Реферат: Луна

Школа №41

Реферат

Луна

Движение Луны

Фазы Луны

Выполнил: ученик 11 Б класса Илларионов Алексей

Проверила:  Тимофеева Н. И.

<img src="/cache/referats/12467/image001.gif" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041"> <img src="/cache/referats/12467/image003.jpg" v:shapes="_x0000_s1040">
 

Чебоксары’2001

Оглавление:

 TOC f t «Стиль1;1» Оглавление:… 2

Введение… 3

Движение луны… 3

Форма Луны… 5

Фазы Луны… 5

Поверхность Луны… 5

Рельеф лунной поверхности… 7

Происхождение Луны… 8

Новый этап исследования Луны… GOTOBUTTON _Toc354580905   PAGEREF _Toc354580905 9

Человек на Луне… 13

Лунный грунт… 14

Внутреннее строение Луны… 15

Международно-правовые проблемы… 16

Полеты космических кораблей“Аполлон”… 17

Использованная литература:… 18

Введение.

<img src="/cache/referats/12467/image005.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1028">ЛУНА – единственный естественный спут­ник Земли и ближайшее к нам небесноетело; среднее расстояние до Луны — 384000 километров, астрономический знак (.

Движение луны.

 Луна движется вокруг Земли со средней скоростью 1,02 км/сек по приблизительноэллиптической  орбите в том женаправлении, в котором движется по­давляющее большинство других тел Солнеч­нойсистемы, то есть  против часовой стрелки,сели смотреть на орбиту Луны со стороны Северного полюса мира. Большая полуосьорбиты Луны, равная среднему расстоянию меж­ду центрами Земли и Луны,составляет 384 400 км (приблизительно 60 земных радиусов). Вследствиеэллиптичности орби­ты  и воз­мущенийрасстояние до Луны колеблется между 356 400 и 406 800 км. Период обраще­нияЛуны вокруг Земли, так называемый   сидерический (звездный) месяц равен 27,32166 суток, но подверженнебольшим колебаниям и очень малому вековому сокращению. Движение Луны вокругЗемли очень сложно, и его изучение составляет одну из труднейших задач небеснойме­ханики. Эллиптическое движение представ­ляет собой лишь грубое приближение,на него накладываются многие возмуще­ния, обусловленные притяжением Солнца,планет и сплюснутостью Земли. Главней­шие из этих возмущений, или неравенств,были открыты из наблюдений задолго до теоретического вы­вода их из законавсемирного тяготения. Притяжение Луны Солнцем в 2,2 раза сильнее, чем Землей,так что, строго говоря, следовало бы рассматривать движение Луны вокруг Солнцаи возмущения этого движения Землей. Однако, поскольку исследователя интересуетдвижение Луны, каким оно видно с Земли, гравитационная тео­рия, которую разрабатывалимногие круп­нейшие ученые, начиная с И. Ньютона, рассматривает движение Луныименно вок­руг Земли. В 20 веке пользуются теорией американского математика Дж.Хилла, на основе которой американский астроном Э. Браун вычислил (1919)математические, ряды и составил таблицы, содержащие широту, долготу и параллаксЛуны. Аргументом служит время.

Плоскостьорбиты Луны наклонена к эклиптике под углом 5о8”43”, подверженнымнебольшим колебаниям. Точки пересечения орбиты с эклиптикой называютсявосходящим и нисходящим узлами. Они имеют неравномерное попятное движение и совершают полный оборот по эклиптикеза  6794 суток (около 18 лет), вследствиечего  Луна возвращается к одному и томуже узлу через интервал времени — так называемый драконический  месяц, — более короткий, чем сидерический и всреднем  равный 27.21222 суток. С этиммесяцем  связана периодичность солнечныхи лун­ных затмений. Луна вращается вокруг оси, наклоненной к плоскостиэклиптики под углом 88°28', с периодом, точно равным сидерическому месяцу,вслед­ствие чего она повернута к Земле всегда одной и той же стороной. Такоесовпаде­ние периодов осевого вращения и орби­тального обращения не случайно, авыз­вано трением приливов,  которое Земляпроизводила в твердой или некогда жидкой оболочке Луны. Однако сочетаниеравномерного враще­ния с неравномерным движением по ор­бите вызывает небольшиепериодические от­клонения от неизменного направления к Земле, достигающие 7°54' по долготе, а наклон оси вращения Луны к плоскости ее орбиты обусловливаетотклонения до 6°50' по широте, вследствие чего в разное время с Земли можновидеть до 59 % всей поверхности Луны (хотя области близ краев лунного дискавидны лишь в сильном перспективном ракурсе); та­кие отклонения называютсялибрацией Луны. Плоскости экватора Луны, эклиптики и лун­ной орбиты всегдапересекаются по одной прямой (закон Кассини).

Форма Луны.

Форма Луныочень 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 опреде­лениефигуры Луны затруднено тем, что на Луне из-за отсутствия океанов нет явновыраженной уровненной поверхности, по отношению к которой можно было бы опре­делитьвысоты и глубины; кроме того, поскольку Луна повернута к Земле одной стороной,измерять с Земли радиусы то­чек поверхности видимого полушария Луны (крометочек на самом краю лунною диска) представляется возможным лишь на основаниислабого стереоскопического эф­фекта, обусловленного либрацией. Изу­чениелибрации позволило оценить разность главных полуосей эллипсоида Луны. Полярнаяось меньше экваториальной, направленной в сторону Земли, примерно на  700 м и меньше экваториальной оси,перпендикулярной направлению на Землю, на 400 м. Таким образом, Луна подвлиянием приливных сил, немного вытянута в сторону Земли. Масса Луны точнее всего определяется из наблюдений еёискусственных спутников. Она в 81 раз меньше массы земли, что соответствует7.35 *1025 г. Средняя плотность Луны равна 3,34 г. см3(0.61 средней плотности Земли). Ускорение силы тяжести на поверхности Луны в 6раз больше, чем на Земле, составляет 162.3 см. сек2 и уменьшается на0.187 см. сек2 при подъеме на 1 километр. Первая космическаяскорость 1680 м. сек, вторая 2375 м. сек. Вследствие малого притяжения Луна несмогла удержать вокруг себя газовой оболочки, а также воду в свободном состоянии.

Фазы Луны.

<img src="/cache/referats/12467/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1038">Не будучи самосветящейся,Луна видна только в той части, куда падают солнечные лучи, либо лучи,отраженные Землей. Этим объясняются фазы Луны. Каждый месяц Луна, двигаясь поорбите, проходит между Землей и Солнцем и обращена к нам темной стороной, в этовремя происходит новолуние. Через 1 — 2 дня после этого на западной части небапоявляется узкий яркий серп молодой Луны. Остальная часть лунного диска бываетв это время слабо освещена Землей, повернутой к Луне своим дневным полушарием.Через 7 суток Луна отходит от Солнца на 900, наступает перваячетверть, когда освещена ровно половина диска Луны и терминатор, то есть линияраздела светлой и темной стороны, становится прямой — диаметром лунного диска.В последующие дни терминатор становится выпуклым, вид Луны приближается ксветлому кругу и через 14 — 15 суток наступает полнолуние. На 22-е суткинаблюдается последняя четверть. Угловое расстояние Луны от солнца уменьшается,она опять становится серпом и через 29.5 суток вновь наступает новолуние.Промежуток между двумя последовательными новолуниями называется синодическиммесяцем, имеющем среднюю продолжительность 29.5 суток. Синодический месяцбольше сидерического, так как Земля за это время проходит примерно 113своей орбиты и Луна, чтобы вновь пройти между Землей и Солнцем, должна пройтидополнительно еще 113 часть своей орбиты, на что тратится немногимболее 2 суток. Если новолуние происходит вблизи одного из узлов лунной орбиты,происходит солнечное затмение, а полнолуние близ узла сопровождается луннымзатмением. Легко наблюдаемая система фаз Луны послужила основой для рядакалендарных систем.

Поверхность Луны.

Поверхность Луны довольно темная,  ее альбедо равно 0.073, то есть  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”).

Даженевооруженным глазом на Луне  виднынеправильные темноватые протяжённые пятна, которые были приняты за  моря; название сохранилось, хотя и было  установлено, что эти образования ничегообщего с земными морями не имеют.  Телескопическиенаблюдения, которым положил  начало в1610 Г. Галилей, позволили об­наружить гористое строение поверхности Луны.Выяснилось, что моря — это равнины более темного оттенка, чем другие  области, иногда называемые континентальны­ми(или материковыми), изобилующие горами, большинство которых имеет коль­цеобразнуюформу (кратеры). По много­летним наблюдениям были составлены подробные картыЛуны. Первые такие кар­ты издал в 1647 Я. Гевелий в Ланцете (Гданьск). Сохранивтермин “моря”, он присвоил названия также и главней­шим лунным хребтам — поаналогичным земным образованиям: Апеннины, Кав­каз, Альпы. Дж. Риччоли  в 1651 дал обширным темным низменностямфантастические названия: Океан Бурь, Море Кризисов, Море Спокойствия, Мо­ре Дождейи так далее, меньше примыкаю­щие к морям темные области он назвал заливами,например, Залив Радуги, а неболь­шие неправильные пятна — болотами, напримерБолото Гнили. Отдельные горы, главным образом кольцеобразные, он назвал именамивыдающихся ученых: Коперник, Кеплер, Тихо Браге и другими. Эти названиясохранились на лунных картах и поныне, причем добавлено много новых имен вы­дающихсялюдей, ученых более позднего времени. На картах обратной стороны Луны,составленных по наблюдениям, выпол­ненным с космических зондов и искусст­венныхспутников Луны, появились имена К. Э. Циолковского, С. П. Королева, Ю. А.Гагарина и других. Подробные и точные карты Луны были составлены потелескопическим наблюдениям в 19 веке немецкими астрономами И. Медлером, Й. Шмидтоми др. Карты составлялись в ортографической проекции для средней фазы либрации,то есть  примерно такими, какой Лунавидна с Земли. В конце 19 века начались фотографические наблюдения Луны.

 В 1896-1910 большой атлас Луны был изданфранцузскими астрономами М. Леви и П. Пьюзе по фотографиям, полученным наПарижской обсерватории; позже фотографический альбом Луны издан Ликской обсер­ваториейв США, а в середине 20 века Дж. Койпер (США) составил несколько детальныхатласов фотографий Луны, полученных на крупных телескопах разныхастрономических 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.

Рельефлунной 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 налунной поверхности имеют различный относительный возраст: от древних, едва различимых,сильно пере­работанных образований до очень четких в очертаниях молодыхкратеров, иногда окруженных светлыми “лучами”. При этом молодые кратерыперекрывают более древние. В одних случаях кратеры врезаны в поверхность лунныхморей, 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.

<img src="/cache/referats/12467/image009.jpg" align=«right» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1032">В образовании форм лунногорельефа принимали участие как внутренние силы, так и внешние воздействия.Расчеты термической истории Луны показывают, что вскоре после её образованиянедра были разогреты радиоактивным теплом и в значительной мере расплавлены,что привело к интенсивно­му вулканизму на поверхности. В результатеобразовались гигантские лаво­вые поля и некоторое количество вулканическихкратеров, а также многочисленные тре­щины, уступы и другое. Вместе с этим на по­верхностьЛуны на ранних этапах выпадало огромное количество метеоритов и асте­роидов — остатков протопланетного об­лака, при взрывах которых возникали кра­теры — отмикроскопических лунок до коль­цевых структур поперечником во много десятков, авозможно и до нескольких сотен километров. Из-за отсутствия атмосферы игидросфе­ры значительная часть этих кратеров сохрани­лась до наших дней. Сейчасметеориты выпадают на Луну гораздо реже; вулка­низм также в основномпрекратился, по­скольку Луна израсходовала много тепловой энергии, арадиоактивные элементы были вынесены во внешние слои Луны. Об остаточномвулканизме свидетельствуют истечения углеродосодержащих газов в лунныхкратерах, спектрограммы которых были впервые получены советским астро­номом Н.А. Козыревым.

Происхождение Луны.

ПроисхождениеЛуны окончательно еще не установлено. Наиболее разрабо­таны три разныегипотезы. В конце 19 в. Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна иЗемля 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.

Гипотезазахвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером, шведским ученым Х.Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает, что Луна первоначальнобыла малой планетой, которая при прохождении вблизи Земли в результатевоздействия тяготения последней превратилась в спут­ник Земли. Вероятностьтакого события весьма мала, и, кроме того, в этом случае следовало бы ожидатьбольшего разли­чия земных и лунных пород.

Согласнотретьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными — О. Ю. Шмидтом и егопоследователями в середине 20 века, Луна и Земля образовались одновременнопутем объединения и уплотнения боль­шого количества мелких частиц. Но Луна вцелом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облакадолжно было разделиться с концентра­цией тяжелых элементов в Земле. В свя­зи сэтим возникло предположение, что первой начала формироваться Земля, окруженнаямощной атмосферой, обога­щенной относительно летучими силика­тами; припоследующем охлаждении ве­щество этой атмосферы сконденсирова­лось в кольцопланетезималей, из которых и образовалась Луна. Последняя гипотеза насовременном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляется наиболее предпо­чтительной.

<img src="/cache/referats/12467/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1033">Новыйэтап исследования Луны.

Неудивительно,что первый полет космического аппарата выше околоземной орбиты был направлен кЛуне. Эта честь принадлежит советскому космическому аппарату«Луна-1», запуск которого был осуществлен 2 января 1958 года. Всоответствии с программой полета через несколько дней он прошел на расстоянии6000 километров от поверхности Луны. Позднее в том же году, в середине сентябряподобный аппарат серии «Луна» достиг поверхности естественногоспутника Земли.

Еще черезгод, в октябре 1959 года автоматический аппарат «Луна-3», оснащенныйаппаратурой для фотографирования, провел съемку обратной стороны Луны (около 70% поверхности) и передал ее изображение на Землю. Аппарат имел системуориентации с датчиками Солнца и Луны и реактивными двигателями, работавшими насжатом газе, систему управления и терморегулирования. Его масса 280 килограмм.Создание «Луны-3» было техническим достижением для того времени,принесло информацию об обратной стороне Луны: обнаружены заметные различия свидимой стороной, прежде всего отсутствие протяженных лунных морей.

В феврале1966 года аппарат «Луна-9» доставил на Луну автоматическую лунную станцию, совершившую мягкуюпосадку и передавшую на Землю несколько панорам близлежащей поверхности — мрачной каменистой пустыни. Система управ­ления обеспечивала ориентациюаппарата, включение тормозной ступени по команде от радиолокатора на высоте 75километров 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.

Следующимшагом в советской лунной программе были автоматические станции «Луна-16,-20, -24», предназначенные для забора грунта с поверхности Луны идоставки его образцов на Землю. Их масса была около 1900 килограмм. Помимо тормознойдвигательной установки и четырехлапого посадочного устройства, в состав станцийвходили грунтозаборное устройство, взлетная ракетная ступень с возвращаемымаппаратом для доставки грунта. Полеты состоялись в 1970, 1972 и 1976 годах, наЗемлю были доставлены небольшие количества грунта.

Еще однузадачу решали «Луна-17, -21» (1970, 1973 года). Они доставили на Лунусамоходные аппараты — луноходы, управляемые с Земли по стереоскопическомутелевизионному изображению поверхности. «Луноход- 1 » прошел путьоколо 10 километров за 10 месяцев, «Луноход-2» — около 37 километровза 5 мес. Кроме панорамных камер на луноходах были установлены: грунтозаборноеустройство, спектрометр для анализа химического состава грунта, измерительпути. Массы луноходов 756 и 840 кг.

Космическиеаппараты «Рейнджер» разрабатывались для получения снимков во времяпадения, начиная с высоты около 1600 километров до нескольких сот метров над по­верхностьюЛуны. Они имели систему трехосной ориентации и были оснащены шестьютелевизионными камерами. Аппараты при посадке разбивались, поэтому получаемыеизображения передавались сразу же, без записи. Во время трех удачных полетовбыли получены обширные материалы для изучения морфологии лунной поверхности.Съемки «Рейнджеров» положили начало американской программефотографирования планет.

Конструкцияаппаратов «Рейнджер» сходна с конструкцией первых аппаратов«Маринер», которые были запущены к Венере в 1962 году. Однакодальнейшее конст­руирование лунных космических аппаратов не пошло по этомупути. Для получения подробной информации о лунной поверхности использовалисьдругие космические аппа­раты — «Лунар Орбитер». Эти аппараты с орбитискусственных спутников Луны фотографировали поверхность с высоким разрешением.

<img src="/cache/referats/12467/image013.jpg" align=«left» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1034">Одна из целей полетов состояла в получении высококачественных снимков сдвумя разрешениями, высоким и низким, с целью выбора возможных мест посадки аппаратов«Сервейор» и «Аполлон» с помощью специальной системыфотокамер. Снимки прояв­лялись на борту, сканировались фотоэлектрическимспособом и передавались на Зем­лю. Число снимков ограничивалось запасом пленки(на 210 кадров). В 1966-1967 годах было осуществлено пять запусков «Лунарорбитер» (все успешные). Первые три «Орбитера» были выведены накруговые орбиты с небольшим наклонением и малой высотой; на каждом из нихпроводилась стереосъемка избранных участков на видимой стороне Луны с оченьвысоким разрешением и съемка больших участков обратной стороны с низкимразрешением. Четвертый спутник работал на гораздо более высокой полярнойорбите, он вел съемку всей поверхности видимой стороны, пятый, последний«Орбитер» вел наблюдения тоже с полярной орбиты, но с меньших высот.«Лунар орбитер-5» обеспечил съемку с высоким разрешением многихспециальных целей на видимой стороне, большей частью на средних широтах, исъемку значительной части обратной с малым разрешением. В конечном счете,съемкой со средним разрешением была покрыта почти вся поверхность Луны,одновременно шла целенаправленная съемка, что имело неоценимое значение дляпланирования посадок на Луну и ее фото геологических исследований.

Дополнительнобыло проведено точное картирование гравитационного поля, при этом были выявленырегиональные концентрации масс (что важно и с научной точки зрения, и для целейпланирования посадок) и установлено значительное смещение центра масс Луны отцентра ее фигуры. Измерялись также потоки радиации и микрометеоритов.

Аппараты«Лунар орбитер» имели систему трехосной ориентации, их масса состав­лялаоколо 390 килограммов. После завершения картографирования эти аппаратыразбивались о лунную поверхность, чтобы прекратить работу их радиопередатчиков.

Полетыкосмических аппаратов «Сервейор», предназначавшихся для получениянаучных данных и инженерной информации (такие механические свойства, как, напри­мер,несущая способность лунного грунта), внесли большой вклад в понимание приро­дыЛуны, в подготовку посадок аппаратов «Аполлон».

Автоматическиепосадки с ис­пользованием последовательности команд, управляемых радаром сзамкнутым контуром, были большим техническим достижением того времени.«Сервейоры» запускались с помощью ракет «Атлас-Центавр»(криогенные верхние ступени «Атлас» были другим техническим успехомтого времени) и выводились на перелетные орбиты к Луне. Посадочные маневры начиналисьза 30 — 40 минут до посадки, главный тормозной дви­гатель включался радаром нарасстоянии около 100 километров до точки посадки. Конечный этап (скоростьснижения около 5 м/с) проводился после окончания работы главного двигателя исброса его на высоте 7500 метров. Масса «Сервейора» при запускесоставляла около 1 тонны и при посадке — 285 килограмм. Главный тормознойдвигатель представлял собой твердотопливную ракету массой около 4 тонн. Космическийаппарат имел трехосную систему ориентации.

Прекрасныйинструментарий включал две камеры для панорамного обзора местности, небольшойковш 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).

Пилотируемыекосмические аппараты «Аполлон» были следующими в американскойпрограмме исследований Луны. После «Аполлона» полеты на Луну не проводились.Ученым пришлось довольствоваться продолжением обработки данных от  автоматических и пилотируемых полетов в1960-е и 1970-е годы. Некоторые из них предвидели эксплуатацию лунных ресурсовв будущем 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.

<img src="/cache/referats/12467/image015.jpg" align=«right» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1047">Работа над этой программойначалась в США в конце 60-х годов. Было принято решение осуществить полетчеловека на Луну и его успешное возвращение на Землю в течение ближайших десятилет. Летом 1962 года после длительных дискуссий пришли к заключению, чтонаиболее эффективным и надежным способом является вывод на окололунную орбитукомплекса в составе командно — вычислительного модуля, в состав которого входяткомандный и вспомогательный модули, и лунного посадочного модуля.Первоочередной задачей было создание ракеты носителя,  способной вывести не менее 300 тонн на околоземнуюорбиту и не менее 100 тонн на окололунную орбиту. Одновременно веласьразработка космического корабля “Аполлон”, предназначенного для полетаамериканских астронавтов на Луну. В феврале 1966 года “Аполлон” был испытан вбеспилотном варианте. Однако то, что произошло 27 января 1967 года, помешалоуспешному проведению программы в жизнь. В этот день астронавты Э. Уайт, Р.Гаффи, В. Гриссом погибли при вспышке пламени во время тренировке на Земле. Послерасследования причин испытания возобновились и усложнились. В декабре 1968 года“Аполлон — 8 (еще без лунной кабины) был выведен на селеноцентрическую орбиту споследующим возвращением в атмосферу Земли со второй космической скоростью. Этобыл 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 рядисследований: измерения теп­лового потока, магнитного поля, уровня радиации,интенсивности и состава сол­нечного ветра (потока частиц, приходя­щих отСолнца). Оказалось, что тепло­вой поток из недр Луне примерно втрое меньше, чемиз недр Земли. В породах Луны обнаружена остаточная намагничен­ность, что указываетна существование у Луны в прошлом магнитного поля. На Луне были оставленыприборы, 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 было направленошесть экспедиций (“Аполлон — 12” — “Аполлон — 17”), пять из которых прошливполне успешно. На корабле “Аполлон — 13” из-за аварии на борту пришлосьизменить 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 других стран. Работы над программойполетов на Луну велись и в СССР, но в силу нескольких причин не были доведеныдо конца. Про­должительность сейсмических колебаний на Луне в несколько разбольшая, чем на Земле, видимо, связана с сильной трещиноватостью верхней частилунной “коры”.

<img src=»/cache/referats/12467/image017.gif" v:shapes="_x0000_s1036">В ноябре 1970 АМС “Луна-17”до­ставила на Луну в Море Дождей лунный самоходный аппарат «Луноход-1»,который за 11 лунных дней (или 10.5 месяцев) прошел расстояние в 10 540 м ипередал большое количество панорам, отдельных фотографий поверхности Луны идругую научную информа­цию. Установленный на нем француз­ский отражательпозволил с помощью лазерного луча измерить расстояние до Луны с точностью додолей метра. В феврале 1972 АМС “Луна-20” доставила на Землю образцы лунногогрунта, впервые взятые в труднодоступном районе Луны. В январе 1973 АМС“Луна-21” доставила в кратер Лемонье (Море Ясности) “Луноход-2” для комплексногоисследования переход­ной зоны между морскими и материковыми  равнинами. “Луноход-2” работал 5 лунных дней(4 месяца), прошел расстояние около 37 километров.

Лунный грунт.

Всюду, гдесовершали посадки космические аппараты, Луна покрыта так называемым  реголитом. Это разнозернистыйобломочно-пылевой слой толщиной от нескольких метров  до нескольких десятков метров. Он возник врезультате дробления, перемешивания и спекания лунных пород при паденияхметеоритов и микрометеоритов. Вслед­ствие воздействия солнечного ветра реголитнасыщен нейтральными газами. Среди обломков реголита найдены части­цыметеоритного вещества. По радиоизотопам было установлено, что некоторые облом­кина поверхности реголита находились на одном и том же месте десятки и сотнимиллионов лет. Среди образцов, доставленных на Землю, встречаются породы двухти­пов: вулканические (лавы) и породы, возникшие за счет раздробления ирасплавления лунных образований при па­дениях метеоритов. Основная массавулканических пород сходна с зем­ными базальтами. По-видимому, такими породамисложены все лунные мо­ря. Кроме того, в лунном грунте встреча­ются обломки иныхпород, сходных с зем­ными и так называемым KREEP — порода, обогащенная калием, редкоземельными элементами и фосфором.Очевидно, эти породы пред­ставляют собой обломки вещества лунных материков.“Луна-20” и “Аполлон-16”, совершившие посадки на лунных мате­риках, привезлиоттуда породы типа анортозитов. Все типы пород образовались в результате длительной эволю­ции в недрах Луны. По рядупризнаков лунные породы отличаются от земных: в них очень мало воды, малокалия, натрия и других летучих элементов, в некоторых образцах очень многотитана и железа. Возраст этих пород, определяемый по соотношениям радиоактивныхэлементов, равен 3 — 4.5 млрд. лет, что соответствует древней­шим периодамразвития Земли.

Внутреннее строение Луны

Структуранедр Луны также определяется с учетом ограничений, которые налагают  на модели внутреннего строения данные офигуре небесного тела и, особенно о характере распространения Р- и S- волн. Реальная фигура Луны,оказалась близкой к сферически равновесной, а из анализа гравитационногопотенциала сделан вывод о том, что ее плотность несильно изменяется с глубиной,т.е. в отличие от Земли нет большой концентрации масс в центре.

Самыйверхний слой представлен корой, толщина которой, определенная только в районахкотловин, составляет 60 км. Весьма вероятно, что на обширных материковыхплощадях обратной стороны Луны кора приблизительно в 1,5 раза мощнее. Корасложена изверженными кристаллическими горными породами — базальтами. Однако посвоему минералогическому составу базальты материковых и морских районов имеютзаметные отличия. В то время как наиболее древние материковые районы Луны преимущественнообразованы светлой горной породой — анортозитами (почти целиком состоящими изсреднего и основного плагиоклаза, с небольшими примесями пироксена, оливина,магнетита, титаномагнетита и др.), кристаллические породы лунных  морей, подобно земным базальтам, сложены восновном плагиоклазами и моноклинными  пироксенами(авгитами). Вероятно, они образовались при охлаждении магматического  расплава на поверхности или вблизи нее. Приэтом, поскольку лунные базальты менее окислены, чем земные, это означает, что оникристаллизовались с меньшим отношением кислорода к металлу. У них, кроме того,наблюдается меньшее содержание некоторых летучих элементов и одновременнообогащенность многими тугоплавкими элементами по сравнению с земными породами.За счет примесей оливинов и особенно ильменита районы морей выглядят болеетемными, а плотность слагающих их пород выше, чем на материках.

Под коройрасположена мантия, в которой, подобно земной, можно выделить верхнюю,  среднюю и нижнюю. Толщина верхней мантииоколо 250 км, а средней примерно  500 км,и ее граница с нижней мантией расположена на глубине около 1000 км. До этогоуровня скорости поперечных волн почти постоянны, и это означает, что веществонедр находится в твердом состоянии, представляя собой мощную и относительно  холодную литосферу, в которой долго незатухают сейсмические колебания. Состав верхней мантии предположительно оливин-пироксеновый,а на б