В 1609 году, после изобретения телескопа, человечество сумело впервые подробно рассмотреть свой космический спутник. С тех пор Луна - это наиболее изученное космическое тело, а также первое, на котором сумел побывать человек.
Первое, с чем предстоит разобраться - чем же является наш спутник? Ответ неожиданный: хотя Луна и считается спутником, технически она является такой же полноценной планетой, как и Земля. У нее большие размеры - 3476 километров в поперечнике на экваторе - и масса в 7,347×10 22 килограмм; Луна лишь немногим уступает , самой маленькой планете Солнечной Системы. Все это делает ее полноценным участником гравитационной системы Луна-Земля.
Известен и другой такой тандем в Солнечной системе, и Харон. Хотя вся масса нашего спутника составляет чуть больше сотой части массы Земли, Луна не обращается вокруг самой Земли - у них есть общий центр массы. А близость к нам спутника порождает еще один интересный эффект, приливный захват. Из-за него Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной.
Более того, изнутри Луна устроена как полноценная планета - у нее есть кора, мантия и даже ядро, а в далеком прошлом на ней существовали вулканы. Однако от древних ландшафтов уже ничего не осталось - на протяжении четырех с половиной миллиардов лет истории Луны на нее падали миллионы тонн метеоритов и астероидов, которые избороздили ее, оставив кратеры. Некоторые удары были настолько сильны, что прорвали ее кору вплоть до самой мантии. Котлованы от таких столкновений образовали лунные моря, темные пятна на Луне, которые легко различимы с . Более того, они присутствуют исключительно на видимой стороне. Почему? Об этом мы расскажем дальше.
Среди космических тел, Луна влияет на Землю сильнее всего - кроме, разве, Солнца. Лунные приливы, которые регулярно поднимают уровень воды в мировом океане - наиболее очевидное, но не самое сильное воздействие спутника. Так, постепенно отдаляясь от Земли, Луна замедляет вращение планеты - солнечный день вырос из первоначальных 5 до современных 24-х часов. А еще спутник служит естественным барьером против сотен метеоритов и астероидов, перехватывая их на подлете к Земле.
И вне сомнения, Луна - это лакомый объект для астрономов: как любителей, так и профессионалов. Хотя расстояние до Луны измерено с точностью до метра с помощью лазерных технологий, а образцы грунта с нее неоднократно привозили на Землю, там все еще остается место для открытий. Например, ученые охотятся за лунными аномалиями - таинственными вспышками и сияниями на поверхности Луны, не всем из которых находится объяснение. Оказывается, наш спутник скрывает гораздо больше, чем видно на поверхности - давайте же разберемся в тайнах Луны вместе!
Топографическая карта Луны
Характеристики Луны
Научному изучению Луны сегодня больше 2200 лет. Движение спутника на небосклоне Земли, фазы и расстояние от него до Земли были подробно описаны еще древними греками - а внутреннее строение Луны и ее история исследуются по сей день космическими аппаратами. Тем не менее века работы философов, а затем физиков и математиков дали весьма точные данные о том, как выглядит и движется наша Луна, и почему она именно такая. Все сведения о спутнике можно разделить на несколько категорий, взаимовытекающих друг из друга.
Орбитальные характеристики Луны
Как движется Луна вокруг Земли? Если бы наша планета была неподвижной, спутник вращался бы по почти идеальному кругу, время от времени незначительно приближаясь и отдаляясь от планеты. Но ведь и сама Земля вокруг Солнца - Луне приходится постоянно «догонять» планету. А еще наша Земля не является единственным телом, с которым наш спутник взаимодействует. Солнце, находящееся в 390 раз дальше Земли от Луны, массивнее Земли в 333 тысячи раз. И даже с учетом закона обратных квадратов, по которому интенсивность любого источника энергии резко падает при отдалении, Солнце притягивает Луну в 2,2 раза сильнее Земли!
Поэтому конечная траектория движения нашего спутника напоминает спираль, да еще и непростую. Ось лунной орбиты колеблется, сама Луна периодически приближается и отдаляется, а в глобальных масштабах и вовсе улетает от Земли. Эти же колебания приводят к тому, что видимая сторона Луны - это не одно и то же полушарие спутника, но разные его части, которые попеременно поворачиваются к Земле из-за «покачивания» спутника на орбите. Эти перемещения Луны по долготе и широте называются либрациями, и позволяют заглянуть за обратную сторону нашего спутника задолго до первого облета космическими аппаратами. С востока на запад Луна проворачивается на 7,5 градуса, а с севера на юг - на 6,5. Поэтому с Земли легко можно увидеть оба полюса Луны.
Конкретные орбитальные характеристики Луны полезны не только астрономам и космонавтам - к примеру, фотографами особенно ценится суперлуние: фаза Луны, в которой она достигает максимального размера. Это полнолуние, во время которого Луна находится в перигее. Приведем основные параметры нашего спутника:
- Орбита Луны - эллиптическая, ее отклонение от идеального круга, составляет около 0,049. Учитывая колебания орбит, минимальное расстояние спутника до Земли (перигей) оставляет 362 тысячи километров, а максимальное (апогей) - 405 тысяч километров.
- Общий центр массы Земли и Луны находится за 4,5 тысячи километров от центра Земли.
- Сидерический месяц - полное прохождение Луны по своей орбите - проходит за 27,3 дня. Однако для полного оборота вокруг Земли и смены лунных фаз требуется на 2,2 дня больше - ведь за то время, что Луна идет по своей орбите, Земля пролетает тринадцатую часть собственной орбиты вокруг Солнца!
- Луна находится в приливном захвате Земли - она вращается вокруг своей оси с той же скоростью, что и вокруг Земли. Из-за этого Луна постоянно повернута к Земле одной и той же стороной. Такое состояние характерно для спутников, которые находятся очень близко к планете.
- Ночь и день на Луне очень долгие - по половине земного месяца.
- В те периоды, когда Луна выходит из-за земного шара, ее видно на небе - тень нашей планеты постепенно сползает со спутника, позволяя освещать его Солнцу, а затем обратно закрывает его. Смены освещенности Луны, видимые с Земли, называются ее . Во время новолуния спутника не видно на небе, в фазе молодой Луны появляется ее тонкий серп, напоминающий завиток буквы «Р», в первой четверти Луна освещена ровно наполовину, а во время полнолуния ее заметно лучше всего. Дальнейшие фазы - вторая четверть и старая луна - происходят в обратном порядке.
Интересный факт: так как лунный месяц короче календарного, иногда за один месяц может быть два полнолуния - второе называется «голубой луной». Она такая же яркая, как и обычная полня - Землю она освещает на 0,25 люкс (для примера, обычное освещение внутри дома составляет 50 люкс). Сама Земля освещает Луну в 64 раза сильнее - целых 16 люкс. Разумеется, весь свет не собственный, а отраженный солнечный.
- Орбита Луны наклонена к плоскости орбиты Земли и регулярно ее пересекает. Наклонение спутника постоянно меняется, варьируясь между 4,5° и 5,3°. На смену наклонения Луны уходит больше 18 лет.
- Луна движется вокруг Земли со скоростью 1,02 км/с. Это намного меньше скорости движения Земли вокруг Солнца - 29,7 км/с. Максимальная скорость космического аппарата, достигнутая зондом для исследования Солнца «Гелиос-Б», составляла 66 километров в секунду.
Физические параметры Луны и ее состав
Для того чтобы понять, насколько большая Луна и из чего она состоит, людям понадобилось немало времени. Только в 1753 году ученый Р. Бошкович сумел доказать, что у Луны нет существенной атмосферы, равно как и жидких морей - при покрытии Луной звезды исчезают мгновенно, когда наличие дало бы возможность наблюдать их постепенное «затухание». Еще 200 лет понадобилось на то, чтобы советская станция «Луна-13» в 1966 году измерила механические свойства поверхности Луны. А про обратную сторону Луны вообще не было ничего не известно вплоть до 1959 года, пока аппарат «Луна-3» не сумел сделать первые ее снимки.
Команда космического корабля «Аполлон-11» доставила первые образцы на поверхность в 1969 году. Также они стали первыми людьми, которые побывали на Луне - до 1972 года на ней приземлилось 6 кораблей, и высадились 12 астронавтов. В достоверности этих полетов часто сомневались - однако многие пункты критиков исходили из их несведущести в космическом деле. Американский флаг, который по уверениям конспирологов «не мог развеваться в безвоздушном пространстве Луны», на самом деле твердый и статичный - его специально укрепили твердыми нитями. Это было сделано специально для того, чтобы сделать красивые снимки - провисшее полотно не столь зрелищное.
Многие искажения цветов и форм рельефа в отражениях на шлемах скафандров, в которых искали фальсификат, были обусловлены золотым напылением на стекле, защищающем от ультрафиолетового . Советские космонавты, которые смотрели трансляцию высадки астронавтов в реальном времени, также подтвердили достоверность происходящего. А кто сможет обмануть эксперта в своем деле?
А полные геологические и топографические карты нашего спутника составляются по сегодняшний день. В 2009 году космическая станция LRO (англ. «Lunar Reconnaissance Orbiter», Лунный Орбитальный Зонд) не только доставила самые детальные снимки Луны в истории, но и доказала наличие на ней большого количества замерзшей воды. Он же поставил точку в дискуссии о том, были ли люди на Луне, засняв следы деятельности команды «Аполлон» с низкой орбиты Луны. Аппарат был укомплектован оборудованием из нескольких стран мира, в том числе и из России.
Так как к исследованию Луны подключаются новые космические государства вроде Китая и частные компании, свежие данные поступают каждый день. Мы собрали основные параметры нашего спутника:
- Площадь поверхности Луны занимает 37,9х10 6 квадратных километров - около 0,07% от всей площади Земли. Невероятно, но это лишь на 20% превышает площадь всех заселенных человеком местностей на нашей планете!
- Средняя плотность Луны 3,4 г/см 3 . Она на 40% меньше плотности Земли - в первую очередь из-за того, что спутник лишен многих тяжелых элементов вроде железа, которыми богата наша планета. Кроме того, 2% массы Луны приходится на реголит - мелкую крошку камня, созданную космической эрозией и ударами метеоритов, плотность которой ниже обычной породы. Его толща в отдельных местах достигает десятков метров!
- Все знают, что Луна намного меньше Земли, что сказывается на ее гравитации. Ускорение свободного падения на ней составляет 1,63 м/с 2 - всего 16,5 процентов от всей силы притяжения Земли. Прыжки астронавтов на Луне были очень высокими несмотря даже на то, что их скафандры весили 35,4 килограмма - почти как рыцарские доспехи! При этом они еще сдерживались: падение в условиях вакуума было достаточно опасным. Ниже - видео прыжков астронавта из прямой трансляции.
- Лунные моря охватывают около 17% всей Луны - в основном ее видимую сторону, которая почти на треть покрыта ими. Они являются следами ударов особенно тяжелых метеоритов, которые буквально сорвали со спутника его кору. В этих местах от мантии Луны поверхность отделяет лишь тонкий, полукилометровый слой застывшей лавы - базальта. Поскольку ближе к центру любого большого космического тела концентрация твердых веществ растет, в лунных морях больше металла, чем где-либо по Луне.
- Основная форма рельефа Луны - это кратеры и другие производные от ударов и ударными волнами, которастероидов. Лунные горы и цирки были построены громадными ые изменяли структуру поверхности Луны до неузнаваемости. Особенно сильна их роль была в начале истории Луны, когда та была еще жидкой - падения поднимали целые волны расплавленного камня. Это же стало причиной образования лунных морей: обращенная к Земле сторона была сильнее раскалена из-за концентрации в ней тяжелых веществ, из-за чего астероиды влияли на нее сильнее, чем на прохладную обратную сторону. Причиной такого неравномерного распределения вещества стало притяжение Земли, особенно сильное в начале истории Луны, когда та была ближе.
- Кроме кратеров, гор и морей, в луне существуют пещеры и трещины - уцелевшие свидетели тех времен, когда недра Луны были также раскалены, как и , и на ней действовали вулканы. В этих пещерах часто присутствуют водные льды, как и у кратеров на полюсах, из-за чего их часто рассматривают как места для будущих лунных баз.
- Настоящий цвет поверхности Луны - очень темный, ближе к черному. По всей же Луне попадаются самый разные цвета - от бирюзово-голубого до почти оранжевого. Светло-серый оттенок Луны из Земли и на снимках обусловлен высокой освещенностью Луны Солнцем. Из-за темного цвета, поверхность спутника отражает лишь 12% от всех лучей, падающих от нашего светила. Будь Луна светлее - и во время полнолуний было бы светло как днем.
Как сформировалась Луна?
Исследование минералов Луны и ее история - одна из самых тяжелых для ученых дисциплин. Поверхность Луны открыта для космических лучей, а тепло у поверхности нечему задерживать - поэтому спутник днем накаляется до 105° C, а ночью остывает до –150° C. Двухнедельная продолжительность дня и ночи усиливает влияние на поверхность - и в итоге минералы Луны изменяются до неузнаваемости со временем. Однако удалось кое-что выяснить.
Сегодня считается, что Луна - это продукт столкновения крупного зародыша планеты, Тейи, с Землей, который произошел миллиарды лет назад, когда наша планета была полностью расплавленной. Часть столкнувшейся с нами планеты (а она была размером с ) была поглощена - но ее ядро вместе с частью поверхностной материи Земли было выброшено по инерции на орбиту, где и осталалось в виде Луны.
Это доказывает уже упоминавшийся выше дефицит железа и других металлов на Луне - к тому времени, когда Тейя, вырвала кусок земного вещества, большая часть тяжелых элементов нашей планеты была притянута гравитацией внутрь, к ядру. Это столкновение отразилось на дальнейшем развитии Земли - она стала вращаться быстрее, а ось ее вращения наклонилась, из-за чего стала возможной смена сезонов.
Дальше Луна развивалась как обычная планета - у нее сформировалось железное ядро, мантия, кора, литосферные плиты и даже своя атмосфера. Однако малая масса и бедный на тяжелые элементы состав привел к тому, что недра нашего спутника быстро остыли, а атмосфера - испарилась от высокой температуры и отсутствия магнитного поля. Однако кое-какие процессы внутри все еще происходят - из-за движений в литосфере Луны иногда происходят лунотрясения. Они представляют одну из главных опасностей для будущих колонизаторов Луны: их размах доходит до 5 с половиной баллов по шкале Рихтера, а длятся они куда дольше земных - нет океана, способного вобрать в себя импульс движения земных недр.
Основные химические элементы на Луне - это кремний, алюминий, кальций и магний. Минералы, которые образуют эти элементы, схожие с земными и даже встречаются на нашей планете. Однако главное отличие минералов Луны - это отсутствие воздействия воды и кислорода, вырабатываемого живыми существами, высокая доля метеоритных примесей и следы воздействия космического излучения. Озоновый слой Земли сформировался достаточно давно, а атмосфера сжигает большую часть массы падающих метеоритов, позволяя воде и газам медленно, но уверенно менять облик нашей планеты.
Будущее Луны
Луна - это первое космическое тело после Марса, которое претендует на первоочередную колонизацию человеком. В некотором смысле Луна уже освоена - СССР и США оставили на спутнике государственные регалии, а орбитальные радиотелескопы прячутся за обратной стороной Луны от Земли, генератора множества помех в эфире. Однако что ждет наш спутник в будущем?
Главный процесс, о котором уже не раз упоминалось в статье - это отдаление Луны за счет приливного ускорения. Оно происходит достаточно медленно - спутник улетает не больше чем на 0,5 сантиметра в год. Однако важно тут совершенно другое. Дистанцируясь от Земли, Луна замедляет ее вращение. Рано или поздно может наступить момент, когда сутки на Земле будут длиться столько же, сколько лунный месяц - 29–30 дней.
Однако у удаления Луны будет свой предел. После его достижения, Луна начнет витками приближаться к Земле - причем куда быстрее, чем отдалялась. Полностью врезаться ей, однако, не удастся. За 12–20 тысяч километров от Земли начинается ее полость Роша - гравитационный предел, при котором спутник какой-либо планеты может сохранять твердую форму. Поэтому Луна на подлете будет разорвана на миллионы маленьких фрагментов. Часть из них упадет на Землю, устроив бомбардировку в тысячи раз мощнее ядерной, а остальные образуют вокруг планеты кольцо наподобие . Однако оно будет не таким ярким - кольца газовых гигантов состоят изо льда, который в разы ярче темных пород Луны - их не всегда будет видно на небе. Кольцо Земли создаст проблему астрономам будущего - если, конечно, к тому времени на планете кто-либо останется.
Колонизация Луны
Однако все это произойдет через миллиарды лет. А до тех пор человечество рассматривает Луну как первый потенциальный объект для космической колонизации. Однако что именно подразумевается под «освоением Луны»? Сейчас мы вместе просмотрим ближайшие перспективы.
Многие представляют колонизацию космоса подобно колонизации Земли времен Нового Века - поиск ценных ресурсов, их добыча, а затем доставка обратно домой. Однако это неприменимо к космосу - в ближайшие пару сотен лет доставка килограмма золота даже с ближайшего астероида будет обходиться дороже, чем его добыча из самых сложных и опасных для работы шахт. Также Луна вряд ли выступит «дачным сектором Земли» в ближайшем будущем - хотя там и есть большие месторождения ценных ресурсов, там будет тяжело выращивать еду.
Зато наш спутник вполне может стать базой для дальнейшего освоения космоса в перспективных направлениях - например, того же Марса. Главная проблема космонавтики на сегодняшний день - это ограничения по весу космических аппаратов. Для запуска приходится строить монструозные конструкции, которым нужны тонны топлива - ведь нужно преодолеть не только притяжение Земли, но и атмосферу! А если это межпланетный корабль, то нужно его еще и заправить. Это серьезно стесняет конструкторов, принуждая их предпочитать экономность функциональности.
Луна подходит для стартовой площадки космических кораблей куда лучше. Отсутствие атмосферы и низкая скорость для преодоления притяжения Луны - 2,38 км/c против 11,2 км/с Земли - делают запуски намного проще. А залежи полезных ископаемых спутника позволяют сэкономить на весе топлива - камне на шее космонавтики, который занимает значительную долю массы любого аппарата. Если развернуть производство ракетного топлива на Луне, можно будет запускать большие и сложные космические корабли, собранные с деталей, доставленных с Земли. Да и сборка на Луне будет куда проще, чем на околоземной орбите - и намного надежнее.
Существующие на сегодняшний день технологии позволяют если не полностью, то частично осуществить этот проект. Однако любые шаги в эту сторону требуют риска. Вложение громадных денег потребуют исследования на предмет нужных ископаемых, а также разработка, доставка и тестирование модулей будущих лунных баз. А одна предполагаемая стоимость запуска даже первоначальных элементов способна разорить целую сверхдержаву!
Поэтому колонизация Луны - это предмет не столько работы ученых и инженеров, сколько людей всего мира для достижения столь ценного единства. Ибо в единстве человечества кроется истинная сила Земли.
> Луна
Луна - естественный спутник Земли : описание для детей с фото: интересные факты, характеристика, орбита, карта Луны, исследования СССР, Аполлон, Нил Армстронг.
Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с того, что земной спутник невероятно просто обнаружить. Земля обладает единственной Луной, которая сопровождает нас практически каждую ночь. Лунные фазы управляли человечеством тысячи лет, заставляя подстраиваться (календарный месяц примерно равен времени, за которое Луна проходит смену фаз).
Фазы Луны и ее орбита для многих остаются загадкой. Можно объяснить детям , что Луна всегда показывает нашей планете одно лицо. Дело в том, что для осевого поворота и вокруг планеты необходимо 27.3 дней. Мы замечаем полнолуние, полумесяц и новолуние, потому что спутник отражает солнечный свет. Уровень освещения зависит от расположения спутника по отношению к нам и звезде.
Луна - естественный спутник Земли, но она больше (диаметр – 3475 км) и занимает 27% земного размера (соотношение примерно 1:4). Это намного меньшее соотношение, чем в ситуации с другими лунами и их планетами.
Как появилась Луна - объяснение для детей
Для самых маленьких будет интересно узнать, что существует несколько теорий на этот счет. Но наиболее популярная направлена на столкновение, которое оторвало материал от . Ученые предполагают, что ударный объект имел 10% от земной массы (как ). Куски вращались на орбите, пока не сформировали Луну. В пользу этой мысли говорит и тот факт, что по составу планета и спутник очень похожи. Это могло случиться спустя 95 миллионов лет после образования нашей системы (плюс-минус 32 миллиона).
Это преобладающая теория, но есть также другая, предполагающая, что изначально было две луны, слившиеся в одну при столкновении. Более того, наша планета могла даже перетянуть спутник у .
Внутренняя структура Луны - объяснение для детей
Дети должны знать, что у нашего спутника очень маленькое ядро (всего 1-2% лунной массы) – 680 км в ширину. В основном состоит из железа, но может содержать значительное количество серы и прочих элементов.
Скалистая мантия занимает 1330 км и представлена горными породами, богатыми на железо и магний. Магма извергалась на поверхность сквозь вулканы более миллиарда лет (от 3-4 миллиардов лет назад).
Толщина корки – 70 км. Внешняя часть разломлена и смешана из-за серьезных ударов. Неповрежденный материал начинается примерно с 9.6 км.
Состав поверхности Луны - объяснение для детей
Родители или в школе могут объяснить для самых маленьких детей , что наш спутник – скалистый мир. На нем много кратеров, созданных астероидными падениями миллионы лет назад. Так как там нет погоды, то они сохраняются в первозданном виде.
Состав по массе: кислород (43%), кремний (20%), магний (19%), железо (10%), кальций (3%), алюминий (3%), хром (0.42%), титан (0.18%) и марганец (0.12%).
На лунной поверхности обнаружили следы воды, которая могла появиться из глубины. Также там нашли сотни ям, где остались аппараты, которые пребывают на спутнике уже длительный период времени.
Лунная атмосфера - объяснение для детей
Для самых маленьких будет интересно услышать, что на спутнике есть тонкий атмосферный слой, поэтому пыльный покров на поверхности практически не изменяется веками. Тепло не может задержаться, так что Луна переживает постоянные температурные скачки. Днем на солнечной стороне – 134 °C, а на темной она понижается до -153°C.
Орбитальные характеристики Луны - объяснение для детей
- Среднее расстояние от Земли: 384 400 км.
- Наиболее близкий подход к Земле (перигелий): 363 300 км.
- Наиболее отдаленный от Земли (апогей): 405 500 км.
Орбитальный путь Луны - объяснение для детей
Дети должны знать, что лунное тяготение влияет на нашу планету, создавая подъем и падение уровня моря (приливы и отливы). В меньшей, но все же ощутимой, степени это проявляется в озерах, атмосфере и земной коре.
Вода поднимается и опускается. На стороне, которая повернута к Луне, прилив сильнее. Но и на второй он происходит по инерции, поэтому между этими двумя точками создаются отливы. Луна также замедляет вращение нашей планеты (приливное торможение). Это увеличивает длительность дня на 2.3 миллисекунды каждый век. Энергия поглощается Луной и увеличивает дистанцию между нами. То есть, для самых маленьких важно узнать, что спутник отдаляется каждый год на 3.8 см.
Возможно, именно лунная гравитация стала причиной формирования Земли, как подходящей для жизни планеты. Она смягчила колебания в осевом наклоне, благодаря чему стабильный климат держался миллиарды лет. Но и спутник не оставался в стороне, так как земная гравитация когда-то растягивала его до невероятных форм.
Лунные затмения - объяснение для детей
В период лунного затмения спутник, Солнце и наша планета выстраиваются в ровную линию (или почти). Когда Земля становится между этими объектами, то земная тень падает на спутник, и мы получаем затмение. Оно выпадает только в полнолуние. При солнечном затмении Луна должна стать между нами и звездой. Тогда на Землю попадает лунная тень. Оно происходит только при новолунии.
Времена года - объяснение для детей
Земная ось наклонена по отношению к плоскости эклиптики (воображаемая поверхность орбиты вокруг Солнца). Объяснение для детей не может обойтись без расшифровки этого момента. Северное и южное полушария по очереди указывают на . Это приводит к получению разного количества света и тепла – смена сезонов.
Земная ось наклонена на 23.5 градусов, а лунная – 1.5. Получается, что на спутнике практически не ощущаются времена года. Некоторые участки всегда освещены, а другие вечность живут в тени.
Исследования Луны - объяснение для детей
Древние люди считали, что спутник – огненная чаша или зеркало, отражающее земные моря и поверхность. Но философы знали, что это сфера, вращающаяся вокруг Земли, а лунный свет – всего лишь отражение солнечного. Греки думали, что темные регионы – моря, а яркие – земля.
Галилео Галилей стал первым, кто применил телескопическое наблюдение к спутнику. В 1609 году он описывал его как грубую горную поверхность. И это расходилось с привычным мнением о гладкой Луне.
СРСР отправили первый космический аппарат в 1959 году. Он должен был исследовать лунную поверхность и прислать фотографии дальней стороны. Первые астронавты приземлились в 1969 году. Это одно из самых примечательных достижений НАСА. После они отправили еще 5 успешных миссий (и один Аполлон-13, не попавший на спутник). С их помощью на Землю доставили 382 кг породы для изучения.
Потом наступила длительная пауза, которую в 1990-х годах нарушили роботизированные миссии США Клементина и Лунный Геолог, искавшие воду на лунных полюсах. В 2011 году аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) создал лучшую карту спутника. В 2013 году в лунной истории отметился Китай, закрепив ровер на поверхности.
Но Луну исследуют не только государственные миссии. В 2014 году к спутнику подобралась первая частная миссия. И здесь возникают некоторые разногласия, ведь нет никакой договоренности в том, как можно использовать спутник, и кому принадлежит порода.
Детям понравится изучать Луну, так как это ближайший объект к Земле. Вы можете наблюдать за ней на фото, картинках, рисунках и схемах, предоставленных телескопами и космическими аппаратами. Кроме того, на сайте присутствует описание миссии Аполлон и история первого человека на Луне - Нила Армстронга. Воспользуйтесь картой Луны, чтобы изучить места посадки миссии, а также расположение крупных кратеров и морей. Чтобы разнообразить процесс обучения для детей и школьников любого класса, задействуйте 3D-модель Солнечной системы или примените онлайн телескоп и наблюдайте за Луной в режиме реального времени бесплатно.
Луна - это самое близкое к Земле космическое тело. Однако, несмотря на это, спутник нашей планеты скрывает ещё большое количество секретов и тайн, о которых будет интересно узнать.
Самые интересные факты о Луне, о которых знает или догадывается человечество, будут приведены ниже. И в конце списка вы наверняка скажете, что не знали этого.
- Несмотря на то, что наш спутник имеет слабую геологическую активность, на ней происходят землетрясения, и некоторые из них доходят до чувствительных 5-6 балов по шкале Рихтера. Лунотрясения имеют разнообразную природу — столкновение с метеоритами, изменение температуры от влияния Солнца. Также есть особенно сильные толчки, природа которых пока неясна. Есть гипотеза, что они происходят под влиянием гравитации Земли. По словам членом экспедиции Аполлон 11, во время такой активности в течение некоторого времени слышен звук, подобный звону колокольчика.
- Вопреки расхожему мнению — Луна не вращается вокруг Земли, а Земля и Луна вращаются вокруг одной точки, которая называется барицентром. Таким образом, по мнению некоторых Луну нельзя считать спутником Земли, так как Луна и Земля - это двойная планета. В пользу этого также говорят и размеры Луны, которые составляет четверть диаметра Земли. У других планет спутники гораздо меньше.
- На нашем спутнике есть мусор, общий вес которого составляет примерно 200 тонн. И, конечно же, весь этот мусор образовался от деятельности человека - это останки спутников, вездеходов, роверов и другого оборудования, которое было запущенно с Земли.
- Астроном Юджин Шумейкер мечтал стать космонавтом и побывать на Луне. Однако здоровье не позволило ему реализовать мечту. Поэтому он завещал после смерти развеять его прах на поверхности спутника. NASA сделало это в 1998 году. Кратер, где это произошло, получил имя Шумейкера.
- Лунная пыль обладает запахом жжённого пороха и очень опасна для оборудования. Из-за низкой гравитации на спутнике пылинки могут развивать большую скорость, а их структура очень агрессивна. Любой предмет, даже изготовленных из прочного металла, при длительном контакте с такой пылью, будет значительно изношен. При экспедиции Аполлон 11, пыль изнашивала и нарушала целостность скафандров астронавтов, проникала в космическое судно и всячески мешала.
- Многие думают, что передвигаться на Луне легко из-за низкой гравитации. Однако это не так. Во время экспедиции нога астронавта в тяжёлом скафандре могла погружаться в грунт на глубину до 15 см. А длительные прыжки из-за низкой силы притяжения становились неуправляемыми и опасными, ведь на поверхности есть глубокие кратеры.
- Есть несколько теорий о происхождении Луны: спутник раньше был частью Земли и отделился от неё; спутник раньше был свободным телом, но земля захватила его своей гравитацией; Луна появились из пыли обломков, которые образовались от столкновения Земли с другой планетой. Последняя теория сегодня самая достоверная.
- Рассказывая самые интересные факты о Луне, нужно, конечно же, упомянуть и её влияние на человека. Достоверно известно, что в полнолуние некоторые люди страдают бессонницей, другим могут сниться кошмарные сновидения.
- Из-за отсутствия атмосферы на спутнике чёткие и контрастные тени. Контраст доходит до того, что на экспедиции астронавты не могли полноценно работать с частями корабля, которые находились в тени. А если спрятаться в тени самому, то можно не увидеть собственных ног и рук.
- Луна не обладает магнитным полем. Однако камни, привезённый из экспедиции были магнитными. Вероятно, они попали на поверхность спутника с других космических тел.
- Большинство кратеров появились на поверхности около 4 миллиардов лет назад. Не Земле эти шрамы уже давно бы заросли, но на Луне нет такой сильной геологической активности, поэтому они видны до сих пор.
- Это единственное космическое тело, где был человек.
- На нашем спутнике есть вода в виде льда, но нет атмосферы.
- Да, принято считать, что атмосферы там нет, однако на самом деле она есть, но очень разряжённая — в 10 триллионов раз менее плотная, чем на Земле. Состоит из водорода, неона, гелия и аргона.
- На Луне можно наблюдать необычное явление — танцующую пыль. Пыль парит в воздухе некоторое время. Она поднимается из-за магнитного воздействия других космических тел, и чаще всего бывает во время заката и восхода.
- Приливы и отливы на Земле происходят под действием гравитации Луны. Спутник притягивает воду.
- Климат нашего спутника далеко не курортный. Днём на экваторе бывает жарко 127 градусов, а ночью прохладно — до -170 градусов по Цельсию.
- 29,5 земных дней длятся сутки на Луне.
- В 1969 году в составе экспедиции Аполлон 11 была произведена первая и единственная посадка человека на Луне. Нил Армстронг — первый человек, который ступил на Луну. Сегодня прогресс шагнул так далеко, что большинство смартфонов имеют более высокую вычислительную мощность, чем компьютеры, которые использовались на Аполлон 11.
- Первый аппарат, который прилунился на поверхности принадлежал СССР и назывался Луна-2. Это произошло в 1959 году.
- Спутник виден жителям Земли только с одной стороны. Но это не значит, что спутник не вращается вокруг своей оси. Он вращается. И его период вращения до секунды совпадает с периодом вращения земли. Поэтому другую сторону никогда не видно.
- Самые интересные факты о Луне должны коснуться и солнечный затмений, который видны с Земли. Полное солнечное затмение явление редкое, и оно происходит из-за удивительного совладения — луна в 400 раз ближе к Земле, чем Солнце, и точно в 400 раз меньше по диаметру, чем Солнце. Таким образом, когда Луна оказывается на одной линии с Солнцем, они кажутся с Земли одинакового размера.
- В 70-х годах ООН объявило о том, что ни одно государство не может стать владельцем Луны. Однако, хитрый американец Деннис Хоус сразу понял, что речь идёт лишь о государствах, и ничего о частных лицах не сказано. Поэтому он самопроизвольно стал владельцем Луны, основал лунное посольство и разослал в другие государства свою дипломатическую ноту. Каким бы смешным ни казался замысел, но Хоус заработал миллиарды долларов, продавая участки на Луне.
- В газете Sun в 1835 году вышла публикация о Джоне Кершеле, астрономе, который якобы собрал мощнейший телескоп и через него смог увидеть на нашем спутнике сказочных единорогов, летающих существ, бобров без хвоста. Номер разошёлся очень быстро и выгодно для издания. И даже после разоблачения мистификации тиражи газеты не упали. Это событие получили название «Большое лунное надувательство».
Луна (лат. Luna) - единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе. Хозяйка ночного неба всегда привлекала к себе человеческое внимание. С ней связаны многочисленные приметы, ритуалы, верования людей. Многие лунные тайны уже раскрыты. Однако интересные факты про Луну, которые не могут однозначно объяснить ученые, продолжают будоражить людские умы.
Луна появилась в результате столкновения. Ученые считают, что Луна образовалась из обломков Земли и космического объекта размером с Марс после их столкновения.
2. 206 тысяч 264 Луны
Для того чтобы ночью было светло как днем понадобились бы около трехсот тысяч Лун, причем 206 тысяч 264 Луны должны были бы находиться в фазе полнолуния.
3. Люди всегда видят одну и ту же сторону Луны
Люди всегда видят одну и ту же сторону Луны. Гравитационное поле Земли замедляет вращение Луны вокруг своей оси. Поэтому вращение Луны вокруг своей оси происходит за то же время, что и ее вращение вокруг Земли.
4. Обратная сторона Луны
Обратная сторона Луны более гористая, по сравнению с той, которая видна с Земли. Это объясняется силой притяжения Земли, которая привела к тому, что на стороне, повернутой к нашей планете, более тонкая кора.
5. Семена лунных деревьев
Более 400 деревьев, растущих на Земле, были привезены с Луны. Семена этих деревьев были взяты экипажем "Аполлона 14" в 1971 году, побывали на орбите Луны и вернулись на Землю.
6. Астероид Круитни
У Земли могут быть и другие естественные спутники. Астероид Круитни движется в орбитальном резонансе с Землей и совершает полный оборот вокруг планеты за 770 лет.
7. Кратеры на поверхности Луны
Кратеры на поверхности Луны были оставлены метеоритами 4,1 - 3,8 млрд лет назад. Их видно до сих пор только потому, что в геологическом плане Луна не так активна, как Земля.
8. На Луне есть вода
На Луне есть вода. На спутнике Земли нет атмосферы, но есть замороженная вода в затененных кратерах и под поверхностью почвы.
9. Луна не идеальный шар
Луна на самом деле не представляет собой идеальный шар. Она, скорее, яйцеобразная из-за воздействия гравитации Земли. Кроме того, ее центр масс находится не в центре космического тела, а примерно в двух километрах в сторону от центра.
10. Кратер имени...
Кратеры Луны сначала их называли именами известных ученых, художников и исследователей, а позже именами американских и российских космонавтов.
11. Лунотрясения
На спутнике Земли есть земле... лунотрясения. Они вызваны гравитационным воздействием Земли. Их эпицентр находится в нескольких километрах ниже поверхности Луны.
12. Экзосфера
Луна имеет атмосферу, которая называется экзосфера. Она состоит из гелия, неона и аргона.
13. Танцующая пыль
На Луне существует танцующая пыль. Она парит над поверхностью Луны (более интенсивно на восходе или закате). Частицы пыли поднимаются вверх благодаря электромагнитным силам.
Спутник Земли больше похож на планету. Земля и Луна представляют собой систему двойной планеты, аналогично системе Плутон + Харон.
15. Луна вызывает приливы и отливы на Земле
Луна вызывает приливы и отливы на Земле. Гравитационное воздействие Луны влияет на океаны нашей планеты. Самые высокие приливы возникают при полной или новой луне.
16. Луна отдаляется от Земли
Луна все больше отдаляется от Земли. Изначально спутник Земли находился в 22 000 километрах от ее поверхности, а сейчас - почти в 400 000 километров.
У нашей планеты, в отличии от многих других, есть только один естественный спутник, который можно наблюдать ночами на небосклоне - это, конечно, Луна. Если не брать в расчет Солнце, то именно этот объект является самым ярким, который можно наблюдать с Земли.
Среди остальных спутников планет, спутник планеты Земля занимает пятое место по своей величине. На нем нет ни атмосферы, ни озер и рек. День и ночь сменяют друг друга здесь с периодичностью в две недели, при этом можно наблюдать перепад температуры равный в триста градусов. И она всегда повернута к нам только одной своей стороной, оставляя в загадках свою темную обратную сторону. Этот бледно-голубой объект ночного неба - Луна.
Лунная поверхность покрыта слоем реголита (песочной пыли черного цвета), который достигает на разных участках толщины от нескольких метров до нескольких их десятков. Лунный песок реголит возникает от постоянного падения метеоритов и дробления в состоянии вакуума, не защищенного под воздействием космических лучей.
Поверхность Луны неровная с множеством кратеров различного размера. На Луне есть как равнины, так и целые горы, выстроенные в цепочку, высота гор до 6 километров. есть предположение, что более 900 миллионов лет назад на Луне происходила вулканическая активность, об этом говорят найденные частицы грунта, образование которых могло быть в следствии извержений.
Сама по себе поверхность на Луне очень темная, несмотря на то, что в лунную ночь мы хорошо видим Луну на ночном небе. Лунная поверхность отражает чуть более семи процентов солнечных лучей. Даже с Земли можно наблюдать пятна на ее поверхности, которые по древнему ошибочному суждению, сохранили за собой название "море".
Луна и планета Земля
Луна всегда обращена к планете Земля одной стороной. На этой видимой с Земли стороне большую часть занимают равнинные пространства, которые называют моря. Моря на Луне занимают порядка шестнадцати процентов общей площади и представляют собой гигантские кратеры, которые появились после столкновения с другими космическими телами. Другая скрытая от Земли сторона Луны почти полностью испещрена горными цепями и кратерами от небольших до огромных размеров.
Влияние самого близкого к нам космического объекта Луны распространяется и на Землю. Так, типичным примером служат приливы и отливы морей, которые возникают из-за гравитационного притяжения спутника.
Происхождение Луны
По различным исследованиям между Луной и Землей есть много различий, в первую очередь в химическом составе: на Луне практически нет воды, относительно небольшое содержание летучих элементов, небольшая плотность в сравнении с Землей и маленькое ядро из железа и никеля.
Тем не менее радиометри́ческий анализ, по которому определяют возраст небесных объектов если в составе есть радиоактивный изотоп, показал, что возраст Луны такой же, как и у Земли 4,5 миллиарда лет. Соотношение стабильных изотопов кислорода у двух небесных объектов совпадает, при том, что у всех изученных метеоритов такие соотношения имеют сильные различия. Это говорит о том, что и Луна и Земля в далеком прошлом образовались из одного вещества, находящегося на одинаковом расстоянии от Солнца в до-планетном облаке.
Исходя из общего возраста, сочетания схожих свойств при сильном различии между двумя близкими объектами Солнечной системы выдвигается 3 гипотезы происхождения Луны:
- 1. Образование и Земли и Луны из одного до-планетного облака
- 2. Захват гравитацией Земли уже сформированный объект Луну
- 3. Образование Луны в следствии столкновения с Землей крупного космического объекта по размерам сопоставимого с планетой Марс.
Изучением бледно-голубого спутника Земли Луны занимались еще с глубокой древности. Например, среди греков особо известны размышления Архимеда по ее поводу. Подробно же описал Луну с ее характеристиками и возможными свойствами Галилей. Он увидел на поверхности Луны равнины похожие на "моря", горы и кратеры. А в 1651 году итальянский астроном Джованни Риччоли создал карту Луны, где подробно расписал лунный ландшафт видимой с Земли поверхности и ввел обозначения для многих частях рельефа Луны.
В XX веке интерес к Луне возрос при помощи новых технологических возможностей для исследования спутника Земли. Так 3 февраля 1966 года на поверхность Луны впервые совершил мягкую посадку советский аппарат Луна-9. Следующий аппарат Луна-10 стал первым искусственным спутником Луны, а спустя совсем немного времени 21 июля 1969 года на Луне впервые побывал человек. Наступила череда многих открытий в области селенографии и селенологии, которые совершили советские ученые и их американские коллеги из NASA. Затем к концу XX века интерес к Луне плавно поутих.
(Фотоснимок обратной стороны Луны, приземлившийся аппарат "Чаньэ-4" )
Китайский космический аппарат "Чаньэ-4" 3 января 2019 года успешно сел на поверхность обратной стороны луны, эта сторона постоянно обращенная в сторону от света излучаемого Земли и невидимая с поверхности планеты. Впервые обратная сторона лунной поверхности была сфотографирована советской станцией "Луна-3" 27 октября 1959 года, а спустя более полувека в начале 2019 года китайский аппарат "Чаньэ-4" сел на поверхность обратную от Земли.
Колонизация на Луне
Многие писатели и фантасты наравне с планетой Марс, рассматривают Луну, как объект для будущих колонизаций человеком. Несмотря на то, что это больше похоже на выдумку, американское агентство NASA всерьез задумалась над этим вопросом, поставив задачу разработать программу "Созвездие" по переселению людей на Лунную поверхность со строительством настоящей космической базы на Луне и разработки "межземле-лунных" космических перелетов. Однако, эта программа была приостановлена по решению президента США Барака Обамы из-за высокого финансирования.
Роботы-аватары на Луне
Тем не менее, в 2011 году NASA вновь предложила новую программу, на этот раз под названием "Аватары" по которой требовалось разработать и изготовить на Земле роботов-аватаров, которые затем будут доставлены на спутник Земли Луну с целью дальнейшей имитации проживания в лунных условиях человека с эффектом телеприсутствия. То есть управлять аватаром-роботом будет с Земли человек, полностью облачившись в костюм, который будет имитировать его присутствие на Луне в качестве робота-аватара, находящегося в реальных условиях на лунной поверхности.
Иллюзия большой Луны
Когда Луна находится низко над горизонтом Земли, возникает иллюзия, что ее размеры больше, чем есть на самом деле. При этом реальный угловой размер Луны не меняется, даже, напротив, чем ближе она к горизонту, тем угловой размер немного уменьшается. К сожалению, такой эффект трудно объясним и скорее относится к ошибке зрительного восприятия.
Есть ли времена года на Луне?
И на Земле, и на любой другой планете смена времен года происходит от наклона её оси вращения, при этом интенсивность смены времен года зависит от расположения плоскости орбиты планеты, будь то спутника вокруг Солнца.
Луна же имеет наклон своей оси вращения к плоскости эклиптики 88,5°, практически перпендикулярна. Поэтому на Луне с одной стороны почти вечный день, с другой стороны почти вечная ночь. А значит температура также в каждой части поверхности Луны своя и практически неизменна. При этом речи о смене времен года на Луне скорее не может быть, куда больше от простого отсутствия атмосферы.
Почему собаки лают на Луну?
Однозначного объяснения этому явлению нет, но скорее всего, по мнению некоторых ученых играет страх животного перед эффектом, схожим с Солнечным затмением от которого у многих животных появляется страх. Зрение собак и волков очень слабое и Луну в безоблачную ночь они воспринимают, как Солнце, путая ночь со днем. Слабый лунный свет и сама луна воспринимается ими, как тусклое Солнце и поэтому, видя Луну, они ведут себя также, как и при Солнечном затмении, воют и лают.
Лунный капитализм
В сказочном романе Николая Носова "Незнайка на Луне" Луна представляет собой спутник, возможно, искусственного происхождения, где внутри оказывается целый город - оплот современного капиталистического строя. Что интересно, детский рассказ не сколько кажется фантастическим, сколько социально-политическим не теряющим актуальность и в современное время, интересный и ребенку и взрослому.