Главная » Дизайн интерьера » Подготовить сообщение об исследование луны. Книга: Космические аппараты исследуют Луну. Начало исследования Луны

Подготовить сообщение об исследование луны. Книга: Космические аппараты исследуют Луну. Начало исследования Луны

После первых успехов по изучению Луны (первая жесткая посадка зонда на поверхность, первый облет с фотографированием невидимой с Земли обратной стороны) перед учеными и конструкторами СССР и США, задействованными в «лунной гонке», объективно встала новая задача. Нужно было обеспечить мягкую посадку исследовательского зонда на поверхность Луны и научиться выводить на ее орбиту искусственные спутники.

Задача эта была непростой. Достаточно сказать, что Сергею Королеву, руководившему ОКБ-1, так и не удалось этого добиться. В 1963-1965 было осуществлено 11 запусков космических аппаратов (каждый удачно запущенный получал официальный номер серии «Луна») с целью мягкой посадки на Луне, и все они потерпели неудачу. Между тем, загруженность ОКБ-1 проектами была чрезмерной, и в конце 1965 года Королев был вынужден передать тему мягкого прилунения в КБ Лавочкина, которым руководил Георгий Бабакин. Именно «бабакинцам» (уже после смерти Королева) удалось войти в историю благодаря успеху «Луны-9».

Первая посадка на Луну

(Нажмите на картинку, чтобы посмотреть схему прилунения космического аппарата)

Вначале станция «Луна-9» 31 января 1966 года была доставлена ракетой на орбиту Земли, а затем с нее отправилась в сторону Луны. Тормозной двигатель станции обеспечил гашение посадочной скорости, а надувные амортизаторы защитили посадочный модуль станции от удара о поверхность. После их отстрела модуль развернулся в рабочее состояние. Полученные от «Луны-9» за время связи с ней первые в мире панорамные изображения лунной поверхности подтвердили теорию ученых о поверхности спутника, не покрытой значительным пылевым слоем.

Первый искусственный спутник Луны

Вторым успехом «бабакинцев», использовавших задел ОКБ-1, стал первый лунный искусственный спутник. Старт космического аппарата «Луна-10» состоялся 31 марта 1966 года, а успешный вывод на окололунную орбиту - 3 апреля. За более чем полуторамесячный период научные приборы «Луны-10» исследовали Луну и окололунное пространство.

Достижения США

Тем временем США, уверенно шедшие к своей главной цели - высадке человека на Луне, стремительно сократили разрыв с СССР и вырвались вперед. Пять космических аппаратов серии Surveyor совершили мягкое прилунение и провели важные исследования в местах посадки. Пять орбитальных картографов Lunar Orbiter составили детальную карту поверхности с высоким разрешением. Четыре испытательных пилотируемых полета космических кораблей Apollo, в том числе два с выходом на орбиту Луны, подтвердили правильность принятых при разработке и проектировании программы решений, а техника доказала свою надежность.

Первая высадка человека на луне

В экипаж первой лунной экспедиции вошли астронавты Нил Армстронг, Эдвин Олдрин м Майкл Коллинз. Космический корабль Apollo 11 отправился в полет 16 июля 1969 года. Гигантская трехступенчатая ракета Saturn V отработала без замечаний, и Apollo 11 отправился к Луне. Выйдя на окололунную орбиту, он разделился на орбитальный модуль Columbia и лунный модуль Eagle, пилотируемый астронавтами Армстронгом и Олдрином. 20 июля он прилунился на юго-западе Моря Спокойствия.

Спустя шесть часов после посадки, Нил Армстронг вышел из кабины лунного модуля и в 2 часа 56 минут 15 секунд по всемирному времени 21 июля 1969 года впервые в человеческой истории ступил на лунный реголит. Вскоре к командиру первой лунной экспедиции присоединился Олдрин. Они провели на поверхности Луны 151 минуту, разместили на ней атрибутику и научную аппаратуру, взамен загрузив в модуль 21,55 кг лунных камней.

Окончание «лунной гонки»

Оставив на поверхности посадочный блок, взлетная ступень Eagle стартовала с Луны и состыковалась с Columbia. Воссоединившись, экипаж направил Apollo 11 к Земле. Затормозившись в атмосфере со второй космической скоростью, командный модуль с астронавтами после более чем 8-суточного полета мягко опустился в волны Тихого океана. Главная цель «лунной гонки» была достигнута.

Обратная сторона луны

(Фотоснимок обратной стороны Луны с приземлившегося аппарата "Чаньэ-4" )

Это сторона невидимая с Земли. 27 октября 1959 года с лунной орбиты обратную сторону сфотографировала советская космическая станция "Луна-3", а спустя более полувека 3 января 2019 года китайский космический аппарат "Чаньэ-4" успешно приземлился на поверхность обратной стороны и прислал первый снимок с ее поверности.

12 сентября 1970 года в СССР была запущена АМС "Луна-16". С помощью операторов, которые управляли станцией по радио, она направилась к Луне, вышла на окололунную орбиту и 20 сентября в 8 часов 18 минут мягко прилунилась в Море Изобилия. Автоматическая станция "Луна-16" состояла из посадочной ступени с устройством для взятия грунта и космической ракеты "Луна-Земля" с возвращаемым аппаратом. При достижении лунной поверхности масса станции с запасом топлива на обратный путь составлял 1880 кг.

По команде с Земли автоматический бур углубился в поверхностный слой Луны на 35 см и взял пробу грунта. С помощью механической "руки" лунный грунт был поднят наверх. После следующей команды цилиндр с лунной породой разместился внутри контейнера возвращаемого аппарата. Затем буровой снаряд отдалился от возвращаемого аппарата, отверстие контейнера герметично закрылось.

В точно установленное время оператор, находившийся в наземном Центре управления, снова нажал кнопку. Через секунду с небольшим сигнал был принят станцией на Луне. Автоматически включился двигатель, и ракета, оставляя за собой огненный шлейф, покинула наш спутник и устремилась к Земле. На ее борту находился возвращаемый аппарат с контейнером.

24 сентября 1970 года в 8 часов 26 минут возвращаемый аппарат с образцами лунной породы совершил посадку на Землю. Контейнер с "дарами" Селены был передан в Академию наук СССР для исследований. Вес грунта составлял 105 г. Этот полет показал всему миру неисчерпаемые возможности космических автоматов в познании не только Луны, но и других планет Солнечной системы.

Но почему "Луна-16" совершила посадку именно в Море Изобилия (на некоторых картах Луны оно называется Морем Плодородия)? Место прилунения станции и взятие лунного грунта было намечено учеными заранее. Море Изобилия относится к числу типичных "морских" образований на Луне. Это средняя по размерам равнина, со всех сторон окруженная приподнятыми материковыми щитами. Такие селенологические структуры специалисты-селенологи называют "круговыми морями".

Исследования показали, что по химико-минералогическому составу вещество грунта, взятого в Море Изобилия, похоже на базальты, добытые экипажем КК "Аполлон-12" в Море Познанном, которое по существу представляет собой юго-восточную окраину Океана Бурь. Расстояние между местами, где были взяты эти образцы, около 2,5 тыс. км. Все это может служить доказательством общности происхождения большинства лунных "морей", а возможно, и всех "морских" образований на Луне. 70 химических элементов, обнаруженных в образцах вещества из Моря Изобилия, имеются в таблице периодической системы элементов Д. И. Менделеева.

В честь памятного события - полета на Луну АМС "Луны-16" и проведенных ею исследований - место посадки станции было названо Залив Успеха.

Еще весь мир находился под впечатлением полета нашего умного "лунника", как 17 ноября 1970 года в Море Дождей южнее Залива Радуг прилунилась новая автоматическая станция - "Луна-17". Она доставила на Луну первый в мире советский автоматический самоходный аппарат "Луноход-1", оборудованный научной аппаратурой, приборами связи и наблюдения. И слово "луноход" в те дни так же быстро вошло в употребление во всем ми-ре, как в 1957 году русское слово "спутник".

Вот включились телекамеры, установленные в передней части самоходного аппарата; по специальному трапу "Луноход- 1" сошел со станции на Луну и стал двигаться по пустынной поверхности Моря Дождей. Миллионы телезрителей были свидетелями этого небывалого события - шествия первого вездехода по Луне. А когда на пути оказывались крупные камни и воронки, он тотчас же останавливался, поворачивался и обходил препятствия.

С помощью специальной аппаратуры, установленной на луноходе, определялся химический состав поверхностного слоя лунного грунта. Для этого аппаратура имела радиоактивный изотоп рентгеновского излучения, который облучал грунт рентгеновскими лучами; специальные анализаторы исследовали отраженное излучение. Поскольку каждый химический элемент излучает присущий только ему спектр рентгеновских лучей, по характеру спектра определяли содержание того или иного химического элемента в лунном грунте.

Исследование механических свойств лунного грунта производилось с помощью другого прибора. Это был конус, который вдавливался в грунт и поворачивался вокруг продольной оси. Усилия, действовавшие на конус, непрерывно регистрировались. В результате были получены важные характеристики лунного грунта, позволяющие представить, как он сопротивляется сжатию и сдвигу.

Луноход проявил на редкость большое трудолюбие. Полностью выполнив программу исследований, рассчитанную на три месяца, он оказался способным работать еще семь месяцев по дополнительной программе. И это несмотря на то, что в декабре 1970 года в результате сильной вспышки на Солнце он получил очень большую дозу рентгеновского излучения. Для человека такая доза была бы смертельной...

Двигаясь по пустынному бездорожью, где были опасные спуски и крутые подъемы в кратерах, и совершая сложные маневры среди нагромождений обломков скал и камней, луноход с наступлением долгой полумесячной ночи "засыпал" на том месте лунной поверхности, где его заставал солнечный закат. А с восходом Солнца и наступлением нового полумесячного лунного дня он "просыпался" и снова приходил в движение. Так он прошел по западной окраине Моря Дождей 10,5 км и возвратился (подумать только!) к месту посадки станции "Луна-17". В результате вывода лунохода в исходную точку пути в конце третьего рабочего лунного дня практически была проверена высокая точность методов навигации и надежность навигационной системы на Луне.

Мало кому известно, что сфера научных исследований лунохода простиралась далеко за пределы мира Селены - в необозримые просторы галактик. На "Луноходе-1" был установлен небольшой рентгеновский телескоп для измерения величины фона внегалактического рентгеновского излучения.

Благодаря космическим исследованиям было установлено, что вся Вселенная светится в рентгеновских лучах. Свечение это исходит, видимо, от межгалактического газа, нагретого до температуры в сотни тысяч градусов. И тут очень важно установить его среднюю плотность. Ведь от величины этой плотности зависит будущее нашей Вселенной: то ли она будет расширяться вечно, то ли расширение прекратится и через 10-20 млрд лет начнется обратный процесс - сжатие...

16 января 1973 года автоматическая станция "Луна-21" доставила на дно кратера Лемонье (его диаметр - 51 км), расположенного на восточном побережье Моря Ясности, новый самоходный аппарат - "Луноход-2". Здесь как раз переходная зона "море-материк", что для ученых представляет особый интерес, так как в подобных районах Луны исследования еще не проводились.

За пять лунных дней он проехал по Луне 37 км, обследовал по пути мелкие кратеры и линии разломов.

Итак, основная форма лунного микрорельефа - кратеры. На панорамных снимках, переданных луноходами, хорошо просматриваются кратеры размером до 50 м в поперечнике. Часть кратеров, видимо, образовалась в результате вторичных ударов - падений обломков лунной породы. Обломки горных пород в виде камней и больших каменных глыб - самая обычная "достопримечательность" лунного ландшафта.

Для проведения магнитных измерений по трассе движения на "Луноходе-2" находился высокочувствительный магнитометр. Наблюдения показали, что ныне Луна не обладает заметным магнитным полем. Однако в отдельных местах лунные породы оказались сильно намагниченными!

В начале этого очерка уже рассказывалось об удивительных "похождениях" первого автоматического лунного "геолога" - "Луны-16". Благодаря ее успешному полету отечественные ученые впервые получили возможность исследовать лунное вещество в своих лабораториях.

21 февраля 1972 года на поверхность горного материкового района Луны (с перепадом высот до 1 км), расположенного между Морем Изобилия и Морем Кризисов, опустилась автоматическая станция "Луна-20". Процесс бурения грунта в материковом районе был более сложным - грунт оказался более твердым, чем на "морской" равнине Моря Изобилия, где забор лунной породы производила "Луна-16". Проходку скважины удалось сделать только на глубину 300 мм. Вес добытого образца лунной породы, доставленного на землю, составил всего лишь 55 г.

Третий автоматический лунный "геолог" - "Луна-24" была оборудована приспособлением для глубинного бурения. 18 августа 1976 года она совершила посадку в юго-восточном районе Моря Кризисов. По команде с Земли было произведено бурение на глубину около 2 м. На Землю доставлено 170 г лунной породы. Этим полетом.советская программа космических исследований Луны была завершена.

Первый космический аппарат для изучения Луны и окололунного пространства был запущен в СССР (1959 г.). 7 октября 1959 года советский аппарат «Луна-3» передал на Землю первые снимки обратной стороны Луны, которую никогда еще не видел человек. В последующем, согласно советской космической программе, впервые осуществлена мягкая посадка на лунную поверхность, создан искусственный спутник Луны; осуществлено возвращение на Землю космического аппарата со второй космической скоростью после облета Луны, на лунную поверхность доставлены самоходные аппараты – «Луноходы», а на Землю – образцы лунного грунта.

Шестидесятые годы долго будут вспоминаться как десятилетие, ознаменовавшееся одним из величайших технических достижений человечества за всю историю его существования. После целой серии успешных исследований Луны с помощью автоматических станций 20 июля 1969 г. на лунную поверхность впервые ступила нога человека.

Первоначальной целью американской программы лунных исследований было получить хоть какую-нибудь информацию о Луне. Такова была программа «Рейнджер». Каждый космический аппарат серии «Рейнджер» был снабжен шестью телевизионными камерами, предназначенными для передачи снимков лунного ландшафта вплоть до того момента, когда аппарат разбивался при падении на поверхность Луны. Первые шесть запусков аппаратов «Рейнджер» закончились неудачно. Однако к 1964 г. неполадки были полностью устранены, и все люди нашей планеты получили возможность увидеть телевизионные «живые» изображения с Луны. В период с июля 1964 по март 1965 г. три аппарата «Рейнджер», устремившиеся к Луне, передали свыше 17000 фотографий лунной поверхности. Последние снимки были получены с высоты примерно 500м, и на них видны камни и кратеры поперечником всего в 1 м (рис.1).

Следующий важный этап в американских исследованиях Луны был отмечен одновременным осуществлением двух программ: «Сервейер» и «Орбитер». С мая 1966 по январь 1968 г. пять космических аппаратов серии «Сервейер» успешно совершили мягкую посадку на лунную поверхность. Каждый из этих треногих аппаратов был снабжен телевизионной камерой, манипулятором с ковшом и приборами для изучения лунного грунта. Успешные посадки «Сервейеров» (некоторые специалисты прежде всего опасались, что аппаратам придется погружаться в трехметровый слой пыли) создали уверенность в возможном осуществлении космической программы с использованием пилотируемых космических аппаратов.

В то время как пять «Сервейеров» были мягко посажены на лунную поверхность, пять аппаратов серии «Орбитер» были запущены на орбиты вокруг Луны с целью произвести обширную фотосъемку. Все пять запусков «Орбитеров» были успешно осуществлены в течение года – с августа 1966 по август 1967 г. Они передали на Землю в общей сложности 1950 прекрасных крупномасштабных фотографий, охвативших всю видимую с Земли сторону Луны и 99,5% обратной стороны. Тогда ученые впервые узнали, что на обратной стороне Луны нет морей. Оказалось, что там огромное количество кратеров (рис.2).

Полеты «Сервейеров» показали, что космические аппараты могут благополучно сесть на лунную поверхность. А фотографии, полученные «Орбитерами», помогли ученым выбрать место посадки для первого пилотируемого лунного аппарата. Так был проложен путь к осуществлению программы «Аполлон».

В период с декабря 1968 по декабрь 1972 г. на Луну совершили путешествия 24 человека (трое из них – дважды). Двенадцать из этих астронавтов в самом деле ходили по поверхности Луны. Программа «Аполлон» включала широкий круг геологических исследований, но основным ее достижением явилась доставка на Землю примерно 360 кг лунных пород.

Анализ образцов, доставленных экспедициями «Аполлон», показал, что существует три типа лунных пород, в каждом из которых скрыта важная информация о природе и эволюции Луны. Прежде всего, это анортозитовая порода (см. рис.3) – вид породы, наиболее распространенный по всей Луне. Она характеризуется высоким содержанием полевого шпата. Второй важный тип лунных пород – «криповые» нориты (KREEP). Они названы так из-за высокого содержания в них калия (К), редкоземельных элементов (REE) и фосфора (Р). Криповые нориты обычно встречаются в светлых горных районах Луны. Темные лунные моря покрыты морскими базальтами.

Анортозитовая порода представлена наиболее обильно: это самый древний тип пород, обнаруженных на Луне. Данные, полученные с помощью сейсмометров (оставленных космонавтами на поверхности Луны), а также результаты геохимических анализов, проведенных на расстоянии посредством приборов, установленных на спутниках, показывают, что кора Луны до глубины 60 км состоит преимущественно из анортозитовых пород. Среди трех основных лунных пород анортозит имеет самую высокую температуру плавления. Поэтому, когда первичная расплавленная поверхность Луны начала остывать, анортозитовая порода затвердела первой.

До осуществления программы «Аполлон» было три соперничающих теории происхождения Луны. Некоторые ученые полагали, что Луна в свое время могла быть просто захвачена Землей. Другие считали, что первичная Земля могла разделиться на две части (предполагалось, что Тихий океан – это «яма», оставшаяся после того, как Луна «вырвалась» из Земли). Но анализ лунных пород, по-видимому, свидетельствует в пользу третьего предположения о том, что Луна образовалась путем объединения крошечных камешков, обращавшихся вокруг Земли 4,5 млрд. лет назад, аккреция частиц под действием сил гравитации, действующих вблизи Земли, была в некотором роде уменьшенным вариантом процесса аккреции, происходившего в первичной солнечной туманности и приведшего к рождению планет.

«Рождение» Луны происходило весьма стремительно – возможно, всего за несколько тысяч лет. Когда миллионы и миллионы камней, обращающихся вокруг Земли, с силой ударялись о непрерывно увеличивающуюся в размерах Луну, ее поверхность должна была представлять собой море раскаленной добела лавы. Но как только большая часть камней была выметена Луной при ее движении вокруг Солнца, лунная поверхность могла начать остывать и затвердевать. Это было то самое время, 4,5 млрд. лет назад, когда стала образовываться лунная анортозитовая кора.

Температуры плавления как криповых норитов, так и морского базальта ниже, чем у анортозитовой породы. Поэтому существование этих двух более молодых типов лунного вещества должно указывать на важные события, происходившие на более поздней стадии эволюции Луны.
Криповые нориты характеризуются высоким содержанием элементов с достаточно высокой атомной массой. Из-за своих больших размеров эти атомы с трудом «включаются» в кристаллы, образующие анортозит. Другими словами, когда анортозитовая порода нагревается и частично плавится, эти атомы в основном «изгоняются» из основной породы. Поэтому естественно предположить, что криповые нориты образовались при частичном плавлении анортозитовой породы.

Криповые нориты встречаются в горных районах Луны. Пока еще не выяснено, как образовались лунные континенты. Но те же мощные процессы, которые послужили причиной образования лунных горных хребтов, могли также вызвать около 4 млрд. лет назад частичное плавление еще молодой тогда анортозитовой коры Такое предположение позволило бы объяснить наличие криповых норитов в горных хребтах, подобных тем, что окаймляют Море Дождей и Океан Бурь.

Очевидно, что в течение веков о поверхность Луны ударялось множество метеоритов. Именно поэтому на ней так много кратеров. Но самые большие следы ударов на лунной поверхности – это моря. Возможно, 3,5–4 млрд. лет назад по крайней мере десяток астероидоподобных объектов с силой столкнулись с Луной. Под действием столь разрушительных ударов на поверхности Луны возникли огромные кратеры, «прорвавшиеся» до жидких недр молодой Луны. Лава хлынула из недр Луны и за несколько сотен тысяч лет заполнила колоссальные кратеры. Темные ровные моря образовались, когда потоки расплавленной породы «заживляли» раны, нанесенные астероидами. Таково происхождение морского базальта – самого молодого из основных типов лунных пород.

На стороне Луны, обращенной к Земле, кора должна быть тоньше, чем на обратной стороне. Мощные удары планетезималей не смогли пробить кору на обратной стороне Луны. Значит, там не было протяженных пространств, затопленных лавой, и поэтому нет образований типа морей.
За последние 3 млрд. лет на Луне не происходило сколько-нибудь значительных событий. Только продолжали сыпаться на поверхность метеориты, хотя в значительно меньшем количестве, чем прежде. Постоянная бомбардировка мелкими телами постепенно взрыхлила лунную почву, или реголит, как ее следует правильно называть (Слово «почва» означает вещество, содержащее разлагающуюся биологическую массу. Термин «реголит» относится просто к покрывающей породе). Никакое крупное тело уже не сталкивалось с Луной после того, как гигантские камни километровых размеров образовали кратеры Коперник и Тихо.

Исследования показали, что бесплодный, стерильный мир Луны разительно отличается от земного. Все следы ранних этапов эволюции «активно живущей» Земли почти полностью стерты упорным действием ветра, дождя и снега, тогда как на безвоздушной безжизненной поверхности нашей ближайшей космической соседки, наоборот, навечно запечатлелись следы некоторых самых древних событий, происходивших в Солнечной системе.

1. Введение.

2. Первые телескопические исследования Луны..

3. Космические исследования Луны..

4. Будущие исследования Луны..

5. Заключение.

6. Список литературы:.

7. Приложение 1. Статистиказапусковкосмических аппаратов на Луну странами СССР и США..

8. Приложение 2. Список запусков космических аппаратов к Луне.

Введение

Луна, как самый яркий объект ночного неба, во все времена вызывала у людей интерес. Древний человек, всматриваясь в ночное небо, заметил движение Луны, Солнца и звезд. Древние племена даже покланялись Луне. Древние вавилоняне наблюдали смену фаз Луны, вычисляли время обращения Луны вокруг Земли с такой точностью, что в наши дни ученые вооруженные сверхсовременными приборами, поправили эту величину всего лишь на 0,4 секунды. А ведь древние жители Междуречья не обладали ни угломерными инструментами, ни часами – хронометрами.

Луна ближайшее к Земле небесное тело, являющееся единственным спутником Земли. Невооруженному глазу на Луне видны темные образования, которые называются морями (лавовые поля, молодая поверхность Луны). Если посмотреть на Луну в телескоп можнорассмотреть большее количество подробных деталей: цирки кратеров, цепочки гор, трещины и прочее. Вид поверхности Луны вызывает ассоциации с пустынями нашей планеты. Ее поверхность покрыта слоем пыли и реголита.

Большая часть кратеров образовалась от ударов метеоритов. Если метеориты были больших размеров, удар вызывал извержение лавы из лунной мантии.

Согласно более поздним гипотезам, вулканическая активность имела место на протяжении всей истории формирования Луны. Были найдены образцы грунтов, образовавшиеся в результате извержения вулканов 900 миллионов лет назад, а ведь до недавнего времени считалось, что вулканическая активность была полтора миллиарда лет до образования нашего спутника.

Первые телескопические исследования Луны

Во втором веке до н.э. Гиппарх определил наклон лунной орбиты к плоскости эклиптики и вывел ряд особенностей движения Луны. Он так же создал теорию солнечных и лунных затмений.

Теорию Гиппарха о движении Луны вокруг Земли усовершенствовал во II веке Птолемей, посвятивший ей одну из своих книг сочинения «Альмагест». В дальнейшем она совершенствовалась, но после открытия Иса а комНьютоном теории всемирного тяготения, эта теория тала динамической.

Первым учёным, сделавшим подробное описание лунной поверхности, был Галилео Галилей. Он первым положил начало телескопическим наблюдениям в 1610г. С помощью телескопа он обнаружил горыи кратеры на Луне.

Впоследствии, по многолетним наблюдениям были составлены подробные карты Лунной поверхности. Первые такие карты издал Я.Гевелий в 1647г. Сохранив названия «моря» он присвоил названия главнейшим Лунным хребтам, по аналогичным земным образованиям: Апеннины, Кавказ, Альпы.

В 1615г. Итальянский астроном Джованни Ричолли опубликовал карту Луны и ввел обозначения большей части рельефа видимой стороны спутника. Именно этому исследованиям обязаны своими названиями моря Тишины, Спокойствия, Дождей, кратеры Коперника и Тихо. Именем Галилея из-за его напряженных отношений с церковью, был назван лишь небольшой кратер диаметром около 15км. Эти названия сохранились на Лунных картах и поныне, причем добавлено много новых имен выдающихся людей, более позднего времени. Подробные и точные карты Луны были составлены по телескопическим наблюдениям в XIX веке немецкими астрономами И.Медлером, Й.Шмидтом и др. Карты составлялись в ортографической проекции для средней фазы либрации, т.е. примерно какой видна Луна с Земли. В конце XIX века начались фотографические наблюдения Луны. В 1896-1910 был издан Большой атлас Луны французскими астрономами М.Леви и П.Пьюзе по фотографиям, полученным на Парижской обсерватории. Позже фотографический альбом был выпущен Ликской обсерваторией в США, а в середине XX века Д.Койпер составил несколько детальных атласов фотографии Луны, полученных на разных телескопах разных астрономических обсерваторий. Лунный рельеф был выяснен в результате многолетних телескопических наблюдений. Структура поверхности Луны был изучен в основном фотометрическими и поляриметрическими наблюдениями, дополненными радиоастрономи-ческими исследованиями. В 1949г.

Советский ученый А.В.Хабаков разделил Лунные образования на несколько последовательных возрастных комплексов. Дальнейшее развитие такого подхода позволило к концу 60-ых годов составить среднемасштабные геологические карты на значительную часть поверхности Луны.

Космические исследования Луны

2 января 1959 года состоялся первый в истории запуск в сторону ночного светила. Луна-1 («Мечта», так называли её журналисты) прошла в близи Луны и стала первым в истории первым искусственным спутником Солнца (рис. 1). Масса ее составляет 361кг. Она впервые достигла второй космической скорости и прошла на расстоянии шести тысяч километров от Луны. На станции размещались научные приборы для изучения радиационных поясов Земли, космических лучей, метеорных частиц.

Американская АМС «Пионер 4», массой всего 6кг, запущенная 3 марта 1959г прошла намного дальше от Луны – всего 60500км.

Победойсоветских инженеров стал запуск 14 сентября 1959 АМС «Луна 2». Она достигла Лунной поверхности, и доставила на Луну металлический диск с гербом СССР. Научные приборы показали, что Луна практически не имеет магнитного поля. Этот полет показал, что все расчеты были выполнены правильно.

Уже в следующем полете «Луна 3» облетела наш спутник (рис. 2). На бортуэтой станции была размещена фототелевизионная аппаратура, впервые передавшая на Землю снимки части видимой и невидимой стороны Луны. Это были самые первые фотографии, полученные из космоса. На них было много помех, но ученые все же выявили множество деталей обратной стороны Луны. В обработке этих снимков принимали участие ГАИШ, ЦНИИГАиК, Пулковская и Харьковская обсерватории. Благодаря методике отождествления деталей рельефа, разработанной под руководством Ю.Н.Липского, именно этой группе исследователей удалось выявить кратеров и других образований рельефа. Именно так появилась первая в мире карта обратной стороны Луны.

Через несколько лет фотографирование отдельных участков поверхности видимого полушария выполнили американские космические аппараты «Рейнжер 7,8,9 ». Эти аппараты разбились, но за время падения передавали на Землю снимки различного разрешения.

В 1965году советская космическая станция «Зонд» завершила фотосъёмку обратной стороны Луны. Оказалось, что там меньше темных участков поверхности, а вот кратеров было так же много, как и на видимой стороне Луны, некоторые из них были названы именами ученых и космонавтов. И наконец была создана первая полная карта Лунной поверхности. Она была составлена под научным руководством Ю.Н.Липского.

Первая мягкая посадка была осуществлена автоматической межпланетной станцией «Луна 9» в 1966г. Способ посадки был предложен главным конструктором С.П.Королевым. Телекамеры станциипередали на Землю панорамы окружающей местности с разрешением в несколько миллиметров.

В 1966 на орбиту вокруг Луны были выведены искусственные спутники «Луна 10,11,12». В состав аппаратуры входили приборы спектрального анализа, гамма излучения и инфракрасного излучения.

В 1966 году американский аппарат «Сервейер 1» осуществил мягкую посадку на Луну и в течение шести недель передавал снимки поверхности.

В июне 1968 года аппарат «Сервейер» совершил мягкую посадку и исследовал образцы лунного грунта.

После этого американцы занялись подготовкой к отправке на Луну пилотируемого корабля. При этом они опирались на результаты полетов советских автоматических станций «Зонд», которые осенью 1968 года впервые совершили путешествие по маршруту Земля – Луна – Земля Была решена задача возвращения космических кораблей из межпланетных полетов. Были запущены «Сервейер 3, 5, 6, 7» (1966-1967) с целью исследования Лунной поверхности, для выбора места посадки космических кораблей «Апполон».

Пять американских искусственных спутников «Лунар Орбитер» фотографировали Лунную поверхность и изучали ее гравитационное поле.

Астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин осуществили посадку лунной кабины 20 июля 1969 года. Астронавты установили отражатель лазерного излучения, сейсмометр, сделали снимки, собрали 22кг образцов лунного грунта, пройдя около 100 метров от посадочного модуля и пробыв на поверхности 2 часа 30 минут. В основном блоке на орбите находился Майкл Коллинз.

Советские автоматические станции «Луна 16, 20, 24» с помощью специального грунтозаборного устройства в автоматическом режиме собирали породу и в возвращаемых аппаратах доставляли ее на Землю.

Самоходные аппараты «Луноход 1, 2» выполняли исследования вдоль пути передвижения в 10,5 и 37 км, передавая на Землю множество снимков и панорам окружающей местности, а так же данные о физико-химическом составе лунного грунта. С помощью лазерного отражателя установленного на луноходе удалось уточнить расстояние от Земли до Луны.

В 1958 году в США было создано Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства – НАСА. Первоначально планировалось, что астронавты полетят уже в 1958 году, но многочисленные неполадки отодвигали дату запуска. Корабль, который вывел астронавтов на орбиту назывался - «Меркурий». Кабина «Меркурия» была очень тесной и неудобной. В 1965 году НАСА приняла новую программу космических полетов «Джемини». Корабли этой серии оказались намного совершеннее и удобнее. Последний корабль серии «Джемини-12» совершил полет в ноябре 1966 года. Но гораздо раньше этого НАСА разработала проект под названием «Апполон». Серия «Апполон» оказалась самой совершенной из всех, которые удавалось до сих пор создавать конструкторами CLIA . Корабль вмещал трех астронавтов, имел надежный спускаемый аппарат и стыковочный модуль. Он имел возможность состыковываться одновременно с несколькими кораблями. Но даже такой совершенный аппарат имел свои недостатки. Один из них стал причиной трагедии на стартовом комплексе. Во время предполетной тренировки в электрической сети произошли короткое замыкание. В считанные минуты пламя охватило всю площадку и астронавты Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт Роджер Чаффи погибли.

Почти в тоже время погиб советский космонавт Владимир Комаров на экспериментальном корабле «Союз»

Длительный перерыв с 1977 по 1990 г.г. в исследованиях Луны космическими аппаратами объясняется, по-видимому, переосмыслением программ, связанных с дальнейшими исследованиями и подготовкой аппаратов нового поколения.

Япония в марте 1990 года своей ракетой «Нисан» вывела на орбиту вокруг Луны автоматический аппарат « Mycec A », с целью дистанционного исследования поверхности Луны. Однако выполнить эту программу не удалось.

Спектральную съемку поверхности Луны в 1990 и 1992г. осуществила американская АМС «Галилео», которая, двигаясь по сложной орбите к Юпитеру, возвращалась к Земле дважды и фотографировала ее спутник.

КА «Клементина», запущенный в 1994 году помимо фотографирования поверхности Луны с помощью лазерного передатчика выполнял измерения высот рельефа, а по траекторным данным уточнялась модель гравитационного поля и некоторые другие параметры.

Специальные измерения в районе полюсов показали, что на дне постоянно затененных глубоких кратеров могут быть кусочки льда.

Запущенный в январе 1998 года американский космический аппарат«Лунар Проспектор» специально предназначался для уточненияплощадей занятых льдом в приполярных районах. На основании данных, переданных космических аппаратов с орбиты в 100 км, предполагается, что у Луны имеется железосиликатное ядро размером в 300 км. Обширные исследования выполнялись этим аппаратом с низкой орбиты в 25 км.

Будущие исследования Луны

На Луне нет привычной для нас атмосферы, нет рек и озёр, растительности и животных организмов. Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше чем на Земле. День и ночь с перепадами температур до 300 градусов длятся по две недели. И, тем не менее, Луна все больше привлекает землян возможностью использовать ее уникальные условия и ресурсы.

Структура мировой экономики привела к тому, что около 98-99% превращаются в отходы, а 88% энергии вырабатывается за счет углеродного топлива (дрова, уголь, нефть, газ) дающего 60% всех загрязнений окружающей среды. Неизменность технологий в производстве энергетики приведет к тому, что начнутся необратимые процессы в биосфере, связанные с ее деградацией и представляющие жизненную опасность человечеству. Необходимыми условиями предотвращения угрозы экологического кризиса является в первую очередь перевод экономики на "безотходную технологию" и получение новых видов "экологически чистой" энергии от возобновляемых источников (Солнца, ветра, приливных станций), а также от ядерных реакций на основе синтеза дейтерия (2D) с гелием-3 (Не).

"По прогнозу ученых, запасовнефти,газа, урана(даже с учетом нынешнего уровняэнергопотребления) на Земле хватит, примерно, на 100 лет, поэтомууже сейчас необходимоискать альтернативные источники энергии",- уверен академикРоссийской академии наук (РАН),член бюро Совета по космосу РАНЭрик Галимов. Затраты на межпланетную доставку будут значительно меньше, чем стоимость вырабатываемой сейчас электроэнергии на атомных электростанциях. Академик считает, что доставка гелия-3 с Луны может стать реальностью уже через 30 лет, но для этого работы нужно начинать уже сейчас. Ученые посчитали, что участок лунной поверхности размерами 100х100х10 м обеспечит получение: - 40 тыс. тонн кремния, - от 80 до 90 тыс. тонн кислорода, - от 15 до 30 тыс. тонн алюминия, - от 5 до 25 тыс. тонн железа, - 9 тыс. тонн титана, - 0,8 кг Не. К ним добавится некоторое количество магния, кальция, хрома и других химических элементов. Сам лунный грунт в целом может послужить сырьем для получения различных строительных материалов, включая лучшие марки бетона, стекла, керамики, волокнистых и кристаллических композитных материалов. Всего лишь пара полетов на Луну грузоподьемностью в 10 тонн обеспечат єнергией Землю на год. Луна на тысячи лет обеспечит человечество энергией. В этом уверен Эрик Галимов. По прогнозу ученых, запасов нефти, газа, урана на Земле, хватит до середины следующего века, поэтому уже сейчас надо искать альтернативные источники энергии. Самый перспективный из них - гелий-3, запасы которого в верхних слоях поверхности Луны достигают около 500 млн тоннподчеркнул академик. На Земле этот изотоп практически отсутствует, в недрах планеты его не более нескольких сотен килограммов. Гелий-3 является идеальным экологически чистым топливом для термоядерного синтеза.При его использовании не возникает радиации, поэтому проблема захоронения ядерных отходов, так остро стоящая перед миром, отпадает сама собой. Гелий-3 на Луну в течение миллиардов лет приносит солнечный ветер. Ученые узнали о его существовании на Луне, проводя анализы грунта, доставленного со спутника Земли советскими автоматическими станциями и американскими астронавтами. Вынос с Земли энергоемких производств, например, металлургии, строительных материалов и других позволит существенно снять экологическую нагрузку на земную природную среду. Уже при самых ориентировочных оценках, очевидно, что дальнейшее освоение космического пространства невозможно осуществить, опираясь только на промышленные мощности, создаваемые традиционными путями на Земле.

Заключение

В работе были проанализированы запуски космических аппаратов к Луне. Была построена диаграмма периодичности полетов КА. Было выяснено, что с 3.09.58 по 27.09.2003 было совершено семь десятковзапусков, из них около 15 были аварийными.

Ограниченное количество энергетически полезных ископаемых на Земле ставит вопрос об исследовании и разработке альтернативных источников энергии и добычи полезных ископаемых на Луне. В работе была рассмотрена актуальность вопроса относительно добычи гелия-3 из лунного реголита. В ближайшее время предстоит решить вопрос о добыче и доставке гелия-3 на Землю.

В ближайшее время планируется постройка лунной базы, которую в будущем можно будет использовать для стартов полетов к другим планетам Солнечной системы, а так же для добычи полезных ископаемых и подготовке их к транспортировке их на Землю.

Подводя итог можно сказать, что за довольно небольшой промежуток временивторой половины 20 века сильно увеличились знания о Луне. Благодаря изучению Луны из космоса наука продвинулась намного вперед. Мы смогли увидеть обратную сторону Луны, составить подробные карты лунной поверхности, определить наличие магнитного поля, получить огромного количество фотографий. И все это было сделано на протяжении 50 лет .

Список литературы:

1.«Космонавтика». Маленькая энциклопедия. В.П.Глушко. Москва 1 970г. 2. «Астроном iя i космонавтика». Короткий хронологiчний дов iдник. 1968 р. 3. «Все о космосе». Бурмистрова Лариса. 2000 г. 4. «Аванта+» Энциклопедия. Москва. 2003 г. 5. «Космос» Сверхновый атлас Вселенной. Жанлука Ранцини. Москва 2004 г. Источники сети Интернет: 6. http :// selena . sai . msu . ru / Home / SolarSistem / moon . htm 7. http://astrogalaxy.ru/104.html 8. http://astrogalaxy.ru/161.html 9. http :// www.newsru.com/russia/25jan2006/gel.html 10. http :// www . vesti . ru

Приложение 1. Статистика запусков космических аппаратов на Луну странами СССР и США

Приложение 2. Список запусков космических аппаратов к Луне

дата	страна	аппарат	примечания
			Авария 1-й ступени РН.
			Авария 1-й ступени РН.
			Авария 2-й ступени РН.
			Обнаружение магн. поля и радиационных поясов.
			Промах мимо Луны.
			АЛС прошла на расстоянии 60 050 км от пов. Луны.
			Авария 2-й ступени РН.
			Попадание в Луну.

			Фотографирование невидимой стороны Луны.
			Авария 1-й ступени РН.
			Промах мимо Луны.
			О тказ бортовой аппаратуры вскоре после старта.
			Отказ системы ориентации, промах мимо Луны.
		Спутник-25	Отказ блока Л.
			Авария РН.
			Промах мимо Луны.
			Отказ оборудования.
			Отказ блока «Л».

			Получение телеизображений поверхности Луны.
			Отказ блока Л.
			Получение телеизображений поверхности Луны.
			Отказ ДУ 3-й ступени РН.
			Промах мимо Луны.
			Промах мимо Луны.
			Потеря ориентации во время торможения.
			АМС разбилась.
			Первая в мире мягкая посадка на Луну.
		Космос-111	Отказ системы управления блока Л.
			Получено 11 150 снимков.
		Lunar Orbiter-1	Получено 215 пар снимков.
			Фотографирование поверхности Луны.
			АМС разбилась из-за отказа системы ориентации.

			Получено 211 пар снимков.
			Мягкая посадка на Луну.
		Lunar Orbiter-3	Получено 182 пары снимков.
			Мягкая посадка на Луну.
		Lunar Orbiter-4	Получено 163 пары снимков.
			Перед началом посадки связь с АЛС прервалась.
			Посадка в нерасчетной точке.
			Мягкая посадка на Луну.
			Мягкая посадка на Луну.
			Не включилась ДУ блока Д.
Дата	страна	аппарат	примечания
			Не включилась ДУ блока Д
			АЛС разбилась при посадке.
		Космос-300	Авария блока Д.
		Космос-305	Авария блока Д.
			Авария 2-й ступени РН.
			доставка лунного грунта на Землю.
		Луна-17/Луноход-1	Доставка на Луну АЛС Луноход-1.
			АЛС разбилась при посадке.
			К артографирование лунной поверхности.
			Доставка лунного грунта на Землю.
		Луна-21/Луноход-2	Доставка на Луну АЛС Луноход-2.
			Картографирование лунной поверхности.
			Неудачная посадка, АЛС опрокинулась.
			Авария блока Д.
			Доставка лунного грунта с глубины более 2 м.
			Вывод микроспутника Hagoromo на орбиту ИСЛ.
			Фотографирование поверхности Луны.
		Lunar Prospector	Исследования Луны с орбиты ИСЛ.
			Исследования Луны с орбиты ИСЛ.