Praca badawcza „Księżyc jest satelitą Ziemi”. Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi. Prace badawcze dotyczące księżyca-satelity Ziemi

Nasza planeta, w przeciwieństwie do wielu innych, ma tylko jednego naturalnego satelitę, którego można obserwować na niebie nocą - jest to oczywiście Księżyc. Jeśli nie weźmie się pod uwagę Słońca, to ten konkretny obiekt jest najjaśniejszym, jaki można zaobserwować z Ziemi.

Wśród innych satelitów planet satelita planety Ziemia zajmuje piąte miejsce pod względem wielkości. Nie ma atmosfery, nie ma jezior i rzek. Dzień i noc zastępują się tu co dwa tygodnie, a różnica temperatur sięga trzystu stopni. I zawsze zwraca się do nas tylko z jednej strony, pozostawiając swoją ciemną stronę w tajemnicy. Ten bladoniebieski obiekt na nocnym niebie to Księżyc.

Powierzchnię Księżyca pokrywa warstwa regolitu (czarnego pyłu piaskowego), która w różnych miejscach osiąga grubość od kilku do kilkudziesięciu metrów. Regolit z piasku księżycowego powstaje w wyniku ciągłego upadku meteorytów i miażdżenia w stanie próżni, niechronionego promieniowaniem kosmicznym.

Powierzchnia Księżyca jest nierówna i zawiera wiele kraterów o różnej wielkości. Na Księżycu znajdują się zarówno równiny, jak i całe góry, ułożone w łańcuch, wysokość gór dochodzi do 6 kilometrów. zakłada się, że ponad 900 milionów lat temu na Księżycu miała miejsce aktywność wulkaniczna, o czym świadczą znalezione cząstki gleby, których powstanie mogło nastąpić w wyniku erupcji.

Powierzchnia samego Księżyca jest bardzo ciemna, pomimo faktu, że w księżycową noc możemy wyraźnie zobaczyć Księżyc na nocnym niebie. Powierzchnia Księżyca odbija nieco ponad siedem procent promieni słonecznych. Nawet z Ziemi można obserwować plamy na jej powierzchni, które według starożytnego, błędnego osądu zachowały nazwę „morze”.

Księżyc i planeta Ziemia

Księżyc zawsze jest zwrócony jedną stroną do Ziemi. Po tej stronie widocznej z Ziemi większą jej część zajmują płaskie przestrzenie zwane morzami. Morza na Księżycu zajmują około szesnaście procent całkowitej powierzchni i są gigantycznymi kraterami, które powstały po zderzeniach z innymi ciałami kosmicznymi. Druga strona Księżyca, ukryta przed Ziemią, jest prawie całkowicie usiana pasmami górskimi i kraterami o rozmiarach od małych do ogromnych.

Wpływ najbliższego nam obiektu kosmicznego, Księżyca, rozciąga się także na Ziemię. Zatem typowym przykładem są przypływy i odpływy mórz, które powstają w wyniku przyciągania grawitacyjnego satelity.

Pochodzenie Księżyca

Według różnych badań istnieje wiele różnic między Księżycem a Ziemią, przede wszystkim pod względem składu chemicznego: Księżyc praktycznie nie ma wody, ma stosunkowo niski poziom pierwiastków lotnych, ma niską gęstość w porównaniu z Ziemią oraz mały rdzeń z żelaza i niklu.

Niemniej jednak analiza radiometryczna, która określa wiek ciał niebieskich, jeśli zawierają one izotop radioaktywny, wykazała, że ​​wiek Księżyca jest taki sam jak wiek Ziemi - 4,5 miliarda lat. Stosunek stabilnych izotopów tlenu obu ciał niebieskich pokrywa się, mimo że dla wszystkich badanych meteorytów stosunki te znacznie się różnią. Sugeruje to, że zarówno Księżyc, jak i Ziemia w odległej przeszłości powstały z tej samej substancji, znajdującej się w tej samej odległości od Słońca w obłoku przedplanetarnym.

Na podstawie ogólnego wieku, połączenia podobnych właściwości z silną różnicą między dwoma bliskimi obiektami Układu Słonecznego, wysuwa się 3 hipotezy dotyczące pochodzenia Księżyca:

• 1. Powstanie Ziemi i Księżyca z jednego obłoku przedplanetarnego


• 2. Przechwytywanie już uformowanego obiektu Księżyca przez grawitację Ziemi


• 3. Powstanie Księżyca w wyniku zderzenia z Ziemią dużego obiektu kosmicznego porównywalnego wielkością do planety Mars.

Badania bladoniebieskiego satelity Ziemi, Księżyca, były przedmiotem badań od czasów starożytnych. Na przykład wśród Greków szczególnie znane są myśli Archimedesa na ten temat. Galileusz szczegółowo opisał Księżyc wraz z jego charakterystyką i możliwymi właściwościami. Widział równiny na powierzchni Księżyca, które wyglądały jak „morza”, góry i kratery. Z kolei w 1651 roku włoski astronom Giovanni Riccioli stworzył mapę Księżyca, na której szczegółowo opisał księżycowy krajobraz powierzchni widocznej z Ziemi oraz wprowadził oznaczenia wielu części płaskorzeźby Księżyca.

W XX wieku zainteresowanie Księżycem wzrosło dzięki nowym możliwościom technologicznym badania satelity Ziemi. Tak więc 3 lutego 1966 roku radziecki statek kosmiczny Luna-9 po raz pierwszy miękko wylądował na powierzchni Księżyca. Następny statek kosmiczny, Luna-10, stał się pierwszym sztucznym satelitą Księżyca, a niedługo później, 21 lipca 1969 roku, człowiek po raz pierwszy odwiedził Księżyc. Nastąpił szereg odkryć z zakresu selenografii i selenologii, których dokonali radzieccy naukowcy i ich amerykańscy koledzy z NASA. Następnie, pod koniec XX wieku, zainteresowanie Księżycem stopniowo malało.

(Zdjęcie niewidocznej strony Księżyca podczas lądowania statku kosmicznego Chang'e-4)

3 stycznia 2019 roku chińska sonda kosmiczna Chang'e-4 pomyślnie wylądowała na powierzchni ciemnej strony Księżyca, strona ta jest stale zwrócona w stronę przeciwną do światła emitowanego przez Ziemię i jest niewidoczna z powierzchni planety. Po raz pierwszy niewidoczną stronę powierzchni Księżyca sfotografowała radziecka stacja Łuna-3 27 października 1959 r., a ponad pół wieku później, na początku 2019 r., wylądował chiński statek kosmiczny Chang'e-4 na powierzchni daleko od Ziemi.

Kolonizacja na Księżycu
Wielu pisarzy i pisarzy science fiction, a także planeta Mars, uważa Księżyc za obiekt przyszłej kolonizacji człowieka. Pomimo tego, że jest to raczej fikcja, amerykańska agencja NASA poważnie zastanowiła się nad tą kwestią, stawiając zadanie opracowania programu „Konstelacja” mającego na celu przesiedlenie ludzi na powierzchnię Księżyca wraz z budową prawdziwej bazy kosmicznej na Księżycu i rozwój lotów kosmicznych „między Ziemią a Księżycem”. Program ten został jednak zawieszony decyzją prezydenta USA Baracka Obamy ze względu na wysokie finansowanie.

Avatary robotów na Księżycu
Jednak w 2011 roku NASA ponownie zaproponowała nowy program, tym razem nazwany „Awatary”, który wymagał opracowania i produkcji robotycznych awatarów na Ziemi, które następnie miały zostać dostarczone do satelity Ziemi, Księżyca, w celu dalszej symulacji życia ludzi warunki księżycowe z efektem teleobecności. Oznacza to, że osoba będzie sterować awatarem robota z Ziemi, w pełni ubrana w garnitur, który będzie symulował jego obecność na Księżycu jako awatar robota znajdujący się w rzeczywistych warunkach na powierzchni Księżyca.

Iluzja Wielkiego Księżyca
Kiedy Księżyc znajduje się nisko nad horyzontem Ziemi, powstaje złudzenie, że jego rozmiar jest większy niż w rzeczywistości. Jednocześnie rzeczywisty rozmiar kątowy Księżyca nie zmienia się, wręcz przeciwnie, im bliżej horyzontu, tym rozmiar kątowy nieznacznie się zmniejsza. Niestety efekt ten jest trudny do wyjaśnienia i najprawdopodobniej dotyczy błędu w percepcji wzrokowej.

Czy na Księżycu są pory roku?
Zarówno na Ziemi, jak i na każdej innej planecie zmiana pór roku następuje od nachylenia jej osi obrotu, natomiast intensywność zmiany pór roku zależy od położenia płaszczyzny orbity planety, czy jest to satelita wokół Słońca .

Księżyc ma nachylenie swojej osi obrotu do płaszczyzny ekliptyki wynoszącej 88,5°, prawie prostopadle. Dlatego na Księżycu z jednej strony panuje prawie wieczny dzień, z drugiej zaś prawie wieczna noc. Oznacza to, że temperatura w każdej części powierzchni Księżyca jest również inna i praktycznie niezmieniona. Jednocześnie na Księżycu nie można mówić o zmianie pór roku, a tym bardziej o prostym braku atmosfery.

Dlaczego psy szczekają na księżyc?
Nie ma jasnego wyjaśnienia tego zjawiska, ale najprawdopodobniej, według niektórych naukowców, to strach zwierzęcia przed efektem podobnym do zaćmienia słońca powoduje strach u wielu zwierząt. Wizja psów i wilków jest bardzo słaba i postrzegają one Księżyc w bezchmurną noc jako Słońce, myląc noc z dniem. Słabe światło księżyca i sam księżyc są przez nich postrzegane jako przyćmione Słońce, dlatego widząc Księżyc, zachowują się tak samo, jak podczas zaćmienia Słońca, wyjąc i szczekając.

Kapitalizm księżycowy
W baśniowej powieści Nikołaja Nosowa „Nie wiem na Księżycu” Księżyc jest satelitą, prawdopodobnie sztucznego pochodzenia, w którym znajduje się całe miasto – bastion nowoczesnego systemu kapitalistycznego. Co ciekawe, opowieść dla dzieci wydaje się nie tyle fantastyczna, ile społeczno-polityczna, która nie traci na aktualności w czasach współczesnych, interesująca zarówno dla dzieci, jak i dorosłych.

Badania naturalnego satelity Ziemi - Księżyca: etap przedkosmiczny, badania przez automaty i ludzi. podróżuje od Juliusza Verne’a, fizyków i astronomów po urządzenia z serii Luna i Surveyor. Badania robotycznych łazików księżycowych, lądowanie ludzi. Anomalia magnetyczna.

I. WSTĘP

II. Głównym elementem:

1. Etap I – etap badań przedkosmicznych

2. Etap II - Automaty badają Księżyc

3. Etap III – pierwsi ludzie na Księżycu

V. Aplikacje

I. WSTĘP

Loty kosmiczne pozwoliły odpowiedzieć na wiele pytań: jakie tajemnice skrywa Księżyc, „półkrwista” część Ziemi czy „gość” z kosmosu, zimny czy gorący, młody czy stary, czy obróci się na drugą stronę wobec nas, co Księżyc wie o przeszłości i przyszłości Ziemi. Jednocześnie dlaczego w naszych czasach konieczne było podejmowanie tak pracochłonnych, kosztownych i ryzykownych wypraw na Księżyc i na Księżyc? Czy ludzie nie mają dość ziemskich trosk: ratowania środowiska przed zanieczyszczeniem, odnajdywania głęboko ukrytych źródeł energii, przewidywania erupcji wulkanu, zapobiegania trzęsieniu ziemi...

Ale choć na pierwszy rzut oka może się to wydawać paradoksalne, trudno jest zrozumieć Ziemię, nie patrząc na nią z zewnątrz. To naprawdę prawda – „wielkie rzeczy widać z daleka”. Człowiek zawsze starał się zrozumieć swoją planetę. Od tego odległego czasu, kiedy zdał sobie sprawę, że Ziemia nie opiera się na trzech filarach, wiele się nauczył.

Geofizyka bada wnętrze Ziemi. Wykorzystując instrumenty do badania poszczególnych właściwości fizycznych planety – magnetyzmu, grawitacji, ciepła, przewodności elektrycznej – można podjąć próbę odtworzenia jej integralnego obrazu. Szczególnie ważną rolę w tych badaniach odgrywają fale sejsmiczne, które niczym wiązka reflektora oświetlają wzdłuż swojej drogi wnętrze Ziemi. Co więcej, nawet przy takim nadzorze nie wszystko jest widoczne. W głębinach aktywne procesy magmowe i tektoniczne wielokrotnie topiły pierwotne skały. Wiek najstarszych próbek (3,8 miliarda lat) jest o prawie miliard lat krótszy od wieku Ziemi. Wiedza o tym, jaka była Ziemia na początku, oznacza zrozumienie jej ewolucji i oznacza bardziej wiarygodne przewidywanie przyszłości.

Ale niedaleko Ziemi znajduje się ciało kosmiczne, którego powierzchnia nie podlega erozji. To wieczny i jedyny naturalny satelita Ziemi - Księżyc. Znalezienie na nim śladów pierwszych kroków Ziemi we Wszechświecie – te nadzieje naukowców nie poszły na marne.

O eksploracji Księżyca można powiedzieć wiele. Chciałbym jednak porozmawiać o przedkosmicznych etapach eksploracji Księżyca i najważniejszych badaniach XX wieku. Przed napisaniem tego eseju przestudiowałem dużo literatury na mój temat.

Na przykład w książce I. N. Galkina „Geofizyka księżyca” znalazłem materiał poświęcony problemowi badania struktury wnętrza Księżyca. Książka opiera się na materiale. Który został opublikowany, zgłoszony i omówiony podczas moskiewskiej radziecko-amerykańskiej konferencji na temat kosmochemii Księżyca i planet w 1974 r. oraz podczas kolejnych corocznych konferencji księżycowych w Houston w latach 1975–1977. Zebrano tu ogromną ilość informacji na temat budowy, składu i stanu wnętrza Księżyca. Książka napisana jest w stylu popularno-naukowym, co pozwala bez większych trudności zrozumieć zawarte w niej informacje. Znalazłem w tej książce sporo przydatnych informacji.

Natomiast książka K. A. Kulikova i V. B. Gurewicza „Nowe spojrzenie starego księżyca” przedstawia materiał na temat najważniejszych naukowych wyników badań Księżyca z wykorzystaniem technologii kosmicznej. Książka przeznaczona jest dla szerokiego grona czytelników i nie wymaga specjalnego przygotowania, gdyż napisana jest w dość popularnej formie, ale oparta na podstawach ściśle naukowych. Książka ta jest starsza od poprzedniej, dlatego praktycznie nie korzystałem z materiału z niej zawartego, ale zawiera bardzo dobre diagramy i ilustracje, których część przedstawiłem w załącznikach.

Książka F. Yu Siegela „Podróż przez wnętrze planet” zawiera informacje o osiągnięciach geofizyki w badaniu wnętrz planet i satelitów, powiązaniach kosmicznych geofizyki, roli grawimetrii w określaniu figury Ziemia, prognozy trzęsień ziemi, procesy wulkaniczne na planetach. Tutaj znaczna przestrzeń poświęcona jest problematyce pochodzenia Układu Słonecznego i planet, wykorzystaniu ich głębin dla technicznych potrzeb ludzkości. Książka przeznaczona jest dla szerokiego grona odbiorców. Ale dla mnie niestety mało uwagi poświęca Księżycowi, więc dla mnie to źródło było praktycznie niepotrzebne.

Kolejny tom popularnej encyklopedii dla dzieci „Chcę wiedzieć wszystko” zawiera informacje o wielkich astronomach, ich odkryciach i wynalazkach oraz o tym, jak ludzie w różnych czasach wyobrażali sobie strukturę swojego kosmicznego domu. Łatwo jest znaleźć w tej książce interesujące mnie informacje, ponieważ jest ona wyposażona w indeks tematyczny. Książka przeznaczona jest dla dzieci w wieku szkolnym, dlatego zawarte w niej informacje podane są bardzo przystępnym językiem, jednak nie są tak dogłębne, jak tego wymaga moja praca.

Bardzo fascynująca książka S. N. Zigulenki „1000 tajemnic wszechświata”. Zawiera odpowiedzi na wiele pytań, np.: jak powstał nasz Wszechświat, czym różni się gwiazda od planety i wiele innych. Jest też informacja o eksploracji Księżyca, którą wykorzystałem w abstrakcie.

W książce I. N. Galkina „Trasy XX wieku” dwa tematy są ze sobą ściśle powiązane - opis ekspedycyjnych badań geofizycznych w niektórych obszarach Ziemi oraz prezentacja faktów, teorii, hipotez dotyczących pochodzenia i dalszego rozwoju planet, kompleksu procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w ich głębinach i w naszych czasach. Mówimy tutaj o badaniu satelity Ziemi - Księżyca, jego pochodzeniu, rozwoju i obecnym stanie. To właśnie ten materiał najlepiej nadawał się do mojej pracy i był podstawą do napisania abstraktu.

Zatem postawiłem sobie:

celem jest pokazanie procesu gromadzenia wiedzy o Księżycu

zadania - badanie informacji o Księżycu znanych w okresie przedkosmicznym;

Badaj eksplorację Księżyca za pomocą maszyn automatycznych;

Poznaj eksplorację Księżyca przez człowieka w XX wieku

II. Głównym elementem

1. It etap - etap badań przedkosmicznych

Z ametystu i agatu,

Z dymionego szkła,

Tak niesamowicie nachylony

I tak tajemniczo płynęła,

To jak Sonata księżycowa

Od razu pojawiła się na naszej drodze.

A. Achmatowa

Po raz pierwszy bohaterowie „Odysei” Homera „dotarli” na Księżyc. Od tego czasu bohaterowie dzieł fantasy latają tam często i na różne sposoby: za pomocą huraganu i parującej rosy, zespołu ptaków i balonu, łuski pistoletu i skrzydeł zawiązanych na plecach.

Bohater francuskiego pisarza Cyrano de Bergerac* dotarł do niej, rzucając duży magnes, który przyciągał żelazny rydwan. A w operze Haydna, opartej na opowiadaniu Goldoniego, po wypiciu magicznego napoju wylądowali na Księżycu. Juliusz Verne* uważał, że źródłem ruchu w kierunku Księżyca powinna być eksplozja zdolna do zerwania łańcuchów grawitacji. A Byron* w „Don Juanie” podsumował: „I na pewno pewnego dnia, dzięki parze, będziemy kontynuować naszą podróż na Księżyc” 1 . H.G. Wells założył, że Księżyc zamieszkują stworzenia takie jak mrówki.

Nie tylko pisarze, ale także czołowi naukowcy - fizycy i astronomowie - tworzyli dzieła science fiction o Księżycu. Johannes Kepler* napisał esej science fiction „Sen, czyli ostatni esej o astronomii księżycowej”. Demon opisuje w nim lot na Księżyc podczas zaćmienia, kiedy „chowając się w jego cieniu, można uniknąć palących promieni Słońca”. „My, demony, siłą woli popychamy nasze ciała, a następnie poruszamy się przed nimi, aby nikt nie został ranny, jeśli uderzą bardzo mocno w Księżyc” 2.

Konstantin Eduardowicz Ciołkowski*, ojciec astronautyki, który położył naukowe podstawy nauki o rakietach i przyszłych podróży międzyplanetarnych, napisał serię dzieł science fiction o Księżycu. Jeden z nich („Na Księżycu”) podaje następujący opis:

„Przez pięć dni ukrywaliśmy się we wnętrznościach Księżyca, a jeśli już wychodziliśmy, to w najbliższe miejsca i na krótki czas… Ziemia ostygła i pod koniec piątego dnia na Ziemi lub w środku nocy na Księżycu ochłodziło się tak bardzo, że zdecydowaliśmy się wybrać w podróż przez Księżyc, wzdłuż jego gór i dolin... Ciemne, ogromne i niskie przestrzenie Księżyca nazywane są zwykle morzami, choć jest to całkowicie błędne , gdyż nie wykryto tam obecności wody. Czy w tych „morzach”, a nawet niżej położonych miejscach nie znajdziemy śladów wody, powietrza i życia organicznego, które zdaniem niektórych naukowców na Księżycu już dawno zniknęło?.. Celowo, z ciekawości, mijaliśmy wzdłuż ich wulkanów bardzo krawędzi, a zaglądając do wnętrza kraterów, dwukrotnie widzieliśmy iskrzącą i opalizującą lawę... Czy to z powodu braku tlenu na Księżycu, czy z innych powodów, tylko natrafiliśmy na nieutlenione metale i minerały, najczęściej aluminium” 3.

Przemierzając trasy księżycowej „odysei” kosmicznej, zobaczymy, gdzie autorzy science fiction mieli rację, a gdzie się mylili.

Obserwacje Księżyca sięgają czasów starożytnych.

Okresowa zmiana faz księżyca od dawna jest częścią ludzkich wyobrażeń o czasie i stała się podstawą pierwszych kalendarzy. Na stanowiskach datowanych na okres górnego paleolitu (30-8 tys. lat p.n.e.) odnaleziono fragmenty kłów mamutów, kamieni i bransoletek z rytmicznie powtarzającymi się nacięciami odpowiadającymi 28-29 dniowemu okresowi pomiędzy pełniami księżyca.

To Księżyc, a nie Słońce, był pierwszym obiektem kultu i uważany był za źródło życia. „Księżyc swoim wilgotnym, produktywnym światłem sprzyja płodności zwierząt i wzrostowi roślin, ale jego wróg, Słońce, swoim niszczycielskim ogniem spala wszystkie żywe istoty i swoim ciepłem sprawia, że ​​większość Ziemi nie nadaje się do zamieszkania” 4 napisał Plutarch. Podczas zaćmienia księżyca składano ofiary z bydła, a nawet ludzi.

„Och, Księżycu, jesteś jedynym, który rzuca światło, Ty, który niesiesz światło ludzkości!” 5 - inskrypcja na glinianych tabliczkach klinowych Mezopotamii.

Pierwsze systematyczne obserwacje ruchu Księżyca na niebie przeprowadzono 6 tysięcy lat temu w Asyrii i Babilonie. Kilka wieków przed naszą erą Grecy zdali sobie sprawę, że Księżyc świeci odbitym światłem i zawsze jest zwrócony w stronę Ziemi jedną stroną. Arystofanes z Samos (III w. p.n.e.) jako pierwszy określił odległość do Księżyca i jego wymiary, a Hipparch (II w. p.n.e.) stworzył pierwszą teorię jego pozornego ruchu. Wielu naukowców, od Ptolemeusza (II w. p.n.e.) po Tycho Brahe (XVI w.), wyjaśniało cechy ruchu Księżyca, pozostając w ramach opisów empirycznych. Prawdziwa teoria ruchu satelity Ziemi zaczęła się rozwijać wraz z odkryciem przez Keplera praw ruchu planet (koniec XVI - początek XVII wieku) i odkryciem przez Newtona prawa powszechnego ciążenia (koniec XVII wieku).

Pierwszym selenografem był włoski astronom Galileo Galilei*. Pewnej letniej nocy 1609 roku skierował na Księżyc wykonany własnoręcznie teleskop i ze zdumieniem zauważył, że: „Powierzchnia Księżyca jest nierówna, szorstka, usiana wgłębieniami i wzgórzami, tak jak powierzchnia naszego globu jest podzielona na dwie części. główne części, ziemskie i wodne, więc na dysku księżycowym widzimy wielką różnicę: niektóre duże pola są bardziej błyszczące, inne mniej...” 6 Ciemne plamy na Księżycu zaczęto od tego czasu nazywać „morzami”.

W połowie XVII wieku za pomocą teleskopów szkice Księżyca wykonali Holender Michael Langren, gdański astronom-amator Jan Heweliusz i Włoch Giovanni Riccialli, którzy nadali nazwy dwustu formom księżycowym.

Rosyjscy czytelnicy po raz pierwszy zobaczyli mapę Księżyca w 1740 roku w dodatku do książki Bernarda Fontenelle’a „Rozmowy o wielu światach”. Kościół wycofał go z obiegu i spalił, ale dzięki staraniom M.V. Łomonosowa został ponownie opublikowany.

Przez wiele lat astronomowie korzystali z mapy Baera i Mödlera, opublikowanej w Niemczech w latach 1830 – 1837. i zawierający 7735 szczegółów powierzchni Księżyca. Ostatnia mapa, oparta na wizualnych obserwacjach teleskopowych, została opublikowana w 1878 roku przez niemieckiego astronoma Juliusa Schmidta i zawierała 32 856 szczegółów płaskorzeźby Księżyca.

Połączenie teleskopu i aparatu fotograficznego przyczyniło się do szybkiego rozwoju selenografii. Na przełomie XIX i XX w. Fotograficzne atlasy Księżyca wydano we Francji i USA. W 1936 roku Międzynarodowy Kongres Astronomiczny wydał katalog zawierający 4,5 tys. formacji księżycowych wraz z ich dokładnymi współrzędnymi.

W 1959 roku – roku wystrzelenia pierwszej radzieckiej rakiety na Księżyc – opublikowano atlas fotograficzny Księżyca autorstwa J. Kuipera, zawierający 280 map 44 obszarów Księżyca w różnych warunkach oświetleniowych. Skala mapy - 1: 1 400 000.

Astronomiczny etap badań Księżyca wniósł wiele istotnej wiedzy o jego właściwościach planetarnych, cechach obrotu i ruchu orbitalnego, topografii strony widzialnej, a jednocześnie, poprzez obserwację Księżyca, pewną wiedzę o Ziemi.

„To zdumiewające” – napisał francuski astronom Laplace* – „że astronom nie opuszczając swojego obserwatorium, a jedynie porównując obserwacje Księżyca z danymi analizy matematycznej, może wydedukować dokładny rozmiar i kształt Ziemi oraz jej odległość od Słońca i Księżyca, dla której wcześniej wymagana była trudniejsza praca i długie podróże (na Ziemi)” 7.

Rozumiemy zatem, że nawet w czasach starożytnych Księżyc zadziwiał i przyciągał astronomów, ale niewiele o nim wiedzieli. To, co wiedziano o Księżycu w okresie przedkosmicznym, przedstawiono w Tabeli 1.

Tabela 1 Charakterystyka planetarna Księżyca

1 - Byron J. G. „Don Juan”; M.: Wydawnictwo „Fikcja”, 1972, s. 755

2 - Galkin I.N. „Trasy XX wieku”, M.: Wydawnictwo „Myśl”, 1982, s. 152

3 – Ciołkowski K. E. „Na Księżycu”, M.: Wydawnictwo Eksmo, 1991, s. 139

4 - Kulikov K. A., Gurevich V. B. „Nowy wygląd starego Księżyca”, M.: „Nauka”, 1974, s. 23

5 - Galkin I.N. „Trasy XX wieku”, M.: Wydawnictwo „Myśl”, 1982, s. 154

6 - Zigulenko S. N. „1000 tajemnic Wszechświata”, M.: Wydawnictwo „AST” i „Astrel”, 2001, s. 85

7 - Kulikov K. A., Gurevich V. B. „Nowy wygląd starego Księżyca”, M.: „Nauka”, 1974, s. 27

2. II-Auć etap - Automaty badają księżyc

Księżyc i lotos...

Emanuje lotosem

twój delikatny zapach

nad ciszą wód.

A światło księżyca jest wciąż takie samo

Płynie spokojnie.

Ale dzisiaj na Księżycu

„Łunochod”.

Pierwszy krok w kierunku Księżyca wykonano 2 stycznia 1959 r., kiedy (zaledwie półtora roku po wystrzeleniu pierwszego sztucznego satelity Ziemi) radziecka rakieta kosmiczna Łuna-1 (załączniki, ryc. 1), po opracowaniu druga prędkość ucieczki, przerwała łańcuchy przyciągania ziemi. Księżyc okazał się wspaniałym poligonem doświadczalnym do badania ewolucji Ziemi.

34 godziny po wystrzeleniu Łuna-1 błysnęła w odległości 6 tys. km od powierzchni Księżyca, stając się pierwszą sztuczną planetą w Układzie Słonecznym. Na Ziemię przesłano fenomenalną wiadomość: Księżyc nie miał pola magnetycznego! Następnie dane te zostały wyjaśnione. Namagnesowanie skał nadal tam istnieje, jest po prostu bardzo małe, a na Księżycu nie ma regularności magnesu, tzw. dipola, jak na Ziemi. We wrześniu tego samego roku Łuna-2 dokonała precyzyjnego trafienia („twardego lądowania”) na Księżycu, a w październiku, dwa lata po wystrzeleniu pierwszego sztucznego satelity, Łuna-3 przesłała pierwsze teleobiektywy niewidzialnego obiektu stronie Księżyca. Przegląd ten został powtórzony i uzupełniony przez Zond-3 w 1965 roku oraz serię zdjęć amerykańskich satelitów Lunar Orbiter.

Przed tymi lotami rozsądne było przypuszczenie, że druga strona jest podobna do strony widocznej. Wyobraźcie sobie zdziwienie astronomów, gdy okazało się, że po drugiej stronie Księżyca praktycznie nie ma równin - „morz”, są solidne góry. W rezultacie powstała kompletna mapa i część globusa naturalnego satelity Ziemi.

Następnie odbyły się loty mające na celu przetestowanie miękkiego lądowania maszyny na powierzchni Księżyca. Amerykańska sonda kosmiczna Ranger sfotografowała panoramę lądowania na Księżycu z wysokości kilku kilometrów do kilkuset metrów. Okazało się, że dosłownie cała powierzchnia Księżyca jest usiana małymi kraterami o średnicy około 1 m.

Jednocześnie powierzchnię Księżyca można było „dotknąć” dopiero siedem lat po uderzeniu pierwszej rakiety w Księżyc, a lądowanie na Księżycu przy braku atmosfery hamującej okazało się zbyt trudne technicznie. Pierwsze miękkie lądowanie wykonał radziecki karabin maszynowy Łuna-9, następnie seria radzieckich Łunów i amerykańskich Surveyors.

Łuna 9 obaliła już mit, że powierzchnia Księżyca pokryta jest grubą warstwą pyłu, a nawet że wokół niej krążą strumienie pyłu.

Gęstość pokrywy pyłowej wynosiła 1-2 g/cm 3 , a prędkość fal dźwiękowych w warstwie o grubości kilku centymetrów wynosiła zaledwie 40 m/s. Uzyskano fotograficzne telepanoramy powierzchni Księżyca o wysokiej rozdzielczości. Początkowe zdjęcia Księżyca dotarły na Ziemię jedynie za pośrednictwem telemetrii radiowej i kanałów telewizyjnych. Stały się znacznie lepsze i pełniejsze po przetworzeniu zdjęć wykonanych przez powracające na Ziemię radzieckie sondy Zond-5 (1968) i Zond-8 (1970).

Prawie wszystkie planety Układu Słonecznego, z wyjątkiem Merkurego i Wenus, mają naturalne satelity. Obserwując ich ruch, astronomowie z góry wiedzą na podstawie wielkości momentu bezwładności, czy planeta jest jednorodna i czy jej właściwości zmieniają się znacząco od powierzchni do środka.

Księżyc nie ma naturalnych satelitów, ale począwszy od Łuny-10, okresowo pojawiały się nad nim automatyczne satelity, mierzące pole grawitacyjne, gęstość strumienia meteorytów, promieniowanie kosmiczne, a nawet skład skał na długo przed tym, jak próbka Księżyca znalazła się pod mikroskopem na Ziemi. laboratoria. Na przykład na podstawie stężenia pierwiastków promieniotwórczych zmierzonego przez satelitę stwierdzono, że morza księżycowe składają się ze skał podobnych do bazaltów lądowych. Wielkość momentu bezwładności Księżyca, wyznaczona za pomocą satelitów, pozwoliła sądzić, że Księżyc jest znacznie mniej rozwarstwiony w porównaniu do Ziemi. Ten punkt widzenia został wzmocniony, gdy najpierw astronomicznie obliczyli średnią gęstość Księżyca, a następnie bezpośrednio zmierzyli gęstość próbek skorupy księżycowej - okazali się bliscy.

Pomiary orbitalne wykazały pozytywne anomalie w polu grawitacyjnym strony widzialnej - zwiększone przyciąganie w obszarach dużych „morz”: Deszcz, Nektar, Przejrzystość, Spokój. Nazywano je „masconami” (po angielsku: „koncentracja masy”) i reprezentują jedną z unikalnych właściwości Księżyca. Możliwe, że anomalie masowe są związane z inwazją gęstszej materii meteorytowej lub z ruchem lawy bazaltowej pod wpływem grawitacji.

Kolejne maszyny na Księżycu stawały się coraz bardziej złożone i „inteligentniejsze”. Stacja Luna-16 (12 - 24 września 1970) wykonała miękkie lądowanie w rejonie Morza Obfitości. Robot „selenolog” wykonywał skomplikowane operacje: pręt z wysuniętą wiertarką, wiertarka elektryczna – wydrążony cylinder z frezami na końcu – w ciągu sześciu minut zanurzył się w księżycową glebę na głębokość 250 mm, rdzeń zapakowano do szczelnego pojemnika pojazdu powracającego. Cenny 100-gramowy ładunek został bezpiecznie dostarczony do ziemskiego laboratorium. Próbki okazały się podobne do balsatów pobranych przez załogę Apollo 12 z Oceanu Burz w odległości około 2500 km od miejsca lądowania Łuny 12. Potwierdza to wspólne pochodzenie księżycowych „morz”. Siedemdziesiąt pierwiastków chemicznych zidentyfikowanych w regolicie Morza Obfitości nie wykracza poza układ okresowy Mendelejewa.

Regolit to wyjątkowa formacja, a konkretnie „księżycowa gleba”, która nie została zniszczona przez wodę ani wiry, ale została pokryta niezliczonymi uderzeniami meteorytów, rozwiewanych przez „wiatr słoneczny” szybko lecących protonów.

Drugi automatyczny geolog, Łuna-20, w lutym 1972 roku dostarczył na Ziemię próbkę gleby z wysokogórskiego regionu „kontynentalnego” oddzielającego „morza” Kryzysu i Obfitości. W odróżnieniu od bazaltowego składu próbki „morskiej”, próbka kontynentalna składała się głównie z lekkich skał lekkich, bogatych w plagioklaz, tlenek glinu i wapń oraz charakteryzowała się bardzo niską zawartością żelaza, wanadu, manganu i tytanu.

Trzecia maszyna geologiczna, Luna-24, dostarczyła na Ziemię w 1973 roku ostatnią próbkę księżycowej gleby ze strefy przejściowej z księżycowego „morza” na kontynent.

Gdy tylko terminator – linia dnia i nocy – przekroczył Morze Przejrzystości, na martwej powierzchni Księżyca rozpoczął się ruch niezamierzony przez naturę. Dziwny mechanizm wykonany z metalu, szkła i plastiku z ośmioma nogami w kształcie koła, wysoki na nieco ponad metr i długi na nieco ponad dwa metry, „obudził się”. Otwierana była pokrywa, która służyła jednocześnie jako bateria słoneczna. Po skosztowaniu życiodajnego ładunku elektrycznego mechanizm ożył, otrząsnął się, wczołgał się po zboczu krateru, omijając duży kamień, wyszedł na równy teren i skierował się w stronę bruzdy. Niewidzialna dla świata ziemska załoga „Łunochodu” przy ekranach telewizorów i przyciskach komputerów rozpoczęła piąty dzień przejścia z „morza” na kontynent Księżycowy…

Stacje mobilne – łaziki księżycowe – są ważnym etapem badań Księżyca. Po raz pierwszy tę niespodziankę zaprezentowała technologia kosmiczna 17 listopada 1970 r., kiedy Łuna-17 delikatnie opadła do Morza Deszczów. Łunochod-1 zsunął się po trapie przystani i rozpoczął bezprecedensową podróż przez bezwodne księżycowe „morze” (Załączniki, ryc. 2). Był niskiego wzrostu, ważył trzy czwarte tony i zużywał nie więcej energii niż domowe żelazko. Ale koła z niezależnymi zawieszeniami i silnikami elektrycznymi zapewniły jego wysoką zwrotność i zwrotność. Sześć teleobiektywów sprawdziło trasę i przesłało panoramę powierzchni na Ziemię, gdzie załoga Łunochodu zdobywała doświadczenie w kontrolowaniu jego ruchu na dystansie 400 000 km przy każdej zmianie.

Po pewnym czasie Łunochod zatrzymał się i odpoczął, po czym instrumenty naukowe zaczęły działać. W ziemię wciśnięto stożek z ostrzami w kształcie krzyża i obracano go wokół własnej osi, badając właściwości mechaniczne regolitu.

Kolejne urządzenie o pięknej nazwie „RIFMA” (metoda rentgenowskiej analizy fluorescencji izotopów) określało względną zawartość pierwiastków chemicznych w glebie.

Lunokhod-1 badał księżycową glebę przez dziesięć i pół ziemskich miesięcy – 10 księżycowych dni. Jedenastokilometrowy tor Łunochodu zderzył się z lepkim, kilkucentymetrowym pyłem księżycowym. Zbadano glebę na powierzchni 8 000 m2, przekazano 200 panoram i 20 000 krajobrazów księżycowych, w 500 miejscach zbadano wytrzymałość gleby, a w 25 punktach zbadano jej skład chemiczny. Na mecie Łunochod-1 stał w „pozie”, w której reflektor narożny był skierowany w stronę Ziemi. Przy jego pomocy naukowcy zmierzyli odległość między Ziemią a Księżycem (około 400 000 km) z dokładnością do centymetrów, ale także potwierdzili, że brzegi Atlantyku oddalają się od siebie.

Dwa lata później, 16 stycznia 1973 r., na Księżyc dostarczono ulepszonego brata rodziny księżycowych badaczy, Łunochod-2. Jego zadanie było trudniejsze – przeprawić się przez morski odcinek krateru Lemonnier i zbadać masyw kontynentalny Taurus. Ale załoga jest już doświadczona, a nowy model ma większe możliwości. Oczy Lunokhoda 2 zostały umieszczone wyżej i zapewniały lepszą widoczność. Pojawiły się także nowe instrumenty: astrofotometr badał jasność księżycowego nieba, magnetometr - siłę pola magnetycznego i resztkowe namagnesowanie gleby.

Praca stacji automatycznych na Księżycu odbywa się w bardzo trudnych i nietypowych dla Ziemian warunkach. Świt każdego nowego dnia roboczego Łunochodu rozwiał dalekie od bezpodstawnych obaw: czy delikatny organizm maszyny się obudzi, czy zmarznie w chłodzie dwutygodniowej księżycowej nocy?

Astrofotometr zajrzał w obce niebo Księżyca: nawet w dzień, w świetle Słońca, było czarne, gwiazdy, jasne i nieruchome, stały tam prawie bez ruchu, a nad horyzontem świecił biało-niebieski cud - Kraina Ludzi, dla wiedzy, na temat której podejmowano tak trudne eksperymenty.

„Łunochod-2” obudził się bezpiecznie 5 razy i ciężko pracował na pełny etat. Przez dwa dni płynął na południe, w stronę lądu, po czym skręcił na wschód, w stronę uskoku południkowego. Gdy przenieśliśmy się z „morza” na kontynent, zawartość pierwiastków chemicznych w regolicie uległa zmianie: było mniej żelaza, więcej aluminium i wapnia. Wniosek ten został potwierdzony później, gdy w laboratoriach na Ziemi zbadano około pół tony próbek pobranych z dziewięciu punktów widocznej strony Księżyca: „morza” Księżyca składają się z bazaltów, kontynenty z gabro-anortozyanów .

Załoga Łunochod-2 nabrała wprawy w pokonywaniu zakrętów i zakrętów bez zwalniania; prędkość czasami sięgała prawie jednego kilometra na godzinę. Pojazd terenowy przemierzał kratery o średnicy kilkudziesięciu metrów, wspinał się po zboczach o nachyleniu do 25 stopni i obchodził głazy o średnicy kilku metrów. Bloki te nie są wynikiem wietrzenia i to nie lodowiec je ciągnął, ale straszliwe uderzenia meteorytów wyrwały tony kamieni ze skorupy księżycowej. Gdyby nie tak korzystne dla geologów „ultragłębokie wiercenie” Księżyca meteorytami, musieliby zadowolić się jedynie pyłem i regolitem, ale teraz mają próbki podłoża skalnego, które odkrywają tajemnice Wnętrze Księżyca.

...Łunochodowi się spieszyło. To było tak, jakby czuł, że czeka go odkrycie, podnoszące zasłonę jednej z głównych tajemnic Księżyca – paradoksu pola magnetycznego…

Podobnie jak satelity i stacjonarne magnetometry, Łunokhod nie wykrył stabilnego dipolowego pola magnetycznego na Księżycu. Taki jak na Ziemi, z biegunem północnym i południowym, że z kompasem magnetycznym można bez obaw wędrować po każdym zaroślu. Na Księżycu nie ma takiego pola, chociaż w rzeczywistości igła magnetometru nie była na zero. Ale siła magnesu księżycowego jest tysiące razy mniejsza niż ziemska, a ponadto zmienia się wielkość i kierunek pola magnetycznego.

Brak dipola magnetycznego na Księżycu można w naturalny sposób wytłumaczyć brakiem mechanizmu, który go tworzy na Ziemi.

Ale co to jest? Łunochod kontynuował swój marsz, a magnetolodzy na Ziemi otępieli ze zdumienia. Magnetyzacja resztkowa (paleo) gleby księżycowej okazała się nieproporcjonalnie większa w porównaniu do słabego pola. Ale odtwarza stan magnesu księżycowego w dawnych czasach, kiedy skały zestaliły się ze stopu.

Wszystkie próbki Księżyca sprowadzone na Ziemię są bardzo starożytne. Wulkanolodzy na próżno mieli nadzieję znaleźć ślady współczesnych erupcji na Księżycu. Na Księżycu nie ma (a raczej nie znaleziono) skał młodszych niż trzy miliardy lat. Dawno temu ustały tam wylewy magmy i erupcje wulkanów. Twardniejąc w miarę ochładzania się stopu, skały, jak na magnetofonie, zarejestrowały dawną wielkość księżycowego pola magnetycznego. Było to porównywalne z tym, co było na ziemi.

Minęły trzy lata od czasu, gdy po przepracowaniu pięciu dni księżycowych i przebyciu około czterdziestu kilometrów Łunochod-2 zatrzymał się w kraterze Lemonnier jako pomnik chwały technologii kosmicznej lat 70. XX wieku. Od tego czasu na łamach czasopism naukowych i w salach konferencyjnych nie ucichły gorące dyskusje.

Księżycowy eksperyment sejsmiczny rzucił trochę światła na tę kwestię.

Materiał zebrany w drugim etapie badań chciałbym zatem podsumować w tabeli:

3. III-t scena - pierwsi ludzie na Księżycu

Jeśli jesteś zmęczony, zacznij od nowa.

Jeśli jesteś wyczerpany, zacznij od nowa i od nowa...

Pierwszy sejsmograf został zainstalowany w Mare Tranquility po widocznej stronie Księżyca 21 lipca 1969 r. Cztery dni wcześniej pierwsza amerykańska wyprawa na Księżyc, w skład której wchodzili Neil Armstrong*, Michael Collins* i Edwin Aldrin*, wystartowała z Cape Kennedy na statku kosmicznym Apollo 11.

Wieczorem 20 lipca 1969 r., kiedy Apollo 11 znajdował się nad niewidoczną stroną Księżyca, przedział księżycowy (miał osobistą nazwę „Orzeł”) oddzielił się od dowodzenia i rozpoczął opadanie.

„Orzeł” wisiał na wysokości 30 m i płynnie opadał. Sonda lądownika dotknęła ziemi. Minęło 20 bolesnych sekund gotowości do natychmiastowego startu i stało się jasne, że statek twardo stoi na „nogach”.

Na pięć godzin astronauci zakładali skafandry kosmiczne i sprawdzali system podtrzymywania życia silnika. A teraz pierwsze ślady człowieka znajdują się na „zakurzonych ścieżkach odległej planety”. Te ślady pozostają na Księżycu na zawsze. Nie ma wiatru ani strumieni wody, które mogłyby je zmyć. W Morzu Spokoju umieszczono także na zawsze tablicę pamiątkową ku pamięci poległych kosmonautów Ziemi: Jurija Gagarina, Władimira Komarowa oraz członków załogi Apollo 1: Virgica Grissoma, Edwarda White'a, Rogera Chaffee...

Dziwny świat otaczał dwóch pierwszych posłańców Ziemi. Żadnego powietrza, żadnej wody, żadnego życia. Osiemdziesięciokrotnie mniejsza masa w porównaniu do Ziemi nie pozwala Księżycowi utrzymać atmosfery, jego przyciąganie wpływa na mniej niż prędkość termicznego ruchu cząsteczek gazu - odrywają się one i lecą w przestrzeń kosmiczną.

Powierzchnia Księżyca, niechroniona, ale i niezmieniona przez atmosferę, ma wygląd zdeterminowany zewnętrznymi czynnikami kosmicznymi: uderzeniami meteorytów, „wiatrem” słonecznym i promieniami kosmicznymi. Dzień księżycowy trwa prawie ziemski miesiąc, więc Księżyc leniwie kręci się wokół Ziemi i siebie. W ciągu dnia górne kilka centymetrów powierzchni Księżyca nagrzewa się powyżej temperatury wrzenia wody (+120 o C), a w nocy ochładza się do -150 o C (temperatura ta jest prawie o połowę niższa niż na Antarktydzie Stacja Wostok – ziemski biegun zimna). Takie przeciążenia termiczne powodują pękanie skał. Są one dodatkowo rozluźniane przez uderzenia meteorytów o różnych rozmiarach.

W rezultacie Księżyc okazał się pokryty luźną warstwą regolitu o grubości kilku metrów, a na niej cienką warstwą pyłu. Stałe cząstki pyłu, nie zwilżone wilgocią i nie wypełnione powietrzem, sklejają się pod wpływem promieniowania kosmicznego. Mają dziwną właściwość: miękki proszek uparcie opiera się zagłębianiu rury wiertniczej, a jednocześnie nie utrzymuje jej w pozycji pionowej.

Astronauci byli zaskoczeni zmiennością koloru powierzchni, zależnego od wysokości Słońca i kierunku patrzenia. Kiedy Słońce jest nisko, powierzchnia jest ponura, zielona, ​​​​formy reliefowe są ukryte, a odległość jest trudna do oceny. Bliżej południa kolory nabierają ciepłych odcieni brązu, Księżyc staje się „bardziej przyjazny”. Armstrong i Aldrin spędzili na powierzchni Selene około 22 godzin, w tym dwie godziny poza kabiną, zebrali 22 kg próbek i zainstalowali instrumenty fizyczne: reflektor laserowy, pułapkę gazów szlachetnych w wietrze słonecznym oraz sejsmometr. Po pierwszej wyprawie na Księżyc odwiedziło kolejnych pięciu.

Jeszcze niedawno myślano, że na Księżycu istnieje życie. Nie tylko pisarz science fiction H.G. Wells na początku stulecia wyobrażał sobie przygody swoich bohaterów w podziemnych labiryntach Selenitów, ale także renomowani naukowcy, na krótko przed lotami „księżyców” i „Apollosa”, poważnie dyskutowali o możliwość pojawienia się mikroorganizmów w warunkach księżycowych lub nawet pomylił zmianę koloru kraterów z migracją hord owadów Dlatego astronauci trzech pierwszych wypraw Apollo zostali poddani dwutygodniowej kwarantannie. W tym czasie próbki księżycowe, a zwłaszcza gleba księżycowa – regolit, były dokładnie badane w laboratoriach mikrobiologicznych, próbując ożywić w nich księżycowe bakterie, znaleźć ślady martwych drobnoustrojów lub wszczepić w regolit ziemskie formy prostego życia.

Ale wszystkie próby poszły na marne - Księżyc okazał się sterylny (więc astronauci z trzech ostatnich wypraw natychmiast wpadli w ramiona Ziemian), nawet śladu życia. Ale regolit, zastosowany jako nawóz do roślin strączkowych, pomidorów i pszenicy, wyrósł nie gorzej, a w jednym przypadku nawet lepiej, niż ziemska gleba bez tego nawozu.

Zbadali także kwestię odwrotną – czy bakterie lądowe mogą przetrwać na powierzchni Księżyca? Apollo 12 wylądował na Księżycu w Oceanie Burz, 200 m od miejsca, w którym wcześniej działała stacja automatyczna Surveyor 2. Astronauci odnaleźli maszynę kosmiczną, zabrali kasety z długo naświetlaną kliszą, a także części sprzętu, które były poddawane działaniu zupełnie innego rodzaju: przez dwa i pół roku niewidoczne maleńkie cząstki – protony lecące ze Słońca i ze Słońca Galaktykę z prędkością ponaddźwiękową – zostały w nie uderzone. Pod ich wpływem białe wcześniej części zmieniły kolor na jasnobrązowy, straciły swoją dawną wytrzymałość – kabel stał się kruchy, a metalowe części łatwo dało się przeciąć.

Wewnątrz kineskopu, poza zasięgiem promieni kosmicznych, przetrwały ziemskie bakterie. Ale na powierzchni nie było żadnych mikroorganizmów – warunki napromieniowania kosmicznego były zbyt trudne. Pierwiastki niezbędne do życia: węgiel, wodór, woda - występują na Księżycu w ilościach śladowych, tysięcznych procenta. Co więcej, na przykład większość tej skąpej zawartości wody powstała w ciągu miliardów lat podczas interakcji wiatru słonecznego z materią glebową.

Wydaje się, że warunki do powstania życia na Księżycu nigdy nie istniały. Taki jest dziwny i niezwykły świat Seleny. Tak właśnie jest, ponuro, pusto i zimno w porównaniu z niebiesko-białą Ziemią.

Tym samym chciałbym podsumować materiał, który został zebrany w trakcie trzeciego etapu.

Lot statku kosmicznego Apollo 11 miał za główne zadanie rozwiązywanie problemów inżynieryjnych, a nie badania naukowe na Księżycu. Z punktu widzenia rozwiązania tych problemów, za główne osiągnięcia lotu statku kosmicznego Apollo 11 uważa się wykazanie skuteczności przyjętej metody lądowania na Księżycu i startu z Księżyca (metoda ta jest uważana za mającą zastosowanie podczas startu z Marsa), a także wykazanie możliwości załogi poruszania się po Księżycu i prowadzenia badań w warunkach księżycowych.

W wyniku lotu Apollo 12 wykazano zalety eksploracji Księżyca z udziałem astronautów – bez ich udziału nie byłoby możliwe zainstalowanie instrumentów w najbardziej odpowiednim miejscu i zapewnienie ich prawidłowego funkcjonowania.

Badanie części aparatu Surveyor 3 zdemontowanych przez astronautów wykazało, że w ciągu około tysiąca dni na Księżycu byli oni narażeni na bardzo niewielką ekspozycję na cząstki meteorytowe. Bakterie znalezione w ludzkich ustach i nosie znaleziono w kawałku styropianu umieszczonym w pożywce. Najwyraźniej bakterie dostały się do piany podczas przedlotowej naprawy urządzenia za pomocą wydychanego powietrza lub śliny jednego z techników. Okazało się zatem, że po raz kolejny w selektywnym środowisku bakterie lądowe są zdolne do rozmnażania się po prawie trzech latach w warunkach księżycowych.

III. Wniosek

Wystrzelenie statku kosmicznego na Księżyc przyniosło nauce wiele nowych, a czasem nieoczekiwanych rzeczy. Księżyc, który przez miliardy lat stale oddalał się od Ziemi, w ostatnich latach stał się bliższy i wyraźniejszy dla ludzi. Można zgodzić się z trafną uwagą jednego z wybitnych selenologów: „Z obiektu astronomicznego Księżyc zmienił się w geofizyczny”.

Badania Księżyca dostarczyły naukowcom nowych, ważnych argumentów, bez których hipotezy na temat jego pochodzenia miały czasami charakter spekulacyjny, a ich powodzenie w dużej mierze zależało od zaraźliwego entuzjazmu autorów.

Najwyraźniej pod względem składu skał Księżyc jest bardziej jednorodny niż Ziemia (chociaż regiony na dużych szerokościach geograficznych i niewidoczna strona Księżyca pozostały całkowicie niezbadane).

Zbadane próbki wykazały, że skały Księżyca, choć różnią się w morzach i kontynentach, ogólnie przypominają te na Ziemi. Nie ma ani jednego pierwiastka wykraczającego poza układ okresowy.

Kurtyna została podniesiona, ukazując tajemnice wczesnej młodości Księżyca, Ziemi i, najwyraźniej, planet ziemskich. Najstarsza krystaliczna próbka została przywieziona z Księżyca - kawałek anortozytu, który widział Wszechświat ponad 4 miliardy lat temu. Skład chemiczny skał „mórz” i „kontynentów” badano w dziewięciu punktach na Księżycu. Precyzyjne instrumenty mierzyły siłę grawitacji, natężenie pola magnetycznego, przepływ ciepła z głębin, monitorowały cechy śladów sejsmicznych i mierzono ukształtowanie terenu. Pola fizyczne świadczyły o radialnym rozwarstwieniu oraz niejednorodności substancji i właściwości Księżyca.

Można powiedzieć, że życie Ziemi, a nawet w pewnym stopniu kształt jej powierzchni zdeterminowane są czynnikami wewnętrznymi, natomiast tektonika Księżyca ma głównie podłoże kosmiczne; większość trzęsień Księżyca jest zależna od pól grawitacyjnych Ziemi i Słońce.

Nie na próżno Ziemianie potrzebowali Księżyca i nie na próżno wydali energię i pieniądze na bezprecedensowe loty kosmiczne, mimo że minerały księżycowe są dla nas bezużyteczne.

Księżyc nagrodził dociekliwych i odważnych astronautów oraz organizatorów lotów kosmicznych, a wraz z nimi całą ludzkość – pojawiło się rozwiązanie szeregu podstawowych problemów naukowych. Podniesiono kurtynę nad tajemnicą narodzin i pierwszych kroków Ziemi i Księżyca we Wszechświecie. Znaleziono najstarszą próbkę i określono wiek Ziemi, Księżyca i planet Układu Słonecznego. Powierzchnia Księżyca, nietknięta przez wiatry i wody, ukazuje proto-relief Ziemi, kiedy nie było oceanów i atmosfery, a na Ziemię swobodnie spadały deszcze meteorów. Prawie pozbawiony wewnętrznych procesów współczesnych Księżyc stanowi idealny model do badania roli czynników zewnętrznych. Cechy pływowych trzęsień księżyca pomagają w poszukiwaniu trzęsień ziemi o charakterze grawitacyjnym, mimo że na Ziemi obraz jest skomplikowany i zagmatwany przez złożone procesy tektoniczne. Wyjaśnienie roli czynników kosmicznych w sejsmotektonice pomoże przewidywać trzęsienia ziemi i im zapobiegać.

Na podstawie doświadczeń księżycowych można wyróżnić szereg udoskonaleń metod badań geofizycznych: uzasadnienie modelu sejsmicznego środowiska deterministyczno-losowego, opracowanie skutecznych metod elektrotelurycznego sondowania podłoża itp.

Choć życie tektoniczne Księżyca nie jest tak aktywne i złożone jak życie na Ziemi, wciąż pozostaje tu wiele nierozwiązanych problemów. Można je wyjaśnić nowymi obserwacjami w kluczowych obszarach aktywności Księżyca; Pożądane jest, aby trasy geofizyczne przecinały maskony, aby określić grubość skorupy na kontynentach i po drugiej stronie, aby oświetlić strefę przejściową między litosferą a astenosferą, aby potwierdzić lub obalić wpływ wewnętrznego jądra Księżyca . Możemy mieć nadzieję, że w dalszym ciągu będziemy świadkami nowych eksperymentów geofizycznych na ziemskim satelicie.

Obecne i przyszłe misje statków kosmicznych na planety Układu Słonecznego uzupełnią i wyjaśnią rozdziały ekscytującej księgi natury, której ważne strony zostały przeczytane podczas księżycowej odysei kosmicznej.

1. Galkin I. N. „Geofizyka księżyca”, M.: Wydawnictwo „Nauka”, 1978.

2. Galkin I. N. „Trasy XX wieku”, M.: Wydawnictwo „Myśl”, 1982.

3. Gurshtein A. A. „Człowiek i wszechświat”, M.: Wydawnictwo PKO „Kartografia” i JSC „Buklet”, 1992.

4. Siegel F. Yu „Podróż przez wnętrzności planet”, M .: Wydawnictwo „Nedra”, 1988.

5. Zigulenko S. N. „1000 tajemnic wszechświata”, M.: Wydawnictwo „AST” i „Astrel”, 2001.

6. Kulikov K. A., Gurevich V. B. „Nowy wygląd starego księżyca”, M.: „Nauka”, 1974.

7. Umanskaya Zh. V. „Chcę wiedzieć wszystko. Labirynty Przestrzeni”, M.: Wydawnictwo „AST”, 2001.

„Księżyc – naturalny satelita Ziemi”

1. Wstęp

2.1. Mitologiczna historia księżyca

2.2. Pochodzenie Księżyca

3.1. Zaćmienia Księżyca

3.2. Zaćmienia w dawnych czasach

4.1. Kształt Księżyca

4.2. Powierzchnia Księżyca

4.3. Relief powierzchni Księżyca

4.4. Ziemia księżycowa.

4,5. Wewnętrzna budowa Księżyca

5.1. Fazy ​​księżyca.

5.2. Nowy etap eksploracji Księżyca.

5.3. Magnetyzm Księżyca.

6.1. Badania nad siłą pływów

7.1. Wniosek.

1. Wstęp .

Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi i najjaśniejszym obiektem na nocnym niebie. Na Księżycu nie ma znanej nam atmosfery, nie ma rzek i jezior, roślinności i żywych organizmów. Grawitacja na Księżycu jest sześciokrotnie mniejsza niż na Ziemi. Dzień i noc ze zmianami temperatury dochodzącymi do 300 stopni trwają dwa tygodnie. A jednak Księżyc coraz bardziej przyciąga Ziemian możliwością wykorzystania jego unikalnych warunków i zasobów.

Wydobywanie zasobów naturalnych na Ziemi staje się z roku na rok coraz trudniejsze. Według naukowców w najbliższej przyszłości ludzkość wejdzie w trudny okres. Siedlisko Ziemi wyczerpie się, dlatego konieczne jest teraz rozpoczęcie zagospodarowania zasobów innych planet i satelitów. Księżyc, jako najbliższe nam ciało niebieskie, stanie się pierwszym obiektem pozaziemskiej produkcji przemysłowej. W nadchodzących dekadach planowane jest utworzenie bazy księżycowej, a następnie sieci baz. Ze skał księżycowych można wydobyć tlen, wodór, żelazo, aluminium, tytan, krzem i inne przydatne pierwiastki. Gleba księżycowa jest doskonałym surowcem do otrzymywania różnych materiałów budowlanych, a także do ekstrakcji izotopu helu-3, który jest w stanie zapewnić ziemskim elektrowniom bezpieczne i przyjazne dla środowiska paliwo jądrowe. Księżyc zostanie wykorzystany do unikalnych badań naukowych i obserwacji. Badając powierzchnię Księżyca, naukowcy mogą „spojrzeć” w bardzo starożytny okres naszej planety, ponieważ osobliwości rozwoju Księżyca zapewniły zachowanie topografii powierzchni przez miliardy lat. Ponadto Księżyc będzie służył jako baza eksperymentalna do testowania technologii kosmicznych, a w przyszłości będzie wykorzystywany jako kluczowy węzeł transportowy komunikacji międzyplanetarnej.

Księżyc, jedyny naturalny satelita Ziemi i najbliższe nam ciało niebieskie; średnia odległość do Księżyca wynosi 384 000 kilometrów.

Księżyc porusza się wokół Ziemi ze średnią prędkością 1,02 km/s po mniej więcej eliptycznej orbicie w tym samym kierunku, w którym porusza się zdecydowana większość innych ciał Układu Słonecznego, czyli w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, patrząc na orbitę Księżyca z Biegun północny. Półoś wielka orbity Księżyca, równa średniej odległości między środkami Ziemi i Księżyca, wynosi 384 400 km (około 60 promieni Ziemi).

Ponieważ masa Księżyca jest stosunkowo niewielka, praktycznie nie ma on gęstej powłoki gazowej - atmosfery. Gazy są swobodnie rozproszone w otaczającej przestrzeni. Dlatego powierzchnia Księżyca jest oświetlana przez bezpośrednie światło słoneczne. Cienie nierównego terenu są tutaj bardzo głębokie i czarne, ponieważ nie ma rozproszonego światła. Słońce będzie wyglądać znacznie jaśniej z powierzchni Księżyca. Wątła otoczka gazowa Księżyca, złożona z wodoru, helu, neonu i argonu, jest dziesięć bilionów razy mniej gęsta niż nasza atmosfera, ale tysiąc razy większa niż liczba cząsteczek gazu w próżni kosmicznej. Ponieważ Księżyc nie ma gęstej ochronnej powłoki gazowej, w ciągu dnia na jego powierzchni zachodzą bardzo duże zmiany temperatury. Promieniowanie słoneczne jest pochłaniane przez powierzchnię Księżyca, która słabo odbija promienie świetlne.

Ze względu na eliptyczność orbity i zakłócenia odległość do Księżyca waha się od 356 400 do 406 800 km. Okres obiegu Księżyca wokół Ziemi, tzw. miesiąc gwiezdny, wynosi 27,32166 dni, ale podlega niewielkim wahaniom i bardzo małej świeckiej redukcji. Ruch Księżyca wokół Ziemi jest bardzo złożony, a jego badanie jest jednym z najtrudniejszych problemów mechaniki niebieskiej. Ruch eliptyczny jest jedynie przybliżeniem, nakłada się na niego wiele zaburzeń spowodowanych przyciąganiem Słońca i planet. Najważniejsze z tych zaburzeń, czyli nierówności, odkryto na podstawie obserwacji na długo przed ich teoretycznym wyprowadzeniem z prawa powszechnego ciążenia. Przyciąganie Księżyca przez Słońce jest 2,2 razy silniejsze niż przez Ziemię, zatem ściśle rzecz biorąc należy wziąć pod uwagę ruch Księżyca wokół Słońca i zakłócenie tego ruchu przez Ziemię. Ponieważ jednak badacza interesuje ruch Księżyca widziany z Ziemi, teoria grawitacji, opracowana przez wielu czołowych naukowców, poczynając od I. Newtona, uwzględnia ruch Księżyca wokół Ziemi. W XX wieku posługują się teorią amerykańskiego matematyka J. Hilla, na podstawie której amerykański astronom E. Brown obliczył (1919) matematycznie szeregi i zestawił tablice zawierające szerokość, długość geograficzną i paralaksę Księżyca. Argumentem jest czas.

Płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona do ekliptyki pod kątem 5*8”43”, z zastrzeżeniem niewielkich wahań. Punkty przecięcia orbity z ekliptyką nazywane są węzłami wstępującymi i zstępującymi, mają nierówny ruch wsteczny i dokonują pełnego obrotu wzdłuż ekliptyki w ciągu 6794 dni (około 18 lat), w wyniku czego Księżyc powraca do tego samego węzła po pewnym czasie - tzw. miesiącu smokowym - krótszym od gwiezdnego i średnio równym 27,21222 dni, z tym miesiącem związana jest częstotliwość zaćmień Słońca i Księżyca.

Księżyc obraca się wokół osi nachylonej do płaszczyzny ekliptyki pod kątem 88°28”, z okresem dokładnie równym miesiącowi gwiazdowemu, w wyniku czego zawsze jest zwrócony w stronę Ziemi tą samą stroną. połączenie równomiernego obrotu z nierównym ruchem orbitalnym powoduje niewielkie okresowe odchylenia od stałego kierunku do Ziemi, sięgające 7° 54" długości geograficznej, a nachylenie osi obrotu Księżyca do płaszczyzny jego orbity powoduje odchylenia dochodzące do 6°50 „ na szerokości geograficznej, w wyniku czego aż 59% całej powierzchni Księżyca można zobaczyć z Ziemi w różnym czasie (chociaż obszary w pobliżu krawędzi dysku księżycowego są widoczne tylko z mocnej perspektywy); takie odchylenia nazywane są libracją Księżyca.Płaszczyzny równika, ekliptyki i orbity Księżyca przecinają się zawsze wzdłuż jednej linii prostej (prawo Cassiniego).

Ruch Księżyca dzieli się na cztery miesiące księżycowe.

29, 53059 dni SYNODYCZNY (od słowa synodion - spotkanie).

27, 55455 dni ANOMALICZNY (odległość kątowa Księżyca od jego perygeum nazywana była anomalią).

27 , 32166 dni SIDERIK (syderium - gwiaździste)

27, 21222 dni DRACONIC (węzły orbitalne są oznaczone ikoną wyglądającą jak smok).

Cel: Dowiedz się jak najwięcej o jedynym naturalnym satelicie Ziemi – Księżycu. O jego korzyściach i znaczeniu w życiu ludzi, o pochodzeniu, historii, ruchu itp.

Zadania:

1. Poznaj historię Księżyca.

2. Dowiedz się o zaćmieniach Księżyca.

3. Poznaj budowę Księżyca.

4. Dowiedz się o nowych badaniach Księżyca.

5. Praca naukowa.

2.1. Mitologiczna historia Księżyca.

Księżyc w mitologii rzymskiej jest boginią nocnego światła. Księżyc miał kilka sanktuariów, jedno razem z bogiem słońca. W mitologii egipskiej bogini księżyca Tefnut i jej siostra Shu, jedno z wcieleń pierwiastka słonecznego, były bliźniakami. W mitologii indoeuropejskiej i bałtyckiej motyw miesiąca zalotów słońca i ich zaślubin jest powszechny: po ślubie miesiąc opuszcza słońce, za co bóg piorunów mści się na nim i przecina go na pół. W innej mitologii miesiąc, który mieszkał na niebie wraz ze swoją żoną słońcem, przybył na ziemię, aby zobaczyć, jak żyją ludzie. Na ziemi miesiąc był ścigany przez Hosedema (złą mitologiczną istotę żeńską). Księżyc, pospiesznie wracając do słońca, tylko połowa zdołała wejść do swojego kumpla. Słońce chwyciło go za jedną połowę, a Hosedem za drugą i zaczęło go ciągnąć w różnych kierunkach, aż rozerwali go na pół. Słońce wówczas próbowało wskrzesić miesiąc, który pozostał bez lewej połowy, a więc bez serca, próbowało zrobić dla niego serce z węgla, kołysało w kołysce (szamański sposób wskrzeszenia człowieka), ale wszystko było na próżno. Następnie słońce nakazało miesiącowi, aby jego pozostała połowa świeciła w nocy. W mitologii ormiańskiej Lusin („księżyc”) młody mężczyzna poprosił matkę, która trzymała ciasto, o bułkę. Wściekła matka uderzyła Lusina w twarz, z której wyleciał w niebo. Ślady testu są nadal widoczne na jego twarzy. Według popularnych wierzeń fazy księżyca związane są z cyklami życia króla Lusina: nów z jego młodością, pełnia z dojrzałością; kiedy księżyc słabnie i pojawia się półksiężyc, Lusin starzeje się, a następnie idzie do nieba (umiera). Wraca z odrodzonego raju.

Istnieją również mity na temat pochodzenia księżyca z części ciała (najczęściej z lewego i prawego oka). Większość narodów świata ma specjalne mity księżycowe, które wyjaśniają pojawienie się plam na Księżycu, najczęściej faktem, że jest tam wyjątkowa osoba („księżycowy mężczyzna” lub „księżycowa kobieta”). Wiele narodów przywiązuje szczególną wagę do bóstwa księżyca, wierząc, że zapewnia ono niezbędne elementy wszystkim żywym istotom.

2.2. Pochodzenie Księżyca.

Pochodzenie Księżyca nie zostało jeszcze ostatecznie ustalone. Najbardziej rozwinięte zostały trzy różne hipotezy. Pod koniec XIX wieku. J. Darwin wysunął hipotezę, zgodnie z którą Księżyc i Ziemia pierwotnie stanowiły jedną wspólną stopioną masę, której prędkość obrotowa wzrastała w miarę ochładzania się i kurczenia; w rezultacie masa ta została rozerwana na dwie części: większą - Ziemię i mniejszą - Księżyc. Hipoteza ta wyjaśnia niską gęstość Księżyca, utworzoną z zewnętrznych warstw pierwotnej masy. Napotyka jednak poważne zastrzeżenia z punktu widzenia mechanizmu takiego procesu; Ponadto istnieją znaczne różnice geochemiczne pomiędzy skałami powłoki ziemskiej a skałami księżycowymi.

Hipoteza wychwytu, opracowana przez niemieckiego naukowca K. Weizsäckera, szwedzkiego naukowca H. Alfvena i amerykańskiego naukowca G. Ureya, sugeruje, że Księżyc był pierwotnie małą planetą, która przechodząc w pobliżu Ziemi w wyniku pod wpływem grawitacji tego ostatniego, zamienił się w satelitę Ziemi. Prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest bardzo niskie, a dodatkowo w tym przypadku można by się spodziewać większej różnicy pomiędzy skałami ziemskimi i księżycowymi.

Według trzeciej hipotezy, opracowanej przez radzieckich naukowców - O. Yu.Schmidta i jego zwolenników w połowie XX wieku, Księżyc i Ziemia powstały jednocześnie w wyniku połączenia i zagęszczenia dużego roju małych cząstek. Ale Księżyc jako całość ma mniejszą gęstość niż Ziemia, więc substancja obłoku protoplanetarnego powinna podzielić się wraz ze stężeniem ciężkich pierwiastków na Ziemi. W związku z tym powstało założenie, że Ziemia otoczona potężną atmosferą wzbogaconą stosunkowo lotnymi krzemianami zaczęła się tworzyć jako pierwsza; wraz z późniejszym ochłodzeniem substancja tej atmosfery skondensowała się, tworząc pierścień planetozymali, z którego powstał Księżyc. Najbardziej korzystna wydaje się ostatnia hipoteza, przy obecnym poziomie wiedzy (lata 70. XX w.). Nie tak dawno temu powstała czwarta teoria, obecnie uznawana za najbardziej prawdopodobną. Jest to hipoteza gigantycznego uderzenia. Podstawowa idea jest taka, że ​​kiedy planety, które teraz widzimy, dopiero się formowały, ciało niebieskie wielkości Marsa uderzyło w młodą Ziemię z ogromną siłą pod kątem patrzenia. W takim przypadku lżejsze substancje z zewnętrznych warstw Ziemi musiałyby się od niej oderwać i rozproszyć w przestrzeni, tworząc pierścień fragmentów wokół Ziemi, podczas gdy rdzeń Ziemi składający się z żelaza pozostałby nienaruszony. Ostatecznie ten pierścień gruzu połączył się, tworząc Księżyc. Teoria gigantycznego uderzenia wyjaśnia, dlaczego Ziemia zawiera duże ilości żelaza, a Księżyc prawie go nie ma. Ponadto z materiału, który miał zamienić się w Księżyc, w wyniku tego zderzenia uwolniło się wiele różnych gazów – w szczególności tlen.

3.1. Zaćmienia Księżyca.

Ze względu na to, że Księżyc krążący wokół Ziemi znajduje się czasami na tej samej linii Ziemia-Księżyc-Słońce, zdarzają się zaćmienia Słońca lub Księżyca - najciekawsze i najbardziej spektakularne zjawiska naturalne, które budziły strach w minionych stuleciach, ponieważ ludzie nie rozumieli Co się działo. Wydawało im się, że jakiś niewidzialny czarny smok pożera Słońce i ludzie mogą pozostać w wiecznej ciemności. Dlatego kronikarze wszystkich narodów skrupulatnie zapisywali w swoich kronikach informacje o zaćmieniach. Tak więc kronikarz Cyryl z nowogrodzkiego klasztoru Antoniego zapisał 11 sierpnia 1124 r.: „Przed wieczorem słońce zaczęło słabnąć i to wszystko. Och, wielki będzie strach i ciemność!” Historia przyniosła nam wydarzenie, gdy zaćmienie słońca przeraziło walczących Indian i Medów. W 603 p.n.e. na terytorium współczesnej Turcji i Iranu. Wojownicy ze strachu rzucili broń i przestali walczyć, po czym przestraszeni zaćmieniem zawarli pokój i przez długi czas nie walczyli ze sobą. Zaćmienia Słońca zdarzają się tylko podczas nowiu, kiedy Księżyc nie przechodzi ani niżej, ani wyżej, ale tuż nad dyskiem słonecznym i niczym gigantyczna kurtyna blokuje dysk słoneczny, „blokując drogę Słońca”. Ale zaćmienia są różnie widoczne w różnych miejscach, w niektórych miejscach Słońce jest całkowicie zaćmione - zaćmienie całkowite, w innych - zaćmienie częściowe. Istota zjawiska polega na tym, że Ziemia i Księżyc oświetlone przez Słońce rzucają końce cienia (zbieżne) i końce cienia (rozbieżne). Kiedy Księżyc znajduje się w jednej linii ze Słońcem i Ziemią i znajduje się pomiędzy nimi, cień Księżyca przesuwa się po Ziemi z zachodu na wschód. Średnica pełnego cienia Księżyca nie przekracza 250 km, dlatego jednocześnie zaćmienie Słońca widoczne jest tylko na niewielkim obszarze Ziemi. Tam, gdzie półcień Księżyca opada na Ziemię, obserwuje się niepełne zaćmienie Słońca. Odległość między Słońcem a Ziemią nie zawsze jest taka sama: zimą na półkuli północnej Ziemia znajduje się bliżej Słońca, a latem dalej. Księżyc krążący wokół Ziemi również przelatuje w różnych odległościach – czasem bliżej, czasem dalej. W przypadku, gdy Księżyc pozostaje dalej od Ziemi i nie może całkowicie zasłonić dysku Słońca, obserwatorzy widzą błyszczącą krawędź dysku słonecznego wokół czarnego Księżyca - następuje piękne obrączkowe zaćmienie Słońca. Kiedy starożytni obserwatorzy gromadzili zapisy zaćmień na przestrzeni kilku stuleci, zauważyli, że zaćmienia powtarzały się co 18 lat oraz 11 i co trzeci dzień. Egipcjanie nazywali ten okres „saros”, co oznacza „powtórzenie”. Aby jednak określić, gdzie będzie widoczne zaćmienie, konieczne jest oczywiście wykonanie bardziej złożonych obliczeń. Podczas pełni Księżyc czasami całkowicie lub częściowo wpada w cień Ziemi i obserwujemy odpowiednio całkowite lub częściowe zaćmienie Księżyca. Księżyc jest znacznie mniejszy od Ziemi, dlatego zaćmienie trwa do 1 godziny. 40 minut Co więcej, nawet podczas całkowitego zaćmienia Księżyca Księżyc pozostaje widoczny, ale zmienia kolor na fioletowy, co powoduje nieprzyjemne doznania. W dawnych czasach zaćmienia Księżyca uważano za straszny znak, wierzono, że „miesiąc krwawi”. Promienie słoneczne załamane w atmosferze ziemskiej wpadają w stożek cienia Ziemi. Jednocześnie atmosfera aktywnie pochłania niebieskie i sąsiednie promienie widma słonecznego, a do stożka cienia przenoszone są głównie promienie czerwone, które są słabiej pochłaniane i nadają Księżycowi złowieszczy czerwonawy kolor. Ogólnie rzecz biorąc, zaćmienia Księżyca są raczej rzadkim zjawiskiem naturalnym. Wydawałoby się, że zaćmienia Księżyca należy obserwować co miesiąc - podczas każdej pełni księżyca. Ale to się nie dzieje naprawdę. Księżyc wślizguje się pod lub nad cień Ziemi, a podczas nowiu cień Księżyca zwykle przechodzi obok Ziemi, a wtedy zaćmienia również się nie udają. Dlatego zaćmienia nie są tak częste.

Schemat całkowitego zaćmienia Księżyca.

3.2. Zaćmienia w dawnych czasach.

W czasach starożytnych ludzie byli niezwykle zainteresowani zaćmieniami Słońca i Księżyca. Filozofowie starożytnej Grecji byli przekonani, że Ziemia jest kulą, ponieważ zauważyli, że cień Ziemi padający na Księżyc zawsze miał kształt koła. Co więcej, obliczyli, że Ziemia jest około trzy razy większa od Księżyca, opierając się po prostu na czasie trwania zaćmień. Dowody archeologiczne sugerują, że wiele starożytnych cywilizacji próbowało przewidzieć zaćmienia. Obserwacje w Stonehenge w południowej Anglii mogły pozwolić ludziom z późnej epoki kamienia sprzed 4000 lat przewidzieć pewne zaćmienia. Wiedzieli, jak obliczyć czas nadejścia przesilenia letniego i zimowego. W Ameryce Środkowej 1000 lat temu astronomowie Majów byli w stanie przewidzieć zaćmienia, dokonując długich serii obserwacji i szukając powtarzających się kombinacji czynników. Prawie identyczne zaćmienia występują co 54 lata i 34 dni.

4.4. Jak często możemy obserwować zaćmienia?

Chociaż Księżyc okrąża Ziemię raz w miesiącu, zaćmienia nie mogą występować co miesiąc ze względu na fakt, że płaszczyzna orbity Księżyca jest nachylona w stosunku do płaszczyzny orbity Ziemi wokół Słońca. W ciągu roku może wystąpić maksymalnie siedem zaćmień, z czego dwa lub trzy muszą być księżycowe. Zaćmienia Słońca występują tylko podczas nowiu, kiedy Księżyc znajduje się dokładnie pomiędzy Ziemią a Słońcem. Zaćmienia Księżyca zawsze mają miejsce podczas pełni Księżyca, kiedy Ziemia znajduje się pomiędzy Ziemią a Słońcem. Możemy mieć nadzieję, że w ciągu naszego życia zobaczymy 40 zaćmień Księżyca (zakładając, że niebo będzie czyste). Obserwacja zaćmień słońca jest trudniejsza ze względu na wąskie pasmo zaćmień.

4.1. Kształt Księżyca

Kształt Księżyca jest bardzo zbliżony do kuli o promieniu 1737 km, co równa się 0,2724 promienia równikowego Ziemi. Powierzchnia Księżyca wynosi 3,8 * 107 m2. km., a objętość wynosi 2,2 * 1025 cm3. Bardziej szczegółowe określenie figury Księżyca komplikuje fakt, że na Księżycu ze względu na brak oceanów nie ma wyraźnie określonej płaskiej powierzchni, względem której można by określić wysokości i głębokości; ponadto, ponieważ Księżyc jest zwrócony jedną stroną do Ziemi, wydaje się możliwe zmierzenie promieni punktów na powierzchni widzialnej półkuli Księżyca z Ziemi (z wyjątkiem punktów na samej krawędzi dysku Księżyca) jedynie na podstawie słabego efektu stereoskopowego spowodowanego libracją. Badanie libracji umożliwiło oszacowanie różnicy pomiędzy głównymi półosiami elipsoidy Księżyca. Oś biegunowa jest mniejsza od osi równikowej skierowanej w stronę Ziemi o około 700 m i mniejsza od osi równikowej prostopadłej do kierunku Ziemi o 400 m. Zatem Księżyc pod wpływem sił pływowych, jest lekko wydłużony w kierunku Ziemi. Masę Księżyca najdokładniej można określić na podstawie obserwacji jego sztucznych satelitów. Jest 81 razy mniejsza od masy Ziemi, co odpowiada 7,35 * 1025 g. Średnia gęstość Księżyca wynosi 3,34 g. cm3 (0,61 średniej gęstości Ziemi). Przyspieszenie grawitacyjne na powierzchni Księżyca jest 6 razy większe niż na Ziemi, wynosi 162,3 cm s i maleje o 0,187 cm s2 przy wzroście o 1 kilometr. Pierwsza prędkość ucieczki wynosi 1680 m.sek., druga 2375 m.sek. Ze względu na niską grawitację Księżyc nie był w stanie utrzymać wokół siebie powłoki gazowej, a także wody w stanie swobodnym.

4.2. Powierzchnia Księżyca

Powierzchnia Księżyca jest dość ciemna, a jej albedo wynosi 0,073, co oznacza, że ​​odbija średnio tylko 7,3% promieni świetlnych Słońca. Wizualna wielkość Księżyca w pełni przy średniej odległości wynosi - 12,7; Podczas pełni księżyca wysyła na Ziemię 465 000 razy mniej światła niż Słońce. W zależności od faz ta ilość światła maleje znacznie szybciej niż powierzchnia oświetlonej części Księżyca, więc gdy Księżyc jest w kwadrze i widzimy jasno połowę jego dysku, wysyła nam nie 50%, ale tylko 8% światła pełni Księżyca, kolor światła księżyca wynosi + 1,2, czyli jest zauważalnie bardziej czerwony niż światło słoneczne. Księżyc obraca się względem Słońca z okresem równym miesiącowi synodycznemu, zatem dzień na Księżycu trwa prawie 1,5 dnia, a noc tyle samo. Niechroniona atmosferą powierzchnia Księżyca w ciągu dnia nagrzewa się do +110°C, a w nocy ochładza się do -120°C, jednak jak wykazały obserwacje radiowe, te ogromne wahania temperatury przenikają tylko przez kilka głębokości decymetrów ze względu na wyjątkowo słabą przewodność cieplną warstw powierzchniowych. Z tego samego powodu podczas całkowitych zaćmień Księżyca nagrzana powierzchnia szybko się ochładza, chociaż w niektórych miejscach trwa to dłużej

Nawet gołym okiem na Księżycu widać nieregularne, rozległe, ciemne plamy, które wzięto za morza; nazwa została zachowana, choć ustalono, że formacje te nie mają nic wspólnego z morzami ziemskimi. Obserwacje teleskopowe, rozpoczęte w 1610 roku przez Galileusza, pozwoliły odkryć górzystą strukturę powierzchni Księżyca. Okazuje się, że morza to równiny o ciemniejszym odcieniu niż inne obszary, czasami nazywane kontynentalnymi (lub kontynentem), pełne gór, z których większość ma kształt pierścienia (kratery). Na podstawie wieloletnich obserwacji opracowano szczegółowe mapy Księżyca. Pierwsze tego typu mapy opublikował w 1647 r. J. Heweliusz w „Lancecie” (Gdańsk). Zachowując termin „morza”, nadał także nazwy głównym grzbietom księżycowym – w oparciu o podobne formacje lądowe: Apeniny, Kaukaz, Alpy. G. Riccioli w 1651 roku nadał rozległym ciemnym nizinom fantastyczne nazwy: Ocean Burz, Morze Kryzysów, Morze Spokoju, Morze Deszczów i tak dalej, nazwał ciemne obszary mniej przylegające do mórz zatokami , na przykład Rainbow Bay, i małe nieregularne plamy - bagna, na przykład Swamp of Rot. Poszczególnym górom, przeważnie pierścieniowym, nadał nazwy wybitnych naukowców: Kopernika, Keplera, Tycho Brahe i innych. Nazwy te zachowały się do dziś na mapach Księżyca i dodano wiele nowych nazwisk wybitnych ludzi i naukowców czasów późniejszych. Na mapach ciemnej strony Księżyca, sporządzonych na podstawie obserwacji wykonanych z sond kosmicznych i sztucznych satelitów Księżyca, pojawiły się nazwiska K. E. Ciołkowskiego, S. P. Korolowa, Yu. A. Gagarina i innych. Szczegółowe i dokładne mapy Księżyca zostały sporządzone na podstawie obserwacji teleskopowych prowadzonych w XIX w. przez niemieckich astronomów I. Mädlera, J. Schmidta i innych. Mapy sporządzono w rzucie ortograficznym dla środkowej fazy libracji, czyli w przybliżeniu jako Księżyc jest widoczny z Ziemi. Pod koniec XIX wieku rozpoczęły się fotograficzne obserwacje Księżyca.

W latach 1896-1910 francuscy astronomowie M. Levy i P. Puzet opublikowali duży atlas Księżyca na podstawie zdjęć wykonanych w Obserwatorium Paryskim; później Obserwatorium Licka w USA opublikowało album fotograficzny Księżyca, a w połowie XX wieku J. Kuiper (USA) sporządził kilka szczegółowych atlasów zdjęć Księżyca wykonanych za pomocą dużych teleskopów różnych obserwatoriów astronomicznych. Za pomocą nowoczesnych teleskopów kratery o wielkości około 0,7 km i pęknięcia o szerokości kilkuset metrów można zobaczyć na Księżycu, ale ich nie widać.

Większość mórz i kraterów po stronie widocznej została nazwana przez włoskiego astronoma Ricciolliego w połowie XVII wieku na cześć astronomów, filozofów i innych naukowców. Po sfotografowaniu niewidocznej strony Księżyca na mapach Księżyca pojawiły się nowe nazwy. Tytuły nadawane są pośmiertnie. Wyjątkiem jest 12 nazw kraterów na cześć radzieckich kosmonautów i amerykańskich astronautów. Wszystkie nowe nazwy są zatwierdzane przez Międzynarodową Unię Astronomiczną.

Relief powierzchni Księżyca został wyjaśniony głównie w wyniku wieloletnich obserwacji teleskopowych. „Morza księżycowe”, zajmujące około 40% widocznej powierzchni Księżyca, to płaskie niziny poprzecinane pęknięciami i niskimi, krętymi grzbietami; W morzach jest stosunkowo niewiele dużych kraterów. Wiele mórz jest otoczonych koncentrycznymi grzbietami pierścieniowymi. Pozostała, jaśniejsza powierzchnia pokryta jest licznymi kraterami, pierścieniowymi grzbietami, rowkami i tak dalej. Kratery mniejsze niż 15-20 kilometrów mają prosty kształt miseczki, większe kratery (do 200 kilometrów) składają się z zaokrąglonego szybu o stromych wewnętrznych zboczach, mają stosunkowo płaskie dno, głębsze od otaczającego terenu, często z centralnym wzniesieniem. Wysokości gór nad okolicą są określane na podstawie długości cieni na powierzchni Księżyca lub fotometrycznie. W ten sposób opracowano mapy hipsometryczne w skali 1:1 000 000 dla większości strony widocznej. Jednakże wysokości bezwzględne, odległości punktów na powierzchni Księżyca od środka figury czy masy Księżyca są wyznaczane bardzo niepewnie, a oparte na nich mapy hipsometryczne dają jedynie ogólne pojęcie o rzeźbie Księżyca . Znacznie bardziej szczegółowo i dokładniej zbadano płaskorzeźbę księżycowej strefy brzeżnej, która w zależności od fazy libracji ogranicza dysk księżycowy. Dla tej strefy niemiecki naukowiec F. Hein, radziecki naukowiec A. A. Nefiediew i amerykański naukowiec C. Watts opracowali mapy hipsometryczne, które służą do uwzględnienia nierówności krawędzi Księżyca podczas obserwacji w celu określenia współrzędne Księżyca (takie obserwacje wykonuje się za pomocą południkowych kręgów oraz ze zdjęć Księżyca na tle otaczających gwiazd, a także z obserwacji zakryć gwiazd). Pomiary mikrometryczne pozwoliły ustalić współrzędne selenograficzne kilku głównych punktów odniesienia w stosunku do równika księżycowego i średniego południka Księżyca, które służą jako punkt odniesienia dla dużej liczby innych punktów na powierzchni Księżyca. Głównym punktem wyjścia jest mały krater o regularnym kształcie Mösting, wyraźnie widoczny w pobliżu środka dysku księżycowego. Strukturę powierzchni Księżyca badano głównie za pomocą obserwacji fotometrycznych i polarymetrycznych, uzupełnionych badaniami radioastronomicznym.

Kratery na powierzchni Księżyca mają różny względny wiek: od starożytnych, ledwo widocznych, mocno przerobionych formacji po bardzo wyraźne młode kratery, czasami otoczone świetlnymi „promieniami”. Jednocześnie młode kratery nakładają się na starsze. W niektórych przypadkach kratery są wycięte w powierzchni księżycowych mórz, a w innych skały mórz pokrywają kratery. Pęknięcia tektoniczne albo rozcinają kratery i morza, albo same nakładają się na młodsze formacje. Te i inne zależności pozwalają ustalić kolejność pojawiania się różnych struktur na powierzchni Księżyca; w 1949 r. radziecki naukowiec A.V. Chabakow podzielił formacje księżycowe na kilka kolejnych kompleksów wiekowych. Dalszy rozwój tego podejścia umożliwił pod koniec lat 60. XX w. sporządzenie średnioskalowych map geologicznych znacznej części powierzchni Księżyca. Bezwzględny wiek formacji księżycowych jest jak dotąd znany tylko w kilku punktach; ale stosując pewne metody pośrednie, można ustalić, że wiek najmłodszych dużych kraterów wynosi dziesiątki i setki milionów lat, a większość dużych kraterów powstała w okresie „przedmorskim”, 3-4 miliardy lat temu .

W tworzeniu księżycowych form reliefowych brały udział zarówno siły wewnętrzne, jak i wpływy zewnętrzne. Obliczenia historii termicznej Księżyca pokazują, że wkrótce po jego powstaniu wnętrze zostało ogrzane przez radioaktywne ciepło i w dużej mierze uległo stopieniu, co doprowadziło do intensywnej wulkanizacji na powierzchni. W rezultacie powstały gigantyczne pola lawy i szereg kraterów wulkanicznych, a także liczne pęknięcia, półki i wiele innych. W tym samym czasie na powierzchnię Księżyca we wczesnych stadiach spadła ogromna liczba meteorytów i asteroid - pozostałość obłoku protoplanetarnego, którego eksplozje utworzyły kratery - od mikroskopijnych dziur po struktury pierścieniowe o średnicy kilkudziesięciu , a być może nawet do kilkuset kilometrów. Ze względu na brak atmosfery i hydrosfery znaczna część tych kraterów przetrwała do dziś. Obecnie meteoryty spadają na Księżyc znacznie rzadziej; Wulkanizm również w dużej mierze ustał, ponieważ Księżyc zużył dużo energii cieplnej, a pierwiastki radioaktywne zostały przeniesione do zewnętrznych warstw Księżyca. O resztkowym wulkanizmie świadczy wypływ gazów zawierających węgiel w kraterach księżycowych, których spektrogramy po raz pierwszy uzyskał radziecki astronom N.A. Kozyrev.

4.4. Ziemia księżycowa.

Wszędzie tam, gdzie wylądowały statki kosmiczne, Księżyc pokryty jest tak zwanym regolitem. Jest to niejednorodna warstwa gruzowo-pyłowa o miąższości od kilku do kilkudziesięciu metrów. Powstał w wyniku kruszenia, mieszania i spiekania skał księżycowych podczas upadku meteorytów i mikrometeorytów. Pod wpływem wiatru słonecznego regolit jest nasycony gazami obojętnymi. Wśród fragmentów regolitu znaleziono cząstki materii meteorytowej. Na podstawie radioizotopów ustalono, że niektóre fragmenty na powierzchni regolitu znajdowały się w tym samym miejscu od dziesiątek i setek milionów lat. Wśród próbek dostarczonych na Ziemię znajdują się dwa rodzaje skał: wulkaniczne (lawa) oraz skały, które powstały w wyniku kruszenia i topnienia formacji księżycowych podczas spadków meteorytów. Większość skał wulkanicznych przypomina bazalty lądowe. Najwyraźniej wszystkie morza księżycowe składają się z takich skał.

Ponadto w glebie księżycowej występują fragmenty innych skał podobnych do ziemskich oraz tzw. KREEP – skała wzbogacona w potas, pierwiastki ziem rzadkich i fosfor. Oczywiście skały te są fragmentami substancji kontynentów księżycowych. Łuna 20 i Apollo 16, które wylądowały na kontynentach księżycowych, przywiozły skały, takie jak anortozyty. Wszystkie rodzaje skał powstały w wyniku długiej ewolucji w wnętrznościach Księżyca. Skały księżycowe różnią się od skał lądowych pod wieloma względami: zawierają bardzo mało wody, mało potasu, sodu i innych lotnych pierwiastków, a niektóre próbki zawierają dużo tytanu i żelaza. Wiek tych skał, wyznaczony na podstawie proporcji pierwiastków promieniotwórczych, wynosi 3–4,5 miliarda lat, co odpowiada najstarszym okresom rozwoju Ziemi.

4,5. Wewnętrzna budowa Księżyca

Strukturę wnętrza Księżyca określa się także biorąc pod uwagę ograniczenia, jakie dane dotyczące kształtu ciała niebieskiego, a w szczególności natury propagacji fal P i S, narzucają modelom struktury wewnętrznej. Rzeczywista figura Księżyca okazała się bliska równowadze kulistej, a z analizy potencjału grawitacyjnego wynikało, że jego gęstość nie zmienia się znacząco wraz z głębokością, tj. w przeciwieństwie do Ziemi, w centrum nie ma dużej koncentracji mas.

Najwyższą warstwę reprezentuje skorupa, której grubość, określona tylko w obszarach basenów, wynosi 60 km. Jest bardzo prawdopodobne, że na rozległych obszarach kontynentalnych po drugiej stronie Księżyca skorupa jest około 1,5 razy grubsza. Skorupa składa się z magmowych skał krystalicznych - bazaltów. Jednak w swoim składzie mineralogicznym bazalty obszarów kontynentalnych i morskich wykazują zauważalne różnice. Podczas gdy najstarsze kontynentalne obszary Księżyca zbudowane są głównie z lekkich skał - anortozytów (prawie w całości składających się z pośrednich i zasadowych plagioklazów, z niewielkimi domieszkami piroksenu, oliwinu, magnetytu, tytanomagnetytu itp.), skał krystalicznych mórz księżycowych, jak bazalty lądowe, składające się głównie z plagioklazów i jednoskośnych piroksenów (augitów). Prawdopodobnie powstały, gdy stopiony magm ostygł na powierzchni lub w jej pobliżu. Ponieważ jednak bazalty księżycowe są mniej utlenione niż bazalty ziemskie, oznacza to, że krystalizowały przy niższym stosunku tlenu do metalu. Ponadto mają niższą zawartość niektórych pierwiastków lotnych, a jednocześnie są wzbogacone w wiele pierwiastków ogniotrwałych w porównaniu do skał ziemnych. Ze względu na domieszkę oliwinu, a zwłaszcza ilmenitu, obszary morskie wyglądają na ciemniejsze, a gęstość tworzących je skał jest większa niż na kontynentach.

Pod skorupą znajduje się płaszcz, który podobnie jak ziemski można podzielić na górny, środkowy i dolny. Grubość płaszcza górnego wynosi około 250 km, środkowego około 500 km, a jego granica z płaszczem dolnym przebiega na głębokości około 1000 km. Do tego poziomu prędkości fal poprzecznych są prawie stałe, co oznacza, że ​​substancja podglebia znajduje się w stanie stałym, reprezentującym grubą i stosunkowo zimną litosferę, w której wibracje sejsmiczne nie wygasają przez długi czas. Skład górnego płaszcza to prawdopodobnie oliwinowo-piroksenowy, a na większych głębokościach występuje sznycel i mineralny melilit, występujący w ultrazasadowych skałach alkalicznych. Na granicy z dolnym płaszczem temperatury zbliżają się do temperatur topnienia i stąd zaczyna się silna absorpcja fal sejsmicznych. Obszar ten to astenosfera księżycowa.

W samym centrum wydaje się znajdować mały płynny rdzeń o promieniu mniejszym niż 350 kilometrów, przez który nie przechodzą fale poprzeczne. Rdzeniem może być siarczek żelaza lub żelazo; w tym drugim przypadku powinien być mniejszy, co lepiej zgadza się z szacunkami rozkładu gęstości na głębokości. Jego masa prawdopodobnie nie przekracza 2% masy całego Księżyca. Temperatura w jądrze zależy od jej składu i najwyraźniej mieści się w przedziale 1300 - 1900 K. Dolna granica odpowiada założeniu, że ciężka frakcja księżycowego promateriału jest wzbogacona w siarkę, głównie w postaci siarczków, oraz powstanie rdzenia z eutektyki Fe - FeS o temperaturze topnienia (słabo zależnej od ciśnienia) około 1300 K. Górna granica jest bardziej zgodna z założeniem, że promateriał księżycowy jest wzbogacony w metale lekkie (Mg, Ca, Na, Al ), które wraz z krzemem i tlenem wchodzą w skład najważniejszych minerałów skałotwórczych skał zasadowych i ultrazasadowych – piroksenów i oliwinów. Za tym ostatnim założeniem przemawia także niska zawartość żelaza i niklu na Księżycu, na co wskazuje jego mała średnia powierzchnia.

Próbki skał zwrócone przez Apollo 11, 12 i 15 okazały się głównie lawą bazaltową. Ten morski bazalt jest bogaty w żelazo i rzadziej tytan. Chociaż tlen jest niewątpliwie jednym z głównych składników księżycowych skał morskich, skały księżycowe są znacznie uboższe w tlen niż ich ziemskie odpowiedniki. Na szczególną uwagę zasługuje całkowity brak wody, nawet w sieci krystalicznej minerałów. Bazalty dostarczone przez Apollo 11 mają następujący skład:

Próbki dostarczone przez Apollo 14 reprezentują inny rodzaj skorupy – brekcję, bogatą w pierwiastki radioaktywne. Breccia to aglomerat fragmentów skał spojonych małymi cząsteczkami regolitu. Trzecim rodzajem próbek skorupy księżycowej są anortozyty bogate w glin. Skała ta jest jaśniejsza od ciemnych bazaltów. Pod względem składu chemicznego jest zbliżony do skał badanych przez Surveyor 7 w górzystym regionie w pobliżu krateru Tycho. Skała ta jest mniej gęsta niż bazalt, dlatego utworzone przez nią góry wydają się unosić na powierzchni gęstszej lawy.

Wszystkie trzy typy skał są reprezentowane w dużych próbkach zebranych przez astronautów programu Apollo; Jednak pewność, że są to główne rodzaje skał tworzących skorupę, opiera się na analizie i klasyfikacji tysięcy małych fragmentów w próbkach gleby pobranych z różnych miejsc na powierzchni Księżyca.

5.1. Fazy ​​księżyca

Ponieważ Księżyc nie świeci samoczynnie, jest widoczny tylko w tej części, w której padają promienie słoneczne lub promienie odbite przez Ziemię. To wyjaśnia fazy księżyca. Co miesiąc Księżyc, poruszając się po orbicie, przechodzi między Ziemią a Słońcem i zwraca się do nas swoją ciemną stroną, kiedy to następuje nów Księżyca. 1-2 dni później na zachodnim niebie pojawia się wąski, jasny sierp młodego Księżyca. Pozostała część dysku księżycowego jest w tym czasie słabo oświetlona przez Ziemię, która swoją dzienną półkulą zwrócona jest w stronę Księżyca. Po 7 dniach Księżyc oddala się od Słońca o 900, rozpoczyna się pierwsza kwadra, kiedy oświetlona jest dokładnie połowa dysku Księżyca, a terminator, czyli linia podziału między jasną i ciemną stroną, staje się prosta - średnica dysku księżycowego. W kolejnych dniach terminator staje się wypukły, wygląd Księżyca zbliża się do jasnego koła, a po 14 - 15 dniach następuje pełnia. 22. dnia przypada ostatni kwartał. Odległość kątowa Księżyca od Słońca maleje, ponownie staje się półksiężycem, a po 29,5 dniach księżyc pojawia się ponownie. Przerwa między dwoma kolejnymi nowiami nazywana jest miesiącem synodycznym i ma średnią długość 29,5 dnia. Miesiąc synodyczny jest dłuższy od miesiąca gwiezdnego, ponieważ w tym czasie Ziemia pokonuje około 113 swojej orbity, a Księżyc, aby ponownie przejść między Ziemią a Słońcem, musi przebyć dodatkowe 113 swojej orbity, co zajmuje trochę ponad 2 dni. Jeśli księżyc w nowiu pojawi się w pobliżu jednego z węzłów orbity księżycowej, następuje zaćmienie słońca, a pełni księżyca w pobliżu węzła towarzyszy zaćmienie Księżyca. Łatwo obserwowalny system faz księżyca stał się podstawą wielu systemów kalendarzowych.

5.2. Nowy etap eksploracji Księżyca.

Nic dziwnego, że pierwszy lot statku kosmicznego nad orbitą Ziemi skierowany był w stronę Księżyca. Zaszczyt ten należy do radzieckiego statku kosmicznego Luna-l, który został wystrzelony 2 stycznia 1958 roku. Zgodnie z programem lotu kilka dni później przeleciał w odległości 6000 kilometrów od powierzchni Księżyca. Później tego samego roku, w połowie września, podobne urządzenie z serii Luna dotarło na powierzchnię naturalnego satelity Ziemi.

Rok później, w październiku 1959 roku, automatyczna sonda kosmiczna Luna-3, wyposażona w sprzęt fotograficzny, sfotografowała niewidoczną stronę Księżyca (około 70% powierzchni) i przesłała jej obraz na Ziemię. Urządzenie posiadało system orientacji z czujnikami Słońca i Księżyca oraz silniki odrzutowe zasilane sprężonym gazem, system sterowania i kontroli termicznej. Jego masa wynosi 280 kilogramów. Stworzenie Łuny 3 było jak na tamte czasy osiągnięciem technicznym, przynoszącym informacje o niewidocznej stronie Księżyca: odkryto zauważalne różnice w stosunku do widocznej strony, przede wszystkim brak rozległych mórz księżycowych.

W lutym 1966 roku statek kosmiczny Luna-9 dostarczył na Księżyc automatyczną stację księżycową, która wykonała miękkie lądowanie i przesłała na Ziemię kilka panoram pobliskiej powierzchni - ponurej skalistej pustyni. System sterowania zapewniał orientację urządzenia, uruchomienie etapu hamowania na polecenie radaru na wysokości 75 kilometrów nad powierzchnią Księżyca i oddzielenie od niego stacji bezpośrednio przed upadkiem. Amortyzację zapewnił nadmuchiwany gumowy balon. Masa Łuny-9 wynosi około 1800 kilogramów, masa stacji około 100 kilogramów.

Kolejnym krokiem w sowieckim programie księżycowym były automatyczne stacje „Łuna-16, -20, -24”, przeznaczone do pobierania gleby z powierzchni Księżyca i dostarczania jej próbek na Ziemię. Ich masa wynosiła około 1900 kilogramów. Oprócz układu napędu hamulcowego i czteronożnego urządzenia do lądowania, na stacjach znajdowało się urządzenie do pobierania gleby, stopień rakiety startowej z pojazdem powrotnym do dostarczania gleby. Loty odbyły się w latach 1970, 1972 i 1976, a na Ziemię dostarczono niewielkie ilości gleby.

Kolejny problem rozwiązała Luna-17, -21 (1970, 1973). Dostarczyli na Księżyc pojazdy samobieżne – łaziki księżycowe, sterowane z Ziemi za pomocą stereoskopowego telewizyjnego obrazu powierzchni. „Łunochod-1” przejechał około 10 kilometrów w 10 miesięcy, „Łunochod-2” – około 37 kilometrów w 5 miesięcy. Oprócz kamer panoramicznych łaziki księżycowe zostały wyposażone w: urządzenie do pobierania próbek gleby, spektrometr do analizy składu chemicznego gleby oraz miernik drogi. Masy łazików księżycowych wynoszą 756 i 840 kg.

Sonda Ranger została zaprojektowana do wykonywania zdjęć jesienią, z wysokości około 1600 kilometrów do kilkuset metrów nad powierzchnią Księżyca. Posiadały trójosiowy system orientacji i były wyposażone w sześć kamer telewizyjnych. Urządzenia uległy awarii podczas lądowania, więc powstałe obrazy zostały przesłane natychmiast, bez nagrywania. Podczas trzech udanych lotów uzyskano obszerne materiały do ​​​​badania morfologii powierzchni Księżyca. Kręcenie Rangersów zapoczątkowało amerykański program fotografii planetarnej.

Konstrukcja statku kosmicznego Ranger jest podobna do konstrukcji pierwszego statku kosmicznego Mariner, który został wystrzelony na Wenus w 1962 roku. Jednak dalsza budowa księżycowego statku kosmicznego nie poszła tą drogą. Aby uzyskać szczegółowe informacje o powierzchni Księżyca, wykorzystano inny statek kosmiczny - Lunar Orbiter. Urządzenia te fotografowały powierzchnię w wysokiej rozdzielczości z orbit sztucznych satelitów księżycowych.

Jednym z celów lotów było uzyskanie wysokiej jakości zdjęć w dwóch rozdzielczościach, wysokiej i niskiej, w celu wybrania możliwych miejsc lądowania statków kosmicznych Surveyor i Apollo za pomocą specjalnego systemu kamer. Zdjęcia wywoływano na pokładzie, skanowano fotoelektrycznie i przesyłano na Ziemię. Ilość zdjęć ograniczona była zapasem filmu (210 klatek). W latach 1966-1967 przeprowadzono pięć startów statku Lunar Orbiter (wszystkie zakończyły się sukcesem). Pierwsze trzy Orbitery zostały wystrzelone na orbity kołowe o małym nachyleniu i małej wysokości; Każda z nich wykonywała badania stereoskopowe wybranych obszarów widocznej strony Księżyca z bardzo dużą rozdzielczością oraz badania dużych obszarów odległej strony Księżyca z niską rozdzielczością. Czwarty satelita operował na znacznie wyższej orbicie polarnej, fotografował całą powierzchnię strony widzialnej, piąty i ostatni „Orbiter” również prowadził obserwacje z orbity polarnej, ale z niższych wysokości. Lunar Orbiter 5 zapewnił obrazowanie w wysokiej rozdzielczości wielu specjalnych celów po stronie widocznej, głównie na średnich szerokościach geograficznych, oraz obrazowanie w niskiej rozdzielczości znacznej części tyłu. Ostatecznie obrazowanie średniorozdzielcze objęło niemal całą powierzchnię Księżyca, jednocześnie prowadzono obrazowanie celowane, co było nieocenione przy planowaniu lądowań na Księżycu i jego badaniach fotogeologicznych.

Dodatkowo wykonano dokładne mapowanie pola grawitacyjnego, zidentyfikowano regionalne koncentracje mas (co jest istotne zarówno z naukowego punktu widzenia, jak i dla celów planowania lądowania) oraz znaczne przesunięcie środka masy Księżyca od środka jego orbity. ustalono figurę. Mierzono także strumienie promieniowania i mikrometeoryty.

Urządzenia Lunar Orbiter posiadały trójosiowy system orientacji, ich masa wynosiła około 390 kilogramów. Po zakończeniu mapowania pojazdy te uderzyły w powierzchnię Księżyca, zatrzymując działanie swoich nadajników radiowych.

Loty statku kosmicznego Surveyor, mające na celu uzyskanie danych naukowych i informacji inżynierskich (właściwości mechaniczne, takie jak nośność

zdolność gleby księżycowej), wniósł ogromny wkład w zrozumienie natury Księżyca i przygotowanie lądowań Apollo.

Automatyczne lądowanie za pomocą sekwencji poleceń kontrolowanych przez radar w zamkniętej pętli było wówczas dużym postępem technicznym. Surveyors wystrzelono za pomocą rakiet Atlas-Centauri (kolejnym sukcesem technicznym tamtych czasów były kriogeniczne górne stopnie Atlasu) i umieszczono na orbitach transferowych na Księżyc. Manewry do lądowania rozpoczęły się na 30 - 40 minut przed lądowaniem, główny silnik hamulcowy został włączony przez radar w odległości około 100 kilometrów od miejsca lądowania. Końcowy etap (prędkość opadania około 5 m/s) przeprowadzono po zakończeniu pracy silnika głównego i jego zwolnieniu na wysokości 7500 metrów. Masa Surveyora w momencie startu wynosiła około 1 tony, a podczas lądowania – 285 kilogramów. Głównym silnikiem hamulcowym była rakieta na paliwo stałe o masie około 4 t. Statek kosmiczny miał trójosiowy system orientacji.

Doskonałe oprzyrządowanie obejmowało dwie kamery umożliwiające panoramiczny widok okolicy, małe wiadro do kopania rowu w ziemi oraz (w ostatnich trzech pojazdach) analizator alfa do pomiaru rozproszenia wstecznego cząstek alfa w celu określenia składu pierwiastkowego ziemię pod lądownikiem. Z perspektywy czasu wyniki eksperymentu chemicznego wyjaśniły wiele na temat natury powierzchni Księżyca i jej historii. Pięć z siedmiu startów Surveyora zakończyło się sukcesem; wszystkie wylądowały w strefie równikowej, z wyjątkiem ostatniego, który wylądował w obszarze wyrzutu krateru Tycho na 41° S. Surveyor 6 był swego rodzaju pionierem – pierwszym amerykańskim statkiem kosmicznym wystrzelonym z innego ciała niebieskiego (ale tylko na drugie miejsce lądowania kilka metrów od pierwszego).

Załogowy statek kosmiczny Apollo był kolejnym elementem amerykańskiego programu eksploracji Księżyca. Po Apollinie nie było lotów na Księżyc. Naukowcy musieli zadowolić się dalszym przetwarzaniem danych z lotów robotycznych i załogowych w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych XX wieku. Niektórzy z nich przewidzieli eksploatację zasobów Księżyca w przyszłości i skierowali swoje wysiłki na opracowanie procesów, które mogłyby przekształcić księżycową glebę w materiały nadające się do budowy, produkcji energii i silników rakietowych. Planując powrót do eksploracji Księżyca, niewątpliwie zastosowanie znajdą zarówno automatyczne, jak i załogowe statki kosmiczne.

5.3. Magnetyzm Księżyca.

Są bardzo ciekawe informacje na ten temat: pole magnetyczne Księżyca, jego magnetyzm. Magnetometry zainstalowane na Księżycu będą wykrywać 2 rodzaje księżycowych pól magnetycznych: pola stałe generowane przez „kopalny” magnetyzm materii księżycowej oraz pola zmienne powodowane przez prądy elektryczne wzbudzone we wnętrzu Księżyca. Te pomiary magnetyczne dostarczyły nam unikalnych informacji o historii i obecnym stanie Księżyca. Źródło magnetyzmu „skamieniałego” jest nieznane i wskazuje na istnienie jakiejś niezwykłej epoki w historii Księżyca. Pola zmienne są wzbudzane na Księżycu poprzez zmiany pola magnetycznego związane z „wiatrem słonecznym” – strumieniami naładowanych cząstek emitowanych przez Słońce. Choć siła pól stałych zmierzona na Księżycu jest mniejsza niż 1% natężenia pola magnetycznego Ziemi, pola księżycowe okazały się znacznie silniejsze, niż oczekiwano na podstawie pomiarów przeprowadzonych wcześniej przez pojazdy radzieckie i amerykańskie.

Instrumenty dostarczone na powierzchnię Księżyca przez Apolla świadczyły, że stałe pola na Księżycu różnią się w zależności od punktu, ale nie pasują do obrazu globalnego pola dipolowego podobnego do ziemskiego. Sugeruje to, że wykryte pola mają charakter lokalny. Co więcej, wysokie natężenie pola wskazuje, że źródła zostały namagnesowane w polach zewnętrznych znacznie silniejszych niż te obecnie istniejące na Księżycu. W pewnym momencie w przeszłości Księżyc albo sam miał silne pole magnetyczne, albo znajdował się w obszarze silnego pola. Mamy tu do czynienia z całą serią tajemnic historii Księżyca: czy Księżyc miał pole podobne do ziemskiego? Czy było dużo bliżej Ziemi, gdzie ziemskie pole magnetyczne było wystarczająco silne? Czy namagnetyzował się w jakimś innym rejonie Układu Słonecznego i został później przechwycony przez Ziemię? Odpowiedzi na te pytania można zaszyfrować w „skamieniałym” magnetyzmie materii księżycowej.

Zmienne pola generowane przez prądy elektryczne płynące w wnętrznościach Księżyca są powiązane z całym Księżycem, a nie z którymkolwiek z jego poszczególnych obszarów. Pola te szybko rosną i zanikają zgodnie ze zmianami wiatru słonecznego. Właściwości indukowanych pól księżycowych zależą od przewodności pól księżycowych wnętrza, a ta z kolei jest ściśle związana z temperaturą substancji. Dlatego magnetometr można wykorzystać jako pośredni „termometr oporowy” do określenia wewnętrznej temperatury Księżyca.

Praca badawcza:

6.1. Badania elektrowni pływowych.

Pod wpływem przyciągania Księżyca i Słońca dochodzi do okresowych wzniesień i spadków powierzchni mórz i oceanów – przypływów i odpływów. Jednocześnie cząsteczki wody wykonują ruchy pionowe i poziome. Największe pływy obserwuje się w dni syzygie (księżyce w nowiu i pełni), najmniejsze (kwadratury) pokrywają się z pierwszą i ostatnią kwadrą Księżyca. Pomiędzy syzygiami i kwadraturami amplitudy pływów mogą zmieniać się 2,7-krotnie.

Ze względu na zmiany odległości między Ziemią a Księżycem siła pływowa Księżyca może zmienić się w ciągu miesiąca o 40%, podczas gdy zmiana siły pływowej Słońca w ciągu roku wynosi tylko 10%. Pływy księżycowe są 2,17 razy silniejsze niż pływy słoneczne.

Główny okres pływów jest półdobowy. Na Oceanie Światowym panują pływy z taką częstotliwością. Obserwuje się również pływy dobowe i mieszane. Charakterystyka pływów mieszanych zmienia się w ciągu miesiąca w zależności od deklinacji Księżyca.

Na otwartym morzu podniesienie poziomu wody podczas przypływu nie przekracza 1 m. Pływy osiągają znacznie większe wartości przy ujściach rzek, cieśninach oraz w stopniowo zwężających się zatokach z krętą linią brzegową. Przypływy osiągają najwyższy poziom w Zatoce Fundy (atlantyckie wybrzeże Kanady). W pobliżu portu Moncton w tej zatoce poziom wody podczas przypływu podnosi się o 19,6 m. W Anglii, u ujścia rzeki Severn wpadającej do Zatoki Bristolskiej, najwyższa wysokość przypływu wynosi 16,3 m. Na atlantyckim wybrzeżu We Francji, w pobliżu Granville, przypływy osiągają wysokość 14,7 m, a w rejonie Saint-Malo do 14 m. Na morzach śródlądowych przypływy są nieznaczne. Tak więc w Zatoce Fińskiej w pobliżu Leningradu przypływ nie przekracza 4...5 cm, na Morzu Czarnym w pobliżu Trebizondy osiąga 8 cm.

Podnoszeniu i opadaniu powierzchni wody podczas przypływów i odpływów towarzyszą poziome prądy pływowe. Prędkość tych prądów podczas syzygii jest 2...3 razy większa niż podczas kwadratur. Prądy pływowe osiągające najwyższe prędkości nazywane są „wodą żywą”.

Podczas odpływów na łagodnie opadających brzegach mórz dno może być odsłonięte w odległości kilku kilometrów prostopadle do linii brzegowej. Rybacy na wybrzeżu Morza Białego w Terek i na półwyspie Nowej Szkocji w Kanadzie wykorzystują tę okoliczność podczas połowów. Przed przypływem zastawiają sieci na łagodnie opadającym brzegu, a gdy woda opadnie, podjeżdżają na wozach do sieci i zbierają złowione ryby.

Kiedy czas przejścia fali pływowej przez zatokę zbiega się z okresem oscylacji siły pływowej, następuje zjawisko rezonansu, a amplituda oscylacji powierzchni wody znacznie wzrasta. Podobne zjawisko obserwuje się na przykład w zatoce Kandalaksha na Morzu Białym.

Przy ujściach rzek fale pływowe przemieszczają się w górę rzeki, zmniejszają prędkość prądu i mogą odwrócić jego kierunek. Na Północnej Dźwinie działanie przypływu odczuwalne jest w odległości do 200 km od ujścia rzeki, na Amazonce - w odległości do 1400 km. Na niektórych rzekach (Severn i Trent w Anglii, Sekwana i Orne we Francji, Amazonka w Brazylii) prąd pływowy tworzy stromą falę o wysokości 2...5 m, która rozprzestrzenia się w górę rzeki z prędkością 7 m/s. Po pierwszej fali może nastąpić kilka mniejszych fal. W miarę wznoszenia się w górę fale stopniowo słabną, a gdy napotykają mielizny i przeszkody, głośno się rozbijają i pienią. Zjawisko to w Anglii nazywa się borem, we Francji tuszem do rzęs, a w Brazylii poroca.

W większości przypadków fale borowe rozciągają się w górę rzeki na odległość 70...80 km, ale w Amazonii do 300 km. Bor obserwuje się zwykle podczas najwyższych przypływów.

Spadek poziomu wody w rzekach podczas odpływu następuje wolniej niż wzrost podczas przypływu. Dlatego też, gdy odpływ zaczyna odpływać przy ujściu, skutki przypływu można nadal obserwować w obszarach oddalonych od ujścia.

Rzeka St. Johns w Kanadzie, w pobliżu jej ujścia do Zatoki Fundy, przepływa przez wąski wąwóz. Podczas przypływu wąwóz opóźnia przepływ wody w górę rzeki, poziom wody nad wąwozem jest niższy i dlatego w wyniku ruchu wody pod prąd rzeki powstaje wodospad. Podczas odpływu woda nie ma czasu wystarczająco szybko przepłynąć przez wąwóz w przeciwnym kierunku, więc poziom wody nad wąwozem okazuje się wyższy i powstaje wodospad, przez który woda spływa w dół rzeki.

Prądy pływowe w morzach i oceanach sięgają znacznie większych głębokości niż prądy wiatrowe. Sprzyja to lepszemu wymieszaniu się wody i opóźnia tworzenie się lodu na jej swobodnej powierzchni. Na morzach północnych w wyniku tarcia fali pływowej o dolną powierzchnię pokrywy lodowej zmniejsza się intensywność prądów pływowych. Dlatego zimą na północnych szerokościach geograficznych pływy są niższe niż latem.

Ponieważ obrót Ziemi wokół własnej osi wyprzedza czas ruchu Księżyca wokół Ziemi, w skorupie wodnej naszej planety powstają siły tarcia pływowego, aby pokonać energię rotacyjną, która jest wydawana, a obrót Ziemi spowalnia w dół (o około 0,001 sekundy na 100 lat). Zgodnie z prawami mechaniki niebieskiej dalsze spowolnienie obrotu Ziemi pociągnie za sobą zmniejszenie prędkości orbity Księżyca i zwiększenie odległości między Ziemią a Księżycem. Docelowo okres obrotu Ziemi wokół własnej osi powinien być równy okresowi obrotu Księżyca wokół Ziemi, a stanie się tak, gdy okres obrotu Ziemi osiągnie 55 dni. Jednocześnie ustanie codzienny obrót Ziemi i ustaną również zjawiska pływowe w Oceanie Światowym.

Przez długi czas obrót Księżyca był spowolniony z powodu tarcia pływowego, które powstało w nim pod wpływem grawitacji (zjawiska pływowe mogą zachodzić nie tylko w cieczy, ale także w stałej powłoce ciała niebieskiego). W rezultacie Księżyc utracił obrót wokół własnej osi i teraz jest zwrócony w stronę Ziemi. Z powodu długotrwałego działania sił pływowych Słońca Merkury również utracił rotację. Podobnie jak Księżyc w stosunku do Ziemi, Merkury jest zwrócony w stronę Słońca tylko z jednej strony.

W XVI i XVII wieku do zasilania młynów powszechnie wykorzystywano energię pływów w małych zatokach i wąskich cieśninach. Następnie służył do napędzania instalacji pompowych rurociągów wodnych, do transportu i montażu masywnych części konstrukcji podczas budowy hydrofornii.

Obecnie energia pływów jest w elektrowniach pływowych przetwarzana głównie na energię elektryczną, a następnie włączana do ogólnego strumienia energii generowanej przez elektrownie wszystkich typów.W przeciwieństwie do rzecznych elektrowni wodnych, średnia ilość energii pływów zmienia się nieznacznie w zależności od pory roku, co pozwala elektrownie pływowe mają być bardziej jednolite i dostarczają energię przedsiębiorstwom przemysłowym.

Elektrownie pływowe wykorzystują różnicę poziomów wody powstałą podczas przypływów i odpływów. W tym celu basen przybrzeżny jest oddzielony niską tamą, która zatrzymuje wodę pływową podczas odpływu. Następnie uwalniana jest woda, która wprawia w ruch turbiny hydrauliczne

Elektrownie pływowe mogą być cennym lokalnym źródłem energii, ale nie ma wielu odpowiednich miejsc na Ziemi, w których można je zbudować, aby wpłynąć na ogólną sytuację energetyczną.

W zatoce Kislaya koło Murmańska w 1968 roku uruchomiono pierwszą w naszym kraju elektrownię pływową o mocy 400 kilowatów. U ujścia Mezen i Kuloy projektowana jest elektrownia pływowa o mocy 2,2 miliona kilowatów.

Za granicą powstają projekty elektrowni pływowych w Zatoce Fundy (Kanada) i u ujścia rzeki Severn (Anglia) o mocy odpowiednio 4 i 10 milionów kilowatów; elektrownie pływowe Rance i Saint-Malo ( Francja) o mocy 240 i 9 tys., w Chinach działają kilowatowe, małe elektrownie pływowe.

Jak dotąd energia elektrowni pływowych jest droższa od energii elektrowni cieplnych, jednak przy bardziej racjonalnej konstrukcji konstrukcji hydraulicznych tych stacji koszt wytwarzanej przez nie energii można zredukować do kosztu energii elektrowni rzecznych. Ponieważ zasoby energii pływów planety znacznie przekraczają całkowitą energię wodną rzek, można założyć, że energia pływów odegra znaczącą rolę w dalszym rozwoju społeczeństwa ludzkiego.

Społeczność światowa przewiduje wiodące wykorzystanie przyjaznej dla środowiska i odnawialnej energii pochodzącej z pływów morskich w XXI wieku. Jego rezerwy mogą zapewnić do 15% współczesnego zużycia energii.

33 lata doświadczenia w eksploatacji pierwszych na świecie elektrowni pływowych – Rance we Francji i Kislogubskaya w Rosji – udowodniły, że elektrownie pływowe:

pracować stabilnie w systemach elektroenergetycznych zarówno w trybie obciążenia bazowego, jak i szczytowego, z gwarancją stałej miesięcznej produkcji energii elektrycznej

nie zanieczyszczają atmosfery szkodliwymi emisjami, w przeciwieństwie do stacji cieplnych

nie zalewają gruntów, w przeciwieństwie do elektrowni wodnych

nie stanowią potencjalnego zagrożenia w przeciwieństwie do elektrowni jądrowych

inwestycje kapitałowe w konstrukcje elektrowni nie przekraczają kosztów elektrowni wodnych dzięki sprawdzonej w Rosji metodzie budowy pływaka (bez zworek) i zastosowaniu nowego, zaawansowanego technologicznie ortogonalnego zespołu hydraulicznego

koszt energii elektrycznej jest najniższy w systemie energetycznym (udowodniono przez 35 lat w Rance PES – Francja).

Efektem ekologicznym (na przykładzie Mezen TPP) jest zapobieganie emisji 17,7 mln ton dwutlenku węgla (CO2) rocznie, co przy koszcie kompensacji emisji 1 tony CO2 na poziomie 10 USD (dane z Światowa Konferencja Energetyczna w 1992 r.) może przynieść według wzoru Protokół z Kioto roczny dochód w wysokości około 1,7 miliarda dolarów.

Rosyjska szkoła wykorzystania energii pływów ma 60 lat. W Rosji oddano do użytku elektrownie Tugurskaya TPP o mocy 8,0 GW i Penzhinskaya TPP o mocy 87 GW na Morzu Ochockim, z których energia może być przesyłana do deficytowych energetycznie obszarów Azji Południowo-Wschodniej. Na Morzu Białym projektowany jest Mezen TPP o mocy 11,4 GW, z którego energia ma być przesyłana do Europy Zachodniej poprzez zintegrowany system energetyczny Wschód-Zachód.

Pływająca „rosyjska” technologia budowy elektrowni pływowych, przetestowana w elektrowni pływowej Kisłogubskaja i na zaporze ochronnej w Petersburgu, pozwala obniżyć koszty inwestycyjne o jedną trzecią w porównaniu z klasyczną metodą budowy konstrukcji hydraulicznych za rzeką tamy.

Warunki naturalne na obszarze badań (Arktyka):

woda morska o zasoleniu oceanicznym 28-35 o/oo i temperaturze od -2,8 C do +10,5 C

temperatura powietrza w zimie (9 miesięcy) do -43 C

wilgotność powietrza nie niższa niż 80%

ilość cykli (w roku): nasiąkanie-suszenie - do 690, zamrażanie-rozmrażanie do 480

obrastanie konstrukcji w wodzie morskiej biomasą - do 230 kg/m2 (warstwy o grubości do 20 cm)

korozja elektrochemiczna metali do 1 mm rocznie

stan ekologiczny obszaru jest wolny od zanieczyszczeń, woda morska jest wolna od produktów naftowych.

W Rosji uzasadnienie projektów PES prowadzone jest w specjalistycznej morskiej bazie naukowej na Morzu Barentsa, gdzie prowadzone są badania morskich materiałów, konstrukcji, wyposażenia i technologii antykorozyjnych.

Stworzenie w Rosji nowego, wydajnego i prostego technologicznie ortogonalnego zespołu hydraulicznego oznacza możliwość jego masowej produkcji i radykalnego obniżenia kosztów PES. Wyniki rosyjskich prac nad TES zostały opublikowane w dużej monografii L.B. Bernsteina, I.N. Usacheva i innych „Tidal Power Plants”, opublikowanej w 1996 roku w języku rosyjskim, chińskim i angielskim.

Rosyjscy specjaliści ds. energii pływów w instytutach Gidroproekt i NIIES wykonują pełen zakres prac projektowych i badawczych nad tworzeniem morskich konstrukcji energetycznych i hydraulicznych na wybrzeżu i na szelfie, w tym na Dalekiej Północy, pozwalając w pełni wykorzystać wszystkie korzyści pływowej energii wodnej.

Charakterystyka środowiskowa elektrowni pływowych

Bezpieczeństwo środowiska:

Tamy PES są biologicznie przepuszczalne

przejście ryb przez PES odbywa się prawie bez przeszkód

pełnowymiarowe badania w TPP Kisłogubskaja nie wykazały śniętych ryb ani żadnych ich uszkodzeń (badania Polarnego Instytutu Rybołówstwa i Oceanologii)

Głównym źródłem pożywienia dla stada ryb jest plankton: 5–10% planktonu ginie w PPP i 83–99% w HPP

spadek zasolenia wody w zlewni TES, który decyduje o stanie ekologicznym fauny morskiej i lodu, wynosi 0,05-0,07%, tj. prawie niezauważalne

reżim lodowy w basenie TES łagodzi się

w basenie znikają kępy i warunki ich powstawania

nie ma wpływu ciśnienia lodu na konstrukcję

W ciągu pierwszych dwóch lat eksploatacji erozja dna i ruch osadów są całkowicie ustabilizowane

Pływająca metoda budowy pozwala na uniknięcie wznoszenia tymczasowych dużych baz budowlanych na terenach TPP, budowania zapór itp., co pomaga chronić środowisko na obszarze TPP

wykluczone jest uwalnianie szkodliwych gazów, popiołu, odpadów radioaktywnych i termicznych, wydobycie, transport, przetwarzanie, spalanie i zakopywanie paliwa, zapobieganie spalaniu tlenu z powietrza, zalewanie terytoriów, zagrożenie falą przełomową

PES nie zagraża człowiekowi, a zmiany na obszarze jej działania mają jedynie charakter lokalny i głównie w kierunku pozytywnym.

Charakterystyka energetyczna elektrowni pływowych

energia pływów

odnawialne

niezmieniona w okresach miesięcznych (sezonowych i długoterminowych) przez cały okres użytkowania

niezależny od poziomu wody w roku i dostępności paliwa

stosowany w połączeniu z elektrowniami innych typów w systemach elektroenergetycznych zarówno w fazie bazowej, jak i szczytowej harmonogramu obciążenia

Ekonomiczne uzasadnienie elektrowni pływowych

Koszt energii w IPP jest najniższy w systemie energetycznym w porównaniu z kosztem energii we wszystkich innych typach elektrowni, co zostało udowodnione podczas 33-letniej działalności przemysłowej IPP Rance we Francji – w Electricite de System energetyczny Francji w centrum Europy.

W roku 1995 koszt 1 kWh energii elektrycznej (w centymach) wyniósł:

Koszt kWh energii elektrycznej (w cenach z 1996 r.) w studium wykonalności TPP Tugurskaya wynosi 2,4 kopiejek, w projekcie elektrowni jądrowej Amguen - 8,7 kopiejek.
Studium wykonalności Tugurskiej (1996) i materiały do ​​studium wykonalności Mezenskaya TPP (1999), dzięki zastosowaniu skutecznych technologii i nowego sprzętu, po raz pierwszy potwierdziły równoważność kosztów kapitałowych i czasu budowy dużych TPP i nowych elektrowni wodnych na identycznych warunkach.

Znaczenie społeczne elektrowni pływowych

Elektrownie pływowe nie mają szkodliwego wpływu na ludzi:

brak szkodliwych emisji (w przeciwieństwie do elektrowni cieplnych)

nie ma zalewania terenu i niebezpieczeństwa przedostania się fal w dół rzeki (w przeciwieństwie do elektrowni wodnych)

brak zagrożenia radiacyjnego (w przeciwieństwie do elektrowni jądrowych)

wpływ na TES katastrofalnych zjawisk przyrodniczych i społecznych (trzęsienia ziemi, powodzie, działania wojenne) nie zagraża ludności zamieszkującej tereny sąsiadujące z TES.

Czynniki sprzyjające w dorzeczach TPP:

· złagodzenie (wyrównanie) warunków klimatycznych na terenach przylegających do zlewni TPP

· ochrona wybrzeży przed zjawiskami sztormowymi

· poszerzenie możliwości gospodarstw marikulturowych dzięki niemal podwojeniu biomasy owoców morza

· usprawnienie systemu transportowego regionu

· wyjątkowe możliwości rozwoju turystyki.

PSZ w europejskim systemie energetycznym

Możliwość wykorzystania PES w europejskim systemie energetycznym - - -

Zdaniem ekspertów mogłyby one pokryć około 20 procent całkowitego zapotrzebowania Europejczyków na energię elektryczną. Technologia ta jest szczególnie korzystna dla terytoriów wyspiarskich, a także dla krajów o długich liniach brzegowych.

Innym sposobem wytwarzania alternatywnej energii elektrycznej jest wykorzystanie różnicy temperatur pomiędzy wodą morską a zimnym powietrzem w arktycznych (Antarktycznych) regionach globu. W wielu obszarach Oceanu Arktycznego, zwłaszcza u ujściach dużych rzek, takich jak Jenisej, Lena i Ob, w sezonie zimowym panują szczególnie korzystne warunki do funkcjonowania Arctic OTES. Średnia długoterminowa temperatura powietrza zimą (listopad-marzec) nie przekracza tutaj -26 C. Cieplejszy i świeższy przepływ rzeki podgrzewa wodę morską pod lodem do 30 C. Elektrownie cieplne na Oceanie Arktycznym mogą pracować według zwykłego OTES schemat oparty na obiegu zamkniętym z niskowrzącym płynem roboczym. W skład OTES wchodzą: wytwornica pary do wytwarzania pary substancji roboczej poprzez wymianę ciepła z wodą morską, turbina napędzająca generator elektryczny, urządzenia do skraplania pary wydobywającej się z turbiny, a także pompy do zasilania wodą morską i zimnym powietrzem. Bardziej obiecującym schematem jest Arctic OTES z pośrednim chłodziwem chłodzonym powietrzem w trybie nawadniania” (patrz B.M. Berkovsky, V.A. Kuzminov „Renewable Energy source in the service of man”, Moskwa, Nauka, 1987, s. 63-65.) Taka instalacja może być już wyprodukowana w chwili obecnej. Można w nim zastosować: a) w parowniku – płaszczowo-płytowy wymiennik ciepła APV o mocy cieplnej 7000 kW. b) dla skraplacza - wymiennik płaszczowo-płytowy APV o mocy cieplnej 6600 kW lub dowolny inny wymiennik ciepła kondensacyjny o tej samej mocy. c) turbogenerator – turbina Jungstrom o mocy 400 kW i dwa wbudowane generatory z wirnikami tarczowymi, magnesami trwałymi, o łącznej mocy 400 kW. d) pompy - dowolne, o wydajności chłodziwa - 2000 m3/h, substancji roboczej - 65 m3/h, chłodziwa - 850 m3/h. e) wieża chłodnicza - składana o wysokości 5-6 m i średnicy 8-10 m. Instalację można zmontować w 20-stopowym kontenerze i przenieść w dowolne miejsce, gdzie znajduje się rzeka o przepływie większej ilości wody niż 2500 m3/h, przy temperaturze wody nie niższej niż +30°C lub dużym jeziorze, z którego można pobrać taką ilość wody, i zimnym powietrzu o temperaturze poniżej –300°C. Montaż wieży chłodniczej zajmie tylko kilka godzin, po czym, jeśli zapewniony zostanie dopływ wody, instalacja będzie działać i wytwarzać ponad 325 kW energii elektrycznej do użytecznego użytku, bez żadnego paliwa. Z powyższego jasno wynika, że ​​możliwe jest już zapewnienie ludzkości alternatywnej energii elektrycznej, jeśli w nią zainwestujemy.

Istnieje inny sposób pozyskiwania energii z oceanu – elektrownie wykorzystujące energię prądów morskich. Nazywa się je także „młynami podwodnymi”.

7.1. Wniosek:

Chciałbym oprzeć swój wniosek na powiązaniach księżycowo-ziemskich i chcę porozmawiać o tych powiązaniach.

POŁĄCZENIA KSIĘŻYC-ZIEMIA

Księżyc i Słońce powodują pływy w wodzie, powietrzu i stałych skorupach Ziemi. Pływy w hydrosferze spowodowane działaniem

Księżyce. Podczas księżycowego dnia, mierzonego w ciągu 24 godzin i 50 minut, występują dwa podniesienia poziomu morza (przypływy) i dwa obniżenia (odpływy). Zasięg oscylacji fali pływowej w litosferze na równiku sięga 50 cm, na szerokości geograficznej Moskwy - 40 cm. Atmosferyczne zjawiska pływowe mają istotny wpływ na ogólną cyrkulację atmosfery.

Słońce powoduje także wszelkiego rodzaju pływy. Fazy ​​​​pływów słonecznych trwają 24 godziny, ale siła pływowa Słońca wynosi 0,46 części siły pływowej Księżyca. Należy pamiętać, że w zależności od względnego położenia Ziemi, Księżyca i Słońca, pływy wywołane jednoczesnym działaniem Księżyca i Słońca albo się wzmacniają, albo osłabiają. Dlatego dwa razy w ciągu miesiąca księżycowego przypływy osiągną najwyższy poziom i dwukrotnie najniższy. Ponadto Księżyc krąży wokół wspólnego środka ciężkości z Ziemią po orbicie eliptycznej, dlatego odległość między środkami Ziemi a Księżycem waha się od 57 do 63,7 promieni Ziemi, w wyniku czego zmienia się siła pływowa w ciągu miesiąca o 40%.

Geolog B.L. Lichkov, porównując wykresy pływów w oceanie w ciągu ostatniego stulecia z wykresem prędkości obrotowej Ziemi, doszedł do wniosku, że im wyższe pływy, tym niższa prędkość obrotowa Ziemi. Fala pływowa poruszająca się nieustannie wbrew obrotowi Ziemi spowalnia ją, a dzień wydłuża się o 0,001 sekundy co 100 lat. Obecnie ziemski dzień trwa 24 godziny, a dokładniej, Ziemia dokonuje pełnego obrotu wokół własnej osi w ciągu 23 godzin i 56 minut. 4 sekundy, a miliard lat temu doba trwała 17 godzin.

B. L. Lichkov ustalił także związek pomiędzy zmianami prędkości obrotowej Ziemi pod wpływem fal pływowych a zmianami klimatycznymi. Ciekawe są także inne porównania tego naukowca. Sporządził wykres średnich rocznych temperatur od 1830 do 1939 roku i porównał go z danymi dotyczącymi połowów śledzia w tym samym okresie. Okazało się, że wahania temperatury wywołane zmianami klimatycznymi pod wpływem grawitacji księżycowej i słonecznej wpływają na liczebność śledzi, czyli na warunki ich żerowania i rozrodu: w ciepłych latach jest go więcej niż w zimnych.

Zatem porównanie wykresów pozwoliło stwierdzić, że istnieje jedność czynników determinujących dynamikę troposfery, dynamikę stałej powłoki ziemskiej - litosfery, hydrosfery i wreszcie biologii

procesy.

A.V. Shnitnikov wskazuje również, że głównymi czynnikami tworzącymi rytm zmian klimatycznych są siła pływów i aktywność słoneczna. Co 40 tysięcy lat długość ziemskiego dnia zwiększa się o 1 sekundę. Siła pływowa charakteryzuje się rytmem 8,9; 18,6; 111 i 1850 lat, a aktywność słoneczna ma cykle 11, 22 i 80-90 lat.

Jednak dobrze znane powierzchniowe fale pływowe w oceanie nie mają znaczącego wpływu na klimat, ale wewnętrzne fale pływowe, wpływające na wody Oceanu Światowego na znacznych głębokościach, znacząco zakłócają reżim temperaturowy i gęstość wód oceanicznych. A.V. Shnitnikov, cytując V.Yu Wiese i O. Pettersona, opowiada o przypadku, gdy w maju 1912 roku, pomiędzy Norwegią a Islandią, na głębokości 450 m odkryto po raz pierwszy powierzchnię o temperaturze zerowej, a następnie 16 godzin później fala wewnętrzna podniosła tę powierzchnię o zerowych temperaturach do głębokości 94 M. Badania rozkładu zasolenia podczas przejścia wewnętrznych fal pływowych, w szczególności powierzchni o zasoleniu 35%, wykazały, że powierzchnia ta wznosiła się z głębokości od 270 m do 170 m.

Ochłodzenie wód powierzchniowych oceanu w wyniku działania fal wewnętrznych przenoszone jest na stykające się z nim dolne warstwy atmosfery, tj. fale wewnętrzne wpływają na klimat planety. W szczególności ochłodzenie powierzchni oceanu prowadzi do wzrostu pokrywy śnieżnej i lodowej.

Nagromadzenie śniegu i lodu w obszarach polarnych przyczynia się do wzrostu prędkości obrotowej Ziemi, ponieważ z Oceanu Światowego pobierana jest duża ilość wody i jej poziom maleje, jednocześnie przesuwając się ścieżki cyklonów w kierunku równika, co prowadzi do większego nawilżenia średnich szerokości geograficznych.

Zatem wraz z gromadzeniem się śniegu i lodu w obszarach polarnych oraz podczas odwrotnego przejścia z fazy stałej do cieczy powstają warunki do okresowej redystrybucji masy wody względem biegunów i równika, co ostatecznie prowadzi do zmiany dzienna prędkość obrotu Ziemi.

Ścisły związek siły pływowej i aktywności słonecznej ze zjawiskami biologicznymi pozwolił A.V. Shnitnikovowi znaleźć przyczyny rytmiczności migracji granic stref geograficznych wzdłuż następującego łańcucha: siła pływowa, fale wewnętrzne, reżim temperaturowy oceanu, pokrywa lodowa Arktyki, cyrkulacja atmosferyczna, reżim wilgotnościowo-temperaturowy kontynentów (przepływ rzek, poziom jezior, wilgotność torfowisk, wody gruntowe, lodowce górskie, wieczne

wieczna zmarzlina).

T. D. i S. D. Reznichenko doszli do wniosku, że:

1) hydrosfera przekształca energię sił grawitacyjnych w energię mechaniczną i spowalnia obrót Ziemi;

2) wilgoć, przemieszczając się do biegunów lub do równika, przekształca energię cieplną Słońca w energię mechaniczną dziennego obrotu i nadaje temu obrotowi charakter oscylacyjny.

Ponadto, zgodnie z danymi literackimi, prześledzili historię rozwoju 13 zbiorników wodnych i 22 rzek Eurazji na przestrzeni ostatnich 4,5 tysiąca lat i ustalili, że w tym okresie sieć hydrauliczna podlegała rytmicznej migracji. Wraz z ochłodzeniem wzrosła prędkość dziennego obrotu Ziemi, a sieć hydrauliczna przesunęła się w stronę równika. Wraz z ociepleniem dzienny obrót Ziemi zwolnił, a sieć hydrauliczna przesunęła się w stronę bieguna

Bibliografia:

1. Wielka encyklopedia radziecka.

2. Encyklopedia dla dzieci.

3. B. A. Woroncow - Velyaminov. Eseje o Wszechświecie. M., „Nauka”, 1975

4. Baldwin R. Co wiemy o Księżycu. M., „Mir”, 1967

5. Whipple F. Ziemia, Księżyc i planety. M., „Nauka”, 1967

6. Biologia i medycyna kosmiczna. M., „Nauka”, 1994

7. Usachev I.N. Elektrownie pływowe. - M.: Energia, 2002. Usachev I.N. Ocena ekonomiczna elektrowni pływowych z uwzględnieniem efektu ekologicznego // Obrady XXI Kongresu SIGB. - Montreal, Kanada, 16-20 czerwca 2003.
Velikhov E.P., Galustov K.Z., Usachev I.N., Kucherov Yu.N., Britvin S.O., Kuznetsov I.V., Semenov I.V., Kondrashov Yu.V. Sposób budowy konstrukcji wielkoblokowej w strefie przybrzeżnej zbiornika oraz kompleksu pływającego do realizacji metody. - Patent RF nr 2195531, stan. rej. 27.12.2002
Usachev I.N., Prudovsky A.M., historyk B.L., Shpolyansky Yu.B. Zastosowanie turbiny ortogonalnej w elektrowniach pływowych // Budownictwo hydrotechniczne. – 1998 r. – nr 12.
Rave R., Bjerregård H., Milazh K. Projekt mający na celu osiągnięcie do 2020 r. wytwarzania 10% światowej energii elektrycznej z wykorzystaniem energii wiatrowej // Proceedings of the FED Forum, 1999.
Atlasy klimatów wiatrowych i słonecznych Rosji. - St. Petersburg: Główne Obserwatorium Geofizyczne im. sztuczna inteligencja Voeykova, 1997.

Tajemnice Księżyca

Projekt przygotowała firma

Uczeń klasy 3A MAOU Wielodyscyplinarnego Liceum im. 202 WDB Chabarowsk

Karnauchowa Yarina

Kierownik: Gromova V.S.

Znaczenie

Księżyc jest naszym jedynym satelitą. Jednak pomimo swojej względnej bliskości od nas i pozornej prostoty, nadal kryje wiele interesujących tajemnic. Księżyc coraz bardziej przyciąga uwagę naukowców, inżynierów i ekonomistów, którzy rozważają różne możliwości wykorzystania go w dalszych badaniach i eksploracji kosmosu, a także jego zasobów naturalnych, dlatego badanie Księżyca jest jednym z palących problemów Dzisiaj.

Księżyc jest zarówno ciałem niebieskim, jak i naturalnym satelitą planety Ziemia. Jego cechy i tajemnice.

• Gromadzenie i synteza informacji o Księżycu.
• Identyfikacja pytań, na które nie udzielono jeszcze odpowiedzi.

• Dowiedz się jak najwięcej faktów o Księżycu.
• Dowiedz się, na jakie pytania badacze Księżyca nie potrafią odpowiedzieć.
• Obserwuj zmiany na Księżycu za pomocą teleskopu.
• Zrób kalendarz księżycowy na jeden miesiąc księżycowy.
• Wyciągaj wnioski na podstawie wyników pracy.

• Analiza bibliograficzna literatury i materiałów internetowych
• Badanie i synteza
• Obserwacja

Czym jest Księżyc?

Księżyc jest naturalnym satelitą Ziemi, krąży wokół naszej planety od co najmniej 4 miliardów lat. To kamienna kula, około czterokrotnie większa od Ziemi. Nie ma na nim atmosfery, wody i powietrza. Temperatury wahają się od minus 173 stopni w nocy do plus 127 stopni Celsjusza w ciągu dnia. Jest wystarczająco duży, aby pomieścić satelitę i jest piątym co do wielkości satelitą w Układzie Słonecznym.

Tajemnica pochodzenia

Nadal nie wiadomo dokładnie, jak pojawił się Księżyc. Zanim naukowcy pozyskali próbki księżycowej gleby, nie wiedzieli nic o tym, kiedy i jak powstał Księżyc. Istniały dwie zasadniczo różne teorie:

• Księżyc i Ziemia powstały w tym samym czasie z chmury gazu i pyłu;
• Księżyc powstał gdzie indziej, a następnie został przechwycony przez Ziemię.

Jednak nowe informacje

uzyskane poprzez szczegółowe

badanie próbek z Księżyca,

doprowadziło do powstania teorii

Gigantyczne zderzenie .

Chociaż ta teoria również ma

obecnie wady

czas jest uważany za główny.

Ale naukowcy nie mogą jeszcze jednoznacznie wyjaśnić pochodzenia Księżyca.

Teoria gigantycznego uderzenia

4,36 miliarda lat temu Ziemia zderzyła się z obiektem wielkości Marsa. Cios nie trafił w środek, ale pod kątem (prawie stycznie). W rezultacie większość substancji uderzonego obiektu i część substancji płaszcza Ziemi została wyrzucona na niską orbitę okołoziemską.

Z tych szczątków powstał Księżyc i zaczął krążyć po orbicie.

Skąd wzięły się kratery na Księżycu?

Faktem jest, że w przeciwieństwie do Ziemi nie posiada własnej atmosfery, która chroniłaby ją przed ciałami kosmicznymi w postaci meteorytów. Kiedy meteoryt dostanie się do atmosfery ziemskiej, w wyniku tarcia z powietrzem, w większości przypadków spala się przed dotarciem do powierzchni. Na Księżycu wszystko, co spada na powierzchnię, pozostawia ogromne ślady w postaci kraterów.

Ciemne plamy na Księżycu – czym są?

Ciemne plamy widoczne gołym okiem na powierzchni Księżyca to stosunkowo płaskie obszary z mniejszą liczbą kraterów, leżą poniżej poziomu powierzchni kontynentu i nazywane są mariami. Nie ma w nich wody, ale miliony lat temu były wypełnione lawą wulkaniczną.

Nazywano je morzami,

ponieważ pierwsi astronomowie

byli pewni, że widzieli jeziora

i morze, od czasu nieobecności

Nie zdawali sobie sprawy, że na Księżycu jest woda.

Dlaczego Słońce i Księżyc wyglądają tak samo z Ziemi?

Średnica Słońca jest około 400 razy większa niż średnica Księżyca, ale odległość od nas do Słońca jest również około 400 razy większa, więc z Ziemi oba obiekty wyglądają w przybliżeniu tak samo. To właśnie wyjaśnia fakt, że podczas całkowitego zaćmienia Słońca dysk Księżyca dokładnie pokrywa się z dyskiem Słońca, zakrywając go prawie całkowicie.

Dlaczego z Ziemi widoczna jest tylko jedna strona Księżyca?

Księżyc jest stale zwrócony jedną stroną do Ziemi, ponieważ jego pełny obrót wokół własnej osi i jego obrót wokół Ziemi trwają tyle samo i wynoszą 27 ziemskich dni i osiem godzin. Przyczyny tego zjawiska nie zostały jeszcze wyjaśnione, główna teoria tej synchronizacji głosi, że winne są przypływy, które Ziemia powoduje w skorupie księżycowej.

Co jest po drugiej stronie Księżyca?

W 1959 roku radziecka stacja Łuna 3 po raz pierwszy okrążyła Księżyc i sfotografowała drugą stronę satelity, gdzie prawie nie było mórz. Dlaczego ich tam nie ma, pozostaje tajemnicą.

Dlaczego Księżyc tak często „zmienia” kolor?

Księżyc jest najjaśniejszym obiektem na nocnym niebie. Ale nie świeci sam. Światło księżyca to promienie słoneczne odbite od powierzchni Księżyca. Księżyc ma czysty biały kolor tylko w ciągu dnia. Dzieje się tak, ponieważ niebieskie światło rozproszone z nieba dodaje się do żółtawego światła odbitego od samego Księżyca. W miarę jak błękit nieba słabnie po zachodzie słońca, staje się coraz bardziej żółty, a w pobliżu horyzontu staje się pomarańczowy, a nawet czerwony jak zachodzące Słońce.

Czy na Księżycu występują trzęsienia ziemi?

Zdarzają się i zwykle nazywane są trzęsieniami księżyca.

Trzęsienia Księżyca można podzielić na cztery grupy:

• pływowy, występujący dwa razy w miesiącu, spowodowany siłami pływowymi Słońca i Ziemi;
• tektoniczny - nieregularny, spowodowany ruchami gleby Księżyca;
• meteoryt - z powodu upadku meteorytów;
• termiczne - są spowodowane ostrym nagrzewaniem powierzchni Księżyca o wschodzie słońca.

Jednak najsilniejszy

trzęsienia księżyca wciąż mają miejsce

nie wyjaśnione.

Astronomowie nie wiedzą

co je powoduje.

Czy na Księżycu jest echo?

20 listopada 1969 roku załoga Apollo 12 wyrzuciła moduł księżycowy na powierzchnię Księżyca, a hałas powstający podczas jego uderzenia w powierzchnię spowodował trzęsienie Księżyca. Konsekwencje były nieoczekiwane - księżyc dzwonił jak dzwon przez kolejną godzinę.

Czym pokryty jest Księżyc?

Powierzchnię Księżyca pokrywa tzw. regolit – mieszanina drobnego pyłu i gruzu skalnego powstałego w wyniku zderzeń meteorytów z powierzchnią Księżyca. Jest drobny jak mąka, ale bardzo gruby, więc nie tnie gorzej niż szkło. Uważa się, że przy długotrwałym kontakcie z pyłem księżycowym nawet najtrwalszy przedmiot może pęknąć. Pył księżycowy składa się w 50% z dwutlenku krzemu i półtlenków dwunastu różnych metali, w tym aluminium, magnezu i żelaza, i pachnie spalonym prochem.

Wpływ Księżyca na planetę Ziemię?

Jedynym zjawiskiem, które w widoczny sposób demonstruje wpływ grawitacji Księżyca, jest wpływ przypływów i odpływów. Grawitacja Księżyca przyciąga oceany wzdłuż obwodu Ziemi, powodując pęcznienie wody na każdej półkuli. To obrzęk podąża za Księżycem, gdy Ziemia się porusza, jakby biegała wokół niego. Ponieważ oceany to duże masy cieczy, które mogą płynąć, łatwo ulegają deformacji pod wpływem sił grawitacyjnych Księżyca. W ten sposób przypływy i odpływy.

Ale nie można z całą pewnością stwierdzić, czy Księżyc wpływa na człowieka. Naukowcy nie doszli do wspólnego wniosku.

Część praktyczna pracy

Obserwacja faz Księżyca przez teleskop w grudniu 2016 r.

Fazy ​​Księżyca w grudniu 2016 r

Rosnący księżyc - od 01.12.16 do 13.12.16 w okresie przybywającego księżyca Słońce oświetla tylko część swojego „sierpu”, każdego dnia zwiększa się i zamienia w półkole - Pierwszy kwartał . 07.12.16

Pełnia księżyca– 14.01.17 W momencie pełni księżyca Ziemia znajduje się pomiędzy Słońcem a Księżycem i jest całkowicie oświetlona przez Słońce. Widzimy pełne koło.

Ubywający księżyc– od 15.12.16 do 29.12.16 w okresie ubywającego księżyca Świetlisty krąg stopniowo

zamienia się w sierp, a potem w

półkole - Ostatni kwartał

Nów – 29.12.16

w czasie nowiu księżyca

pojawia się pomiędzy Ziemią a

Słońce, słońce to oświetla

strona Księżyca, która jest dla nas niewidoczna,

dlatego z ziemi wygląda jak księżyc

Perspektywy poszerzania wiedzy teoretycznej

Badanie skorupy księżycowej przez Łunochodsa może dostarczyć odpowiedzi na najważniejsze pytania dotyczące powstawania i dalszej ewolucji Układu Słonecznego, układu Ziemia-Księżyc i pojawienia się życia.

Brak atmosfery na Księżycu stwarza niemal idealne warunki do obserwacji i badania planet Układu Słonecznego, gwiazd, mgławic i innych galaktyk.

Praktyczne użycie

Istniejące już problemy środowiskowe zmuszają ludzkość do zmiany konsumenckiego podejścia do przyrody. Księżyc zawiera wiele przydatnych minerałów nieorganicznych. Ponadto w powierzchniowej warstwie gleby księżycowej zgromadził się rzadki na Ziemi izotop hel-3, który może zostać wykorzystany jako paliwo do obiecujących reaktorów termojądrowych.

Księżyc jest bardzo interesującym obiektem do badań. Ma ogromne znaczenie zarówno teoretyczne, jak i praktyczne dla eksploracji kosmosu. Prace te przeprowadzono, aby dowiedzieć się więcej na temat naszego najbliższego satelity niebieskiego i postawić pytania, na które naukowcy być może będą mogli odpowiedzieć w przyszłości. Być może pewnego dnia ludzie będą mogli odbywać długoterminowe loty kosmiczne, a badanie Księżyca jest jednym z etapów na drodze do tego.

Bibliografia:

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