Характеристика луны кратко – спутник Земли. Описание и характеристики Луны.

В 2009 году на орбиту вышел японский зонд Кагуя, изучающий геофизику и создавший два полноценных видео-обзора. С 2008-2009 года на орбите вращалась первая миссия от индийской ISRO Чандраян. Они смогли создать химическую, минералогическую и фотогеологическую карты в высоком разрешении.

НАСА в 2009 году использовали аппарат LRO и спутник LCROSS. Внутреннюю структуру рассматривали еще два дополнительных ровера НАСА, запущенные в 2012 году.

Договор между странами гласит, что спутник остается общим владением, поэтому все страны могут запускать туда миссии. Китай активно готовит проект по колонизации и уже тестирует свои модели на людях, которых закрывают на длительное время в специальные купола. Не отстает и Америка, которая также намерена заселить Луну.

Воспользуйтесь ресурсами нашего сайта, чтобы рассмотреть красивые и качественные фото Луны в высоком разрешении. Полезные ссылки помогут узнать максимально известный объем информации о спутнике. Чтобы понять, какая Луна сегодня, просто перейдите в соответствующие разделы. Если не можете купить телескоп или бинокль, то посмотрите на Луну в онлайн телескоп в режиме реального времени. Картинка постоянно обновляется, демонстрируя кратерную поверхность. Сайт также отслеживает фазы Луны и ее положение на орбите. Есть удобная и увлекательная 3D-модель спутника, Солнечной системы и всех небесных тел. Ниже расположена карта лунной поверхности.

Спутники Земли: от искусственного до естественного

Астроном Владимир Сурдин об экспедициях на Луну, месте посадки «Аполлон-11» и снаряжении космонавтов:

Карта поверхности спутника Луна

Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Читайте также:

Положение и движение Луны

Строение Луны

Поверхность Луны

Ссылки

v-kosmose.com

ЛУНА • Большая российская энциклопедия

ЛУНА́, един­ст­вен­ный естественный спут­ник Зем­ли. Со­от­но­ше­ние раз­ме­ров и масс Л. и Зем­ли по­зво­ля­ет рас­смат­ри­вать со­во­куп­ность этих не­бес­ных тел ско­рее как двой­ную пла­не­ту, чем как ро­ди­тель­скую пла­не­ту и спут­ник. Мас­са Л. (7,35·10²²  кг) от­но­сит­ся к мас­се Зем­ли как 1 к 81,3. Ана­ло­гич­ное от­но­ше­ние масс, напр., Фо­бо­са и Мар­са со­став­ля­ет 1/50000000, Га­ни­ме­да (круп­ней­ше­го в Сол­неч­ной сис­те­ме спут­ни­ка) и Юпи­те­ра – 1/12200. Л., из­на­чаль­но ли­шён­ная ат­мо­сфе­ры и гид­ро­сфе­ры, со­хра­ни­ла на сво­ей по­верх­но­сти сле­ды про­цес­сов, про­ис­хо­див­ших в Сол­неч­ной сис­те­ме мил­лио­ны и мил­ли­ар­ды лет на­зад. По­это­му изу­че­ние по­верх­но­сти Л. по­зво­ля­ет де­лать вы­во­ды об эво­лю­ции Сол­неч­ной сис­те­мы.

Общая характеристика Луны

Фотография видимой стороны Луны в фазе полнолуния, полученная с помощью наземного телескопа.

Фотография западного полушария Луны, полученная КА «Аполлон-16».

Л. дви­жет­ся во­круг Зем­ли по эл­лип­тич. ор­бите (ср. экс­цен­три­си­тет 0,0549) со ср. ско­ро­стью 1,023 км/с. Рас­стоя­ние от Л. до Зем­ли ме­ня­ет­ся от 356400 км до 406800 км, ср. зна­че­ние рав­но 384401± D1 км. Ско­рость ви­ди­мо­го пе­ре­ме­ще­ния Л. сре­ди звёзд со­став­ля­ет 13°10´ 35´´ в сут. Пе­ри­од вра­ще­ния Л. во­круг сво­ей оси от­но­си­тель­но звёзд (си­де­рич. ме­сяц) в точ­но­сти сов­па­да­ет с пе­рио­дом дви­же­ния Л. по ор­би­те во­круг Зем­ли. Вслед­ст­вие это­го Л. по­сто­ян­но об­ра­ще­на к Зем­ле од­ним и тем же по­лу­ша­ри­ем, что по­зво­ля­ет го­во­рить о ви­ди­мой и об­рат­ной сто­ро­нах Л. Рав­но­мер­ное вра­ще­ние Л. во­круг оси в со­че­та­нии с не­рав­но­мер­ным дви­же­ни­ем по ор­би­те (ус­ко­ре­ние мо­жет дос­ти­гать 0,272 см/с²) при­во­дит к по­яв­ле­нию оп­тич. эф­фек­та либ­ра­ции по дол­го­те (см. Либ­ра­ция Лу­ны). При разл. со­че­та­ни­ях вза­им­но­го по­ло­же­ния на­блю­да­те­ля, Л. и Солн­ца на­блю­да­тель ви­дит ос­ве­щён­ной толь­ко часть лун­но­го дис­ка – оп­ре­де­лён­ную фа­зу Лу­ны. Пе­ри­од сме­ны фаз (от но­во­лу­ния до сле­дую­ще­го но­волу­ния) но­сит назв. си­но­ди­че­ско­го ме­ся­ца. Вслед­ст­вие эл­лип­тич­но­сти лун­ной ор­би­ты про­дол­жи­тель­ность си­но­дич. ме­ся­ца мо­жет ме­нять­ся от 29,25 сут до 29,83 сут. Лун­ная ор­би­та на­кло­не­на к плос­ко­сти эк­лип­ти­ки под уг­лом 5°9´. На­кло­не­ние лун­но­го эк­ва­то­ра к эк­лип­ти­ке со­став­ля­ет 1°32´ . Та­кое со­че­та­ние на­кло­не­ний при­во­дит к оп­тич. либ­ра­ции по ши­ро­те. Диа­метр Л. со­став­ля­ет 3476 км (0,27 зем­но­го диа­мет­ра). Пло­щадь по­верх­но­сти Л. рав­на 3,8·107 км². Ср. плот­ность ве­ще­ст­ва Л. со­став­ля­ет 3340 кг/м³(0,61 ср. плот­но­сти Зем­ли). Пер­вая кос­мич. ско­рость для Л. рав­на 1,68 км/с, вто­рая кос­мич. ско­рость – 2,375 км/с.

Происхождение и эволюция Луны

Су­ще­ст­ву­ет ряд ги­по­тез о про­ис­хо­ж­де­нии Л. Наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ной на нач. 21 в. яв­ля­ет­ся мо­дель ги­гант­ско­го уда­ра. Со­глас­но этой мо­де­ли, те­ло раз­ме­ром при­мер­но с Марс, дви­га­ясь по ка­са­тель­ной тра­ек­то­рии, столк­ну­лось с Зем­лёй на ран­ней ста­дии её раз­ви­тия (но уже по­сле эта­па гра­ви­тац. диф­фе­рен­циа­ции ве­ще­ст­ва). В ре­зуль­та­те уда­ра часть ве­ще­ст­ва зем­ной ко­ры и верх­ней ман­тии бы­ла вы­бро­ше­на в ви­де мас­сив­но­го ос­ко­лоч­но­го об­ла­ка на око­ло­зем­ную ор­би­ту. В про­цес­се по­сле­дую­щей ак­кре­ции из это­го об­ла­ка сфор­ми­ро­вал­ся спут­ник Зем­ли. Пред­ло­же­на так­же др. мо­дель, со­глас­но ко­то­рой Л., по­доб­но Зем­ле и др. пла­не­там, об­ра­зо­ва­лась из про­то­пла­нет­но­го об­ла­ка. Об­ще­при­ня­той тео­рии про­ис­хо­ж­де­ния Л. на нач. 21 в. не су­ще­ст­ву­ет.

В пер­вые мил­лио­ны лет Л., по-ви­ди­мо­му, про­шла ста­дию диф­фе­рен­циа­ции ве­ще­ст­ва, в ре­зуль­та­те че­го сфор­ми­ро­ва­лись яд­ро, ман­тия (воз­мож­но, верх­няя и ниж­няя) и ко­ра Л. Со­глас­но дан­ным нач. 21 в., Л. име­ет ме­тал­лич. яд­ро ра­диу­сом от 220 до 450 км. Мас­са яд­ра со­став­ля­ет не бо­лее 2–4% от об­щей мас­сы Л., что ук­ла­ды­ва­ет­ся в рам­ки удар­ной ги­по­те­зы про­ис­хо­ж­де­ния Л. и слу­жит её кос­вен­ным под­твер­жде­ни­ем. В со­от­вет­ст­вии с этой мо­де­лью на за­вер­шаю­щей ста­дии гра­ви­тац. диф­фе­рен­циа­ции ве­ще­ст­ва лун­ный шар об­ла­дал от­вер­дев­шей си­ли­кат­ной ко­рой анор­то­зи­то­во­го со­ста­ва (по­ро­до­об­ра­зую­щие ми­не­ра­лы – алю­мо­си­ли­ка­ты), ба­заль­то­вой рас­плав­лен­ной ман­ти­ей и, ве­ро­ят­но, жид­ким ме­тал­лич. ядром. Ко­ра Л. име­ла не­боль­шую тол­щи­ну (60–100 км) и срав­ни­тель­но лег­ко взла­мы­ва­лась под внеш­ни­ми уда­ра­ми круп­ных па­даю­щих тел. Впо­след­ст­вии этот про­цесс до­пол­нял­ся взла­мы­ва­ни­ем ко­ры под дей­ст­ви­ем внутр. дав­ле­ния рас­плав­лен­ной ба­заль­то­вой ла­вы верх­ней ман­тии, а так­же вслед­ст­вие ос­ты­ва­ния лун­ных недр, иду­ще­го с по­верх­но­сти. В об­раз­цах гор­ных по­род Л., дос­тав­лен­ных на Зем­лю КА «Апол­лон» (США, 1969–72), был вы­де­лен осо­бый кла­стер удар­ных брек­чий воз­рас­том 3,7–3,9 млрд. лет. Это по­зво­ля­ет пред­по­ло­жить, что в тот пе­ри­од по­верх­ность Л. под­вер­га­лась ин­тен­сив­ной бом­бар­ди­ров­ке объ­ек­та­ми раз­ной при­ро­ды, что под­твер­жда­ет­ся так­же др. ис­сле­до­ва­ния­ми. Имен­но в то вре­мя на по­верх­но­сти Л. поя­ви­лись ги­гант­ские кру­го­вые впа­ди­ны удар­но­го про­ис­хо­ж­де­ния. На по­сле­дую­щей ста­дии эво­лю­ции Л. эти впа­дины по­этап­но за­пол­ня­лись ла­во­вы­ми по­то­ка­ми из верх­ней ман­тии, об­ра­зуя т. н. лун­ные мо­ря. В ту же эпо­ху под дей­ст­ви­ем при­лив­но­го гра­ви­тац. влия­ния со сто­ро­ны Зем­ли про­ис­хо­ди­ло за­мед­ле­ние осе­во­го вра­ще­ния Л., что при­ве­ло в ко­неч­ном счё­те к урав­ни­ва­нию её осе­во­го и ор­би­таль­но­го пе­рио­дов вра­ще­ния.

Строение поверхности Луны

Лунный кратер Лемонье (в центре снимка). Снимок сделан с борта КА «Аполлон-17» во время полёта командного модуля по окололунной орбите.

Л. по­кры­та еди­ным ма­те­ри­ко­вым щи­том лун­ной ко­ры, мощ­ность ко­то­ро­го в совр. эпо­ху на ви­ди­мой сто­ро­не Л. составляет в ср. 60 км, на об­рат­ной сто­ро­не – до 100 км. Об­щая пло­щадь лун­ных мо­рей – 16,9% по­верх­но­сти Л. (на ви­ди­мой сто­ро­не – 31,2%, на об­рат­ной сто­ро­не – 2,6%). Ма­те­ри­ко­вый ланд­шафт (уча­ст­ки вне лун­ных мо­рей) име­ет бо­лее свет­лую ок­ра­ску по­род (ср. от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность 13,45%) и бо­лее из­ре­зан­ный рель­еф (за счёт боль­шей кон­цен­тра­ции удар­ных кра­те­ров). Воз­раст наи­бо­лее древ­них ма­те­ри­ко­вых по­род дос­ти­га­ет 4,3–4,6 млрд. лет. Плот­ность по­верх­но­ст­ных ма­те­ри­ко­вых анор­то­зи­то­вых по­род составляет 2900 кг/м³. По­верх­ность лун­ных мо­рей сло­же­на тём­ны­ми ба­заль­то­вы­ми по­ро­да­ми (ср. от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность 7,30%) и име­ет в осн. рав­нин­ный рель­еф. Плот­ность по­верх­но­ст­ных ба­заль­то­вых по­род близ­ка к ср. плот­но­сти Л. Ср. воз­раст ба­заль­то­вых по­род, об­ра­зую­щих по­верх­ность ста­рых мо­рей (Им­брий­ская сис­те­ма), дос­ти­га­ет 3,7 млрд. лет. Ср. воз­раст ба­заль­тов мо­ло­дых мо­рей (Эра­тос­фе­нов­ская сис­те­ма) со­став­ля­ет 3,2 млрд. лет. По­верх­но­ст­ная плот­ность удар­ных кра­те­ров в пре­де­лах мо­рей су­ще­ст­вен­но мень­ше, чем на по­верх­но­сти ма­те­ри­ков. Про­цесс вы­плав­ле­ния мор­ских ба­заль­то­вых лав из недр Л. на её по­верх­ность оп­ре­де­ля­ет по­ня­тие лун­но­го вул­ка­низ­ма. В рель­е­фе эти про­цес­сы от­ра­зи­лись в ви­де из­ви­ли­стых ру­сел, по ко­то­рым про­те­ка­ла ла­ва, на­плы­вов ла­во­вых по­лей и т. д. Ко­нус­ные вул­ка­нич. об­ра­зо­ва­ния, по­доб­ные зем­ным вул­ка­нам, на Л. встре­ча­ют­ся край­не ред­ко, и их при­ро­да окон­ча­тель­но не ус­та­нов­ле­на. Счи­та­ет­ся, что эпо­ха лун­но­го вул­ка­низ­ма за­кон­чи­лась ок. 2,5 млрд. лет на­зад, ко­гда об­ра­зо­ва­лись наи­бо­лее мо­ло­дые мо­ря. В по­сле­дую­щий пе­ри­од лун­ной эво­лю­ции по­верх­ность спут­ни­ка фор­ми­ро­ва­ли толь­ко уда­ры па­даю­щих тел разл. раз­ме­ров. По­сто­ян­ная бом­бар­ди­ров­ка лун­ной по­верх­но­сти час­ти­ца­ми, па­даю­щи­ми со сверх­зву­ко­вы­ми ско­ро­стя­ми (до 25 км/с), при­во­дит к фор­ми­ро­ва­нию чех­ла из раз­дроб­лен­ных по­род, по­кры­ваю­ще­го всю по­верх­ность Л. Этот рых­лый слой об­ло­моч­но­го ма­те­риа­ла но­сит назв. ре­го­ли­та и дос­ти­га­ет в отд. мес­тах тол­щи­ны 10 м и бо­лее.

Физические поля Луны

Ус­ко­ре­ние си­лы тя­же­сти у по­верх­но­сти Л. в 6 раз мень­ше зем­но­го и со­став­ля­ет 1,623 м/с². Осн. ме­то­дом изу­че­ния гра­ви­тац. по­ля Л. яв­ля­ет­ся ис­сле­до­ва­ние воз­му­ще­ний ор­бит её ис­кусств. спут­ни­ков. Эти ис­сле­до­ва­ния по­зво­ли­ли ус­та­но­вить об­щую асим­мет­рию рас­пре­де­ле­ния масс в те­ле Л., а так­же вы­де­лить ме­ст­ные кон­цен­тра­ции масс (т. н. мас­ко­ны), рас­по­ло­жен­ные в пре­де­лах верх­ней ман­тии в об­лас­ти кру­го­вых мо­рей ви­ди­мо­го по­лу­ша­рия Лу­ны.

Темп-ра по­верх­но­сти Л. в под­сол­неч­ной точ­ке со­став­ля­ет ок. 130  °C, на ночной сто­ро­не опус­ка­ет­ся до –160…–170  °C. Низ­кая от­ра­жа­тель­ная спо­соб­ность лун­но­го по­верх­но­ст­но­го слоя при­во­дит к то­му, что ок. 90% па­даю­щей на Л. сол­неч­ной ра­диа­ции пе­ре­хо­дит в те­п­ло­ту. По­это­му Л. име­ет собств. те­п­ло­вое из­лу­че­ние в ИК-об­лас­ти спек­тра и час­тич­но в ра­дио­диа­па­зо­не. Мак­си­мум собств. из­лу­че­ния Л. ле­жит в об­лас­ти длин волн 7 мкм. Мак­си­мум от­ра­жён­но­го из­лу­че­ния Л. при­хо­дит­ся на дли­ну вол­ны 0,6 мкм (мак­си­мум рас­пре­де­ле­ния энер­гии в сол­неч­ном спек­тре на­хо­дит­ся ок. дли­ны вол­ны 0,47 мкм). Из­ме­ре­ния теп­ло­во­го из­лу­че­ния не­ос­ве­щён­ной час­ти лун­но­го дис­ка, про­во­ди­мые в про­цес­се сме­ны фаз или во вре­мя лун­ных за­тме­ний, по­зво­ля­ют оце­нить те­п­ло­вую инер­цию по­кров­но­го ве­ще­ст­ва, ко­то­рая у лун­но­го грун­та ока­зы­ва­ет­ся на два по­ряд­ка мень­ше, чем у зем­ных гор­ных по­род. Столь низ­кое зна­че­ние те­п­ло­вой инер­ции свой­ст­вен­но толь­ко силь­но из­мель­чён­ным по­ро­дам, по­ме­щён­ным в ус­ло­вия вы­со­ко­го ва­ку­ума. Из­ме­ре­ния яр­ко­ст­ной темп-ры ра­дио­из­лу­че­ния по­зво­ля­ют оп­ре­де­лить теп­ло­вой ре­жим сло­ёв, рас­по­ло­жен­ных под по­верх­но­стью Л. на глу­би­не не­сколь­ких длин волн из­лу­че­ния. В ча­ст­но­сти, ус­та­нов­ле­но, что на глу­би­не ок. 1 м темп-ра ре­го­ли­та не пре­тер­пе­ва­ет су­ще­ст­вен­ных из­ме­не­ний в течение лунных суток. Этот вы­вод был под­твер­ждён при бу­ре­нии грун­та эки­па­жа­ми КА «Апол­лон».

Мно­го­числ. маг­ни­то­мет­рич. ис­сле­до­ва­ния (ор­би­таль­ная маг­нит­ная съём­ка и из­ме­ре­ния не­по­сред­ст­вен­но на по­верх­но­сти Л.) ус­та­но­ви­ли от­сут­ст­вие у Л. собств. маг­нит­но­го по­ля. В то же вре­мя в не­ко­то­рых рай­онах лун­ной по­верх­но­сти за­фик­си­ро­ва­ны ме­ст­ные маг­нит­ные ано­ма­лии. В рай­онах лун­ных мо­рей ви­ди­мо­го по­лу­ша­рия ве­ли­чи­на магнитной индукции у по­верх­но­сти ко­леб­лет­ся от 0,1 до не­сколь­ких нТл. Наи­бо­лее зна­чит. маг­нит­ные ано­ма­лии об­на­ру­же­ны на об­рат­ной сто­ро­не Л., где магнитная индукция в не­ко­то­рых мес­тах дос­ти­га­ет св. 300 нТл. Ис­сле­до­ва­ния ос­та­точ­ной на­маг­ни­чен­но­сти об­раз­цов лун­ных по­род, дос­тав­лен­ных на Зем­лю, по­зво­ля­ют пред­по­ло­жить, что за­мет­ное маг­нит­ное по­ле мог­ло су­ще­ст­во­вать у Л. 3,6–3,8 млрд. лет на­зад. При­ро­да воз­ник­но­ве­ния лун­но­го па­лео­маг­не­тиз­ма и на­блю­дае­мых в совр. эпо­ху маг­нит­ных ано­ма­лий пока не установлена.

Взаимодействие Луны с окружающей средой

Кос­мич. лу­чи по-раз­но­му воз­дей­ст­ву­ют на по­верх­но­сти Л. и Зем­ли, т. к. Л. прак­ти­че­ски ли­ше­на ат­мо­сфе­ры и маг­нит­но­го по­ля. Ио­ны сол­неч­но­го вет­ра из-за сво­ей ма­лой энер­гии спо­соб­ны про­ни­кать лишь в очень тон­кий (не бо­лее 1 мкм) верх­ний слой лун­но­го ве­ще­ст­ва. Но за вре­мя су­ще­ст­во­ва­ния Л. (бо­лее 4 млрд. лет) об­щее чис­ло дос­тиг­ших её час­тиц мо­жет быть, по не­ко­то­рым оцен­кам, эк­ви­ва­лент­но по­верх­но­ст­но­му слою лун­но­го ве­ще­ст­ва тол­щи­ной до 10 м. Плот­ность по­то­ка сол­неч­но­го вет­ра у Л. обыч­но при­ни­ма­ет­ся рав­ной (1–8)·10⁸ час­тиц·см ^–2 ·с ^–1. Зна­чит. часть этих час­тиц в кон­це кон­цов по­ки­да­ет лун­ную по­верх­ность. Тем не ме­нее счи­та­ет­ся, что имен­но сол­неч­ный ве­тер слу­жит ис­точ­ни­ком та­ких ред­ких для Л. химич. эле­мен­тов, как H, He, C, N и др. Со­дер­жа­ние во­до­ро­да в по­верх­но­ст­ном слое ре­го­ли­та со­став­ля­ет 50–100 мкг/г, со­дер­жа­ние изо­то­па ³Не в ср. не пре­вы­ша­ет 4–8 нг/г. Элек­тро­ны с энер­ги­ей 0,5–1,0 МэВ, по­ки­даю­щие Солн­це при сол­неч­ной вспыш­ке, дос­ти­га­ют ок­ре­ст­но­стей Л. за вре­мя от 10 мин до 10 ч, про­то­ны с энер­ги­ей 20–80 МэВ – за вре­мя от не­сколь­ких ча­сов до 10 ч. Б. ч. сол­неч­ных кос­мич. лу­чей не про­ни­ка­ет в лун­ное ве­ще­ст­во глуб­же, чем на неск. сан­ти­мет­ров. Мн. об­раз­цы лун­ных по­род, дос­тав­лен­ные на Зем­лю, со­хра­ни­ли сле­ды час­тиц сол­неч­ных кос­мич. лу­чей, по ко­то­рым мож­но су­дить об ин­тен­сив­но­сти сол­неч­но­го вет­ра в про­шлом (за пе­ри­од ок. 10⁷ лет), а так­же оп­ре­де­лять экс­по­зи­ци­он­ный воз­раст са­мих лун­ных по­род. Тя­жё­лые яд­ра га­лак­тич. кос­мич. лу­чей обыч­но не про­ни­ка­ют в лун­ные по­ро­ды на глу­би­ну бо­лее 10 см. Не­смот­ря на то что эти час­ти­цы вы­зы­ва­ют ядер­ные ре­ак­ции в лун­ном ве­ще­ст­ве и ин­ду­ци­ру­ют яв­ле­ния кас­кад­но­го ти­па, на­ли­чия слоя ве­ще­ст­ва в неск. граммов на квад­рат­ный сан­ти­метр дос­та­точ­но для пол­но­го за­ту­ха­ния этих про­цес­сов. На­про­тив, лёг­кие яд­ра в со­ста­ве га­лак­тич. кос­мич. лу­чей (про­то­ны и аль­фа-час­ти­цы) мо­гут глу­бо­ко про­ни­кать в лун­ный грунт и ини­ции­ро­вать кас­ка­ды вто­рич­ных час­тиц, рас­про­стра­няю­щие­ся на неск. мет­ров во­круг. Чис­ло вто­рич­ных час­тиц, как пра­ви­ло, в неск. раз пре­вы­ша­ет пер­вич­ный по­ток. Напр., по­ток пер­вич­ных час­тиц га­лак­тич. кос­мич. лу­чей плот­но­стью 2 час­ти­цы·см ^–2 ·с ^–1 мо­жет ин­ду­ци­ро­вать вто­рич­ный по­ток ней­тро­нов плот­но­стью ок. 13 час­тиц·см ^–2 ·с ^–1.

Од­ним из про­цес­сов, со­про­во­ж­даю­щих бом­бар­ди­ров­ку лун­но­го по­кров­но­го ве­ще­ст­ва час­ти­ца­ми га­лак­тич. кос­мич. лу­чей, яв­ля­ет­ся «вы­би­ва­ние» гам­ма-час­тиц и ней­тро­нов, ко­то­рые соз­да­ют по­ток из­лу­че­ния от Лу­ны. Энер­ге­тич. спектр это­го по­то­ка ука­зы­ва­ет на хи­мич. со­став ис­ход­но­го ве­ще­ст­ва. Т. о. дис­тан­ци­онно (с по­мо­щью ор­би­таль­ных КА) бы­ло оп­ре­де­ле­но со­дер­жа­ние в лун­ных по­ро­дах та­ких эле­мен­тов, как Th, Ti, Fe, Mg, K и др.

При прак­ти­че­ски пол­ном от­сут­ст­вии у Л. га­зо­вой обо­лоч­ки да­же са­мые ма­лые ме­тео­ро­ид­ные час­ти­цы дос­ти­га­ют лун­ной по­верх­но­сти, вы­зы­вая ин­тен­сив­ную эро­зию по­верх­но­ст­ных сло­ёв. Рас­чёт­ные зна­че­ния ско­ро­стей па­де­ния на лун­ную по­верх­ность та­ких час­тиц со­став­ля­ют 13–18 км/с. Об­щий по­ток па­даю­щих на Л. твёр­дых тел оце­ни­вал­ся ве­ли­чи­ной 4·10 ^–19  кг·см ^–2 ·с ^–1 при учё­те объ­ек­тов с мас­сой от 10^–19 кг до 10¹⁵ кг. Од­на­ко ре­зуль­та­ты пас­сив­но­го сейс­мич. экс­пе­ри­мен­та, про­ве­дён­но­го на лун­ной по­верх­но­сти по про­грам­ме «Апол­лон», да­ли др. оцен­ку по­то­ка ме­тео­рит­но­го ве­ще­ст­ва, ре­аль­но вы­па­даю­ще­го на Л. За­ре­ги­ст­ри­ро­ван­ный по­ток ока­зал­ся в 10–1000 раз мень­ше про­гно­зи­руе­мо­го по на­зем­ным на­блю­де­ни­ям. Та­кое рас­хо­ж­де­ние объ­яс­ня­ют пред­по­ла­гае­мым при­сут­ст­ви­ем в при­по­верх­но­ст­ном око­ло­лун­ном про­стран­ст­ве рас­се­ян­но­го мел­ко­дис­перс­но­го ве­ще­ст­ва – свое­об­раз­ной «аэ­ро­золь­ной со­став­ляю­щей» лун­ной эк­зо­сфе­ры. Отд. на­блю­де­ния из­бы­точ­ных све­че­ний лун­но­го не­ба под­твер­жда­ют по­доб­ные пред­по­ло­же­ния. По дан­ным из­ме­ре­ний, про­ве­дён­ных не­по­сред­ст­вен­но на лун­ной по­верх­но­сти, плот­ность по­то­ка мик­ро­час­тиц с мас­сой бо­лее 10^–16 кг и ско­ро­стью па­де­ния ок. 25 км/с со­став­ля­ет 2·10 ^–8 см^–2·с^–1. В этом экс­пе­ри­мен­те был за­ре­ги­ст­ри­ро­ван эф­фект по­вы­шен­ной кон­цен­тра­ции мик­ро­час­тиц вбли­зи мо­мен­тов ме­ст­но­го вос­хо­да и за­хо­да Солн­ца при вось­ми пол­ных цик­лах сме­ны фаз (т. н. лу­на­ци­ях). Ко­ли­че­ст­во мик­ро­час­тиц, за­ре­ги­ст­ри­ро­ван­ных за еди­ни­цу вре­ме­ни, воз­рас­та­ло поч­ти в 100 раз за вре­мя от не­сколь­ких ча­сов до 40 ч пе­ред вос­хо­дом Солн­ца и в те­че­ние 30 ч по­сле вос­хо­да. Бы­ло ус­та­нов­ле­но, что пре­иму­ще­ст­вен­ное пе­ре­ме­ще­ние час­тиц про­ис­хо­дит в на­прав­ле­нии от Солн­ца. Пред­по­ла­гае­мый ме­ха­низм та­ко­го го­ри­зон­таль­но­го пе­ре­но­са час­тиц по лун­ной по­верх­но­сти за­клю­ча­ет­ся во взаи­мо­дей­ст­вии элек­тро­ста­тич. за­ря­дов пы­ли­нок с элек­тро­ста­тич. по­ля­ми, воз­ни­каю­щи­ми на лун­ной по­верх­но­сти под воз­дей­ст­ви­ем сол­неч­но­го из­лу­че­ния.

Исследование Луны космическими аппаратами

Самоходный управляемый аппарат на поверхности Луны (экспедиция «Аполлон-15»).

Земля над лунным горизонтом. Снимок сделан во время облёта Луны КА «Зонд-7».

Совр. на­уч. дан­ные о при­ро­де Л. по­лу­че­ны в осн. с по­мо­щью КА. На­ча­ло этим ис­сле­до­ва­ни­ям по­ло­же­но в 1959 меж­пла­нет­ны­ми ав­то­ма­тич. стан­ция­ми се­рии «Лу­на» (СССР). В том же го­ду по­лу­че­ны и пе­ре­да­ны на Зем­лю пер­вые в ми­ре изо­бра­же­ния об­рат­ной сто­ро­ны Л. (КА «Лу­на-3»). Пер­вая в ми­ре мяг­кая по­сад­ка на лун­ную по­верх­ность осу­ще­ст­в­ле­на в 1966 КА «Лу­на-9». Пер­вая пи­ло­ти­руе­мая экс­пе­ди­ция на Л. про­ве­де­на в 1969 экс­пе­ди­ци­ей «Апол­лон-11» (США). Ис­сле­до­ва­ния Л. с по­мо­щью кос­мич. тех­ни­ки про­во­ди­лись как дис­тан­ци­он­но (с про­лёт­ной тра­ек­то­рии или око­ло­лун­ной ор­би­ты), так и кон­такт­но (с по­сад­кой на лун­ную по­верх­ность). До нач. 21 в. на лун­ной по­верх­но­сти ус­пеш­но ра­бо­тали ав­то­ма­тич. ап­па­ра­ты се­рии «Лу­на» и се­рии «Сер­вей­ор» (США). Из них 3 КА («Лу­на-16», «Лу­на-20», «Лу­на-24»; 1970, 1972, 1976) име­ли в сво­ём со­ста­ве воз­вра­щае­мые мо­ду­ли для дос­тав­ки на Зем­лю об­раз­цов лун­но­го грун­та. КА «Лу­на-17» и «Лу­на-21» (1970 и 1973) дос­та­ви­ли на лун­ную по­верх­ность са­мо­ход­ные ав­то­ма­тич. ап­па­ра­ты «Лу­но­ход-1» и «Лу­но­ход-2». По про­грам­ме «Апол­лон» в 1969–1972 Л. по­се­ти­ли 6 экс­пе­ди­ций, в ка­ж­дой из ко­то­рых 2 ас­тро­нав­та вы­са­жи­ва­лись на по­верх­ность Л. Кар­то­гра­фич. съём­ку Л. с тра­ек­то­рии па­де­ния на лун­ную по­верх­ность про­во­ди­ли 3 КА се­рии «Рейнд­жер» (США, 1964–65), с об­лёт­ных тра­ек­то­рий – 5 КА се­рии «Зонд» (СССР, 1965–70), с око­ло­лун­ной ор­би­ты – 5 КА се­рии «Лу­нар ор­би­тер» (США, 1966–67), 4 КА се­рии «Лу­на» (СССР, 1966–74). На рубеже 20–21 вв. дис­танц. зон­ди­ро­ва­ние Л. с око­ло­лун­ной ор­би­ты про­во­ди­лось КА «Кле­мен­ти­на» (США, 1994) и «Лу­нар про­спек­тор» (США, 1998–99), а так­же КА «SMART-1» (Small Mission for Advanced Research in Technology; Ев­роп. кос­мич. агент­ст­во, 2003–06). К нач. 21 в. в про­ве­де­ние лун­ных ис­сле­до­ва­ний с по­мо­щью ис­кусств. лун­ных спут­ни­ков вклю­чи­лись Япо­ния, Ки­тай и Ин­дия.

bigenc.ru

характеристики и интересные факты о земном спутнике

Луна — естественный и единственный спутник планеты Земля. На нашем небосводе это второе по яркости небесное тело (первое — Солнце).

От нашей планеты его отделяет 384 тысячи километров (что равно 30 диаметрам Земли), довольно близко. Это подтверждает и тот факт, что первые автоматические станции на Луне побывали ещё полвека назад. Хотя нога человека на спутник нашей планеты, вероятно, ещё не ступала.

Физические характеристики Луны

Если сравнить Луну со спутниками других планет, то можно понять, что она довольно большая (пятая по величине из всех). Её площадь меньше земной примерно в 13,5 раз, но по массе спутник уступает в 81 раз.

Полный оборот вокруг Земли спутник совершает за 27,3 суток.

Температура на поверхности — минусовая. При чём колеблется от -240 °C до 117 °C. Разумеется, в таких условиях жить невозможно. К тому же, на ней практически не наблюдается атмосферы.

Вообще говоря, поверхность спутника — довольно унылое зрелище. Представляет собой смесь пыли и скалистых обломков (от ударов метеоритов о поверхность). И это в сочетании с чёрным небом (из-за отсутствия атмосферы там царит вечная ночь).Автор фото — Nigel Howe, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Влияние Луны на планету Земля

Самый известный эффект — приливы и отливы. Луна создаёт на противоположных концах планеты две выпуклости: одна находится в месте, обращённом к спутнику, а вторая — на противоположном конце Земли. Таким образом понятно, что эти выпуклости постоянно смещаются.

Для суши это влияние практически незаметно, но на воду оно оказывает некоторое воздействие. В открытом океане это всего лишь сантиметров 30-40 — почти ничего. Но когда волна приближается к берегу, она накатывается на твёрдое дно, за счёт чего сильно увеличивает свою высоту.
Максимальная амплитуда — 18 метров, наблюдается это в заливе Фанди.

Интересные факты о Луне

Луна всегда обращена к Земле лишь одной стороной. Это происходит потому, что для обращения вокруг своей оси ей необходимо затратить такое же время, которое требуется для поворота по орбите вокруг Земли. Таким образом, с поверхности планеты мы не сможем увидеть тыльную сторону нашего спутника — лишь на снимках.

Луна постепенно удаляется от Земли, примерно на 4 сантиметра в год.

Хоть Луна и освещает Землю в тёмное время суток, сама источником света не является. Она лишь отражает солнечный свет на нашу планету. Ну а количество отражаемого света зависит от фазы луны (в полнолуние — больше всего света).

Существуют организации, продающие участки на Луне. Владелец получает сертификат о праве собственности, однако, такие сертификаты силы не имеют.

Полагают, что образовалась Луна в результате столкновения некого космического тела с Землёй. Кусок того объекта — и есть Луна.

naturae.ru

Общие сведения о планете

Общие сведения о планете
ЛУНА, естественный спутник Земли, находится от нее на среднем расстоянии 384 400 км. Наклон орбиты к плоскости эклиптики 5 °8? 43?, масса 7,35.1022 кг (1/81,3 массы Земли), средний радиус Луны 1738 км, ускорение силы тяжести на поверхности 1,62 м/с2. Средняя плотность 3343 кг/м3, сидерический период обращения 27,3 сут, синодический период обращения 29,5 сут. Светит отраженным солнечным светом, визуальное сферическое альбедо 0,75. Поверхность Луны в основном гориста, покрыта многочисленными кратерами ударного (метеоритного) происхождения. Лунный грунт — реголит. Температура на поверхности Луны 100-400 К, магнитное поле = 4 гамм. Первый человек ступил на поверхность Луны 21 июля 1969 (Н. Армстронг, США).

Форма, размеры
По геометрической форме Луна близка к шару, средний радиус которого 1738 км, что примерно в 3,68 раз меньше, чем радиус Земли. Объем Луны 2,199*10^10 км3, площадь ее поверхности 3,769*10^7 км2. Масса Луны, равная 7,35*10^22 кг, составляет 1/81,3 массы Земли. Угловой радиус видимого с Земли диска Луны (при среднем расстоянии между ними) равен 31’05».

Поверхность Луны

На Луне даже невооруженным глазом различимы темные, относительно ровные участки, называемые «морями», и разделяющие их более светлые - «материки», или «континенты». На долю последних приходится немногим более 83% площади поверхности Луны. Поверхность «материков» гориста, ее уровень выше, чем у «морей», и разность средних высот достигает 2,3 км. Уровень в круговых «морях» в районах несколько повышенной плотности лунной породы (в так называемых масконах) обычно более чем на километр ниже, чем у «морей» неправильной формы и уступает 4 км максимальной высоте «материков». Поверхность Луны покрыта большим числом кольцевых структур — кольцевыми горами (цирками) и кратерами ударного (метеоритного) происхождения. Видимые на поверхности линейные структуры - борозды, разломы и складки — являются свидетельствами тектонических процессов на Луне.

Движение Луны
Луна движется вокруг Земли по почти эллиптической орбите со средней линейной скоростью 3683 км/ч (1,02 км/с). Минимальное расстояние от Земли 363300 км, максимальное — 405500 км. Плоскость орбиты Луны наклонена к плоскости эклиптики на угол 5°08’43». Период орбитального движения (сидерический период обращения) 27,32166 земных суток, что совпадает с периодом осевого обращения Луны, благодаря этому Луна всегда обращена к Земле одним и тем же полушарием (так называемая видимая сторона Луны). Из-за того что движение Луны по орбите не является равномерным (см. Либрация Луны), а также из-за наклона плоскости экватора к плоскости ее орбиты, с Земли можно наблюдать несколько более чем половину (59%) поверхности Луны.
Период обращения Луны относительно Солнца (синодический период) составляет 29,53 суток, так что лунный день и лунная ночь длятся почти по 15 суток. В течение лунного дня поверхность Луны нагревается, а ночью охлаждается; при этом температура на поверхности Луны меняется от 400 до 100 К..

Строение и состав Луны
Плотность лунных пород составляет в среднем 3,343 г/см3, что заметно уступает средней плотности для Земли (5,518 г/см3). Это различие связано главным образом с тем, что уплотнение вещества с глубиной проявляется на Земле значительно заметнее, чем на Луне. Имеются и различия в минералогическом составе лунных и земных пород: содержание оксидов железа в лунных базальтах на 25%, а титана — на 13% выше, чем в земных. «Морские» базальты на Луне отличаются повышенным содержанием оксидов алюминия и кальция и относительно более высокой плотностью, что связывают с их глубинным происхождением.
Для исследования строения Луны использовались сейсмические методы. В настоящее время картина этого строения разработана довольно детально. Принято считать, что недра Луны можно разделить на пять слоев.
Поверхностный слой — лунная кора (ее толщина меняется от 60 км на видимой с Земли половине Луны до 100 км — на невидимой) — имеет состав, близкий к составу «материков». Под корой располагается верхняя мантия — слой толщиной около 250 км. Еще глубже — средняя мантия толщиной порядка 500 км; полагают, что именно в этом слое в результате частичного выплавления формировались «морские» базальты. На глубинах порядка 600-800 км располагаются глубокофокусные лунные сейсмические очаги. Нужно, однако, отметить, что естественная сейсмическая активность на Луне невелика.
На глубине около 800 км кончается литосфера (твердая оболочка) и начинается лунная астеносфера — расплавленный слой, в котором, как и в любой жидкости, могут распространяться только продольные сейсмические волны. Температура верхней части астеносферы порядка 1200 К.
На глубине 1380-1570 км происходит резкое изменение скорости продольных волн - здесь проходит граница (довольно размытая) пятой зоны — ядра Луны. Предположительно, это относительно небольшое ядро (на его долю приходится не более 1% массы Луны) состоит из расплавленного сульфида железа.
Поверхностный довольно рыхлый слой Луны состоит из пород, раздробленных постоянным потоком падающих на нее твердых тел — от микрометеоритов и пыли до крупных частиц — многотонных метеоритов и астероидов (см. в астр. словаре Реголит) .
Над поверхностью Луны газовая атмосфера как таковая отсутствует, так как не может удерживаться Луной вследствие ее малой массы. В результате даже легчайшие атомы при средних тепловых скоростях способны преодолевать притяжение Луны. Поэтому плотность газа над Луной по крайней мере на 12 порядков меньше плотности приземной атмосферы (хотя и заметно выше плотности межзвездного газа).

Физические поля Луны
Наиболее тщательно исследовалось гравитационное поле Луны, что объясняется не только потребностями космонавтики, но и дает важную информацию об особенностях строения Луны. Эти исследования выявили нецентральность гравитационного поля, обусловленную неоднородностью плотности недр. Ускорение силы тяжести на поверхности Луны составило 1,623 м/с2, то есть в 6 раз меньше, чем на Земле.
Магнитное поле Луны по имеющимся оценкам является весьма слабым и составляет примерно 0,1% магнитного поля Земли, что соответствует напряженности магнитного поля, не превышающей 0,5 гамм. Электрическое поле у поверхности Луны не измерялось, но существуют теоретические указания на то, что из-за значительного приливного воздействия со стороны Земли внутри Луны должно произойти перераспределение электрических зарядов, приводящее к образованию над ее поверхностью электрического поля с напряженностью в некоторых точках порядка киловольта на метр.
Луна светит отраженным солнечным светом; визуальное сферическое альбедо равно 0,075, то есть Луна отражает всего 7,5% падающих на нее солнечных световых лучей. Отражение падающего от внешнего источника света довольно заметно преобладает в направлении к этому источнику; по этой причине Луна ярче всего в полнолуние. Собственное тепловое излучение Луны незначительно (соответствует температуре не выше 100 К).

Происхождение Луны
Прежде чем учёные увидели лунные камни, у них имелись три теории происхождения Луны, но не было возможности доказать правильность какой-либо из них. Одни считали, что новообразованная Земля вращалась настолько быстро, что сбросила с себя часть вещества, ставшую затем Луной. Другие предполагали, что что Луна прилетела из глубин космоса и была захвачена силой земного тяготения. Третья теория состояла в том, что Земля и Луна образовались независимо, почти одновременно и примерно на одинаковом расстоянии от Солнца. Различия в химическом составе Земли и Луны указывают на то, что эти небесные тела вряд ли когда либо составляли одно целое.
Не так давно возникла четвёртая теория, которая и принята сейчас как наиболее правдоподобная. Эта гипотеза гигантского столкновения. Основная идея состоит в том, что, когда планеты, которые мы видим теперь, только ещё формировались, некое небесное тело величиной с Марс с силой врезалось в молодую Землю под скользящим углом. При этом более легкие вещества наружных слоёв Земли должны были бы оторваться от неё и разлететься в пространстве, образовав вокруг Земли кольцо из обломков, в то время как ядро Земли, состоящее из железа, сохранилось бы в целости. В конце концов это кольцо из обломков слиплось, образовав Луну. Теория гигантского столкновения объясняет, почему Земля содержит большое количество железа, а на Луне его почти нет. Кроме того, из вещества, которое должно было превратиться в Луну, в результате этого столкновения выделилось много различных газов — в частности кислород.

Исследования Луны
Вполне естественно, что Луна, как ближайшее к Земле небесное тело, стала первым объектом, к которому направились космические аппараты.
Советские автоматические межпланетные станции первого поколения «Луна-1, -2, -З» не использовали ни коррекцию курса на траектории Земля — Луна, ни торможение при подлёте. Они совершали полёт напрямую. Стартовав с Земли 2 января 1959 г., станция «Луна-1» массой 361 кг впервые достигла второй космической скорости (т. е. минимальной скорости, которую должен развить стартующий с небесного тела объект, чтобы преодолеть силу его притяжения; для Земли она равна 11,19 км/с) и прошла на расстоянии около 6 тыс. километров от поверхности Луны.
«Луна-2» достигла лунной поверхности 14 сентября 1959 г. вблизи центрального меридиана (место посадки этой станции теперь называется Заливом Лунника). Её приборы показали, что Луна практически не имеет собственного магнитного поля. А на борту станции «Луна-3» находилась фототелевизионная аппаратура, впервые передавшая на Землю снимки части видимого и почти 2/3 невидимого полушария. На них было большое количество дефектов, но, несмотря на это, учёным удалось выявить множество деталей на обратной стороне Луны. Открытые «Луной-З» кратеры получили названия: Циолковский, Курчатов, Джордано Бруно, Жюль Берн и др.
Крупномасштабное фотографирование отдельных участков поверхности видимого полушария выполнили в процессе падения на Луну американские космические аппараты
«Рейнджер-7, -8, -9» в 1964 и 1965 гг. Советская станция «Зонд-3» завершила фотографирование невидимого полушария.
Первая мягкая посадка на лунную поверхность была осуществлена в феврале 1966 г. советской автоматической станцией «Луна-9». Телекамеры передали на Землю панорамы окружающего ландшафта с разрешением до нескольких миллиметров. В 1966 г. на орбиту вокруг Луны также были выведены искусственные спутники «Луна-10, -11, -12». На них были установлены приборы для исследования спектрального состава инфракрасного и гамма-излучения лунной поверхности, оборудование для регистрации метеорных частиц и др. В том же году американский аппарат «Сервейор-1» совершил мягкую посадку на Луну и в течение шести недель передавал на Землю снимки поверхности. В конце декабря 1966 г. мягкую посадку выполнила станция «Луна-13», её выносные приборы исследовали свойства лунного грунта, а телевизионные камеры фотографировали окружающую местность.
Мягкие посадки в различных районах Луны осуществили американские космические аппараты «Сервей-ор-3,-5,-6,-7» (1967-1968 гг.), которые должны были исследовать лунную поверхность и выбрать места посадок космических кораблей серии «Аполлон». Пять американских искусственных спутников «Лунар орбитер» в 1966-1967 гг. фотографировали Луну и изучали её гравитационное поле. Детальная съёмка поверхности в районе лунного экватора, выполненная этими спутниками, также нужна была для отбора будущих мест посадок космических кораблей с астронавтами.
Отработка элементов программы полёта на Луну проводилась сначала непилотируемыми кораблями серии «Аполлон», а затем и пилотируемыми («Аполлон-8, -9, -10»). Весил «Аполлон» 44 т и состоял из основного блока и лунной кабины, включавшей посадочную и взлётную ступени. Пилотируемые облёты Луны планировались и в нашей стране. Для отработки манёвров на орбите использовались космические аппараты «Зонд-4, -5, -6, -7, -8». Однако от этих планов отказались после того, как такие облёты совершили американские астронавты.
Место посадки лунной кабины космического корабля «Аполлон-11» было выбрано в Море Спокойствия, где уже побывали аппараты «Рейнджер-8» и «Сервейор-5». Астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин осуществили посадку 20 июля 1969 г. Первым из кабины вышел Армстронг, произнеся при этом фразу, ставшую исторической: «Это небольшой шаг для человека, но огромный скачок для человечества». Астронавты разговаривали с президентом США, используя космическую радиосвязь; установили отражатель лазерного излучения, сейсмометр, сделали снимки, собрали 22 кг образцов лунного грунта. Все работы заняли у них 2 ч 30 мин. За это время астронавты удалялись от посадочного модуля на расстояние до 100 м. В основном блоке на орбите находился Майкл Коллинз, который также проводил научные исследования.
Астронавты «Аполлона-12», запущенного 14 ноября 1969 г., Чарлз Конрад и Алан Бин совершили посадку в районе Океана Бурь, недалеко от лунного экватора. В основном блоке корабля на орбите вокруг Луны оставался Ричард Гордон. Конрад и Бин дважды выходили на поверхность, установили аппаратуру для изучения сейсмической активности Луны и состава частиц солнечного ветра у её поверхности. Поскольку место посадки было выбрано рядом со станцией «Сервейор-3», которая пробыла на Луне два года семь месяцев, в задачу астронавтов входило её обследование. Они не обнаружили никаких следов разрушения станции; только слой рыже-коричневой пыли покрывал её. На этот раз было собрано 34 кг образцов лунной породы.
Экипаж «Аполлона-13» не смог выполнить посадку на Луну из-за взрыва в двигательном отсеке основного блока. Совершив облёт Луны, астронавты вернулись на Землю через семь дней.
Советская автоматическая станция «Луна-16» в сентябре 1970 г. произвела мягкую посадку в Море Изобилия, где специальным грунтоза-борным устройством была взята лунная порода весом 105 г и помещена в возвращаемый аппарат, который доставил её на Землю. В том же году станцией «Луна-17» впервые был доставлен самоходный аппарат «Луноход-1», проделавший путь длиной 10,5 км и передавший на Землю множество снимков. С помощью установленного на «Луноходе-1» лазерного уголкового отражателя удалось уточнить расстояние от Земли до Луны.
Экспедиция «Аполлона-14» проходила с 31 января по 9 февраля 1971 г. Репортаж с места посадки лунной кабины в районе кратера Фра Мауро передавался на Землю. Астронавты Алан Шепард и Эдгар Митчелл провели на поверхности Луны 9 ч и собрали 44,5 кг пород. В августе 1971 г. у подножия лунных гор Апеннины высадился экипаж корабля «Аполлон-15». Впервые астронавты Дэвид Скотт и Джеймс Ирвин использовали для передвижения луноход, проделав на нём путь длиной 10 км, и провели многочисленные исследования. В частности, они изучали глубокое ущелье, носящее название Борозда Хэдли, однако спуститься вниз без специального снаряжения не решились.
В апреле 1972 г. экипаж лунной кабины космического корабля «Аполлон-16» совершил посадку в материковом районе в окрестностях кратера
Декарт. В декабре того же года была успешно выполнена последняя, шестая экспедиция на корабле «Аполлон-17».
Второй самоходный аппарат «Луноход-2», доставленный станцией «Луна-21» в январе 1973 г., продолжил исследования в довольно сложном районе Луны, являющемся переходным от моря к материку. С помощью бортовой телевизионной аппаратуры на Землю были переданы многочисленные панорамы и снимки окружающей местности, данные о свойствах грунта и его химическом составе. Всего было пройдено 37 км. В 1974 г. аппарат «Луна-22» выполнял изучение рельефа и гравитационного поля с орбиты искусственного спутника Луны. В том же году «Луне-23» удалось совершить посадку в районе Моря Кризисов. Исследования Луны советскими автоматическими станциями были завершены космическим аппаратом «Луна-24», выполнившим автоматическое бурение лунного грунта в Море Кризисов на глубину 2 м и доставившим на Землю 22 августа 1976 г. 170 г лунной породы.
После этого довольно долго к Луне не было запусков ни в нашей стране, ни в США. Интересно, что лишь 14 лет спустя, в марте 1990 г., Япония с помощью ракеты «Нисан» вывела на орбиту вокруг Луны автоматический аппарат «Мусес-А» для дистанционного исследования лунной поверхности.
К аппаратам нового поколения, создающимся с использованием сверхлёгких материалов, относится станция «Клементина», запущенная в январе 1994 г. Помимо фотографирования поверхности Луны ею выполнены измерения высот рельефа, а также уточнены толщина лунной коры, модель гравитационного поля и некоторые другие параметры.
В недалёком будущем начнётся освоение Луны. Уже в наши дни детально разрабатываются проекты создания на её поверхности постоянно действующей обитаемой базы. Длительное или постоянное присутствие на Луне сменных экипажей такой базы позволит решать более сложные научные и прикладные задачи.

moonpeople.narod.ru

Характеристика планет Луна

Министерство образования и науки

Федеральное Агентство Российской Федерации
Реферат на тему:

Луна
Выполнил: Ковальчук В.Ю.

ЭиУ 224

                                                                                   Проверил: Тепляков Ю.Н.   
2008

Аннотация

Луна — естественный спутник Земли и самый яркий объект на ночном небе.  Эта планета все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы.  Узнаем о её пользе и значении в жизни людей о происхождении, истории, движении, и т.д.

 
2

Содержание

Введение……………………………………………………………………………4

Глава 1. История Луны

1.1.          Мифологическая история Луны…………………………………………..6

1.2.          Происхождение Луны………………………………………………………7

Глава 2. Характеристики Луны

2.1. Либрация Луны ………………………………………………………………9

2.2. Форма  Луны ………………………………………………………………..10

2.3.  Движение Луны ……………………………………………………………11

2.4.  Фазы Луны………………………………………………………………….13

2.5. Поверхность Луны………………………………………………………….15

2.6. Рельеф лунной поверхности………………………………………………..17

2.7. Лунный грунт………………………………………………………….…….19

2.8. Лунные кратеры………………………………………………………………20

Глава 3. Затмения

3.1. Лунные затмения…………………………………………………………….23

3.2. Солнечные затмения………………………………………………………..25

Глава 4. Интересные сведения о Луне

4.1. Магнетизм Луны……………………………………………………………..27

4.2. Влияние Луны на приливы и отливы………………………………………27

Заключение……………………………………………………………………….29                                                 
3

Введение

Луна́ (лат. Luna) — единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе. Также, является первым (и на 2008-й год единственным) внеземным объектом, на котором побывал человек. Луна — естественный спутник Земли и самый яркий объект на ночном небе.

На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озер, растительности и живых организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И, тем не менее, Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы.  Добыча природных запасов на Земле затрудняется с каждым годом. По прогнозам ученых в ближайшем будущем человечество вступит в сложный период. Земная среда обитания исчерпает свои ресурсы, поэтому уже сейчас необходимо начинать осваивать ресурсы других планет и спутников. Луна, как ближайшее к нам небесное тело станет первым объектом для внеземного промышленного производства. Создание лунной базы, а затем и сети баз, планируется уже в ближайшие десятилетия. Из лунных пород можно извлекать кислород, водород, железо, алюминий, титан, кремний и другие полезные элементы. Лунный грунт является прекрасным сырьем для получения различных строительных материалов, а также для добычи изотопа гелий-3, который способен обеспечить электростанции Земли безопасным и экологически чистым ядерным горючим. Луна будет использоваться для уникальных научных исследований и наблюдений. Изучая лунную поверхность ученые могут «заглянуть» в очень древний период нашей собственной планеты, поскольку особенности развития Луны обеспечили

4

сохранность рельефа поверхности в течение миллиардов лет.

Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей, так что, строго говоря, следовало бы рассматривать движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землей. Однако, поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно с Земли, гравитационная тео­рия, которую разрабатывали многие круп­нейшие ученые, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вок­руг Земли. В 20 веке пользуются теорией американского математика Дж. Хилла, на основе которой американский астроном Э. Браун вычислил (1919 г.) математически, ряды и составил таблицы, содержащие широту, долготу и параллакс Луны. Аргументом служит время.
5

Глава 1. История Луны.

1.1.Мифологическая история Луны.

Луна в римской мифологии является богиней ночного света. Луна имела несколько святилищ, одно вместе с богом солнца. В египетской мифологии богиня луны – Тефнут и ее сестра Шу – одно из воплощений солнечного начала, были близнецами. В индоевропейской и балтийской мифологии широко распространен мотив ухаживания месяца за солнцем и их свадьбы: после свадьбы месяц покидает солнце, за что ему мстит бог-громовержец и разрубает месяц пополам.

В другой мифологии месяц, живший на небе вместе со своей женой-солнцем, пошел на землю посмотреть, как живут люди. На земле за месяцем погналась Хоседэм (злое женское мифологическое существо). Месяц, торопливо возвращающийся к солнцу, только наполовину успело войти в его чум. Солнце схватило его за одну половину, а Хоседэм за другую и начали тянуть его в разные стороны, пока не разорвали пополам. Солнце пыталось потом оживить месяц, оставшийся без левой половины и тем самым без сердца, пробовало сделать ему сердце из угля, качало его в колыбели (шаманский способ воскрешения человека), но все было тщетно. Тогда солнце повелело месяцу, чтобы он светил ночью оставшейся у него половиной

Известны также мифы о происхождении луны из частей тела (чаще всего из левого и правого глаза). У большинства народов мира есть особые Лунные мифы, объясняющие возникновение пятен на луне, чаще всего тем, что  там находится особый человек  («лунный человек» или «лунная женщина»). Божеству луны многие народы придают особое значение, считая, что оно дает необходимые элементы для всего живого.
                                                                [5]                                                                                                   6

1.2.Происхождение Луны.
Происхождение Луны окончательно еще не установлено. Наиболее разработаны три разные гипотезы. В конце XIX в. Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере ее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две части: большую — Землю и меньшую — Луну. Эта гипотеза объясняет малую плотность Луны, образованной из внешних слоев первоначальной массы. Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия.

Гипотеза захвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером, шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает, что Луна первоначально была малой планетой, которая при прохождении вблизи Земли в результате воздействия тяготения последней превратилась в спутник Земли. Вероятность такого события весьма мала, и, кроме того, в этом случае следовало бы ожидать большего различия земных и лунных пород.

Согласно третьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными — О. Ю. Шмидтом и его последователями в середине XX века, Луна и Земля образовались одновременно путем объединения и уплотнения большого роя мелких частиц. Но Луна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облака должно было разделиться с концентрацией тяжелых элементов в Земле. В связи с этим возникло предположение, что первой начала формироваться Земля, окруженная мощной атмосферой, обогащенной относительно летучими силикатами; при последующем охлаждении вещество этой атмосферы сконденсировалось в кольцо планетезималей, из которых и образовалась Луна. Последняя гипотеза

[1 ]                                                                             7

на современном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляется наиболее предпочтительной. Не так давно возникла четвертая теория, которая и принята сейчас как наиболее правдоподобная. Это гипотеза гигантского столкновения. Основная идея состоит в том, что, когда планеты, которые мы видим теперь, только еще формировались, некое небесное тело величиной с Марс с огромной силой врезалось в молодую Землю под скользящим углом. При этом более легкие вещества наружных слоев Земли должны были бы оторваться от нее и разлететься в пространстве, образовав вокруг Земли кольцо из обломков, в то время как ядро Земли, состоящее из железа, сохранилось бы в целости. В конце концов, это кольцо из обломков слиплось, образовав Луну. Теория гигантского столкновения объясняет, почему Земля содержит большое количество железа, а на Луне его почти нет. Кроме того, из вещества, которое должно было превратиться в Луну, в результате этого столкновения выделилось много различных газов – в частности кислород. 

                                                                       [1]                                                                                            8

Глава 2. Характеристики Луны.

2.1. Либрация Луны

Либрация луны (от лат. libratio — качание, колебание), видимые периодические маятникообразные колебания Луны около её центра, вследствие которых для земного наблюдателя пятна на диске Луны перемещаются в небольших пределах то в ту, то в др. сторону (рис. 1).

Рис1.  Перемещение пятен на диске Луны вследствие либрации

                                                                [ 3 ]                                                                        9    

2.2. Форма Луны.

 В некоторые дни Луна совсем не видна на небе. В другие дни она имеет вид узкого серпа, полукруга и полного круга. Луна подобно Земле является темным, непрозрачным круглым телом. Форма Луны очень близка к шару с  радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли. Площадь  поверхности Луны составляет 3,8 * 10⁷ км², а объем 2,2 *10 ²⁵ см³. Более детальное определение фигуры Луны затруднено тем, что на Луне, из-за отсутствия океанов, нет явно выраженной уровненной поверхности по отношению, к которой можно было бы определить высоты и глубины; кроме того, поскольку Луна повернута к Земле одной стороной, измерять с Земли радиусы точек поверхности видимого полушария Луны (кроме точек на самом краю лунною диска) представляется возможным лишь на основании слабого стереоскопического эффекта, обусловленного либрацией. Изучение либрации позволило оценить разность главных полуосей эллипсоида Луны. Полярная ось меньше экваториальной, направленной в сторону Земли, примерно на  700 м и меньше экваториальной оси, перпендикулярной направлению на Землю, на 400 м. Таким образом, Луна под влиянием приливных сил, немного вытянута в  сторону Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений её искусственных спутников. Она в 81 раз меньше массы земли. Средняя плотность Луны равна 3,34 г. см3 (0.61 средней плотности Земли).
                                                                            
                                                                                  [ 3]                                                                              10

2.3. Движение луны.

В движение Луны различают четыре лунных месяца.

29, 53059 суток    —      СИНОДИЧЕСКИЙ (от слова synodion-встреча).

27, 55455 суток     —       АНОМАЛИТИЧЕСКИЙ ( угловое расстояние Луны от её перигея называли аномалией).

27, 32166 суток     —      СИДЕРИЧЕСКИЙ (siderium- звездный)

27, 21222 суток    —        ДРАКОНИЧЕСКИЙ (узлы орбиты обозначают значком   похожими на дракона).

Видимое  движение Луны на фоне звезд есть следствие действительного движения Луны вокруг Земли. Луна в течение звездного месяца перемещается среди звезд всегда в одну и ту же сторону – с запада на восток, или прямым движением. Видимый путь Луны на небе – не замыкающаяся кривая, постоянно меняющая свое положение среди звезд зодиакальных созвездий. Видимое движение Луны сопровождается непрерывным изменением ее внешнего вида, характеризуемого фазой Луны (Фаза Ф равна отношению наибольшей ширины освещенной части d` лунного диска к его диаметру d).          

         Луна  движется вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/сек по приблизительно эллиптической  орбите в том же направлении, в котором движется подавляющее большинство других тел Солнечной системы, то есть  против часовой стрелки, сели смотреть на орбиту Луны со стороны Северного полюса мира. Большая полуось орбиты Луны, равная среднему расстоянию между центрами Земли и Луны, составляет 384 400 км (приблизительно 60 земных радиусов). Вследствие эллиптичности орбиты  и возмущений расстояние до Луны колеблется между 356 400 и 406 800 км. Период обращения Луны вокруг Земли, так называемый    сидерический (звездный) месяц равен 27,32166 суток, но подвержен небольшим колебаниям и очень малому вековому сокращению. Движение Луны вокруг Земли очень сложно, и его изучение составляет одну из труднейших задач

                                                                                     [8 ]                                                                          11

небесной механики. Эллиптическое движение представляет собой лишь грубое приближение, на него накладываются многие возмущения, обусловленные притяжением Солнца, планет и сплюснутостью Земли. Главнейшие из этих возмущений, или неравенств, были открыты из наблюдений задолго до теоретического вывода их из закона всемирного тяготения. Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей, так что, строго говоря, следовало бы рассматривать движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землей. Однако, поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно с Земли, гравитационная теория, которую разрабатывали многие крупнейшие ученые, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вокруг Земли. В 20 веке пользуются теорией американского математика Дж. Хилла, на основе, которой американский астроном Э. Браун вычислил (1919) математические, ряды и составил таблицы, содержащие широту, долготу и параллакс Луны. Аргументом служит время.

Плоскость орбиты Луны подверженна небольшим колебаниям. Точки пересечения орбиты с эклиптикой, называются восходящим и нисходящим узлами, имеют  неравномерное попятное движение и совершают полный оборот по эклиптике за  6794 суток (около 18 лет), вследствие чего  Луна возвращается к одному и тому же узлу через интервал времени — так называемый драконический  месяц, — более короткий, чем сидерический и в среднем  равный 27.21222 суток, с этим месяцем  связана периодичность солнечных и лунных затмений. Луна вращается вокруг оси, наклоненной к плоскости эклиптики под углом 88°28′, с периодом, точно равным сидерическому месяцу, вследствие чего она повернута к Земле всегда одной и той же стороной. Такое совпадение периодов осевого вращения и орбитального обращения не случайно, а вызвано трением приливов,  которое Земля производила в твердой или некогда жидкой оболочке Луны.
                                                                        [8]                                                                            12

2.4.Фазы Луны.

Не будучи самосветящейся, Луна видна только в той части, куда падают солнечные лучи, либо лучи, отраженные Землей. Этим объясняются фазы Луны. Каждый месяц Луна, двигаясь по орбите, проходит между Землей и Солнцем и обращена к нам темной стороной, в это время происходит новолуние. Через 1 — 2 дня после этого на западной части неба появляется узкий яркий серп молодой Луны. Остальная часть лунного диска бывает в это время слабо освещена Землей, повернутой к Луне своим дневным полушарием. Через 7 суток Луна отходит от Солнца на 90⁰, наступает первая четверть, когда освещена ровно половина диска Луны и терминатор, то есть линия раздела светлой и темной стороны, становится прямой — диаметром лунного диска. В последующие дни терминатор становится выпуклым, вид

                                                                    [8,9]                                                                             13

Луны приближается к светлому кругу и через 14 — 15 суток наступает полнолуние. На 22-е сутки наблюдается последняя четверть. Угловое расстояние Луны от солнца уменьшается, она опять становится серпом и через 29.5 суток вновь наступает новолуние. Промежуток между двумя последовательными новолуниями называется синодическим месяцем, имеющем среднюю продолжительность 29.5 суток. Синодический месяц больше сидерического, так как Земля за это время проходит примерно 1¹³ своей орбиты и Луна, чтобы вновь пройти между Землей и Солнцем, должна пройти дополнительно еще 1¹³ часть своей орбиты, на что тратится немногим более 2 суток. Если новолуние происходит вблизи одного из узлов лунной орбиты, происходит солнечное затмение, а полнолуние близ узла сопровождается лунным затмением. Легко наблюдаемая система фаз Луны послужила основой для ряда календарных систем.

Урожайная Луна. Каждую осень в северном полушарии наступает полнолуние, ближайшее ко дню осеннего равноденствия, 23 сентября, и известное в народе под названием «урожайная луна». Несколько дней подряд Луна восходит почти в одно и то же время каждый вечер, как раз на закате Солнца. Так что когда день кончается, фермеры имеют возможность продолжать уборочные работы при свете Луны – потому и называли это время днями «урожайной луны». Когда Луна стоит низко над горизонтом, она кажется больше, но это всего лишь зрительная иллюзия.

                                                                       [2]                                                                             14

2.5. Поверхность Луны.

Обратная сторона луны

coolreferat.com