Реферат: Луна

Средняя школа № 133

Луна

Выполнил ученик

11а класса

Живодеров Вадим

1996 год

г. Красноярск

Оглавление:

 TOCf t «Стиль1;1» Оглавление:… GOTOBUTTON_Toc354580895   PAGEREF_Toc354580895 2

Список иллюстраций:… GOTOBUTTON_Toc354580896   PAGEREF_Toc354580896 3

План:… GOTOBUTTON_Toc354580897   PAGEREF_Toc354580897 4

Введение.… GOTOBUTTON_Toc354580898   PAGEREF_Toc354580898 5

Движение луны.… GOTOBUTTON_Toc354580899   PAGEREF_Toc354580899 5

Форма Луны.… GOTOBUTTON_Toc354580900   PAGEREF_Toc354580900 6

Фазы Луны.… GOTOBUTTON_Toc354580901   PAGEREF_Toc354580901 6

Поверхность Луны.… GOTOBUTTON_Toc354580902   PAGEREF_Toc354580902 7

Рельеф лунной поверхности.… GOTOBUTTON_Toc354580903   PAGEREF_Toc354580903 9

Происхождение Луны.… GOTOBUTTON_Toc354580904   PAGEREF_Toc354580904 11

Новый этап исследования Луны.… GOTOBUTTON_Toc354580905   PAGEREF_Toc354580905 12

Человек на Луне.… GOTOBUTTON_Toc354580906   PAGEREF_Toc354580906 15

Лунный грунт.… GOTOBUTTON_Toc354580907   PAGEREF_Toc354580907 16

Внутреннее строение Луны… GOTOBUTTON_Toc354580908   PAGEREF_Toc354580908 17

Международно — правовыепроблемы… GOTOBUTTON_Toc354580909   PAGEREF_Toc354580909 19

Полеты космических кораблей“Аполлон”… GOTOBUTTON_Toc354580910   PAGEREF_Toc354580910 20

Использованная литература:… GOTOBUTTON_Toc354580911   PAGEREF_Toc354580911 21

Список иллюстраций:

 TOC f F t «Название объекта» c Фазы Луны… GOTOBUTTON_Toc354580912   PAGEREF_Toc354580912 6

Схематическая карта обратнойстороны Луны… GOTOBUTTON_Toc354580913   PAGEREF_Toc354580913 8

Кратер Коперник… GOTOBUTTON_Toc354580914   PAGEREF_Toc354580914 10

Автоматическая межпланетнаястанция «Луна — 1»… GOTOBUTTON_Toc354580915   PAGEREF_Toc354580915 12

Первый человек на Луне… GOTOBUTTON_Toc354580916   PAGEREF_Toc354580916 14

Автоматическая станция«Луна — 9»… GOTOBUTTON_Toc354580917   PAGEREF_Toc354580917 17

Самоходный аппарат «Луноход- 1»… GOTOBUTTON_Toc354580918   PAGEREF_Toc354580918 18

Астронавт на Луне сэлектромобилем… GOTOBUTTON_Toc354580919   PAGEREF_Toc354580919 19

План:

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">1. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Введение

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">2. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Движение Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">3. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Форма Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">4. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Фазы Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">5. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Поверхность Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">6. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Рельеф лунной поверхности

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">7. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Происхождение Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">8. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Новый этап исследования Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">9. <span Times New Roman""> 

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">Человек на Луне

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">10.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Лунный грунт

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">11.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Внутреннее строение Луны

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family:Arial">12.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">Международно — правовые проблемы

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Введение.

ЛУНА, единственныйестественный спут­ник Земли и ближайшее к нам небесное тело; среднее расстояниедо Луны — 384000 километров, астрономический знак (.

Движение луны.

 Луна  движется вокруг Земли со средней скоростью1,02 км/сек по приблизительно эллиптической орбите в том же направлении, в котором движется по­давляющее большинстводругих тел Солнеч­ной системы, то есть против часовой стрелки, сели смотреть на орбиту Луны со стороныСеверного полюса мира. Большая полуось орбиты Луны, равная среднему расстояниюмеж­ду центрами Земли и Луны, составляет 384 400 км (приблизительно 60 земныхрадиусов). Вследствие эллиптичности орби­ты и воз­мущений расстояние до Луны колеблется между 356 400 и 406 800 км.Период обраще­ния Луны вокруг Земли, так называемый    сидерический (звездный) месяц равен27,32166 суток, но подвержен небольшим колебаниям и очень малому вековому сокращению.Движение Луны вокруг Земли очень сложно, и его изучение составляет одну изтруднейших задач небесной ме­ханики. Эллиптическое движение представ­ляет собойлишь грубое приближение, на него накладываются многие возмуще­ния,обусловленные притяжением Солнца, планет и сплюснутостью Земли. Главней­шие изэтих возмущений, или неравенств, были открыты из наблюдений задолго дотеоретического вы­вода их из закона всемирного тяготения. Притяжение ЛуныСолнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей, так что, строго говоря, следовало бырассматривать движение Луны вокруг Солнца и возмущения этого движения Землей.Однако, поскольку исследователя интересует движение Луны, каким оно видно сЗемли, гравитационная тео­рия, которую разрабатывали многие круп­нейшие ученые,начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луны именно вок­руг Земли. В 20веке пользуются теорией американского математика Дж. Хилла, на основе которойамериканский астроном Э. Браун вычислил (1919) математические, ряды и составилтаблицы, содержащие широту, долготу и параллакс Луны. Аргументом служит время.

Плоскость орбиты Луны наклонена к эклиптике под углом 5о8”43”,подверженным небольшим колебаниям. Точки пересечения орбиты с эклиптикой,называются восходящим и нисходящим узлами, имеют  неравномерное попятное движение и совершаютполный оборот по эклиптике за  6794 суток(около 18 лет), вследствие чего  Лунавозвращается к одному и тому же узлу через интервал времени — так называемыйдраконический  месяц, — более короткий,чем сидерический и в среднем  равный27.21222 суток, с этим месяцем  связанапериодичность солнечных и лун­ных затмений. Луна вращается вокруг оси,наклоненной к плоскости эклиптики под углом 88°28', с периодом, точно равнымсидерическому месяцу, вслед­ствие чего она повернута к Земле всегда одной и тойже стороной. Такое совпаде­ние периодов осевого вращения и орби­тальногообращения не случайно, а выз­вано трением приливов,  которое Земля производила в твердой илинекогда жидкой оболочке Луны. Однако сочетание равномерного враще­ния снеравномерным движением по ор­бите вызывает небольшие периодические от­клоненияот неизменного направления к Земле, достигающие 7° 54' по долготе, а наклон осивращения Луны к плоскости ее орбиты обусловливает отклонения до 6°50' пошироте, вследствие чего в разное время с Земли можно видеть до 59 % всейповерхности Луны (хотя области близ краев лунного диска видны лишь в сильномперспективном ракурсе); та­кие отклонения называются либрацией Луны. Плоскостиэкватора Луны, эклиптики и лун­ной орбиты всегда пересекаются по одной прямой(закон Кассини).

Форма Луны.

Форма Луны очень близка к шару с радиусом 1737 км, что равно 0,2724 экваториального радиуса Земли.Площадь  поверхности Луны составляет 3,8* 107 км2, а объем 2,2 * 1025 см3.Более детальное опреде­ление фигуры Луны затруднено тем, что на Луне, из заотсутствия океанов, нет явно выраженной уровенной поверхности по отношению ккоторой можно было бы опре­делить высоты и глубины; кроме того, поскольку Лунаповернута к Земле одной стороной, измерять с Земли радиусы то­чек поверхностивидимого полушария Луны (кроме точек на самом краю лунною диска) представляетсявозможным лишь на основании слабого стереоскопического эф­фекта, обусловленноголибрацией. Изу­чение либрации позволило оценить разность главных полуосейэллипсоида Луны. Полярная ось меньше экваториальной, направленной в сторонуЗемли, примерно на  700 м и меньшеэкваториальной оси, перпендикулярной направлению на Землю, на 400 м. Такимобразом, Луна под влиянием приливных сил, немного вытянута в  сторону Земли. Масса Луны точнее всегоопределяется из наблюдений её искусственных спутников. Она в 81 раз меньшемассы земли, что соответствует 7.35 *1025 г. Средняя плотность Луныравна 3,34 г. см3 (0.61 средней плотности Земли). Ускорение силытяжести на поверхности Луны в 6 раз больше, чем на Земле, составляет 162.3 см.сек2 и уменьшается на 0.187 см. сек2 при подъеме на 1километр. Первая космическая скорость 1680 м. сек, вторая 2375 м. сек.Вследствие малого притяжения Луна не смогла удержать вокруг себя газовойоболочки, а также воду в свободном состоянии.

Фазы Луны.

Не будучи самосветящейся, Луна видна только в той части, куда падаютсолнечные лучи, либо лучи, отраженные Землей. Этим объясняются фазы Луны.Каждый месяц Луна, двигаясь по орбите, проходит между Землей и Солнцем иобращена к нам темной стороной, в это время происходит новолуние. Через 1 — 2дня после этого на западной части неба появляется узкий яркий серп молодойЛуны. Остальная часть лунного диска бывает в это время слабо освещена Землей,повернутой к Луне своим дневным полушарием. Через 7 суток Луна отходит отСолнца на 900, наступает первая четверть, когда освещена ровнополовина диска Луны и терминатор, то есть линия раздела светлой и темнойстороны, становится прямой — диаметром лунного диска. В последующие днитерминатор становится выпуклым, вид Луны приближается к светлому кругу и через14 — 15 суток наступает полнолуние. На 22-е сутки наблюдается последняячетверть. Угловое расстояние Луны от солнца уменьшается, она опять становитсясерпом и через 29.5 суток вновь наступает новолуние. Промежуток между двумяпоследовательными новолуниями называется синодическим месяцем, имеющем среднююпродолжительность 29.5 суток. Синодический месяц больше сидерического, так какЗемля за это время проходит примерно 113 своей орбиты и Луна, чтобывновь проити между Землей и Солнцем, должна пройти дополнительно еще 113часть своей орбиты, на что тратится немногим более 2 суток. Если новолуниепроисходит вблизи одного из узлов лунной орбиты, происходит солнечное затмение,а полнолуние близ узла сопровождается лунным затмением. Легко наблюдаемаясистема фаз Луны послужила основой для ряда календарных систем.

Поверхность Луны.

Поверхность Луны довольнотемная,  ее альбедо равно 0.073, тоесть  она отражает в среднем лишь 7.3 %световых  лучей Солнца. Визуальнаязвездная величина полной Луны на среднем расстоянии равна — 12.7; она посылаетв полнолуние на Землю в 465 000 раз меньше света, чем Солнце. В зависимости отфаз, это количество света уменьшается гораздо быстрее, чем площадь освещен­нойчасти Луны, так что когда Луна находится в четверти, и мы видим половину еедиска светлой, она посылает нам не 50 %, а лишь 8 % света от полной ЛуныПоказатель цвета лунного света равен + 1.2, то есть  он заметно краснее солнечного. Луна вра­щаетсяотносительно Солнца с периодом, равным синодическому месяцу, поэтому день наЛуне длится почти 1.5 сутки и столько же продолжается ночь. Не будучи защищенаатмосферой, поверхность Луны нагревается днем до + 110о С, а ночьюостывает до -120° С, однако, как показали радионаблюдения, эти огромныеколебания температуры проникают вглубь лишь на несколько дециметров вследствиечрезвычайно слабой теп­лопроводности поверхностных слоев. По той же причине иво время полных лун­ных затмений нагретая поверхность бы­стро охлаждается, хотянекоторые места дольше сохраняют тепло, вероятно, вслед­ствие большойтеплоемкости (так называемые “горя­чие пятна”).

Даже невооруженным глазом на Луне видны неправильные темноватые протяжённые пятна, которые были принятыза  моря; название сохранилось, хотя ибыло  установлено, что эти образованияничего общего с земными морями не имеют. Телескопические наблюдения, которым положил  начало в 1610 Г. Галилей, позволили об­наружитьгористое строение поверхности Луны. Выяснилось, что моря — это равнины болеетемного оттенка, чем другие  области,иногда называемые континентальны­ми (или материковыми), изобилующие горами, большинствокоторых имеет коль­цеобразную форму (кратеры). По много­летним наблюдениям былисоставлены подробные карты Луны. Первые такие кар­ты издал в 1647 Я. Гевелий вЛанцете (Гданьск). Сохранив термин “моря”, он присвоил названия также и главней­шимлунным хребтам — по аналогичным земным образованием: Апеннины, Кав­каз, Альпы.Дж. Риччоли  в 1651 дал обширным темнымнизменностям фантастические названия: Океан Бурь, Море Кризисов, МореСпокойствия, Мо­ре Дождей и так далее, меньше примыкаю­щие к морям темныеобласти он назвал заливами, например, Залив Радуги, а неболь­шие неправильныепятна — болотами, например Болото Гнили. Отдельные горы, главным образомкольцеобразные, он назвал именами выдающихся ученых: Коперник, Кеплер, ТихоБраге и другими. Эти названия сохранились на лунных картах и поныне, причемдобавлено много новых имен вы­дающихся людей, ученых более позднего времени. Накартах обратной стороны Луны, составленных по наблюдениям, выпол­ненным с космическихзондов и искусст­венных спутников Луны, появились имена К. Э. Циолковского, С.П. Королева, Ю. А. Гагарина и других. Подробные и точные карты Луны былисоставлены по телескопическим наблюдениям в 19 веке немецкими астрономами И.Медлером, Й. Шмидтом и др. Карты составлялись в ортографической проекции длясредней фазы либрации, то есть  примернотакими, какой Луна видна с Земли. В конце 19 века начались фотографическиенаблюдения Луны.

 В 1896-1910 большой атласЛуны был издан французскими астрономами М. Леви и П. Пьюзе по фотографиям,полученным на Парижской обсерватории; позже фотографический альбом Луны изданЛикской обсер­ваторией в США, а в середине 20 века Дж. Койпер (США) составилнесколько детальных атласов фотографий Луны, полученных на крупных телескопахразных астрономических обсерваторий. С помощью современных телескопов  на Луне можно заметить, но не рассмотретькратеры размером около 0,7 километров и трещины шириной в первые сот­ни метров.

Рельеф лунной поверхности.

Рельеф лунной поверхности был в основном выяснен в результате мно­голетнихтелескопических наблюдений. “Лунные моря”, занимающие около 40 % видимойповерхности Луны, представляют собой равнинные низменности, пересе­ченныетрещинами и невысокими изви­листыми валами; крупных кратеров на морях сравнительномало. Многие моря окружены концентрическими кольцевы­ми хребтами. Остальная,более светлая поверхность покрыта многочисленными кратерами, кольцевиднымихребтами, бо­роздами и так далее. Кратеры менее 15-20 километров имеют простуючашевидную форму, бо­лее крупные кратеры (до 200 километров) состоят из округлоговала с крутыми внутренними склонами, имеют сравнительно плоское дно, болееуглубленное, чем окружающая местность, часто с центральной горкой. Высоты горнад окружающей местностью определяются по длине теней на лунной поверхности илифотометрическим способом. Таким путем были составлены гипсометрические картымасштаба 1: 1 000000 на большую часть видимой стороны. Однако абсолютныевысоты, расстояния точек поверхности Луны от центра фигуры или массы Луны определяютсяочень неуверен­но, и основанные на них гипсометрические кар­ты дают лишь общеепредставление о ре­льефе Луны. Гораздо подробнее и точнее изучен рельеф краевойзоны Луны, которая, в за­висимости от фазы либрации, ограничи­вает диск Луны.Для этой зоны немецкий ученый Ф. Хайн, советский ученый А. А. Нефедьев, американскийученый Ч. Уотс составили гипсометрические карты, которые используются для учетанеровностей края Луны при наблюде­ниях с целью определения координат Луны(такие наблюдения производятся мери­дианными кругами и по фотографиям Луны нафоне окружающих звезд, а также по наблюдениям покрытий звезд). Микрометрическимиизмерениями определены по отношению к лунному экватору и среднему ме­ридиануЛуны селенографические  координатынескольких основных опорных точек, которые служат для при­вязки большого числадругих точек поверх­ности Луны. Основной исходной точкой при этом являетсянебольшой правильной формы и хорошо видимый близ центра лунного диска кратерМёстинг. Структура по­верхности Луны была в основном изучена фотометрическими иполяриметрическими наблюде­ниями, дополненными радиоастрономическимиисследованиями.

Кратеры на лунной поверхности имеют различный относительный возраст:от древних, едва различимых, сильно пере­работанных образований до очень четкихв очертаниях молодых кратеров, иногда окруженных светлыми “лучами”. При этом молодыекратеры перекрывают более древние. В одних случаях кратеры врезаны в поверхностьлунных морей, а в других — горные породы морей пере­крывают кратеры. Тектоническиеразрывы то рассекают кратеры и моря, то сами пере­крываются более молодымиобразова­ниями. Эти и другие соотношения позво­ляют установить последовательностьвоз­никновения различных структур на лун­ной поверхности; в 1949 советскийученый А. В. Хабаков разделил лунные образо­вания на несколько последовательныхвозраст­ных комплексов. Дальнейшее развитие такого подхода позволило к концу60-х годов составить среднемасштабные геологические карты на значительную частьповерхности Луны. Абсолютный возраст лунных образований известен пока лишь внескольких точках; но, используя некоторые косвенные методы, можно установить,что возраст наиболее молодых крупных кратеров составляет десятки и сочнимиллионов  лет, а основная масса крупныхкратеров возникла в “доморской” период, 3-4 млрд. лет назад.

В образовании форм лунного рельефа принимали участие как внутренниесилы, так и внешние воздействия. Расчеты термической истории Луны показывают,что вскоре после её образования недра были разогреты радиоактивным теплом и взначительной мере расплавлены, что привело к интенсивно­му вулканизму наповерхности. В результате образовались гигантские лаво­вые поля и некотороеколичество вулканических кратеров, а также многочисленные тре­щины, уступы идругое. Вместе с этим на по­верхность Луны на ранних этапах выпадало огромноеколичество метеоритов и асте­роидов — остатков протопланетного об­лака, привзрывах которых возникали кра­теры — от микроскопических лунок до коль­цевыхструктур поперечником во много десятков, а возможно и до нескольких сотенкилометров. Из-за отсутствия атмосферы и гидросфе­ры значительная часть этихкратеров сохрани­лась до наших дней. Сейчас метеориты выпадают на Луну гораздореже; вулка­низм также в основном прекратился, по­скольку Луна израсходоваламного тепловой энергии, а радиоактивные элементы были вынесены во внешние слоиЛуны. Об остаточном вулканизме свидетельствуют истечения углеродосодержащихгазов в лунных кратерах, спектрограммы которых были впервые получены советскимастро­номом Н. А. Козыревым.

Происхождение Луны.

Происхождение Луны окончательно еще не установлено. Наиболее разрабо­танытри разные гипотезы. В конце 19 в. Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которойЛуна и Земля первоначально состав­ляли одну общую расплавленную массу, скоростьвращения которой увеличивалась по мере ее остывания и сжатия; в результате этамасса разорвалась на две части: большую — Землю и меньшую — Луну. Эта гипотезаобъясняет малую плотность Луны, образованной из внешних слоев первона­чальноймассы. Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма подобногопроцесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами естьсущественные геохимические различия.

Гипотеза захвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером,шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает, чтоЛуна первоначально была малой планетой, которая при прохождении вблизи Земли врезультате воздействия тяготения последней превратилась в спут­ник Земли.Вероятность такого события весьма мала, и, кроме того, в этом случае следовалобы ожидать большего разли­чия земных и лунных пород.

Согласно третьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными — О.Ю. Шмидтом и его последователями в середине 20 века, Луна и Земля образовалисьодновременно путем объединения и уплотнения боль­шого роя мелких частиц. НоЛуна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому веществопротопланетного облака должно было разделиться с концентра­цией тяжелыхэлементов в Земле. В свя­зи с этим возникло предположение, что первой началаформироваться Земля, окруженная мощной атмосферой, обога­щенной относительнолетучими силика­тами; при последующем охлаждении ве­щество этой атмосферысконденсирова­лось в кольцо планетезималей, из которых и образовалась Луна.Последняя гипотеза на современном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляетсянаиболее предпо­чтительной.

Новый этап исследования Луны.

Неудивительно, что первый полет космического аппарата вышеоколоземной орбиты был направлен к Луне. Эта честь принадлежит советскомукосмическому аппарату «Луна-l», запуск которого был осуществлен 2января 1958 года. В соответствии с программой полета через несколько дней онпрошел на расстоянии 6000 километров от поверхности Луны. Позднее в том жегоду, в середине сентября подобный аппарат серии «Луна» достиг поверхностиестественного спутника Земли.

Еще через год, в октябре 1959 года автоматический аппарат«Луна-3», оснащенный аппаратурой для фотографирования, провел съемкуобратной стороны Луны (около 70 % поверхности) и передал ее изображение наЗемлю. Аппарат имел систему ориентации с датчиками Солнца и Луны и реактивнымидвигателями, работавшими на сжатом газе, систему управления итерморегулирования. Его масса 280 килограмм. Создание «Луны-3» былотехническим достижением для того времени, принесло информацию об обратнойстороне Луны: обнаружены заметные различия с видимой стороной, прежде всегоотсутствие протяженных лунных морей.

В феврале 1966 года аппарат «Луна-9»  доставил на Луну автоматическую лунную станцию,совершившую мягкую посадку и передавшую на Землю несколько панорам близлежащейповерхности — мрачной каменистой пустыни. Система управ­ления обеспечивалаориентацию аппарата, включение тормозной ступени по команде от радиолокатора навысоте 75 километров над поверхностью Луны и отделение станции от нее непосредственноперед падением. Амортизация обеспечивалась надувным резино­вым баллоном. Масса«Луны-9» около 1800 килограмм, масса станции около 100 килограмм.

Следующим шагом в советской лунной программе были автоматические станции«Луна-16, -20, -24», предназначенные для забора грунта с поверхностиЛуны и доставки его образцов на Землю. Их масса была около 1900 килограмм.Помимо тормозной двигательной установки и четырехлапого посадочного устройства,в состав станций входили грунтозаборное устройство, взлетная ракетная ступень свозвращаемым аппаратом для доставки грунта. Полеты состоялись в 1970, 1972 и1976 годах, на Землю были доставлены небольшие количества грунта.

Еще одну задачу решали «Луна-17, -21» (1970, 1973 года).Они доставили на Луну самоходные аппараты — луноходы, управляемые с Земли постереоскопическому телевизионному изображению поверхности. «Луноход- 1» прошел путь около 10 километров за 10 месяцев, «Луноход-2» — около 37 километров за 5 мес. Кроме панорамных камер на луноходах былиустановлены: грунтозаборное устройство, спектрометр для анализа химическогосостава грунта, измеритель пути. Массы луноходов 756 и 840 кг.

Космические аппараты «Рейнджер» разрабатывались дляполучения снимков во время падения, начиная с высоты около 1600 километров донескольких сот метров над по­верхностью Луны. Они имели систему трехоснойориентации и были оснащены шестью телевизионными камерами. Аппараты при посадкеразбивались, поэтому получаемые изображения передавались сразу же, без записи.Во время трех удачных полетов были получены обширные материалы для изученияморфологии лунной поверхности. Съемки «Рейнджеров» положили началоамериканской программе фотографирования планет.

Конструкция аппаратов «Рейнджер» сходна с конструкциейпервых аппаратов «Маринер», которые были запущены к Венере в 1962году. Однако дальнейшее конст­руирование лунных космических аппаратов не пошлопо этому пути. Для получения подробной информации о лунной поверхностииспользовались другие космические аппа­раты — «Лунар Орбитер». Этиаппараты с орбит искусственных спутников Луны фотографировали поверхность свысоким разрешением.

Одна из целей полетовсостояла в получении высококачественных снимков с двумя разрешениями, высоким инизким, с целью выбора возможных мест посадки аппаратов «Сервейор» и«Аполлон» с помощью специальной системы фотокамер. Снимки прояв­лялисьна борту, сканировались фотоэлектрическим способом и передавались на Зем­лю.Число снимков ограничивалось запасом пленки (на 210 кадров). В 1966-1967 годахбыло осуществлено пять запусков «Лунар орбитер» (все успешные).Первые три «Орбитера» были выведены на круговые орбиты с небольшимнаклонением и малой высотой; на каждом из них проводилась стереосъемка избранныхучастков на видимой стороне Луны с очень высоким разрешением и съемка большихучастков обратной стороны с низким разрешением. Четвертый спутник работал нагораздо более высокой полярной орбите, он вел съемку всей поверхности видимойстороны, пятый, последний «Орбитер» вел наблюдения тоже с полярнойорбиты, но с меньших высот. «Лунар орбитер-5» обеспечил съемку свысоким разрешением многих специальных целей на видимой стороне, большей частьюна средних широтах, и съемку значительной части обратной с малым разрешением. Вконечном счете съемкой со средним разрешением была покрыта почти всяповерхность Луны, одновременно шла целенаправленная съемка, что имелонеоценимое значение для планирования посадок на Луну и ее фотогеологическихисследований.

Дополнительно было проведено точное картирование гравитационногополя, при этом были выявлены региональные концентрации масс (что важно и снаучной точки зрения, и для целей планирования посадок) и установленозначительное смещение центра масс Луны от центра ее фигуры. Измерялись такжепотоки радиации и микрометеоритов.

Аппараты «Лунар орбитер» имели систему трехоснойориентации, их масса состав­ляла около 390 килограммов. После завершениякартографирования эти аппараты разбивались о лунную поверхность, чтобыпрекратить работу их радиопередатчиков.

Полеты космических аппаратов «Сервейор», предназначавшихсядля получения научных данных и инженерной информации (такие механические свойства,как, напри­мер, несущая способность лунного грунта), внесли большой вклад в пониманиеприро­ды Луны, в подготовку посадок аппаратов «Аполлон».

Автоматические посадки с ис­пользованием последовательности команд,управляемых радаром с замкнутым контуром, были большим техническим достижениемтого времени. «Сервейоры» запускались с помощью ракет«Атлас-Центавр» (криогенные верхние ступени «Атлас» былидругим техническим успехом того времени) и выводились на перелетные орбиты кЛуне. Посадочные маневры начинались за 30 — 40 минут до посадки, главныйтормозной дви­гатель включался радаром на расстоянии около 100 километров доточки посадки. Конечный этап (скорость снижения около 5 м/с) проводился послеокончания работы главного двигателя и сброса его на высоте 7500 метров. Масса«Сервейора» при запуске составляла около 1 тонны и при посадке — 285килограмм. Главный тормозной двигатель представлял собой твердотопливную ракетумассой около 4 тонн Космический аппарат имел трехосную систему ориентации.

Прекрасный инструментарий включал две камеры для панорамного обзораместности, небольшой ковш для рытья траншеи в грунте и (в последних трех аппа­ратах)альфа-анализатор для измерения обратного рассеяния альфа — частиц с цельюопределения элементного состава грунта под посадочным аппаратом. Ретроспективнорезультаты химического эксперимента многое прояснили в природе поверхности Луныи ее истории. Пять из семи запусков «Сервейоров» были успешными, всеопустились в экваториальной зоне, кроме последнего, который сел в районевыбросов кратера Тихо на 41° ю.ш. «Сервейор-6» был в некотором смыслепионером — первым американским космическим аппаратом, запущенным с другогонебесного тела (но всего лишь ко второму месту посадки в нескольких метрах встороне от первого).

Пилотируемые космические аппараты «Аполлон» былиследующими в американской программе исследований Луны. После«Аполлона» полеты на Луну не проводились. Ученым пришлосьдовольствоваться продолжением обработки данных от  автоматических и пилотируемых полетов в 1960- е и 1970 — е годы. Некоторые из них предвидели эксплуатацию лунных ресурсов вбудущем и направили свои усилия на разработку процессов, которые смогли быпревратить лунный грунт в материалы, пригодные для строительства, дляпроизводства энергии и для ракетных двигателей. При планировании возвращения кисследованиям Луны без сомнения найдут применение как автоматические, так ипилотируемые космические аппараты.

 

Человек на Луне.

Работа над этой программой началась в США в конце 60 — х годов. Былопринято решение осуществить полет человека на Луну и его успешное возвращениена Землю в течение ближайших десяти лет. Летом 1962 года после длительныхдискуссий пришли к заключению, что наиболее эффективным и надежным способомявляется вывод на окололунную орбиту комплекса в составе командно — вычислительного модуля, в состав которого входят командный и вспомогательныймодули, и лунного посадочного модуля. Первоочередной задачей было созданиеракеты носителя,  способной вывести неменее 300 тонн на околоземную орбиту и не менее 100 тонн на окололунную орбиту.Одновременно велась разработка космического корабля “Аполлон”, предназначенногодля полета американских астронавтов на Луну. В феврале 1966 года “Аполлон” былиспытан в беспилотном варианте. Однако то, что произошло 27 января 1967 года,помешало успешному проведению программы в жизнь. В этот день астронавты Э.Уайт, Р. Гаффи, В. Гриссом погибли при вспышке пламени во время тренировке наЗемле. После расследования причин испытания возобновились и усложнились. Вдекабре 1968 года “Аполлон — 8 (еще без лунной кабины) был выведен на селеноцентрическуюорбиту с последующим возвращением в атмосферу Земли со второй космической скоростью.Это был пилотируемый полет вокруг Луны. Снимки помогли уточнить место будущейпосадки на Луну людей. 16 июля “Аполлон — 11” стартовал к Луне и 19 июля вышелна лунную орбиту.  21 июля 1969 на Луневпервые высади­лись люди — американские астронавты Н. Арм­стронг и Э. Олдрин,доставленные туда космическим кораблем «Аполлон-11. Космонавты доставилина Землю несколько сотен килограммов образцов и провели на Луне ряд исследований:измерения теп­лового потока, магнитного поля, уровня радиации, интенсивности исостава сол­нечного ветра (потока частиц, приходя­щих от Солнца). Оказалось,что тепло­вой поток из недр Луне примерно втрое меньше, чем из недр Земли. Впородах Луны обнаружена остаточная намагничен­ность, что указывает насуществование у Луны в прошлом магнитного поля. На Луне были оставлены приборы,автоматиче­ски передающие информацию на Зем­лю, в  сейсмометры, регистри­рующие колебания в телеЛуны. Сей­смометры зафиксировали удары от падений метеоритов и “лунотрясения”внутреннего происхождения. По сейсмическим данным было установлено, что доглуби­ны в несколько десятков километров Луна сложена от­носительно легкой“корой”, а ниже за­легает более плотная “мантия”. Это было выдающиесядостижение в истории освоение космического пространства — впервые человекдостиг поверхности другого небесного тела и пробыл на нем более двух часов.Вслед за полет корабля “Аполлон — 11” к Луне на протяжении 3.5 — х лет былонаправлено шесть экспедиций (“Аполлон — 12” — “Аполлон — 17”), пять из которыхпрошли вполне успешно. На корабле “Аполлон — 13” из — за аварии на бортупришлось изменить программу полета, и вместо посадки на Луну  был сделан ее облет и возвращение на Землю.Всего на Луне побывало 12 астронавтов, некоторые пробыли на Луне несколькосуток, в том числе до 22 часов вне кабины, проехали на самоходном аппаратенесколько десятков километров. Ими был выполнен довольно большой объем научныхисследований, собрано свыше 380 килограммов образцов лунного грунта, изучениекоторых занимались лаборатории США и д