Луна это спутник или планета: а)звезда; б) спутник планеты; в) планета.

Луна для детей — интересные факты о Луне для детей

Луна — самое близкое к Земле небесное тело, ее хорошо видно, она сияет на ночном небе и постоянно меняет форму. Неудивительно, что у детей Луна всегда вызывает интерес.

Как же рассказать о ней ребенку так, чтобы это было просто и правильно?

Спутник Земли

На вопрос, что такое Луна, люди, как правило, отвечают: «Спутник Земли». Это совершенно верный ответ. Так же как и в обычной жизни, где спутник — это кто-то сопровождающий тебя в пути, Луна следует за Землей в космическом пространстве.

Нужно понимать, что Луна — единственный естественный спутник Земли, т. е. она образовалась без вмешательства человека. У Земли есть много спутников (их запускают для различных научных исследований, для установления связи и телевидения), но это искусственные спутники, они созданы людьми.

Откуда взялась Луна?

Ответить на этот вопрос точно нельзя. Ученые высказывают несколько предположений:

• она откололась от Земли, когда на Землю налетела крупное космическое тело;
• она была астероидом, но, пролетая мимо Земли, попала в зону ее притяжения и стала спутником;
• Луна образовалась из космической пыли или было несколько «лун», которые сцепились в одну;
• некоторые полагают, что Земля «перетянула» Луну у другой планеты.

Так или иначе, Луна с нами очень давно: она образовалась немногим позже, чем планета Земля, — более 4,5 миллиарда лет назад.

Почему Луна не отдаляется от Земли?

Все тела притягиваются друг к другу; сила притяжения зависит от веса (массы) предметов и их расстояния друг относительно друга. Чем больше масса, тем сильнее притяжение, оно ослабевает по мере удаления одного тела от другого.

Луна обладает такой массой и находится на таком расстоянии от Земли, что не может ни улететь от нее, ни соединиться с ней: силы притяжения как раз хватает, чтобы удерживать ее на орбите Земли и не отпускать.

Как далеко от нас Луна?

Луна — самое близкое к Земле небесное тело. Среднее расстояние от Земли до Луны составляет 380 тыс. километров.

Конечно, это очень далеко. Но по космическим меркам — совсем рядом.

Настолько, что спутник может долететь до Луны менее чем за 4 часа. Космический корабль летит значительно дольше — от 3 до 5 дней, но и это мало в сравнении с длительностью полетов на другие космические объекты.

Интересно, что Луна постепенно удаляется от Земли. Очень медленно, на 3,8 сантиметра год, и заметить это при таких расстояниях невозможно.

Размер, вес и форма Луны

Луна легче Земли в 81 раз. А по размеру меньше в 4 раза. То есть это сравнительно крупное небесное тело. Поэтому исследователи иногда называют Землю и Луну не планетой со спутником, а двойной планетой.

Нам с Земли кажется, что Луна абсолютно круглая. И действительно, ее форма близка к шару (радиусом 1737 км). Но это не совсем правильный шар, он слегка приплюснут.

Климат на Луне

Луна практически не имеет атмосферы — она есть, но очень разреженная; защитить от солнечных лучей и радиации или удержать тепло она не в состоянии. Поэтому здесь наблюдаются существенные перепады температуры. Когда на Луну попадает тепло от Солнца, температура поверхности может достичь +127 градусов по Цельсию. Когда Солнце заходит — охладиться до –173 градусов.

На Луне не бывает «зимы» и «лета» — для этого ось этого небесного тела наклонена по отношению к Солнцу недостаточно, менее чем на 2 градуса (земная ось наклонена на 23,44).

Поверхность Луны

Даже без телескопа видно, что поверхность Луны неоднородная: на ней есть темные и светлые участки. Их наблюдали еще древние астрономы и по аналогии с Землей дали им названия: темные участки стали «морями», а светлые, более приподнятые — «материками».

Но лунные «моря» совсем не похожи на земные. Воды в них нет. «Моря» — это углубления, заполненные застывшей вулканической лавой. Они занимают около 16 процентов всей поверхности Луны. Самое большое «лунное море» носит название Океан Бурь.

Вся поверхность Луны (и моря и материки) как будто изрыта — покрыта большими и маленькими углублениями, которые называют кратерами. По форме они немного похожи на тарелку: дно плоское, а края приподняты. Их огромное количество — более 100 тыс. И постоянно образуются новые кратеры.

Ученые связывают их возникновение с ударами о лунную поверхность различных небесных тел: комет, астероидов, обломков метеоритов.

Курсы по географии для детей 6-13 лет

На онлайн-курсе «Удивительная планета» знакомим детей с важнейшими местами России и стран мира в увлекательном формате через игры, истории и загадки

узнать подробнее

Внутреннее строение Луны

Луна, как и многие небесные тела, имеет строение, похожее на орех: в середине — ядро, вокруг него мантия и снаружи кора.

Основной элемент ядра — железо. Внутри оно твердое (около 240 км), снаружи — жидкое (300 км).

Над ядром, под корой — мантия толщиной около 1000 км. Она тоже в основном состоит из металлов: магния, железа, окислов кремния.

Кора — верхний, самый тонкий слой, всего около 50 км. Она покрыта лунным грунтом: серым пористым материалом, имеющим название «реголит».

Фазы Луны

Самое интересное свойство Луны — это ее способность менять форму: мы видим ее на небе то в виде шара, то как полумесяц, а то и как совсем узкий серп. Иногда вообще не видим.

Дело в том, что Луна сияет на ночном небе не потому, что способна светиться, как Солнце, а потому, что от ее поверхности отражается солнечный свет.

Так как во время своего движения в пространстве Луна меняет свое положение по отношению к Солнцу и Земле, она и освещается по-разному. Форма видимой с Земли части Луны называется Фазой Луны.

Во время новолуния Луну не видно: она находится между Землей и Солнцем и отраженного света с Земли не видно.

Во время полнолуния Земля располагается между Луной и Солнцем. Солнечный свет отражается от поверхности Луны полностью, и мы можем наблюдать правильный круг.

Таким образом, Луна проходит несколько фаз:

новолуние — растущая луна — первая четверть (когда видна ровно половина круга, его правая часть) — полнолуние — убывающая Луна — последняя четверть (снова освещена половина Луны, но уже другая), старая Луна. За ней — снова новолуние.

Для определения фазы Луны есть интересный способ: когда на небе виден только серп, нужно посмотреть, в какую сторону он направлен: если слева можно поставить палочку так, чтобы получилась буква «Р», то Луна растет, а если она похожа на букву «С», — убывает.

Что такое «Месяц»?

Никакого небесного тела под названием «месяц» не существует. Месяц — это одна из фаз Луны — такое ее состояние, когда мы видим освещенной только небольшую часть в виде серпа.

Название это пошло из древности: наши предки называли Луной светлую, а Месяцем — темную часть Луны.

Но и сейчас принято называть «Луной» именно «круглую» Луну, а светящийся серп — «рогатым Месяцем».

Лунные затмения

Явление, когда Земля закрывает собой солнечные лучи, падающие на Луну, называется лунным затмением.

Оно может быть частичным и полным.

При частичном затмении солнечный свет перекрыт не полностью.

Но даже во время полного затмения Луну можно наблюдать — она меняет свой цвет на темно-красный. Это связано с углом попадания солнечных лучей на Луну: они скользят по поверхности Земли и частично рассеиваются в ее атмосфере. Такое же явление мы наблюдает при закате Солнца.

«Обратная сторона Луны»

Луна движется вокруг Солнца вместе с Землей. Но при этом она совершает обороты и вокруг своей оси. Почему же тогда мы не видим ее с разных сторон, почему существует некая загадочная «обратная сторона», которую мы никогда не видим?

Оказывается, время обращения Луны вокруг своей оси равно времени ее обращения вокруг Земли. — 27,3 суток. Поэтому Луна всегда повернута к Земле одной своей стороной.

Но в ее «обратной» стороне давно уже нет никаких загадок. Ее сфотографировали исследовательские аппараты еще в 1959 году. Была подготовлена карта поверхности, атлас Луны и даже глобус Луны.

Обратная сторона несколько отличается по рельефу от той, которую мы видим: на ней меньше «морей» и больше гор.

Изучение Луны

Луна, как самый близкий к Земле космический объект, конечно, первой попала в объектив исследователей космоса.

Сначала люди просто наблюдали за ее внешним видом, движением, фазами.

С изобретением телескопа (в 1609 году) стало возможным более подробное изучение лунной поверхности, исследование гор и кратеров на ней. Их фиксировали, им давали имена.

С середины 19 века Луну уже активно фотографировали и пристально изучали фотографии — но и тогда это было всего лишь внешнее исследование.

Только после того, как на Луну был запущен космический аппарат (это случилось в 1959 году), стало возможным приобретение действительно важных данных о ней.

Были получены образцы лунного грунта, исследована атмосфера Луны, найдена даже вода — правда, только в состоянии льда.

На сегодняшний день Луна — единственное небесное тело кроме Земли, на котором побывал человек. Первым стал американский астронавт Нил Армстронг, он высадился на Луну 20 июля 1969 года. Всего на поверхность Луны ступала нога 12 землян.

Есть ли жизнь на Луне?

Теперь, когда Луна может считаться уже достаточно хорошо изученным объектом, ученые уверены: жизни — в той форме, в которой она есть на Земле, — на Луне быть не может. Слишком разреженная там атмосфера, слишком велики перепады температур — в таких условиях живые организмы не могут существовать.

Как Луна влияет на Землю?

На протяжении тысячелетий Луна представлялась таинственным, грозным и непонятным объектом, с ее влиянием связывали самые разные явления на Земле.

В настоящий момент большинство из этих теорий развенчаны. Но некоторые получили подтверждение.

В частности, приливы и отливы на водных объектах Земли объясняются именно воздействием гравитационных сил Луны. Причем подъем и опускание воды сильнее в той части, к которой Луна в настоящий момент находится ближе.

С влиянием Луны связывают и замедление вращения Земли: каждые сто лет увеличивается продолжительность дня на нашей планете (не намного, на 2,3 миллисекунды, но все же).

Интересные факты о Луне

1. Мы видим Луну белой, но на самом деле ее поверхность темно-серая, почти черная. Светлой она кажется из-за отраженного света Солнца
2. Человек — не первое живое существо, приблизившееся к Луне: степные черепашки, мухи, жуки и различные растения присутствовали на борту советского космического корабля «Зонд-5», облетевшего Луну 15 сентября 1968 года.
3. На картах Луны можно увидеть лица людей — это схематично нарисованы портреты тех, чьим именем названы моря, горы и другие объекты на поверхности.
4. Сила притяжения на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле: на лунной поверхности было бы очень весело прыгать, а поднимать тяжести значительно легче.
5. Из-за отсутствия атмосферы на Луне не бывает сумерек и рассветов: день и ночь сменяются мгновенно.
6. На Луне бывают «лунотрясения». Но не такие сильные, как на Земле.

Вам может быть интересно:

Ребенок всерьез заинтересовался космической тематикой? Больше увлекательных фактов для детей о космосе и планетах солнечной системы вы найдете в других наших статьях.

Курсы по физике для детей 7-14 лет

Обучаем физике и естественным наукам в увлекательном игровом формате.
Короткие курсы адаптированы для восприятия и удовольствия детей

узнать подробнее

Интересные факты о луне для детей ✅ Блог IQsha.ru

Луна — пока что единственное небесное тело, на котором побывал человек, о ней мы знаем очень многое. И ещё больше нам предстоит узнать! Мы подготовили для вас несколько удивительных фактов о Луне, которые будут интересны и малышам, и детям постарше.   

Луна — спутник Земли

На протяжении всей истории люди изучают окружающий мир. И если какие-то предметы нам легко доступны для изучения, то за другими мы можем только наблюдать издалека. Солнце и Луна — именно такие далёкие объекты. С рождения мы живём под их светом, сочиняем и слушаем истории, мифы и сказки про небесные светила.

В этой статье мы рассмотрим интересные факты о Луне для детей и поговорим о главном естественном спутнике нашей планеты. 

Спутник, со-путник — товарищ в пути, тот, кто бок о бок сопровождает всю дорогу. В 1957 году советские учёные смогли запустить на орбиту первый в мире искусственный спутник, созданный руками человека. Сейчас вокруг Земли вращается около 7 тысяч искусственных спутников, только часть из них — чуть меньше 1500 — действующие летательные аппараты, которые выполняют полезные функции. Они наблюдают за за Землёй и другими космическими объектами, поддерживают связь, помогают ориентироваться на местности и даже спасать людей. Также благодаря работе спутников составляются прогнозы погоды.

А какие особенности есть у естественного спутника Земли и что происходит в космосе? Об этом расскажет Айкьюша в увлекательных космических заданиях.

Как Луна влияет на Землю?

Одно из самых серьёзных свойств ночного светила — его влияние на земные приливы и отливы на Земле. У Луны есть своя гравитация, то есть способность притягивать к себе объекты. Притянуться друг к другу полностью Земля и её спутник не могут из-за центростремительных и центробежных сил, которые связаны с вращением Луны вокруг нашей планеты. Однако Луна может влиять на часть процессов на поверхности Земли, а именно на воду, притягивая её к себе. Поэтому та сторона, к которой Луна ближе, всегда будет с высоким уровнем воды, потому в этой части планеты будет наблюдаться прилив. А противоположная от Луны сторона будет с отливом, то есть с минимальным уровнем воды. Особенно это хорошо заметно на берегах крупных водоёмов: морей и океанов. Все прибрежные народы издревле знали об особенностях приливов и отливов и строили свои маршруты, исходя из положения Луны на небосводе, ведь от этого зависела их безопасность!

Кроме приливов и отливов естественный спутник играет роль щита, принимая на себя часть астероидов, прилетающих в сторону нашей планеты. Врезаясь в Луну, они не ударяются о поверхность Земли. А ведь  столкновение с астероидами — серьёзная и опасная ситуация!

Узнайте больше о звёздах и планетах, кометах и астероидах в нашем упражнении “Солнечная система”.

Как появилась Луна — объяснение для детей

Существует несколько предположений о возникновении ночного светила. Многие учёные до сих пор спорят, что же произошло на самом деле. 

Основная гипотеза гласит, что Луна — это бывший астероид, который, попав в область притяжения Земли, не смог пролететь мимо и стал спутником планеты. Другая идея утверждает, что за миллионы лет скопление пыли превратилось в твёрдое тело. Самая популярная теория рассказывает о столкновении Земли с другой молодой планетой под названием Тейя. Под действием космических сил они сблизились, и в результате сформировалось новое небесное тело.

А ещё после исследований лунного грунта Луны учёные пришли к неожиданному выводу: Луна старше Земли! Эти необычные данные позволили выдвинуть ещё одну теорию: наш спутник — бывшая планета Фаэтон, которая располагалась между Марсом и Юпитером

В общем, в науке о возникновении Луны больше загадок, чем ответов на вопросы.

Размер и форма Луны

С поверхности Земли мы можем наблюдать разные формы нашего естественного спутника. Но это лишь эффект от расположения трёх объектов: Солнца, Земли и Луны. По форме Луна почти круглая, поэтому правильно будет говорить, что это шар со средним радиусом 1737 км. Для сравнения, радиус нашей планеты — 6371 км, то есть почти в 4 раза больше.

Как ребёнку наглядно объяснить разницу в размерах между Землёй и Луной? Используйте баскетбольный и теннисный мячи! Стандартный размер мяча для игры в баскетбол — 24 см, а для тенниса — 6,7 см. Отличие между ними — в 3,6 раза — почти такое же, как между нашей планетой и её естественным спутником.

Таким образом можно оценить и расстояние между Землёй и Луной. Оно составляет 30 земных диаметров, в наглядном примере — 30 мячей для баскетбола, то есть около 7 м. Если разместить баскетбольный и теннисный мячи на расстоянии 7,2 м, то получится оценить разницу в размерах нашей планеты и Луны, а также среднее расстояние между ними.

Почему Луна не отдаляется от Земли?

Между нашей планетой и Луной действуют разные силы, которые словно держат ночное светило на невидимом поводке. Эти силы находятся в таком балансе, что Луна не убегает от Земли, но и не падает на неё.

Однако учёные выдвигают разные теории относительно будущего Земли и её естественного спутника. Сейчас установлено, что каждый год Луна удаляется от нас на почти 4 см. Что же будет дальше? Одни исследователи приходят к мнению, что Луна совсем “убежит” от нас. Другие специалисты, наоборот, предрекают сближение после некоторого отдаления. Причём сближение это будет носить характер катастрофы: произойдёт столкновение, которое изменит нашу планету. Какой именно сценарий осуществится, сложно предугадать, да и нет особого смысла: космические измерения в таких вопросах происходят миллиарды лет. 

Расстояние от нас до Луны

Луна вращается вокруг Земли не совсем по кругу. Её путь похож на эллипс, при этом наша планета не находится в центре этого эллипса. Получается, что есть две точки: максимально близкое (перигей, от 356 410 километров) и максимально далёкое (апогей, до 406 700 километров) расстояние. В перигее лунный диск нам кажется особенно большим. Момент наибольшего сближения иногда совпадает с полнолунием или новолунием, тогда можно услышать термин “суперлуние”.

Почему Луна всегда видна только с одной стороны?

Факт: с Земли мы видим только одну сторону Луны. Почему так происходит? В космосе действуют разные силы, поэтому можно объяснить дошкольнику, что Луна смотрит на Землю одной стороной именно из-за этого. Уже изучены примеры, когда оба объекта вращаются вокруг своих осей независимо друг от друга. Вероятно, это следующая стадия “отношений” нашей планеты и спутника. Пока же с Земли мы наблюдаем одну сторону Луны, в то время как с ночного светила наша планета видна разными сторонами. Можно сказать, что спутник под воздействием космических сил словно примагничен видимой стороной к Земле.

Другое объяснение подойдёт детям постарше: скорость вращения Луны вокруг своей оси совпадает со скоростью вращения вокруг Земли. Поэтому к нашей планете всегда повёрнута одна и та же сторона. Проверьте знания юных астрономов в весёлых викторинах на тему космоса: “Космическая грамота, или что надо знать начинающему космонавту”, “Космические испытания”, “Мир глазами астронома”.

Есть ли на Луне атмосфера?

Жизнь на Земле в привычном для нас виде невозможна без атмосферы. Газы, окружающие нашу планету, спасают её от неблагоприятных воздействий извне, а также дают возможность живым организмам дышать и передвигаться.

Люди, мечтавшие о путешествиях на Луну, не смогли бы находиться там без специальных скафандров и запасов кислорода. Лунная поверхность содержит слишком мало газов, а притяжение Луны небольшое, чтобы их удерживать. Потому те газы, которые всё же присутствуют, не подходят для дыхания.

Кстати, из-за отсутствия атмосферы на Луне наблюдается резкая смена температур в течение суток: она колеблется от -150 до +130. Без скафандра находиться на Луне невозможно.

Климат и времена года на Луне

Из-за того, что у Луны нет полноценной атмосферы, нет и изменения климата. Также из-за отсутствия наклона оси к Солнцу нет и времён года. У Земли есть такой наклон, поэтому разные полушария в течение года по-разному получают тепло от нашей главной звезды. На Луне же все состояния стабильны, меняется лишь температура (происходит охлаждение к полюсам).

Лунные горы

Наблюдая за Луной даже невооружённым глазом, мы видим, что её поверхность не гладкая, а имеет тёмные пятна и возвышения. Тёмные пятна раньше ошибочно считали морями, сейчас учёные знают, что это не привычные нам водоёмы, а большие равнины с горами по краям. Считается, что такой рельеф возник из-за ударов о поверхность Луны огромных астероидов и метеоритов. Другая часть лунных гор, по предположениям исследователей, имеет вулканическое происхождение из-за прогрева недр Луны и движения частей её поверхности. 

Одни лунные горы получили названия, похожие с земными: Альпы, Апеннины, Карпаты, Кавказ. Другие названы в честь известных землян: Архимед, Агрикола, Пик Усова и т. д.

Самая высокая лунная гора — Пик Гюйгенса, находится на южном берегу Моря Дождей, в горах Апеннины. Высота этого пика – 5,5 км, при этом лунные горы — не самые высокие точки Луны. Высочайшая точка находится около кратера Энгельгардт, который расположен на обратной стороне нашего спутника.

Откуда взялись лунные кратеры?

Лунные кратеры — это углубления, похожие на чашу с широким плоским дном, с валами и цепочками гор по краям. Учёные провели множество наблюдений, исследований и опытов и пришли к выводу, что большинство лунных кратеров образовались после ударов метеоритов и астероидов.

Кратеры Луны имеют разные названия, связанные с именами учёных, астрономов, космонавтов: Пастер, Белькович, Гагарин и др. Те кратеры, которые свыше 200 км в диаметре, иногда называют бассейнами. На полюсах также есть “кратеры вечной тьмы”: их глубина и расположение таковы, что солнечный свет никогда не доходит до дна.

Почему говорят, что на Луне есть моря и океаны?

Такие названия лунным объектам, похожим на земные моря и океаны, дали древние учёные. Они считали, что на Луне, как и на Земле, есть такие огромные водоёмы. Со временем оказалось, что никаких бассейнов с водой на Луне нет, но такие обозначения решили оставить. Теперь мы можем слышать красивые и непривычные названия: Океан Бурь (самое большое море на Луне, видимое невооружённым глазом в левой части лунного диска), Море Изобилия, Озеро Весны, Залив Радуги, Болото Эпидемий и т.д. 

Так откуда взялись эти водоёмы без воды? Оказалось, что лунные моря появились после извержений вулканов, которые состоят из тёмных базальтовых отложений.

Есть ли на Луне вода?

Учёные поняли, что привычных для землян водоёмов на Луне нет. Но вопрос наличия воды в любых её проявлениях продолжает волновать всех интересующихся космосом людей: как специалистов, так и любителей. Ведь при наличии этой важной жидкости можно говорить о возможности существования жизни на Луне, в том числе, и о создании лунных станций для проведения исследований! Сейчас данные с нашего спутника мы получаем с помощью летательных аппаратов, а если на Луне постоянно буду работать учёные, это позволит сделать существенный рывок в развитии астрономии.

Результаты последних данных, полученных с лунной поверхности, определили наличие пара и льда, оказавшихся там после столкновения с кометами. Комета несёт с собой большое количество газа и льда, которые после удара какое-то время находятся на поверхности нашего спутника.

Важность наличия воды на Луне нельзя преуменьшать, поэтому учёные до сих пор проводят исследования по этому вопросу.

Что находится под поверхностью Луны?

Пустота? База пришельцев? Залежи полезных ископаемых? Этот вопрос также беспокоит учёных. Если разговоры о полой Луне и наличии инопланетян сейчас относятся больше к фантастике, чем к настоящей науке, то исследования для поиска полезных ископаемых носят исключительно прикладной характер. Научные сотрудники пытаются определить, можно ли транспортировать с Луны на Землю драгоценные материалы и вещества, способные стать топливом. Как оказалось, наружная поверхность естественного спутника состоит из четырёх разных слоёв, под которыми находится жидкая мантия. Каков состав этой мантии и как доставлять нужные для человечества металлы и минералы — важные вопросы современных космических исследований.

Фазы Луны

На небе мы можем наблюдать разный вид ночного светила в зависимости от расположения трёх объектов: Луны, Солнца и Земли. Если с Земли мы видим полностью освещённый лунный диск, то такой вид называют полнолунием. Если с Земли Луна не освещается Солнцем, то это новолуние. Две средние степени освещённости получили название первой и последней четверти.

Четыре основных вида освещённости Луны называют лунными фазами. Они имеют строгую последовательность: новая Луна, новолуние, происходит при полном затемнении Землёй солнечных лучей. Затем происходит движение, при котором Луна начинает расти, то есть освещённая часть лунного диска увеличивается. Тогда мы видим острый месяц. Когда Луна освещена наполовину (видна правая половина диска), наступает фаза первой четверти, Луна продолжает расти до полнолуния. В это время мы видим весь круг освещённой Луны. После этого начинается обратный процесс: освещённая часть сокращается. Когда светлой остаётся только левая половина, наступает фаза последней или четвёртой четверти. Лунный диск виден всё меньше и меньше, вновь приходит фаза новолуния — на небе снова тёмный диск Луны.

Лунные затмения

До четырёх раз в год Солнце, Земля и Луна выстраиваются таким образом, что максимально концентрированная тень от Земли полностью закрывает лунный диск (обычно Земля находится в полутени). Тогда наступает лунное затмение. Оно может происходить несколько раз за год, но бывают годы, в которых лунных затмений не происходит вовсе. Это событие на небе можно наблюдать иногда только с определённой части планеты. Например, 16 мая 2022 года полное лунное затмение длилось полтора часа, а видели его из Северной и Южной Америки, Африки и некоторых стран Европы.

В древности люди опасались лунных затмений, приписывали им страшные последствия, а событиям, происходящим в дни до и после этого природного события, придавали особый смысл.

Что находится на «обратной стороне Луны»?

Долгое время человечество решало головоломку — что находится на тёмной стороне Луны? Самое яркое предположение, о наличии инопланетной базы, было опровергнуто в середине ХХ века после успешной миссии советского аппарата “Луна-3”. Его фотокамера смогла сделать и передать на Землю фотосъёмку поверхности невидимой в телескоп лунной части. Были установлены интересные факты: на обратной сторона Луны гораздо меньше количество кратеров, при этом пики гор там достигают огромных высот, порядка 6 километров! Также были обнаружены два новых “моря” — Море Мечты и Море Москвы. На дальней стороне Луны учёные увидели очень большой кратер диаметром чуть менее 600 км, который позже получил имя Герцшпрунг. 

Изучение обратной стороны Луны продолжаются по сей день, в данный момент там работает китайская станция. Однако лучше познакомиться с невидимой нам лунной стороной пока довольно сложно. Низкий уровень радиосвязи не позволяет оперативно и качественно передавать данные, а бОльшую часть полученной информации не публикуют в широком доступе, почти вся она засекречена. Тем не менее, созданный в 1960 году глобус Луны продолжают обновлять. Остаётся надеяться, что современные технологии позволят продвинуться в изучении нашего естественного спутника.

Исследования Луны

До конца пятидесятых годов XX века единственным способом исследования Луны было наблюдение. Особая заслуга в этом принадлежит великому учёному Галилею, в начале ХVII века создавшему телескоп. С того момента знания о космосе существенно расширились, но человечество желало всё больше информации и придумывало разные способы её добычи. В ХХ веке случилось новое открытие космоса для человечества. Сейчас космические специалисты разрабатывают и проводят запуски специальных аппаратов, задача которых — приближение к грунту Луны и передача с неё данных. В 1959 году советская станция “Луна-2” столкнулась с поверхностью нашего спутника у Моря Дождей. В результате удара образовался кратер, а сам процесс прилунения был виден с земных телескопов в виде большого облака пыли.

Американская программа “Аполлон” делала несколько запусков и полётов к Луне, а 10 астронавтов высаживались на её поверхность и успешно возвращались назад. Эта работа позволила провести более качественную фотосъёмку, а также собрать килограммы грунта для дальнейших исследований уже на Земле.

Аппараты, самоходно передвигающиеся по поверхности Земли, “луноходы”, также проводят работы по удалённому исследованию. Иногда бывают неудачи: случается, что луноходы теряют связь с Землёй, и на этом их дальнейшая судьба неизвестна.

В настоящее время есть предположение, что отправлять человека на Луну — слишком дорогое мероприятие. Но при этом многие страны вынашивают планы по созданию лунных космических станций. Возможно, человечество будет готово к организации даже постоянных полётов на Луну, но пока достоверной и полной информации об этом мало.

Есть ли жизнь на Луне?

Современные научные исследования отвечают на этот вопрос отрицательно. Достоверных данных о “лунатиках” в общедоступных источниках нет. При этом существует огромная часть сомнительных и засекреченных материалов, из которых люди делают выводы о возможном межпланетном разуме на Луне или хотя бы о следах его былого присутствия.

В своих произведениях писатели-фантасты часто размышляют о жизни на Луне. Причём не только о следах внеземных цивилизаций, но и о возможном создании астрономической станции и переселении людей на естественный спутник. Пока нам остаётся лишь наблюдать за результатами исследований, например, по выращиванию хлопка в биоконтейнерах, проведённого китайскими специалистами.

Интересные факты о Луне

1. Современное слово “Луна” происходит от древнеславянского слова, которое переводится как “Светлая”.

2. Луна легче Земли в 81 раз, а по объёму занимает около 2% от нашей планеты.

3. Для того чтобы Луна ночью светила как Солнце, днём необходимо примерно 300 000 Лун, причем более 200 000 из них должны быть в фазе полнолуний.

4. Экипаж “Аполлон-14” взял с собой на орбиту Луны семена деревьев, более 400 из них после космического путешествия растут теперь на Земле.

5. На поверхности Луны происходят “лунотрясения”.

6. Смартфоны, которыми мы пользуемся, более мощные, чем компьютеры, участвовавшие в высадке людей на естественный спутник.

7. Самый большой кратер Солнечной системы, Эйткен, находится на Луне. Его диаметр составляет около 2000 километров.

8. Из-за отсутствия атмосферы день и ночь на Луне сменяются мгновенно.

9. Предприимчивые компании продают сертификаты на участки лунной поверхности. Такие документы не являются юридически настоящими, это просто сувенир.

10. У Земли могут быть и другие естественный спутники, например, астероид Круитни. Но все они не так долго вращаются вокруг нашей планеты.

Анастасия Барышникова,
социальный педагог-психолог, арт-терапевт, эксперт домашнего и онлайн-обучения

Луна это планета или спутник Земли факты и доказательства

Луна является единственным естественным спутником на орбите Земли и наиболее изученным внеземным телом. Она уникальна во многом: своей яркостью на небосводе, приливным воздействием на нашу планету, малоизученной обратной стороной и возможностью колонизации ее поверхности. В этой статье мы подробно опишем и расскажем много интересных фактов про ближайшую соседку нашей планеты.

наша соседка

Почему же её называют спутником Земли?

Определение понятия спутник гласит, что это естественный или искусственный объект, который в космическом пространстве движется по определенной орбите вокруг другого объекта под действием гравитационных сил.

То, что Луна – спутник Земли, было еще доказано древними греками. Известные античные астрономы и физики, такие как Аристарх, Гиппарх, Архимед рассчитали размер самого яркого объекта на ночном небе. Смоги вычислить его орбиту и расстояние до нашей планеты. Изобретение телескопа, а в дальнейшем и космических аппаратов помогло убедиться в правильности суждений и расчетов древнегреческих исследователей.

Кроме обращения вокруг нашей планеты, Луна имеет непосредственное влияние на воды мирового океана. Такое явление называется приливным взаимодействием, и оно еще раз подтверждает тот факт, что Луна – естественный спутник Земли.

История исследований

За движениями Луны на
небе наблюдали еще астрономы Древнего Мира. Во 2 веке до нашей эры уже были
рассчитаны её размер и расстояние до Земли. Средневековые исследователи при
помощи телескопа смогли выделить отдельные участки рельефа и составить первую
лунную карту. В 19 веке появились первые снимки лунной поверхности, из которых
был составлен фотографический атлас.

Изобретение космических аппаратов помогло расширить знания о Луне. Начиная с 1958 года, советские и американские исследователи запустили к ней несколько десятков автоматических и пилотируемых аппаратов, искусственных спутников и луноходов, что получило свое название в истории, известное как Лунная гонка. Одним из важнейших событий в истории человеческой цивилизации стала высадка на её поверхность первых людей – американских астронавтов Нила Армстронга и Базза Олдрина. Произошло это 20 июля 1969 года. Еще пять высадок на Луну произошли в период с ноября 1969 по декабрь 1972 года.

Нил Армстронг

В настоящее время Луна исследуется американскими и китайскими станциями на окололунной орбите, а также китайским луноходом, спустившимся на поверхность обратной стороны спутника Земли.

Характеристики

Основные физические
параметры:

• Масса – 7,35 * 10²² кг.
• Средний диаметр – 3,5 тыс. км.
• Площадь поверхности – 3,79*10⁷ кв.
  км.
• Среднее значение плотности – 3,35 г/ куб.
  см.
• Ускорение свободного падения вблизи
  экватора – 1,62 м/с².

Луна имеет типичное строение для твердотельных объектов Солнечной системы: кора, мантия и ядро. Ее поверхность  представлена реголитом – смесью, состоящей их пылевых частиц различного диаметра и обломков лунных пород, минералов и метеоритов. Толщина лунного грунта составляет от пары сантиметров до нескольких десятков метров. Далее на глубину 50 км залегает кора, содержащая высокий процент железа, алюминий и кремния. Мантия, имеющая трехслойное строение, представлена различными видами силикатов. Под ней располагается железоникелевое ядро, занимающее 20% всей массы спутника Земли.

Атмосфера у Луны
практически отсутствует.  В ней имеются
лишь остаточные следы водорода и некоторых инертных газов. За счет крайней
разрежённости газовой оболочки поверхность спутника постоянно подвергается
резким перепадам температур: от + 117° С днем до -173° С ночью.

Орбита

Средний радиус орбиты
Луны составляет 1,73 тыс. км. Двигаясь со скоростью 1,023 км/с, спутник
совершает полный оборот вокруг Земли за 27 дней и 7 часов. Этот период
называется сидерическим или лунным месяцем. Орбитальный путь имеет
эллипсовидную форму (эксцентриситет – 0,055), а сама траектория движения земного
спутника напоминает раскручивающуюся спираль. Угол наклона оси к плоскости
орбиты колеблется от 4, 5° до 5°. 

Влияние

Луна и Земля оказывают
друг на друга сильное гравитационное влияние. Изменения, порождаемые
гравитацией спутника в мировом океане, называются приливными силами. В
зависимости от взаиморасположения Земли и ее спутника меняется высота уровня
моря, что называется приливом и отливом. Максимум амплитуды приливных волн
наблюдается в канадском заливе Фанди, где они достигают высоты в 18 метров.

Будущее

Луна – один из основных
претендентов на основание человеческой колонии. Ее рассматривают в качестве
перевалочной базы на пути от Земли к другим космическим объектам. С ее
поверхности из-за слабой силы притяжения и разряженной атмосферы гораздо проще
стартовать межпланетным кораблям, а в подповерхностных слоях есть большие
залежи полезных ископаемых, рассматриваемых как топливный ресурс. Роскосмос
планирует запустить миссию по освоению лунной поверхности в период с 2021 по
2040 годы.

Отдаленное будущее Луны как спутника нашей планеты не так радужно. За счет приливного ускорения она ежегодно удаляется от Земли на 0,38 см.  Это замедляет вращение голубой планеты, удлиняя сутки на ней.  Однако, после постепенного и длительного процесса удаления, спутник начнет достаточно быстро возвращаться обратно, сблизившись с Землей на минимально возможное расстояние в 12 тыс. км. Гравитационные силы разорвут его на мельчайшие фрагменты, которые образуют вокруг Земли целую кольцевую систему, схожую с кольцами других планет Солнечной системы.

Интересные факты про
Луну

• С Земли можно увидеть лишь одну сторону поверхности Луны, а точнее только 59% . Это связано с взаимным гравитационным влиянием планеты и ее спутника. Однако обратную сторону Луны нельзя считать темной – она получает столько же света, сколько и обращенная к землянам часть. Рельеф обратной стороны более испещрен кратерами, а лунных морей на ней всего два.
• По мнению ученых, Луна когда-то была частью Земли. Отколоться фрагменту планеты, сформировавшему спутник, помогло столкновение с крупным космическим объектом – протопланетой Тейей. Произошло это около  4,6 млрд. лет назад – на заре формирования планет Солнечной системы. Таким образом, Луне почти столько же лет, сколько и Земле.
• Необычным подарком может стать покупка целого акра на спутнике Земли. Продажей сертификатов о владении лунным участком занимается Лунное посольство, организованное предприимчивым американцем Деннисом Хоупом в 1980 году. Кроме сертификата, счастливые обладатели 40 лунных соток могут получить лунный паспорт, карту и свидетельство о собственности. Естественно, все эти документы не имеют никакой юридической силы и являются лишь сувениром.
• 3 января 2019 года на обратной стороне спутника Земли впервые высадился подвижный луноход, принадлежащий  Китайскому национальному космическому управлению.
• Одной из уникальных особенностью лунного рельефа считаются моря, покрытые вулканическим базальтом. Всего на видимой стороне Луны насчитывается 1 океан, 20 морей, 11 заливов, 18 озер и 3 болота. Также на спутнике есть горы, названные в честь схожих горных образований на Земле.

Луна и Земля

Оставить комментарий

Луну называют спутником Земли. С не меньшим правом Землю с Луной можно назвать двойной планетой. Действительно, соотношение размеров и масс между ними совсем иные, чем у спутников других планет. Диаметр Луны лишь в 3,6 раза меньше диаметра Земли, а масса — в 81 раз меньше, в то время как самый большой спутник Юпитера по диаметру в 28 раз, а по массе в 12 тысяч раз меньше своей планеты. Еще больше контраст у других спутников планет. Это наводит на мысль том, что и происхождение Луны иное, чем спутников Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Чем же объяснить, что Луна всегда видна с Земли только с одной стороны?

Иногда приходится слышать мнение, что поскольку с Земли не видна обратная сторона Луны, то отсюда следует, что Лун не вращается вокруг оси. При этом приводят такой пример: представим себе два шара, насаженные на концах, соединяющего их стержня, на подобие гимнастической штанги. Понятно, что как бы мы ни двигали или ни поворачивали такую штангу, оба шара не будут иметь вращения друг относительно друга. Тем не менее при вращении штанги вокруг центра тяжести всей системы каждый из шаров вращается относительно внешнего пространства. Поэтому такая модель не может жить доказательством отсутствия осевого вращения Луны.

Приведем другой, быть может, более наглядный пример, представив себе вальсирующую пару. Каждый из партнеров все время обращен лицом к другому, но по отношению к зрителям, стоящим вдоль стен зала, вальсирующая пара вращается, вследствие чего зрители видят каждого из танцоров последовательно со всех сторон.

В механике различают два рода движений тел: поступательное, при котором каждое направление все время остается параллельными некоторому исходному, и вращательное, которое постоянно меняет, свою ориентировку относительно внешнего пространства. Центробежная сила, вызываемая поступательным движением по кривой траектории, одинакова по величине и направлению для всех точек тела. Иное дело при вращательном движении: эта сила различна в каждой точке в зависимости ее положения относительно оси вращения. Вот почему чувствительными приборами можно обнаружить вращение Земли (например, при помощи известного опыта с маятником Фуко), между тем как поступательное движение нашей планеты не может быть замечено без наблюдения внешних тел. Вращение планет вызывает сплющивание (в направлении оси вращения), что заметно у тех из них, которые обладают достаточно быстрой скоростью движения.

Если бы Луна не вращалась вокруг оси, то она всегда была бы обращена одной стороной не к Земле, а к неподвижным звездам. И совершала бы по отношению к Солнцу один оборот в течение года, так что смена дня и ночи на ней происходила бы не с месячным, а с годичным периодом.

Вращение Луны вокруг оси совершается строго с тем же периодом, с которым она обращается вокруг Земли, равным 27,32 суток. Конечно, такое совпадение двух по существу разных периодов не случайно и причина этого хорошо известна. Однако нужно отметить, что вращение Луны вокруг оси происходит по инерции и вполне равномерно. Движение же ее вокруг Земли совершается под влиянием земного тяготения по эллипсу неравномерно: быстрее близ перигея и медленнее вблизи апогея, при удалении от Земли. Поэтому Луна в своем движении по орбите то забегает вперед, то отстает. Эта неравномерность движения, сочетаясь с равномерным осевым вращением, вызывает явления известные еще древним астрономам. Состоит оно в том, что мы видим лунный шар слегка поворачивающимся то вправо, то влево. Эти небольшие покачивания нашего спутника называются либрацией по долготе и достигают 7,9 градуса в каждую сторону.

Ось вращения Луны наклонена к перпендикуляру: плоскости лунной орбиты под углом в 6 градусов 40 минут. Это в свою очередь вызывает либрацию по широте до 6,8 градусов. К этой «оптической» либрации прибавляется еще так называемая «параллактическая», достигающая 1 градуса и возникающая оттого, что Луну можно наблюдать из разных точек земного шара. Благодаря этим разным либрациям мы можем обозревать ее не сразу, а по мере изменения фазы либрации до 59 процентов всей поверхности спутника. Однако находящиеся у лунных краев образования и в особенности те, которые открываются нам в результате либрации, видны плохо и в сильном искажении. Так, например, море Смита на западном краю Луны бывает видно узкой темной полоской, не позволяющей распознать действительную его форму. Все кольцевые горы и кратеры, имеющие в действительности довольно правильную круглую форму, у краев Луны представляются сильно сжатыми овалами. Остальные 41 процент лунной поверхности навсегда скрыты от Земли…

Автор: Г. Анненкова.

P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что рано или поздно, но человечество вполне вероятно сможет колонизировать Луну, и тогда лунные кратеры осияют современные рекламные мониторы, рекламирующие, например, тур-поездки на разные планеты нашей солнечной системы, а то и в другие галактики. Но пока все это звучит как научная фантастика.

Луна. Особенности, строение, как появилась, фазы, затмения

Луна — это единственный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине спутник в Солнечной системе. Луна является первым и пока единственным внеземным объектом, на котором побывал человек. Полный оборот вокруг Земли Луна совершает за 27 суток 7 часов 43 минуты.

Американский астронавт X. Шмитт у лунной скалы. Справа — лунный автомобиль, на котором астронавты экспедиции «Аполлон-17» передвигались по поверхности спутника. Декабрь 1972 г.

Откуда она взялась?

Луна на небе воспринимается нами как нечто привычное и обыденное, а между тем этот космический объект таит в себе массу загадок. Главная тайна спутника Земли — его происхождение.

До того как первые космические аппараты достигли спутника нашей планеты, у исследователей имелись три основные гипотезы возникновения Луны. Первую ученые в шутку называли «дочерней». Ее выдвинул английский астроном и математик Джордж Дарвин (1845-1912), сын автора теории эволюции видов Чарльза Дарвина. Он считал, что Луна — это кусочек Земли, который отделился от нее в те времена, когда она еще вращалась с очень высокой скоростью. Причина отделения — мощная центробежная сила, возникшая в результате стремительного вращения. Этот кусочек остался в пределах притяжения Земли и со временем приобрел круглую форму. Какой же из районов нашей планеты потерял часть себя? Джордж Дарвин считал, что Луна оторвалась из того места, где впоследствии возник Тихий океан.

Спутник Земли в полнолуние

Вторую теорию остроумные астрономы называют «супружеской». Она заключается в том, что Луна — это самостоятельная планета, образовавшаяся в Солнечной системе. Получилось так, что ее орбита пересеклась с земной, и Земля, как более тяжелая, притянула ее к себе и оставила вращаться вокруг себя.

Третья теория, «сестринская», гласит, что Земля и ее спутник образовались одновременно, из одного пылевого облака. Луна стала спутником из-за меньшей массы.

После того как лунные экспедиции доставили на Землю образцы грунта, астрономы затаили дыхание: какая же из теорий окажется верной? Результаты оказались обескураживающими: ни одна из теорий полностью не объясняла полученные данные. И тогда была выдвинута гипотеза гигантского столкновения. Ее авторы предположили, что Луна образовалась в результате столкновения с Землей планеты большего размера (ее назвали Тейя). Удар произошел по касательной, в итоге на околоземную орбиту была выброшена часть вещества Земли и Тейи. Из них постепенно сформировалась Луна.

В настоящее время самой правдоподобной считается последняя теория, но и у нее есть противники. Возможно, впоследствии появятся новые гипотезы, а может, мы никогда точно не узнаем, откуда же у нашей планеты появился спутник.

Особенности лунного рельефа

Луна вчетверо меньше Земли, а ее масса в 80 раз меньше. Ее диаметр чуть больше четверти земного — 3476 км. Среднее расстояние Луны от Земли — 384 400 км.

Луна состоит из коры, верхней мантии, средней мантии, нижней мантии (астеносферы) и ядра. Причем атмосфера на ней практически отсутствует. Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью.

Вещество, из которого состоит Луна, очень похоже по составу и плотности на вещество, составляющее мантию Земли. Отсюда и гипотеза гигантского столкновения. Именно при таком развитии событий наиболее вероятно наличие на Луне элементов из среднего слоя Земли.

Впервые астрономы увидели обратную сторону Луны в 1959 году — на фотографиях, сделанных искусственным спутником.

На Луне нет атмосферы, поэтому существуют огромные перепады температуры. Днем поверхность нагревается до 117 °C, ночью остывает до -169 °C. Вода на Луне не обнаружена, хотя есть предположение, что на дне самых глубоких кратеров могут быть остатки льда. Жизнь здесь невозможна из-за крайне неблагоприятных условий.

Самый большой кратер называется Герцшпрунг. Он находится на обратной стороне Луны

Каменистая поверхность Луны покрыта кратерами — это следы столкновений нашего космического спутника с кометами, астероидами и метеоритами. Всего же на Луне их великое множество — миллионы. Неудивительно: на Луне нет атмосферы, в которой сгорала бы большая часть небесных тел, как это происходит на Земле. Есть кратеры микроскопических размеров, их обнаруживают даже на камнях, доставленных астронавтами на Землю, а есть огромные. Крупнейшие из них называют бассейнами. Самый большой из лунных кратеров — Герцшпрунг — с Земли не увидишь: он находится на обратной стороне Луны. Его диаметр 591 километр, а это лишь немногим меньше, чем расстояние от Москвы до Санкт-Петербурга. Но размеры подавляющего количества кратеров куда меньше: от одного до пяти метров.

Как все планеты и их спутники, Луна светит отраженным солнечным светом. Обычно видна та ее часть, которую освещает Солнце. Исключение составляют периоды вблизи новолуния, когда отраженный от Земли свет слабо освещает и темную сторону Луны.

Луна и Солнце при огромной разнице в размерах с Земли выглядят одинаковыми. Так происходит благодаря удивительному совпадению: Луна в 400 раз меньше Солнца, но зато находится в 400 раз ближе к Земле

В 1835 году одна из нью-йоркских газет запустила «утку». Была опубликована статья с сообщением «известного астронома», который писал, что сконструировал мощнейший телескоп и увидел на Луне единорогов и крылатых гуманоидов. Читатели поверили!

Фазы Луны

Почему мы не всегда видим Луну полной? Спутник Земли предстает нам в виде серпа или полукруга из-за нюансов солнечного освещения. В новолуние Луна не видна, потому что находится прямо между Солнцем и Землей. Собственного света у нее нет, а солнечный в это время попадает только на другую ее сторону. Когда Луна немного сдвигается, освещается ее видимый нам край, и мы наблюдаем молодой месяц. Постепенно, по мере движения, видимая освещенная часть увеличивается. Когда Луна находится на прямой Луна — Земля — Солнце, мы видим полностью ее освещенную сторону, и наступает полнолуние. Далее все идет в обратном порядке: во второй половине своей орбиты Луна убывает.

Луна вращается вокруг Земли. При разных положениях относительно друг друга Солнца, Земли и Луны мы по-разному видим освещенную половину Луны. Часть ее видимого диска, которая освещена, называется фазой Луны.

Фазы Луны.

1 — новолуние: Луна не видна.

2 — молодая Луна: первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа.

3 — четверть: освещена половина Луны.

4 — прибывающая Луна.

5 — полнолуние: освещена вся Луна целиком.

6 — убывающая Луна.

7 — последняя четверть Луны: снова освещена половина Луны.

8 — старая Луна.

У Земли есть такие же фазы, как и у Луны. Но чтобы их увидеть, нужно посмотреть на нашу планету с ее естественного спутника. Тогда будет возможно наблюдение «земного серпа» или «полной Земли»

Затмения

Лунным затмением называют такое астрономическое явление, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землей. Существуют разные варианты лунного затмения: когда тень полностью накрывает Луну — это полное лунное затмение, а когда затемнена лишь часть Луны — частное лунное затмение. Если Луна проходит область полутени, но не входит в тень, происходит полутеневое затмение.

Лунное затмение

Лунные затмения происходят в полнолуние, в такие моменты, когда Луна оказывается точно позади Земли и на нее падает гигантская тень нашей планеты, заслоняющей солнечный свет

Кто первым облетел вокруг Луны?

Если вы назовёте имена американских астронавтов Бормана, Ловелла и Андерса, первыми из людей обогнувших Луну на космическом корабле серии «Аполлон» в декабре 1968 года, то ошибётесь. Пионерами из живых существ, совершивших облёт вокруг Луны, были… среднеазиатские черепашки.

Их поймали близ космодрома Байконур и поместили в один из автоматических зондов-лунников. После полёта «космонавтки» вернулись на Землю целыми и невредимыми. Это произошло за несколько месяцев до полёта американских астронавтов. Однако из-за того, что космические новости в ту пору засекречивались, об этом любопытном факте стало известно намного позже.

Поделиться ссылкой

описание, характеристика, интересные факты. Обратная сторона Луны

Луна – спутник планеты Земля в Солнечной системе: описание, история исследования, интересные факты, размер, орбита, темная сторона Луны, научные миссии с фото. Выберитесь подальше от городских огней темной ночью и полюбуйтесь на прекрасное лунное сияние. Луна — это единственный земной спутник, выполняющий вращение вокруг Земли более 3.5 млрд. лет. То есть, Луна сопровождает человечество с момента его появления. Из-за яркости и доступности в прямом наблюдении спутник отразился во многих мифах и культурах. Некоторые думали, что это божество, а другие пытались использовать, чтобы предсказывать события. Давайте внимательно рассмотрим интересные факты о Луне.

Радиус Луны = 1 738 км
Большая полуось орбиты = 384 400 км
Орбитальный Лунный период = 27,321661 суток
Эксцентриситет орбиты = 0,0549
Наклон орбиты Луны к экватору = 5,16
Температура поверхности Луны = от — 160° до +120° С
Лунные сутки = 708 часов
Расстояние от Земли до Луны = 384400 км
Луна — единственный естественный спутник Земли.
Римляне называли нашу спутницу Луной, греки — Селеной.

Луна была известна с доисторических времен. Это второй самый яркий объект в небе после Солнца. Поскольку Луна обращается по орбите вокруг Земли раз в месяц, угол между Землей, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл Лунных фаз. Период времени между последовательными новыми лунами составляет 29. 5 дней (709 часов).

Благодаря ее размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землей и Марсом.

Впервые Луну посетил Советский космический корабль Луна — 2 в 1959 году. Это единственное неземной тело, на котором побывал человек. Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя — в декабре 1972 года. Луна также единственое небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю.

Гравитационные силы между Землей и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее очевидный из них — морские приливы и отливы. Гравитационное притяжение Луны более сильное на той стороне Земли, которая поветнута к Луне, и более слабое на противоположной стороне. Поэтому поверхность Земли, и особенно океаны, вытягиваются по направлению к Луне. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, и обе они направлены в сторону Луны, но находятся на противоположных сторонах Земли. Этот эффект намного более силен в океанской воде, чем в твердой коре, так что выпуклость воды больше. А так как Земля вращается намного быстрее, чем Луна перемещается по своей орбите, перемещение выпуклостей вокруг Земли один раз за день дает две высших точки прилива в день.

Обратная сторона Луны

Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной. Дело в том, что Луна совершает один оборот вокруг своей оси за то же самое время (27.3 суток), что и один оборот вокруг Земли. А поскольку направление обоих вращений совпадает, противоположную ее сторону с Земли увидеть невозможно.
Впервые астрономам удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 г., когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть ее поверхности. Обратная сторона Луны представляет собой идеальное место для астрономической обсерватории. Размещенным здесь оптическим телескопам не пришлось бы пробиваться сквозь плотную земную атмосферу. А для радиотелескопов Луна послужила бы естественным щитом из твердых горных пород толщиной 3500 км. , который надежно прикрыл бы их от любых радиопомех с Земли.
Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Crisium до 107 км в северной части кратера Королева на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2% массы Луны). В отличие от мантии Земли мантия Луны только частично расплавленная. Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра в направлении к Земле. На той стороне, которая повернута к Земле, кора более тонкая.

Поверхность Луны

Поверность Луны можно разделить на два типа: очень старая горная местность с большим количеством вулканов и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16% всей поверхности Луны, — это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Большая часть поверхности покрыта реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, пролученных из столкновений с метеорами. По непонятной причине лунные моря сконцентрированы на обращенной к нам стороне.
Большинство кратеров на обращенной к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Особенности ландшафта на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королев — в основном это русские названия, так как первые снимки были сделаны Советским кораблем Луна-3. В дополнение к этим особенностям на обратной стороне Луны расположен огромный бассейн кратеров величиной 2250 км в диаметре и 12 км глубиной — это самый большой бассейн, появившийся в результате столкновения, в Солнечной системе, и Orientale в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли; на снимке справа — в центре), который является отличным примером много-кольцевого кратера.

Как появилась Луна

До того, как Аполлон собрал образцы, ученые ничего не знали о том, кoгда и как образовалась Луна. Было три принципиальных теории: Луна и Земля сформировались в одно и то же время из Солнечной Туманности; Луна откололась от Земли; Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землей. Но новая и детальная информация, полученная путем детального изучения образцов с Луны, привела к следующей теории: Земля столкнулась с очень большим объектом (столь же большим, как Марс, или даже больше) и Луна сформировалась из выбитого этим столкновением вещества. Есть еще детали, которые требуют доработки, но именно эта теория столкновения на сегодняшний день является широко принятой.
Луна не имеет магнитного поля. Но некоторые из горных пород на ее поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на то, что, возможно, в ранней исторри у Луны было магнитное поле.
Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 миллиардов лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны. Таким образом, образцы реголита, доставленные Аполлоном, оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть использован когда-нибудь как ракетное топливо.

Принципы кругового движения спутников

Спутник — это любой объект, вращающийся вокруг Земли, Солнца или другого массивного тела. Спутники можно разделить на естественных спутника или искусственных спутника . Луна, планеты и кометы являются примерами естественных спутников. Орбиту естественных спутников сопровождает множество спутников, запущенных с Земли для целей связи, научных исследований, прогнозирования погоды, разведки и т. д. Будь то луна, планета или искусственный спутник, движение каждого спутника управляется одни и те же принципы физики и описываются одними и теми же математическими уравнениями.

Спутник — это снаряд

Фундаментальный принцип, который следует понимать относительно спутников, состоит в том, что спутник — это снаряд. Другими словами, спутник — это объект, на который действует только сила тяжести. После запуска на орбиту единственной силой, управляющей движением спутника, является сила тяжести. Ньютон был первым, кто предположил, что снаряд, запущенный с достаточной скоростью, действительно будет вращаться вокруг Земли. Рассмотрим снаряд, запущенный горизонтально с вершины легендарной 9-ки.0014 Гора Ньютона — в месте выше влияния сопротивления воздуха. Когда снаряд движется горизонтально по касательной к земле, сила тяжести будет тянуть его вниз. И, как упоминалось в Уроке 3, если бы скорость запуска была слишком маленькой, он в конечном итоге упал бы на землю. Диаграмма справа напоминает ту, что была найдена в оригинальных трудах Ньютона. Пути А и В иллюстрируют траекторию снаряда с недостаточной для орбитального движения скоростью пуска. Но если запустить его с достаточной скоростью, снаряд упадет на землю с той же скоростью, с какой изгибается земля. Это заставило бы снаряд оставаться на той же высоте над землей и вращаться по круговой траектории (например, путь C ). А при еще большей скорости запуска пушечное ядро ​​снова будет вращаться вокруг Земли, но теперь по эллиптической траектории (как в траектории D ). В каждой точке своей траектории спутник падает на Землю. Но из-за того, что земля изгибается, она никогда не достигает земли.

Так какая скорость запуска нужна спутнику, чтобы выйти на орбиту Земли? Ответ вытекает из основного факта о кривизне Земли. На каждые 8000 метров, измеренных вдоль горизонта земли, земная поверхность изгибается вниз примерно на 5 метров. Итак, если бы вы посмотрели горизонтально вдоль горизонта Земли на 8000 метров, вы бы заметили, что Земля изгибается вниз ниже этой прямой линии на расстоянии 5 метров. Чтобы снаряд совершил орбитальный полет, он должен пройти по горизонтали расстояние 8000 метров на каждые 5 метров вертикального падения. Так получилось, что вертикальное расстояние, на которое пролетит горизонтально запущенный снаряд в первую секунду, составляет примерно 5 метров (0,5*g*t ² ). По этой причине снаряд, запущенный горизонтально со скоростью около 8000 м/с, будет способен пролететь вокруг Земли по круговой траектории. Это предполагает, что он запускается над поверхностью земли и сталкивается с незначительным атмосферным сопротивлением. Поскольку снаряд проходит по касательной расстояние 8000 метров за 1 секунду, он упадет примерно на 5 метров по направлению к земле. Тем не менее, снаряд останется на том же расстоянии над землей из-за того, что земля изгибается с той же скоростью, с которой падает снаряд. Если выстрелить со скоростью более 8000 м/с, он будет вращаться вокруг Земли по эллиптической траектории.

Векторы скорости, ускорения и силы

Движение спутника на орбите может быть описано теми же характеристиками движения, что и любой объект, совершающий круговое движение. Скорость спутника будет направлена ​​по касательной к окружности в каждой точке его пути. Ускорение спутника было бы направлено к центру круга — к центральному телу, вокруг которого он вращается. И это ускорение вызвано результирующей силой, которая направлена ​​внутрь в том же направлении, что и ускорение.

Эта центростремительная сила обеспечивается гравитацией — силой, которая универсально действует на расстоянии между любыми двумя объектами, имеющими массу. Если бы не эта сила, движущийся спутник продолжал бы движение с той же скоростью и в том же направлении. Он будет следовать своей инерционной прямолинейной траектории. Как и любой снаряд, только гравитация влияет на траекторию спутника, так что он всегда падает ниже своей прямолинейной инерционной траектории. Это изображено на диаграмме ниже. Обратите внимание, что направленная внутрь результирующая сила толкает (или тянет) спутник (обозначенный синим кружком) внутрь относительно его прямолинейного пути, касательного к окружности. В результате после первого интервала времени спутник находится в положении 1, а не в положении 1′. В следующий промежуток времени тот же спутник будет двигаться по касательной к окружности в отсутствие силы тяжести и окажется в положении 2′; но из-за внутренней силы спутник вместо этого переместился в положение 2. В следующий промежуток времени тот же спутник переместился внутрь в положение 3, а не по касательной в положение 3′. Это же рассуждение можно повторить, чтобы объяснить, как внутренняя сила заставляет спутник падать на землю, но на самом деле не падает на нее.

Эллиптические орбиты спутников

Иногда спутники движутся по траекториям, которые можно описать как эллипсы. В таких случаях центральное тело располагается в одном из фокусов эллипса. Аналогичные характеристики движения применяются для спутников, движущихся по эллиптическим траекториям. Скорость спутника направлена ​​по касательной к эллипсу. Ускорение спутника направлено к фокусу эллипса. И, согласно второму закону движения Ньютона, результирующая сила, действующая на спутник, направлена ​​в том же направлении, что и ускорение, — к фокусу эллипса. Еще раз, эта результирующая сила обеспечивается силой гравитационного притяжения между центральным телом и орбитальным спутником. В случае эллиптических траекторий есть составляющая силы в том же направлении (или в противоположном направлении), что и движение объекта. Как обсуждалось в Уроке 1, такая составляющая силы может вызвать ускорение или замедление спутника в дополнение к изменению направления. Итак, в отличие от равномерного кругового движения, эллиптическое движение спутников не характеризуется постоянной скоростью.

Таким образом, спутники — это снаряды, которые вращаются вокруг массивного тела, а не падают на него. Будучи снарядами, на них действует сила тяжести — универсальная сила, действующая даже на больших расстояниях между любыми двумя массами. Движение спутников, как и любого снаряда, подчиняется законам движения Ньютона. По этой причине математика этих спутников возникает из приложения универсального закона тяготения Ньютона к математике кругового движения. Математические уравнения, управляющие движением спутников, будут обсуждаться в следующей части урока 4.

Мы хотели бы предложить …

Иногда недостаточно просто прочитать об этом. Вы должны взаимодействовать с ним! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашей интерактивной программы Orbital Motion Interactive. Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Интерактивное приложение «Орбитальное движение» позволяет учащимся в интерактивном режиме исследовать концепции и взаимосвязи, связанные с орбитальной скоростью, ускорением и эксцентриситетом орбиты спутника.

Посетите: Orbital Motion Interactive

1. Многих восхищает тот факт, что спутники могут сохранять свое движение и свое расстояние над Землей. Как это может быть? Что удерживает спутник?

2. Если на спутник, вращающийся вокруг Земли, действует внутренняя сила, то почему спутник не сталкивается с Землей?

Следующий раздел:

Почему у земной луны нет имени? | Примечания и вопросы

Луна Земли, факты и информация

Из чего состоит Луна и как она образовалась? Узнайте о бурном происхождении Луны, о том, как ее фазы сформировали самые ранние календари, и о том, как люди впервые исследовали единственный естественный спутник Земли полвека назад.

Луна, единственный естественный спутник Земли, наш постоянный спутник. Он вращается вокруг нашей планеты миллиарды лет, с тех пор, как первые искры жизни вспыхнули в океанах — до того, как Земля стала достаточно прохладной, чтобы иметь океаны.

Но его кажущееся безмятежным положение в современном ночном небе связано с удивительно бурным прошлым. Он образовался около 4,5 миллиардов лет назад, когда Солнечная система была в зачаточном состоянии, и повсюду рикошетили кометы, метеоры и астероиды. Одно из таких столкновений между Землей и сферой размером с Марс, вероятно, выбросило в космос расплавленные породы, некоторые из которых объединились и остыли, сформировав то, что мы теперь знаем как Луну.

Это раннее формирование и тесные связи с молодой Землей делают Луну одним из самых многообещающих мест для изучения зарождения и развития нашей Солнечной системы и родной планеты. Луна также сохраняет многие из своих древних особенностей: в отличие от Земли, на ней нет тектоники плит, постоянно изменяющей ландшафт, и нет ветра и дождя, разрушающих древние скалы.

Поколения астрономов изучали этот маленький безвоздушный мир, от его изрытой поверхности до плотного железного ядра. Это единственный другой мир, на который еще не ступала нога человека, и главный кандидат для будущих посещений. (Исследуйте 50 лет посещений Луны. )

Меняющееся лицо Луны

Вокруг планет и астероидов в нашей Солнечной системе вращается более 190 лун, и Луна Земли является пятой по величине из них. Он простирается примерно на 2160 миль в поперечнике, что составляет почти треть ширины Земли, и вращается в среднем на расстоянии 30 земных широт. (Узнайте больше о многих спутниках Солнечной системы.)

Каждые 27,3 дня Луна совершает оборот вокруг нашей планеты, а также совершает один оборот вокруг своей оси. Этот небесный танец, известный как синхронное вращение, означает, что на нас всегда смотрит одно и то же лунное лицо. Если смотреть с Земли, то количество луны, освещенной солнцем, кажется прибывающим и убывающим, создавая знакомый цикл от новолуния до полумесяца и до полнолуния. Эта последовательность является комбинированным результатом изменения положения Луны относительно Земли и Солнца, и для завершения одного полного лунного цикла требуется 29,5 дней. (Читайте о фазах луны и о том, в каком месяце осетровая луна. )

Несмотря на то, что Луна всегда обращена к Земле одной и той же стороной, настоящей «темной стороны», как многие ошибочно называют обратную сторону нашей лунной орбиты, не существует. Даже обратная сторона Луны получает солнечный свет — мы просто не можем ее видеть — и участок Луны, освещенный в любой день, смещается в зависимости от положения Луны.

Лунные камни

Во время миссий «Аполлон» астронавты доставили на Землю 842 фунта лунного камня, песка и пыли, что позволило ученым тщательно изучить поверхность Луны. Из этого они узнали массу информации о формировании и эволюции Луны. В начале своей истории Луну покрывали обширные океаны магмы, и по мере того, как эта магма медленно охлаждалась и кристаллизовалась, менее плотные минералы всплывали на поверхность. Большая часть этой древней лунной коры состоит из светлого камня анортозита, который мы видим с Земли как яркие участки Луны. (Узнайте, как, возможно, самая древняя скала на Земле была найдена на Луне. )

Однако спустя миллиарды лет эта ослепительная поверхность изобилует темными следами, крапинками и пятнами. Многие из этих темных зон представляют собой обширные полосы лунных базальтов, похожих на скалы, из которых состоят Гавайские острова. Эти зоны, известные как мария, что в переводе с латыни означает «моря», образовались, когда древние вулканические извержения расплавленной породы вылились на поверхность. Ученые не думают, что эти извержения продолжаются, и большая часть лавы, вероятно, вырвалась на свободу между тремя и четырьмя миллиардами лет назад.

Некоторые из небольших извилистых темных следов также являются разломами, или глубокими трещинами на поверхности. Но они не образуются из-за смещения тектонических плит, как линии разломов на поверхности Земли. Вместо этого многие из них, вероятно, образовались в результате охлаждения и сжатия Луны, а другие возникли в результате деформирующего гравитационного воздействия Земли на крошечный мир. Хотя большая часть этой активности произошла давно, недавний взгляд на землетрясения эпохи Аполлона предполагает, что не все осталось в прошлом, намекая на то, что Луна, возможно, не геологически мертва, как некоторые когда-то думали. (Читайте о массивной капле, скрывающейся под самым большим кратером Луны.)

Одной из наиболее типичных черт Луны является множество перекрывающихся кратеров, выбитых на ее поверхности. Изучение этих кратеров в сочетании с геологическим датированием горных пород, доставленных во время миссий «Аполлон», помогает ученым не только пролить свет на Луну и историю бомбардировок Земли, но и откалибровать временную шкалу для возраста других тел Солнечной системы.

Как и на Земле, под лунной корой лежит мантия, но ученые до сих пор не уверены в ее точном составе. Модели и некоторые недавние находки предполагают, что верхние зоны мантии состоят из минералов пироксена и оливина. В центре Луны находится небольшое богатое железом ядро, охватывающее примерно 300 миль в поперечнике, как показал анализ сейсмических волн, проходящих через внутреннюю часть Луны, с использованием сейсмических записей лунных толчков эпохи Аполлона.

Водный мир

Когда-то считавшийся выжженным ландшафтом, ученые обнаруживают все больше признаков того, что луна более влажная, чем мы думали. Хотя жидкая вода не может оставаться на его поверхности, исследователи считают, что водяной лед задерживается в некоторых из его постоянно затененных зон. Крошечные стеклянные шарики из древних извержений вулканов также предполагают, что в минералах глубоко внутри шара содержится удивительное количество воды. Примечательно, что при столкновении метеоров с поверхностью Луны также высвобождается вода — до 220 тонн воды ежегодно.

Такие резервуары обеспечат ценный ресурс для гидратации и топлива для будущих посетителей или даже для постоянных жителей предполагаемых лунных баз, которые могут служить отправной точкой для исследования более глубокого космоса.

Жизнь с нашим спутником на Луне и без него

Постоянная смена Луны между новолунием и полнолунием задавала ритм для поколений людей, которые со временем создали календари, отмечающие многочисленные лунные фазы и их влияние на поверхность Земли. Одно из наиболее очевидных лунных влияний проявляется в земных приливах. Гравитационное притяжение Луны приводит к образованию одной выпуклости воды на ближайшей стороне нашей планеты, а другой — на самой дальней стороне. Когда Земля вращается, часть Земли, затронутая лунным притяжением, смещается, создавая прилив примерно каждые 12 часов в любом заданном месте.

Луна также смягчает колебания Земли вокруг своей оси, помогая сохранять наш климат более стабильным. Колебание наклона нашей планеты влияет на то, как солнечная энергия распределяется по Земле, и может влиять на наступление или отступление морозов ледниковых периодов. По оценкам ученых, без Луны наклон нашей планеты мог бы варьироваться до 85 градусов, вызывая резкие колебания климата.

Но с каждым годом влияние Луны на нашу планету становится чуть-чуть слабее, поскольку она удаляется примерно на полтора дюйма в космос. Это медленное расширение орбиты Луны является результатом ее роли в земных приливах. Наша планета вращается немного быстрее, чем орбита Луны. Таким образом, приливная выпуклость, которая поднимается на стороне Земли, ближайшей к Луне, вращается прямо перед шаром. Это увлекает за собой Луну, слегка ускоряя ее орбиту и медленно удаляя ее.

Не бойся, вряд ли луна улетит совсем. Так что наш маленький светящийся приятель будет продолжать вращаться вокруг Земли, пока мы продолжаем наше ежегодное путешествие вокруг Солнца на протяжении тысячелетий. Это, конечно, до тех пор, пока оно не будет уничтожено нашим умирающим солнцем.

Источники:
Наука НАСА: Луна
Луна: ступенька к планетам
Штат Орегон: Вулканизм на Луне
Институт Луны и планет: О нашей Луне
Корнеллский астроном Спросите астронома: Луна удаляется от Земли ?
Новости НАСА: Луна имеет ядро, подобное Земле
Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики: Лунные скалы
Гавайский университет: Самые старые лунные скалы
Блоги НАСА: Зачем изучать Луну?
NOAA SciJinks: что вызывает приливы?

Читать дальше

Эксклюзивный контент для подписчиков

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу

Посмотрите, как люди представляли жизнь на Марсе на протяжении всей истории

Посмотрите, как новый марсоход НАСА будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Почему люди так одержимы Марсом?

Как вирусы формируют наш мир

Эпоха собачьих бегов в США подходит к концу будет исследовать красную планету

Подробнее

Спутники: факты (Научный путь: Общественное телевидение Айдахо)

• Главная
• Факты
• Ссылки
• Игры
• Учителя
• Книги
• Глоссарий
• Видео

Взгляни в ночное небо. Что это за свет, движущийся по небу? Он движется быстро по прямой линии, не мигая и не мерцая. Это не самолет и не метеор. Это спутник!

Луна: естественный спутник Земли: NASA/NOAA

Спутник — это любой объект, который вращается вокруг планеты или звезды. Наша Луна — естественный спутник, потому что она вращается вокруг Земли. Земля сама по себе является естественным спутником Солнца, потому что вращается вокруг Солнца. Все планеты нашей Солнечной системы являются спутниками Солнца. Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имеют несколько спутников, вращающихся вокруг них. Их спутники — спутники этих планет. Наша Солнечная система насчитывает более 200 известных естественных спутников.

Существуют также искусственные искусственные спутники, находящиеся на орбите вокруг Земли. Это быстро движущиеся объекты, которые вы часто можете увидеть в ночном небе. Их преднамеренно запускают на орбиту вокруг тела в космосе, обычно с определенной задачей, которая включает в себя получение и отправку информации на Землю. Почему они там? Как они работают? Давайте узнаем больше о спутниках.

Первые спутники

Спутник, 1957 г. Изображение: NASA

Первый искусственный спутник назывался «Спутник-1». Он был запущен в 1957 Советского Союза (СССР). Спутник представлял собой небольшой алюминиевый шар размером с пляжный мяч с четырьмя длинными антеннами и питался от батареек. Внутри спутника находились радиопередатчики, издававшие звук «бип-бип», который был слышен во всем мире. Спутник передавал сигнал всего около трех недель, но этот маленький и простой спутник ознаменовал начало космической эры. Вскоре после этого «Спутник-2» доставил на орбиту первого живого пассажира — собаку по кличке Лайка. В 1958 году Соединенные Штаты запустили свой первый спутник «Эксплорер-1». Год спустя «Эксплорер-6» НАСА отправил первые спутниковые снимки Земли, а к 1962, первый орбитальный спутник, обеспечивающий долгосрочное обслуживание Земли.

Изображение: NASA

С тех пор количество спутников и их сложность продолжали расти. С 1957 года было запущено более 8000 спутников из более чем 50 стран. Сегодня на орбите остается около 3600 искусственных спутников, из них в настоящее время функционирует около 1000. Если вы выйдете на улицу в ясную ночь и увидите яркий свет, мчащийся по небу, это вполне может быть спутник, отражающий свет Солнца.

Как работают спутники

Изображение: NOAA

Спутники бывают разных форм и размеров. Они могут быть размером с вашу руку или размером с грузовик. Но большинство из них имеют аналогичные части. Автобус, или контейнер, является основным корпусом спутника. К шине прикреплены антенны, которые принимают и отправляют сигналы обратно на Землю. Поскольку спутники должны питаться сами, все они имеют источник питания, обычно солнечные панели или батареи. На спутниках, вращающихся вокруг Земли, есть инструменты, такие как камеры и датчики, которые направлены на Землю для сбора информации о нашей планете. На других спутниках есть инструменты, направленные в космос, для сбора данных из Солнечной системы и Вселенной. Большинство искусственных спутников вращаются вокруг Земли, но некоторые из них вращаются вокруг других планет, таких как Марс, Венера и Сатурн, а третьи вращаются вокруг Солнца.

Некоторые спутники помогают людям отправлять информацию по всему миру. Информация с наземной станции на Земле может быть отправлена ​​на орбитальный спутник, который возвращает ее на приемники в другом месте на Земле. Другие типы спутников делают снимки или собирают данные о нашей планете и отправляют эти данные обратно на Землю. Спутники в космосе помогают нам преодолеть ограничения географии Земли. Они могут собирать и отправлять больше информации быстрее, чем наземные приборы.

Изображение запуска спутника: НАСА

Спутники запускаются в космос на ракетах. Как они остаются на орбите? Спутник вращается вокруг Земли, когда его скорость уравновешивается притяжением Земли. Без этого баланса спутник улетел бы по прямой линии в космос или упал бы обратно на Землю. Орбитальная скорость — это скорость, необходимая для достижения баланса между гравитационным притяжением спутника и стремлением спутника продолжать движение. При правильной орбитальной скорости гравитация притягивается к центру Земли ровно настолько, чтобы траектория спутника изгибалась, как изогнутая поверхность Земли.

Изображение: NASA

Орбитальная скорость спутника меняется в зависимости от его высоты над Землей. Те спутники, которые находятся ближе к земле, должны двигаться быстрее, чтобы оставаться на орбите. Скорость, с которой спутник должен двигаться, чтобы оставаться на орбите, составляет около 17 500 миль в час (28 200 км/ч) на высоте 150 миль (242 километра). спутник вращается со скоростью около 7000 миль в час (11300 км/ч).

Чем выше орбита, тем дольше спутник может оставаться на орбите. На более низких высотах следы земной атмосферы создают сопротивление, которое иногда вызывает изменение орбиты. На больших высотах, где нет следов атмосферы, спутник может оставаться на орбите веками.

Могут ли спутники столкнуться в космосе? Это возможно. НАСА и другие международные организации следят за спутниками в космосе. Когда спутник запускается, он выводится на орбиту, предназначенную для обхода других спутников. Но со временем орбиты могут меняться, и чем больше спутников, тем выше вероятность крушения. В 2009, американский спутник и российский спутник случайно столкнулись в космосе. Посмотрите, как ученые НАСА предотвращают столкновение двух спутников.

Различные виды спутников

Когда дело доходит до спутников, все дело в орбите. Ученые-космонавты выбирают орбиту для спутника в зависимости от его работы. Некоторые спутники вращаются на низкой высоте, всего в нескольких сотнях миль над Землей. Другие вращаются вокруг Земли за тысячи миль в космосе. Некоторые вращаются вокруг экватора Земли, а другие проходят над северным и южным полюсами Земли.

Полярно-орбитальный спутник, изображение: НАСАГеостационарный спутник, изображение: НАСА

Спутники на низкой околоземной орбите (НОО) находятся на высоте от 111 до 1243 миль (180–2000 км) над Землей. Эти спутники могут вращаться вокруг Земли много раз в день и часто используются для наблюдения за Землей. Многие из них являются полярно-орбитальными спутниками, которые вращаются вокруг Земли в направлении север-юг от полюса к полюсу. Поскольку земля под ними вращается, эти спутники могут сканировать всю перчатку.

Спутники на средней околоземной орбите (MEO) вращаются на высоте от 1243 до 22 223 миль (2 000–36 000 км) над землей. На этой высоте хорошо работают навигационные спутники.

Геостационарные спутники, часто используемые для связи, вращаются вокруг Земли на высоте более 22 223 миль (36 000 км). Эти спутники вращаются вокруг Земли с запада на восток над экватором. Их орбитальный период такой же, как период вращения Земли: 24 часа. Поскольку они движутся в том же направлении и с той же скоростью, что и Земля, они всегда находятся над одним и тем же местом, поэтому с земли они не кажутся движущимися.

На картинке ниже желтые области показывают, какую часть Земли видит каждый тип спутника на своей орбите.

Изображение: NOAA

Узнайте больше об орбитах спутников.

Использование спутников

Спутники используются для многих целей. Несмотря на то, что они находятся в космосе за сотни или тысячи миль, спутники являются частью нашей повседневной жизни на Земле. Они делают нас безопаснее, транслируют развлечения и делают жизнь удобнее. Без спутников некоторые из нас не могли бы смотреть телевизор или понять, как добраться из одного места в другое. Некоторым из нас может угрожать плохая погода, о приближении которой мы не знали, или мы не можем сделать междугородний телефонный звонок. Спутники часто влияют на нашу жизнь, даже если мы этого не осознаем. Давайте посмотрим на некоторые из задач, которые выполняют спутники.

Связь

Спутники связи позволяют передавать теле-, радио-, интернет- и телефонные сигналы в прямом эфире в любую точку мира. До появления спутников передача на большие расстояния была затруднена и имела множество барьеров. Но со спутниками сигналы могут передаваться из одного места вверх на спутник и почти мгновенно перенаправляться вниз во многие места в любой точке Земли. Сегодня многое из того, что вы видите по телевизору, передается через спутниковый сигнал.

Изображение предоставлено Объясните это 9Спутники связи 0002 позволяют проводить видеоконференции для предприятий и учебных заведений. Там, где люди живут далеко от городов, спутники связи обеспечивают доступ к образованию и медицинской помощи, которые в противном случае были бы им недоступны. Спутники даже позволяют вашим родителям использовать банковскую карту для совершения покупок в магазинах или на заправочных станциях. Узнайте больше о спутниках связи.

Навигация

GPS состоит из наземных станций, спутников и приемников. Изображение: НАСА.

В прошлом люди использовали положение солнца и звезд, карты и компасы, чтобы найти дорогу. Сегодня спутниковые навигационные системы, такие как GPS (глобальная система позиционирования), позволяют людям точно определить, где они находятся и как добраться туда, куда им нужно, что делает почти невозможным заблудиться. Система из 30 спутников, вращающихся вокруг Земли, составляет Глобальную систему позиционирования. Спутники постоянно посылают сигналы, ваш GPS-приемник улавливает эти сигналы, и расстояние от этих спутников рассчитывается для определения вашего точного местоположения.

GPS-приемники часто встраивают в автомобили и мобильные телефоны. Другие области применения систем GPS включают в себя использование военными подводными лодками для навигации под водой, использование GPS для игры в поисках сокровищ в виде геокэшинга, а также использование портативного навигатора, который помогает слепым людям добраться до места назначения. Узнайте больше о спутниках GPS-навигации.

Безопасность

Службы экстренного реагирования полагаются на спутники, поскольку они помогают людям, попавшим в беду. Спутниковые системы предоставляют жизненно важную информацию и связывают аварийно-спасательные службы. Поисково-спасательные спутники предназначены для того, чтобы корабли в море и самолеты в воздухе могли общаться из отдаленных районов. Эти спутники определяют местонахождение маяков бедствия, отправленных кораблями, самолетами или отдельными лицами в отдаленных или опасных регионах. Радиомаяки бедствия, напрямую связанные со спутником поиска и спасения, могут быстро привести спасателей к месту чрезвычайной ситуации. Узнайте больше о поисково-спасательных спутниках.

Науки о Земле

Спутники для изучения Земли, изображение: НАСА

Спутники для наблюдения за Землей выполняют множество задач! Благодаря своему глобальному видению они могут одновременно наблюдать за большими участками Земли. Спутники, обращенные к Земле, позволяют нам лучше понять изменения окружающей среды на Земле. Спутниковые изображения могут исследовать землю и предоставлять изображения и данные практически о любом регионе мира — даже о вашем собственном доме! Без спутников такие измерения потребовали бы огромного количества наземных проверок.

Спутники предоставляют информацию об океанах, суше, облаках и льдах. Они могут обнаруживать подземные воды и минеральные источники. Они предоставляют информацию, которая помогает фермерам узнать, какие культуры сажать, а градостроителям узнать, как улучшить транспортный поток. Они следят за лесными пожарами, вулканами, задымлением, ураганами и разливами нефти, чтобы аварийные работники могли реагировать на стихийные бедствия. Метеорологические спутники наблюдают за Землей из космоса, чтобы помочь метеорологам прогнозировать погодные условия и отслеживать штормы. Спутники являются одними из лучших источников данных для исследования изменения климата. Они следят за температурой океана, уровнем моря, размерами ледников, изменениями в древесном покрове и газами в атмосфере, такими как озон и углекислый газ. Ученые могут использовать эту информацию для создания моделей изменения климата. Узнайте больше о миссиях НАСА по изучению Земли.

Космическая наука

Спутники помогают ученым изучать космос. Они могут предоставить гораздо больше данных, чем инструменты на Земле. Спутники могут видеть в космос лучше, чем телескопы на поверхности Земли, потому что земная атмосфера не мешает обзору со спутников. Многие из этих спутников эксплуатируются НАСА и научными организациями других стран.

Спутники, обращенные в космос, выполняют множество различных функций. Некоторые наблюдают за опасными лучами, исходящими от солнца. Некоторые исследуют астероиды и кометы. Некоторые летают близко к другим планетам или вращаются вокруг них в поисках доказательств наличия воды на Марсе или делают снимки колец Сатурна.

Космический телескоп Хаббл Изображение: NASA

Космический телескоп Хаббл делает один оборот вокруг Земли каждые 95 минут со скоростью около 5 миль в секунду. Он фотографирует планеты, звезды, галактики и черные дыры. Ученые многое узнали из снимков Хаббла. Некоторые считают его самым ценным спутником из когда-либо созданных.

Международная космическая станция Изображение: NASA

Крупнейший спутник – Международная космическая станция. Он размером с футбольное поле. Он настолько велик, что ученым пришлось отправлять его части для сборки в космосе. МКС — единственный спутник, на борту которого живут люди, а также постоянно меняющийся экипаж из шести астронавтов из разных стран. Они проводят эксперименты и изучают, что происходит с людьми, когда они живут в космосе. Ученые будут использовать уроки космической станции, чтобы подготовить астронавтов к будущим космическим путешествиям.

Космический мусор

Изображение космического мусора: NASA

Если были запущены тысячи спутников, но в настоящее время функционирует только часть из них, что случилось с остальными? Многие спутники имеют срок службы 10-15 лет. Когда спутник изнашивается и перестает работать, он иногда падает обратно на Землю и сгорает в земной атмосфере. Другие спутники продолжают вращаться вокруг Земли, присоединяясь к категории объектов, находящихся на орбите, известных как космический мусор или космический мусор.

Космический мусор включает в себя устаревшие спутники, работа которых закончена, и тысячи фрагментов космических материалов. По оценкам Сети космического наблюдения США, вокруг Земли вращается более 21 000 объектов размером более 4 дюймов (10 см), и только 5% из них являются действующими спутниками. Эти объекты появляются из-за взрывающихся ракет, случайно упавших инструментов или частей ненужного оборудования. Эти кусочки космического мусора тоже являются спутниками, поскольку они находятся на орбите вокруг Земли, но они могут быть опасны для работающих спутников и космических кораблей, путешествующих по орбите Земли и по ней. Иногда Международную космическую станцию ​​приходится перемещать, чтобы избежать столкновения с кусками космического мусора. В наши дни, когда запускается новый спутник, от его инженеров требуется план окончания его срока службы: либо он будет возвращен на Землю, либо отправлен далеко в космос на «кладбищную орбиту», подальше от оживленной сообщество рабочих спутников.

Забавные факты о спутниках

• Авангард-1 — старейший искусственный спутник, все еще находящийся на орбите. Он вращается вокруг Земли уже 62 года и, как ожидается, будет продолжать делать это еще почти два столетия.

Изображение CubeSat: NASA

• Сегодня инженеры разработали небольшие легкие спутники площадью около 4 квадратных дюймов, известные как CubeSats. Они намного дешевле, чем большие спутники, и могут использовать общие пусковые установки для вывода их на орбиту. CubeSats может измерять космическую погоду, фотографировать землю и контролировать радиацию, но они меньше футбольного мяча.
• Какое отношение космические спутники имеют к вымирающим видам? Спутники обеспечивают четкие изображения миграции, которые ученые могут использовать для защиты находящихся под угрозой исчезновения животных от засухи, потери среды обитания и браконьеров.

Кладбище космических кораблей — изображение: NASA

• Большие спутники, такие как космические станции и другие космические корабли, возвращающиеся на Землю, могут не полностью сгореть, прежде чем достигнут земли. Операторы космических кораблей могут убедиться, что любой мусор упадет в район, далекий от того, где кто-либо живет. Это обозначенное место в Тихом океане называется кладбищем космических кораблей.
• Некоторые спутники запускаются и эксплуатируются правительствами и научными организациями. Другие принадлежат частным компаниям и студентам. Сможете ли вы когда-нибудь запустить спутник? Да!

Экологические спутники разных стран. Изображение: NOAA

Луна: факты о спутнике нашей планеты

Живая наука поддерживается аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.

Здесь вы можете увидеть, как выглядят все фазы луны.
(Изображение предоставлено Альберто Аньолетто/EyeEm)

Луна – наш постоянный спутник и единственный постоянный естественный спутник Земли. Его диаметр составляет около 2159 миль (3475 километров), что делает его больше, чем карликовая планета Плутон. Луна составляет одну четвертую размера нашей планеты, но имеет более низкую плотность, а это означает, что гравитация на Луне всего в 0,17 раза сильнее, чем на поверхности Земли .

Связанный: 5 Странные и интересные вещи, которые мы недавно узнали о Луне

Как образовалась Луна?

Ведущая теория формирования луны предполагает, что она возникла примерно 4,5 миллиарда лет назад, вскоре после рождения Солнечной системы , что произошло примерно 95 миллионов лет назад. Вокруг нашего местного межпланетного соседства в то время летало множество огромных космических камней. Примерно в то же время, как предполагают астрономы, в раннюю Землю врезалось тело размером с Марс, получившее название Тейя. Катастрофа в значительной степени растопила бы наш мир и, вероятно, сдул нашу атмосферу , а также материал, который образовал Луну.

Некоторые астрономы предложили поправки к этой гипотезе, такие как возможность того, что прото-Земля превратилась в пончик из расплавленной породы, называемый синестией , после того, как Тейя испарила нашу планету. По мере того, как космический пончик повторно охлаждался, материал на его внешних краях слился в маленькие «луны» и, в конечном итоге, в саму луну. Еще более странная теория предполагает, что гравитационное притяжение Земли позволило ей украсть луну у ранней Венеры.

Какой бы ни была ее история происхождения, Луна была с нами на протяжении всей истории человечества, получив имена на древних языках. Латинское название нашего спутника — Луна, от него произошло английское слово «лунный». На греческом языке Селена — это имя мифической богини Луны, что дало нам слово «селенология» или изучение геологии Луны.

Как далеко Луна от Земли?

В небе сияет луна, второй по яркости объект после солнца. Он получает свой свет от солнца, которое отражает свет от его поверхности к Земле. Луна вращается в среднем на расстоянии 238 855 миль (384 400 км) от нашей планеты — достаточно близкое расстояние, на котором гравитационные силы привязывают ее к Земле, а это означает, что к нам всегда обращена одна и та же сторона.0508 согласно НАСА (откроется в новой вкладке).

Связанные: Факты о Луне: забавная информация о Луне Земли

Такие приливные взаимодействия также имеют последствия для океанов нашей планеты, которые под действием гравитации Луны регулярно поднимаются и опускаются в последовательности, которую мы называем приливами. Прилив происходит на стороне Земли, ближайшей к гравитационному притяжению Луны, и одновременно происходит на другой стороне нашей планеты из-за инерции воды. Между этими двумя точками время от времени случаются отливы.

Луна находится примерно в 238 855 милях (384 400 км) от планеты Земля. (Изображение предоставлено НАСА)

Поверхность Луны

На поверхности Луны видны крупные темные черты. Они известны как «марии» или «моря» на латыни, поскольку когда-то они считались водоемами, согласно НАСА . Сегодня исследователи знают, что эти области были вырезаны из лунной коры миллиарды лет назад, когда лава текла по лунной поверхности.

Кратеры также испещрены поверхностью Луны в результате миллиардов лет ударов различных космических объектов. Поскольку на Луне почти нет атмосферы или активной тектоники плит, эрозия не может стереть эти шрамы, которые остаются еще долго после события, которое их образовало. На обратной стороне Луны находится бассейн Южный полюс-Эйткен — ударная дыра шириной 1550 миль (2500 км) и глубиной 8 миль (13 км), которая является одним из самых старых и глубоких из многих пятен на Луне. Ученые до сих пор ломают голову над как образовался .

Лунная поверхность состоит примерно из 43 % кислорода, 20 % кремния, 19 % магния, 10 % железа, 3 % кальция, 3 % алюминия, 0,42 % хрома, 0,18 % титана и 0,12 % марганца по весу, согласно Live Science’s. дочерний сайт Space.com (открывается в новой вкладке).

Считается, что в темных областях на его полюсах существуют следовые количества воды, которые могут быть добыты в ходе будущих разведочных работ .

Кора Луны в среднем имеет глубину 42 мили (70 км), а толщина ее каменистой мантии составляет около 825 миль (1330 км), согласно НАСА (откроется в новой вкладке). Луна в основном состоит из пород, богатых железом и магнием. Его относительно небольшое ядро ​​составляет всего от 1% до 2% его массы и имеет ширину примерно 420 миль (680 км).

Атмосфера Луны

Молекулы воды отделяются от поверхности Луны, когда она становится слишком горячей, и уплывают в более холодные участки ее поверхности и в разреженную атмосферу. (Изображение предоставлено Центром космических полетов имени Годдарда НАСА/Студией научной визуализации)

Луну покрывает чрезвычайно тонкая газовая атмосфера, состоящая всего из 100 молекул на кубический сантиметр. Для сравнения, в атмосфере Земли на уровне моря примерно в миллиард миллиардов раз больше молекул на кубический сантиметр. Общая масса всех лунных газов составляет около 55 000 фунтов. (25 000 кг) — примерно столько же весит груженый самосвал, по данным Space.com .

Известно, что атмосфера Луны содержит аргон-40, гелий-4, кислород, метан, азот, окись углерода, двуокись углерода, натрий, калий, радон, полоний и даже небольшое количество воды. Некоторые из этих элементов появились в результате выделения газа при остывании Луны. Другие были доставлены кометами.

Лунная пыль состоит из очень острых и крошечных кусочков вулканического стекла, выбитых из лунного грунта микрометеоритами. Тонкая лунная атмосфера означает, что эти фрагменты почти никогда не разрушаются, и поэтому пыль на Луне едкая, забивает оборудование и молнии, которые астронавты Аполлона доставили на Луну, а также, вероятно, довольно токсична для здоровья человека .

Исследование Луны

Луна находится так близко, что с самого начала космической эры она была главной целью человеческих исследований и остается единственным телом, помимо Земли, на которое ступила нога человека. Историческая программа НАСА «Аполлон» впервые доставила астронавтов на поверхность Луны 20 июля 19 года.69, , победитель космической гонки для США.

Приборы, размещенные на Луне во время Аполлона, дали ученым огромное количество данных, информируя их, например, о том, что Луна удаляется от Земли примерно на 1,5 дюйма (3,8 сантиметра) в год и что многочисленные лунотрясений происходят из скалы -подобные трещины на лунной поверхности. Астронавты Аполлона также привезли с собой 842 фунта. (382 кг) лунных камней с ними, по данным НАСА (открывается в новой вкладке), образцы которого все еще изучаются, а дает новые идеи по сей день.

Российские и китайские зонды также приземлились на Луне, а японские, китайские, российские и индийские космические агентства вывели вокруг нее космические аппараты. Индия и Израиль пытались разместить посадочные модули на поверхности Луны, но обе попытки закончились неудачей . Выброшенный китайский ракетный ускоритель врезался в Луну в 2022 году , что сделало это одним из немногих случаев столкновения космического мусора с нашим естественным спутником. НАСА снова возобновило интерес к Луне, выпустив 9Программа 0508 Artemis , которая стремится разместить астронавтов на своей поверхности к 2024 году и использовать наш спутник в качестве точки запуска на Марс.

Базз Олдрин приветствует флаг США на поверхности Луны. (Изображение предоставлено НАСА)

Недавние открытия о Луне

Исследователи Луны всегда узнают что-то новое о Луне, в том числе следующее:

• Луна немного моложе, чем считалось ранее. Хотя более ранние оценки считали, что Луне около 4,51 миллиарда лет, моделирование показало, что ее истинный возраст составляет 9 лет.0508 ближе к 4,425 миллиарда лет .
• Поверхность Луны ржавеет , немного краснея, когда атмосфера Земли взаимодействует с лунным железом.
• Хотя с 2009 года было известно, что на поверхности Луны существует небольшое количество воды, только в 2020 году ученые заметили ее в затененных областях на солнечной стороне Луны.
• Как и у кометы, у луны есть длинный хвост , состоящий из атомов натрия, выброшенных из лунного грунта ударами метеоритов, а затем отброшенных солнечным излучением на сотни тысяч миль вниз по течению. Земля иногда носит этот хвост как шарф.
• Китайский марсоход Yutu 2 обнаружил на Луне всевозможные странные скальные образования, в том числе стеклянных сфер , которые, как считается, образовались либо во время падения метеоритов, либо в древних лунных вулканах. Ранее робот сфотографировал квадратный объект, похожий на хижину, который оказался камнем, отдаленно напоминающим кролика .
• Слабые магнитные поля давно обнаружены на Луне, и никто точно не знает, почему они существуют. Но недавние исследования показали, что эти магнитные аномалии может помочь задержать водяной лед в определенных местах.
• Материалы, собранные в эпоху Аполлона, позволили сделать множество удивительных научных открытий. После того, как вскрыл трубку из лунных камней и пыли, которая была запечатана в течение 50 лет, ученые смогли вырастить растения в этом образце лунного грунта .

Дополнительные ресурсы

• На фазы луны всегда приятно смотреть. Узнайте, когда вы сможете увидеть следующее полнолуние на Space.com 9Календарь полнолуния 0508 (откроется в новой вкладке).
• Не обязательно быть космонавтом, чтобы ощутить красоту нашего естественного спутника. Совершите быстрый тур по Луне (откроется в новой вкладке) в этом видео от НАСА.
• Вопрос о том, как появилась Луна, представляет вечный интерес. Узнайте больше о последних идеях в этом объяснителе (откроется в новой вкладке) из Лондонского музея естественной истории.

Эта статья была обновлена ​​6 июня 2022 г. автором Live Science Адамом Манном.

Адам Манн — независимый журналист с десятилетним стажем, специализирующийся на астрономии и физике. Он имеет степень бакалавра астрофизики Калифорнийского университета в Беркли. Его работы публиковались в New Yorker, New York Times, National Geographic, Wall Street Journal, Wired, Nature, Science и многих других изданиях. Он живет в Окленде, штат Калифорния, где любит кататься на велосипеде.

Часть ракеты, предназначенная для того, чтобы разбить обратную сторону Луны, подчеркивает опасения по поводу космического мусора: NPR

Деталь ракеты, предназначенная для разрушения обратной стороны Луны, подчеркивает озабоченность по поводу космического мусора Часть ракеты, предназначенная для столкновения с обратной стороной Луны в пятницу утром, подчеркивает растущую проблему космического мусора на орбите вокруг Земли, говорят эксперты

Пространство

3 марта 2020 г. 21:20 по восточноевропейскому времени

Слышал о всех вещах

Сначала загадочная часть ракеты вот-вот врежется в Луну — случайно

На этом составном изображении, созданном с использованием данных Лунного разведывательного орбитального аппарата, показана обратная сторона Луны. Таинственный кусок космического мусора должен упасть на дальнюю сторону в пятницу утром.

НАСА

скрыть заголовок

переключить заголовок

НАСА

На этом составном изображении, созданном с использованием данных Лунного разведывательного орбитального аппарата, показана обратная сторона Луны. Таинственный кусок космического мусора должен упасть на дальнюю сторону в пятницу утром.

НАСА

Оставшаяся часть ракеты, летевшая в космосе, вот-вот врежется в Луну. Таинственный кусок металла должен оставить свой сильный след на нашем лунном соседе в пятницу около 7:25 утра по восточному времени, отметив то, что считается первым случаем, когда искусственная космическая ракета непреднамеренно ударила по Луне.

Хотя эксперты говорят, что здесь, на Земле, нет никакой потенциальной угрозы для нас, это выдвигает на первый план растущую проблему вокруг нашей планеты — космический мусор.

Наблюдатели говорят, что часть ракеты, которая, как ожидается, упадет на поверхность при движении со скоростью примерно 5800 миль в час, вероятно, является частью китайского космического корабля, запущенного в 2014 году. Теперь он находится на пути к тому, чтобы стать еще одним лунным кратером.

«Если бы вы были там на Луне, это выглядело бы как метеорит, упавший на Луну — довольно большой — или маленький астероид», — говорит Филип Метцгер, планетолог из Флоридского космического института.

Луна, не защищенная плотной атмосферой, как у Земли, не чужда космическим ударам. Более дюжины космических аппаратов врезались в его поверхность, включая преднамеренное крушение миссии НАСА LCROSS в 2009 году, которая охотилась за лунным льдом. А Луну постоянно бомбардируют астероиды и метеоры.

«Кратер за кратером, нет ни одного пятна на Луне, которое не подвергалось бы такому взбалтыванию много раз в прошлом», — говорит Метцгер.

К сожалению, астрономы не смогут увидеть это последнее столкновение в режиме реального времени. Столкновение происходит на обратной стороне Луны, вне поля зрения наземных телескопов. Могут потребоваться недели или месяцы, чтобы подтвердить столкновение с помощью спутников, работающих с изображениями на орбите Луны.

Тем не менее, ученые говорят, что надеются узнать что-то о кратере, образовавшемся в результате столкновения хлама, и о количестве выделяемого им тепла.

Проблема ближе к дому

На данный момент космический мусор не является большой проблемой для Луны, но это растущая проблема ближе к дому на орбите Земли. Мориба Джа — аэрокосмический инженер Техасского университета в Остине и главный научный сотрудник Privateer, компании, занимающейся отслеживанием космического мусора. Он говорит, что из 50 000 обломков, которые отслеживает его компания, только около 5 000 находятся в рабочем состоянии.

«Все остальное — мусор», — говорит Джа. «Таким образом, 90 процентов того, что мы отслеживаем, — это мусор».

Мы полагаемся на эти работающие спутники в космосе для обслуживания здесь, на Земле, таких как GPS и связь. Отслеживание космического мусора является ключом к поддержанию работы этих спутников и предотвращению столкновений, которые могут превратить части этой орбитальной инфраструктуры в еще больший космический мусор.

Объекты в космосе движутся с невероятно высокой скоростью, примерно в 15 раз превышающей скорость пули.

«Ничто не защитит эти спутники от того, что их унесет мусор, после чего их возможности пропадут», — говорит Джа.

Отслеживание мертвых спутников и космического мусора сопряжено с определенными трудностями. Поскольку они больше не передают радиосигналы, которые могут определить, кто они и откуда пришли, астрономы здесь, на Земле, ищут подсказки в свете, отраженном от их поверхностей.

«Материалы, из которых вы что-то строите, имеют зависимость от длины волны, — говорит Джа. Различные материалы будут отражать немного разные длины волн света, в результате чего получается уникальный «отпечаток пальца», который астрономы могут использовать, чтобы определить, из чего сделан объект и кто, вероятно, его сделал.

Это привело к замешательству при первой идентификации куска хлама, который вот-вот врежется в Луну. Первоначальный анализ предположил, что обломки были от ракеты SpaceX, а затем было установлено, что это скорее всего китайское космическое агентство. Обе стороны отрицали право собственности.

Отслеживание космического мусора

Космос большой и вероятность столкновения мала, но чем больше и больше вещей мы помещаем в космос, тем выше риск. 15 ноября 2021 года российские военные взорвали ракетой неработающий спутник в космосе, в результате чего образовались тысячи обломков, которые угрожали ударить по Международной космической станции. Правительство США осудило этот шаг.

Как государственные учреждения, так и частный сектор теперь проявляют больший интерес к поддержанию чистоты.

«Точно так же, как мы загрязнили поверхность Земли и наши воды, мы также загрязнили небо», — говорит аналитик космической политики Лаура Форчик. «Это одна вещь, которую нам сейчас нужно очистить на благо всего человечества».

Белый дом активизирует свои усилия по борьбе с космическим мусором и более эффективному управлению движением на орбите благодаря директиве Национального космического совета, группы, отвечающей за космическую политику администрации Байдена. В документе с изложением своих приоритетов в космосе администрация заявила, что стремится «повысить безопасность и устойчивость космических систем, которые обеспечивают или поддерживают критически важную инфраструктуру США от злонамеренных действий и стихийных бедствий».

Частные компании, такие как Privateer, работают над отслеживанием этого мусора. Другие ищут способы обслуживать вышедшие из строя спутники в космосе, не давая им превратиться в груды мусора, плавающие по орбите.