Россия отправит на Луну автоматическую станцию для исследований — Российская газета
До запуска космического аппарата «Луна-25» к естественному спутнику Земли осталось недолго.
Предполагается, что ракета-носитель «Союз-2.1б» с космодрома Восточный отправится к Луне в ближайшее время. Это будет первая лунная миссия в истории новой России: предыдущая «Луна-24» состоялась аж 45 лет назад, в далеком 1976-м. Но в отличие от экспедиций советских предшественников, нынешнему аппарату предстоит прилуниться не в экваториальной части единственного спутника Земли, а ближе к Южному полюсу, в окрестностях кратера Богуславского или Манцини (резервная точка посадки). Планируется, что зонд будет работать на поверхности Луны не менее года и на Землю не вернется. Основные задачи миссии — отработка технологии мягкой посадки, контактные исследования лунного реголита. Также «Луна-25» начнет новую эпоху исследований спутника отечественными станциями.
Романтика и гравитационный щит
Луна.
.. Как много в этом слове… Кто не гулял с любимым человеком под романтичной Луной всю ночь напролет? Кто не любовался острым месяцем новой Луны, не скрипел зубами от бессонницы в полнолуние? Луна волновала умы людей еще задолго до появления современной астрономии. О ней складывали легенды, ее прославляли поэты, живописали художники. Еще в древности были подмечены многие особенности «поведения» ночного светила: она управляет морскими приливами и отливами, влияет на самочувствие людей и поведение животных, на клев рыбы, рост волос и ногтей и на многие другие аспекты нашей жизни.
И возможно, самое главное, что единственный естественный спутник защищает Землю от космических бомбардировок, принимая на себя удары тысяч метеоритов и астероидов. Кратеры на ее поверхности — это шрамы от столкновения с другими небесными телами, некоторые из которых в диаметре превышали 300 километров. Почему-то совсем не хочется представлять, что было бы на Земле, прилети сюда такой раскаленный «камушек».
.. И чтобы этот гравитационный щит не ослаб, изучать Луну мы будем бережно и с благодарностью…
Миссия выполнима
«Луна-25» представляет собой посадочный аппарат, целью запуска которого являются отработка технологий мягкой посадки, квалификация облегченной посадочной платформы, обладающей базовыми возможностями для обеспечения посадки на Луну, а также проведение исследований на поверхности Луны в околополярной области, — сообщили в Госкорпорации «Роскосмос». — Реализация космической экспедиции «Луна-25″ является важным шагом в освоении космического пространства, который позволит на качественно новом уровне взглянуть на перспективы освоения планет Солнечной системы, понять механизмы зарождения планет, появления воды и, следовательно, жизни на Земле».
Успешная реализация российского проекта «Луна-25», добавили эксперты Роскосмоса, позволит создать технологический задел для реализации последующих лунных миссий, начать исследования Луны с новым качеством, впервые в мире исследовать ее грунт в области Южного полюса.
Успешная реализация российского проекта «Луна-25» позволит создать технологический задел для реализации последующих лунных миссий
На борту зонда установлены 8 камер, которые будут вести съемку перелета, а также панорам лунной поверхности с места посадки. Зонд будет непрерывно работать в течение года, даже в условиях полярной ночи при температуре, доходящей до минус 170 градусов. Для этого разработана сложная система терморегуляции.
Задачи аппарата — изучение внутреннего строения и разведка природных ресурсов, в том числе воды, в околополярной области Луны, а также исследование воздействий на поверхность Луны космических лучей и электромагнитных излучений.
Испытания продолжаются
В рамках подготовки к лунной миссии в НПО Лавочкина испытания космического аппарата идут полным ходом.
Масса летного изделия в заправленном виде — 1750 килограммов. Сам зонд состоит из двух основных конструктивных частей.
Нижняя — посадочное устройство, представляющее конструкцию с амортизационными опорами, обеспечивающими мягкую посадку.
На нем же закреплена двигательная установка станции, с помощью которой производится коррекция траектории перелета к Луне, торможение при сходе с орбиты и собственно прилунение.
Здесь же смонтированы топливные баки, устройство для забора лунного грунта, датчики, антенны. Верхняя часть — негерметичный приборный отсек. На нем находятся панели солнечных батарей, радиаторы системы терморегулирования, электронное оборудование, научные приборы, источник энергии. Всего на борту станции размещены девять различных научных приборов общей массой 30 кг.
Луна притягивает к себе взгляды землян не первое тысячелетие, и ее тайны предстоит открыть. Фото: РИА Новости www.ria.ru
Комплект приборов имеет большой спектр задач. Главная, конечно, это исследование грунта контактным методом. Для этого предназначен манипулятор с ковшом, который возьмет лунный грунт с глубины 15-30 сантиметров и подаст его в специальный прибор-анализатор.
На Землю грунт не полетит, состав реголита будет определяться на месте.
Цель — подтвердить наличие воды, точнее, льда, который обнаружен по совокупности косвенных методов. Наличие следов воды очень важно для последующего освоения Луны, считают ученые, поскольку это — ценнейший ресурс. Если вода будет найдена, появится возможность построения обитаемых лунных баз.
Отличный от других
Назревает, конечно, вопрос: а почему верхний отсек негерметичный? Не навредит ли это научным приборам? «Это как раз одно из отличий «Луны-25″ от предыдущих аппаратов, — объяснили в Роскосмосе. — Это позволяет уменьшить вес конструкции и соответственно освободить дополнительную массу для научных приборов. Сами приборы не пострадают от перепада температур: они размещены на термостабилизированной панели. Во время лунного дня лишнее тепло отводится в космос специальными радиаторами. А ночью избежать замерзания помогут радиоизотопные источники тепла».
Ну а о втором отличии мы уже упоминали: все советские лунные станции осуществляли посадку в экваториальных районах, а «Луна-25» впервые будет садиться у Южного полюса.
«Для посадки наши коллеги в РАН выбрали две точки: основная — к северу от кратера Богуславский и резервная — к юго-западу от кратера Манцини. Каждое место посадки имеет вид эллипса 30х15 километров с уклонами не более 15 градусов», — сообщили в Роскосмосе.
«Луна-25» начнет новую эпоху исследований спутника Земли отечественными станциями, зонд будет работать на поверхности Луны не менее года
Прилуниться там будет намного труднее из-за сложного рельефа местности: там скалы, большие камни, поэтому выбор площадки для посадки — важная научная задача. Этим объясняется и небольшая в принципе масса и количество приборов на борту: помимо исследований реголита задача станции — отработать посадку именно на пересеченной местности. Сложность еще в том, что, кроме рельефа, надо учитывать много других факторов: в месте прилунения должна быть большая вероятность наличия льда, должны соблюдаться требуемые условия освещенности и радиосвязи.
Смотрим в будущее
В научной программе задействовано более 25 организаций Госкорпорации «Роскосмос».
Так, уникальные приборы разработали специалисты Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН). Причем ученые уже смотрят в будущее и трудятся над оборудованием для следующих лунных экспедиций. Ведь миссией «Луна-25» программа изучения спутника Земли не ограничивается: она станет демонстратором возможностей сложной посадки. Следующий зонд «Луна-26» будет орбитальным, а вот «Луна-27» станет тяжелой посадочной автоматической станцией для самого глубокого изучения соседки Земли. «Для миссии «Луна-27″ мы создали специальный прибор, который входит в состав газоаналитического комплекса и работает на основе диодно-лазерной спектроскопии. Его задача — сделать пиролиз лунного грунта и по его летучим компонентам — вода, углекислый газ и т.д. — определить состав реголита в окрестностях Южного полюса Луны», — говорит заведующий лабораторией экспериментальной спектроскопии отдела физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН Имант Виноградов. А его коллега, научный сотрудник отдела ядерной планетологии ИКИ РАН Дмитрий Головин добавляет: «В месте посадки «Луны-25» ожидается довольно сухой грунт и низкое содержание воды.
А вот аппарат «Луна-27″ осуществит посадку в более интересном месте спутника Земли с точки зрения содержания воды в грунте. Там ожидаются бОльшие значения, и это очень перспективно для поиска новых полезных ископаемых на Луне».
Уникальная задача
В основном все предыдущие миссии были нацелены на исследование экваториальных районов. В случае успешной реализации программы мы будем пионерами в этой области исследований. Районы посадки лунной станции «Луна-25» и последующей «Луна-27» могут превратиться в зоны российских национальных интересов, с которых начнется практическое освоение Луны и, в перспективе, создание лунной базы.
По утверждению специалистов Роскосмоса, в первую очередь знания и сведения о Луне необходимы Российской академии наук в интересах фундаментальных космических исследований. Немаловажно и то, что материалы и технологии, которые получают при разработке космической техники, в том числе и при создании лунных космических аппаратов, в дальнейшем найдут применение в других областях — в медицине, на транспорте, в электронной промышленности и т.
д. То есть одним своим существованием космические исследования способствуют продвижению других отраслей.
Первый советский самоходный аппарат «Луноход-1» стал мировой сенсацией в ноябре 1970 года. Фото: РИА Новости www.ria.ru
По мнению же ученых ИКИ РАН, полярные области Луны — наиболее перспективные для проведения исследований. Данные, которые были получены в нулевых годах нашего века, в том числе и с российского нейтронного телескопа LEND, установленного на американском орбитальном аппарате Lunar Reconnaissance Orbiter, показали, что в полярном реголите есть много летучих соединений космического происхождения, начиная с воды и заканчивая сложными молекулами. Эти соединения на Луну приносили кометы. Полюс на Луне можно сравнить с природным холодильником, где в холодных ловушках полярного реголита сотни миллионов лет накапливались и сохранялись слои инея всех космических летучих веществ, когда-либо попадавших на спутник Земли. Научные приборы «Луны-25» будут изучать состав этих веществ, проведут оценку массовой доли замерзшей воды в реголите.
Ее наличие в будущем освободит космонавтов от необходимости доставки воды с Земли. Также она понадобится для добычи кислорода, а в более удаленной перспективе — и водородного горючего.
Из истории вопроса
Эпоха изучения Луны космическими средствами началась в январе 1959 года, когда СССР произвел запуск автоматической межпланетной станции «Луна-1». С помощью этой АМС были получены данные о радиационной обстановке и газовой составляющей межпланетного вещества в окололунном пространстве.
«Луна-2», стартовавшая в сентябре того же года и через три дня совершившая жесткую посадку на Луне, стала первым космическим аппаратом с Земли, достигшим другого небесного тела. Миссия подтвердила гипотезы ученых, что Луна не имеет сильного магнитного поля и что вокруг нее нет радиационных поясов.
А менее чем через месяц третья экспедиция на Луну смогла добыть снимки ее обратной стороны, благодаря чему советские ученые смогли сделать первый глобус нашего естественного спутника.
Первую мягкую посадку на Луну совершила АМС «Луна-9» уже зимой 1966 года.
В течение трех с лишним суток аппарат передавал телепанораму поверхности спутника, измерял уровень радиации и пыли — последний, кстати, оказался меньше ожидаемого. АМС «Луна-10», запущенная в марте 1966-го, вышла на орбиту Луны и стала ее первым искусственным спутником. Анализ траектории станции позволил провести предварительное определение параметров гравитационного поля Луны.
В сентябре 1970 года «Луна-16» доставила советским ученым 101 грамм лунного грунта. Той же осенью в ходе миссии «Луны-17», доставившей на спутник первый управляемый с Земли луноход, было определено среднее расстояние между Землей и Луной, которое составило 384 467 километров.
В ходе последней в советской истории 24-й лунной миссии в 1976 году на Землю был доставлен лунный грунт с глубины более полутора метров.
Что интересно, программы освоения Луны были свернуты в СССР и США почти одновременно. Летать на естественный спутник Земли оказалось очень дорого, кроме того, было непонятно, зачем: вроде бы о Луне было известно все.
Впрочем, исследования нашей соседки продолжали проводить Китай и Индия.
И снова здравствуйте
После того как в 2009 году упомянутый выше нейтронный российский телескоп LEND «узрел» признаки льда в районах полюсов Луны, интерес к Луне возобновился, так как, по словам представителей Роскосмоса, в случае наличия достаточного количества льда позволит в перспективе создавать обитаемую инфраструктуру на поверхности Луны.
И, готовя к запуску «Луну-25», в Роскосмосе одновременно готовят следующие миссии. Так, сообщили нам в ведомстве, «Луна-26» будет орбитальным аппаратом.
Он станет работать на орбите Луны и проводить дистанционные исследования ее поверхности, в том числе картографирование минералогического состава Луны, изучение структуры подповерхностных слоев, картирование распределения водяного льда на поверхности Луны.
«Луна-27» — это уже тяжелый посадочный аппарат для извлечения с глубины и анализа образца лунного льда. «Он будет оснащен системой высокоточной и безопасной посадки.
То есть в процессе снижения аппарат на определенной высоте будет сканировать поверхность Луны и выбирать наиболее подходящее место для совершения посадки, — пояснили в Роскосмосе. — Также аппарат будет оснащен криогенной глубинной бурильной установкой, которая сможет бурить на глубину до 2 метров. Анализировать грунт аппарат будет на месте.
Место проведения исследований, так же как и в миссии «Луна-25», — район Южного полюса. А доставка грунта из района Южного полюса на Землю запланирована в ходе следующих миссий.
Кстати
В 1608 году мастер Иоанн Липперсгей соорудил свой первый телескоп. С его помощью ученые смогли более подробно рассмотреть космический спутник нашей планеты. И сейчас Луна является наиболее изученным космическим телом, а также первым, на котором побывал человек с Земли. Развитие космонавтики в прошлом столетии позволило людям увидеть наконец обратную сторону Луны (из-за равенства орбитальной скорости вращения Луны вокруг Земли и угловой скорости вращения Луны вокруг своей оси естественный спутник всегда повернут к нам одной и той же стороной).
Несмотря на то что люди знают о Луне очень многое, ночное светило тем не менее является объектом наиболее пристального изучения астрономов. И, между прочим, ученые до сих пор ведут спор, а является ли Луна планетой? Ведь от классического определения планеты ее отличает несколько признаков: она не вращается вокруг звезды, имеет довольно маленькое ядро и силу притяжения.
Но среди остальных спутников Солнечной системы она уникальна. Прежде всего, у нее слишком большая масса (если сравнивать с другими спутниками). Также Луна располагается на довольно большом расстоянии от Земли, чтобы быть «захваченной» ее гравитационной силой. И вдобавок ко всему она вращается вокруг Земли не в плоскости экватора, что опять-таки нехарактерно для «настоящих» спутников. Так кто же ты, Луна?
45 лет назад советская станция последний раз села на Луну
18 августа 1976 года на поверхность Луны совершила мягкую посадку последняя советская лунная автоматическая станция, «Луна-24». При этом она оказалась последним аппаратом, изучавшим Луну перед долгим перерывом, который продолжался 14 лет.
Вслед за «Луной-24» в СССР планировалась еще доставка «Лунохода-3», однако этот запуск отменили.
Только в 1990-м к Луне отправился японский аппарат Hiten, за которым последовали два американских — Clementine в 1994 году и Lunar Prospector в 1998-м. Следующая же мягкая посадка на Луну была совершена лишь через 37 лет, 14 декабря 2013 года, когда китайский аппарат «Чанъэ-3» доставил в Море Дождей небольшой луноход. Наконец, очередной доставки лунного грунта пришлось ждать 44 года — это сделал «Чанъэ-5» в декабре 2020 года. Россия на Луну пока не вернулась, хотя в ближайшее время планируется полет и посадка «Луны-25» в районе лунного южного полюса.
«Луна-24» была запущена с космодрома Байконур 9 августа 1976 года с помощью ракеты-носителя «Протон-К» с блоком Д. 13 августа станция была выведена на окололунную орбиту высотой 115 км над поверхностью, посадку совершила в юго-восточном районе Моря Кризисов, на краю ударного кратера диаметром 64 м и всего в 2,3 км от своей неудачливой предшественницы, «Луны-23», которая в результате жесткой посадки оказалась лежащей на боку и не смогла выполнить намеченную программу.
Масса всей прилунившейся станции — примерно 1900 кг.
Через 15 минут по команде с Земли «Луна-24» включила свой бур, который со времен предыдущих миссий был модернизирован, чтобы справляться с любой породой, и принялась вгрызаться в реголит. До глубины 120 см использовался вращательный режим бурения, затем чередование вращательного и ударно-вращательного. Длина отверстия составила 225 см, но в силу того, что бурение проводилось под наклоном, общая глубина составила примерно 2 м.
На следующий день, 19 августа, к Земле вместе с образцами грунта стартовала взлетная ступень, а 22 августа на парашюте на Землю вернулся маленький спускаемый аппарат, приземлившийся в 200 км от Сургута, на границе Тюменской и Томской областей. 24 августа сообщалось, что связь с оставшейся на Луне станцией все еще поддерживается.
На Землю была доставлена колонка лунного грунта длиной около 160 см и весом 170 г, свернутая спиралью в герметичном контейнере. Позже, в декабре 1976 года, небольшая порция этого грунта была передана в NASA в обмен на образцы грунта, доставленного ранее в ходе выполнения американской лунной программы пилотируемых полетов «Аполлон».
Лунная станция состояла из возвращаемой части, блока двигательной установки и приборного отсека. Возвращаемый аппарат сферической формы, покрытый теплозащитой, размещался в верхней части ракеты. Внутри него — цилиндрический контейнер с грунтом, парашют и радиопеленгационные передатчики для обнаружения аппарата во время спуска на парашюте и после посадки. Первоначально разработкой аппаратов серии «Луна» занималось ОКБ-1, но в 1965 году все наработки были переданы Машиностроительному заводу имени Лавочкина.
Всего трем советским миссиям — «Луне-16», «Луне-20» и «Луне-24» — удалось добыть образцы лунного грунта и доставить их на Землю.
Тем не менее именно советская автоматическая станция впервые в истории совершила мягкую посадку на Луну и передала на Землю панораму лунной поверхности. Это произошло 3 февраля 1966 года с «Луной-9». С первой доставкой грунта опередить американцев уже не вышло, аварии следовали одна за другой.
«Аполлон-11» с Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином прилунился 20 июля 1969 года, «Аполлон-12» слетал на Луну в ноябре 1969-го, а «Луна-16», которая впервые в автоматическом режиме доставила лунный грунт на Землю, приземлилась в Казахстане 24 сентября 1970 года. Она доставила 101 г лунного грунта из Моря Изобилия. Примерно из того же региона 25 февраля 1972 года доставила 55 г лунного грунта станция «Луна-20», ее образцы интересны тем, что в большинстве своем состояли не из базальта, а из анортозита, древней породы, слагающей «лунные материки». Два месяца спустя американская миссия «Аполлон-16» доставила аналогичные породы с плоскогорья неподалеку от кратера Декарт.
«Я как раз в этот момент был еще молодым научным сотрудником, — вспоминает Олег Кусков, ныне членкор РАН и главный научный сотрудник Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского в интервью »Научной России». — Весь этот лунный грунт приходил к нам в институт. Была оборудована специальная комната, около которой всегда, постоянно находился какой-то охранник.
Главным достижением «Луны-24» считается первое убедительное доказательство наличия на Луне воды. Выводы о наличии воды были независимо сделаны в 1990-е годы в ходе полетов Clementine и Lunar Prospector, а до этого времени основной результат «Луны-24» игнорировался научным сообществом — считалось, что образцы были все же как-то загрязнены земной атмосферой.
Аналогичные образцы NASA действительно пострадали из-за негерметичного контейнера, однако с грунтом «Луны-24» обращались достаточно аккуратно, изучив его в камере с инертным газом. В статье Майи Ахмановой, Бориса Дементьева и Михаила Маркова из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского, опубликованной в 1978 году в журнале «Геохимия», было показано, что по данным спектроскопии доля воды в образце составила 0,1%.
«Конечно, самым интересным из того, что мы обнаружили, для меня была вода. Но поскольку точно утверждать, что эта вода — лунная, мы не могли, требовалось провести более широкие эксперименты, — рассказывал в интервью журналу «Детали мира» в 2012 году один из авторов той статьи, сотрудник ФИАНа Борис Дементьев. — Образцы нам доставляла, конечно, не фельдъегерская служба и не на бронетранспортере, как многие думают. Были моменты, когда я брал их в ГЕОХИ и пешком приносил сюда… Естественно, вначале для меня это была большая ответственность, волнение, боязнь что-то случайно просыпать… Однако любопытство быстро проходило, когда работали с грунтом уже второй, третий раз».
«Три советские миссии по доставке лунного грунта с 1970 по 1976 год принесли в общей сложности 327 г образцов. В результате шести миссий «Аполлона» в 1969–1972 годах было доставлено 381 700 г грунта и камней, — писал в октябре 2009 года профессор астрономии Колумбийского университета Арлин Кроттс.
— К 1978 году широко распространилось мнение, согласно которому образцы «Аполлона» практически не содержат воды, там ее не больше одной миллиардной, что на несколько порядков меньше, чем 1 000 000 частей на миллиард в случае «Луны-24». Советские открытия были полностью проигнорированы. Я пытался найти ссылки, но ни один другой автор не цитировал их работы».
«Луна-24» и другие советские станции, как и американские «Аполлоны», были позже найдены и изучены на детальных снимках зонда NASA Lunar Reconnaissance Orbiter начала 2010-х, заняв таким образом свое законное место в своеобразном лунном музее под открытым небом.
Солнце, Луна и звезды: лучшие астрономические фотографии года
Северное сияние, серебристые облака, суперлуние, ночное небо: Королевская обсерватория в Гринвиче ежегодно проводит конкурс на звание лучшего фотографа года в сфере астрономии.
Мы публикуем фотографии, вышедшие в финал конкурса.
Победитель будет объявлен 14 сентября.
Битва, которую мы проигрываем
Автор фото, Haitong Yu
Млечный путь в небе над радиотелескопом на станции Миюнь Национальной астрономической обсерватории Китая. Автор снимка Хайтун Юй хотел показать, как мешает астрономам так называемое световое загрязнение — засвечивание ночного неба искусственными источниками освещения.
Подсветка городов и радиомагнитный шум делают бесполезными обсерватории и радиотелескопы, размещенные вблизи мегаполисов.
Хайтун Юй использовал специальный фильтр и мультиэкспозицию, чтобы совместить в одном кадре яркое свечение города и далекое мерцание Млечного пути.
Полярная корона
Автор фото, Yulia Zhulikova
Северное сияние в Мурманске сфотографировала Юлия Жуликова. Замерзшие деревья подернуты розовым светом уличных фонарей.
Молодая луна над островом Уайт
Автор фото, Ainsley Bennett
На снимке Энсли Беннета молодая луна заходит над Нидлсским маяком за меловые скалы острова Уайт.
Яркий тонкий серп освещен солнцем, а полный силуэт Луны хорошо вырисован в вечернем небе отраженным от Земли светом.
Протуберанец
Автор фото, Andrew Whyte
Масштабный выброс газообразного вещества над поверхностью Солнца сфотографировал Пол Эндрю.
Астрономы различают несколько типов протуберанцев, и этот — один из самых крупных. За внешнее сходство его иногда называют «кустом» или «частоколом».
Золото на голубом
Автор фото, Brandon Yoshizawa
Снежные пики и золотые кроны в калифорнийской Сьерре сфотографировал Брэндон Йошизава.
Осенний пейзаж дополняет величественный Млечный путь.
Суета и покой
Автор фото, Prisca Law
Приска Лоу поднялась на самую высокую точку Гонконга — пик Виктория, откуда открывается одинаково прекрасный вид на суетливые огни мегаполиса и на невозмутимо глубокое ночное небо.
Город укутан желтым смогом искусственного света, усыпан огнями небоскребов и опутан неоновыми нитями перегруженных магистралей.
Зажигая огни
Автор фото, Nicolas Alexander Otto
Николас Александер Отто собирался сфотографировать полярное сияние на Лофотенских островах, но шоу задерживалось, и он отправился к морю.
Долгая прогулка оправдала ожидания: как только вдали показался пляж, небо вспыхнуло бирюзово-пурпурным свечением. Мягкий ковер зеленого мха дополнил идеальный пейзаж.
Отто создал этот снимок из шести кадров, чтобы добиться ровной цветопередачи и избавиться от цифрового шума.
Смотрите, падает звезда!
Автор фото, Rob Bowes
Роб Боуз «поймал» звезду, упавшую в Ла-Манш у берега английского острова Портленд. Величественную сцену дополняет Юпитер — яркая точка в ночном небосводе.
Снимок сделан из двух кадров: на одном проработано небо, вторым Боуз вытащил из темноты прибрежные скалы.
Дневной полет
Автор фото, Dani Caxete
Международная космическая станция на фоне Луны. Фотография Дани Каксета сделана днем.
Подсвеченная солнцем МКС в этот момент находилась в 9 градусах над горизонтом.
Как и луна, станция периодически попадает в солнечный свет, совершая несколько оборотов вокруг Земли в сутки. Поэтому ее можно заметить в небе даже днем.
Дорога домой
Автор фото, Ruslan Merzlyak
Серебристые облака освещают дорогу, по которой автор снимка Руслан Мерзляков возвращался домой через шведские леса.
Самые высокие облака на планете формируются в земной атмосфере на высоте свыше 61 км.
Считается, что они состоят из кристаллов льда. Заметить их можно только в сумерках и в определенных широтах — когда в ледяной пыли преломляются лучи закатившегося за горизонт солнца.
Околоземный объект
Автор фото, Derek Robson
31 октября 2016 года, в Хэллоуин, околоземный астероид (164121) 2003 YT1 едва разминулся с Землей (по меркам Вселенной), пройдя от нее всего в 5 млн километров.
Астероид был открыт 18 декабря 2003 года в Каталинском небесном обзоре.
Дерек Робсон попытался запечатлеть небесное тело при помощи камеры, штатива и программы Astrophotography Tool.
Туманность Медуза
Автор фото, Chris Heapy
Туманность IC443 в созвездии Близнецов за необычную форму прозвали Медузой. Это остатки сверхновой звезды, взорвавшейся, вероятно, около 30 тысяч лет назад.
Левую часть снимка Криса Хипи занимает полупрозрачная часть туманности — межзвездная пыль в облаке ионизированного водорода.
Полет корабля НАСА «Аполлон-11» 16-24 июля 1969 года
20 июля в 22 часа 56 минут по времени Восточного побережья США (21 июля в 5 часов 56 минут по мск) Армстронг ступил на Луну. Став на Луну сперва правой, а затем левой ногой, он произнес: «Этот маленький шаг одного человека означает гигантский скачок для человечества». Видеокамера, установленная снаружи модуля, транслировала выход Армстронга на поверхность Луны.
Все снаряжение астронавтов весило около 80 килограммов, однако в лунных условиях вес уменьшается примерно в шесть раз. Поэтому на Луне даже с таким снаряжением астронавт весил неполных 25 килограмм. Небывалая «легкость» позволила астронавтам передвигаться по Луне прыжками высотой в два метра. Также было замечено, что в лунных условиях стало возможно сильно наклоняться в любую сторону без потери равновесия. За все время пребывания на Луне астронавты ни разу не упали и совершенно не чувствовали усталости.
Сверху поверхность Луны была покрыта мелкозернистым порошкообразным веществом черного цвета, похожим на измельченный уголь. И поэтому везде, где только ступали астронавты, на лунной поверхности оставались отпечатки четких следов.
Во время выхода на Луну астронавты взяли образцы лунный пород, установили на Луне научные приборы — сейсмометр и лазерный отражатель. Они укрепили на лунной поверхности национальный флаг США и оставили медали с изображением людей, отдавших свою жизнь делу изучения Вселенной: советских — Юрия Гагарина и Владимира Комарова, и американских — Вирджила Гриссома, Роджера Чаффи и Эдуарда Уайта, погибших при старте космического корабля «Аполлон-1».
Кроме того на Луну были доставлены миниатюрные флажки 136 государств мира, в том числе флажок Советского Союза, и металлическая пластинка с выгравированными на ней словами: «Здесь люди с планеты Земля впервые ступили ногой на Луну. Июль, год 1969 от Рождества Христова. Мы пришли с миром от всего человечества».
Олдрин пробыл на Луне около полутора часов и вернулся в лунный модуль. Затем спустя 40 минут за ним последовал Армстронг. Его прогулка по Луне длилась более 2,5 часов.
После завершения выхода на поверхность спутника Земли американские астронавты, проверив бортовые системы и поужинав, проспали около семи часов. Армстронг спал в гамаке, подвешенном над кожухом основного двигателя взлетной ступени модуля, Олдрин — на полу кабины. Проснувшись, они позавтракали и отправились на окололунную орбиту, где их ожидал командный модуль. В общей сложности астронавты пробыли на Луне 21 час 36 минут.
Операция по сближению и стыковке командного и лунного модулей длилась 3,5 часа.
После ее завершения лунные путешественники перешли в командный отсек «Аполлона», а взлетная ступень за ненадобностью была оставлена на орбите. Посадочная ступень лунной кабины, выполнившая роль стартовой площадки, осталась на Луне.
22 июля астронавты включили маршевый двигатель командного отсека, и корабль «лег на курс» к Земле.
24 июля в 12.50 по времени Восточного побережья США (19.50 мск) командный отсек приводнился в Тихом океане к юго-западу от Гавайских островов. С помощью вертолета экипаж был доставлен на палубу авианосца. Затем их доставили в Хьюстон.
После завершения миссии все астронавты прошли обязательный 18-дневный карантин из-за предположения о возможном существовании лунных организмов.
После карантина и отпуска 13 августа 1969 года были организованы торжественные встречи астронавтов в Нью-Йорке, Чикаго и Лос-Анжелесе.
Материал подготовлен на основе информации РИА Новости и открытых источников
: Технологии и медиа :: РБК
Космический корабль Chang’e-5 на поверхности Луны (Фото: Jin Liwang / Xinhua / AP)
Модуль китайской автоматической станции «Чанъэ-5» успешно вернулся на Землю, завершив миссию по сбору лунного грунта.
Об этом сообщает Китайское национальное космическое управление.
Согласно сообщению, в 01:33 (20:33 мск) «Чанъэ-5» вошел в атмосферу Земли. На высоте около 10 км он раскрыл парашют для окончательного торможения.
Зонд приземлился на территории Автономного района Внутренняя Монголия в 01:59 (20:59 мск). На его поиски отправился спасательный отряд.
Согласно плану, «Чанъэ-5» по воздуху доставят в Пекин, где извлекут контейнер с образцами грунта.
На Луне установили флаг Китая. ФотоНа солнечной стороне Луны впервые нашли следы воды.
Жизнь на спутнике Земли стала еще более реальной? | Громадское телевидениеНациональное аэрокосмическое агентство США (NASA) сообщило об обнаружении следов воды на той части Луны, на которую постоянно падает солнечный свет. Такое произошло впервые. Что это значит для намерений человечества освоить спутник Земли — и, возможно, обжить его?
Поскольку на солнечную сторону Луны падают прямые солнечные лучи, а атмосферы она как таковой не имеет, раньше считалось, что вода может быть лишь на той стороне спутника Земли, куда солнце не достает. Ведь от лучей вода просто испаряется. Нынешнее открытие поставило это предположение под сомнение.
Его осуществила стратосферная обсерватория для инфракрасной астрономии (SOFIA) — совместный проект NASA и Немецкого центра авиации и космонавтики, существующий еще с 2010 года. SOFIA — это, по сути, телескоп, установленный на борту самолета Boeing, летящего на высоте 12-14 километров над Землей: так легче наблюдать за космосом, поскольку не мешают условия атмосферы (например, повышенная облачность и прочее).
Как говорят в NASA, SOFIA расположена над 99% водного пара земной атмосферы.
SOFIA не сконцентрирована на непосредственное наблюдение за Луной (в рамках проекта исследователи наблюдают за звездами и разнообразными космическими объектами, в том числе и черными дырами). Поэтому воду на видимой стороне спутника открыли фактически случайно: в 2018 году исследователи направили телескоп на Луну в рамках апробирования. И им удалось зафиксировать инфракрасные волны длиной 6,1 микрона, которые соответствуют именно молекулам воды
fullscreenФото:Daniel Rutter / NASA
Следы воды SOFIA обнаружила в кратере Клавий — это один из крупнейших кратеров Луны, расположенный в ее южном полушарии и видимый с Земли. Это не вода в привычном нам понимании: ее молекулы находятся в лунном грунте в концентрации 100-412 на миллион — или где-то около 0,3 литра на один кубический метр. Да и вода распределена по почве, а не находится каком-то одном месте. Для сравнения: в Сахаре — самой большой пустыне Земли — концентрация воды в 100 раз больше, чем обнаружили на видимой стороне Луны.
Но это все равно прорыв.
читайте также
Воду на Луне открывали и раньше — правда, касалось это именно неосвещенной ее стороны, защищенной от воздействия Солнца. Как показали за последние два десятилетия данные американских и китайских космических миссий, там вода находится в замороженном состоянии. На видимой же стороне Луны обнаруживали лишь следы гидратации — то есть следов молекул воды в веществах или ионах. Но вот существуют ли молекулы воды отдельно от веществ или ионов на Луне, мы до сих пор не знали.
«Это открытие ставит под сомнение наше понимание лунной поверхности и поднимает интригующие вопросы относительно ресурсов, необходимых для исследования глубокого космоса», — рассуждает Пол Герц, директор астрофизического отделения директората научных миссий NASA. Иными словами, на основе того, что мы знаем, воды на освещенной солнцем поверхности Луны существовать не может; впрочем она там существует, и это теперь впервые доказано.
Существует несколько гипотез, откуда на солнечной стороне Луны взялась вода.
К примеру, ее туда могли занести микрометеориты, которые ударяются о поверхность. Другая версия: вода образуется как синтез водорода, принесенного и богатых кислородом лунных пород, под влиянием космической радиации.
Не менее сложный вопрос заключается в том, как же вода сохраняется на освещенной поверхности Луны. Исследователи предполагают, что она может «прятаться» за песчинками лунного грунта или в своего рода бусинообразных структурах в нем. В первом случае (если он подтвердится) она теоретически может быть доступной для использования.
читайте также
«Вода является ценным ресурсом как под научным углом зрения, так и для использования исследователями космоса. Если мы сможем использовать водные ресурсы Луны, то сможем брать меньше воды и больше оборудования, чтобы способствовать новым научным открытиям», — говорит Джейкоб Бличер, ведущий ученый программы NASA по человеческому освоению космоса.
Это особенно актуально в свете американской космической программы «Артемида», целью которой является высадка на поверхность Луны первой женщины и мужчины к 2024 году.
Кроме того, США инициировали так называемый пакт Артемиды — глобальное соглашение по освоению спутника Земли, к которому уже присоединились семь других стран мира. И отдельные положения этого пакта касаются именно разделения космических ресурсов.
читайте также
Когда произошла первая в мире мягкая посадка на Луну
Ровно 55 лет назад, 3 февраля 1966 года, советская станция «Луна-9» впервые в мире осуществила мягкую посадку на Луну. Это было частью программы исследования естественного спутника Земли.
Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной. Обратную сторону Луны с Земли не видно, потому что Луна делает один поворот вокруг своей оси точно за такое же время, за которое она делает один оборот вокруг Земли. Увидеть, что же находится на «затылке» Луны, стало возможным только с помощью космических исследований.
Сделано это было третьей из серии лунных станций, запущенной в СССР в 1959 году. Оказавшись по расчетной траектории позади Луны, станция сфотографировала ее поверхность. «Луна-3» оказалась первым аппаратом, который стал искусственным спутником сразу и для Земли, и для Луны — его сильно вытянутая орбита охватывала оба этих небесных тела. Так люди впервые смогли увидеть обратную сторону Луны.
Оказалось, что она резко отличается от видимой, поскольку на ней почти нет темных участков. Это стало крупнейшим открытием первых этапов космического исследования Луны — естественный спутник оказался геологически асимметричным. На его видимой стороне имеются и светлые материковые, и темные «морские» участки, а на обратной — сплошной материк.
Первое изображение лунной поверхности вблизи предстало взору землян в 1966 году. 31 января был произведен запуск ракеты-носителя «Молния» для вывода автоматической межпланетной станции «Луна-9» на околоземную орбиту. А 3 февраля впервые в мире была совершена посадка станции «Луны-9» на поверхность Луны.
После мягкой посадки станция «Луна-9» работала в течение 75 часов и дала семь сеансов связи.
«Луна-9» передала на Землю телевизионную панораму местности. На этих изображениях, сделанных с высоты около 1 м, были видны детали размером до 1 мм. Полученная научная информация подтвердила теорию, выдвинутую В.Шароновым и Н.Сытинской, о «метеорно-шлаковом» строении наружного покрова Луны.Триумфальные успехи Советского Союза в космосе, и в частности полеты автоматических станций к Луне, не давали покоя Американскому руководству. На Лунную программу Национальному агентству по аэронавтике и космосу (NASA) были выделены огромные ассигнования. Лучшие научные и конструкторские силы США включились в осуществление поставленной задачи. Их старания увенчались успехом: в июле 1969 года экспедиция американских астронавтов высадилась на поверхности Луны.
Как высоко Луна?
предыдущая показатель следующий хинди македонский Немецкий Гуджарати
Майкл Фаулер УФа Физический факультет
В этой лекции мы покажем, как греки сделали первые
реальные измерения астрономических расстояний: размер Земли и
расстояние до Луны, как определено довольно точно, так и расстояние до
sun, где их лучшая оценка не оправдалась в два раза.
Насколько велика Земля?
Первое достаточно хорошее измерение земной размер был сделан Эратосфеном, грек, живший в Александрии, Египет, в III веке до нашей эры.C. Он знал, что далеко на юг, в городе Сиена (современный Асуан, где сейчас находится огромная плотина на Ниле) был глубокий колодец и в полдень 21 июня солнечный свет отражался от воды далеко внизу в этом колодце, что-то, что случилось ни в какой другой день года. Дело в том, что солнце стояло ровно вертикально. накладные расходы в это время и ни в какое другое время года. Эратосфен тоже знал что солнце никогда не было вертикально над головой в Александрии, самое близкое к нему было 21 июня, когда он находился под углом около 7.2 градуса, измеряя тень от вертикальной палки.
Расстояние от Александрии до Сиены было измерено в 5,000
stades (стадия 500 футов), почти точно на юг. Отсюда и
разница в углах солнечного света в полдень 21 июня, Эратосфен смог
чтобы выяснить, как далеко можно было бы полностью обогнуть Землю.
Конечно, Эратосфен полностью осознавал, что Земля сферической формы и «вертикально вниз» в любом месте поверхность просто означает направление к центру от этой точки.Таким образом, два вертикальные палки, одна в Александрии, а другая в Сиене, на самом деле не были параллельны. С другой стороны, солнечные лучи, падающие в двух местах , были параллельно. Следовательно, если солнечные лучи были параллельны вертикальной палке в Сиене (чтобы у нее не было тени) угол, который они образовали с палкой в Александрии, был таким же, как и то, как далеко от Земли в градусах находилась Александрия. Сиена.
Согласно греческому историку Клеомеду, Эратосфен
измерил угол между солнечным светом и палкой в полдень в середине лета в
Александрии будет 7 лет.2 градуса, или одна пятидесятая полного круга. это
Из рисунка видно, что это тот же угол, что и
между Александрией и Сиеной, если смотреть из центра Земли, поэтому
расстояние между ними, 5000 стадиев, должно быть одной пятидесятой расстояния
вокруг Земли, что, следовательно, равно 250 000 стадий, примерно 23 300
миль.
Правильный ответ — около 25 000 миль, и на самом деле Эратосфен может
были ближе, чем мы заявили здесь — мы не совсем уверены, насколько далеко
стадия была, и некоторые ученые утверждают, что это было около 520 футов, что позволило бы ему
даже ближе.
Насколько высока Луна?
Как мы начинаем измерять расстояние от земли до Луна? Одна очевидная мысль — измерить угол до Луны из двух городов. одновременно далеко друг от друга и построить такой же треугольник, как у Фалеса. измерение расстояния корабля в море. К сожалению, разница углов от двух точек, расположенных на расстоянии нескольких сотен миль друг от друга, было слишком мало, чтобы его можно было измерить методы, используемые в то время, поэтому этот метод не сработает.
Тем не менее, греческие астрономы, начиная с Аристарха,
Самоса (310-230 г. до н.э.С., примерно) придумал хитрый метод
определение расстояния до Луны путем тщательного наблюдения за лунным затмением,
что происходит, когда Земля защищает Луну от солнечного света.
Для просмотра короткометражного фильма о лунном затмении щелкните здесь!
Чтобы лучше визуализировать лунное затмение, просто представьте, что держитесь
четверть (диаметр приблизительно один дюйм) на расстоянии, где он просто
блокирует попадание солнечных лучей на один глаз. Конечно, не стоит пытаться
это — ты повредишь себе глаз! Вы можете попробовать при полной луне,
который на небе имеет такой же видимый размер, как и Солнце.Оказывается
что правильное расстояние составляет около девяти футов или 108 дюймов. Если четверть
находится еще дальше, он недостаточно большой, чтобы блокировать весь солнечный свет.
Если он будет ближе, чем 108 дюймов, он полностью заблокирует солнечный свет от некоторых
небольшая круглая область, размер которой постепенно увеличивается по направлению к
четверть. Таким образом, часть пространства, где солнечных лучей полностью заблокировано, составляет .
коническая, как длинный, медленно сужающийся рожок мороженого, с острием 108 дюймов
за квартал.
Конечно, это окружено более нечеткой областью, называемой
«Полутень», где солнечный свет частично блокируется. Полностью
заштрихованная область называется «умбра». (Это по-латыни означает тень.
Зонтик в переводе с итальянского означает небольшая тень.)
тонкую палочку и держите ее на солнце соответствующим образом, вы можете увидеть эти разные
теневые области.
Вопрос: Если вы использовали десятицентовую монету вместо четверти, как вдали от глаз, не могли бы вы подержать его, чтобы просто заслонить полный лунный свет? из этого глаза? Как разные расстояния соотносятся с относительными размерами десять центов и четверть? Нарисуйте схему, показывающую две конические тени.
А теперь представьте, что вы находитесь в космосе на некотором расстоянии от
Земля, глядя на тень земли. (Конечно, вы могли только
действительно см. это если вы выпустили облако крошечных частиц и наблюдали
какие из них блестели на солнце, а какие были в темноте.)
тень земли должна быть конической, точно так же, как от четверти.
А также
он также должен быть аналогичным кварталу в техническом
смысл — это должно быть 108 земных диаметров! Это потому, что точка
конус — это самая дальняя точка, в которой земля может блокировать весь солнечный свет, и
отношение этого расстояния к диаметру определяется угловым размером
солнце заблокировано.Это означает, что длина конуса составляет 108 земных диаметров, а дальний
точка 864000 миль от земли.
Теперь, во время полного лунного затмения, Луна движется в это конус тьмы. Даже когда луна полностью находится внутри тени, она может все еще будет плохо видно из-за света, рассеянного земными Атмосфера. Внимательно наблюдая за луной во время затмения и наблюдая, как земная тень упала на него, греки обнаружили, что диаметров коническая тень Земли на расстоянии луны была примерно В два с половиной раза больше собственного диаметра Луны .
Примечание. Эту оценку можно проверить по
фотография Луны, входящей в тень Земли, или, лучше,
наблюдение лунного затмения .
Вопрос: К этому моменту греки знали размер Земля (примерно сфера диаметром 8000 миль) и, следовательно, размер конической тени Земли (длина 108 умноженная на 8000 миль). Они знали что когда луна проходила сквозь тень, диаметр тени при этом расстояние было в два с половиной диаметра луны.Этого было достаточно информация, чтобы выяснить, как далеко была луна?
Ну, он сказал им, что луна не дальше, чем 108×8000 = 864000 миль, иначе Луна не прошла бы тень земли вообще! Но из того, что мы уже говорили, это могло быть крошечная луна на расстоянии почти 864000 миль, проходящая через последнюю часть тени рядом с точкой. Однако такая крошечная луна никогда не могла вызвать солнечных затмение. На самом деле, как хорошо знали греки, Луна такая же видимая размер в небе как солнце .Это важный дополнительный факт, который они привыкли определить расстояние до Луны от Земли.
Решили задачу с помощью геометрии, построив
рисунок ниже. На этом рисунке тот факт, что луна и солнце имеют одинаковые
Видимый размер в небе означает, что угол ECD такой же, как угол EAF.
Обратите внимание, что длина FE — это диаметр земной тени на
расстояние до Луны, а длина ED — диаметр Луны. В
Греки обнаружили, наблюдая за лунным затмением, что отношение FE к ED было
2.5 к 1, поэтому, глядя на аналогичные равнобедренные треугольники FAE и DCE, мы выводим
что AE в 2,5 раза длиннее EC, из которых AC в 3,5 раза длиннее EC.
Но они знали, что переменный ток должен быть 108 земных диаметров в длину, и, принимая во внимание
диаметр Земли должен составлять 8000 миль, самая дальняя точка конической
тень, A, находится в 864 000 миль от Земли. Из приведенного выше аргумента это 3,5
раз дальше, чем Луна, поэтому расстояние до Луны составляет 864000 / 3,5
миль, около 240 000 миль. Это в пределах нескольких процентов от правильного значения.Самым большим источником ошибок, вероятно, является оценка соотношения лунных
размером с земную тень, когда она проходит.
Как далеко находится Солнце?
Это был еще более сложный вопрос.
— спрашивали себя астрономы, но у них ничего не получалось.
Они пришли
изобретенный метод измерения расстояния до Солнца, но он
оказались слишком требовательными, так как не могли измерить важный угол
достаточно точно. Тем не менее, они узнали из этого подхода, что солнце
намного дальше, чем Луна, и, следовательно, поскольку у нее такая же
кажущийся размер, он должен быть намного больше, чем Луна или Земля.
Их идея измерить расстояние до Солнца была очень
в принципе просто. Они, конечно, знали, что луна светит, отражая
солнечный свет. Поэтому, рассуждали они, когда луна кажется
ровно наполовину, линия от луны до солнца должна быть точно
перпендикулярно линии от Луны до наблюдателя (см. рисунок для
убедитесь в этом сами). Итак, если наблюдатель на Земле, наблюдая половину
луна при дневном свете, тщательно измеряет угол между направлением луны
и направление солнца, угол a
на рисунке он должен уметь построить длинный тонкий треугольник с его
проведите линию Земля-Луна под углом 90 градусов на одном конце и a на другом, и таким образом найдите соотношение
расстояние от Солнца до Луны.
Проблема с этим подходом состоит в том, что угол a отличается от 90 градусов на около шестой градуса, слишком мало для точного измерения. Первая попытка был Аристархом, который оценил угол в 3 градуса. Это поставило бы Солнце всего в пяти миллионах миль. Тем не менее, он уже предлагал бы солнцу быть намного больше земли . Вероятно, это осознание привело Аристарх предположил, что в центре было Солнце, а не Земля Вселенной.Лучшие поздние греческие попытки обнаружили расстояние до солнца быть примерно половиной правильного значения (92 миллиона миль).
Презентация здесь аналогична презентации Эрика Роджерса, Physics. для пытливого ума , Принстон, 1960.
Некоторые упражнения, относящиеся к этому материалу, представлены в моем заметки по физике 621.
предыдущая показатель следующие
Что вызывает приливы? | NOAA SciJinks — Все о погоде
Краткий ответ:
Приливы и отливы вызваны луной.
Гравитационное притяжение Луны порождает так называемую приливную силу. Приливная сила заставляет Землю и ее воду выпирать со стороны, ближайшей к Луне, и со стороны, наиболее удаленной от Луны. Эти выступы воды — приливы.
Приливы и отливы вызваны луной. Гравитационное притяжение Луны порождает так называемую приливную силу. Приливная сила заставляет Землю и ее воду выпирать со стороны, ближайшей к Луне, и со стороны, наиболее удаленной от Луны.Эти выступы воды — приливы.
Прилив (слева) и отлив (справа) в заливе Фанди в Канаде. Изображение предоставлено: Wikimedia Commons, Tttrung. Фото Самуэля Вантмана.
По мере вращения Земли ваш регион Земли каждый день проходит через оба этих выступа. Когда вы находитесь в одной из выпуклостей, вы испытываете прилив.
Когда вы не находитесь в одной из выпуклостей, вы переживаете отлив. Этот цикл из двух приливов и двух отливов происходит в большинстве дней на большинстве береговых линий мира.
На этой анимации показана приливная сила с точки зрения Земли с Северного полюса. Когда регионы Земли проходят через выпуклости, они могут испытать прилив.
Подробнее о приливах
Приливы действительно связаны с гравитацией, и когда мы говорим о ежедневных приливах, их вызывает гравитация Луны.
Когда Земля вращается, гравитация Луны воздействует на разные части нашей планеты. Несмотря на то, что масса Луны составляет лишь 1/100 массы Земли, поскольку она так близко к нам, у нее достаточно силы тяжести, чтобы перемещать предметы.Гравитация Луны даже воздействует на землю, но этого недостаточно, чтобы кто-то мог сказать (если только они не используют специальные, действительно точные инструменты).
Однако когда гравитация Луны воздействует на воду в океанах, кто-то обязательно это заметит.
Воду гораздо легче перемещаться, и вода хочет вздыматься в направлении луны. Это называется приливной силой.
Из-за приливной силы вода на стороне Луны всегда стремится выступить к Луне. Эта выпуклость — это то, что мы называем приливом.Когда ваша часть Земли вращается в эту выпуклость воды, вы можете испытать прилив.
Иллюстрация приливной силы с Северного полюса Земли. Вода выпирает к Луне из-за гравитационного притяжения. Примечание: Луна на самом деле не так близко к Земле.
Однако следует отметить, что это всего лишь объяснение приливной силы, а не реальных приливов. В реальной жизни Земля — это не глобальный океан, покрытый ровным слоем воды.Есть семь континентов, и эта земля мешает. Континенты мешают воде точно следовать за луной. Вот почему в некоторых местах разница между приливом и отливом не очень велика, а в других местах разница значительна.
Это объясняет первый прилив каждый день, но как насчет второго прилива?
Океан также выступает на стороне Земли напротив Луны.
Приливная сила заставляет воду выступать к Луне и на стороне, противоположной Луне. Эти выпуклости представляют собой приливы.
Подождите, что?
Если гравитация Луны притягивает к себе океаны, как океан может выступать также на стороне Земли от Луны? Это кажется немного странным. Это все потому, что приливная сила — это дифференциальная сила, то есть она возникает из-за разницы в гравитации над поверхностью Земли. Вот как это работает:
На той стороне Земли, которая обращена прямо к Луне, гравитационное притяжение Луны является самым сильным.Вода с этой стороны сильно тянется в направлении луны.
На самой удаленной от Луны стороне Земли гравитационное притяжение Луны самое слабое. В центре Земли находится примерно среднее гравитационное притяжение Луны на всей планете.
Стрелки обозначают силу притяжения Луны на Землю. Чтобы получить приливную силу — силу, вызывающую приливы, — мы вычитаем это среднее гравитационное притяжение на Земле из гравитационного притяжения в каждом месте на Земле.
Чтобы получить приливную силу — силу, вызывающую приливы, — мы вычитаем это среднее гравитационное притяжение на Земле из гравитационного притяжения в каждом месте на Земле.
Приливная сила =
гравитационное притяжение Луны в определенном месте на Земле —
среднее гравитационное притяжение Луны над всей Землей.
Результатом приливной силы является растяжение и сжатие Земли. Это то, что вызывает две приливные выпуклости.
Стрелки обозначают приливную силу.Это то, что осталось после удаления среднего гравитационного притяжения Луны на всю планету из удельного гравитационного притяжения Луны в каждом месте на Земле.
Эти две выпуклости объясняют, почему в один день случаются два прилива и два отлива, поскольку поверхность Земли проходит через каждую выпуклость один раз в день.
Что-нибудь еще влияет на приливы?
Солнце вызывает приливы, как и Луна, хотя они несколько меньше. Когда Земля, Луна и Солнце выстраиваются в линию — что случается во время полнолуния или новолуния — лунные и солнечные приливы усиливают друг друга, приводя к более экстремальным приливам, называемым весенними приливами.
Когда лунные и солнечные приливы действуют друг против друга, в результате возникают необычно небольшие приливы, называемые непрямыми приливами. Каждые две недели бывает новолуние или полнолуние, поэтому мы часто видим большие весенние приливы.
Когда гравитационное притяжение Солнца и Луны объединяется, вы получаете более экстремальные приливы и отливы. Это объясняет приливы и отливы, которые случаются примерно каждые две недели. Примечание: эта цифра не в масштабе. Солнце намного больше и дальше.
Ветер и погодные условия также могут влиять на уровень воды.Сильные морские ветры могут отодвигать воду от береговой линии, усиливая отливы. Береговые ветры могут выталкивать воду на берег, делая отливы менее заметными.
Погодные системы с высоким давлением могут понижать уровень моря, что приводит к отливам. Системы низкого давления, вызванные сильными штормами и ураганами, могут вызывать приливы, превышающие прогнозируемые, так что будьте осторожны!
Иллюзия луны
Иллюзия луны Доброго времени суток, студентка вводной астрономии!Поскольку вы были достаточно заинтересованы, чтобы узнать, я передайте вам следующее.Это по поводу вопроса видимого размера Луны, как она появляется на небе.
Подпись: Восход луны над Сиэтлом. Кредит Шей
Стивенс.
Первый эффект — реальный. Угловой диаметр
из
Луна пропорциональна отношению физического диаметра Луны
(3476
км) на расстояние от Земли (около 384 400 км от Земли
центр
в среднем). Используя приближение малых углов, этот угловой диаметр
при измерении от центра Земли получается около 0.518
градусы
(31,1 угловых минут; потребуется небольшая поправка, чтобы учесть
в
факт, что наблюдатель находится где-то на поверхности Земли). Тем не мение,
центр Луны может находиться на расстоянии 406600 км и почти
356.600 км
из
центр Земли 1 .
Эти угловые диаметры составляют 0,490 градуса (29,4 угл.
минут) и 0,558 градуса (33,5 угловых минуты), как измерено там.
Этот
разница в угловом диаметре примерно 4.1 угловая минута (около 13%
из
средний угловой размер Луны) заметен
человеческому глазу. Таким образом, некоторые полные луны кажутся больше, потому что они охватывают
больший угловой диаметр в небе (Луна оказывается ближе к
Земля).
Подпись:
любезно предоставлено Earth Science Picture
дня; расстояния и угловые диаметры измеряются на
наблюдатель, а не в центре Земли. Исходный веб-сайт
можно найти здесь.
Но это явление видимого размера Луны — это нечто большее, чем это …
Второй эффект иллюзорен. Для разнообразие причин, связанных с тем, как человеческий глаз и мозг работают вместе, человеческий мозг интерпретирует полнолуние, лежащее у горизонта, как появление больше, чем когда он находится высоко в небе, вдали от горизонта. Ты жестяная банка проверьте на себе, что угловой диаметр Луны точно такой же возле горизонта, когда он находится высоко в небе, удерживая объект на расстоянии вытянутой руки, угловой размер которого совпадает с угловым размером Луна (см. также верхнее фото).Вы можете пойти сюда, здесь, здесь и здесь для дополнительная информация о это иллюзия — психофизиологические объяснения все еще спорный! НАСА есть веб-страница с подробным описанием проблемы и несколькими ссылками для дополнительной информации. Та же иллюзия применима к восходу или заходу Солнце.
Теперь иногда эти эффекты могут работать вместе, чтобы
производить
«действительно большая Луна», так как она находится недалеко от горизонта. Восход (или заход)
полная Луна, которая находится в перигее (ближайшем приближении к Земле), будет
действительно
кажутся очень большими на горизонте.Часть эффекта
настоящий,
часть — это иллюзия.
Профессор Користа
1 Примечание что эти крайности не обнаруживаются в пределах одной лунной орбиты (или месяца). Более типичные значения перигея и апогея для одной лунной фазы цикл (или лунная орбита) составляют 363 100 км и 405 700 км. Кроме того, время перигея и апогеи равномерно распределяются между лунными фазами во времени — они не всегда случаются около полнолуния.
Земная Луна | Обсерватория Лас-Кумбрес
Земля — первая планета от Солнца, у которой есть луна. Несмотря на то, что Луна является ближайшим соседом Земли, она сильно отличается от Земли. У него нет атмосферы, а возраст поверхности — миллиарды лет. Темные области на изображении ниже называются мария. Это регионы, которые в прошлом подвергались ударам крупных астероидов, из-за которых расплавленная порода из-под коры Луны просачивалась наружу. У Луны почти нет магнитного поля, хотя скальные породы, изученные на Луне, показывают, что в прошлом у Луны, вероятно, было небольшое, но более сильное магнитное поле, чем сейчас.
| Ящик для фактов о Луне | |
|---|---|
| Среднее расстояние от Земли (от центра до центра) | 384 400 км = 238 900 миль |
| Средняя орбитальная скорость | 3680 км / ч |
| Диаметр | 3476 км = 2160 миль |
| Масса | 7. 3 |
| Скорость побега | 2.4 км / с |
| Поверхностная гравитация (Земля = 1) | 0.17 |
| Средняя температура поверхности | День: 130 ° C = 266 ° F = 403 K |
| Ночь: -180 ° C = -292 ° F = 93 K | |
| Атмосфера | Почти ничего |
Внешний вид Луны
Луна намного меньше Земли с диаметром около 3476 км или 2160 миль.Это примерно 384 000 км или 238 900 миль от Земли.
Поверхность Луны покрыта кратерами, потому что на Луне нет атмосферы, защищающей ее от приближающихся астероидов и обломков, и у нее нет тектоники плит, которая могла бы сместить поверхность и вызвать исчезновение кратеров со временем.
Камни, принесенные на Землю с Луны, имеют возраст от 3 до 4 миллиардов лет. Все они являются вулканическими породами и, скорее всего, образовались, когда Луна расплавилась, и, в отличие от горных пород на Земле, абсолютно не содержат воды.
Внутренняя часть Луны
Луна имеет кору, верхнюю и нижнюю мантию и богатое железом ядро в центре. Средняя толщина коры составляет около 60 км на стороне, обращенной к Земле, и около 100 км на обратной стороне Луны.
История Луны
Наиболее широко принятая теория создания Луны называется теорией столкновительного выброса или гипотезой гигантского удара. Эта теория заключается в том, что когда Земля формировалась, в нее врезался большой объект размером с Марс, в результате чего была выброшена большая масса.Эта масса стала нашей Луной.
Фазы Луны
Луна проходит через фазы каждый месяц, когда различные участки поверхности Луны кажутся яркими. Это потому, что, когда Луна вращается вокруг Земли, одна сторона Луны всегда обращена к Солнцу. По орбите Луны мы видим Луну в разных положениях, и в этих разных положениях мы видим разное количество поверхности, освещенной Солнцем.
Кредит: Эта диаграмма основана на аналогичной диаграмме
Фаза Луны зависит от положения Луны на орбите вокруг Земли.Эта диаграмма смотрит на Землю с севера. Вращение Земли и орбита Луны здесь против часовой стрелки, а солнечный свет входит справа. Время, отмеченное на Земле, показывает местное время в различных точках Земли. Эта диаграмма показывает, например, что полная луна всегда будет восходить на закате, а убывающий полумесяц находится высоко над головой около 9:00 по местному времени.
Мы всегда видим одно и то же лицо Луны, потому что она находится на синхронной орбите с Землей.Каждый раз, когда он вращается вокруг Земли, он один раз вращается вокруг своей оси. В результате он остается лицом к Земле.
Затмения
Лунные затмения:
Когда Луна вращается вокруг Земли, она иногда уходит в тень Земли. Это происходит всего несколько раз в год, потому что орбита Луны вокруг Земли наклонена под углом 5 ° к плоскости орбиты Земли вокруг Солнца. Чтобы Луна могла перейти в тень Земли, она должна находиться в положении полной луны.В среднем два или три раза в год Луна оказывается в точке не намного выше или ниже плоскости орбиты Земли во время полнолуния, и с Земли можно наблюдать лунное затмение. Большую часть времени, когда Луна находится в положении полной луны, она находится либо выше, либо ниже плоскости орбиты Земли и не входит в тень Земли.
Земля отбрасывает две тени, называемые умброй и полутенью. Туман — это полностью темная область, где полностью блокируется свет от Солнца. Полутень — это область, где много, но не весь свет, исходящий от Солнца, блокируется.
Есть три основных типа затмений. Лунное затмение видно во всех частях Земли, где во время затмения наступила ночь. Иногда Луна проходит только через полутень. Это называется полутеневым затмением, и Луна не кажется намного более тусклой, чем обычно. Эти затмения не очень заметны. Иногда Луна попадает в полутень и частично в тень. Такое затмение называется частичным. А иногда Луна проходит через тень и кажется, что она почти полностью темнеет.Это называется полным затмением. Во время полного затмения Луна будет казаться слегка красной, потому что часть солнечного света проходит через атмосферу Земли и достигает Луны.
Solar Eclipses:
Солнечное затмение происходит, когда Луна блокирует попадание солнечного света на часть Земли. Солнечное затмение может произойти только тогда, когда Луна находится в положении новолуния, и наблюдатели могут наблюдать только в течение нескольких мгновений на небольшой полосе поверхности Земли, называемой путем тотальности. За пределами пути тотальности находится большая область, где можно наблюдать частичное солнечное затмение.
Обратите внимание: очень важно использовать специальный фильтр, одобренный для наблюдения за солнцем, при наблюдении любого типа солнечного затмения. В противном случае может произойти необратимое повреждение глаз или слепота.
Исследование Луны
В период с 20 июля 1969 года по декабрь 1972 года было совершено 6 пилотируемых высадок на Луну. Лунные миссии начались в 1959 году с беспилотных лунных посадочных и орбитальных аппаратов. С 1972 года на Луну было отправлено много беспилотных и орбитальных аппаратов.
Приливы выше, когда луна находится прямо над головой?
На этом снимке, полученном НАСА с миссии «Аполлон-8», видна Земля над горизонтом Луны.Хотя Луна и Солнце вызывают приливы на нашей планете, гравитационное притяжение этих небесных тел не определяет, когда происходят приливы или отливы.
Приливы берут начало в океане и продвигаются к береговой линии, где они выглядят как регулярные подъемы и спады морской поверхности. Благодаря открытию сэра Исаака Ньютона в 1687 году мы знаем, что приливы — это очень долгопериодические волны, которые перемещаются через океан в ответ на силы, действующие со стороны Луны и Солнца. Однако эти гравитационные силы не контролируют, когда происходят приливы или отливы. Другие силы, более региональные, чем луна или солнце, контролируют приливы. Многие из них связаны с географией и формой Земли.
Форма нашей планеты во многом связана с различиями в гравитационном притяжении в разных местах. Если бы Земля была настоящей сферой, покрытой океаном постоянной глубины, тогда было бы верно, что событие прилива произошло бы в месте с Луной над головой. Приливная «выпуклость» могла бы перемещаться вокруг Земли вместе с Луной, но это не относится к нашей планете.Земля не является настоящей сферой, но немного выпирает на экваторе. Он также испещрен большими массивами суши (континентами). Области, где поверхность Земли выше, например горы, имеют более сильную гравитационную силу, чем места с более низкой поверхностью, такие как долины или пещеры. При этом глубина Мирового океана сильно различается. Все эти факторы влияют на размах приливов и отливов.
Еще одна вещь, которую следует учитывать при размышлениях о приливах, — это измерение времени.Есть запаздывания во времени, когда наблюдатель переживает прилив или отлив, и запаздывание варьируется от одного места к другому. Например, восходящий наклон дна океана, приближающийся к востоку США (известный как континентальный подъем, континентальный склон и континентальный шельф), замедляет приливную «выпуклость» или «волну» воды. В некоторых частях мира задержка может составлять часы или даже почти целый день. Подумайте о волне или выпуклости, которые вы видите, когда бросаете камень в пруд. Волна распространяется по кольцу.Если в пруду есть дерево или другое препятствие, кольцо волн будет двигаться и обволакивать его. То же самое и с приливами.
Центр оперативной океанографической продукции и услуг NOAA использует современное акустическое и электронное оборудование для измерения и мониторинга приливов и отливов у наших берегов. NOAA имеет станции наблюдения за водой в более чем 3000 местах по всей территории США, чтобы наблюдать за уровнем воды и составлять прогнозы приливов и отливов.
Естественное колебание Луны изменяет приливы на Земле.С изменением климата это плохие новости.
Согласно исследованию НАСА, изменение естественного лунного цикла в сочетании с повышением уровня моря в результате изменения климата приведет к быстрому и «резкому» увеличению наводнений вдоль побережья США к середине 2030-х годов.
Исследование, опубликованное в прошлом месяце в журнале Nature Climate Change, показало, что изменения в ближайшие десятилетия угла орбиты Луны и ее выравнивания с Землей и Солнцем усилят эффекты повышения уровня моря, что приведет к резкое усиление паводков в прибрежных районах.
Полученные результаты добавляют срочности решению проблемы повышения уровня моря во многих городах Атлантического океана и побережья Мексиканского залива, где наводнения во время прилива уже являются проблемой. Но в исследовании также подчеркивается, как наводнение может стать широко распространенным почти для всех прибрежных сообществ страны к середине следующего десятилетия.
«Это момент, когда все начнет быстро меняться», — сказал Филип Томпсон, доцент кафедры океанографии Гавайского университета в Маноа и ведущий автор исследования.«Когда мы думаем о том, когда нам нужно улучшить и подготовить наши дренажные системы и инфраструктуру, это дает нам целевую точку».
Волна наводнения во время прилива будет частично вызвана естественным «колебанием» Луны, когда она вращается вокруг Земли. Наклон Луны меняется в течение 18,6-летнего цикла, и это движение влияет на приливы и отливы на Земле.
В течение половины цикла регулярные ежедневные приливы на планете подавляются, по существу противодействуя эффекту повышения уровня моря.В оставшейся части цикла колебание Луны усиливает эффект повышения уровня моря.
«Это не меняет силы приливных сил или гравитационных сил Луны, но имеет тенденцию увеличивать диапазон между самым высоким и самым низким приливами дня», — сказал Томпсон. «Другими словами, он имеет тенденцию делать самые высокие приливы еще выше, а самые низкие — еще ниже».
К середине 2030-х годов лунный цикл будет установлен, чтобы снова усилить земные приливы. Исследователи обнаружили, что в сочетании с повышением уровня моря из-за изменения климата совокупным результатом является значительное увеличение паводков во время прилива.
Изменение климата способствует повышению уровня моря, поскольку вода в океане расширяется по мере того, как она нагревается, а более высокие температуры вызывают таяние наземных льдов, таких как ледники и ледяные щиты. Именно на фоне повышения уровня моря изменения земных приливов могут иметь наиболее разрушительный эффект.
«Если у вас есть вода в ванне, и высота воды меняется со временем, это повышение уровня моря», — сказал соавтор исследования Гэри Митчум, заместитель декана Колледжа морских наук Университета Южной Флориды.«Если вдобавок к этому вы положите руку и начнете смахивать ее взад и вперед, так что волны разливаются по стенке ванны, это и есть приливы. Приливы и повышение уровня моря разные, но они складываются».
Исследователи обнаружили, что с середины 2030-х годов до следующего десятилетия изменяющийся лунный цикл вызовет кластеры наводнений в прибрежных сообществах. В Санкт-Петербурге, Флорида, например, прогнозируется увеличение паводков с шести или семи случаев в год до 10 раз в течение чуть более десяти лет.
Это усиление наводнений может иметь значительные экономические последствия, помимо нарушения повседневной жизни, особенно потому, что наводнения во время прилива могут быть сгруппированы вместе на основе сезонных циклов.
«В некоторых случаях наводнения могут происходить до 20 раз в месяц или почти ежедневно», — сказал Бенджамин Хамлингтон, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА и соавтор исследования. «Если вы занимаетесь этим целый месяц, это начинает влиять на жизнь по-другому.«
Наводнение во время прилива иногда называют« неприятным наводнением »или« наводнением в солнечный день », но Митчум сказал, что эти термины могут вводить в заблуждение, потому что они часто преуменьшают серьезность.
« Они звучат как неважные, и хотя каждое событие может быть незначительным само по себе, это смерть от тысячи порезов », — сказал он.
Томас Валь, доцент кафедры гражданского, экологического и строительного проектирования Университета Центральной Флориды, который не участвовал Вместе с исследованием говорится, что отчет должен стать тревожным сигналом для прибрежных сообществ.
«Это показывает нам, что мы находимся в точке, где нам нужно принять некоторые решения, если мы собираемся подготовиться к 2030-м годам», — сказал он.
Полученные данные также обеспечивают реалистичный график для градостроителей, чтобы повысить устойчивость регионов, которые будут все больше пострадать от наводнений во время прилива.
«Это помогает пролить свет на временные рамки, в которых мы работаем», — сказал Валь. «Зная, сколько времени может пройти от понимания того, что делать, до того, как что-то будет реализовано, 10 лет — это не так уж и много.»
Самостоятельное измерение расстояния до Луны
[/ caption]
Когда расстояние от Земли до Луны приближается, обычная цифра составляет 402 336 км (или 250 000 миль). Но задумывались ли вы, как астрономы получили эту цифру? И насколько он точен на самом деле? Есть несколько способов измерить расстояние до Луны, не требующих лазеров или каких-либо инструментов. Все, что вам нужно, это ваши глаза, чистое небо и кто-то еще, готовый простоять с вами всю ночь на улице.
Есть два способа самостоятельно измерить расстояние от Земли до Луны: используя лунное затмение и используя параллакс. Давайте сначала посмотрим на затмения.
Фазы лунного затмения. Фото: Кейт Бернс для НАСА / JPLДревние греки использовали лунные затмения — явления, когда Земля проходит непосредственно между Солнцем и Луной — для определения расстояния от Земли до ее спутника. Это простой вопрос отслеживания и определения времени, за которое тень Земли пересекает Луну.
Начните с немногих известных. Мы знаем, как и древние греки, что Луна движется вокруг Земли с постоянной скоростью — около 29 дней за один оборот. Диаметр Земли, как известно, составляет около 12875 км или 8000 миль. Отслеживая движение земной тени по Луне, греческие астрономы обнаружили, что тень Земли была примерно в 2,5 раза больше видимого размера Луны и длилась примерно три раза. часов от первых до последних признаков тени.
Исходя из этих измерений, простая геометрия позволила Аристарху (ок.270 г. до н.э.), чтобы определить, что Луна находится на расстоянии около 60 радиусов Земли (около 386 243 км или 240 000 миль). Это довольно близко к принятой в настоящее время цифре 60,3 радиуса.
Вы можете следовать методу Аристарха у себя на заднем дворе, если хорошо видите лунное затмение. Отслеживайте движение тени Земли на Луне, рисуя изменения и рассчитывая время затмения. Используйте свои измерения, чтобы определить расстояние до Луны.
Лунный параллакс: Луна, наблюдаемая одновременно из Италии и Китая во время лунного затмения.Фото: measurethemoon.org/wordpressДля второго метода вам понадобится друг, чтобы помочь. Древние греки также знали о параллаксе, очевидном изменении положения объекта при взгляде с двух разных точек зрения. Вы можете испытать параллакс, держа ручку на расстоянии вытянутой руки и глядя на нее одним глазом. Когда вы переключаетесь между левым и правым глазом, перо будет двигаться вперед и назад.
То же самое можно увидеть в гигантском масштабе. Два наблюдателя в разных частях света (не менее 3200 км или 2000 миль друг от друга) увидят, что положение Луны отличается от того, где, по расчетам, она должна быть в ночном небе.
Чтобы определить расстояние от Луны до Земли, вы и ваш друг стоите на расстоянии 3200 км друг от друга и делаете снимок Луны в одно и то же время. Затем сравните свои изображения. Луна будет в другом месте, но звезды на заднем плане будут в том же месте. Ваши изображения дали вам треугольник. Вы знаете базу (расстояние между вами и вашим другом) и можете найти угол вверху (точка Луны в этом треугольнике). Простая геометрия даст вам значение расстояния до Луны.
Это может быть немного труднее, чем поиск в Интернете, но определить расстояние до Луны самостоятельно наверняка будет веселее! Если вы действительно хотите принять участие, посетите International Measure the Moon Night 10 декабря 2011 года.