brinmax

Робот «Персеверанс» прибыл на Марс искать следы инопланетной жизни

18 февраля 2021

Автор фото, NASA

В четверг вечером американское космическое агентство НАСА посадило на Марс новый ровер «Персеверанс» (англ. — непоколебимость, упорство). Посадка произошла около 20:55 по Гринвичу — почти полночь по Москве.

Переданные с борта марсохода данные о благополучной посадке были встречены в центре управления полетом вздохом облегчения и бурными аплодисментами.

Главной задачей марсохода станет поиск на Красной планете следов бактериальной жизни. Ученые уверены, что если на Марсе когда-то была жизнь, то она приходится на период от 3 до 4 млрд лет назад, когда на планете еще была вода.

«Персеверанс» стал третьим космическим аппаратом, прибывшим к Марсу за последний месяц: ранее на его орбиту вышли роботы ОАЭ и Китая. Все три миссии покинули землю в июле 2020 года.

«Это потрясающе», — сказал и. о. главы НАСА Стив Юрчик. По его словам, отправка аппарата происходила в особенно трудных условиях из-за пандемии и связанных с ней мер предосторожности, и это только увеличивает радость от успеха.

«Персеверанс» послужит скаутом для будущих марсоходов, сказал Юрчик: опыт успешной посадки упрощает задачу для следующих миссий.

«Здравствуй, мир. Мой первый взгляд на мой дом на всю жизнь», — написал аккаунт «Персеверанса» в «Твиттере», сопроводив слова кадром поверхности Марса.

Приземление на Марс было очень непростой задачей. В отличие от Луны, он обладает атмосферой, что сильно затрудняет приземление: лишь около 40% подобных миссий заканчиваются успехом.

Ракета-носитель Атлас-5 с американским марсоходом «Персеверанс» («Настойчивость» или «Упорство») стартовала с космодрома на мысе Канаверал в США 30 июля 2020 года. За полгода космический корабль преодолел расстояние от Земли до Марса почти в 500 миллионов километров.

Перед посадкой «Персеверанс» пережил «семь минут ужаса» — время перехода из верхних слоев атмосферы на поверхность Красной планеты. Для этого он сбросил скорость со второй космической (для Марса это около 20 тыс. км/ч) до скорости пешехода.

Зрители со всего мира переживали «семь минут ужаса» вместе с инженерами НАСА с помощью прямой трансляции на сайте аэрокосмического агентства.

Марсоход находится на расстоянии сотен миллионов километров от нас — а значит, передаваемые им сигналы достигают Земли почти с 10-минутной задержкой. Если бы в какой-то момент что-то пошло не по плану, оперативно скорректировать траекторию посадки было бы физически невозможно.

«Персеверанс» сел вблизи кратера Езеро. НАСА считает, что в скалах этого кратера, ширина которого достигает 50 км, могли сохраниться признаки бактериальной жизни — конечно, если она когда-то вообще существовала на Красной планете.

«Если смотреть на место посадки, кратер Езеро, глазами ученого, то очевиден исследовательский потенциал этого места, — говорит Би-би-си инженер НАСА Аллен Чен. — Например, там сохранились следы древней реки, впадавшей в кратер и вытекавшей из него. Ученые думают, что именно в этом месте нужно искать следы жизни. Но когда я сам смотрю на Езеро, я вижу там только опасность»,

К счастью, «Персеверанс» был оснащен рядом испытанных конструкторских разработок, которые позволили ему успешно приземлиться на безопасном участке поверхности Марса.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Ракета-носитель «Атлас-5» с американским марсоходом «Персеверанс» стартовала с космодрома на мысе Канаверал в США 30 июля 2020 года

Первый вертолет на Марсе?

Дизайн марсохода, как и алгоритм спуска на поверхность Красной планеты, успешно прошли «проверку боем» в 2012 году при посадке другого аппарата НАСА «Кьюриосити», севшего в кратере Гэйл. Новый робот использовал ту же парашютную технологию Skycrane («Небесный кран»), но с небольшим дополнением.

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

Миссия на Марс: в чем сложности полетов к этой планете?

Инженеры разработали новую навигационную систему Terrain-Relative, которая обеспечила еще более высокую точность приземления.

У марсохода есть камеры, автоматическая рука, бур и лазер. Но на новую модель также установили сенсоры и приборы для анализа.

Кроме того, «в утробе» марсохода находится крошечный вертолет НАСА под названием Ingenuity, весящий менее двух килограммов. В первые дни миссии он попробует сделать несколько тестовых полетов над поверхностью Марса.

Если испытания пройдут успешно, Ingenuity станет первым вертолетом, совершившим полет вне Земли. Осложнить эту задачу может чрезвычайно низкая температура в кратере Езеро — ночью столбик термометра там может опускаться до — 90 градусов по Цельсию.

Чем займется марсоход?

Спутниковые изображения кратера Езеро, куда сел аппарат, указывают на то, что когда-то там впадало в огромное озеро пересохшая ныне река.

Это одна из наиболее хорошо сохранившихся марсианских дельт, где реки формировали слои осадочных пород из принесенных каменных обломков, песка и, возможно, углеводородов органического происхождения.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Дизайн ровера «Марс 2020» основан на роботе «Кьюриосити»

Различные виды горных пород в глубине кратера, в том числе карбонаты и глина, также могли сохранить органические молекулы, которые могли бы указать на существование там жизни в далеком прошлом.

«Персеверанс» будет обследовать дно пересохшего озера, бурить скалистые породы и извлекать оттуда образцы размером со школьный кусок мела. После этого марсоход аккуратно упакует их в контейнеры, которые останутся лежать на поверхности планеты.

Заберет их другой аппарат, который планируется запустить позже. Он поднимет собранные образцы на орбиту Марса (это будет первый космический взлет с Красной планеты) и доставит на Землю.

Все это предусмотрено в рамках программы «Отправка марсианских образцов», которую НАСА осуществляет в сотрудничестве с Европейским космическим агентством.

Не первая попытка

Из-за серьезной разницы орбит миссии на Марс имеет смысл запускать только тогда, он находится поблизости от нашей планеты, что случается примерно раз в два года.

До последнего времени успешные запуски к Марсу проводили лишь США, СССР (позже — России), Индия и Европейский союз. Однако на прошлой неделе этот список пополнили еще две страны.

9 февраля — Объединенные Арабские Эмираты, которые успешно вывели на марсианскую орбиту космическую станцию «Аль-Амаль» («Надежда»). А буквально через пару дней — Китай со своей межпланетной станцией «Тяньвэнь-1». В апреле она также попытается посадить на поверхность планеты спускаемый аппарат.

В июле 2020 года к Марсу должна была отправиться и вторая совместная российско-европейская миссия «ЭкзоМарс», запуск которой планировался еще в 2018-м, но переносился уже дважды. Теперь отправление состоится не раньше 2022 года.

Похоже, в ближайшее время без внимания Марс не останется.

хроника полетов к Красной планете

В последние годы Марс чаще других планет становился героем новостных заголовков. В июле 2020 года к Красной планете с Земли отправились сразу три миссии: Объединенных Арабских Эмиратов, Китая и США, чей ровер Perseverance 18 февраля 2021 года успешно совершил посадку на Красной планете.

Чем обусловлен пристальный интерес именно к этой планете Солнечной системы? Как разворачивалась марсианская гонка, и кто ее основные участники? Почему именно летом 2020 были запущены сразу несколько миссий на Марс, и чего стоит ожидать от грядущих марсианских проектов? Рассказываем в нашем материале.

Зачем землянам Марс

Когда возникает вопрос, где еще, помимо нашей Земли, мог бы жить человек, название четвертой планеты от Солнца приходит на ум первым. И неспроста: Марс — идеальный кандидат с точки зрения доступности, подходящих условий для жизни и, в том числе, политического потенциала.

Освоение близкой Луны кажется более логичным вариантом, но ученых и колонистов-энтузиастов спутник Земли интересует намного в меньшей степени.

Луна — весьма проблематичный сосед с точки зрения постоянной колонизации. Лишенная атмосферы, она не способна в полной мере защитить колонистов от радиационных и метеоритных угроз, а коммерческий потенциал освоения Луны давно является предметом споров.

К тому же Луна исследована намного лучше, чем Марс, и удивить другие государства неожиданной миссией и новыми открытиями становится все сложнее. В том или ином виде миссии к Луне посылали США, Советский Союз, Китай, Япония, Индия, Израиль и многие европейские страны.

Луна достаточно хорошо изучена космическими агентствами многих стран

Поэтому в случае с Марсом вставить веское слово в освоении космоса куда проще. Несмотря на большое количество исследований, еще очень много остается неизведанным. В этом плане символичным является название июльской миссии Китая к Марсу: «Тяньвэнь», то есть «вопросы к небу».

Более далекие претенденты на колонизацию также не выдерживают конкуренции с Марсом. Венера, хоть и находится заметно ближе Красной Планеты, обладает куда более агрессивной средой: все аппараты смогли проработать на поверхности Венеры не более двух часов, а о нахождении на самой планете человека пока не может быть и речи.

Другие же объекты Солнечной системы с относительно приемлемыми для жизни условиями (например, спутники Юпитера) находятся намного дальше Марса.

По сравнению с другими планетами Марс — относительно «комфортная» планета, притом настолько, что вопрос о существовании марсианской жизни все еще не снят с повестки несмотря на десятилетия исследований.

Но не все так радужно. Человек не способен прожить на Марсе без специального костюма: средняя температура — около -60 °C, давление не превышает и процента от земных показателей, а ее атмосфера почти не защищает от радиации и крайне скудна кислородом.

Поверхность Марса сложно назвать дружелюбной. Снимок сделан марсоходом Curiosity

Хотя добраться к Марсу проще, чем к, например, Меркурию (хотя тот и расположен ближе), достичь Красной планеты — сложная задача.

Почти две трети всех полетов к Марсу оказывались неудачными. Даже если удастся вывести корабль на верную траекторию и поддерживать его работу в течение многомесячного полета, далеко не факт, что в конце пути аппарат окажется на орбите Марса и, тем более, на поверхности.

Также важно подгадать нужную дату запуска: лишь раз в полтора-два года Земля оказывается между Солнцем и Марсом, и именно в этот момент путь между двумя планетами минимален и занимает всего семь месяцев.

В 2020 году этот момент пришелся на июль, что и стало причиной сразу трех запусков к Марсу.

«Маринеры» против «Марсов»

В начале 1960-х космическая гонка между США и СССР была в самом разгаре. Советский Союз вырвался вперед: принципиальные с точки зрения престижа лавры первого спутника и первого человека в космосе принадлежали Москве.

Сопоставимым по своей амбициозности мог стать только пилотируемый запуск к Луне, однако разработка лунных программ могла затянуться на долгий срок (так и оказалось: американские астронавты ступили на поверхность спутника Земли лишь в 1969 году).

Соединенным Штатам небольшая, но весомая космическая победа необходима была куда раньше, однако Советский Союз и не думал отдавать первенство в космической гонке.

По этой причине обе страны с начала 1960-х ринулись покорять Красную планету. Однако с самого начала стало ясно: путешествия к Марсу не станут легким космическим круизом.

Первые попытки были предприняты СССР и почти все из них закончились плачевно. В 1960-м году с Байконура в космос должны были отправиться аппараты «Марс 1960А» и «Марс 1960Б», однако из-за аварии ракеты-носителя «Молния» миссия потерпела провал. Последующие несколько запусков также оказались неудачными.

«Марс 1960А» и «1960Б» — первые попытки человечества проложить дорогу к Красной планете

Серия неудач закончилась в 1962 году, однако и этот запуск был сопряжен с многочисленными трудностями. Старт ракеты «Молния» был запланирован до ноября 1962 года, однако планам чуть было не помешал Карибский кризис.

В момент пика противостояния между США и СССР на площадках Байконура были размещены межконтинентальные баллистические ракеты с ядерными боеголовками, а разговоры о покорении Марса сменились обсуждением ситуации вокруг Кубы.

Однако запуск все же состоялся. 1 ноября станция «Марс-1» отправилась в полет по направлению к Марсу. Аппарат смог лишь издалека приблизиться к планете: на расстоянии около 200 тысяч километров от Марса связь с аппаратом была потеряна.

В 1964 году в гонку к Марсу официально вступили США с запуском зонда «Маринер-4». Он смог подлететь к цели на рекордное расстояние в 9 тысяч 846 километров и переслал на Землю первые в истории снимки планеты.

Один из первых снимков Марса, снятый аппаратом «Маринер-4»

Человечество ожидало этих фотографий с нетерпением. Мировая культура и некоторые представители научного сообщества слишком долго спекулировали о том, что ждет нас на таинственной четвертой планете.

Ученые видели в своих телескопах длинные ирригационные каналы (позже было доказано, что это оптическая иллюзия), а сюжет романа Герберта Уэллса о вторжении марсиан «Война миров» не на шутку беспокоил многих землян.

Реальность оказалась куда прозаичнее. Изображения безжизненной и пустынной поверхности Марса многих могли разочаровать, однако первые фотографии далекого небесного тела стали важной вехой в изучении планеты.

Следующим успешным «Маринером» стал девятый аппарат из этой серии, в 1971 ставший первым искусственным спутником Марса.

В течение года он исследовал планету и два ее спутника — Деймос и Фобос.

Запуск «Маринера-9»

В 1971-м году, который стал успешным для марсианских миссий, от череды неудач смог оправиться и Советский Союз. «Марс-2» впервые достиг поверхности планеты, правда, не совсем так, как планировалось: аппарат, на борту которого находился советский вымпел, разбился о поверхность.

«Марсу-3» повезло чуть больше: он совершил успешную посадку и даже начал работу. Правда, долго работать ему не пришлось: спустя 14 секунд пылевая буря накрыла марсоход, из-за чего связь с ним была потеряна.

В 1975 году НАСА доверило дело «Маринеров» двум автоматическим станциям: «Викинг-1» и «Викинг-2». Во многом благодаря фотографиям, полученным многострадальными «Маринерами», история «Викингов» оказалась куда более успешной.

Аппараты стали первыми выходцами с Земли, которые в течение долгого срока функционировали на Красной планете. Не менее важной стали и орбитальные части «Викингов», которые провели гигантскую работу по запечатлению Марса на снимках. Всего в рамках программы на Землю поступило свыше пятидесяти тысяч фото планеты, многие из которых все еще имеют большую исследовательскую ценность.

Ровно через семь лет после высадки первого человека на Луну, был сделан первый в истории снимок с поверхности Марса. Фотография была сделана автоматической марсианской станцией «Викинг-1» через несколько минут после приземления. В углу можно заметить посадочную опору аппарата.

Успех программы «Аполлон» (в ходе которой состоялся пилотируемый полет на Луну) вселил уверенность в руководство США, что первенство в космической гонке теперь вне угрозы. В результате финансирование НАСА было заметно сокращено, а многие амбициозные проекты — в том числе пилотируемый полет к Марсу — были сняты с разработки.

Эпоха марсоходов

Лишь спустя десятилетие человек решил вернуться на Марс. И начал, как это уже стало привычным для Марса, с неудач.

В 1988 году Советский Союз послал к марсианскому спутнику Фобос два одноименных аппарата.

Связь с первым была потеряна еще на пути к спутнику, а второму все же удалось сделать снимки Фобоса. Правда одна из основных задач миссии — совершить на нем посадку — была не выполнена.

Удача не сопутствовала и НАСА, которые в начале 90-х также решили вернуться к марсианской теме. К планете был запущен аппарат «Марс Обсервер» («Наблюдатель за Марсом»), который, исходя из своего названия, должен был детально изучать Марс с орбиты в течение нескольких лет. Однако на орбиту он так и не вышел.

Неудачный старт подтолкнул НАСА к тому, чтобы пересмотреть подход к освоению Марса. Была принята новая программа по изучению планеты (MEP — Mars Exploration Program), а детали полета «Обсервера» легли в основу одной из самых успешных миссий в истории освоения Красной планеты.

В рамках новой программы на Марс был отправлен Mars Global Surveyor — беспилотная исследовательская станция. В рамках MEP кардинально поменялся подход НАСА: теперь исследователей интересовали вопросы наличия воды, жизни на Марсе и возможность его дальнейшей колонизации.

Станция Mars Global Surveyor

Surveyor собрал огромное количество данных, материалов, фотографий и проб, проработав в несколько раз дольше, чем рассчитывали операторы на Земле.

Российскому аппарату «Марс-8», запущенному неделю после Surveyor, повезло куда меньше. Аппарат не удалось вывести на нужную траекторию и он был потерян, сойдя с околоземной орбиты.

В 1997 году на поверхность Красной планеты опустился марсоход. В рамках проекта Pathfinder («Первопроходец») на Марс был отправлен ровер Sojourner. Его название (в буквальном переводе — «временный житель») отсылает к имени Соджорнер Трут — американской феминистки, боровшейся за права афроамериканок.

Первому американскому марсоходу повезло куда больше, чем его советскому предшественнику в 1971 году. Суммарно Sojourner проехал по поверхности сотню метров и вышел из строя спустя три месяца.

Марсоход Sojourner

В 1998 году состоялся первый полет к Марсу, проведенный не американскими или российско-советскими инженерами. Японский зонд Nozomi успешно стартовал с Земли и, хоть и с опозданием, но достиг Марса через пять лет. Увы, Марс оказался неприветлив и для японских инженеров: у самой орбиты зонд пролетел мимо и улетел в космос.

Чуть более удачная участь ждала европейских исследователей. В 2003 году космический аппарат Mars Express оказался на марсианской орбите, где он и находится по сей день. Ниже орбиты инициаторам миссии опустится не удалось: британский зонд разбился при падении.

Тем временем марсианские роверы продолжали искать воду и жизнь на Марсе. Проекты Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность») успешно исследовали поверхность планеты, хоть с весьма разным сроком работы. Spirit застрял в мягком грунте в 2011 году, а Opportunity оказался намного живучее и закончил работу лишь в 2019 году. Одно из главных открытий марсохода — доказательство водной активности на Марсе в прошлом.

Первое цветное фото поверхности Марса, снятое марсоходом Spirit

В 2014 список стран, чьи корабли достигли Красной планеты, пополнился Индией, отправившей в космос аппарат «Мангальян».

Россия, тем временем, отдала марсианскую поверхность на откуп американским коллегам и продолжила попытки достичь Фобоса. Увы, снова неудачно: амбициозный проект «Фобос-Грунт» должен был впервые в истории принести на Землю образцы грунты с подобного небесного объекта, однако не смог покинуть земную орбиту.

Примерно в то же время с Земли стартовала американская ракета, на борту которой находился ровер Curiosity («Любознательность»). Представляющий собой фактически лабораторию на колесах, марсоход по сей день активно занимается бурением марсианской породы, радует землян многочисленными селфи и отправляет огромное количество информации о Марсе.

Одно из многочисленных селфи марсохода Curiosity

В 2018 году компанию роверу составил аппарат Insight, который занимается немного другими задачами. Два его основных инструмента — сейсмометр для изучения тектонической и метеоритной активности, а также бур, способный пробурить скважину глубиной до пяти метров.

«Настойчивость» на смену «Любознательности»

Хотя за последние десять лет разговоры о Марсе не прекращались, сейчас Красная планета стала популярной как никогда.

30 июля 2020 НАСА отправило к Марсу новый ровер, который достиг поверхности Красной планеты 18 февраля 2021. Ему было дано имя Perseverance («Настойчивость»), которое было выбрано из 28 тысяч заявок, отправленных американскими школьниками.

Марсоход Perseverance

Новый марсоход очень напоминает своего легендарного предшественника. Как и Curiosity, Perseverance обладает множеством спектрометров различных видов, а также видоизмененной системой для бурения и хранения образцов грунта.

Данная система марсоходу явно пригодится. Он является частью амбициозного проекта, который некогда пытался реализовать Советский Союз, цель которого — доставить на Землю образцы марсианских пород. Правда, в скором времени ждать частицу Красной планете на Земле не стоит: проект может затянуться больше, чем на десятилетие.​

Промо-видео НАСА к миссии Mars 2020

Ровер также попытается приблизить человечество к одному из главных вопросов о Марсе: возможна ли на планете жизнь. В НАСА отмечают: марсоход будет «следовать за водой». Он высадится в кратере Джезеро, где находятся остатки бывших водоемов, и попытается найти признаки древней марсианской жизни той эпохи, когда на Марсе была вода.

Незадолго до запуска Perseverance к Марсу отправилась и межпланетная станция Al Amal, которая также успешно достигла орбиты планеты. Аппарат попытается оправдать свое название — «Надежда», став таковой для космических амбиций арабских стран. Запущенный Объединенными Арабскими Эмиратами, он стал первым марсианским исследовательским аппаратом, созданным страной арабского мира.

Аппарат Al Amal, запущенный Объединенными Арабскими Эмиратами

Пока в планах «Надежды» — исследование атмосферы Красной планеты, задачи другого марсианского дебютанта — китайского зонда «Тяньвэнь-1» — более близки к американским проектам. Аппарат «Вопросы к небу», также запущенный в июле 2020, соберет образцы грунта и попробует найти на Марсе признаки жизни.

Июльские запуски — лишь часть масштабных проектов, которые были запланированы на 2020-е годы.

В 2024 Индия планирует запустить вслед своему прошлому орбитальному спутнику аппарат «Мангальян-2», который — возможно — будет оснащен первым индийским марсоходом.

Россия планирует вместе с европейскими коллегами продолжить проект ExoMars, который предусматривает доставку на планету спускаемого модуля, посадочной платформы «Казачок» и автономного марсохода. Россия также не оставляет надежд покорить спутники Марса — после провала миссии «Фобос-Грунт» в 2011 году Россия намерена повторить попытку в 2024 году.

Фобос — один из двух спутников Марса. Давняя цель советских и российских инженеров-конструкторов

Определенной вехой для американской космонавтики стал запуск программы «Артемида». Ее задача: вернуть человека на Луну и таким образом заложить фундамент для будущих пилотируемых полетов на Марс. Инженеры НАСА оценивают, что человек сможет ступить на поверхность четвертой от Солнца планеты не ранее 2030-го года.

Пока НАСА думает, каким образом человек сможет ступить на марсианскую поверхность, Илон Маск уже рассуждает о том, как отправить на Марс несколько сотен колонистов.

Корабль Starship, по задумке Маска, в будущем может стать частью амбициозной межпланетной транспортной системы. Как надеется предприниматель, корабль за один рейс сможет перевозить до ста человек на Красную планету, что сможет положить начало постоянной колонии на Марсе.

Разработка Starship еще не закончена, и далеко не все тесты проходят удачно. Однако несмотря на амбициозность задачи Илона Маска, многие проекты SpaceX показали, что даже самые фантастические идеи могут быть воплощены в жизнь. И вполне возможно, что через несколько десятилетий человек сможет назвать себя полноправным жителем марсианской колонии.

Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах — Конвенции и соглашения — Декларации, конвенции, соглашения и другие правовые материалы

Соглашение о деятельности государств на Луне и других небесных телах

Принято резолюцией 34/68 Генеральной Ассамблеи ООН от 5 декабря 1979 года

Государства — участники настоящего Соглашения,

отмечая успехи, достигнутые государствами в исследовании и использовании Луны и других небесных тел,

признавая, что Луна, являющаяся естественным спутником Земли, играет важную роль в исследовании космоса,

преисполненные решимости содействовать на основе равенства дальнейшему развитию сотрудничества между государствами в исследовании и использовании Луны и других небесных тел,

желая не допустить превращения Луны в район международных конфликтов,

учитывая выгоды, которые могут быть получены от разработки природных ресурсов Луны и других небесных тел,

напоминая о Договоре о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела¹, Соглашении о спасании космонавтов, возвращении космонавтов и возвращении объектов, запущенных в космическое пространство², Конвенции о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами³, и Конвенции о регистрации объектов, запускаемых в космическое пространство⁴,

принимая во внимание необходимость конкретизации и развития применительно к Луне и другим небесным телам положений этих международных документов с учетом дальнейшего прогресса в исследовании и использовании космического пространства,

согласились о нижеследующем:

Статья 1

1. Положения настоящего Соглашения, относящиеся к Луне, применяются также к другим небесным телам солнечной системы, помимо Земли, за исключением тех случаев, когда вступают в силу конкретные правовые нормы в отношении любого из этих небесных тел.

2. Для целей настоящего Соглашения ссылки на Луну включают орбиты вокруг Луны или другие траектории полета к Луне или вокруг нее.

3. Настоящее Соглашение не применяется к внеземным материалам, которые достигают поверхности Земли естественным путем.

Статья 2

Вся деятельность на Луне, включая ее исследование и использование, осуществляется в соответствии с международным правом, в частности с Уставом Организации Объединенных Наций, и с учетом Декларации о принципах международного права, касающихся дружественных отношений и сотрудничества между государствами в соответствии с Уставом Организации Объединенных Наций⁵, принятой Генеральной Ассамблеей 24 октября 1970 года, в интересах поддержания международного мира и безопасности и поощрения международного сотрудничества и взаимопонимания и с должным учетом соответствующих интересов всех других государств-участников.

Статья 3

1. Луна используется всеми государствами-участниками исключительно в мирных целях.

2. На Луне запрещается угроза силой или применение силы или любые другие враждебные действия или угроза совершения враждебных действий. Запрещается также использование Луны для совершения любых подобных действий или применения любых подобных угроз в отношении Земли, Луны, космических кораблей, персонала космических кораблей или искусственных космических объектов.

3. Государства-участники обязуются не выводить на орбиту вокруг Луны или на другую траекторию полета к Луне или вокруг нее объекты с ядерным оружием или любыми другими видами оружия массового уничтожения, а также не устанавливать и не использовать такое оружие на поверхности Луны или в ее недрах.

4. Запрещается создание на Луне военных баз, сооружений и укреплений, испытание любых типов оружия и проведение военных маневров. Использование военного персонала для научных исследований или каких-либо иных мирных целей не запрещается. Не запрещается также использование любого оборудования или средств, необходимых для мирного исследования и использования Луны.

Статья 4

1. Исследование и использование Луны является достоянием всего человечества и осуществляется на благо и в интересах всех стран, независимо от степени их экономического или научного развития. При этом должное внимание уделяется интересам нынешних и будущих поколений, а также необходимости содействовать повышению уровня жизни и улучшению условий экономического и социального прогресса и развития в соответствии с Уставом Организации Объединенных Наций.

2. Государства-участники во всей своей деятельности, связанной с исследованием и использованием Луны, руководствуются принципом сотрудничества и взаимопомощи. Международное сотрудничество в соответствии с настоящим Соглашением должно быть как можно более широким и может осуществляться на многосторонней основе, на двусторонней основе или через международные межправительственные организации.

Статья 5

1. Государства-участники информируют в максимально возможной и практически осуществимой степени Генерального секретаря Организации Объединенных Наций, а также общественность и международное научное сообщество о своей деятельности, связанной с исследованием и использованием Луны. Как можно скорее после запуска в отношении каждой экспедиции на Луну сообщаются сведения о времени, целях, местах проведения, параметрах орбиты и продолжительности, а информация о результатах проведения каждой экспедиции, включая научные результаты, представляется после ее завершения. В том случае, если экспедиция продолжается более шестидесяти дней, информация о ходе этой экспедиции, включая любые научные результаты, представляется периодически через каждые тридцать дней. В отношении экспедиций, продолжающихся более шести месяцев, необходимо впоследствии сообщать только существенно важные дополнения к такой информации.

2. Если государству-участнику становится известно, что другое государство-участник планирует одновременное проведение деятельности в одном и том же районе или на одной и той же орбите вокруг Луны, траектории полета к Луне или вокруг нее, оно незамедлительно информирует другое государство о времени и планах проведения своей деятельности.

3. При осуществлении деятельности в соответствии с настоящим Соглашением государства-участники незамедлительно информируют Генерального секретаря, а также общественность и международное научное сообщество о любых установленных ими явлениях в космическом пространстве, включая Луну, которые могли бы создавать угрозу для жизни или здоровья человека, а также о признаках любого вида органической жизни.

Статья 6

1. На Луне провозглашается свобода научных исследований, проводимых всеми государствами-участниками, без какой бы то ни было дискриминации, на основе равенства и в соответствии с международным правом.

2. При проведении научных исследований в соответствии с положениями настоящего Соглашения государства-участники имеют право собирать на Луне образцы минеральных и других веществ и вывозить их с Луны. Такие образцы остаются в распоряжении тех государств-участников, которые обеспечили их сбор, и могут использоваться ими для научных целей. Государства-участники принимают во внимание желательность предоставления части таких образцов в распоряжение других заинтересованных государств-участников и международного научного сообщества для проведения научных исследований. При проведении научных исследований государства-участники могут также использовать минеральные и другие вещества Луны для поддержания жизнедеятельности своих экспедиций в необходимых для этой цели количествах.

3. Государства-участники признают желательным проведение в максимально возможной и практически осуществимой степени обмена научным и другим персоналом между экспедициями на Луну или сооружениями на ней.

Статья 7

1. Осуществляя исследование и использование Луны, государства-участники принимают меры для предотвращения нарушения сформировавшегося равновесия ее среды вследствие внесения неблагоприятных изменений в эту среду, ее вредоносного загрязнения вследствие доставки посторонних для этой среды веществ или каким-либо иным путем. Государства-участники принимают также меры во избежание внесения неблагоприятных изменений в окружающую среду Земли вследствие доставки внеземного вещества или каким-либо иным путем.

2. Государства-участники информируют Генерального секретаря Организации Объединенных Наций о мерах, принимаемых ими в соответствии с пунктом 1 настоящей статьи, а также в максимально возможной степени заблаговременно уведомляют его о всех случаях размещения ими радиоактивных материалов на Луне и о целях такого размещения.

3. Государства-участники направляют другим государствам-участникам и Генеральному секретарю уведомление относительно районов Луны, представляющих особый научный интерес, с тем чтобы без ущерба для прав других государств-участников можно было рассмотреть вопрос об объявлении их международными научными заповедниками, в отношении которых должны быть согласованы специальные защитные меры, в консультации с компетентными органами Организации Объединенных Наций.

Статья 8

1. Государства-участники могут осуществлять свою деятельность по исследованию и использованию Луны в любом месте ее поверхности или недр при условии соблюдения положений настоящего Соглашения.

2. В этих целях государства-участники могут, в частности:

a) осуществлять посадку своих космических объектов на Луну и их запуск с Луны;

b) размещать свой персонал, космические аппараты, оборудование, установки, станции и сооружения в любом месте поверхности Луны или ее недр.

Персонал, космические аппараты, оборудование, установки, станции и сооружения могут свободно передвигаться или быть перемещены на поверхности Луны или в ее недрах.

3. Действия государств-участников в соответствии с пунктами 1 и 2 настоящей статьи не должны создавать помех для деятельности, осуществляемой на Луне другими государствами-участниками. В случае возникновения таких помех заинтересованные государства-участники проводят консультации в соответствии с пунктами 2 и 3 статьи 15 настоящего Соглашения.

Статья 9

1. Государства-участники могут создавать на Луне обитаемые и необитаемые станции. Государство-участник, создающее станцию, использует только такую площадь, которая необходима для обеспечения потребностей этой станции, и немедленно информирует Генерального секретаря Организации Объединенных Наций о месторасположении и целях этой станции. В дальнейшем с интервалами в один год это государство информирует Генерального секретаря также о том, продолжается ли использование этой станции и изменились ли ее цели.

2. Станции располагаются таким образом, чтобы не препятствовать свободному доступу персонала, аппаратов и оборудования других государств-участников, осуществляющих деятельность на Луне, во все районы Луны в соответствии с положениями настоящего Соглашения или статьи 1 Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела¹.

Статья 10

1. Государства-участники принимают все возможные меры для охраны жизни и здоровья лиц, находящихся на Луне. В этих целях они будут рассматривать любого человека, находящегося на Луне, как космонавта в смысле статьи V Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела¹, а также как члена экипажа космического корабля в смысле Соглашения о спасании космонавтов, возвращении космонавтов и возвращении объектов, запущенных в космическое пространство².

2. Государства-участники предоставляют терпящим бедствие лицам, находящимся на Луне, право укрытия на своих станциях, сооружениях, аппаратах и других установках.

Статья 11

1. Луна и ее природные ресурсы являются общим наследием человечества, что находит свое выражение в положениях настоящего Соглашения и, в частности, и пункте 5 настоящей статьи.

2. Луна не подлежит национальному присвоению ни путем провозглашения на нее суверенитета, ни путем использования или оккупации, ни любыми другими средствами.

3. Поверхность или недра Луны, а также участки ее поверхности или недр или природные ресурсы там, где они находятся, не могут быть собственностью какого-либо государства, международной межправительственной или неправительственной организации, национальной организации или неправительственного учреждения или любого физического лица. Размещение на поверхности Луны или в ее недрах персонала, космических аппаратов, оборудования, установок, станций и сооружений, включая конструкции, неразрывно связанные с ее поверхностью или недрами, не создает права собственности на поверхность или недра Луны или их участки. Вышеизложенные положения не наносят ущерба международному режиму, упомянутому в пункте 5 настоящей статьи.

4. Государства-участники имеют право на исследование и использование Луны без какой бы то ни было дискриминации на основе равенства и в соответствии с международным правом и положениями настоящего Соглашения.

5. Государства-участники настоящим обязуются установить международный режим, включая соответствующие процедуры, для регулирования эксплуатации природных ресурсов Луны, когда будет очевидно, что такая эксплуатация станет возможной в ближайшее время. Это положение осуществляется в соответствии со статьей 18 настоящего Соглашения.

6. В целях содействия установлению международного режима, упомянутого в пункте 5 настоящей статьи, государства-участники информируют Генерального секретаря Организации Объединенных Наций, а также общественность и международное научное сообщество в максимально возможной и практически осуществимой степени о любых природных ресурсах, которые они могут обнаружить на Луне.

7. Основные цели международного режима, который должен быть установлен, включают:

а) упорядоченное и безопасное освоение природных ресурсов Луны;

b) рациональное регулирование этих ресурсов;

с) расширение возможностей в деле использования этих ресурсов; и

d) справедливое распределение между всеми государствами-участниками благ, получаемых от этих ресурсов, с особым учетом интересов и нужд развивающихся стран, а также усилий тех стран, которые прямо или косвенно внесли свой вклад в исследование Луны.

8. Вся деятельность в отношении природных ресурсов Луны осуществляется таким образом, чтобы это соответствовало целям, указанным в пункте 7 данной статьи, и положениям пункта 2 статьи 6 настоящего Соглашения.

Статья 12

1. Государства-участники сохраняют юрисдикцию и контроль над своим персоналом, космическими аппаратами, оборудованием, установками, станциями и сооружениями на Луне. Права собственности на космические аппараты, оборудование, установки, станции и сооружения остаются незатронутыми во время их нахождения на Луне.

2. К аппаратам, сооружениям и оборудованию или их составным частям, обнаруженным за пределами намеченного места их расположения, применяются положения статьи 5 Соглашения о спасании космонавтов, возвращении космонавтов и возвращении объектов, запущенных в космическое пространство².

3. В чрезвычайных случаях, связанных с угрозой жизни человека, государства-участники могут использовать оборудование, аппараты, сооружения, установки или запасы других государств-участников на Луне. Уведомление о таком использовании незамедлительно направляется Генеральному секретарю Организации Объединенных Наций или заинтересованному государству-участнику.

Статья 13

Государство-участник, обнаружившее, что на Луне произошла аварийная, вынужденная или иная непреднамеренная посадка космического объекта, который не был им запущен, или падение составных частей такого объекта, незамедлительно извещает об этом государство-участника, которое осуществило запуск, и Генерального секретаря Организации Объединенных Наций.

Статья 14

1. Государства — участники настоящего Договора несут международную ответственность за национальную деятельность на Луне, независимо от того, осуществляется ли она правительственными органами или неправительственными юридическими лицами, и за обеспечение того, чтобы национальная деятельность проводилась в соответствии с положениями, содержащимися в настоящем Соглашении. Государства-участники обеспечивают, чтобы неправительственные юридические лица, находящиеся под их юрисдикцией, осуществляли деятельность на Луне только под контролем и под постоянным наблюдением соответствующего государства-участника.

2. Государства-участники признают, что в результате активизации деятельности на Луне может возникнуть необходимость в детальных соглашениях об ответственности за ущерб, причиненный на Луне, в дополнение к положениям Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела¹, и Конвенции о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами³. Любые такие соглашения вырабатываются в соответствии с процедурой, предусмотренной в статье 18 настоящего Соглашения.

Статья 15

1. Каждое государство-участник может убедиться в том, что деятельность других государств-участников по исследованию и использованию Луны осуществляется в соответствии с положениями настоящего Соглашения. В этих целях все космические аппараты, оборудование, установки, станции и сооружения на Луне открыты для других государств-участников. Эти государства-участники в разумно заблаговременные сроки сообщают о планируемом посещении, чтобы позволить провести соответствующие консультации и принять максимальные меры предосторожности для обеспечения безопасности и избежания помех для нормальных операций на установке, подлежащей посещению. В соответствии с настоящей статьей любое государство-участник может действовать самостоятельно или при полной или частичной помощи любого другого государства-участника или через посредство соответствующих международных процедур в рамках Организации Объединенных Наций и согласно Уставу.

2. Государство-участник, которое имеет основания полагать, что другое государство-участник не выполняет обязательств, возлагаемых на него настоящим Соглашением, или что другое государство-участник нарушает права, которыми первое государство пользуется в соответствии с настоящим Соглашением, может запросить проведение консультаций с этим государством-участником. Государство-участник, к которому обращен подобный запрос, незамедлительно вступает в такие консультации. В таких консультациях имеет право принять участие любое другое государство-участник, которое этого требует. Каждое государство-участник, принимающее участие в таких консультациях, стремится к взаимоприемлемому урегулированию любого спора и учитывает права и интересы всех государств-участников. Информация о результатах этих консультаций направляется Генеральному секретарю Организации Объединенных Наций, который передает полученную информацию всем заинтересованным государствам-участникам.

3. Если консультации не приводят к взаимоприемлемому урегулированию с должным учетом прав и интересов всех государств-участников, заинтересованные стороны принимают все меры для урегулирования спора другими мирными средствами по своему выбору в соответствии с обстоятельствами и характером спора. Если возникают трудности в связи с началом консультаций или если консультации не позволяют прийти к взаимоприемлемому урегулированию, любое государство-участник в целях урегулирования спора может обратиться за содействием к Генеральному секретарю, не заручаясь согласием другой стороны в споре. Государство-участник, которое не поддерживает дипломатических отношений с другим заинтересованным государством-участником, принимает участие в таких консультациях по своему усмотрению либо непосредственно, либо через другое государство-участника или Генерального секретаря, выступающих в качестве посредника.

Статья 16

В настоящем Соглашении, за исключением статей 17–21, ссылки на государства рассматриваются как относящиеся к любой международной межправительственной организации, которая осуществляет космическую деятельность, если эта организация заявляет, что она принимает на себя права и обязанности, предусмотренные настоящим Соглашением, и если большинство государств-членов этой организации являются государствами — участниками настоящего Соглашения и Договора о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела¹. Государства-члены любой такой организации, являющиеся государствами — участниками настоящего Соглашения, принимают все необходимые меры для обеспечения того, чтобы эта организация сделала заявление в соответствии с положениями настоящей статьи.

Статья 17

Любое государство — участник Соглашения может предлагать поправки к настоящему Соглашению. Поправки вступают в силу для каждого государства — участника Соглашения, принимающего эти поправки, после принятия их большинством государств — участников Соглашения, а впоследствии для каждого оставшегося государства — участника Соглашения в день принятия им этих поправок.

Статья 18

Спустя десять лет после вступления в силу настоящего Соглашения в предварительную повестку дня Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций включается вопрос о рассмотрении действия настоящего Соглашения, чтобы обсудить в свете предшествующего применения Соглашения, требует ли оно пересмотра. Однако в любое время через пять лет после вступления в силу настоящего Соглашения Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций в качестве депозитария созывает по требованию одной трети государств — участников Соглашения и с согласия большинства государств-участников конференцию государств-участников для рассмотрения действия настоящего Соглашения. Конференция по рассмотрению действия Соглашения обсудит также вопрос об осуществлении положений пункта 5 статьи 11 на основе принципа, указанного в пункте 1 этой статьи, и с учетом, в частности, любых соответствующих технических достижений.

Статья 19

1. Настоящее Соглашение будет открыто для его подписания всеми государствами в Центральных учреждениях Организации Объединенных Наций в Нью-Йорке.

2. Настоящее Соглашение подлежит ратификации подписавшими его государствами. Любое государство, которое не подпишет настоящее Соглашение до его вступления в силу в соответствии с пунктом 3 настоящей статьи, может присоединиться к нему в любое время. Ратификационные грамоты и документы о присоединении сдаются на хранение Генеральному секретарю Организации Объединенных Наций.

3. Настоящее Соглашение вступает в силу на тридцатый день после сдачи на хранение пятой ратификационной грамоты.

4. Для каждого государства, сдавшего на хранение свою ратификационную грамоту или документ о присоединении после вступления в силу настоящего Соглашения, оно вступает в силу на тридцатый день после сдачи на хранение такого документа.

5. Генеральный секретарь незамедлительно информирует все подписавшие и присоединившиеся к настоящему Соглашению государства о дате каждого подписания, дате сдачи на хранение каждой ратификационной грамоты или документа о присоединении, о дате вступления в силу настоящего Соглашения, а также о других уведомлениях.

Статья 20

Любое государство — участник настоящего Соглашения может уведомить о своем выходе из Соглашения через год после вступления его в силу путем письменного уведомления Генерального секретаря Организации Объединенных Наций. Такой выход приобретает силу по истечении одного года со дня получения этого уведомления.

Статья 21

Настоящее Соглашение, русский, английский, арабский, испанский, китайский и французский тексты которого являются равно аутентичными, будет сдано на хранение Генеральному секретарю Организации Объединенных Наций, который препроводит заверенные копии настоящего Соглашения всем государствам, подписавшим настоящее Соглашение и присоединившимся к нему.

В УДОСТОВЕРЕНИЕ ЧЕГО нижеподписавшиеся, должным образом на то уполномоченные своими соответствующими правительствами, подписали настоящее Соглашение, открытое для подписания в Нью-Йорке…⁶.

---

¹ Резолюция 2222 (XXI), приложение.

²Резолюция 2345 (XXII), приложение.

³Резолюция 2777 (XXVI), приложение.

⁴Резолюция 3235 (XXIX), приложение.

⁵Резолюция 2625 (XXV), приложение.

⁶ Соглашение было открыто для подписания 18 декабря 1979 года.

Сел на все четыре ноги

Космический аппарат «Чанъэ-5» после перехода с орбиты Земли на орбиту Луны, окололунного торможения и полета вокруг Луны 1 декабря 2020 года в 23.11 успешно прилунился в заданном районе на видимой стороне спутника Земли.

2 декабря в 22.00 зонд «Чанъэ-5» после примерно 19 часов работы на поверхности Луны завершил автоматический сбор проб лунного грунта, а также произвел упаковку и сохранение всех образцов в отсеке для хранения взлетного модуля в заданной форме.

Итак, чем отличаются посадки на Луну «Чанъэ-5», «Чанъэ-4» и «Чанъэ-3»? Какие аппараты были использованы при мягкой посадке миссии «Чанъэ-5»?

Процесс прилунения «Чанъэ-5» включает в себя такие этапы, как активное снижение скорости, ускоренное регулирование, приближение, зависание во избежание препятствий, медленный спуск и свободное падение. За столь легкой и плавной на первый взгляд посадкой кроются большая мудрость и опыт многих научных сотрудников.

24 ноября в 4.30 по пекинскому времени Китай успешно запустил лунный зонд «Чанъэ-5» с космодрома Вэньчан. Фото: «Жэньминь Жибао» онлайн / Чжоу Гоцян

По словам руководителя Китайской академии космических технологий при Китайской корпорации космической науки и техники (CASC), ответственного учреждения за разработку зонда «Чанъэ-5», процесс прилунения «Чанъэ-5» также является процессом выбора «стартовой площадки» для последующего лунного взлета аппарата. По сравнению с «Чанъэ-4» и «Чанъэ-3», к точности определения местоположения и ровности места приземления «Чанъэ-5» были предъявлены небывало высокие требования — в зоне посадки не должно быть ни слишком высоких подъемов, ни слишком глубоких ям, наклон также должен отвечать поставленной задаче. Можно сказать, что процесс посадки на Луну — это и есть поиск точки прилунения во время полета.

По словам экспертов, для успешного и точного приземления космического аппарата на поверхность Луны Китайская академия космических технологий оснастила «Чанъэ-5» режимом «грубого и тщательного обхода препятствий», который уже был использован 502-м институтом Китайской академии космических технологий в «Чанъэ-4» и «Чанъэ-3». Данный режим действует следующим образом: под управлением системы руководства, навигации и контроля (GNC) комплекс посадочного модуля со взлетным аппаратом сначала резко снижает скорость посредством торможения противовключением, затем быстро корректирует положение, фотографирует и распознает местность заранее заданной зоны посадки и обходит препятствия. На расстоянии 100 метров до достижения поверхности Луны аппарат зависает и вновь фотографирует выбранный для посадки участок, чтобы точно обойти препятствия. Далее зонд совершает наклон по направлению к месту посадки и после перемещения прямо на верхнюю сторону участка посадки начинает отвесно спускаться вниз. Во время приближения к Луне аппарат выключает двигатель и совершает мягкое прилунение благодаря демпфирующим устройствам.

Второго декабря зонд «Чанъэ-5» достиг поверхности Луны. Фото: Информационное агентство Синьхуа / Цзинь Ливана

Ключ к прилунению кроется в сохранении устойчивости. В ходе посадки комплекса посадочного модуля со встроенным взлетным аппаратом в результате столкновения с поверхностью Луны возникает относительно большая ударная нагрузка. Чтобы гарантировать, что зонд не опрокинется и не утонет, аппарату требуются соответствующие буферные устройства. Это одна из технических задач, которую научным сотрудникам необходимо было решить для успешной посадки зонда на Луну.

Буферные устройства, говоря непрофессиональным языком, являются «ногами» аппарата «Чанъэ-5».

Эти четыре «ноги» с функциями амортизации и опоры далеко не просты. Функция «складывания и самосжатия» посадочного буферного механизма с независимыми правами на интеллектуальную собственность гарантирует легкость смыкания и надежное выдвижение «ножек» аппарата, а также решает проблемы амортизации и устойчивости посадки.

Один из первых кадров, сделанных зондом «Чанъэ-5» сразу после прилунения. Фото: Китайское национальное космическое управление

По сравнению со схемой проектирования «Чанъэ-3», из-за повышенной сложности миссии требования к буферной мощности зонда «Чанъэ-5» были увеличены на треть, а весовой показатель устройств снижен на 5 процентов.

За успешным прилунением зонда «Чанъэ-5» скрываются еще две другие тонкости дизайна. Во-первых, внешне кажется, что это посадочный модуль со взлетным аппаратом «на спине» совершает мягкую посадку на Луну, но на самом деле посадочный модуль в процессе посадки опирается на «внешний мозг» и «внешний глаз», то есть центральный управляющий компьютер, используемый взлетным аппаратом при взлете с поверхности Луны, и звездный датчик, определяющий положение зонда. Это решение одновременно позволило сэкономить себестоимость и снизить вес аппарата.

Во-вторых, поскольку лунная пыль, поднимающаяся из-за выхлопов двигателя, может загрязнить звездный датчик и повлиять на взлет аппарата с Луны, научными сотрудниками была специально разработана крышка для объектива звездного датчика. Крышка закрывается, когда аппарат достигает определенной высоты от поверхности Луны, и открывается после посадки зонда и рассеивания пыли. Закрытие и открытие крышки позволяют посадочно-взлетному комплексу успешно приземляться на Луну.

Публикация подготовлена по материалам газеты «Жэньминь Жибао»

На Луну с Тверской. Как в 1927 году в Москве записывали на космический полет

В Музее космонавтики работает выставка «Во имя мира и прогресса!», посвященная сотрудничеству СССР с другими странами в освоении космического пространства. Один из разделов посвящен первому опыту международного сотрудничества в сфере космоса — Мировой выставке межпланетных аппаратов и механизмов, которую открыли в Москве в 1927 году.

О легендарной выставке, подготовке к ней, ее участниках и связи научной мысли с фантастической литературой — в совместном материале mos.ru и агентства «Мосгортур».

От литературы к науке

Активное развитие техники, начавшееся в XIX веке, дало толчок к появлению жанра научной фантастики в литературе. Термин «научная фантастика» (англ. — science fiction) возник чуть позже, в начале ХХ столетия, — одним из первых его начал употреблять американский издатель Хьюго Гернсбек. «Под научной фантастикой я подразумеваю литературу в духе Жюля Верна и Герберта Уэллса» — пояснял он.

Эти два имени не сходили с уст читающей публики разных стран. Наибольший интерес, пожалуй, вызывали их фантазии на тему освоения космоса: бестселлером 1865 года стал роман Верна «С Земли на Луну прямым путем за 97 часов 20 минут» (в переводе на русский — «Из пушки на Луну» и «От Земли до Луны»), а одной из главных книг 1901 года — «Первые люди на Луне» Уэллса.

Одним из его первопроходцев жанра в России стал Константин Циолковский, в свободное от науки время написавший несколько фантастических рассказов — «На Луне», «Грезы о Земле и небе», «Вне Земли». Но, конечно, расцвета отечественная научно-фантастическая литература достигла в 1920-х годах — это время Евгения Замятина, Александра Беляева, Алексея Толстого. Их произведения оказали большое влияние не на одно поколение читателей и писателей: братья Стругацкие рассказывали, что самое большое влияние на них как на авторов оказала именно советская фантастика двадцатых, а не книги Герберта Уэллса и Жюля Верна.

Одним из главных фантастических произведений советской литературы тех лет стал роман Алексея Толстого «Аэлита», впервые опубликованный в журнале «Красная новь» в 1922 году. Успех книги о путешествии людей на Марс и встрече с цивилизацией инопланетян закрепила ее экранизация. Эту картину, ставшую первым фантастическим фильмом в истории СССР, в 1924 году снял легендарный советский режиссер Яков Протазанов.

Мечты о межпланетных путешествиях захватывали умы землян. Многие изобретатели и ученые вдохновлялись фантастическими произведениями и создавали собственные чертежи и макеты ракет. Большинство из них так и оставалось на бумаге, но, помимо романтических исканий в 1920-х, делались и реальные шаги. Первым международным смотром достижений в области зарождавшейся космонавтики стала Мировая выставка межпланетных аппаратов и механизмов, которая открылась в Москве в 1927 году.

Выставка в Киеве

Предвестником московской экспозиции стала Выставка по изучению мировых пространств, которая была открыта в киевском Доме коммунистического просвещения 19 июня 1925 года. Ее инициаторами стали молодые энтузиасты, которыми руководил математик Дмитрий Граве.

Выставка состояла из пяти разделов: астрономического, радиотелеграфного, авиавоздухоплавательного, метеорологического и межпланетного. В последней части экспозиции, посвященной освоению космического пространства, были представлены чертежи и наработки инженера Александра Федорова. Главным экспонатом межпланетного раздела был трехметровый макет его крылатого атомно-ракетного корабля (его позже привезли и в Москву)

Киевская экспозиция проработала больше двух месяцев и закрылась 1 сентября 1925 года. Кстати, одним из посетителей этой экспозиции мог быть Сергей Королев — в 1925-м он учился в Киевском политехническом институте, однако достоверных сведений об этом не сохранилось.

Успех экспозиции в Киеве продемонстрировал Александру Федорову и его единомышленникам из Ассоциации изобретателей-инвентистов (АИИЗ), активный интерес публики к теме космоса и освоению межпланетного пространства. Вскоре после закрытия экспозиции в Киеве члены ассоциации начали готовиться к более амбициозной и масштабной выставке, на которой были бы представлены работы не только советских ученых, инженеров и энтузиастов, но и их зарубежных коллег. Письма с предложениями поучаствовать в этом мероприятии разослали во все уголки мира и на многие получили положительный ответ.

Участники со всего мира

В числе первых свое участие в выставке подтвердил один из пионеров мировой космонавтики, Герман Оберт, который с радостью прислал копии своих трудов в Москву. Оберт был одним из тех ученых, кого к изучению космоса подтолкнул роман Жюля Верна «От Земли до Луны». В экспозиции немецкий ученый был указан как представитель Румынии — в те годы он был профессором в университетах румынских городов Клуж и Медиаш.

Другим заметным участником московской выставки стал последователь идей Оберта австриец Макс Валье, который был одержим ракетными автомобилями и самолетами. В письме организаторам выставки он говорил: «К сожалению, я еще не имею ракетного корабля, который позволил бы преодолеть пространство от Москвы до Мюнхена за один час, но я надеюсь, что такое чудо свершится через несколько лет». Всего через три года после проведения московской выставки, в 1930-м, случилась трагедия: Валье был смертельно ранен во время испытания очередной ракеты.

Среди ученых, отправивших свои наработки на московскую выставку, были и те, кто неохотно делился с миром своими открытиями и достижениями. Американец Роберт Годдард, создатель первого жидкостного ракетного двигателя, видел в других ученых не коллег, а жадных до чужих идей конкурентов. На стенде американца было не так много экспонатов. Кстати, если на судьбу Германа Оберта повлияла книга Жюля Верна, то для Роберта Годдарда знаковой книгой, после которой он загорелся космосом, была «Война миров» Герберта Уэллса.

Долгожданное открытие московской выставки

Экспозицию в Москве планировали открыть 10 февраля 1927 года — в 10-летнюю годовщину Февральской революции, но не успели. В конце января 1927-го организаторы, которые взяли на себя все расходы, писали потенциальным участникам экспозиции:

«“АИИЗу” известно, что Вы работаете над проблемой космического полета и, вероятно, не откажетесь принять горячее участие в организуемой нами выставке в виде своих трудов, как то: копий рукописей или печатных изданий, а также эскизами, чертежами, моделями, диаграммами и таблицами».

Первая мировая выставка межпланетных аппаратов и механизмов открылась в Москве 24 апреля 1927 года в доме 68 на Тверской улице. В витрине посетители видели первый экспонат — объемную панораму лунной поверхности. Эта инсталляция стала для выставки настоящей рекламой — многие люди заходили на экспозицию, просто заинтересовавшись необычным зрелищем.

По задумке авторов выставки, ее смысловым центром должен был стать стенд Константина Циолковского, который в 1927 году отмечал 70-летний юбилей. В этом отделе были представлены копии работ и чертежей Циолковского, макет его ракеты. Кроме того, гостям выставки бесплатно раздавали брошюры с трудами пионера космонавтики. Сам он очень хотел посетить экспозицию, но из-за плохого состояния здоровья не смог этого сделать. Однако Константин Эдуардович написал организаторам выставки письмо, в котором поблагодарил их и выразил уверенность, что их современник полетит в космос.

Помимо осмотра экспонатов, посетители могли записаться на полет на Луну — в одном из разделов для этого была подготовлена специальная книга. Кто-то воспринимал это как шутку, но все равно многие люди с энтузиазмом записывались в очередь. Не забыли и о тех, кто предвосхитил такие путешествия в литературе. На выставке со стендами ученых соседствовал раздел, посвященный писателям Жюлю Верну и Герберту Уэллсу.

По воспоминаниям организаторов, каждый день на выставку приходили по 300–400 человек, а всего за два месяца ее работы ознакомиться с экспонатами смогли около 10 тысяч посетителей.

«Не могу выразить удивления, как Вам, с ничтожными средствами, удалось организовать такую интересную и богатую материалами выставку» — такое письмо получили организаторы выставки вскоре после ее открытия от советского ученого Константина Рынина.

О том, как начиналось и развивалось международное космическое сотрудничество, можно узнать на выставке «Во имя мира и прогресса!», которая открыта в Музее космонавтики до 6 сентября.

почему 2021 год войдет в историю космонавтики?: Космос: Наука и техника: Lenta.ru

Наступивший год обещает дать начало одним из самых продуктивных в истории человечества исследований дальнего космоса: Марса достигнут сразу три космических аппарата — из США, Китая и ОАЭ, еще две миссии от Соединенных Штатов отправятся к астероидам. В 2021-м Россия и Индия впервые попробуют совершить мягкую посадку на Луну. В случае успеха НАСА может получить второй пилотируемый корабль, предназначенный для полетов на Международную космическую станцию (МКС). И, наконец, в текущем году обещают впервые стартовать сразу пять новых ракет. Подробнее о перспективах 2021 года рассказывает «Лента.ру».

В январе американский космический корабль Boeing Starliner должен, после неудачи декабря 2019 года, впервые пристыковаться к Международной космической станции (МКС). С экипажем данный космический корабль полетит к МКС, в случае успешного завершения зимней миссии, летом. В настоящее время у НАСА есть космический корабль SpaceX Crew Dragon, который в 2020 году успешно летал к МКС с экипажем. Наличие у НАСА двух таких действующих космических кораблей обеспечит американскому космическому агентству гарантированный доступ астронавтов к околоземной орбите и минимизирует потребность в российских (советских) космических кораблях «Союз».

В период с 2006 по 2020 год стоимость места для НАСА на «Союзах» выросла с 21,3 миллиона до более 90 миллионов долларов. От потери монополии в доставке людей на МКС «Роскосмос» ежегодно будет недополучать около 400 миллионов долларов. Преимущество российской госкорпорации над американским космическим агентством в доставке людей на МКС сохранялось в период с июля 2011-го по май 2020-го (примерно в это же время действующий гендиректор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин непосредственно курировал российскую ракетно-космическую промышленность — сначала в должности вице-премьера, а затем — на посту главы госкорпорации), в течение которого в России так и не создали современную замену «Союзов» (космический корабль «Орел» до сих пор не готов). Возникающие отсюда возможные ответы на вопросы «Чем занималась российская космонавтика в это время?» и «Куда направлялись деньги от НАСА?» на фоне многочисленных коррупционных скандалов в «Роскосмосе» напрашиваются сами собой.

Материалы по теме

00:01 — 8 января 2020

Русский десант

В 2020 году Китай побьет рекорды СССР в космосе, а Россия отправит на Марс «Казачка»

00:01 — 30 декабря 2020

Краснее некуда

Как США и Китай в 2020 году лишали «Роскосмос» денег и последних надежд на господство

Кроме США, в 2021 году в пилотируемой космонавтике должен отличиться Китай, который при помощи тяжелой ракеты Long March 5B с космодрома Вэньчан (северо-восточное побережье острова Хайнань) во втором квартале запланировал запуск базового модуля (Tianhe) национальной космической станции. В случае успеха данной миссии второй модуль станции (Wentian) может отправиться на околоземную орбиту позднее в этом же году. После дальнейшего развития данная китайская лаборатория, которая должна состоять не менее чем из трех модулей, станет третьей в мире (после затопленного советско-российского «Мира» и действующей МКС) пилотируемой многомодульной орбитальной околоземной станцией.

В феврале 2021 года Марса достигнут сразу три научные миссии. Американская Mars-2020 включает в себя однотонный ровер Perseverance и двухкилограммовый беспилотник вертолетного типа Ingenuity. Миссия высадится в ударном кратере Езеро, который в древности, вероятно, был наполнен водой. Основная цель программы Mars-2020 — астробиологические исследования. Основные задачи летательного аппарата — поиск оптимальных и наиболее перспективных маршрутов для будущих марсоходов.

Другие марсианские миссии — орбитальный зонд Hope из ОАЭ и китайская Tianwen-1. Hope займется, в частности, климатическими исследованиями Красной планеты и изучением причин утечки из ее атмосферы водорода и кислорода. Миссию Hope арабской можно считать условно — соответствующий орбитальный зонд в основном построен США.

Миссия Tianwen-1, предполагающая проведение геофизических и астробиологических исследований Марса, включает, в частности, орбитальный аппарат и ровер. Последний должен высадиться на равнине Утопия — крупнейшем на Марсе и в Солнечной системе из известных науке ударном бассейне. С некоторыми оговорками Tianwen-1 можно считать второй китайской миссией к Марсу: к Красной планете вместе с российским «Фобос-Грунтом», сгоревшим и утонувшим в январе 2012 года, должен был отправиться и китайский микроспутник Yinghuo-1.

В октябре 2021 года с космодрома Восточный при помощи средней ракеты «Союз-2» к Луне должна улететь первая российская лунная миссия. «Луна-25» предполагает посадку спускаемого аппарата в районе кратера Богуславский вблизи южного полюса Луны, вероятно, богатого залежами водяного льда. После посадки аппарат в том числе проведет исследования свойств и состава полярного грунта, измерит его механические характеристики. Название первой российской лунной миссии подчеркивает преемственность с лунной программой СССР — в ходе последней советской миссии «Луна-24», состоявшейся в августе 1976 года, на Землю со спутника были доставлены образцы грунта.

В конце 2021 года к Луне может полететь индийская миссия Chandrayaan-3. Новая программа практически полностью повторяет предыдущую Chandrayaan-2, которая завершилась неудачей (жесткой посадкой). В отличие от последней, Chandrayaan-3 включает посадочный модуль и ровер, но лишается орбитального аппарата. Высока вероятность переноса данной миссии на начало 2022 года. В случае успеха Chandrayaan-3 Индия станет четвертой (после СССР, США и Китая) или пятой (после СССР, США, Китая и России, при выполнении намеченного «Луной-25») страной в мире, совершившей мягкую посадку на естественный спутник Земли.

Свои миссии в 2021 году к Луне планируют отправить, кроме России и Индии, несколько американских частных компаний. Одна из них, Peregrine Mission One от Astrobotic Technology, должна стартовать в июле при помощи тяжелой ракеты Vulcan Centaur. Соответствующий зонд должен прилуниться на северо-восточной, видимой стороне Луны. В рамках миссии по заказу НАСА планируется провести тестирование технологии навигации и посадки. В октябре к естественному спутнику Земли при помощи тяжелой ракеты Falcon 9 полетит спускаемый аппарат Nova-C, созданный Intuitive Machines для НАСА с целью отработки доставки небольших грузов на Луну.

В июле НАСА запланировало утопление в атмосфере Юпитера станции Jupiter Polar Orbiter (Juno). Таким образом ученые собираются предотвратить попадание биоматериала с Земли на спутники газового гиганта, в подледных океанах которых допускается существование жизни. Изначально завершение миссии планировалось на февраль 2018 года, однако отличное состояние космического аппарата, в частности его микроэлектроники, способной работать в жестких условиях радиационного поля крупнейшей планеты Солнечной системы, позволило продолжить его работу.

В ходе миссии НАСА провело исследования облаков и полярных сияний Юпитера, уточнило современные теории происхождения планеты, строения и физических свойств ее атмосферы и магнитосферы. Станция, запущенная в августе 2011 года с космодрома на мысе Канаверал при помощи ракеты-носителя Atlas V, прибыла к Юпитеру в июле 2016 года. Аппарат произведен крупнейшей военно-промышленной компанией в мире, американской корпорацией Lockheed Martin, и управляется Лабораторией реактивного движения НАСА, расположенной в Пасадене.

Тем не менее в американском космическом агентстве допускают продолжение работы Juno до 2025 года. К указанному времени станция, в частности в рамках расширенной миссии, может успеть исследовать три крупнейших спутника Юпитера — Ганимед, Европу и Ио.

В июле с базы Ванденберг (Калифорния) стартует Falcon 9 с миссией Double Asteroid Redirection Test (DART) к двойному околоземному астероиду из группы аполлонов (65803) Дидим. Научная программа предполагает столкновение космического аппарата с луной основного астероида, что изменит траекторию движения двойной системы. Полученные по итогам миссии данные НАСА планирует использовать для разработки одного из возможных сценариев противодействия астероидной опасности, заключающегося в перенаправлении последней от Земли.

Старт еще одной астероидной миссии в 2020 году запланирован на октябрь или ноябрь, когда с космодрома на мысе Канаверал (Флорида) стартует тяжелая ракета Atlas V со станцией Lucy, в ходе которой планируется исследование троянских астероидов Юпитера. В рамках миссии в период с апреля 2025-го по март 2033-го планируется пролететь мимо не менее шести астероидов.

В октябре с космодрома Куру (Французская Гвиана) при помощи европейской тяжелой ракеты Ariane 5 будет запущен один из флагманских проектов НАСА — космический телескоп James Webb. Произведенная за более чем 10 миллиардов долларов американской военно-промышленной компанией Northrop Grumman инфракрасная обсерватория будет установлена во второй точке Лагранжа системы Солнце — Земля на расстоянии около 1,6 миллиона километров от планеты. Основные задачи James Webb — изучение ранней Вселенной, галактик и сверхмассивных черных дыр, а также подробное исследование экзопланет.

В 2021 году могут стартовать следующие ракеты — New Glenn (американской компании Blue Origin), Vulcan (американского альянса United Launch Alliance) и h4 (японской корпорации Mitsubishi Heavy Industries). В частности, Vulcan, использующий американские двигатели, заменит Atlas V, получающий российский силовой агрегат РД-180. Кроме того, в текущем году должен состояться первый пуск европейской ракеты Ariane 6, которая в своей минимальной конфигурации (A62) заменит российский средний носитель «Союзов», запускаемый с космодрома Куру (Французская Гвиана).

В наступившем году компания SpaceX продолжит испытания прототипа космического корабля Starship, который может совершить свой первый полет в космос, а другой американский стартап, Astra, попробует при помощи сверхлегкого носителя Rocket вывести полезную нагрузку на околоземную орбиту. В 2021 году в Китае попытаются впервые вертикально посадить две первые ступени средней ракеты Long March 8. Эксперименты с многоразовыми технологиями, предполагающими использование аэродинамического тормоза и парашюта, продолжит и американская компания Rocket Lab, успешно запускающая сверхлегкий носитель Electron.

Starship N8

Изображение: SpaceX

В ноябре свой первый полет может совершить американская сверхтяжелая ракета Space Launch System (SLS). Носитель, стартующий с Космического центра имени Джона Кеннеди (Флорида), запустит на окололунную орбиту многоразовый космический корабль Orion, а также несколько небольших экспериментальных космических аппаратов. Полет SLS с Orion станет первым в рамках программы Artemis, целью которой заявляется возвращение США на Луну. В космосе Orion пробудет более 25 суток, включая шесть — на окололунной орбите, после чего космический корабль должен вернуться на Землю.

Фотографии с той стороны Луны

60 лет назад, 7 октября 1959 года, советская автоматическая межпланетная станция «Луна-3» впервые в истории смогла осуществить фотосъемку обратной стороны Луны. Это событие стало важным этапом в освоении околоземного пространства и подтвердило лидерство Советского Союза в космонавтике.

Для реализации миссии были задействованы лучшие умы, которые впервые реализовывали сложнейшие задачи. Снимки были сделаны на фотоаппарат, созданный на Красногорском механическом заводе, входящем сейчас в холдинг «Швабе» Госкорпорации Ростех. Передача изображения на Землю стала возможна благодаря фототелевизионной системе, разработанной ленинградским НИИ телевидения, который сегодня входит в состав холдинга «Росэлектроника».   

Ракета, управляемая «Чайкой»

Автоматическая межпланетная станция «Луна-3», или, как ее называли в советской прессе, «третья советская космическая ракета», была запущена 4 октября 1959 года ракетой-носителем «Восток-Л». Через три дня космический аппарат провел фотосессию темной стороны Луны и передал на Землю фотографии. Впервые в истории люди смогли увидеть ту часть поверхности естественного спутника, которая всегда скрыта от наших глаз, так как периоды вращения Луны вокруг своей оси и вокруг Земли практически совпадают.

В этом полете, как и во всех других полетах первых лет покорения космоса, многое было впервые. Миссия «Луны-3» стала возможной благодаря многолетнему труду сотен инженеров, разработавших ракету-носитель, разгонный блок межпланетной станции, уникальную фототелевизионную аппаратуру и автономную систему ориентации «Чайка», с помощью которой впервые в мире был на практике осуществлен гравитационный маневр.

В отличие от земных условий, в космосе нет внешней среды, в которой осуществляется движение. Не встречая никакого сопротивления, центр масс корабля может двигаться по заданной траектории бесконечно долго, а корпус корабля – беспорядочно вращаться вокруг него. В фильмах о космосе мы привыкли видеть картинку ровно идущего, устремленного носом к цели космического корабля, но в реальности именно так, кувыркаясь, и передвигаются в пространстве межпланетные станции.

Обычно это не составляет проблемы для бортовых исследований. Но «Луна-3» должна была сделать фотографии – а для этого ее следовало жестко зафиксировать. Именно эту задачу блестяще выполнил коллектив исследователей и инженеров ОКБ-1 под руководством Бориса Раушенбаха.

Автономная система ориентации «Чайка» включала солнечные и лунный световые датчики, гироскопические датчики углового вращения, электромеханический компьютер и реактивные микродвигатели ориентации, использующие в качестве топлива сжатый азот. «Луна-3» была первым в мире аппаратом, способным поддерживать ориентацию в космосе необходимый период времени.

Фотокарточки из космоса

Аппаратура для передачи изображения с космического аппарата была разработана в ленинградском НИИ телевидения. Ею стала космическая телевизионная система «Енисей».

Задачи по созданию системы ставил лично Сергей Королев. Первая задача заключалась в разработке оборудования, способного фотографировать обратную, невидимую сторону Луны и передавать изображение на Землю, вторая – в том, чтобы создать систему передачи с орбиты телевизионного изображения сначала животных, а затем и человека.

При подготовке к съемке темной стороны Луны специалисты по космической баллистике подсчитали, что даже с использованием специальной «подныривающей» траектории такая операция была возможна только один раз в год − в начале октября. Это определило сроки работы над космической камерой.

Первый вариант телесистемы «Енисей-1» был разработан всего за 4 месяца. Работа велась днем и ночью на огромном энтузиазме. «Енисей» был готов вовремя, но основное космическое оборудование сделать не успели, и запуск был отложен на год. За это время аппарат успели усовершенствовать до версии «Енисей-2». Получилась компактная и элегантная бортовая фототелекамера.

Как рассказывал один из главных разработчиков «Енисея» Петр Брацлавец, для космоса обычные, «земные» способы передачи сигнала оказались совершенно неприемлемыми. Для этого пришлось бы использовать гигантские источники энергии, которые бы в десятки раз превысили вес самой станции. Конструкторы были ограничены всего несколькими килограммами. «Обычный» сигнал, полученный от такого источника, был бы настолько незначительным, что он полностью исчез бы при земных и космических шумах.

Решение состояло в том, чтобы резко сузить полосу частот с замедлением построчной передачи изображения. Для системы космических камер «Енисей» были разработаны два режима: кадр за 10 секунд и для получения достаточно качественного изображения − кадр за 30 минут. И это было вполне приемлемо. Как говорил сам Брацлавец, «если человечество на протяжении тысячелетий не могло взглянуть на обратную сторону Луны, то полчаса можно и подождать».  

Курьезы разработки

Другой серьезной проблемой стала фотохимическая часть задания. Отечественная пленка, которую использовали для аэрофотосъемки, не годилась для космоса, где требовалась гораздо большая чувствительность. И тогда Брацлавец с коллегой идут на риск, который мог стоить им если не жизни, то, совершенно точно, профессии: под видом советской фотопленки они используют в проекте американскую пленку нужного качества, добытую из сбитых шаров-разведчиков. Эта информация стала известна только после распада СССР.

Во время подготовки к полету тоже были курьезные и опасные моменты, о которых можно было рассказать только гораздо позже самих событий. Станция «Луна-3» собиралась на полигоне в большой спешке и с массой накладок – нужно было успеть запуститься 4 октября, иначе полет откладывался еще на год. Во время испытаний «Енисей» показал неисправность. Отремонтировать камеру за два часа взялся сам Брацлавец, а Королев лично приказал на это время поставить у дверей автоматчиков, чтобы никто не мешал работе. Понимая, что за отведенное время проблему не решить, конструктор заменяет основную камеру на резервную, поменяв шильдики с номерами. А кроме того, уже перед самым запуском Брацлавец успевает снять с объективов крышки, которые забыли убрать монтажники. Не сделай он этого, и весь полет прошел бы впустую.  

«Луна-3» летит к Луне

7 октября 1959 года, спустя трое суток после успешного старта, станция «Луна-3» оказалась в заданной точке траектории. Обратная сторона Луны находилась прямо перед ней на расстоянии 65 200 километров, Солнце было позади, а Земля, свет которой мог помешать системе ориентации, оказалась далеко в стороне. Непосредственно перед съемкой «Чайка» придала станции кратковременное вращательное движение, чтобы солнечные лучи равномерно прогрели ее корпус и процессы химической обработки полученных снимков прошли без проблем, а в ходе самого фотографирования постоянно удерживала движущуюся станцию кормой к Солнцу.

В 6 часов 30 минут по московскому времени «Енисей» начал фотосъемку Луны. Фотографирование двумя аппаратами с разными объективами длилось 40 минут, после чего прямо на борту фотопленка была автоматически проявлена.

Положение автоматической межпланетной станции «Луна-3» при фотографировании обратной стороны Луны.
Фото: Российский государственный архив научно-технической документации

Станция наблюдения за ходом полета находилась в Крыму. Внимание к «Луне-3» было такое, что на территории полуострова во время сеанса связи выключались все устройства, которые могли создать помехи. На первый сеанс связи «Луна-3» не вышла, что вызвало большое волнение в команде. Дальше сильные шумы мешали принять информацию, и только 18 октября стабильный сигнал позволил передать первые 40 изображений обратной стороны Луны. 22 октября связь со станцией оборвалась.

Вся операция проходила в режиме строжайшей секретности. Простые граждане узнали об очередной победе советской космонавтики из новостей только 26 октября. На следующий день сенсационные фотографии обратной стороны Луны появились на первых страницах всей мировой прессы.  

Лунный фотоаппарат из Красногорска

Сам фотоаппарат АФА-Е1, который снимал Луну, был изготовлен на Красногорском механическом заводе. Создание подобных аппаратов для инженеров КМЗ было в новинку. Нужно было придумать, как защитить пленку от радиационного излучения, сделать аппаратуру и иллюминатор приборного контейнера устойчивыми к воздействию условий космического пространства, о котором в то время было известно не так уж много. Были очень высокие требования по весогабаритным характеристикам и еще более жесткие – по срокам.

Вспоминает Владимир Шпачинский, ведущий исследователь проекта: «Незадолго до запуска, где-то на протяжении двух с половиной недель, мы, молодые инженеры научно-исследовательского отдела ЦКБ, в буквальном смысле не выходили из лаборатории Л. Кривовяза, где проходила экспериментальная отработка аппаратуры. Спали здесь же, прямо на столах. Короткое время на отдых, и снова брались за эксперименты. Мы не могли сорвать установленные сроки, так как понимали: это приведет к срыву космических сроков пуска, а значит, и всей программы полета в целом».

Разработка была завершена вовремя, были переданы все необходимые рекомендации. О дате запуска станции сотрудники КМЗ не знали. Но когда услышали сообщение по радио об успешном получении фотографий – радости не было предела. Фотоаппарат был удостоен Ленинской премии, сотрудники КБ и завода получили государственные награды. Разработка АФА-Е1 послужила отправной точкой для дальнейших исследований красногорского предприятия в космическом направлении.  

Море Москвы на первом глобусе Луны

Несмотря на то что качество фотографий обратной стороны Луны было слабым, это была бесценная информация. Материалы съемки были переданы в пулковскую и харьковскую обсерватории, а также в Государственный астрономический институт. В результате дешифровки снимков было выявлено почти 500 новых деталей Луны. В 1960 году был издан «Атлас обратной стороны Луны», а затем – первый глобус Луны.

Благодаря тому, что Советский Союз первым смог провести съемку, наши ученые получили приоритет в наименовании открытых лунных объектов. Так на карте Луны появились горный хребет Советский, море Москвы, кратеры Курчатов, Лобачевский, Ломоносов, Циолковский, Менделеев и другие.

Система ориентации «Чайка» легла в основу множества систем управления межпланетными и пилотируемыми космическими кораблями, системы автоматического и ручного управления и стыковки пилотируемых космических аппаратов, а также бортовых цифровых ЭВМ серии «Салют». Система «Енисей» дала начало эпохе космического телевидения. Полет станции «Луна-3» подтвердил первенство Советского Союза в освоении космоса и ознаменовал новый этап в международной космической гонке.

Чандраяан 2: Аполлон-11 достиг Луны за 4 дня, Чандраяан-2 — за 48 дней. Объяснил | India News

Вы задавались вопросом, почему Чандраяану-2 потребуется 48 дней, чтобы достичь Луны, в то время как миссии, запущенные СССР и США более пяти десятилетий назад, достигли поверхности Луны менее чем за несколько дней?
Советскому кораблю «Луна-2» в 1959 году понадобилось всего 34 часа, чтобы достичь Луны. Десять лет спустя, 20 июля 1969 года, миссия НАСА «Аполлон-11» с людьми высадилась на Луну всего за четыре дня, 6 часов и 45 минут.Помимо того, что это первая в мире пилотируемая миссия на Луну, «Аполлон-11» также стал самым быстрым полетом астронавтов на Луну.
Так почему Чандраяан-2 принимает больше месяца? Ответ кроется в конструкции ракеты, количестве топлива, которое она несет, и скорости лунного корабля.
В космосе для преодоления больших расстояний требуются высокие скорости и прямые траектории. Для «Аполлона-11» НАСА использовало сверхтяжелую пусковую установку «Сатурн-V» для полета со скоростью более 39 000 км в час. Мощная ракета имела грузоподъемность 43 тонны, включая лунный модуль, служебный модуль и командный модуль, в котором размещалась капсула экипажа.Третья ступень Сатурна V вывела модули (командир с капсулой экипажа, служебный и лунный модули) на транслунную траекторию вскоре после того, как во второй раз облетели Землю. Ракета-носитель и лунный корабль использовали мощные двигатели, чтобы достичь Луны с расстояния 3,8 лакха км всего за четыре дня. Однако НАСА было необходимо вложить 185 миллионов долларов (1,2 миллиарда долларов в 2016 году) для каждой миссии Аполлона в период с 1969 по 1971 год. Из 185 миллионов долларов оно потратило 110 миллионов долларов (690 миллионов долларов в 2016 году) на строительство каждого Сатурна V.


У Индии нет достаточно мощной ракеты, чтобы бросить Чандраяан-2 по прямому пути к Луне.По этой причине Исро выбрал окольный маршрут, чтобы воспользоваться силой земного притяжения, которая поможет направить корабль к Луне. Роль GSLV-MkIII с грузоподъемностью всего 4 тонны была ограничена выводом «Чандраяан-2» (3,8 тонны) на геостационарную переходную орбиту.
В настоящее время двигательная установка лунного корабля поднимает свою орбиту. Как только аппарат достигнет апогея (самая дальняя точка от Земли) и с дополнительным ускорением, последняя орбита станет настолько растянутой, что самая дальняя часть окажется очень близко к орбите Луны.Председатель
Isro К. Сиван сказал TOI: «Космическому кораблю требуется минимальная скорость 11 км / сек, чтобы отправиться на Луну. Из них 10,3 км / с обеспечивается транспортным средством, а 700 м / с — двигательной установкой корабля. Поскольку мы являемся маленьким двигателем, мы сжигаем двигатель не непрерывно, а короткими очередями для маневрирования корабля. Если бы у нас был такой мощный двигатель, как Сатурн V, мы могли бы достичь Луны одним выстрелом ».
Он добавил: «Мы используем гравитационное притяжение Луны, чтобы вывести корабль на лунную орбиту.Хотя нам требуется 29 дней, чтобы достичь лунной орбиты, это самый экономичный способ добраться до Луны ». Он сказал, что «израильская миссия Beresheet, запущенная в начале этого года, также использовала тот же экономичный маршрут на Луну».
Председатель Isro был прав, когда говорил о Chandrayaan-2 как о рентабельной миссии, поскольку космическое агентство инвестировало 978 крор рупий (138 миллионов долларов в настоящее время) во вторую лунную миссию страны (по сравнению с 185 миллионами долларов NASA в 1960-х — 1,2 млрд долларов в 2016 г.).375 крор рупий (142 миллиона долларов) из общей суммы 978 крор было потрачено на создание ракеты GSLV-MkIII, меньшая часть по сравнению с тем, что НАСА потратило на каждый Сатурн V (110 миллионов долларов в 1960-х годах — 690 миллионов долларов в 2016 году). Однако такое сравнение неуместно, поскольку Аполлон-11 НАСА был пилотируемой миссией на Луну, а Чандраяан-2 — беспилотной посадкой. Но первые несколько миссий НАСА с участием ракет «Сатурн», запущенных задолго до «Аполлона-11», были беспилотными полетами, которые не отвечали требуемым целям.Независимо от сравнения, Исро известен во всем мире запуском скромных космических миссий и успешно запускал межпланетные миссии, такие как Mars Orbiter Mission, с первой попытки.
GSLV-MKIII ISRO: ПЕРЕВОЗКА CHANDRAYAAN-2:
Трехступенчатая ракета — самый тяжелый подъемник Isro с грузоподъемностью до 4 тонн. Несмотря на то, что она называется «Бахубали» Исро, она не может сравниться с Saturn V. GSLV-MkIII НАСА имеет высоту 43,4 метра (как 14-этажное здание) и весит 641 тонну.Он вывел модуль на геостационарную переходную орбиту.
НАСА Saturn V: CARRIED APOLLO-11
Тяжелая машина НАСА представляла собой трехступенчатую жидкостную ракету. По состоянию на 2019 год Сатурн V является самой высокой (111 метров или 36-этажное здание), самой тяжелой (2950 тонн) и самой мощной ракетой из всех построенных. Он имел наибольшую грузоподъемность 140 тонн, включая третью ступень и несгоревшее топливо для отправки на Луну командно-служебного модуля и лунного модуля. Сатурн V нес 43 тонны полезной нагрузки.

Нужна ли НАСА Луна для полета на Марс?

У ученых есть свои аргументы в пользу наиболее убедительных небесных направлений и того, чему человечество могло бы по ним научиться. Эти аргументы, конечно, зависят от прихотей президентов, у которых есть свои собственные представления о космической политике страны, обстоятельство, которое в конечном итоге приводит к тому, что приоритеты НАСА меняются с одной части Солнечной системы на другую каждые восемь лет. При последних администрациях Джордж Буш хотел вернуться на Луну, Барак Обама — нет, а Трамп очень этого хочет.Мечты президентов ограничены и чужими прихотями: Конгресс в конечном итоге решает, сколько денег получит НАСА и за что.

Когда Джим Бриденстайн, администратор НАСА, рассказывает о программе агентства «Артемида» по исследованию Луны, названной в честь сестры Аполлона в греческой мифологии, он описывает Луну как «испытательный полигон» для Марса. Если там что-то пойдет не так, астронавты смогут добраться домой за несколько дней, а не месяцев. И хотя новейшая лунная ракета НАСА в настоящее время отстает от графика и превышает бюджет, по крайней мере космическое агентство уже знает, как ее построить.

«Нам нужно проползти, прежде чем идти, не говоря уже о том, чтобы бегать», — говорит Джеймс Райс, старший научный сотрудник Института планетологии, который 15 лет работал над марсоходами. «Допустим, у вас есть много нового туристического снаряжения. Если у вас хватит ума, вы научитесь использовать это на заднем дворе. Вы не собираетесь, скажем, пойти на Эверест и попытаться понять, как с этим работать ».

Сторонники прямого полета на Марс утверждают, что на самом деле Луна — ужасная практика для Марса.На Луне астронавтам не нужно беспокоиться о выживании после погружения в атмосферу; на Марсе они это сделают. На поверхности Луны сила тяжести слабее, чем на Марсе. Луна очень холодная, и один день на ней длится почти целый земной месяц. Напротив, марсианский день по длине почти равен земному, а летний день на красной планете, недалеко от экватора, может быть таким же приятным, как и весенний день в одиночестве.

Чтение: Когда моделирование Марса идет не так

Даже пыль на двух планетах разная.Лунная пыль представляет собой мелкий порошок из крошечных частиц с неровными краями, и, как выяснили астронавты «Аполлона», практически невозможно отмахнуться от скафандров и оборудования. Марсианская пыль больше похожа на ту, что находится на Земле, и с меньшей вероятностью разорвет человеческие легкие, если она случайно вдохнет ее. «Если бы мы сделали возврат лунного образца до того, как отправили Нила Армстронга и Базза Олдрина на поверхность, я убежден, что это было бы были за десятилетия до того, как мы отправили людей на Луну », — говорит Джон Грюнсфельд, астронавт НАСА в отставке и бывший помощник администратора научного подразделения агентства.«Медицинское сообщество получило бы эти образцы обратно, посмотрело бы на них в микроскоп и подало бы:« О, черт возьми, это битое стекло в микронном масштабе. Астронавты вдохнут его, начнут кровоизлияние и умрут на Луне ».

Астронавт НАСА Кристина Кох завершила рекордное пребывание на Международной космической станции

« Она определенно выглядит рада быть дома », — сказала Брэнди Дин из НАСА в прямом эфире телепередачи. Возврат.

Но ее не было дома, по крайней мере, не всю дорогу. Кох вместе с Лукой Пармитано из Европейского космического агентства и Александром Скворцовым из России приземлились в отдаленной и ледяной пустыне в центре Казахстана, примерно в 7000 милях от Хьюстона, штаб-квартиры американской космической программы и места, где большая часть U.С. Отряд космонавтов жив.

В течение многих лет американские астронавты взлетали и приземлялись из этого бесплодного ландшафта в Казахстане, недалеко от места печально известного трудового лагеря ГУЛАГ советских времен и достаточно далеко, чтобы местные жители появлялись, как в четверг, верхом на лошадях, чтобы увидеть обугленный космический корабль «Союз» в форме наперстка, имплантированный в землю, как сюрреалистический реликт из какого-то фантастического фильма.

С тех пор, как флот космических челноков был выведен из эксплуатации в 2011 году, НАСА заплатило России за поездки на Международную космическую станцию ​​из расчета более 80 миллионов долларов за место.Астронавты запускают российские ракеты с космодрома Байконур и возвращаются на космическом корабле Союз, приземление которого может ощущаться как «автомобильная авария, закончившаяся несколькими опрокидываниями», как писал бывший астронавт Скотт Келли в своих мемуарах «Выносливость».

Но НАСА надеется вскоре вернуть человека в космос на американскую землю и отпраздновать новую главу исследований с мыса Канаверал во Флориде, колыбели американской космической эры. И Boeing, и SpaceX заключили контракт с НАСА на разработку космического корабля для полета астронавтов космического агентства, а администратор НАСА Джим Бриденстайн сказал в телефонном интервью в четверг, что до первого полета с астронавтами на борту осталось всего «несколько месяцев».

«Это правда, что приземление в Казахстане не самое удобное для американских космонавтов», — сказал он. «Но верно также и то, что мы продолжим поддерживать партнерство даже после того, как начнем с американской земли».

Длительное пребывание Коха в космосе побило рекорд, установленный в 2017 году Пегги Уитсон, которая провела в космосе 288 дней в одной миссии, и была в пределах двух недель от рекордного для одного космического полета американца, 340 дней, установленного Келли. в 2016 году. Уитсон по-прежнему является рекордсменом по количеству дней в космосе среди всех астронавтов НАСА — 665.

Бриденстайн сказал, что некоторые рассматривали возможность продления миссии Коха, чтобы она побила рекорд Келли. Но Бриденстайн сказал, что он полагался на операторов космической станции, которые решили, что «в интересах программы следовать этому графику и оптимизировать использование космической станции. … Мы любим бить рекорды, но нам не нужно бить рекорды ради того, чтобы побить рекорды ».

Кох, ученый из Северной Каролины, присоединился к отряду астронавтов в 2013 году. Это первый класс в истории НАСА, в котором женщин было столько же, сколько мужчин.Ее пребывание в космосе наступило в важный момент для НАСА, которое делает все возможное, чтобы подчеркнуть вклад женщин в исследования.

В рамках программы, названной «Артемида» для сестры-близнеца Аполлона, космическое агентство готовится отправить «следующего мужчину и первую женщину» на Луну уже к 2024 году, как часто говорит Бриденстайн.

В октябре Кох и Джессика Меир совершили первый полностью женский выход в открытый космос, когда они вышли за пределы космической станции, чтобы починить неисправное зарядное устройство.Всего Кох совершил шесть выходов в открытый космос, в том числе три с Меиром, проведя за пределами станции 42 часа 15 минут.

Уитсон, которая ушла из агентства в 2018 году, сказала, что рада падению своего рекорда в одиночных космических полетах.

«Я всегда рада, что мы в НАСА бьем рекорды», — сказала она в интервью The Washington Post. «Это означает, что мы движемся вперед. Я думаю это хорошо. Это признак прогресса. Я люблю это.»

Но, несмотря на все важные вехи и рекордные достижения, женщины остаются подавляющим меньшинством в НАСА и в аэрокосмической отрасли в целом.Они составляют лишь около трети сотрудников НАСА. Согласно опросу, проведенному агентством, они составляют всего 28 процентов высших руководящих должностей и 16 процентов старших научных сотрудников.

Трое из шести членов Международной космической станции отправились 5 февраля, чтобы вернуться на Землю. (The Washington Post)

«Приятно видеть, как быстро был побит рекорд Пегги», — сказала Эллен Стофан, бывший главный научный сотрудник НАСА, которая сейчас руководит Смитсоновским национальным музеем авиации и космонавтики.«Это означает, что женщины действительно вносят свой вклад».

Она добавила, что женщинам «предстоит еще долгий путь. И тот факт, что до этого момента потребовалось так много времени, и что у нас не было ни одной афроамериканки, путешествующей в космос, показывает, что недопредставленность групп по-прежнему сохраняется ».

Кох сказала, что осознает значение своих подвигов, особенно женского выхода в открытый космос с Меиром, и того, как эта пара послужила мотивацией для других, желающих пойти по их стопам.

«Мы привлекли друг друга взглядами и знали, что для нас большая честь иметь возможность вдохновить стольких людей», — сказала она в интервью, опубликованном на сайте НАСА.«Просто слышать, как наши голоса разговаривают с Центром управления полетами, знать, что два женских голоса никогда не были на [коммуникационных] контурах, решать эти проблемы извне — это было действительно особенное чувство».

Она также участвовала в дискуссии об использовании слова «пилотируемый» в аэрокосмическом сообществе.

НАСА больше официально не использует этот термин и обновило свое руководство по стилю, чтобы сказать, что «все ссылки на космическую программу не должны иметь гендерного характера (например, человек, пилотируемый, беспилотный, роботизированный, а не пилотируемый или беспилотный).Но он по-прежнему используется в просторечии и в новостных статьях.

«Было очень приятно видеть, что за последние несколько лет большая часть этого языка была заменена», — сказала она в интервью НАСА с космической станции. «Несмотря на то, что этот язык предназначен для представления всего человечества, он вызывает в воображении образы мужчин, являющихся основными участниками».

В электронном письме в газету The Post Келли сказал, что считает рекорд Коха «великолепным», добавив, что «328 дней — это большой срок. Все, что больше месяца, — это долго.Поздравляем Кристину и добро пожаловать домой. Отличная работа! Наслаждайтесь планетой Земля! »

Достижение произошло в связи с тем, что в этом году НАСА отмечает 20-летие непрерывного присутствия человека на космической станции, находящейся на высоте около 240 миль над Землей. Во время своего пребывания Кох участвовала в ряде научных экспериментов, в том числе о зелени горчицы, горении, биопечати и заболеваниях почек.

Стофан сказал, что важно, чтобы женщины участвовали в длительных полетах на околоземной орбите в рамках подготовки к длительным путешествиям человека в глубокий космос.

«Когда мы отправляем людей на Марс, нам нужны данные о долгосрочном воздействии космоса на человеческое тело», — сказала она. «И мы знаем, что есть разница в том, как мужчины и женщины реагируют на космос».

«О, как мне не хватает ветра на моем лице, ощущения капель дождя, песка на ногах и шума прибоя на пляже Галвестон», — сказала она.

Еще она с нетерпением ждет возможности поесть вилками и ножами.

«На орбите мы едим ложкой», — сказала она. «Одна ложка — 328 дней той же ложкой.”

Apollo 11 Laser Ranging Retroreflector Experiment

---

Научные эксперименты —

Эксперимент с лазерным дальномером ретрорефлектор был развернут на Apollo 11, 14, и 15. Он состоит из серии рефлекторов в форме углового куба, которые представляют собой особый тип зеркала со свойством всегда отражать входящий свет луч обратно в том направлении, откуда он пришел. Аналогичное устройство было также установлено на космическом корабле « Лунаход 2 » Советского Союза.Эти отражатели могут освещаться лазерными лучами, направленными через большие телескопы на Земле. Отраженный лазерный луч также наблюдается с помощью телескопа, обеспечивая измерение расстояния туда и обратно между Землей и Луной. Это единственный эксперимент Аполлона, который все еще возвращает данные с Луны. Многие из этих измерений были сделаны обсерваторией Макдональда в Техасе. С 1969 по 1985 год они были сделаны на частичной основе с использованием 107-дюймового телескопа обсерватории Макдональда.С 1985 года эти наблюдения проводились с помощью специального 30-дюймового телескопа. Дополнительные измерения были выполнены обсерваториями на Гавайях, в Калифорнии, Франции, Австралии и Германии.

Лазерные лучи используются, потому что они остаются сильно сфокусированными на больших расстояниях. Тем не менее, рассеивания луча достаточно: его диаметр составляет около 7 километров, когда он достигает Луны, и 20 километров в диаметре, когда он возвращается на Землю. Из-за этого очень слабого сигнала наблюдения проводятся в течение нескольких часов.Усредняя сигнал за этот период, можно измерить расстояние до Луны с точностью около 3 сантиметров (среднее расстояние от Земли до Луны составляет около 385 000 километров).

Эксперимент с лазерным дальномером с ретрорефлектором позволил провести много важных измерений. К ним относятся улучшенные знания об орбите Луны и скорости, с которой Луна удаляется от Земли (в настоящее время 3,8 сантиметра в год), а также о вариациях вращения Луны.Эти вариации вращения связаны с распределением массы внутри Луны и подразумевают существование небольшого ядра с радиусом менее 350 километров, что несколько меньше ограничений, налагаемых пассивными сейсмическими и магнитометрическими экспериментами. Эти измерения также улучшили наши знания об изменениях скорости вращения Земли и прецессии ее оси вращения и были использованы для проверки теории относительности Эйнштейна.

Новый метод расчета оптимальных траекторий полета на Луну

Предоставлено: РУДН.

Математик РУДН разработал метод поиска недорогих квазиоптимальных траекторий полета с околоземной орбиты на Луну для космических аппаратов с электродвигателем.Расчет траекторий таким методом снижает затраты на топливо на 56% при некотором увеличении времени полета. Статья опубликована в журнале Cosmic Research .

В теоретических космических программах будущего Луна играет роль тренировочной базы и транзитного пункта для полетов к планетам, прежде всего к Марсу. Многие страны разрабатывают собственные программы исследования и освоения Луны.В частности, НАСА вместе с партнерами планирует вывести космическую станцию ​​в лунное пространство. Это потребует доставки большого количества груза на Луну, но математическая проблема поиска экономичных траекторий полета с орбиты Земли на Луну пока не имеет хороших решений.

Алексей Иванюхин из РУДН вместе со своим коллегой Вячеславом Петуховым из Московского авиационного института разработал метод поиска траекторий полета к Луне для космических аппаратов с электродвигателем.В таком двигателе тяга создается потоком ионов инертного газа, ускоряемого в электрическом поле, обычно ксенона. Тяга небольшая, но, в отличие от двигателей на химическом топливе, они могут работать не минуты, а месяца.

Математики рассматривали один из типов лунных орбит — так называемые гало-орбиты вокруг точек либрации L1 и L2 системы Земля-Луна. Эти траектории будут востребованы, потому что эта орбита выбрана для окололунной станции, а на гало-орбите вокруг точки L2 уже находится китайский космический корабль Quqiao, предназначенный для ретрансляции сигналов с лунного зонда Chang’e-4. на обратной стороне луны.

«Решения этих задач предлагаются с 60-х годов ХХ века. Все возможные предложения можно разделить по степени близости полученного решения к оптимальному (лучшему) и использованию спецэффектов взаимодействия Земля и Луна. Первый аспект в этих задачах приводит к очень сложным (почти неразрешимым) утверждениям. На их решение (вычисление) и анализ уходит много времени. Поэтому есть интерес в упрощении задачи управления, там Их может быть много — наш метод основан на интерполяции строго оптимальных решений, полученных в задачах, близких к решаемой.Это позволяет значительно упростить процесс принятия решений и реализовать управление обратной связью. Теоретически этот алгоритм может работать автономно даже на борту космического корабля », — сказал Алексей Иванюхин.

Для решения задачи о трех телах в системе Земля-Луна с помощью маломассивного космического аппарата математик РУДН применил метод управления с обратной связью, основанный на интерполяции набора оптимальных управлений в типичных задачах межорбитального полета — квазиоптимальное управление с обратной связью. (ОЧЕРЕДЬ).

Алексей Иванюхин и его коллега использовали в своем исследовании специальное подмножество решений проблемы трех тел, называемое устойчивым разнообразием. Траектории этой разновидности вблизи Луны устроены таким образом, что космический корабль неизбежно попадает в одну из близких к ним точек либрации или гало-орбит. Можно сократить время полета и вес топлива из-за гравитационного притяжения Луны, отправив космический корабль на одну из этих асимптотических траекторий.

Математик РУДН провел численный эксперимент для космического корабля конечной массой 1000 кг и электродвигателя СПД-140Д, который производится в ОКБ «Факел» в Калининграде.В рамках эксперимента космический аппарат будет запущен около орбиты Земли и должен достичь одной из гало-орбит около Луны к 12 апреля 2026 года. На первом этапе космический корабль перемещается с начальной орбиты на одну из асимптотических траекторий около Луны. с помощью электродвигателя. Затем двигатель выключается, и космический корабль выходит на гало-орбиту под действием силы тяжести.

Полученные в расчетах траектории показали преимущество перед так называемыми прямыми траекториями, в которых не используются нелинейные эффекты гравитационного взаимодействия Земли и Луны.При полете в точку L1 можно уменьшить массу топлива на 11% при увеличении времени полета на 8-27%. Расчеты для пункта назначения L2 дают траектории с увеличением времени в пути на 2,4% и уменьшением массы топлива на 7%.

«Такие полеты можно использовать для лунных автоматических аппаратов. К сожалению, они не подходят для отправки человека на Луну или на станцию ​​в окрестностях точек либрации, поскольку требуют слишком много времени. Но их можно использовать для доставки И не исключено, что лунный транспортный корабль (аналог корабля «Прогресс») будет иметь электродвигатель и будет летать по таким траекториям », — сказал математик РУДН.Он добавил, что разработанный метод может использоваться для межорбитальных полетов вблизи Земли и Луны, но не подходит для полетов к другим планетам.

---

Исследователь рассчитывает оптимальные траектории к Марсу и Меркурию для космического корабля с электрическим двигателем.

---

Дополнительная информация: А.В. Иванюхин и др. Низкоэнергетические субоптимальные траектории с малой тягой к точкам либрации и галоорбитам, Cosmic Research (2019). DOI: 10.1134 / s001095251
22 Предоставлено РУДН

Ссылка : Новый метод расчета оптимальных траекторий полета на Луну (12 февраля 2020 г.) получено 7 марта 2021 г. с https: // физ.org / news / 2020-02-method-optim-trajectories-flight-moon.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

Moon

Значимое выражение больших чисел маленьким детям часто может стать неприятным опытом как для учителей, так и для учеников.«Выберите число от 1000 до 10 000». Рука Джонни поднимается. Вы выбираете ему, и после задумчивого момента размышлений он выкрикивает ответ из 23. В астрономии, где числа действительно могут стать неприятными, попробуйте выразить большие расстояния как фактор времени. После объяснения группе что расстояние до Луны составляет около 250 000 миль, историю можно сплести в одной из следующих ситуаций:

• а.ВРЕМЯ ПОЛЕТА ОТ ЗЕМЛИ ДО ЛУНЫ может быть выражено как трехнедельную беспосадочную поездку на реактивном самолете со скоростью 500 миль в час. На то, чтобы лететь через континентальную часть США с той же скоростью.
• б. ПУТЕШЕСТВИЕ НА ЛУНУ НА АВТОМОБИЛЕ со скоростью 55 миль в час в течение 12 часов в день потребуется один год времени, чтобы завершить путешествие. Конечно, нужно было бы вернуться, что потребовало бы такое же количество времени.Студент мог пропустить два полных года школы в кругосветном путешествии на Луну. Есть добровольцы …?
• г. СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОСОЗНАТЬ, ЧТО ЭТИ ПОЕЗДКИ ЯВЛЯЮТСЯ ВНУТРЕННИМИ: тот факт, что поездки являются воображаемыми, следует подчеркнуть после того, как рассказывая историю или приводя пример. Хорошее продолжение эта концепция заключается в том, чтобы спросить своих учеников, почему поездка будет невозможно. Иногда их ответы могут быть весьма проницательными.

2. ЛУНА МЕНЬШЕ (В ДИАМЕТРЕ), ЧЕМ СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ ШИРОКО. Если бы Земля была полой, внутри поместилось бы около 50 лун.

• а. ЛУНА МЕНЬШЕ ЗЕМЛИ: ПЯТЬДЕСЯТ ЛУН ЗАПОЛНИТ ЗЕМЛЮ. Этот сегмент Урок может быть предварен коротким обсуждением того, как Украинцы украшают пасхальные яйца. Они прокалывают яйцо на любой конец и выдул «кишки». Это настраивает детей для шутки, которая звучит примерно так: «Но, конечно, иногда яйцо трескается и желток наваливается на вас.» Этот отступление приводит к утверждению, что если бы Земля была выдолбленный, как яйцо, оставив скорлупу, которую мы называем коры, можно было бы сбросить 50 лун в Землю до этого будет полностью заполнен. Число 50 действительно введение в следующую концепцию, которую предстоит обсудить.
• б. РАЗМЕР СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ: Нарисуйте карту Соединенных Штатов на доску и пусть дети узнают рисунок. Найдите Аллентаун, штат Пенсильвания, и город на западном побережье, например Сан-Франциско.Много дети могут идентифицировать себя с песней «Я оставил свое сердце в Сане». Франциско «. Затем выясните у детей правильное расстояние. между этими двумя городами составляет около 3000 миль. Если ответы очень нестандартные, вставьте, говоря что-то вроде: «Подождите. Позвольте мне дать вам подсказку. Расстояние между Расстояние от Аллентауна, штат Пенсильвания, до Сан-Франциско составляет от 50 до 7000 миль ». Получив следующий реалистичный ответ, проведите линию от Аллентаун в сторону Сан-Франциско, примерно на это расстояние и продолжайте прибавлять (или вычитать) из строки до тех пор, пока получается правильное расстояние 3000 миль.Соответствующий ответ обычно следует в кратчайшие сроки.
  
• с. СРАВНИТЕ РАЗМЕР ЛУНЫ, РАЗМЕР СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ, И РАЗМЕР ЗЕМЛИ: Задайте вопрос: «Луна больше? чем Земля? «, а затем» Луна больше или меньше, чем Соединенные Штаты? »Проведите перепись мнений студентов, задав вопрос поднимите руки и отметьте ответы на доске. После того, как результаты сведены в таблицу, правильный ответ: признал. Многие ученики начальной школы предполагают, что Земля больше луны.В конце концов, луна кажется маленькой в небо по сравнению с огромной Землей под их ногами. Но эти же студенты будут читать с той же силой, что и Луна намного больше Соединенных Штатов. Рисовать круг соответствующего размера диаметром 2000 миль в пределах рамки оригинальной карты США. Реакция аудитории обычно с энтузиазмом. Вы не хотите, чтобы ваши ученики остались с впечатлением, что луна незначительна в отношении физическому лицу.Соответствующая реплика может что-то сказать например: «Хотя Луна меньше Земли и меньше нашей страны, если бы вы были космонавтом, идущим по Луна, будет ли она выглядеть большой или маленькой? »Студент ответил всегда «большой». По размеру круга, нарисованного внутри рамок Соединенных Штатов, студенты узнают правильный диаметр луны (2000 миль). Масштабная модель Солнце (82 дюйма в диаметре), Земля (0,8 дюйма) и Луна (0,2 дюйма) также поможет выявить разницу в размерах эти три объекта в более резкий фокус.

3. ЗЕМЛЯ НАМНОГО ТЯЖЕЕ БОЛЕЕ БОЛЬШЕ), ЧЕМ ЛУНА: Если бы Землю расположить по одну сторону шкалы баланса, то 81 луна была бы с другой стороны, чтобы равняться весу Земли.


ПИЛА С БАЛАНСОМ ЛУНЫ: Эту концепцию можно сделать больше драматическим, фактически нарисовав 81 луну, сложенную напротив Земля на шкале качелей (баланса). Поскольку дети теперь знают небольшого размера Луны по сравнению с Землей, практически все согласятся, что Земля должна быть тяжелее Луны.Но насколько тяжелее …? Потребовалось бы много лун на одной стороне шкала для уравновешивания Земли с другой стороны. Обследуйте класс, используя ответы пяти или шести студентов, чтобы сформировать мнение. Типичный числовой диапазон может быть 8, 20, 50, 75, 120 и 500. Ответ 50 почти гарантирован. Это ограничивает некоторые из более абсурдные утверждения, которые элементарные дети склонны давать под такие обстоятельства. Число 50 также действует как барометр. свидетельствующий об успешности подхода.Это определенно разумно предположить, что если потребуется 50 лун, чтобы равняться объем Земли, то Земля должна весить в 50 раз больше чем луна — прекрасное дедуктивное рассуждение для элементарного ученица. Затем нарисуйте на доске качели и продолжайте рассказывать класс несколько детских опытов, связанных с качелями. Счет Программа Косби для Толстого Альберта — хорошее занятие для детей. «Что, если бы Толстый Альберт (Эй, Эй, Эй) сел на один конец качели? Почему это может занять всех в его классе, скопившись на с другой стороны качелей, просто чтобы поднять его с земли! Вы бы звонить всем своим друзьям, и они будут прыгать на качелях кричать и кричать, и Толстый Альберт сидел бы там напротив вас с той забавной улыбкой на лице, говорящей: «Эй Эй Эй… «Ну, мы сделаем вид, что Земля это Толстый Альберт, и я хочу посмотреть, сколько лун у него будет возьми, чтобы поднять Толстый Альберт — я имею в виду Землю — от земли «. Нарисуйте большую Землю на одной стороне качелей и начните рисовать. и считайте луны на противоположной стороне качелей, используя голос интонации, чтобы казалось, что вы подошли к концу упражнение по каждому из чисел, которые есть у учеников предложенный. Спросите мнение класса по каждому номеру.Первые обычно смешиваются, а остальные до 49 обычно нет. Всем всегда кажется, что 50 — это магическое число, и многие студентов, не верящих своим глазам, пока счет продолжается вверх. По завершении детям предлагается простой для понимания визуальная концепция размеров и веса (массы) Луны в сравнении на Землю.

4. ЛУНА ЕСТЬ ТЯЖЕСТЬ, но много меньше, чем сила тяжести, которой обладает Земля. Вообще говоря, большие планеты а луны обладают большей гравитацией, чем меньшие планеты и луны.

• а. ТЯЖЕСТЬ НЕ УНИКАЛЬНО ДЛЯ ЗЕМЛИ: Опрос общественного мнения в целом устанавливает тот факт, что большинство учащихся начальной школы чувствую, что луна не обладает гравитацией. Обратите внимание на количество верующие в гравитацию и неверующие в гравитацию на доске. Даже если неверующие победят, встаньте на сторону решения большинства, специально рассказывая детям, которые верят в гравитацию теория, что они не могут участвовать в следующем вопросе. Затем обратитесь к неверующим верующим и спросите их чтобы объяснить, как астронавты могли ходить по Луна, если Луна не обладает гравитацией.Вот выборка их творческих ответов:
  • 1. Космонавты были в сапогах со свинцом.
  • 2. Их скафандры удерживали их.
  • 3. Они носили присоски на нижней стороне сапоги.
  • 4. Космонавты взяли веревку и привязали ее к своему космический корабль.
  • 5. Ботинки космонавтов были оснащены острым шипы.
  • 6. Привезли гравитацию (в банках).
    
• б. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО, ЧТО ЛУНА ИМЕЕТ ВЕС: Как эти утверждения производятся, противоречат их идеям, показывая картинки, если возможно, различных миссий Аполлона и указав на заблуждения. «Посмотри на эти следы. Видишь ли ты шип? следы или следы присоски, где ходили космонавты? Находятся космонавты несут веревку? Вы видите бутылки с гравитация валяется? Да, ботинки космонавтов были утяжелены, но разве бы это что-нибудь весило, если бы не было гравитации? »На и продолжается до тех пор, пока, наконец, кто-то из неверующих говорит застенчивым голосом: «Я думаю, что луна немного сила тяжести.Ваш ответ может быть одним из недоверчивых: «ЧТО, ЯВЛЯЕТСЯ ТЫ СУМАСШЕДШИЙ?!! У нас есть человек, который меняет сторону. Ты уверены, что хотите это сделать? »Сотрите отметку на стороне« Нет » доску и поменяйте ее на столбец «да». Еще несколько рук вероятно будет идти вверх с изменением мнения. Концепция, что на луне родилась гравитация. Пусть класс аплодирует несколько учеников, которые изначально знали о гравитации концепция, а также первый человек, который набрался смелости изменить свое мнение.Подчеркните, что из-за того, что луна меньше и легче (менее массивно), чем Земля, он не обладает много гравитации, как наша планета, но немного гравитации проходит долгий-долгий путь. Все звезды, планеты, луны, астероиды, а кометы и т. д. обладают гравитацией. «А что насчет той коровы — неужели она перепрыгнуть через луну? »
  
• с. БОЛЬШЕ О ГРАВИТАЦИИ: Концепция гравитации, касающаяся Луну часто так неправильно понимают, что к ней можно добавить акцент с несколькими демонстрациями с участием.
  • 1) КАК БЫСТРЫЕ ОБЪЕКТЫ ПАДАЮТ НА ЛУНУ? Объект, например, ластик, уроненный с высоты четырех футов, требуется интервал в полсекунды, прежде чем он ударит пол. Гравитационная сила Луны приблизительно равна одна шестая от притяжения Земли, поэтому ластик упал с той же высоты на Луне потребуется три секунды до столкновения с поверхностью Луны. Этот можно легко продемонстрировать для Земли, отбросив ластик (пенни, карандаш, шарик) с четырех футов, а затем повторение процедуры для Луны.Главное исключение что для луны учитель или ученик должен держаться объект, когда он «падает» на пол. Чтобы оценить три секунды, посчитайте быстро, одна тысяча, один, один тысяча две, одна тысяча три. Не используйте предметы, которые может пострадать от сопротивления воздуха, например, лист бумага, салфетка или воздушный шарик. Они будут работать превосходно если бы у Земли не было атмосферы, а потому что да, спуск этих объектов значительно замедляется молекулами воздуха, которые должны быть оттеснены с пути падающего предмета.
  • 2) ЛУННАЯ ЛИМПИАДА: Вот отличный способ сочетания астрономия, математика и спортивное мастерство — все в один из нескольких быстрых уроков, где все смотрят как победитель. Спонсируйте спортивные соревнования с соревнования, включающие бросание или удары ногами по мячу и вычислить их лунные эквиваленты, если бы игры проводились на Луне. Измерьте расстояние до земли по прямой откуда началось событие (мяч был брошен) в где он приземлился.Умножьте это число на шесть, чтобы получить Луна. Если можно сделать некоторую оценку высоты, это число обычно можно также умножить на шесть. Другой интересные соревнования — прыжки в длину или прыжок в длину с бега, а также соревнование, чтобы увидеть, насколько высоко студент может прыгать из положения стоя. в В последнем случае измерения следует производить от голенища. головы студентов, так как они имеют тенденцию поднимать ноги в процессе прыжков. Остерегаться Соревнования по фрисби и прыжкам в высоту, потому что они не дадут точные результаты при переводе на лунный среда.Воздушные потоки повлияют на путь Фрисби и, конечно же, на Луне нет воздуха. В прыжке в высоту, человек может поднять себя за пять или шесть футов, прежде чем расчистить бар. Это не совсем точно отражает истинную высоту. что человек был оторван от земли. это возвышение центра масс, точка равновесия различных частей тела, что вызывает беспокойство. Центр масс человеческого тела соответствует область таза, которая уже поднята примерно на два и от полутора до трех с половиной футов над землей в течение взрослый.После успешного прыжка спортсмен убирает штангу в горизонтальном положении, поднимая ее или ее центр масс от уровня трех футов до немного выше высоты планки. Если бы бар был на уровне шести футов, и у спортсмена были свои центр масс в трех футах, лунный эквивалент будет поместите штангу на 21 футе, а не на 36 футах, как могло бы быть ожидается из других примеров — (3 x 6) + 3 = 21. Г-жа Рут Эри из Ritter Elementary предоставила вдохновение за этой идеей.
    

в общественном достоянии.

Первые Лунные Олимпийские игры: При только 1/6 гравитации Земли вам придется разделить свой вес на 6, чтобы увидеть, как вы будете весить на Луне. На Луне большинство третьеклассников, вероятно, будут весить от 8 до 15 фунтов. Представляете, каково было бы сыграть на первых лунных олимпиадах? Рисунок, сделанный НАСА, изображение

• 3) ВАШ ВЕС НА ЛУНЕ: Это хороший упражнения специально для нашего общества, заботящегося о своем весе, потому что снова все выигрывают.Просто разделите вес учащихся на шесть, чтобы получить отличный приближение их лунных эквивалентов. Даже Тяжеловес журнала Dimensions дал бы чаевые весы всего 267 фунтов. Как сколько она весила на Земле? Его следует довести до внимание класса, хотя все будет меньше весить на Луне, физическая внешность останется без изменений.

5. ЛУНА СВЕТИТСЯ, ОТРАЖАЯ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ В НАШИ ГЛАЗА. Планеты сияют по тому же принципу.Звезды же сами создают тепла и света путем превращения (плавления) газообразного водорода в гелий глубоко внутри их интерьеры. ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ ОТРАЖЕНИЕ: В затемненной комнате осветите ребенка фонариком, чтобы продемонстрировать, как мы можем наблюдать объекты в отраженном свет. Большинство детей смогут понять концепцию отражения. по аналогии с зеркалом. Имитируйте рутину бритья, расчесывание волосы, нанесение макияжа или завязывание галстука комментарий типа: «О, я сегодня отлично выгляжу!» Дети быстро «отразить», что вы смотрите на себя в зеркало и с легкостью определение для размышления может быть быстро установлено.Демонстрация отражение фонариком можно легко усилить, если учитель с своей рукой проводит лучом света к лицу ребенка и осторожно рикошетит перед глазом другого ученика. Луна, конечно, это не зеркало, а принцип отражения света от его поверхности остается такой же.

6. У ЛУНЫ НЕТ АТМОСФЕРЫ (ВОЗДУХ): Луна не обладает достаточной гравитацией, чтобы удерживать атмосферу.

• а.ВСЕ НАЧИНАЮЩИЕ — ДЫХАНИЕ НА ЛУНЕ: Чтобы подчеркнуть трудность жизни в мире без воздуха, ученики должны быть близки их рты, зажать носы и попытаться дышать.
• б. КОНКУРС НА ДЫХАНИЕ: Учитель просит мужчину и женщина-волонтер для следующей части урока без с указанием точного характера запроса. Когда «жертвы» выбраны, попробуйте сплести их в историю, которая рассказывается что-то вроде этого. «Джон и Мари были выбраны НАСА, космических людей, чтобы быть первыми детьми с Земли, которые полетят в Луна со своими родителями.Они сели на свою ракету на мысе Канаверал во Флориде в прошлое воскресенье и провел последние три дня в космическом полете на Луну. Вы можете себе представить, как взволнован и им не терпелось сыграть на ближайшем соседе Земли, потому что в школе учили, что у Луны меньше гравитации, чем у Земной шар. «Давай, Джон! Пойдем и посмотрим, что такое луна. очень нравится, — крикнула Мари. Они оба подбежали к воздуху. шлюзовая камера. Мари взяла с собой свой новый электрический велосипед и Джон схватил мяч и биту.Голубая дверь воздушного шлюза стремительно закрылись за ними, и Мари взволнованно побежала к выходу дверь, которая позволила бы ей выйти на поверхность Луны. Джон нажал красную кнопку и почти сразу большой серый алюминиевая выходная дверь начала скользить вверх. Когда пришел солнечный свет струясь через отверстие, взгляд ужаса мелькнул на Лицо Джона. «Скафандры, Мари! Мы забыли надеть наши скафандры! »Из-за нехватки воздуха Мари могла едва слышу последние несколько слов, которые кричал Джон.Быстро они пытались сделать последний глубокий вдох, но это было трудно потому что большая часть воздуха уже вышла из комнаты. Джон изо всех сил нажал на переключатель, который закрой за собой дверь, но он знал, что это будет в минимум за две минуты до того, как дверь можно будет снова активировать и они могли запечатать комнату. Переживут ли они свое испытание или они будут первыми детьми мертвого космоса на Луне? »Конечно, они не будет жить! Вы даже не сказали им, что внезапный декомпрессия лишила бы нашего героя и героиню сознания, и, конечно, выметает их из воздушного шлюза на луну каменистая поверхность.Вы должны помнить ту ужасную декомпрессию сцены во всех фильмах об аэропорте много лет назад. Там было всегда кто-то сосет кричит из окна на 30,000 ноги. Однако такие тривиальные вопросы можно оставить на восьмой год. обсуждение оценок. Мари и Джон затаили дыхание. как можно дольше, чтобы увидеть, выживут ли они. Большинство студентов успешно задерживают дыхание примерно на 30 секунд, хотя 45 секунд — не такая уж редкость. Один Студент сохранял самообладание чуть менее двух минут.Учитель как раз набирал 911, когда выдохнул. Идея о том, что у Луны нет атмосферы, точно передана. через эту «опасную для жизни» пародию. Некоторые другие соответствующие предложения следующие:
• c. БУДЕТ ВЕТРО НА ЛУНЕ? Потому что ветер действительно воздух в движении, и поскольку на Луне нет воздуха, она может никогда не бывает ветрено на Луне. Инструктор может надуть воздушный шар, затем спустите воздушный шар в лица нескольких студенты.Когда воздух вырывается из воздушного шара, ученики смогут почувствовать легкий ветерок на своих лицах.
• г. ПОЧЕМУ ОКАЗЫВАЕТСЯ, ЧТО АМЕРИКАНСКИЙ ФЛАГ ЯВЛЯЕТСЯ ДУЕТ ВЕТЕР? Флаги заключены в скобки. горизонтальная опора в верхней части их шестов, чтобы дать им вид, что они колышутся на ветру.
• e. ЕСЛИ АСТРОНАВТ НА ЛУНЕ НАПОЛНИЛ ШАР С ГАЗОМ ГЕЛИЯ ШАР БУДЕТ ПОДНИМАЕТСЯ, ПАДАЕТ ИЛИ ОСТАВЛЯЕТСЯ ТОЧНО ГДЕ ОСТАЛОСЬ АСТРОНАВТ? Введите этот вопрос, заполнив баллон с гелием из баллончика без опознавательных знаков.Объясните класс, что у вас большие трудности с надуванием воздушных шаров, и что воздух может очень помочь. Когда надут и завязан, держите воздушный шар на расстоянии вытянутой руки и оставьте его в покое. Реакция класса к поднимающемуся воздушному шару стоит усилий отслеживание поставщика. Затем предложите воздушный шар в качестве приза первому человеку, который сможет правильно дать объяснение вопроса. Воздушный шар, содержащий газообразный гелий поднимется на Земле только потому, что ее совокупная плотность (масса / объем баллона и газообразного гелия) меньше, чем плотность сопоставимого объема воздуха.Вы можете заменить вес для плотности в этом объяснении. Поскольку нет воздуха на Луне наполненный гелием воздушный шар просто упадет на поверхность луны. Приемлемый ответ студента может поступайте так: «Воздушный шар поднимается на Землю, потому что он легче воздуха. Он упадет на Луну, потому что там на Луне нет воздуха, поэтому воздушный шар не может быть легче, чем воздух ».

7. ЗАПИСЬ С ФОТОГРАФИЯМИ АПОЛЛОНА 11 (для детей): Первые люди, ступившие на Луну.

Аполлон-11 Экипаж: Это самый известный снимок, сделанный НАСА, на котором запечатлен экипаж из трех человек, летевший на Аполло-11, первой миссии, в которой люди ходили по Луне. Всем известно, что Нил А. Армстронг был первым астронавтом, ступившим на Луну, но знаете ли вы, где он находится на фотографии? Сидящий справа астронавт — Базз Олдрин, второй человек, побывавший на Луне. Стоящий космонавт — Майкл Коллинз.Он оставался в командном модуле, пока Базз и Нил шли. Да, Нил сидит слева с самой широкой улыбкой.

Командный модуль: Вы смотрите на командный модуль в верхней части ракеты «Сатурн V», которая доставила астронавтов на Луну. Три астронавта «Аполлона» жили в командном модуле, путешествуя на Луну и обратно. Вы видите мужчину, прислонившегося к белой трубе слева от картинки? Ракета-носитель «Сатурн V» была высотой 363 фута, и вы видите ее на самом верху.Фото НАСА 69-HC-718 …

Запуск Аполлона-11 16 июля 1969 года Нил Армстронг, Базз Олдрин и Майкл Коллинз отправились на Луну. Ракета Сатурн V и космический корабль на картинке выше были высотой 363 фута. NASA Photo-KSC-69PC-442, маркировка, Г. А. Беккер …

Более пяти историй об оборудовании, отправленном на Луну: После третьей ступени ракеты Сатурн V, запущенной в сторону Луны, командный и служебный модули отделились от области хранения лунного модуля (также известной как приборный блок).Командный модуль с присоединенным сервисным модулем должен был присоединиться к лунному модулю и вытащить его из хранилища. Это изображение было сделано из двух изображений, первое изображение показывает служебный и командный модули, а второе — лунный модуль. Адам Р. Джонс увеличил два изображения до их правильных пропорций. Измененные фотографии НАСА …

Олдрин на крыльце: Эта фотография была составлена ​​из четырех отдельных фотографий, сделанных Нилом Армстронгом на Луне.На нем изображены орел лунного модуля и Базз Олдрин, отступающие на крыльцо, готовые начать спуск по лестнице. В лунном модуле было так мало места, что Нилу Армстронгу пришлось выйти первым, чтобы Базз смог отступить. Лунный модуль «Орел» из композитного материала Эда Хенгевельда, фото НАСА AS11-40-5864 …

Первые шаги: Нечеткое черно-белое фото снято автоматической видеокамерой, на которой Нил Армстронг спускается по лестнице и делает свой первый шаг на Луне.Через несколько минут Нил Армстронг сфотографировал Базза, когда он стал вторым человеком, ступившим на поверхность Луны. Измененные фотографии НАСА …

Первая фотография Нила Армстронга: Это самая первая фотография, которую Нил Армстронг сделал после того, как сошёл с подножки лунного модуля и стал первым человеком, ступившим на Луну. Фото НАСА AS11-40-5850 …

Базз Олдрин за работой: На этом рисунке Базз Олдрин убирает оборудование из хранилища Лунного модуля.Большинство людей не понимают, насколько велик был Лунный модуль (ЛМ) на самом деле. Он состоял из двух частей: ступени спуска, которая использовалась для торможения и посадки LM на Луну. Выше был этап восхождения, который доставил астронавтов обратно в командный модуль и, в конечном итоге, домой на Землю. Астронавты также жили на стадии восхождения после того, как LM приземлился на Луну. Стадия спуска LM осталась на Луне, когда астронавты вернулись в командный модуль на орбиту вокруг Луны. Лунный модуль был почти 23 фута в высоту.Фото НАСА AS11-40-5927 …

Нил Армстронг После прогулки: Это один счастливый турист человека. Нил Армстронг расслабляется в тесном лунном модуле после завершения своей первой прогулки по Луне. Фото НАСА as11-37-5528HR …

Возврат ступени восхождения: Если вы видите изображение только ступени подъема лунного модуля (LM), вы знаете, что астронавты возвращаются из своей миссии на Луне и готовятся к стыковке с командным модулем.Фото НАСА AS11-44-6642 …

8. АСТРОНАВТ ВЫЖИВАЮТ НА ЛУНЕ, НОСЯ КОСТЮМЕНТЫ

Космические костюмы , по сути, представляют собой небольшие, воздухонепроницаемые, гибкие комнаты, которые подходят для людей. Космические скафандры «Аполлон» дублировали земные условия внутри своих внутренних помещений, и в то же время они защищали астронавтов от суровой лунной среды. На этих фотографиях изображен Базз Олдрин, второй человек, ступивший на Луну.Фотографии НАСА …

• а. ПОРТАТИВНАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНИ (PLSS) СОХРАНЯЕТ АСТРОНАВТЫ ЖИЛИ, КОГДА ОНИ БЫЛИ НА ЛУНЕ: Постоянная подача кислорода поддерживалась рюкзаком (PLSS), который космонавты носили. Чистый кислород подавался в космонавтов при давлении 3,75 фунта на квадратный дюйм. Этот может поддерживаться в течение семи часов выход в открытый космос зависит от скорость метаболизма.Бак в блоке PLSS был перезаряжаемым. Блок аварийной продувки, расположенный непосредственно над PLSS, может подавать дополнительные 30 минут кислорода, если возникнут трудности с основной танк. Аварийная система никогда не использовалась. PLSS подавал кислород в сборку одежды, работающей под давлением, внутреннюю скафандр под интегрированным тепловым микрометеороидом Одежда. См. Раздел «d» ниже.
  
• б. КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ КОСТЮМА: Внутренняя температура управление поддерживалось системой водяного охлаждения, расположенной в PLSS и управляется космонавтами.Прохладная вода была циркулировал по сети трубок Tygon, которые были сплетены во внешний слой комбинезона космонавтов Liquid Охлаждающая одежда. Поскольку скафандры были хорошо изолированы, система охлаждения была разработана в первую очередь для уменьшения жары генерируется собственными метаболическими функциями космонавтов, скорее чем тепло, производимое солнечным светом, падающим на поверхность скафандра. Белый цвет костюмов отражал большую часть солнечного света. так или иначе.
• г. КОСМИЧЕСКИЕ КОСТЮМЫ ЗАЩИЩАЛИ АСТРОНАВТЫ ОТ ВРЕДНАЯ ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА: Скафандры, а также многослойные специальные покрытия Lunar Extravehicular Visor Сборка, установленная на шлеме, защищала космонавтов от вредная энергия загара (ультрафиолет) и тепла (инфракрасное излучение) испускается солнцем.На Земле большая часть этой вредной энергии поглощается атмосферой.
• г. ИНТЕГРИРОВАННАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ МИКРОМЕТЕОРОИДНАЯ ОДЕЖДА была космический скафандр видели во всех внекорабельных деятельность, которая произошла на Луне. Он изолировал космонавтов от вредного солнечного излучения и защиты Внутреннего Сборка одежды под давлением от проникновения очень маленькими, высокими Скорость космического мусора называется микрометеоритами.
• e. ДРУГИЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О КОСТЮМЕ: Скафандры. весил на Земле 183 фунта.Хотя луна уменьшилась поверхностная гравитация уменьшила это примерно до 30 фунтов, костюмы сделали не оставлять много места для передвижения. Эти факторы сделали прыжки более популярными. более предпочтительный способ передвижения по сравнению с простой ходьбой. В неуклюжесть костюмов потребовала создания хозяина специальных инструментов, которые позволили космонавтам собирать образцы и работайте стоя, а не с сгибание или положение на коленях.
  

9. ТЕМПЕРАТУРА НА ПОВЕРХНОСТИ ЛУНЫ МОЖЕТ БЫТЬ И ОТЛИЧНОЙ, И ХОЛОДНО РЯДОМ О ЖЕ МЕСТО. Космонавт, стоящий на открытом солнце без скафандра испытал бы температуру около +250 градусов F. на его теле, находясь в тени большого валуна, или в ночью температура упадет примерно до -250 градусов по Фаренгейту.

• a. ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР ИЗ-ЗА НЕДОСТАТОЧНОСТИ АТМОСФЕРА: Большой диапазон температур от солнечного до в тени или ночью из-за отсутствия атмосферы, которая позволит передавать тепло в теневые зоны через ветер токи или кинетическое действие молекул.На Земле Солнце нагревает воздух напрямую или нагревает землю, что, в свою очередь, нагревает воздух. Местные и глобальные схемы ветров, которые создаваемый этим тепловым дисбалансом, помогает перемешать атмосферу и умеренные температуры. Кроме того, молекулы воздуха в солнечном свете движутся быстрее, чем молекулы воздуха в охладителе, затененные зоны. В результате столкновения между более быстрыми перемещениями молекулы, представляющие более горячий воздух, и более медленные движущиеся молекулы, представленные более холодным воздухом затененных зоны, имеют чистый эффект передачи энергии в затененные участки, тем самым делая их теплее.Этого не бывает на Луне.
• б. ЕСТЬ ЛИ ПРОСТРАНСТВО НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ ЛУНЫ ТЕМПЕРАТУРА? Ответ должен быть отрицательным, поскольку на Луне нет атмосфера, которая может быть согрета солнечным светом или теплом земли. Температура, измеренная на Луне, — это просто температура земли. температуры.

10. ДЛЯ АСТРОНАВТА ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ БЫЛА ОЧЕНЬ ТЕМНОЙ потому что он состоит исключительно из вулканической породы, породы, которая обычно темного цвета.Вся магматическая порода начинается с расплавленного состояние и связано с некоторым типом вулканической деятельности. В зависимости от в зависимости от местоположения Луны, оттенки серого будут отличаться от облаков. взгляните темным дождливым днем ​​на черноту свежезамороженного проезжая часть.

• а. ЛУННОЕ НЕБО БЫЛО БЫЛО ЧЕРНЫМ даже очень близко к солнцу, потому что у луны нет атмосферы для рассеивания света.
• б. ЗВЕЗДЫ НЕ БЫЛИ ВИДИМЫМИ из-за почти 20 покрытия, нанесенные на сборку лунного козырька для внекорабельной техники. (шлем) для защиты глаз космонавтов от яркого света и вредная энергия солнца.Без этих защитных покрытий звезды были бы легко видны на дневной стороне Луна, когда астронавты пробирались через ее воронки поверхность.
• г. ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ БЫЛА ПЫЛЬНОЙ И КАМЕННОЙ. Маленькие кратеры будут видны повсюду. округлые горы или холмы вдалеке.

Пыльный и каменистый лунный пейзаж бесконечен на этой фотографии Аполлона-17.Вдалеке — дом и транспортировка на Землю, Лунный модуль. Фото НАСА as17-139-21204 …

Основы определения местоположения Луны

Основы определения расстояния до Луны

Основы определения местоположения Луны

Как это работает?

Основная идея состоит в том, что мы хотим проверить наше понимание гравитации, чтобы беспрецедентная точность.Система Земля-Луна — идеальная лаборатория для выполнение такого измерения. Земля и Луна притягиваются к каждому другое и к Солнцу под действием силы тяжести, так что изучение динамики этого Система — это способ исследовать точное поведение силы тяжести. Например, мы можем задать вопрос: «падают ли земля и луна к солнцу с такое же ускорение? »Для этого нам нужно измерить точное Форма лунной орбиты. Мы хотим измерить Землю-Луну расстояние в различных точках лунного цикла (полумесяц, четверть луны, gibbous и полные фазы).Каждое измерение будет точным до единиц. миллиметр — о толщине скрепки. Мы делаем это измерение времени прохождения светового импульса, отражающегося от Луны, в оба конца отражатели. Умножив это время на скорость света, мы получим расстояние. Помимо характеристики формы лунной орбиты, мы мы сможем проследить за медленным уходом лунной орбиты на 3,8 см. (1,5 дюйма) в год из-за приливного трения.

Один способ заявить почему измерения с точностью до миллиметра помогают нам понять, что сила тяжести: любая теория гравитации предсказывает определенные траектории / орбиты тела под его влиянием при начальных условиях.Общая теория относительности предсказание точно правильный путь для луны? Если не, у нас проблемы. Общая теория относительности (ОТО) предсказывает отклонения от ньютоновского гравитация на уровне нескольких метров на лунной орбите. Так миллиметровый уровень точность измерения подвергает GR серьезному испытанию.

Какой в ​​этом смысл?

Когда Эйнштейн придумал свою общую теорию относительности, он утверждал, что что это было лучшее описание гравитации, чем у Ньютона. проверенная временем и очень удачная модель.Много отреагировал со здоровым скептицизмом — никто не жаловался на недостатки в ньютоновской гравитации (по крайней мере, не , сколько было человек). Но сегодня испытание за испытанием показало, что ньютоновская гравитация не справляется. в сверхточных тестах. Все еще достаточно хорошо, чтобы планировать межпланетный зонд траектории, но недостаточно хороши, чтобы описать все, что мы видим . И что удивительно, понимание общей теории относительности абсолютно необходимо в заставить работать глобальную систему позиционирования (GPS).Эта система полностью потерпеть неудачу в течение часа, если мы не ожидали, что время пройдет больше медленно в гравитационном поле — следствие, предсказанное генералом относительность.

Сегодня в физике и астрофизике растет интерес. сообщества, что общая теория относительности, вероятно, не последнее слово о гравитации. Во-первых, ОТО несовместима с квантовой механикой. Может быть мы живем в такой вселенной, где мы можем иметь два несовместимых описания фундаментальные правила поведения и взаимодействия материи.Но прошлое редукции / унификации (например, электричество и магнетизм; слабая ядерная сила и электромагнетизм) говорят об обратном. Кто бы вы ставили на? Аспекты квантовой механики были проверены феноменально. Точность: доли в триллион уровней. Но GR был протестирован только на часть в 100 000 уровней. Скорее всего, он неполный, чем есть квантовая механика. И, возможно, более убедительно, теперь мы видим, что расширение вселенной ускорение ! Это всего сюрприз и не соответствует предсказаниям общей теории относительности.Весьма вероятно, что решение этой загадки потребует модификация или замена общей теории относительности.

Лазерная локация Луны выполняется последние 35 лет, сейчас с точностью до 2 сантиметров. АПОЛЛОН (точка Apache Обсерватория Lunar Laser-Range Operation) улучшит это производительность как минимум в десять раз. Хотя этот множитель десять (или лучше) может не хватит, чтобы выявить недостаток в теории общая теория относительности, есть вероятность , что будет .Мы не могу себе позволить не смотреть. По крайней мере, APOLLO разместит больше строгие ограничения на существующие и будущие альтернативы Эйнштейну теория гравитации. Многие новые явления открываются в науке, глядя на внимательно изучать то, что, как нам кажется, мы прекрасно понимаем, только для того, чтобы обнаружить, что наш знание или понимание неполны.

Ультракороткие вспышки света

Как, , мы измеряем расстояние до Луны до такой феноменальной точность? Мы «звяем» луну ультракороткими импульсами света.Для этого у нас есть лазер, который генерирует интенсивные вспышки света всего 100 пикосекунды — это одна десятая миллиардной секунды! Свет, который совершает 7 кругов Земли каждую секунду, проходит всего около дюйм за это время. Итак, эти импульсы похожи на маленькие «пули» свет.

Лучше, чем секундомер …

По сути, мы измеряем время , которое требуется для светового импульса. путешествовать на Луну и обратно. Это может занять от 2,34 до 2,71. секунд, в зависимости от того, как далеко в данный момент находится Луна (Земля-Луна расстояние колеблется от 351 000 км до 406 000 км).Мы можем рассчитать время туда и обратно с точностью до нескольких пикосекунд, или нескольких триллионных долей второй.

Но что мы измеряем с

до ?

Измеряем до оставшихся на световозвращающих решетках. Луны астронавтами Аполлона и беспилотным советским марсоходом, несущим Отражатель французского производства. Они определяют очень конкретные ориентиры на лунной поверхности. Это намного лучше, чем измерять шероховатая поверхность. У нас никогда не было бы надежды измерить лунное расстояние с точностью до миллиметра без этих четко определенных отражатели.Мы нацеливаемся на один отражатель за раз при выполнении измерение.

Где на земле мы измеряем

от ?

Телескоп, используемый для APOLLO, имеет зеркало диаметром 3,5 метра и расположен в точке Apache Обсерватория на юге Нью-Мексико. Мы используем телескоп как гигантская (шириной 3,5 метра) лазерная указка, а также как приемник сигнала. Мы Свяжите наши измерения с центром монтировки телескопа, где ось азимута и ось возвышения пересекаются друг с другом.Как телескоп поворачивается, чтобы указать на разные части неба, эта точка остается фиксировано — почти …. Положение телескопа относительно центра Земли не так неподвижен, как вы можете себе представить. Континентальный пластины смещаются, лунные и солнечные приливы заставляют это место раздуться примерно на фут два раза в день, погодные условия могут подтолкнуть местную корку и т. д. должны знать обо всех этих влияниях и учитывать их в чтобы извлечь научно полезное межцентровое расстояние между землей и луной.

Техника наблюдения

Обычно мы измеряем расстояние до каждого из четырех доступных отражатели по очереди в течение получаса. Тогда мы сделаем то же самое несколько ночей спустя. Делая это в течение месяцев и лет, мы будем охарактеризовать форму лунной орбиты на достаточно высокую точность, чтобы иметь возможность сказать что-то о работе гравитации.

Задача указателя

Чтобы сконцентрировать как можно больше мощности лазера на решетке отражателей, мы должны убедиться, что луч, выходящий из телескопа, имеет коллимированный (параллельные, не расходящиеся), насколько это возможно.Мы используем лазер и то, и другое, потому что можем получить сверхкороткие световые импульсы от лазера, а также потому, что свет от лазера необычайно направлен — не расходится, как фонарик или даже прожектор. Несмотря на это, неспокойная атмосфера искажает луч, вызывая расходимость около одной угловой секунды (иногда более). Одна угловая секунда составляет 1/3600 градуса, или угловой размер квартал примерно в пяти километрах (примерно в 3 милях) отсюда. На расстоянии Луны, этот угол равен 1.8 километров (чуть больше мили). Хотя это большой размер по сравнению с размером рефлектора (большая часть света впустую — ни разу не попал в отражатель), это все еще проблема и удерживать лазерный луч на этом крошечном участке Луны.

Мультик на геометрию

Как показано на схеме выше, луч, который мы отправляем в Луна расходится (сильно преувеличено) из-за земной атмосферы. Только о одна часть из 30 миллионов света, который мы посылаем на Луну, — это удачливых чтобы попасть в отражатель.Но рефлектор составлен маленьких угловых кубиков, и по причинам, связанным с принципом неопределенности в квантовой механике свет, возвращающийся от каждого из этих малых апертуры вынуждены иметь расхождение (называемое дифракцией). В случае отражателей Аполлона это расхождение находится в районе 8 угловые секунды. Это означает, что луч, возвращающийся на Землю, имеет примерно 15 километр (10 миль) следа, когда он возвращается на землю. Мы наскребаем столько, сколько позволяет наш телескоп, но 3.5-метровая апертура будет получить только около одного из 30 миллионов возвращающихся фотонов — по совпадению с такой же вероятностью попадания в отражатель в первое место.

Невероятные шансы

Представьте, что вы выиграли в мультигосударственной лотерее супержекпот против Шансы 30 миллионов к одному. Вы были бы очень счастливы — даже в приподнятом настроении. Сейчас же представьте, что кто-то сказал вам, что есть только один шанс из 30 миллионов что деньги попадут на ваш банковский счет! Это ситуация, с которой мы сталкиваемся. Только те фотоны («частицы» света), которые производят обратно в телескоп нам ничего не стоит: это то, что нам нужно для завершения измерения.Деньги в банке. Довольно ошеломляющие те шансы. Сочетание этих двух факторов дает шанс один на квадриллион, что фотон ударяется об отражатель и возвращается в телескоп, чтобы Расскажи сказку. К счастью, мы покупаем 300 квадриллионов лотерейных билетов (фотонов). с каждым лазерным импульсом. Другие потери играют роль в дополнение к потери от дивергенции, поэтому, в конце концов, мы ожидаем нескольких (1–5) обнаруженных возврат фотонов за импульс. Но при 20 импульсах в секунду фотоны складываются. быстрый.

Всегда сводится к статистике

Мы не можем достичь миллиметровой точности с помощью одного фотона.Наш лазерный импульс шире этого (2,5 см), и мы не знаем, конкретный фотон находился в передней или задней кромке луча, или в правом в середине. Точно так же небольшой наклон решетки отражателей приводит к тому, что аналогичная неопределенность. В целом у нас есть от 30 до 50 миллиметров неопределенность на фотон. Но если мы соберем много фотонов, среднее время обхода для ансамбля будет иметь более высокая точность. Статистическое правило для этого состоит в том, что уменьшение ошибка, получаемая при получении N независимых измерений, является корень квадратный из N .Таким образом, чтобы уменьшить размер до одного миллиметра 30–50 мм нам нужно 900–2500 фотонов, в основном в зависимости от степень наклона решетки отражателей для этого наблюдения. В, скажем, одном фотон за импульс, мы получим 1200 фотонов в минуту, и должно быть адекватные числа для измерения миллиметра за считанные минуты.

Что в этом такого сложного?

Чтобы вернуть фотоны из лунные отражатели. Луч лазера должен быть очень хорошо сколлимирован.Лазер Луч должен быть направлен точно на отражатель, чего не видно прямо, так что это слепое наведение. Детектор также должен смотреть на точное место на Луне, соответствующее отражателю. Это независимо от лазерного наведения, поэтому не гарантируется, что он будет работать, даже если лазер есть. Теперь луна (при освещении) очень яркая. И мы ищу всего несколько фотонов от отражателя. Но мы знаем длина волны лазера, и может пропускать только этот цветной свет в детектор.Мы также знаем, откуда на Луне исходит свет, поэтому мы может отклонять весь лунный свет, кроме света вокруг отражателя. И самое главное, мы знаем , когда ожидает, что лазерный импульс будет возврат, как правило, с точностью до нескольких наносекунд. Итак, мы включаем только наши детектор на 100 наносекунд (100 миллиардных долей секунды) вокруг ожидаемое время. Мы можем запланировать это с точностью до наносекунды. У нас есть около 50 снимков по дороге на Луну или с Луны в любое время, так что у нас есть «расписание», сообщающее нашему оборудованию, когда открывать детектор.Представьте, что вы пытаетесь сохранить в своем личном календаре . приверженность к наносекундной точности!

Это безопасно?

Это все развлечения и игры, пока кто-нибудь не выстрелит в глаз! Работа с мощный лазер требует некоторого внимания к безопасности. Соблюдаем строгую безопасность рекомендации при работе с лазером, ношение защитных очков, пропускать только одну десятимиллионную часть любого лазерного света, падающего на них. через. Но как только мы расширили балку, чтобы заполнить 3,5 метра телескопа, он гораздо менее опасен — почти безопасен для глаз, фактически (слишком слабый, чтобы повредить что-либо, кроме глаз или чувствительных датчиков).Тем не менее, мы стараемся не поражать самолеты, которые более чем создание опасности для глаз могло бы испугать пилотов. Некоторые отреагировали в ужасе, когда мы говорим им, что стреляем лазером по Луне.