Лунар Орбітер" створено гравітаційну карту Місяця та виявлено гравітаційні аномалії - маскони - зони підвищеної щільності. Ці аномалії набагато більші, ніж на Землі.

Атмосфера Місяця вкрай розріджена. Коли поверхня не освітлена Сонцем, вміст газів над нею не перевищує 2,0 х 10 5 частинок/см3 (для Землі цей показник становить 2,7 х 1019 частинок/см3 – так зване число Лошмідта), а після сходу Сонця збільшується приблизно у сто разів за рахунок дегазації ґрунту.

Розрідженість атмосфери призводить до високого перепаду температур на поверхні Місяця (на екваторі від -170 ° C перед сходом Сонця, до +120 ° C в середині дня, на Місяці триває 14,77 земної доби).

Завдяки малій теплопровідності грунту температура порід, що залягають на глибині 1 м, майже постійна та дорівнює -35°C. Незважаючи на практичну відсутність атмосфери, небо на Місяці завжди чорне, навіть коли Сонце знаходиться над горизонтом, і на ньому завжди видно зірки. Місячна кора на звороті товстіша, ніж на видимій.

Максимальна її товщина на околицях кратера Корольов, вища за середню приблизно вдвічі, а мінімальна - під деякими великими кратерами. Середнє її значення становить, за різними оцінками, 30-50 км. Під корою знаходиться мантія та невелике двошарове ядро.

Оболонка внутрішнього ядра, радіусом 240 км, багата на залізо, зовнішнє ядро ​​складається переважно з рідкого заліза і має радіус приблизно 300-330 км. Маса ядра становить 2% від маси Місяця. Навколо ядра розташований частково розплавлений магматичний шар із радіусом приблизно 480-500 км.

Рельєф Місяця

Ландшафт Місяця досить цікавий та різноманітний. Наука, що вивчає будову поверхні Місяця, називається Селенографії. Більшість поверхні Місяця покрита реголітом - сумішшю тонкого пилу і скелястих уламків, що утворилися зіткненнями з метеоритами.

Поверхню можна розділити на два типи: дуже стара гірська місцевість з великою кількістю кратерів (материки) та відносно гладкі та молоді місячні моря. Місячні моря, які займають приблизно 16% усієї поверхні Місяця, - це величезні кратери, що виникли внаслідок зіткнень із небесними тілами. Ці кратери були пізніше затоплені рідкою лавою.

Сучасна Селенографія виділяє на поверхні Місяця 22 моря, з них 2 розташовані на невидимій із Землі поверхні Місяця. Невеликі ділянки деяких морів селенографи називають затоками, яких налічується 11, а ще дрібніші залиті лавою частини поверхні Місяця – озерами (їх налічується 22, з них 2 знаходяться на невидимій із Землі частини Місяця) та болотами (їх 3).

«Місяць - Природний супутник Землі»

1. Введення

2.1. Міфологічна історія Місяця

2.2. Походження Місяця

3.1. Місячні затемнення

3.2. Затемнення в колишні часи

4.1. Форма Місяця

4.2. Поверхня Місяця

4.3. Рельєф місячної поверхні

4.4. Місячний ґрунт.

4.5. Внутрішня будова Місяця

5.1. Фази Місяця.

5.2. Новий етап у дослідженні Місяця.

5.3. Магнетизм Місяця.

6.1. Дослідження приливних електростанцій

7.1. Висновок.

1. Введення .

Місяць - природний супутник Землі та найяскравіший об'єкт на нічному небі. На Місяці немає звичної для нас атмосфери, немає річок та озер, рослинності та живих організмів. Сила тяжіння на Місяці у шість разів менша, ніж на Землі. День і ніч із перепадами температур до 300 градусів тривають по два тижні. І, тим щонайменше, Місяць дедалі більше приваблює землян можливістю використовувати його унікальні умови та ресурси.

Видобуток природних запасів Землі утруднюється з кожним роком. За прогнозами вчених, у найближчому майбутньому людство набуде складного періоду. Земне місце існування вичерпає свої ресурси, тому вже зараз необхідно починати освоювати ресурси інших планет і супутників. Місяць як найближче до нас небесне тіло стане першим об'єктом для позаземного промислового виробництва. Створення місячної бази, а потім мережі баз, планується вже в найближчі десятиліття. З місячних порід можна отримувати кисень, водень, залізо, алюміній, титан, кремній та інші корисні елементи. Місячний грунт є чудовою сировиною для отримання різних будівельних матеріалів, а також для видобутку ізотопу гелій-3, який здатний забезпечити електростанції Землі безпечним та екологічно чистим ядерним пальним. Місяць буде використовуватися для унікальних наукових досліджень та спостережень. Вивчаючи місячну поверхню вчені можуть "зазирнути" у дуже давній період нашої власної планети, оскільки особливості розвитку Місяця забезпечили збереження рельєфу поверхні протягом мільярдів років. Крім того, Місяць стане експериментальною базою для відпрацювання космічних технологій, а надалі використовуватиметься як ключовий транспортний вузол міжпланетних сполучень.

Місяць, єдиний природний супутник Землі та найближче до нас небесне тіло; середня відстань до Місяця – 384000 кілометрів.

Місяць рухається навколо Землі із середньою швидкістю 1,02 км/сек приблизно по еліптичній орбіті у тому напрямі, у якому рухається переважна більшість інших тіл Сонячної системи, тобто проти годинникової стрілки, якщо дивитися на орбіту Місяця із боку Північного полюса світу. Велика піввісь орбіти Місяця, що дорівнює середній відстані між центрами Землі та Місяця, становить 384 400 км (приблизно 60 земних радіусів).

Оскільки маса Місяця відносно мала, щільної газової оболонки – атмосфери у неї практично немає. Гази вільно розсіюються в навколишньому космічному просторі. Тому поверхня Місяця освітлюється прямими сонячними променями. Тіні від нерівностей рельєфу тут дуже глибокі та чорні, оскільки немає розсіяного світла. Та й Сонце з місячної поверхні виглядатиме набагато яскравіше. Розріджена газова оболонка Місяця з водню, гелію, неону та аргону в десять трильйонів разів менша за щільністю, ніж наша атмосфера, але в тисячу разів більша, ніж кількість молекул газу в космічному вакуумі. Оскільки Місяць не має щільного захисної оболонкиз газу, її поверхні протягом доби відбуваються дуже великі зміни температури. Сонячне випромінювання поглинається місячною поверхнею, що слабко відбиває промені світла.

Внаслідок еліптичності орбіти та обурень відстань до Місяця коливається між 356 400 та 406 800 км. Період звернення Місяця навколо Землі, так званий сидеричний (зоряний) місяць дорівнює 27,32166 діб, але схильний до невеликих коливань і дуже малого вікового скорочення. Рух Місяця навколо Землі дуже складний, і його вивчення становить одне з найважчих завдань небесної механіки. Еліптичне рух є лише грубе наближення, нього накладаються багато обурення, зумовлені тяжінням Сонця, планет. Найголовніші з цих обурень, або нерівностей, були відкриті із спостережень задовго до теоретичного виведення їх із закону всесвітнього тяжіння. Притягання Місяця Сонцем в 2,2 рази сильніше, ніж Землею, отже, слід було б розглядати рух Місяця навколо Сонця і обурення цього руху Землею. Однак, оскільки дослідника цікавить рух Місяця, яким воно видно із Землі, гравітаційна теорія, яку розробляли багато найбільших учених, починаючи з І. Ньютона, розглядає рух Місяця саме навколо Землі. У 20 столітті користуються теорією американського математика Дж. Хілла, на основі якої американський астроном Е. Браун обчислив (1919) математично, ряди і склав таблиці, що містять широту, довготу і паралакс Місяця. Аргументом є час.

Площина орбіти Місяця нахилена до екліптики під кутом 5*8”43”, схильним до невеликих коливань. Точки перетину орбіти з екліптикою, називаються висхідним і низхідним вузлами, мають нерівномірний зворотний рух і здійснюють повний оборот за екліптикою за 6794 діб (близько 18 років), внаслідок чого Місяць повертається до одного й того ж вузла через інтервал часу - так званий дракон - Коротший, ніж сидеричний і в середньому дорівнює 27.21222 діб, з цим місяцем пов'язана періодичність сонячних та місячних затемнень.

Місяць обертається навколо осі, нахиленої до площини екліптики під кутом 88°28", з періодом, точно рівним сидеричному місяцю, внаслідок чого вона повернена до Землі завжди однією і тією ж стороною. Однак поєднання рівномірного обертання з нерівномірним рухом по орбіті викликає невеликі періодичні відхилення від постійного напрямку до Землі, що досягають 7° 54" по довготі, а нахил осі обертання Місяця до площини її орбіти обумовлює відхилення до 6°50" по широті, внаслідок чого у різний час із Землі можна бачити до 59% всієї поверхні Місяця (хоча області поблизу країв місячного диска видно лише в сильному перспективному ракурсі), такі відхилення називаються лібрацією Місяця.

Протягом Місяця розрізняють чотири місячні місяці.

29, 53059 діб СИНОДИЧНИЙ (Від слова synodion-зустріч).

27, 55455 діб АНОМАЛІТИЧНИЙ (кутова відстань Місяця від її перигею називали аномалією).

27 , 32166 діб СИДЕРИЧНИЙ (siderium-зірковий)

27, 21222 діб ДРАКОНІЧНИЙ (вузли орбіти позначають значком схожими на дракона).

Ціль: Дізнатися якнайбільше про природний єдиний супутник Землі – Місяць Про її користь і значення в житті людей про походження, історію, рух і т.д.

Завдання:

1. Дізнатися про історію Місяця.

2. Дізнатися про місячні затемнення.

3. Дізнатися про будову Місяця.

4. Дізнатися про нові дослідження Місяця.

5. Дослідницька робота.

2.1. Міфологічна історія Місяця.

Місяць у римській міфології є богинею нічного світла. Місяць мав кілька святилищ, одне разом із богом сонця. У єгипетській міфології богиня місяця – Тефнут та її сестра Шу – одне із втілень сонячного початку, були близнюками. В індоєвропейській та балтійській міфології широко поширений мотив залицяння місяця до сонця та їх весілля: після весілля місяць покидає сонце, за що йому мститься бог-громовержець і розрубує місяць навпіл. В іншій міфології місяць, який жив на небі разом із своєю дружиною-сонцем, пішов на землю подивитися, як живуть люди. На землі за місяцем погналася Хоседем (зла жіноча міфологічна істота). Місяць, що квапливо повертається до сонця, тільки наполовину встиг увійти до його чуму. Сонце схопило його за одну половину, а Хоседем за іншу і почали тягнути його в різні боки, доки не розірвали навпіл. Сонце намагалося потім оживити місяць, що залишився без лівої половини і тим самим без серця, намагалося зробити йому серце з вугілля, гойдало його в колисці (шаманський спосіб воскресіння людини), але все було марно. Тоді сонце повеліло місяцю, щоб він світив половиною, що залишилася вночі. У вірменській міфології Лусин («місяць») – молодий юнак попросив у матері, яка тримала тісто, булочку. Розлючена мати дала ляпас Лусину, від якої він злетів на небо. Досі на його обличчі видно сліди тесту. За народними повір'ями, фази місяця пов'язані з циклами життя царя Лусіна: молодик - з його юністю, повний місяць - зі зрілістю; коли місяць убуває і з'являється півмісяць, настає старість Лусіна, який потім іде до раю (помирає). Із раю він повертається відродженим.

Відомі також міфи про походження місяця з частин тіла (найчастіше з лівого та правого ока). У більшості народів світу є особливі Місячні міфи, що пояснюють виникнення плям на місяці, найчастіше тим, що там особлива людина (« місячна людина» або «місячна жінка»). Божеству місяця багато народів надають особливого значення, вважаючи, що воно дає необхідні елементи для всього живого.

2.2. Походження Місяця.

Походження Місяця ще остаточно не встановлено. Найбільш розроблено три різні гіпотези. Наприкінці ХІХ ст. Дж. Дарвін висунув гіпотезу, згідно з якою Місяць і Земля спочатку становили одну загальну розплавлену масу, швидкість обертання якої збільшувалася в міру її остигання та стиснення; в результаті ця маса розірвалася на дві частини: більшу - Землю і меншу - Місяць. Ця гіпотеза пояснює малу щільність Місяця, утвореного із зовнішніх шарів первісної маси. Проте вона зустрічає серйозні заперечення щодо механізму подібного процесу; крім того, між породами земної оболонки та місячними породами є суттєві геохімічні відмінності.

Гіпотеза захоплення, розроблена німецьким ученим К. Вейцзеккером, шведським ученим Х. Альфвеном і американським ученим Г. Юрі, припускає, що Місяць спочатку був малою планетою, яка при проходженні поблизу Землі внаслідок тяжіння останньої перетворилася на супутник Землі. Імовірність такої події дуже мала, і, крім того, у цьому випадку слід очікувати більшої різниці земних і місячних порід.

Згідно з третьою гіпотезою, що розроблялася радянськими вченими - О. Ю. Шмідтом та його послідовниками в середині XX століття, Місяць та Земля утворилися одночасно шляхом об'єднання та ущільнення великого рою дрібних частинок. Але Місяць у цілому має меншу щільність, ніж Земля, тому речовина протопланетної хмари мала розділитися з концентрацією важких елементів у Землі. У зв'язку з цим виникло припущення, що першою почала формуватися Земля, оточена потужною атмосферою, збагаченою щодо летких силікатів; при подальшому охолодженні речовина цієї атмосфери сконденсувалося в кільце планетезималей, з яких і утворився Місяць. Остання гіпотеза на сучасному рівні знань (70-ті роки 20 століття) представляється найкращою. Нещодавно виникла четверта теорія, яка і прийнята зараз як найбільш правдоподібна. Це є гіпотеза гігантського зіткнення. Основна ідея полягає в тому, що коли планети, які ми бачимо тепер, тільки ще формувалися, якесь небесне тіло завбільшки з Марс з величезною силою врізалося в молоду Землю під ковзним кутом. При цьому більш легкі речовини зовнішніх шарів Землі мали б відірватися від неї і розлетітися в просторі, утворивши навколо Землі кільце з уламків, тоді як ядро ​​Землі, що складається із заліза, збереглося б цілістю. Зрештою, це кільце з уламків злиплося, утворивши Місяць. Теорія гігантського зіткнення пояснює, чому Земля містить велика кількістьзаліза, а на Місяці його майже нема. Крім того, з речовини, яка мала перетворитися на Місяць, внаслідок цього зіткнення виділилося багато різних газів – зокрема кисень.

3.1. Місячні затемнення.

Через те, що Місяць, звертаючись навколо Землі, буває іноді на одній лінії Земля - ​​Місяць - Сонце, виникають сонячні або місячні затемнення - цікаві та ефектні явища природи, що викликали страх у минулі століття, тому що люди не розуміли, що відбувається. Їм здавалося, що якийсь невидимий чорний дракон пожирає Сонце і люди можуть залишитись у вічній темряві. Тому літописці всіх народів старанно заносили у свої хроніки відомості про затемнення. Так літописець Кирило з Новгородського Антонієва монастиря 11 серпня 1124 записав: «Перед вечірньою нача убувати Сонця, і набе все. О великий страх і темрява бути!». Історія донесла до нас випадок, коли сонячне затемнення привело в жах індійців і мідян. У 603 році до н. на території сучасної Туреччини та Ірану. Воїни в страху покидали зброю і припинили бій, після чого, залякані затемненням уклали мир і довго не воювали один з одним. Сонячні затемнення бувають тільки в молодик, коли Місяць проходить не нижче і не вище, а саме сонячним диском і, немов гігантська заслінка, загороджує собою сонячний диск, «перекриваючи Сонцю шлях». Але затемнення в різних місцях по-різному, в одних Сонце закривається повністю-повне затемнення, в інших частково-неповне затемнення. Суть явища у тому, що Земля і Місяць, освітлені Сонцем, відкидають кінці тіней(схожі) і кінці тіні(расходящиеся) . Коли Місяць потрапляє однією лінію із Сонцем і Землею і перебуває між ними, місячна тінь рухається Землі із заходу Схід. Діаметр повної місячної тіні вбирається у 250 км, тому одночасно затемнення Сонця видно лише з малому ділянці Землі. Там, де на Землю падає півтінь Місяця, спостерігається неповне затемнення Сонця. Відстань між Сонцем та Землею не завжди однакова: взимку у північній півкулі Землі ближче до Сонця, а влітку далі. Місяць звертаючись навколо Землі, теж проходить на різні відстані - то ближче, то далі від неї. У випадку, коли Місяць відстає далі від Землі і загородити повністю диск Сонця не може, спостерігачі бачать навколо чорного Місяця сяючий краї сонячного диска-відбувається найкрасивіше кільцеподібне затемнення Сонця. Коли у давніх спостерігачів записи затемнень накопичилися за кілька століть, вони помітили, що затемнення повторюються через кожні 18 років та 11 з третиною доби. Цей термін єгиптяни назвали "саросом", що означає "повторення". Однак для визначення, де буде видно затемнення, необхідно, звичайно ж, зробити складніші обчислення. У місяць Місяць іноді потрапляє в земну тінь повністю або частково, і ми бачимо відповідно повне або часткове затемнення Місяця. Місяць набагато менший за Землю, тому затемнення триває до 1ч. 40хв. При цьому навіть при повному місячному затемненні Місяць залишається видимим, але забарвлюється в багряний колір, що викликає неприємні відчуття. За старих часів затемнення Місяця боялися як страшного ознаки, вважали, що «місяць кров'ю обливається». Сонячні промені, переломлюючись у атмосфері Землі, потрапляють у конус земної тіні. При цьому атмосферою активно поглинаються блакитні та сусідні з ними промені сонячного спектру, а пропускаються всередину конуса тіні переважно червоні промені, які поглинаються слабше, вони то і надають Місяцю зловісного червоного кольору. Взагалі, місячні затемнення-досить рідкісне явище природи. Здавалося б, що місячні затемнення повинні спостерігатися щомісяця - у кожний повний місяць. Але так насправді не буває. Місяць прослизає або під земною тінню, або над нею, і в молодик тінь Місяця зазвичай проноситься повз Землю, і тоді затемнення теж не виходять. Тому затемнення не такі вже й часті.

Схема повного затемнення Місяця.

3.2. Затемнення в колишні часи.

У давнину затемнення Сонця та Місяця надзвичайно цікавили людей. Філософи Стародавню Греціюбули переконані, що Земля є кулею, оскільки вони помітили, що тінь Землі, що падає на Місяць, завжди має форму кола. Більше того, вони підрахували, що Земля приблизно втричі більше Місяця, Виходячи з тривалості затемнень. Дані археології дозволяють припустити, що багато давніх цивілізацій намагалися передбачати затемнення. Результати спостережень у Стоунхендж, у Південній Англії, могли давати можливість людям пізньої кам'яної доби, 4000 років тому, передбачати деякі затемнення. Вони вміли обчислювати час приходу літнього та зимового сонцестоянь. У Центральній Америці 1000 років тому астрономи майя могли пророкувати затемнення, вибудовуючи довгий ряд спостережень і відшукуючи повторювані поєднання факторів. Майже однакові затемнення повторюються кожні 54 роки 34 дні.

4.4. Як часто ми можемо бачити затемнення.

Хоча Місяць проходить по своїй орбіті навколо Землі раз на місяць, затемнення не можуть відбуватися щомісяця через те, що площина орбіти Місяця нахилена щодо площини Землі навколо Сонця. Найбільше за рік може статися сім затемнень, з яких два або три повинні бути місячними. Сонячні затемнення відбуваються тільки в молодик, коли Місяць знаходиться точно між Землею і Сонцем. Місячні затемнення завжди бувають у повний місяць, коли Земля знаходиться між Землею і Сонцем. За все життя ми можемо сподіватися побачити 40 місячних затемнень (за умови, що небо буде ясним). Спостерігати сонячні затемнення важче через вузькість смуги затемнень Сонця.

4.1. Форма Місяця

Форма Місяця дуже близька до кулі з радіусом 1737 км, що дорівнює 0,2724 екваторіального радіусу Землі. Площа поверхні Місяця становить 3,8*107 кв. км., а обсяг 2,2*1025 см3. Більш детальне визначення постаті Місяця утруднено тим, що у Місяці, через відсутність океанів, немає явно вираженої рівненої поверхні стосовно якої можна було б визначити висоти і глибини; крім того, оскільки Місяць повернуто до Землі однією стороною, вимірювати із Землі радіуси точок поверхні видимої півкулі Місяця (крім точок на самому краю місячного диска) є можливим лише на підставі слабкого стереоскопічного ефекту, зумовленого лібрацією. Вивчення лібрації дозволило оцінити різницю головних півосей еліпсоїда Місяця. Полярна вісь менше екваторіальної, спрямованої у бік Землі, приблизно на 700 м і менше екваторіальної осі, перпендикулярної напрямку на Землю, на 400 м. Таким чином, Місяць під впливом приливних сил трохи витягнутий у бік Землі. Маса Місяця точніше визначається зі спостережень її штучних супутників. Вона у 81 раз менше маси землі, що відповідає 7.35 * 1025 р. Середня щільність Місяця дорівнює 3,34 г. см3 (0.61 середньої щільності Землі). Прискорення сили тяжіння на поверхні Місяця в 6 разів більше, ніж на Землі, становить 162.3 см. сек і зменшується на 0.187 см. сек2 при підйомі на 1 кілометр. Перша космічна швидкість 1680 м сек, друга 2375 м сек. Внаслідок малого тяжіння Місяць не зміг утримати навколо себе газову оболонку, а також воду у вільному стані.

4.2. Поверхня Місяця

Поверхня Місяця досить темна, її альбедо дорівнює 0.073, тобто вона відображає в середньому лише 7.3% світлових променів Сонця. Візуальна зіркова величина повного Місяцяна середній відстані дорівнює – 12.7; вона посилає в повний місяць на Землю в 465 000 разів менше світла, ніж Сонце. Залежно від фаз, ця кількість світла зменшується набагато швидше, ніж площа освітленої частини Місяця, так що коли Місяць знаходиться в чверті, і ми бачимо половину її диска світлою, вона надсилає нам не 50 %, а лише 8 % світла від повного Місяця Показник кольору місячного світла дорівнює + 1.2, тобто він помітно червоніший за сонячний. Місяць обертається щодо Сонця з періодом, рівним синодичного місяця, тому день на Місяці триває майже 1.5 добу і стільки ж триває ніч. Не будучи захищена атмосферою, поверхня Місяця нагрівається вдень до + 110о С, а вночі остигає до -120° С, проте, як показали радіоспостереження, ці величезні коливання температури проникають углиб лише кілька дециметрів внаслідок надзвичайно слабкої теплопровідності поверхневих шарів. З тієї ж причини і під час повних місячних затемнень нагріта поверхня швидко охолоджується, хоча деякі місця довші

Навіть неозброєним оком на Місяці видно неправильні протяжні темні плями, які були прийняті за моря; назва збереглося, хоч і було встановлено, що ці утворення нічого спільного із земними морями не мають. Телескопічні спостереження, яким започаткував 1610 р. Галілей, дозволили виявити гористу будову поверхні Місяця. З'ясувалося, що моря - це рівнини темнішого відтінку, ніж інші області, іноді звані континентальними (або материковими), рясні горами, більшість яких має кільцеподібну форму (кратери). За багаторічними спостереженнями було складено докладні карти Місяця. Перші такі карти видав у 1647 р. Я. Гевелій у Ланцеті (Гданськ). Зберігши термін "моря", він привласнив назви також і найголовнішим місячним хребтам - за аналогічною земною освітою: Апенніни, Кавказ, Альпи. Дж. Річчолі в 1651 дав широким темним низовинам фантастичні назви: Океан Бур, Море Криз, Море Спокою, Море Дощів і т.д. Болото Гнили. Окремі гори, переважно кільцеподібні, він назвав іменами видатних учених: Коперник, Кеплер, Тихо Браге та інші. Ці назви збереглися на місячних картах і досі, причому додано багато нових імен видатних людей, учених пізнішого часу. На картах зворотного боку Місяця, складених за спостереженнями, виконаними з космічних зондів та штучних супутників Місяця, з'явилися імена К. Е. Ціолковського, С. П. Корольова, Ю. А. Гагаріна та інших. Детальні та точні карти Місяця були складені за телескопічними спостереженнями в 19 столітті німецькими астрономами І. Медлером, Й. Шмідтом та ін. Наприкінці 19 століття розпочалися фотографічні спостереження Місяця.

У 1896-1910 великий атлас Місяця було видано французькими астрономами М. Леві та П. Пьюзе за фотографіями, отриманими на Паризькій обсерваторії; пізніше фотографічний альбом Місяця виданий Лікської обсерваторією США, а середині 20 століття Дж. Койпер (США) становив кілька детальних атласів фотографій Місяця, отриманих великих телескопах різних астрономічних обсерваторій. За допомогою сучасних телескопів на Місяці можна помітити, але не розглянути кратери розміром близько 0,7 кілометрів та тріщини завширшки у перші сотні метрів.

Більшість морів та кратерів на видимому боці були названі італійським астрономом Річчіоллі в середині сімнадцятого століття на честь астрономів, філософів та інших вчених. Після фотографування зворотного боку Місяця з'явилися нові назви на картах Місяця. Назви надаються посмертно. Винятком є ​​12 назв кратерів на честь радянських космонавтів та американських астронавтів. Усі нові назви затверджуються Міжнародним астрономічним союзом.

Рельєф місячної поверхні був переважно з'ясований внаслідок багаторічних телескопічних спостережень. "Місячні моря", що займають близько 40% видимої поверхні Місяця, є рівнинні низовини, пересічені тріщинами і невисокими звивистими валами; великих кратерів на морях порівняно мало. Багато морів оточені концентричними кільцевими хребтами. Решта, більш світла поверхня покрита численними кратерами, кільцеподібними хребтами, борознами тощо. Кратери менше 15-20 кілометрів мають просту чашоподібну форму, більші кратери (до 200 кілометрів) складаються з округлого валу з крутими внутрішніми схилами, мають порівняно плоске дно, більш поглиблене ніж навколишня місцевість, часто з центральною гіркою. Висоти гір над навколишньою місцевістю визначаються довжиною тіней на місячної поверхні або фотометричним способом. Таким шляхом були складені гіпсометричні карти масштабу 1:1 000000 на більшу частину видимої сторони. Однак абсолютні висоти, відстані точок поверхні Місяця від центру фігури або маси Місяця визначаються дуже невпевнено, і гіпсометричні карти, що базуються на них, дають лише загальне уявленняпро рельєф Місяця. Набагато докладніше та точніше вивчений рельєф крайової зони Місяця, яка, залежно від фази лібрації, обмежує диск Місяця. Для цієї зони німецький вчений Ф. Хайн, радянський вчений А. А. Нефедьєв, американський вчений Ч. Уотс склали гіпсометричні карти, які використовуються для врахування нерівностей краю Місяця при спостереженнях з метою визначення координат Місяця (такі спостереження виробляються меридіанними колами та за фотографіями Місяця на тлі навколишніх зірок, а також за спостереженнями покриттів зірок). Мікрометричними вимірами визначені стосовно місячного екватора та середнього меридіана Місяця селенографічні координати декількох основних опорних точок, які служать для прив'язки великої кількості інших точок поверхні Місяця. Основною вихідною точкою при цьому є невелика правильна форма і добре видимий поблизу центру місячного диска кратер Местінг. Структура поверхні Місяця була здебільшого вивчена фотометричними та поляриметричними спостереженнями, доповненими радіоастрономічними дослідженнями.

Кратери на місячній поверхні мають різний відносний вік: від стародавніх, ледь помітних, сильно перероблених утворень до дуже чітких в контурах молодих кратерів, іноді оточених світлими променями. При цьому молоді кратери перекривають давніші. В одних випадках кратери врізані в поверхню місячних морів, а в інших – гірські породи морів перекривають кратери. Тектонічні розриви то розтинають кратери та моря, то самі перекриваються молодішими утвореннями. Ці та інші співвідношення дозволяють встановити послідовність виникнення різних структур на місячній поверхні; в 1949 р. радянський учений А. В. Хабаков розділив місячні утворення на кілька послідовних вікових комплексів. Подальший розвиток такого підходу дозволив до кінця 60-х років скласти середньомасштабні геологічні карти на значну частину поверхні Місяця. Абсолютний вік місячних утворень відомий поки лише у кількох точках; Проте, використовуючи деякі непрямі методи, можна встановити, що вік наймолодших великих кратерів становить десятки і сочини мільйонів років, а основна маса великих кратерів виникла у “доморський” період, 3-4 млрд. років тому.

У освіті форм місячного рельєфу брали участь як внутрішні сили, і зовнішні впливи. Розрахунки термічної історії Місяця показують, що невдовзі після її утворення надра були розігріті радіоактивним теплом і значною мірою розплавлені, що призвело до інтенсивного вулканізму на поверхні. В результаті утворилися гігантські лавові поля та кілька вулканічних кратерів, а також численні тріщини, уступи та інше. Разом з цим на поверхню Місяця на ранніх етапах випадала величезна кількість метеоритів та астероїдів - залишків протопланетної хмари, при вибухах яких виникали кратери - від мікроскопічних лунок до кільцевих структур діаметром у багато десятків, а можливо, і до кількох сотень кілометрів. Через відсутність атмосфери та гідросфери значна частина цих кратерів збереглася до наших днів. Зараз метеорити випадають на Місяць набагато рідше; вулканізм також здебільшого припинився, оскільки Місяць витратив багато теплової енергії, а радіоактивні елементи були винесені до зовнішніх шарів Місяця. Про залишковий вулканізм свідчать закінчення вуглецевмісних газів у місячних кратерах, спектрограми яких були вперше отримані радянським астрономом Н. А. Козирєвим.

4.4. Місячний ґрунт.

Усюди, де робили посадки космічні апарати, Місяць покритий так званим реголітом. Це різнозернистий уламково-пиловий шар завтовшки від кількох метрів до кількох десятків метрів. Він виник у результаті дроблення, перемішування та спікання місячних порід при падіннях метеоритів та мікрометеоритів. Внаслідок дії сонячного вітру реголіт насичений нейтральними газами. Серед уламків реголіту знайдено частинки метеоритної речовини. По радіоізотопах було встановлено, що деякі уламки на поверхні реголіту знаходилися на тому самому місці десятки і сотні мільйонів років. Серед зразків, доставлених Землю, зустрічаються породи двох типів: вулканічні (лави) і породи, що виникли з допомогою роздроблення і розплавлення місячних утворень при падіннях метеоритів. Переважна більшість вулканічних порід подібна із земними базальтами. Очевидно, такими породами складені всі місячні моря.

Крім того, в місячному грунті зустрічаються уламки інших порід, подібних до земних і так званим KREEP - порода, збагачена калієм, рідкісноземельними елементами і фосфором. Очевидно, ці породи є уламками речовини місячних материків. Місяць-20 і Аполлон-16, що здійснили посадки на місячних материках, привезли звідти породи типу анортозитів. Усі типи порід утворилися внаслідок тривалої еволюції у надрах Місяця. По ряду ознак місячні породи відрізняються від земних: у них дуже мало води, мало калію, натрію та інших летких елементів, у деяких зразках дуже багато титану та заліза. Вік цих порід, який визначається за співвідношенням радіоактивних елементів, дорівнює 3 - 4.5 млрд. років, що відповідає найдавнішим періодам розвитку Землі.

4.5. Внутрішня будова Місяця

Структура надр Місяця також визначається з урахуванням обмежень, які накладають на моделі внутрішньої будови дані про фігуру небесного тіла і особливо про характер поширення Р - і S - хвиль. Реальна постать Місяця, виявилася близькою до сферично рівноважної, та якщо з аналізу гравітаційного потенціалу зроблено висновок у тому, що його щільність несильно змінюється з глибиною, тобто. на відміну Землі немає великої концентрації мас у центрі.

Самий верхній шарпредставлений корою, товщина якої, визначена лише у районах улоговин, становить 60 км. Цілком ймовірно, що на великих материкових площах зворотного боку Місяця кора приблизно в 1,5 рази потужніша. Кора складена виверженими кристалічними гірськими породами – базальтами. Проте за своїм мінералогічним складом базальти материкових та морських районів мають помітні відмінності. У той час як найдавніші материкові райони Місяця переважно утворені світлою гірською породою - анортозитами (майже повністю складаються з середнього та основного плагіоклазу, з невеликими домішками піроксену, олівіну, магнетиту, титаномагнетиту та ін.), кристалічні породи місячних морів складені в основному плагіоклазами та моноклінними піроксенами (авгітами). Ймовірно, вони утворилися під час охолодження магматичного розплаву на поверхні або поблизу неї. При цьому, оскільки місячні базальти менш окислені, ніж земні, це означає, що вони кристалізувалися з меншим ставленням кисню до металу. Вони, крім того, спостерігається менший вміст деяких летких елементів і водночас збагаченість багатьма тугоплавкими елементами порівняно із земними породами. За рахунок домішок оливинів і особливо ільменіту райони морів виглядають темнішими, а щільність порід, що їх складають, вище, ніж на материках.

Під корою розташована мантія, в якій, подібно до земної, можна виділити верхню, середню і нижню. Товщина верхньої мантії близько 250 км, а середньої приблизно 500 км, та її межа з нижньою мантією розташована на глибині близько 1000 км. До цього рівня швидкості поперечних хвиль майже постійні, і це означає, що речовина надр знаходиться в твердому стані, являючи собою потужну і холодну літосферу, в якій довго не згасають сейсмічні коливання. Склад верхньої мантії імовірно олівін-піроксеновий, а на більшій глибині присутні шницель і мінерал меліліт, що зустрічається в ультраосновних лужних породах. На кордоні з нижньою мантією температури наближаються до температур плавлення, звідси починається сильне поглинання сейсмічних хвиль. Ця область є місячну астеносферу.

У самому центрі, мабуть, знаходиться невелике рідке ядро ​​радіусом менше 350 км, через яке не проходять поперечні хвилі. Ядро може бути залізосульфідним або металевим; в останньому випадку воно має бути меншим, що краще узгоджується з оцінками розподілу щільності по глибині. Його маса, ймовірно, не перевищує 2% від маси всього Місяця. Температура в ядрі залежить від його складу і, мабуть, укладена в межах 1300 - 1900 К. Нижній межі відповідає припущення про збагаченість важкої фракції місячної протовисловини сірої, переважно у вигляді сульфідів, і утворення ядра з евтектики Fe - FeS з температурою плавлення ( від тиску) близько 1300 К. З верхньою межею краще узгоджується припущення про збагаченість проторечовини Місяця легкими металами (Mg, Са, Na, Аl), що входять разом із кремнієм та киснем до складу найважливіших породоутворюючих мінералів основних та ультраосновних порід – піроксенів та оливінів. Останнім припущенням сприяє і знижений вміст у Місяці заліза та нікелю, на що вказує її низька середня площа.

Зразки гірських порід, доставлені «Аполлонами-11, -12 і -15», виявилися переважно базальтовою лавою. Цей морський базальт багатий на залізо і, рідше, на титан. Хоча кисень безсумнівно є одним з основних елементів порід місячних морів, місячні породи істотно бідніші за кисень своїх земних аналогів. Особливо слід підкреслити повну відсутність води, навіть у кристалічній решітці мінералів. Базальти, що доставлені «Аполлоном-11», мають наступний склад:

Доставлені «Аполлоном-14» зразки являють собою інший тип кори – брекчію, багату на радіоактивні елементи. Брекчія – це агломерат кам'яних уламків, зціментованих дрібними частинками реголіту. Третій тип зразків місячної кори – багаті на алюміній анортозити. Ця порода світліша за темні базальти. За хімічним складом вона близька до пород, досліджених Сервейором-7 в гірській області у кратера Тихо. Ця порода менш щільна, ніж базальт, так що складені нею гори плавають на поверхні більш щільної лави.

Всі три типи породи представлені у великих зразках, зібраних астронавтами Аполлонів; але впевненість, що вони є основними типами породи, що становить кору, заснована на аналізі та класифікації тисяч дрібних фрагментів у зразках ґрунту, зібраних із різних місць на поверхні Місяця.

5.1. Фази Місяця

Не будучи самосвітиться, Місяць видно лише у тій частині, куди падають сонячні промені, або промені, відбиті Землею. Цим пояснюються фази Місяця. Щомісяця Місяць, рухаючись по орбіті, проходить між Землею та Сонцем і звернена до нас темною стороною, у цей час відбувається молодик. Через 1 – 2 дні після цього на західній частині неба з'являється вузький яскравий серп молодого Місяця. Решта місячного диска буває в цей час слабо освітлена Землею, повернутою до Місяця своєю денною півкулею. Через 7 діб Місяць відходить від Сонця на 900, настає перша чверть, коли освітлена рівно половина диска Місяця і термінатор, тобто лінія розділу світлого та темного боку, стає прямою – діаметром місячного диска. У наступні дні термінатор стає опуклим, вид Місяця наближається до світлого кола і через 14 - 15 діб настає повний місяць. На 22 добу спостерігається остання чверть. Кутова відстаньМісяця від сонця зменшується, вона знову стає серпом і через 29.5 діб знову настає молодик. Проміжок між двома послідовними новолуннями називається синодичним місяцем, що має середню тривалість 29.5 діб. Синодичний місяць більший за сидеричний, оскільки Земля за цей час проходить приблизно 113 своєї орбіти і Місяць, щоб знову пройти між Землею і Сонцем, повинна пройти додатково ще 113 частина своєї орбіти, на що витрачається трохи більше 2 діб. Якщо молодик відбувається поблизу одного з вузлів місячної орбіти, відбувається сонячне затемнення, а повний місяць поблизу вузла супроводжується місячним затемненням. Система фаз Місяця, що легко спостерігається, послужила основою для низки календарних систем.

5.2. Новий етап дослідження Місяця.

Не дивно, що перший політ космічного апарату вище за навколоземну орбіту був направлений до Місяця. Ця честь належить радянському космічному апарату "Луна-l", запуск якого було здійснено 2 січня 1958 року. Відповідно до програми польоту за кілька днів він пройшов на відстані 6000 кілометрів від поверхні Місяця. Пізніше того ж року, в середині вересня подібний апарат серії "Місяць" досяг поверхні природного супутника Землі.

Ще через рік, у жовтні 1959 року автоматичний апарат "Місяць-3", оснащений апаратурою для фотографування, провів зйомку зворотного боку Місяця (близько 70% поверхні) і передав його зображення на Землю. Апарат мав систему орієнтації з датчиками Сонця та Місяця та реактивними двигунами, що працювали на стиснутому газі, систему управління та терморегулювання. Його маса 280 кілограмів. Створення "Місяця-3" було технічним досягненням для того часу, принесло інформацію про зворотний бік Місяця: виявлено помітні відмінності з видимою стороною, насамперед відсутність протяжних місячних морів.

У лютому 1966 року апарат "Місяць-9" доставив на Місяць автоматичну місячну станцію, що здійснила м'яку посадку і передала на Землю кілька панорам прилеглої поверхні - похмурої кам'янистої пустелі. Система управління забезпечувала орієнтацію апарату, включення гальмівного ступеня по команді від радіолокатора на висоті 75 кілометрів над поверхнею Місяця та відокремлення станції від нього безпосередньо перед падінням. Амортизація забезпечувалася надувним гумовим балоном. Маса "Місяця-9" близько 1800 кілограмів, маса станції близько 100 кілограмів.

Наступним кроком у радянській місячній програмі були автоматичні станції "Місяць-16, -20, -24", призначені для забору ґрунту з поверхні Місяця та доставки його зразків на Землю. Їхня маса була близько 1900 кілограм. Крім гальмівної рухової установки і чотирилапого посадкового пристрою, до складу станцій входили ґрунтозабірний пристрій, злітний ракетний ступінь з повертається апаратом для доставки ґрунту. Польоти відбулися у 1970, 1972 та 1976 роках, на Землю були доставлені невеликі кількості ґрунту.

Ще одне завдання вирішували "Місяць-17, -21" (1970, 1973). Вони доставили на Місяць самохідні апарати - місяцеходи, керовані із Землі за стереоскопічним телевізійним зображенням поверхні. "Місячник-1" пройшов шлях близько 10 кілометрів за 10 місяців, "Місячник-2" - близько 37 кілометрів за 5 міс. Крім панорамних камер на місяцеходах було встановлено: ґрунтозабірний пристрій, спектрометр для аналізу хімічного складу ґрунту, вимірювач шляху. Маси місяцеходів 756 та 840 кг.

Космічні апарати "Рейнджер" розроблялися для отримання знімків під час падіння, починаючи з висоти близько 1600 кілометрів до кількох сотень метрів над поверхнею Місяця. Вони мали систему тривісної орієнтації та були оснащені шістьма телевізійними камерами. Апарати при посадці розбивалися, тому отримувані зображення передавалися відразу, без запису. Під час трьох вдалих польотів було отримано великі матеріали вивчення морфології місячної поверхні. Зйомки "Рейнджерів" започаткували американську програму фотографування планет.

Конструкція апаратів "Рейнджер" подібна до конструкції перших апаратів "Марінер", які були запущені до Венери в 1962 році. Однак подальше конструювання місячних космічних апаратів не пішло цим шляхом. Для отримання докладної інформації про місячну поверхню використовувалися інші космічні апарати - "Лунар Орбітер". Ці апарати з орбіт штучних супутників Місяця фотографували поверхню з високою роздільною здатністю.

Одна з цілей польотів полягала в отриманні високоякісних знімків з двома дозволами, високим та низьким, з метою вибору можливих місць посадки апаратів "Сервейор" та "Аполлон" за допомогою спеціальної системи фотокамер. Знімки виявлялися на борту, сканувалися фотоелектричним способом та передавалися на Землю. Число знімків обмежувалося запасом плівки (на 210 кадрів). У 1966-1967 роках було здійснено п'ять запусків "Лунар орбітер" (усі успішні). Перші три "Орбітери" були виведені на кругові орбіти з невеликим нахилом та малою висотою; на кожному з них проводилася стереозйомка обраних ділянок на видимому боці Місяця з дуже високою роздільною здатністю та зйомка великих ділянок зворотної сторони з низькою роздільною здатністю. Четвертий супутник працював на набагато вищій полярній орбіті, він вів зйомку всієї поверхні видимої сторони, п'ятий, останній "Орбітер" вів спостереження теж із полярної орбіти, але з менших висот. "Лунар орбітер-5" забезпечив зйомку з високою роздільною здатністю багатьох спеціальних цілей на видимій стороні, здебільшого на середніх широтах, і зйомку значної частини зворотної з малою роздільною здатністю. Зрештою зйомкою із середнім дозволом була покрита майже вся поверхня Місяця, одночасно йшла цілеспрямована зйомка, що мало неоціненне значення для планування посадок на Місяць та його фотогеологічних досліджень.

Додатково було проведено точне картування гравітаційного поля, при цьому були виявлені регіональні концентрації мас (що важливо і з наукової точкизору, і з метою планування посадок) і встановлено значне усунення центру мас Місяця від центру її постаті. Вимірювалися також потоки радіації та мікрометеоритів.

Апарати "Лунар орбітер" мали систему тривісної орієнтації, їхня маса становила близько 390 кілограмів. Після завершення картографування ці апарати розбивалися на місячну поверхню, щоб припинити роботу їх радіопередавачів.

Польоти космічних апаратів "Сервейор", що призначалися для здобуття наукових даних та інженерної інформації (такі механічні властивості, як, наприклад, несуча

здатність місячного ґрунту), внесли великий внесок у розуміння природи Місяця, у підготовку посадок апаратів "Аполлон".

Автоматичні посадки з допомогою послідовності команд, керованих радаром із замкнутим контуром, були великим технічним досягненням на той час. "Сервейори" запускалися за 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 до посадки, головний гальмівний двигун включався радаром на відстані близько 100 кілометрів до місця посадки. Кінцевий етап (швидкість зниження близько 5 м/с) проводився після закінчення роботи головного двигуна та скидання його на висоті 7500 метрів. Маса "Сервейора" при запуску становила близько 1 тонни та при посадці - 285 кілограм. Головний гальмівний двигун був твердопаливною ракетою масою близько 4 тонн. Космічний апарат мав тривісну систему орієнтації.

Прекрасний інструментарій включав дві камери для панорамного огляду місцевості, невеликий ківш для копання траншеї в ґрунті та (в останніх трьох апаратах) альфа-аналізатор для вимірювання зворотного розсіювання альфа-частинок з метою визначення елементного складу ґрунту під посадковим апаратом. Ретроспективно результати хімічного експерименту багато прояснили в природі поверхні Місяця та його історії. П'ять із семи запусків "Сервейорів" були успішними, всі опустилися в екваторіальній зоні, крім останнього, що сів у районі викидів кратера Тихо на 41° пд.ш. "Сервейор-6" був у певному сенсі піонером - першим американським космічним апаратом, запущеним з іншого небесного тіла (але лише до другого місця посадки за кілька метрів осторонь першого).

Пілотовані космічні апарати Аполлон були наступними в американській програмі досліджень Місяця. Після "Аполлона" польоти на Місяць не проводились. Вченим довелося задовольнятися продовженням обробки даних від автоматичних та пілотованих польотів у 1960-і та 1970-і роки. Деякі з них передбачали експлуатацію місячних ресурсів у майбутньому та направили свої зусилля на розробку процесів, які змогли б перетворити місячний ґрунт на матеріали, придатні для будівництва, для виробництва енергії та для ракетних двигунів. При плануванні повернення до досліджень Місяця, без сумніву, знайдуть застосування як автоматичні, так і пілотовані космічні апарати.

5.3. Магнетизм Місяця.

Дуже цікаві відомості є на тему: магнітне поле місяця, його магнетизм. Магнітометри, встановлені на місяці виявляю 2 типи місячних магнітних полів: постійні поля, породжені "викопним" магнетизмом місячної речовини, та змінні поля, викликані електричними струмами, що збуджуються в надрах Місяця. Ці магнітні вимірювання дали нам унікальну інформацію про історію та сучасний стан Місяця. Джерело "копали" магнетизму невідомий і вказує на існування деякої надзвичайної епохи в історії Місяця. Змінні поля порушуються у Місяці змінами магнітного поля, пов'язаного з "сонячним вітром" - потоками заряджених частинок, що випромінюються сонцем. Хоча напруженість постійних полів, виміряних на Місяці, становить менше 1% напруженості магнітного поля Землі, місячні поля виявилися набагато сильнішими, ніж передбачалося на основі вимірювань, що проводилися раніше радянськими апаратами та американськими.

Прилади, доставлені на поверхню Місяця "Аполлонами", засвідчили, що постійні поля на Місяці змінюються від точки до точки, але не вкладаються в картину глобального дипольного поля, аналогічного земному. Це свідчить, що виявлені поля викликані місцевими джерелами. Більше того, велика напруженість полів вказує, що джерела придбали намагніченість у зовнішніх полях, набагато сильніших, ніж існуюче не Місяці. Колись у минулому місяць або сам володів сильним магнітним полем, або знаходився в області сильного поля. Ми стикаємося тут із цілою серією загадок місячної історії: Чи мала Місяць поле, подібне до земного? Чи була вона набагато ближчою до Землі там, де земне магнітне поле було досить сильним? Чи набула вона намагніченість в якомусь іншому районі сонячної системи і пізніше була захоплена Землею? Відповіді на ці питання можуть бути зашифровані в "викопному" магнетизмі місячної речовини.

Змінні поля, що породжуються електричними струмами, що течуть у надрах Місяця, пов'язані з усім Місяцем, а чи не з будь-якими її окремими районами. Ці поля швидко зростають і спадають відповідно до змін сонячного вітру. Властивості індукованих місячних полів залежить від провідності місячних полів надр, а остання, своєю чергою, тісно пов'язані з температурою речовини. Тому магнітометр можна використовувати як непрямий " термометр опору " визначення внутрішньої температури Місяця.

Дослідницька робота:

6.1. Дослідження приливних електростанцій.

Під впливом тяжіння Місяця та Сонця відбуваються періодичні підняття та опускання поверхні морів та океанів – припливи та відливи. Частинки води здійснюють при цьому і вертикальні та горизонтальні рухи. Найбільші припливи спостерігаються в дні сизігій (новолунь і повного місяця), найменші (квадратурні) збігаються з першою та останньою чвертями Місяця. Між сигіями та квадратурами амплітуди припливів можуть змінюватися в 2,7 рази.

Внаслідок зміни відстані між Землею та Місяцем, припливоутворююча сила Місяця протягом місяця може змінюватися на 40%, зміна припливоутворюючої сили Сонця за рік становить лише 10%. Місячні припливи у 2,17 рази перевищують за силою сонячні.

Основний період припливів напівдобовий. Припливи з такою періодичністю переважають у Світовому океані. Спостерігаються також припливи добові та змішані. Характеристики змішаних припливів змінюються протягом місяця, залежно від відміни Місяця.

У відкритому морі підйом водної поверхні під час припливу не перевищує 1 м. Значно більшої величини припливи досягають у гирлах річок, протоках і в затоках, що поступово звужуються, з звивистою береговою лінією. Найбільшої величини припливи досягають у затоці Фанді (Атлантичне узбережжя Канади). У порту Монктон у цій затоці рівень води під час припливу піднімається на 19,6 м. В Англії, в гирлі річки Северн, що впадає в Брістольську затоку найбільша висотаприпливу становить 16,3 м. На Атлантичному узбережжі Франції, біля Гранвіля, приплив досягає висоти 14,7 м, а районі Сен-Мало до 14 м. У внутрішніх морях припливи незначні. Так, у Фінській затоці, поблизу Ленінграда, величина припливу не перевищує 4...5 см, у Чорному морі, біля Трапезунду, сягає 8 см.

Підняття та опускання водної поверхні під час припливів та відливів супроводжуються горизонтальними припливно-відливними течіями. Швидкість цих течій під час сизигій у 2...3 рази більша, ніж під час квадратур. Припливні течії в моменти найбільших швидкостей називають живою водою.

При відливах на пологих берегах морів може відбуватися оголення дна на відстані кілька кілометрів по перпендикуляру до берегової лінії. Рибалки Терського узбережжя Білого моря та півострова Нова Шотландія в Канаді використовують цю обставину при лові риби. Перед припливом вони встановлюють на пологому березі мережі, а після спаду води під'їжджають до мереж на возах і збирають рибу, що потрапила в чих.

Коли час проходження приливної хвилі по затоці збігається з періодом коливань припливоутворюючої сили, виникає явище резонансу, і амплітуда коливань водної поверхні сильно зростає. Подібне явище спостерігається, наприклад, у Кандалакшській затоці Білого моря.

У гирлах річок приливні хвилі поширюються нагору за течією, зменшують швидкість течії і можуть змінити його напрямок на протилежне. На Північній Двіні дія припливу позначається з відривом до 200 км від гирла вгору річкою, на Амазонці – з відривом до 1 400 км. На деяких річках (Северн і Трент в Англії, Сена та Орні у Франції, Амазонка в Бразилії) припливна течія створює круту хвилю заввишки 2...5 м, яка поширюється вгору по річці зі швидкістю 7 м/сек. За першою хвилею може йти кілька хвиль менших розмірів. У міру просування вгору хвилі поступово слабшають, при зустрічі з мілинами та перешкодами вони з шумом дробляться і піняться. Це явище в Англії називається бором, у Франції маскаре, в Бразилії пороку.

Найчастіше хвилі бору заходять вгору річкою на 70...80 км, Амазонці ж до 300 км. Спостерігається бор зазвичай під час найвищих припливів.

Спад рівня води в річках при відпливі відбувається повільніше, ніж підйом під час припливу. Тому, коли у гирлі починається відлив, на віддалених від гирла ділянках ще може спостерігатися післядія припливу.

Річка Сен-Джонс у Канаді, неподалік місця впадання в затоку Фанді, проходить через вузьку ущелину. Під час припливу ущелину затримує рух води вгору річкою, рівень води вище ущелини виявляється нижче і тому утворюється водоспад з рухом води проти течії річки. При відливі ж вода не встигає досить швидко проходити через ущелину у зворотному напрямку, тому рівень води вище за ущелину виявляється вищим і утворюється водоспад, через який вода прямує вниз за течією річки.

Припливно-відливні течії в морях і океанах поширюються значно більші глибини, ніж вітрові. Це сприяє кращому перемішуванню води та затримує утворення льоду на її вільній поверхні. В північних моряхзавдяки тертю приливної хвилі про нижню поверхню крижаного покриву відбувається зменшення інтенсивності припливно-відливних течій. Тому взимку у північних широтах припливи мають меншу висоту, ніж улітку.

Оскільки обертання Землі навколо своєї осі випереджає за часом рух Місяця навколо Землі, у водній оболонці нашої планети виникають сили припливного тертя, подолання яких витрачається енергія обертання, і обертання Землі уповільнюється (приблизно 0,001 сек за 100 років). За законами небесної механіки подальше уповільнення обертання Землі спричинить зменшення швидкості руху Місяця по орбіті і збільшення відстані між Землею і Місяцем. Зрештою, період обертання Землі навколо своєї осі має зрівнятися з періодом обігу Місяця навколо Землі. Це станеться, коли період обертання Землі досягне 55 діб. При цьому припиниться добове обертанняЗемлі припиняться і припливно-відливні явища у Світовому океані.

Протягом тривалого часу відбувалося гальмування обертання Місяця за рахунок приливного тертя, що виникало в ній, під дією земного тяжіння (приливно-відливні явища можуть виникати не тільки в рідкій, але і в твердій оболонці небесного тіла). В результаті Місяць втратив обертання навколо своєї осі і тепер звернений до Землі однією стороною. Завдяки тривалій дії припливоутворюючих сил Сонця втратив своє обертання і Меркурій. Як і Місяць стосовно Землі, Меркурій звернений до Сонця лише однією стороною.

У XVI та XVII століттяхенергія припливів у невеликих бухтах та вузьких протоках широко використовувалася для приведення в дію млинів. Згодом вона застосовувалася для приведення в дію насосних установок водопроводів, транспортування та монтажу масивних деталей споруд при гідробудівництві.

В наш час приливна енергія в основному перетворюється на електричну енергію на приливних електростанціях і вливається потім у загальний потік енергії, що виробляється електростанціями всіх типів. забезпечувати енергією промислові підприємства.

У приливних електростанціях використовується перепад рівнів води, що утворюється під час припливу та відливу. Для цього відокремлюють прибережний басейн невисокою греблею, яка затримує приливну воду під час відливу. Потім воду випускають, і вона обертає гідротурбіни

Приливні електростанції можуть бути цінною енергетичною підмогою місцевого характеру, але на Землі не так багато підходящих місць для їхнього будівництва, щоб вони могли змінити загальну енергетичну ситуацію.

У Кислій губі поблизу Мурманська з 1968 року почала працювати перша в нашій країні приливна електростанція потужністю 400 кіловат. Проектується приливна електростанція в гирлі Мезені та Кулоя потужністю 2,2 млн. кіловат.

За кордоном розробляються проекти приливних електростанцій у затоці Фанді (Канада) і в гирлі річки Северн (Англія) потужністю відповідно в 4 і 10 млн. кіловат, вступили в дію приливні електростанції Ранс і Сен-Мало (Франція) потужністю 240 і 9 тис. кіловат працюють невеликі приливні електростанції в Китаї.

Поки що енергія приливних електростанцій обходиться дорожче за енергію теплових електростанцій, але при більш раціональному здійсненні будівництва гідроспоруд цих станцій вартість вироблюваної ними енергії цілком можна знизити до вартості енергії річкових електростанцій. Оскільки запаси приливної енергії планети значно перевищують повну величину гідроенергії річок, можна вважати, що приливна енергія відіграватиме помітну роль подальшому прогресі людського суспільства.

Світова спільнота передбачає лідируюче використання у ХХI столітті екологічно чистої та відновлюваної енергії морських припливів. Її запаси можуть забезпечити до 15% сучасного енергоспоживання.

33-річний досвід експлуатації перших у світі ПЕМ - Ранс у Франції та Кислогубської у Росії - довели, що приливні електростанції:

стійко працюють в енергосистемах як в базі так і в піку графіка навантажень при гарантованому постійному місячному виробленні електроенергії

не забруднюють атмосферу шкідливими викидами на відміну теплових станцій

не затоплюють земель на відміну гідроелектростанцій

не становлять потенційної небезпеки на відміну від атомних станцій

капітальні вкладення на споруди ПЕМ не перевищують витрат на ГЕС завдяки апробованому в Росії наплавному способу будівництва (без перемичок) та застосуванню нового технологічного ортогонального гідроагрегату

вартість електроенергії найдешевша в енергосистемі (доведено за 35 років на ПЕМ Ранс – Франція).

Екологічний ефект (на прикладі Мезенської ПЕМ) полягає у запобіганні викиду 17,7 млн. тонн вуглекислого газу (СО2) на рік, що за вартості компенсації викиду 1 тонни СО2 у 10 USD (дані Світової енергетичної конференції 1992 р.) може приносити за формулою Кіотського протоколу щорічний доход близько 1,7 млрд. USD.

Російська школа використання приливної енергії - 60 років. У Росії виконані проекти Тугурської ПЕМ потужністю 8,0 ГВт і Пенжинської ПЕМ потужністю 87 ГВт на Охотському морі, енергія яких може бути передана в енергодефіцитні райони Південно-Східної Азії. На Білому морі проектується Мезенська ПЕМ потужністю 11,4 ГВт, енергію якої передбачається направити до Західної Європи по об'єднаній енергосистемі "Схід-Захід".

Наплавна "російська" технологія будівництва ПЕМ, апробована на Кислогубській ПЕМ і на захисній дамбі С-Петербурга, дозволяє на третину знизити капітальні витрати в порівнянні з класичним способом будівництва гідротехнічних споруд за перемичками.

Природні умови у районі досліджень (Заполяр'я):

морська вода океанічної солоності 28-35 об/оо та температурою від -2,8 С до +10,5 С

температура повітря в зимовий період (9 місяців) до -43°С

вологість повітря не нижче 80%

кількість циклів (у році): замочування-осушення - до 690, заморожування-відтавання до 480

обростання конструкцій у морській воді біомасою - до 230 кг/м2 (шари товщиною до 20 см)

електрохімічна корозія металів до 1 мм на рік

екологічний стан району – без забруднень, морська вода – без нафтопродуктів.

У Росії її обґрунтування проектів ПЕМ здійснюються на спеціалізованої морської наукової базі на Баренцевому морі, де йдуть дослідження морських матеріалів, конструкцій, обладнання та антикорозійних технологій.

Створення в Росії нового ефективного та технологічно простого ортогонального гідроагрегату передбачає можливість його масового виготовлення та кардинального зниження вартості ПЕМ. Результати російських робіт з ПЕМ опубліковані в капітальній монографії Л.Б.Бернштейна, І.Н.Усачова та ін. "Приливні електростанції", виданої в 1996 р. російською, китайською та англійською мовами.

Російські фахівці з приливної енергії в інститутах Гідропроект та НДІЕС здійснюють повний комплекс проектних та науково-дослідних робіт зі створення морських енергетичних та гідротехнічних споруд на узбережжі та на шельфі, в тому числі в умовах Крайньої Півночі, що дозволяють повною мірою реалізувати всі переваги приливної гідроенергії.

Екологічна характеристика приливних електростанцій

Екологічна безпека:

греблі ПЕМ біологічно проникні

пропуск риби через ПЕМ відбувається практично безперешкодно

натурні випробування на Кислогубській ПЕМ не виявили загиблої риби або її пошкоджень (дослідження Полярного інституту рибного господарства та океанології)

основна кормова база рибного стада - планктон: на ПЕМ гине 5-10% планктону, а на ГЕС - 83-99%

зниження солоності води у басейні ПЕМ, що визначає екологічний стан морської фауни та льоду становить 0,05-0,07 %, тобто. практично невідчутно

льодовий режим у басейні ПЕМ пом'якшується

у басейні зникають тороси та передумови їх утворення

не спостерігається натискної дії льоду на спорудження

розмив дна та рух наносів повністю стабілізуються протягом перших двох років експлуатації

наплавний спосіб будівництва дає можливість не зводити в створах ПЕМ тимчасові великі будбази, споруджувати перемички та інше, що сприяє збереженню навколишнього середовища в районі ПЕМ

виключено викид шкідливих газів, золи, радіоактивних та теплових відходів, видобуток, транспортування, переробка, спалювання та захоронення палива, запобігання спалюванню кисню повітря, затоплення територій, загроза хвилі прориву

ПЕМ не загрожує людині, а зміни в районі її експлуатації мають лише локальний характер, причому переважно в позитивному напрямку.

Енергетична характеристика приливних електростанцій

Приливна енергія

відновлювана

незмінна у місячному (сезонному та багаторічному) періодах на весь термін експлуатації

незалежна від водності року та наявності палива

використовується спільно з електростанціями інших типів в енергосистемах як у базі, так і в піку графіка навантажень

Економічне обґрунтування приливних електростанцій

Вартість енергії на ПЕМ найнижча в енергосистемі порівняно з вартістю енергії на всіх інших типах електростанцій, що доведено за 33-річну експлуатацію промислової ПЕМ Ранс у Франції – в енергосистемі Electricite de France у центрі Європи.

За 1995 р. вартість 1кВт.год електроенергії (у сантимах) на:

Собівартість кВтг електроенергії (у цінах 1996 р.) у ТЕО Тугурської ПЕМ – 2,4 коп., у проекті Амгуєнської АЕС – 8,7 коп.
ТЕО Тугурської (1996 р.) та матеріали до ТЕО Мезенської ПЕМ (1999 р.) завдяки застосуванню ефективних технологій та нового обладнання вперше обґрунтували рівнозначність капітальних витрат та термінів будівництва великих ПЕМ та нових ГЕС в ідентичних умовах.

Соціальне значення приливних електростанцій

Приливні електростанції не надають шкідливого впливу на людину:

немає шкідливих викидів (на відміну ТЕС)

немає затоплення земель та небезпеки хвилі прориву в нижній б'єф (на відміну від ГЕС)

немає радіаційної небезпеки (на відміну від АЕС)

вплив на ПЕМ катастрофічних природних та соціальних явищ (землетруси, повені, військові дії) не загрожують населенню в районах, що примикають до ПЕМ.

Сприятливі фактори в басейнах ПЕМ:

· пом'якшення (вирівнювання) кліматичних умов на прилеглих до басейну ПЕС територіях

· Захист берегів від штормових явищ

· Розширення можливостей господарств марікультури у зв'язку зі збільшенням майже вдвічі біомаси морепродуктів

· Поліпшення транспортної системи району

· Виняткові можливості розширення туризму.

ПЕМ в енергосистемі Європи

Варіант використання ПЕМ в енергосистемі Європи - - -

За оцінками експертів, вони могли б покрити близько 20 відсотків усієї потреби європейців у електроенергії. Подібна технологія є особливо вигідною для острівних територій, а також для країн, що мають протяжну берегову лінію.

Інший спосіб отримання альтернативної електроенергії – використовувати різницю у температурах між морською водою та холодним повітрям арктичних (антарктичних) районів земної кулі. У ряді районів Північного Льодовитого океану, особливо в гирлах великих річок, таких як Єнісей, Олена, Об, в зимову пору року є особливо сприятливі умови для роботи арктичних ОТЕС. Середня багаторічна зимова (листопад-березень) температура повітря не перевищує тут -26 С. Тепліший і прісніший стік річок прогріває морську воду під льодом до 30 С. Арктичні океанічні теплові електростанції можуть працювати за звичайною схемою ОТЕС, заснованої на закритому циклі з низькокиплячою робочою рідиною. У ОТЕС входять: парогенератор для отримання пари робочої речовини за рахунок теплообміну з морською водою, турбіна для приводу електрогенератора, пристрої для конденсації пари, що відпрацював у турбіні, а також насоси для подачі морської водита холодного повітря. Більш перспективна схема арктичної ОТЕС з проміжним теплоносієм, що охолоджується повітрям у зрошувальному режимі» (Див. Б.М. Берковський, В.А. Кузьмінов «Відновлювані джерела енергії на службі людини», Москва, Наука, 1987, стор 63- 65.) Така установка може бути виготовлена ​​вже зараз. У ній можуть бути використані: а) для випарника – кожухопластинчастий теплообмінник APV, тепловою потужністю 7000 кВт. б) для конденсатора – кожухопластинчастий теплообмінник APV, тепловою потужністю 6600 кВт або будь-який інший конденсаційний теплообмінник, такої ж потужності. в) турбогенератор - турбіна Юнгстрем на 400 кВт і два вбудовані генератори з дисковими роторами, на постійних магнітах, загальною потужністю 400 кВт. г) насоси – будь-які, продуктивністю для теплоносія – 2000 м3/год, для робочої речовини – 65 м3/год, для охолоджувача – 850 м3/год. д) градирня - збірно-розбірна 5-6 метрів заввишки, діаметром 8-10 м. Установка може бути зібрана в 20 футовому контейнері і перекидатися в будь-яке необхідне місце, де є річка з потоком води понад 2500 м3/год, з температурою води не менше +30С або велике озеро, з якого можна брати таку кількість води, та холодне повітря температурою нижче –300С. На складання градирні знадобиться всього кілька годин, після чого, якщо забезпечена подача води, установка працюватиме і видаватиме для корисного використання більше 325 кВт електроенергії, без будь-якого палива. З вищевикладеного видно, що вже зараз можна забезпечити людство альтернативною електроенергією, якщо вкладати в це кошти.

Є ще один спосіб отримання енергії з океану – електростанції, що використовують енергію морських течій. Їх називають також «підводними млинами».

7.1. Висновок:

Свій висновок я хотів би ґрунтувати на місячно-земних зв'язках і хочу розповісти про ці зв'язки.

місячно-земні зв'язки

Місяць та Сонце викликають припливи у водній, повітряній та твердій оболонках Землі. Найяскравіше виявляються припливи в Гідросфері, спричинені дією

Місяця. Протягом місячної доби, що вимірюється 24 годинами 50 хвилинами, спостерігається два підйоми рівня океану (припливи) і два опускання (відливи). Розмах коливань приливної хвилі в літосфері на екваторі досягає 50 см, на широті Mocкви - 40 см. Атмосферні припливні явища істотно впливають на загальну циркуляцію атмосфери.

Сонце також викликає усі види припливів. Фази сонячних припливів 24 години, але припливотворна сила Сонця становить 0,46 частини припливоутворюючої сили Місяця. Слід пам'ятати, що у залежність від взаємного становища Землі, Місяця і Сонця припливи, викликані одночасним дією Місяця і Сонця, або посилюють, або послаблюють друг друга. Тому двічі протягом місячного місяця припливи досягатимуть найбільшої та двічі найменшої величини. Крім того, Місяць звертається навколо спільного із Землею центру тяжіння по еліптичній орбіті, і тому відстань між центрами Землі та Місяця змінюється від 57 до 63,7 земних радіусу, внаслідок чого припливотворна сила протягом місяця змінюється на 40 %.

Геолог Б. Л. Личков, зіставивши графіки припливів в океані Протягом останнього століття з графіком швидкості обертання Землі, дійшов висновку, що чим вищі припливи, тим менша швидкість обертання Землі. Приливна хвиля, що постійно рухається назустріч обертанню Землі, уповільнює його, і доба подовжується на 0,001 секунди за 100 років. В даний час земна доба дорівнює 24 годин, точніше, Земля здійснює навколо своєї осі повний оборот за 23 години 56 хв. 4 сек., а один мільярд років тому добу дорівнював 17 годин.

Б. Л. Личков встановив також зв'язок між зміною швидкості обертання Землі під впливом приливних хвиль І зміною клімату. Цікаві та інші зіставлення, зроблені цим ученим. Він узяв графік середньорічних температур з 1830 по 1939 рік і зіставив його з даними про улов оселедця за цей же період. З'ясувалося, що температурні коливання, зумовлені зміною клімату під впливом місячного та сонячного тяжіння, впливають на кількість оселедця, інакше кажучи, на її умови харчування та розмноження: у теплі роки її більше, ніж у холодні.

Таким чином, зіставлення графіків дозволило зробити висновок про єдність факторів, що визначають динаміку тропосфери, динаміку твердої земної оболонки - літосфери, гідросфери та, нарешті, біологічних.

процесів.

А. В. Шнітніков також вказує, що найголовнішими факторами, що створюють ритмічність у зміні клімату, є припливоутворююча сила та сонячна активність. У кожні 40 тис. років тривалість земної доби зростає на 1 секунду. Приливообразующая сила характеризується ритмічністю 8,9; 18,6; 111 та 1850 років, а сонячна активність має цикли в 11, 22 та 80-90 років.

Однак широко відомі поверхневі припливні хвилі в океані не мають істотного впливу на клімат, зате внутрішні приливні хвилі, що зачіпають води Світового океану на значних глибинах, вносять суттєве порушення в температурний режим і щільність океанічних вод. А. В. Шнітніков, посилаючись на В. Ю. Візі та О. Петтерсона, розповідає про випадок, коли у травні 1912 р. між Норвегією та Ісландією поверхню нульової температури спочатку була виявлена ​​на глибині 450 м, а потім, через 16 годин, цю поверхню нульових температур внутрішня хвиля підняла до глибини 94 М. Вивчення розподілу солоності під час проходження внутрішніх припливних хвиль, зокрема поверхні солоністю 35%, показала, що ця поверхня піднімалася з глибини 270 м до 170 м.

Охолодження поверхневих вод океану в результаті дії внутрішніх хвиль передається нижнім шарам атмосфери, що стикаються з нею, тобто внутрішні хвилі впливають на клімат планети. Зокрема, охолодження поверхні океану призводить до збільшення сніжності та льодовитості.

Скупчення снігів і льодів у приполярних районах сприяє збільшенню швидкості обертання Землі, оскільки зі Світового океану вилучається велика кількість води та її рівень знижується, При цьому зміщуються у бік екватора шляху циклонів, що призводить до більшого зволоження середніх широт.

Таким чином, при скупченні снігу та льоду в полярних районах та при зворотному переході з твердої фази в рідку виникають умови для періодичних перерозподілів водної маси щодо полюсів та екватора, що в кінцевому рахунку призводить до зміни добової швидкості обертання Землі.

Тісний зв'язок припливоутворюючої сили та сонячної активності з біологічними явищами дозволив А. В. Шнітникову з'ясувати причини ритмічності в міграції меж географічних зон по наступному ланцюгу: припливоутворююча сила, внутрішні хвилі, температурний режим океану, льодовитість стік рік, рівень озер, зволоженість торфовищ, підземні води, гірські льодовики, вічна

мерзлота).

Т. Д. та С. д. Резніченко дійшли висновку, що:

1) гідросфера трансформує енергію гравітаційних сил на механічну, уповільнює обертання Землі;

2) волога, переміщуючись до полюсів або екватора, трансформує теплову енергію Сонця в механічну енергіюдобового обертання та надає цьому обертанню коливального характеру.

Крім того, за літературними даними вони простежили історію розвитку 13 водойм та 22 рік Євразії за останні 4,5 тис. років і встановили, що за цей відрізок часу гідромережа зазнавала ритмічної міграції. При похолоданні швидкість добового обертання Землі зростала і гідромережа зазнавала усунення убік екватора. При потеплінні добове обертання Землі сповільнювалося і гідромережа зазнавала усунення убік полюс

Використана література:

1. Велика радянська енциклопедія.

2. Дитяча енциклопедія.

3. Б. А. Воронцов - Вельямінов. Нариси про Всесвіт. М., "Наука", 1975 р.

4. Болдуїн Р. Що ми знаємо про Місяць. М., "Світ", 1967 р.

5. Уіппл Ф. Земля, Місяць та планети. М., "Наука", 1967 р.

6. Космічна біологія та медицина. М., "Наука", 1994 р.

7. Усачов І.М. Приливні електростанції. - М: Енергія, 2002. Усачов І.М. Економічна оцінка приливних електростанцій з урахуванням екологічного ефекту// Праці XXI Конгресу СІГБ. - Монреаль, Канада, 16-20 червня 2003 року.
Веліхов Є.П., Галустов К.З., Усачов І.М., Кучеров Ю.М., Брітвін С.О., Кузнєцов І.В., Семенов І.В., Кондрашов Ю.В. Спосіб зведення великоблочного споруди в прибережній зоні водойми та плавкомплекс для здійснення способу. - Патент РФ № 2195531, держ. реєстр. 27.12.2002
Усачов І.М., Прудовський А.М., Історик Б.Л., Шполянський Ю.Б. Застосування ортогональної турбіни на приливних електростанціях// Гідротехнічне будівництво. - 1998. - № 12.
Раве Р., Бьеррегорд Х., Мілаж К. Проект досягнення вироблення 10% світової електрики за допомогою енергії вітру до 2020 // Праці форуму FED, 1999.
Атласи вітрового та сонячного кліматів Росії. – СПб: Головна геофізична обсерваторія ім. А.І. Воєйкова, 1997.

Дослідження природного супутника Землі - Місяця: докосмічний етап, вивчення автоматами та людьми. подорожі від Жуля Верна, фізиків та астрономів до апаратів серій "Луна", "Сервейєр". Дослідження роботів-місяцеходів, висадження людей. Магнітна аномалія.

I. ВСТУП

ІІ. Основна частина:

1. I етап - докосмічний етап досліджень

2. ІІ-ий етап - Місяць вивчають автомати

3. ІІІ етап - перші люди на Місяці

V. Програми

I. ВСТУП

Космічні польоти дозволили відповісти на багато питань: які таємниці зберігає Місяць, “однокровна” частина Землі або “гість” з космосу, холодна чи гаряча, молода чи стара, чи повернеться до нас іншою стороною, що знає Місяць про минуле та майбутнє Землі. При цьому навіщо знадобилося в наш час настільки трудомісткі, дорогі та ризиковані експедиція до Місяця та Місяця? Хіба мало у людей земних турбот: зберегти навколишнє середовищевід забруднення, знайти глибоко поховані джерела енергії, передбачити виверження вулкана, запобігти землетрусу.

Але як це не парадоксально на перший погляд, зрозуміти Землю, не подивившись її ззовні, важко. Ось вже справді - "велике бачиться на відстані". Людина завжди прагнула пізнати свою планету. З того далекого часу, коли він зрозумів, що Земля не спочиває на трьох китах, він багато чого збагнув.

Земні надра вивчає геофізика. Досліджуючи за допомогою приладів окремі Фізичні властивостіпланети - магнетизм, гравітацію, тепло, електропровідність, можна спробувати відтворити її цілісний образ. Особливо важливу роль цих дослідженнях грають сейсмічні хвилі: вони, немов промінь прожектора, висвітлюють своєму шляху надра Землі. При цьому навіть із таким надзором видно далеко не все. У надрах активні магматичні та тектонічні процеси неодноразово переплавляли первоздані породи. Вік найдавніших зразків (3,8 млрд. років) майже мільярд років менше віку Землі. Знати ж, якою Земля була спочатку, означає зрозуміти її еволюцію, значить надійніше прогнозувати майбутнє.

Але ж не так далеко від Землі є космічне тіло, поверхня якого не схильна до ерозії. Це – вічний і єдиний природний супутник Землі – Місяць. Знайти на ній сліди перших кроків Землі у Всесвіті - ці надії вчених виявилися марними.

Про дослідження Місяця можна говорити багато. Але я хотіла б розповісти про докосмічні етапи дослідження Місяця і про найбільшу міру значущі дослідження XX століття. Перш ніж написати цей реферат, я вивчила багато літератури, присвяченої моїй темі.

Наприклад, у книзі І. Н. Галкіна "Геофізика Місяця" я знайшла матеріал, присвячений розгляду проблеми дослідження структури місячних надр. В основу книги покладено матеріал. Який публікувався, доповідався та обговорювався на Московській радянсько-американській конференції з космохімії Місяця та планет у 1974 році та на наступних щорічних місячних конференціях у Х'юстоні у 1975 – 1977 роках. Тут зібрано величезний обсяг інформації про структуру, склад та стан місячних надр. Книга написана в науково-популярному стилі, що дає можливість без особливих труднощів зрозуміти представлені в ній відомості. З цієї книги мені знадобився чималий обсяг інформації.

На книзі До. А. Куликова і У. Б. Гуревича “Новий вигляд старого Місяця” представлений матеріал про найважливіші наукові результати дослідження Місяця засобами космічної техніки. Книга розрахована на широке коло читачів, не вимагає спеціальної підготовки, тому що написана в досить популярній формі, але спираючись на наукову основу. Ця книга старіша за попередню, тому матеріал з неї мною практично не використовувався, зате в ній є дуже хороші схеми та ілюстрації, частина яких представлена ​​мною в додатках.

У книзі Ф. Ю. Зігеля "Подорож по надрах планет" зібрана інформація про досягнення геофізики у вивченні надр планет і супутників, космічних зв'язках геофізики, ролі гравіметрії у визначенні фігури Землі, передбачення землетрусів, вулканічних процесах на планетах. Тут значне місце приділено проблемам походження Сонячної системи та планет, використанню їх надр для технічних потреб людства. Книга призначена для широкого загалу читачів. Але для мене, на жаль, у ній мало уваги приділено Місяцю, тому для мене це джерело було практично не потрібне.

У черговому томі популярної дитячої енциклопедії “Хочу все знати” зібрана інформація про великих астрономів, їх відкриття та винаходи, про те, як люди уявляли собі влаштування свого космічного будинку в різні часи. У цій книзі легко знайти інформацію, що мене цікавить, тому що вона забезпечена предметно-іменним покажчиком. Книга призначена для дітей молодшого шкільного віку, тому інформація в ній викладена дуже доступною мовою, але не така глибока, яку вимагає моя робота.

Дуже захоплююча книга С. Н. Зігуленко "1000 загадок Всесвіту". У ній зібрані відповіді на багато питань, наприклад: як утворився наш Всесвіт, чим відрізняється зірка від планети та на багато інших. Є й інформація про дослідження Місяця, який був використаний мною в рефераті.

У книзі І. Н. Галкіна “Маршрутами XX століття” тісно переплітаються дві теми - опис експедиційних геофізичних досліджень у деяких районах Землі та виклад фактів, теорій, гіпотез про походження та подальший розвиток планет, про складні фізико-хімічні процеси, що відбуваються в їхніх надрах та в наш час. Тут мова йдеі про дослідження супутника Землі - Місяця, його походження, розвиток і сучасний стан. Саме цей матеріал якнайкраще підійшов для моєї роботи і був опорним при написанні реферату.

Таким чином, я поставила перед собою:

мета - показати процес накопичення знань про Місяць

завдання - вивчити інформацію про Місяць, відому у докосмічний період;

Вивчити дослідження Місяця автоматами;

Вивчити дослідження Місяця людиною у XX столітті

II. Основна частина

1. I-ий етап – докосмічний етап досліджень

З аметиста та агату,

З задимленого скла,

Так дивно покато

І так таємничо пливла,

Ніби “Місячна соната”

Нам одразу шлях перетнула.

А. Ахматова

Вперше "потрапили" на Місяць герої "Одіссеї" Гомера *. З того часу персонажі фантастичних творів літали туди часто і у різний спосіб: користуючись ураганом і росою, що випаровується, упряжкою з птахів і повітряною кулею, гарматним снарядом і прив'язаними за спиною крилами.

Герой французького письменника Сірано де Бержерака добрався до неї, підкидаючи великий магніт, який притягував залізну колісницю. А в опері Гайдна на сюжет Гольдоні на Місяць потрапляли випивши чарівний напій. Жуль Верн вважав, що джерелом руху до Місяця повинен бути вибух, здатний розірвати ланцюги земного тяжіння. І Байрон* у “Дон-Жуані” укладав: “І вірно ми до Місяця колись, завдяки парам, продовжимо шлях” 1 . Герберт Уеллс припускав, що Місяць населений істотами типу мурах.

Не лише письменники, а й великі вчені – фізики та астрономи – створювали науково-фантастичні твори про Місяць. Йоганн Кеплер* написав науково-фантастичний нарис "Сон, або Останній твір з місячної астрономії". У ньому демон описує політ до Місяця під час його затемнення, коли “ховаючись у його тіні, можна уникнути палючих променів Сонця”. “Ми, демони, підганяємо тіла зусиллям волі і потім рухаємося перед ними для того, щоб ніхто не забився при дуже сильному поштовху про Місяць” 2 .

Костянтин Едуардович Ціолковський - батько космонавтики, який заклав наукові основи ракетобудування та майбутніх міжпланетних подорожей, - написав серію науково-фантастичних творів про Місяць. В одному з них (“На Місяці”) наводиться такий опис:

“П'ять днів ми ховалися в надрах Місяця і якщо виходили, то в найближчі місця і на короткий час... Ґрунт остигав і до кінця п'ятої доби по-земному або в середині ночі по-місячному настільки охолонуло, що ми наважувалися зробити свою подорож по Місяцю, по його горах і долам ... Темні великі і низькі простори Місяця прийнято називати морями, хоча зовсім неправильно, так як там присутність води не виявлено. Чи не знайдемо ми у цих “морях” і ще нижчих місцях слідів води, повітря та органічного життя, на думку деяких вчених вже давно зниклих на Місяці?.. Ми навмисне з цікавості пробігали повз вулкани по самому їхньому краю, і, заглядаючи всередину кратерів, двічі бачили лаву, що виблискує і переливається... Внаслідок нестачі кисню на Місяці або внаслідок інших причин тільки нам траплялися неокислені метали та мінерали, найчастіше алюміній” 3 .

Пройшовши маршрутами місячної космічної “одісеї”, ми побачимо, що мали рацію фантасти, а чому помилялися.

Спостереження за Місяцем сягають глибокої давнини.

Періодична зміна місячних фаздавно увійшла до уявлення людей про час, стала основою перших календарів. На стоянках часів верхнього палеоліту (30-8 тис. років до н. е.) знайдені уламки мамонтових бивнів, каміння та браслети з різьбленими різьби, що відповідають 28 - 29-денному періоду між повнями.

Саме Місяць, а не Сонце був першим об'єктом поклоніння, вважався джерелом життя. "Місяць з її вологим продуктивним світлом сприяє плодючості тварин і зростання рослин, але ворог її - Сонце з його знищуючим вогнем, спалює все живе і робить більшу частину Землі безлюдною своїм жаром" 4, - писав Плутарх. Під час затемнення Місяця в жертву приносили худобу та навіть людей.

"О, Місяць, ти єдина проливаюча світло, Ти, що несе світло людству!" 5 - накреслено на глиняних клинописних табличках Месопотамії.

Перші систематичні спостереження за рухом Місяця на небі проводилися 6 тис. років тому в Ассирії та Вавилоні. За кілька століть до нашої ери греки зрозуміли, що Місяць світиться відбитим світлом і повернуто до Землі завжди однією стороною. Аристофан Самоський (III в. е.) вперше визначив відстань до Місяця та її розміри, а Гіппарх (II в. е.) створив першу теорію її видимого руху. Багато вчених, від Птолемея (II ст. до н. е.) до Тихо Браге (XVI ст.), уточнювали особливості руху Місяця, залишаючись у рамках емпіричних описів. Справжня теорія руху супутника Землі стала розвиватися з відкриттям Кеплером законів планетних рухів (кінець XVI – початок XVII ст.) та Ньютоном закону всесвітнього тяжіння (кінець XVII ст.).

Першим селенографом був італійський астроном Галілео Галілей. Літньої ночі 1609 року він направив на Місяць саморобний телескоп і вразився, побачивши, що: “Поверхня Місяця нерівна, шорстка, поцяткована заглибленнями та височинами, як поверхня нашої земної кулі ділиться на дві головні частини, земну та водну, так і на місячному диску бачимо велику відмінність: одні великі поля більш блискучі, інші менш...” 6 Темні плями на Місяці з тих пір назвали “морями”.

У середині XVII століття за допомогою телескопів були зроблені замальовки Місяця голландцем Михайлом Лангреном, гданським астрономом-любителем Яном Гевелієм, італійцем Джованні Річчіаллі, який дав назви двомстам місячним утворенням.

Російські читачі вперше побачили карту Місяця в 1740 в додатку до книги Бернара Фонтенеля * "Розмови про безліч світів". Церква вилучила її з навернення і спалила, проте зусиллями М. В. Ломоносова вона була перевидана.

Протягом багатьох років астрономи користувалися картою Бера і Медлера, виданої Німеччини 1830 - 1837 гг. і містить 7735 деталей поверхні Місяця. Остання карта, заснована на візуальних телескопічних спостереженнях, було видано 1878 р. німецьким астрономом Юлієм Шмідтом і мала 32 856 деталей місячного рельєфу.

Поєднання телескопа з фотоапаратом сприяло швидкому прогресу селенографії. Наприкінці XIX – на початку XX ст. у Франції та США було видано фотографічні атласи Місяця. В 1936 Міжнародний астрономічний з'їзд випустив каталог, що включає 4,5 тис. місячних утворень з точними їх координатами.

У 1959 р. - рік старту першої радянської ракети на Місяць - був виданий фотоатлас Місяця Дж. Койпера, що включає 280 карт 44 ділянок Місяця при різних умовахосвітлення. Масштаб карток - 1: 1 400 000.

Астрономічний етап вивчення Місяця приніс багато важливих знань про її планетарні властивості, особливості обертання та руху по орбіті, рельєфі видимої сторони і одночасно через спостереження Місяця – деякі знання про Землю.

“Вражаюче, - писав французький астроном Лаплас*, - що астроном, не залишаючи своєї обсерваторії, а лише порівнявши спостереження Місяця з даними математичного аналізу, може вивести точну величину і форму Землі та відстань її від Сонця та Місяця, навіщо раніше потрібні були важче та тривалі подорожі (по Землі)” 7 .

Таким чином, ми розуміємо, що Місяць ще в давнину дивував і приваблював астрономів, але знали вони про нього небагато. Те, що знали про Місяць у докосмічний період, показано в таблиці 1.

Табл. 1 Планетарні характеристики Місяця

Маса 7, 353 10 25 г
Об'єм 2,2 10 25 см 3
Площадь 3,8 10 7 км 2
Щільність 3,34±0,04 г/см3
Відстань Земля - ​​Місяць: середня 384 402 км у перигеї 356 400 км в апогеї 406 800 км
Ексцентриситет орбіти 0,0432-0,0666
Радіус (середній) 1 737 км
Нахил осі: до площини місячної орбіти 83 про 11? - 83 про 29? до екліптики 88 про 28?
Сидеричний місяць (щодо зірок) 27, 32 діб.
Синодичний місяць (рівні фази) 29, 53 діб.
Прискорення сили тяжіння на поверхні 162 см/с.
Швидкість відриву від Місяця (друга космічна) 2, 37 км/с

1 - Байрон Дж. Р. "Дон Жуан"; М.: Вид-во " Художня література", 1972 р., стор 755

2 - Галкін І. Н. "Маршрутами XX століття", М.: Изд-во "Думка", 1982, стор 152

3 - Ціолковського К. Е. "На Місяці", М.: Изд-во "Ексмо", 1991, стор 139

4 - Куликов К. А., Гуревич В. Б. "Новий вигляд старого Місяця", М.: "Наука", 1974, стор 23

5 - Галкін І. Н. "Маршрутами XX століття", М.: Изд-во "Думка", 1982, стор 154

6 - Зігуленко С. Н. "1000 загадок Всесвіту", М.: Изд-ва "АСТ" і "Астрель", 2001, стор 85

7 - Куликов К. А., Гуревич В. Б. "Новий вигляд старого Місяця", М.: "Наука", 1974, стор 27

2. II-ой етап - Місяць вивчають автомати

Місяць та лотос...

Виточує лотос

свій ніжний запах

над безмовністю вод.

І місячне світло так само

тихо ллється.

Але на Місяці сьогодні

"Місяцехід".

Перший крок до Місяця було зроблено 2 січня 1959 р., коли (лише через півтора роки після запуску першого штучного супутника Землі) радянська космічна ракета"Місяць-1" (Додатки, рис. 1), розвинувши другу космічну швидкість, розірвала ланцюги земного тяжіння. Місяць виявився чудовим полігоном для вивчення еволюції Землі.

Через 34 години після старту Місяць-1 пронісся на відстані 6 тис. км від поверхні Місяця, став першою штучною планетою Сонячної системи. На Землю було передано феноменальну новину: у Місяця не виявилося магнітного поля! Згодом ці дані уточнювалися. Намагніченість порід там все ж таки існує, просто вона дуже мала, а регулярність магніту, так званого диполя, як на Землі, на Місяці немає. У вересні того ж року Місяць-2 здійснив точне попадання (жорстку посадку) на Місяць, а в жовтні, через два роки після запуску першого штучного супутника, Місяць-3 передала перші телезнімки невидимої сторони Місяця. Ця зйомка була повторена і доповнена "Зондом-3" у 1965 році та серією знімків американських супутників "Лунар Орбітер".

До цих польотів резонно було думати, що зворотний бік схожий на видиму. Яке ж було здивування астрономів, коли з'ясувалося, що з іншого боку Місяця майже немає рівнин - “морей”, там були суцільні гори. В результаті були збудовані повна картата частина глобуса природного супутника Землі.

Потім були польоти з метою відпрацювання м'якої посадки автомата на поверхні Місяця. Американські апарати "Рейнджер" провели фотографування панорами примісу з висоти від кількох кілометрів до кількох сотень метрів. З'ясувалося, що буквально вся поверхня Місяця поцяткована малими кратерами діаметром близько 1 м.

При цьому "помацати" місячну поверхню вдалося лише через сім років після першого попадання ракети на Місяць, занадто технічно складним виявилося завдання приміщення в умовах відсутності атмосфери, що гальмує. Першу м'яку посадку здійснив радянський автомат “Місяць-9”, потім – серія радянських “Місяць” та американських “Сервейєрів”.

Вже "Місяць-9" розвіяла міф про те, що поверхня Місяця покриває товстий шар пилу або навіть що його обтікають пилові потоки.

Щільність пилового покриву виявилася рівною 1-2 г/см 3 а швидкість пробігу звукових хвильу шарі завтовшки кілька сантиметрів була лише 40 м/с. Були отримані фототелепанорами місячної поверхні з високою роздільною здатністю. Початкові зображення Місяця надходили Землю лише з радіотелеметричним і телевізійним каналам. Вони стали набагато якіснішими і повнішими після обробки фотографій, отриманих радянськими апаратами, що повертаються на Землю, “Зонд-5” (1968 р.), “Зонд-8” (1970 р.).

Майже всі планети Сонячної системи, крім Меркурія і Венери, є природні супутники. Спостерігаючи їх рухом, астрономи за величиною моменту інерції заздалегідь дізнаються, чи однорідна планета, чи змінюються її властивості від поверхні до центру.

Місяць природних супутників немає, але, починаючи з “Місяця-10”, над ним періодично з'являлися супутники-автомати, що вимірювали поле тяжіння, щільність потоку метеоритів, космічну радіацію і навіть склад порід задовго до того, як місячний зразок потрапив під мікроскоп у земний. лабораторії Наприклад, по концентрації радіоактивних елементів, виміряної з супутника, зробили висновок, що місячні моря складені породами, схожими на земні базальти. Величина моменту інерції Місяця, визначена за допомогою супутників, дозволила думати, що Місяць набагато менш розшарований порівняно із Землею. Ця думка зміцнилася, коли спочатку астрономічно розрахували середню щільність Місяця, та був безпосередньо виміряли щільність зразків місячної кори - вони виявилися близькими.

Орбітальні виміри виявляли в гравітаційному полі видимої сторони позитивні аномалії - посилене тяжіння у районах великих “морей”: Дощів, Нектару, Ясності, Спокою. Вони були названі "масконами" (англійською: "концентрація мас") і представляють одну з унікальних властивостей Місяця. Ймовірно, що аномалії мас пов'язані з вторгненням більш щільного метеоритного речовини чи переміщенням базальтової лави під впливом земного тяжіння.

Наступні автомати на Місяці ставали все складнішими і розумнішими. Станція "Місяць-16" (12 - 24 вересня 1970 р.) здійснила м'яку посадку в районі Моря Ізобілія. Робот-“селенолог” здійснив складні операції: висунулася штанга з буровим верстатом, електробур – пустотілий циліндр з різцями на кінці – за шість хвилин занурився у місячний ґрунт на 250 мм, керн був упакований у герметичний контейнер апарату, що повертається. Дорогоцінний 100-грамовий вантаж було благополучно доставлено до земної лабораторії. Зразки виявилися подібними до бальзатів, взятих екіпажем "Аполлона-12" в Океані Бур на відстані близько 2 500 км від місця посадки "Місяця-12". Це підтверджує спільність походження місячних "морей". Сімдесят хімічних елементів, визначених у реголіті Моря Ізобілія, не виходять за рамки періодичної системи Менделєєва.

Реголіт - унікальна освіта, специфічно "місячний грунт", не водою і не вихорами розмита, але порита незліченними ударами метеоритів, обвівана "сонячним вітром" протонів, що швидко летять.

Другий автомат-геолог, "Луна-20", у лютому 1972 року доставив на Землю пробу ґрунту з високогірного "материкового" району, що розділяє "моря" Криз і Ізобілія. На відміну від базальтового складу "морського" зразка, континентальна проба складалася в основному з легких світлих порід багатих плагіоклазом, окис алюмінію і кальцію і мала дуже низький вміст заліза, ванадію, марганцю та титану.

Третій автомат-геолог, "Місяць-24", доставив у 1973 році на Землю останній поки що зразок місячного ґрунту із зони переходу від місячного "моря" до континенту.

Щойно термінатор - лінія зміни дня і ночі - перетнув Море Ясності, як на неживій поверхні Місяця почався не передбачений природою рух. Дивний, з металу, скла та пластику механізм про вісім ногах-колесах заввишки трохи більше метра і завдовжки трохи більше двох “прокинувся”. Відкинулася кришка, що служила і сонячною батареєю. Скуштувавши життєдайний електричний заряд, механізм ожив, струснувся, поповз угору схилом кратера, обминаючи великий камінь, вийшов рівне місце і взяв курс на борозну. Невидимий світові земний екіпаж “Місячника” біля телеекранів та кнопок ЕОМ розпочав п'ятий день переходу від “моря” до континенту Місяця...

Пересувні станції – місяцеходи – важливий етап у вивченні Місяця. Вперше цей сюрприз космотехніка піднесла 17 листопада 1970 року, коли в Морі Дощів м'яко опустився Місяць-17. По сходах посадкової сходинки з'їхав і почав безприкладну подорож безводним місячним "морем" "Місячник-1" (Додатки, рис. 2). Він був невеликий на зріст і важив три чверті тонни, а енергії споживав не більше побутової праски. Але колеса з незалежними підвісками та електродвигунами забезпечували його високу прохідність та маневреність. А шість телефотоок оглядали трасу і передавали панораму поверхні на Землю, де екіпаж “Місячника” з кожною вахтою набирався досвіду управління його рухом на дистанції 400 000 км.

Через деякий час "місяцехід" зупинявся - відпочивав, тоді починали працювати наукові прилади. Конус із хрестоподібними лопатями вдавлювався у ґрунт і повертався навколо осі, досліджуючи механічні властивості реголіту.

Інший прилад з гарним ім'ям"РИФМА" (рентгенівський ізотопний флюресцентний метод аналізу) визначав відносний вміст у ґрунті хімічних елементів.

"Місячник-1" досліджував місячний ґрунт десять з половиною земних місяців - 10 місячних діб. У липкий, завтовшки кілька сантиметрів місячний пил врізалася одинадцятикілометрова колія “Лунохода”. Було обстежено ґрунт на площі 8 000 м 2 , передано 200 панорам та 20 000 місячних пейзажів, у 500 місцях випробувана міцність ґрунту, у 25 точках – його хімічний склад. На фініші "Місячник-1" став у таку "позу", при якій на Землю був направлений кутовий світловідбивач. З його допомогою вчені виміряли відстань Земля – Місяць (близько 400 000 км) з точністю до сантиметрів, але й підтвердили, що береги Атлантики розсуваються.

Через два роки, 16 січня 1973 року, на Місяць було доставлено вдосконалений побратим сімейства місяцеходів - "Місячник-2". Завдання у нього було складніше - перетнути морську ділянку кратера Лемонье та обстежити континентальний масив Тавр. Зате і екіпаж вже з досвідом та можливостей у нової моделі більше. Очі “місяцехода-2” були поставлені вище та забезпечували великий огляд. З'явилися нові прилади: астрофотометр досліджував світність місячного піднебіння, магнітометр - силу магнітного поля і залишкову намагніченість грунту.

Робота автоматичних станцій на Місяці відбувається у дуже непростих та незвичних для землян умовах. Світанок кожного нового робочого дня “Місячника” розсіював далеко не безпідставні побоювання: чи прокинеться ніжний організм автомата, чи не здригнувся він у стужі двотижневої місячної ночі?

Астрофотометр вдивлявся в чуже небо Місяця: навіть днем ​​при світлі Сонця воно було чорним, зірки, яскраві й немигаючі, стояли там майже нерухомо, а над горизонтом сяяло біло-блакитне диво – Земля людей, заради знань про яку зробили такі важкі експерименти.

"Місячник-2" благополучно прокидався 5 разів і на славу працював повний робочий день. Два дні він рухався на південь, у напрямку материка, потім звернув на схід до меридіонального розлому. У міру переходу від "моря" до континенту вміст хімічних елементів у реголіті змінювалося, заліза ставало менше, алюмінію та кальцію більше. Цей висновок підтвердився надалі, як у земних лабораторіях було вивчено близько півтонни зразків, взятих із дев'яти точок видимого боку Місяця: “моря” Місяця складений базальтами, континенти - габро-анортозіатами.

Екіпаж “Лунохода-2” навчився робити віражі та повороти, не знижуючи ходу, швидкість руху часом досягала майже одного кілометра на годину. Всюдихід перетинав кратери діаметром кілька десятків метрів, підіймався на схили крутістю 25 про, обходив кам'яний брили, мали кілька метрів у поперечнику. Ці брили не результат вивітрювання, і не льодовик притяг їх, а страшні удари метеоритів вирвали тонни каміння з кори Місяця. Якби не було такого сприятливого для геологів “надглибокого буріння” Місяця метеоритами, вони мали б задовольнятися лише пилом та реголітом, а тепер мають зразки корінних порід, що розкривають секрети надр Місяця.

...“місяцехід” поспішав. Начебто відчував, що попереду – відкриття, що піднімає завісу над однією з основних загадок Місяця – парадоксу магнітного поля.

Як і супутники, і стаціонарні магнітометри, "місяцехід" не виявив на Місяці стабільного дипольного магнітного поля. Такого як на Землі, з північним і південним полюсами, що можна, не боячись, бродити в будь-яких хащах з магнітним компасом. Немає такого поля на Місяці, хоча взагалі стрілка магнітометра на нулі не стояла. Але сила місячного магніту в тисячі разів менша за земну, крім того, величина і напрямок магнітного поля змінюються.

Відсутність магнітного диполя на Місяці природно пояснити відсутністю того механізму, який створює його на Землі.

Але що ж це? "Місячник" продовжував свою ходу, а магнітологи на Землі заціпеніли від подиву. Залишкова (палео) намагніченість місячного ґрунту виявилася непропорційно більшою порівняно зі слабким полем. Адже вона відтворює стан місячного магніту в ті давні часи, коли породи тверділи з розплаву.

Усі місячні зразки, доставлені Землю, дуже древні. Даремно сподівалися вулканологи знайти на Місяці сліди сучасних вивержень. Немає на Місяці (вірніше, не зустрінуто) порід молодше трьох мільярдів років. Так давно припинилися там вилив магми, виверження вулканів. Затвердівши у міру остигання розплаву, породи, як у магнітофоні, зафіксували колишню велич місячного магнітного поля. Воно було порівняно з земним.

Три роки минуло з часу, коли, пропрацювавши п'ять місячних днів і пройшовши близько сорока кілометрів, "Місячник-2" завмер у кратері Лемоньє монументом слави космічної техніки 70-х років XX століття. З того часу спекотні суперечки не затихають на сторінках наукових журналів, у залах конференцій.

Відоме світло це питання пролив місячний сейсмічний експеримент.

Таким чином, мені хотілося б узагальнити матеріал, який був зібраний за II-й етап досліджень, в таблицю:

		Дата запуску	Основне завдання запуску	Досягнення
			Проліт поблизу Місяця і вихід на геліоцентричну орбіту	Запуск першого штучного супутника Сонця
			Досягнення поверхні Місяця	Прилунення в районі Апеннінських гір
			Обліт Місяця	Вперше було зроблено фотозйомку зворотного боку Місяця та зображення були передані на Землю
			Проліт поблизу Місяця	Повторне фото-графування зворотного боку Місяця та передача зображень на Землю
			М'яка посадка на місяць	Вперше було проведено м'яку посадку на Місяць і першу передачу на Землю місячної фотопанорами.
			Вихід на орбіту супутника Місяця	Апарат став першим штучним супутником Місяця
			Обліт Місяця та повернення на Землю	Передача зображень поверхні Місяця на землю
Аполлон-12			Вихід на орбіту ІСЛ та спуск з орбіти на поверхню
				Посадка в Морі достатку 20 вересня 1970 року. Перший автоматичний апарат, що повернувся з Місяця на Землю і доставив колонку місячного ґрунту
			Обліт Місяця та повернення на Землю
			М'яка посадка на Місяць та вивантаження самохідного апарату “Місячник-1”
			Посадка на Місяць, достав-ка повертається апаратом на Землю зразка місячного грунту	Посадка на Місяць між морями Ізобілія і Кризисов 21 лютого 1972 року і доставка на Землю колонки місячного ґрунту
			М'яка посадка на Місяць та вивантаження самохідного апарату “Місячник-2”

3. III-ий етап - перші люди на Місяці

Якщо ти втомився, почни ще.

Якщо ти знемогли, почни ще і ще...

Перший сейсмограф було встановлено у Морі Спокою видимої сторони Місяця 21 липня 1969 року. За чотири дні до цього з мису Кеннеді на кораблі "Аполлон-11" стартувала перша американська експедиціяна Місяць у складі Нілу Армстронга*, Майкла Коллінза* та Едвіна Олдріна*.

Увечері 20 липня 1969 року, коли "Аполлон-11" знаходився над зворотним боком Місяця, місячний відсік (він мав персональну назву "Орел") відокремився від командного і почав спуск.

"Орел" завис на висоті 30 м і плавно опустився. Щуп посадкового модуля торкнувся ґрунту. Пройшло 20 млосних секунд готовності до негайного зльоту і стало ясно, що корабель міцно стоїть на "ногах".

П'ять годин астронавти одягалися в скафандри, перевіряли систему життєзабезпечення двигуна. І ось уже перші сліди людини на “запилених стежках далекої планети”. Ці сліди залишені на Місяці назавжди. Немає ні вітрів, ні потоків води, які б їх змити. Назавжди поставлена ​​в Морі Спокою та меморіальна дошка на згадку про загиблих космонавтів Землі: Юрія Гагаріна, Володимира Комарова та членів екіпажу “Аполлона-1”: Вірджика Гріссома, Едуарда Уайте, Роджера Чаффі...

Дивний світ оточував двох перших посланців Землі. Ні повітря, ні води, ні життя. У вісімдесят разів менша проти Землею маса не дозволяє Місяцю утримати атмосферу, її тяжіння позначається менше, ніж швидкість теплового руху молекул газів - вони відриваються і відлітають у космос.

Не захищена, але й не змінена атмосферою поверхня Місяця має вигляд, що визначається зовнішніми космічними факторами: ударами метеоритів, сонячним вітром і космічними променями. Місячна доба триває майже земний місяць, так ліниво обертається Місяць навколо Землі і самої себе. За денний час кілька верхніх сантиметрів місячної поверхні прогріваються вище за температуру кипіння води (+120 о С), а за час ночі остигають до -150 про С (ця температура майже вдвічі нижча, ніж на антарктичній станції Схід - земному полюсі холоду). Такі термічні навантаження викликають розтріскування порід. Ще більше розпушують їх удари метеоритів різного розміру.

В результаті Місяць виявився покритим пухким шаром реголіту завтовшки кілька метрів і зверху його - тонким шаром пилу. Тверді пилові частинки, не змочені вологою і прокладені повітряними прокладками, злипаються під впливом космічного опромінення. Вони мають дивну властивість: м'який порошок завзято чинить опір поглибленню бурової трубки і в той же час не утримує її у вертикальному положенні.

Астронавтів вразила мінливість кольору поверхні, він залежить від висоти Сонця та напряму огляду. При низькому Сонці поверхня похмуро-зелена, форми рельєфу скрадаються, відстань важко оцінити. Ближче до полудня фарби набувають теплих коричневих тонів, Місяць стає "дружелюбнішим". Армстронг і Олдрін пробули на поверхні Селена близько 22 годин, у тому числі поза кабіною - дві години, зібрали 22 кг зразків і поставили фізичні прилади: лазерний відбивач, уловлювач благородних газів у сонячному вітрі та сейсмометр. Після першої експедицією на Місяці побувало ще п'ять.

Ще зовсім недавно думали, що на Місяці є життя. Не тільки письменник-фантаст Герберт Уеллс на початку століття вигадував пригоди своїх героїв у підземних лабіринтах селенітів, а й солідні вчені незадовго перед польотами "місячн" і "аполлонів" всерйоз обговорювали можливість виникнення в місячних умовах мікроорганізмів або навіть приймали зміну забарвлення. комах. Саме тому астронавтів трьох перших експедицій "Аполлона" зазнали двотижневого карантину. За цей час місячні зразки, особливо місячного ґрунту - реголіту, ретельно досліджували в мікробіологічних лабораторіях, намагаючись оживити в них місячні бактерії, або знайти сліди загиблих мікробів, або прищепити реголіт земні форми найпростішого життя.

Але всі спроби були марні - Місяць виявився стерильним (так що астронавти трьох останніх експедицій негайно потрапляли в обійми землян), жодного навіть натяку на життя. Зате реголіт, застосований як добриво до бобових, томатів, пшениці, дав сходи не гірше, а в одному випадку навіть краще, ніж земний ґрунт без цього добрива.

Вивчали і зворотне питання – чи можуть земні бактерії протриматися на поверхні Місяця? "Аполлон-12" прилунився в Океані Бур, за 200 м від місця, де раніше працювала автоматична станція "Сервейор-2". Астронавти розшукали космічний автомат, забрали касети з давно експонованою кіноплівкою, а також частини обладнання, що зазнали експозиції зовсім іншого сорту: два з половиною роки про них розбивалися невидимі дрібні частинки - протони, що летять від Сонця та з Галактики з надзвуковими швидкостями. Під їх впливом насамперед білі деталі стали світло-коричневими, втратили колишню фортецю - кабель став тендітним, а металеві частини легко різалися.

Усередині телевізійної трубки, поза зоною досяжності космічних променів, земні бактерії вижили. Але на поверхні мікроорганізмів не виявилося – надто жорсткі умови космічного опромінення. Елементи, необхідні життя: вуглець, водень, вода - перебувають у Місяці у мізерних кількостях, у тисячних частках відсотка. Причому, наприклад, основна частина цього мізерного вмісту води утворилася протягом мільярдів років при взаємодії сонячного вітру із речовиною ґрунту.

Схоже, що умов виникнення життя на Місяці ніколи не було. Такий він, дивний і незвичний світ Селени. Така вже вона, похмура, безлюдна і холодна в порівнянні з біло-блакитною Землею.

Таким чином, мені б хотілося узагальнити матеріал, який був зібраний за III етап.

Політ корабля "Аполлон-11" мав своїм головним завданням вирішення інженерно-технічних проблем, а не наукові дослідження на Місяці. З погляду вирішення цих проблем основними досягненнями польоту корабля "Аполлон-11" вважають демонстрацію ефективності прийнятого способу посадки на Місяць і старту з Місяця (цей спосіб вважають застосовним і при старті з Марса), а також демонстрацію здатності екіпажу пересуватися Місяцем і вести дослідження у місячних умовах.

В результаті польоту "Аполлона-12" були продемонстровані переваги дослідження Місяця за участю астронавтів - без їхньої участі не вдалося б встановити прилади в самому підходящому місці та забезпечити їхнє нормальне функціонування.

Вивчення демонтованих астронавтами деталей апарату Сервейор-3 показало, що приблизно за тисячу діб перебування на Місяці вони зазнали дуже незначного впливу метеорних частинок. У шматку пінопласту, поміщеному в живильне середовище, були виявлені бактерії з числа рота і носа людини, що мешкають. Очевидно, бактерії потрапили в пінопласт при передпольотному ремонті апарату з повітрям, що видихається, або слиною одного з техніків. Таким чином, з'ясувалося, що потрапивши знову в селективне середовище, земні бактерії здатні до розмноження після майже трирічного перебування в місячних умовах.

III. Висновок

Запуск до Місяця космічних кораблівприніс науці багато нового і часом несподіваного. Мільярди років неухильно віддаляючись від Землі, Місяць у останні рокистала ближчою і зрозумілішою людям. Можна погодитися з влучним зауваженням одного з відомих селенологів: “З астрономічного об'єкта Місяць перетворився на геофізичний”.

Дослідження Місяця дали в руки вченим нові важливі аргументи, без яких гіпотези її походження носили часом умоглядний характер, і їхній успіх залежав значною мірою від ентузіазму авторів.

Очевидно, за складом порід Місяць однорідніший за Землю (хоча зовсім недослідженими залишилися високоширотні райони і зворотний бік Місяця).

Вивчені зразки показали, що породи Місяця, хоч і різні на її морях та континентах, загалом нагадують земні. Там немає жодного елемента, що виходить за рамки таблиці Менделєєва.

Відкрилася завіса над таємницями ранньої молодості Місяця, Землі та, мабуть, планет земної групи. З Місяця привезений найдавніший кристалічний зразок - шматок анортозиту, який побачив Всесвіт понад 4 млрд. Років тому. У дев'яти точках Місяця вивчено хімічний склад порід "морей" та "континентів". Точні прилади виміряли силу тяжіння, напруженість магнітного поля, потік тепла з надр, простежили особливості сейсмічних трас, обміряли форми рельєфу. Фізичні поля засвідчили радіальне розшарування та неоднорідності речовини та властивостей Місяця.

Можна сказати, що життя Землі і навіть певною мірою форми її поверхні визначаються внутрішніми факторами, тоді як тектоніка Місяця в основному космічного походження більшість лунотрусів залежать від гравітаційних полів Землі та Сонця.

Місяць знадобився землянам недаремно, і недаремно вони витрачали сили та кошти на безприкладні космічні польотинезважаючи на те, що місячні корисні копалини для нас непотрібні.

Місяць винагородив допитливих і відважних астронавтів та організаторів космічних польотів, а разом з ними і все людство – намітилося вирішення низки фундаментальних наукових проблем. Відкрита завіса над таємницею народження та перших кроків Землі та Місяця у Всесвіті. Знайдено найдавніший зразок та визначено вік Землі, Місяця, планет сонячної системи. Недоторкана вітрами і водами поверхня Місяця демонструє проторельєф Землі, коли ще не було океанів та атмосфери, і метеоритний дощ вільно сипався на Землю. Майже позбавлений внутрішніх сучасних процесів, Місяць представляє ідеальну модель вивчення ролі зовнішніх чинників. Особливості приливних місяцетрусів допомагають пошуку землетрусів гравітаційної природи, незважаючи на те, що на Землі картина ускладнена та заплутана найскладнішими тектонічними процесами. З'ясування ролі космічних факторів у сейсмотектоніці допоможе справі прогнозу та запобігання землетрусам.

Виходячи з місячного досвіду, можна намітити ряд удосконалень геофізичних методів дослідження: обґрунтування сейсмічної моделі детерміновано-випадкового середовища, розробка ефективних методів електро-телуричного зондування надр та ін.

Хоча тектонічна життя Місяця менш активна і складна, як життя Землі, тут ще залишається чимало невирішених проблем. Їх могли б пояснити нові спостереження у вузлових регіонах місячної активності; бажано мати геофізичні маршрути, що перетинають маскони, визначити потужність кори на континентах та зворотній стороні, просвітити перехідну зону між літосферою та астеносферою, підтвердити чи спростувати ефект внутрішнього ядра Місяця. Можна сподіватися, що ми станемо свідками нових геофізичних експериментів на супутнику Землі.

Поточні та майбутні польоти космічних апаратів до планет сонячної системи доповнять та уточнять глави хвилюючої книги природи, важливі сторінки якої були прочитані під час місячної космічної одіссеї.

1. Галкін І. Н. "Геофізика Місяця", М.: Вид-во "Наука", 1978 р.

2. Галкін І. Н. "Маршрутами XX століття", М.: Изд-во "Думка", 1982 р.

3. Гурштейн А. А. "Людина і Всесвіт", М.: Изд-ва ПКО "Картографія" та АТ "Буклет", 1992 р.

4. Зігель Ф. Ю. "Подорож надр планет", М.: Изд-во "Надра", 1988 р.

5. Зігуленко С. Н. "1000 загадок Всесвіту", М: Изд-ва "АСТ" і "Астрель", 2001 р.

6. Куликов К. А., Гуревич В. Б. "Новий вигляд старого Місяця", М.: "Наука", 1974 р.

7. Уманська Ж. В. “Хочу все знати. Лабіринти космосу”, М: Вид-во “АСТ”, 2001 р.