13. Состав и строение Солнечной системы.

В нашей солнечной системе вблизи Солнца расположены каменистые вещества, далее появляется лед, еще дальше замерзшие метан и аммиак. Различают четыре внутренние планеты (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и четыре внешние (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун). За Нептуном находится еще одна маленькая планета - Плутон, который, по-видимому, раньше был луной Нептуна. Между внутренней и внешней группами планет находится пояс астероидов - обломков различного размера от метров до километров в поперечнике. Для внутренних планет характерны радиоактивные процессы, протекающие в недрах. Это приводит к расплавлению вещества в центре, причем тяжелое вещество - железо - оказывается в самом ядре. Газы, выделяющиеся в процессе эволюции планеты, могут быть удержаны ею, только если масса планеты достаточно велика. Так, Меркурий полностью, а Марс в большой степени не удержали свои атмосферы. Внешние же весьма крупные планеты обладают толстыми атмосферами, состоящими в основном изо льдов.

Меркурий представляет собой маленькую планету, величиной с нашу Луну. Он (как, впрочем, и другие планеты) движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, причем большая полуось эллипса сама понемногу поворачивается. Забегая несколько вперед, хочется упомянуть, что только после появления теории относительности - одной из самых абстрактных теорий современной науки - была получена расчетная скорость вращения этой полуоси, совпадающая с наблюдаемой. Температура на поверхности Меркурия достигает 3400С.

Венера, долго бывшая надеждой писателей-фантастов на освоение землянами в недалеком будущем, обладает плотной атмосферой из углекислого газа, полной облаков. Эта атмосфера стремительно движется, и скорость ветра нарастает от 3,5 м/с на поверхности до 100м/с вдали от нее. Давление у поверхности достигает 90 атм., а температура 4750С (больше, чем на Меркурии!), что обусловлено парниковым эффектом.

Марс более миролюбив, чем Венера. Разреженная атмосфера из углекислого газа (давление около 0,01 атм) имеет температуры от 100 ⁰С до -120 ⁰С. У полюсов имеются полярные шапки из сухого льда. Биоэксперименты, выполненные в рамках программы "Викинг", не обнаружили жизни на Марсе, однако, полностью этот вопрос не закрыт.

Юпитер на 82% состоит из водорода и на 17% из гелия. Его диаметр более чем в 11 раз превосходит диаметр Земли, а сутки длятся всего 9час.55мин. Гигантская скорость вращения приводит к тому, что Юпитер сильно сплюснут у полюсов. По этой же причине зоны высокого давления перемежаются зонами низкого давления и расположены в широтном направлении (с Земли их видно как полосы). Хорошо заметно "красное пятно" - гигантская устойчивая область атмосферной турбулентности поперечником в три земных диаметра. Окраска вообще присуща атмосфере Юпитера, что говорит о протекании каких-то фотохимических реакций. Вдобавок имеются разряды атмосферного электричества, которые так сильны, что воспринимаются приемниками на Земле. Эти обстоятельства навели Юри и Миллера на мысль промоделировать условия, характерные для атмосферы Юпитера, в лаборатории. Газовая смесь из аммиака, метана, водяного пара и водорода была подвергнута действию искровых разрядов в течение сравнительно продолжительного времени. В результате в объеме были обнаружены следы аминокислот - компонент белковых соединений. Давление в недрах Юпитера достигает 3 млн.атм., что приводит к переходу водорода в металлическое состояние, а это, в свою очередь, обуславливает существование у Юпитера мощного магнитного поля. Четыре самых крупных спутника Юпитера видны с Земли в хороший бинокль.

Сатурн известен прежде всего своими кольцами. Когда Х.Гюйгенс в 1655 г. обнаружил планету с кольцами вокруг, он не поверил своим глазам и сообщение об этом, которое утвердило бы впоследствии его приоритет, зашифровал. Латинскую фразу, содержащую утверждение о существовании планеты с кольцами, он разбил на буквы и сначала выписал все "a", затем все "b" и т.д. Через два года, сконструировав более совершенную трубу и убедившись в правильности своих наблюдений, он привел свое приоритетное сообщение в нормальный вид. Кольца Сатурна представляют собой тонкий прерывистый слой обломков разного размера, вращающихся вокруг планеты. Наиболее крупным разрывом в кольце является щель Кассини. Ее существование обусловлено наличием спутника Сатурна Мимаса, период обращения которого ровно вдвое больше периода, который мог бы быть у тела, находящегося на расстоянии от Сатурна, соответствующем щели Кассини. Это означает, что тела, первоначально находившиеся там, где сейчас щель, периодически попадали в гравитационные условия, смещавшие их с той орбиты, и в конце концов этих тел там не осталось.

Уран тоже обладает системой колец, только довольно тонких. От других планет он отличается тем, что ось его вращения расположена практически в плоскости орбиты. Иными словами, полярные круги Урана практически совпадают с экватором.

Нептун известен своей историей открытия. Он расположен так далеко от Солнца, что обнаружить его просто в результате планомерных наблюдений неба не было возможности. Когда в движении Урана был обнаружен ряд необъяснимых странностей, некоторые ученые были склонны предположить, что так далеко от Солнца законы механики не действуют. Вот хороший пример ясного осознания роли концепции в естествознании. Однако Адамс и независимо Леверье, предположили, что на движение Урана оказывает влияние некоторая планета, которая пока не наблюдалась. Они вычислили ее предполагаемые координаты, основываясь на механике Ньютона, и Леверье написал письмо немецкому астроному Галле, в котором указал точные координаты предполагаемой планеты. В ту же ночь Галле обнаружил ее в указанном месте. Это и был Нептун.

Плутон был обнаружен схожим образом, но уже по движению Нептуна. Он гораздо меньше четырех внешних планет-гигантов и предположительно сошел с орбиты вокруг Нептуна, где он был спутником, в результате близкого пролета кометы и стал самостоятельной планетой.

Помимо планет к солнечной системе принадлежат также и кометы - небесные тела, периодически появляющиеся вблизи планет солнечной системы. Кометы двигаются по гораздо более вытянутым орбитам, чем планеты. Эти орбиты часто расположены не в плоскости орбит всех остальных планет, что указывает на то, что кометы были захвачены Солнцем из окружающего космического пространства, а не образовывались одновременно с планетами. Зачастую кометы состоят изо льда, который испаряется с поверхности при попадании в зону действия солнечной радиации, и комета приобретает хвост.

Солнце - центральное тело Солнечной системы - представляет собою горячий газовый шар. Оно в 750 раз превосходит по массе все остальные тела Солнечной системы вместе взятые. Именно поэтому всё в Солнечной системе можно приближенно считать вращающимся вокруг Солнца. Землю Солнце "перевешивает" в 330 000 раз. На солнечном диаметре можно было бы разместить цепочку из 109 таких планет, как наша. Солнце - ближайшая к Земле звезда, оно - единственная из звезд, чей видимый диск различим невооруженным глазом. Все остальные звезды, удаленные от нас на световые года, даже при рассмотрении в мощные телескопы, не открывают никаких подробностей своих поверхностей. Свет от Солнца до нас доходит за 8 с третью минут. По одной из гипотез, именно вместе с Солнцем образовалась наша планетная система, Земля, а затем и жизнь на ней.

Судьба Солнца

Как и все звезды, Солнце родилось в сжавшейся газопылевой туманности. Когда столь грандиозная масса (2.1030кг) сжималась, она сама себя сильно разогрела внутренним давлением до температур, при которых в ее центре смогли начаться термоядерные реакции. Так зажглась новорожденная звезда (не путайте с новыми звездами). В центральной части температура на Солнце равна 15 000 000 К, а давление достигает сотни миллиардов атмосфер.

В основном, на три четверти, Солнце в начале своей жизни состояло из водорода. Именно водород в ходе термоядерных реакций превращается в гелий, при этом, выделяется энергия, излучаемая Солнцем. Солнце принадлежит к типу звезд, называемых желтыми карликами. Масса одинокой звезды всегда определяет ее судьбу. За время своей жизни (5 миллиардов лет), в центре нашего светила, где температура достаточно высока, сгорело около половины всего имеющегося там водорода. Солнцу осталось жить примерно столько же, 5 миллиардов лет.

После того как в центре светила водород будет на исходе, Солнце увеличится в размерах, станет красным гигантом. Это сильнейшим образом скажется на Земле: повысится температура, океаны выкипят, жизнь станет невозможной в той форме, в какой мы ее знаем сейчас. Наша звезда закончит свою жизнь белым карликом, порадовав неведомых нам внеземных астрономов будущего новой планетарной туманностью, форма которой может оказаться весьма причудливой благодаря влиянию планет.

Физические характеристики Солнца

Размер Солнца (1 392 000 км в диаметре) очень велик по Земным меркам, но астрономы, в то же время, называют его желтым карликом - в мире звезд Солнце ни чем особенным, на первый взгляд, не выделяется. Однако, в последние годы, появляется все больше доводов в пользу некоторой необычности нашего Солнца. В частности, Солнце меньше излучает ультрафиолета, чем другие звезды того же типа. Солнце обладает большей массой, по сравнению со схожими звездами.

Мощность излучения Солнца 3,8.1020 МВт. На Землю попадает лишь около одной половины миллиардной доли всей энергии Солнца. Представьте себе стихийное бедствие, при котором пятнадцати стандартным квартирам в 45 кв. м. не посчастливилось быть затоплеными до потолка водой. Если это количество воды - вся мощность излучения Солнца, то на долю Земли придется меньше чайной ложки. Но именно благодаря этой энергии на Земле происходит круговорот воды, дуют ветры, развивалась и развивается жизнь. Вся энергия, скрытая в горючих ископаемых (нефти, угле, торфе, газе), - тоже изначально была излучена Солнцем.

Излучает же Солнце свою энергию во всех длинах волн. Но не равномерно. 48% энергии излучения приходится на видимую область спектра, при этом максимум соответствует желто-зеленому цвету. Около 45% энергии, теряемой Солнцем, уносят инфракрасные лучи. Как видите, на гамма-лучи, рентгеновское, ультрафиолетовое и радио излучение приходится лишь 8%. Однако излучение солнца столь сильно в купе с различными потоками заряженных частиц (солнечным ветром), что оно очень ощутимо на расстояниях даже в сотни солнечных радиусов. От вредного влияния излучения Солнца нас защищает магнитосфера и атмосфера Земли.

Солнце является плазменным шаром. Иными словами, оно состоит из "смеси" заряженных частиц - ядер атомов водорода и гелия, а также электронов. Солнце тоже, как и Земля, вращается вокруг своей оси. Движение частиц, из которых состоит Солнце, создает магнитное поле нашей звезды. Оно мощнее земного в 6 000 раз. В районах солнечных пятен магнитное поле Солнца особенно сильно.

Солнечные пятна

Само возникновение пятен связано с магнитными процессами. Пятна появляются парами в тех местах, где линии искаженного магнитного поля выходят из поверхности и входят в нее. Пара пятен при этом образует пару полюсов поля - южный и северный. В годы повышенной солнечной активности магнитное поле искажено сильнее, и пятен на Солнце больше. В годы "спокойного" Солнца пятен может не быть вовсе. Период изменения солнечной активности приближенно принято считать равным 11,2 года. После появления пятна могут просуществовать от нескольких часов до нескольких месяцев. Форма и размеры пятен бывают различными. Их температура на 1 000-1 500° ниже, чем у остальной поверхности Солнца, и лишь поэтому они кажутся темными. Холодными пятна можно считать только относительно прочих частей поверхности Солнца.

В центре располагается плотное и горячее ядро, в котором и происходят ядерные реакции.

Над фотосферой, во время солнечных затмений, можно увидеть солнечную атмосферу, состоящую из хромосферы, небольшого слоя красноватого цвета, прилегающего к видимой поверхности, и солнечной короны - разряженной и горячей (~1 000 000 К) внешней оболочки, простирающейся до расстояния в пять радиусов Солнца.

Подобным образом устроены все звезды главной последовательности.

Природа Солнца, да и звезд вообще, до конца не ясна. По причине большой зависимости всех землян от того, как ведет себя наше светило, изучение Солнца является важной отраслью астрономии. Кроме того, это единственная звезда находящаяся у нас "под руками".

Наблюдение Солнца

Наблюдать Солнце в бинокль, подзорную трубу или телескоп без специальных темных солнечных фильтров нельзя!!! Вы испортите себе зрение. Астрономы по этому поводу иногда черно шутят: "На Солнце в телескоп без фильтра можно посмотреть всего два раза: один раз левым глазом, другой раз - правым".

Размер Солнечного диска на небе - полградуса. Используя солнечный темный фильтр, можно видеть на его поверхности темные пятна. Они имеют температуру лишь на полторы тысячи градусов меньше, чем остальная поверхность, нагретая до 5 800 К. Наблюдая изо дня в день солнечные пятна, находящиеся на разных широтах Солнца, Вы сможете получить очевидное доказательство тому, что Солнце - газ. Пятна будут смещаться друг относительно друга. Более близкие к экватору пятна станут опережать пятна средних широт. Газовый шар вращается с разными скоростями на разных широтах: слои газа смещаются друг относительно друга, чему подтверждение - изменения во взаимном положении пятен. Период вращения Солнца вокруг своей оси на экваторе составляет около 25-ти суток, а у полюсов - около 35-ти.

Заметьте также, что по краям солнечный диск темнее. Это связано с тем, что по этим направлениям солнечным лучам приходится преодолевать больший слой атмосферы Солнца. По схожим причинам на закате и восходе на Земле мы и Луну, и Солнце видим более темными, красноватыми. Свет от этих небесных тел проделывает больший путь в земной атмосфере. Если Вы на словах не очень четко понимаете, как такое происходит, надуйте воздушный шар. Смотрите сквозь него на светлое окно. Вы непременно увидите, что по краям шар будет темнее. Свет от окна здесь должен пройти через больший слой резины.

Солнце очень активно. Во время затмений видны протуберанцы - выбросы вещества разного размера, а также вспышки. С помощью специального оборудования вспышки можно разглядеть на фоне остальной поверхности. Они представляют собою мощные выбросы энергии и вещества. Температура вспышек выше средней температуры поверхности. Возникновение вспышек связано с неоднородностями (искажениями) магнитного поля. Вспышки порождают усиление корпускулярного (состоящего из частиц) потока от Солнца - солнечного ветра. Солнечный ветер на Земле вызывает магнитные бури и полярные сияния.

Протуберанцы (нем. Protuberanzen, от лат. protubero — вздуваюсь) — плотные конденсации относительно холодного (по сравнению с солнечной короной) вещества, которые поднимаются и удерживаются над поверхностью Солнца магнитным полем.

Изучение протуберанцев началось с затмения Солнца 8 июля 1842 года, когда Араго, Эри и другие астрономы заметили их в виде ярко-розовых выступов вокруг чёрного диска Луны. Во время наблюдения солнечного затмения 18 августа 1868 года Пьер Жансен независимо от Дж. Локьера применил новый метод наблюдения протуберанцев вне затмения, сделал вывод об их газообразном характере. Много ценных сведений о солнечных протуберанцах и их быстрых изменениях было получено путём кинематографирования их методом замедленной съёмки. В настоящее время процессы, происходящие в солнечной атмосфере, наблюдаются и исследуются при помощи спутников и космических станций.

Протуберанцы хорошо видны во время полных солнечных затмений. Вне затмений наблюдаются с помощью особых спектральных приборов (протуберанц-спектроскопов)[1], интерференционных фильтров, внезатменных коронографов (коронограф Лио), хромосферных телескопов. В проекции на солнечный диск протуберанцы заметны в виде тёмных волокон.

Волокна это тёмные вытянутые структуры, хорошо видимые в солнечной хромосфере в красной линии водорода H-альфа. Они представляют из себя конденсации из плотной и более холодной, чем окружающее вещество плазмы, приподнятые и удерживаемые над солнечной поверхностью петлями магнитного поля.

Солнце, как мы говорили, излучает во всех длинах волн. Ученые ведут за дневным светилом наблюдения во всем их диапазоне, так как солнечная активность сильно сказывается на погодных условиях на Земле, если погоду понимать в широком смысле.

С Земли Солнце изучается также с помощью специальных солнечных телескопов. Особенность их заключается в том, что в такие системы входят два зеркала. Одно из них поворачивается за Солнцем, следуя за его движением по небу, и отражает свет в зеркало неподвижное. Для изучения Солнца существуют несколько, в том числе и международных, программ. Для простейших же любительских наблюдений достаточно небольшого телескопа. Существуют специальные космические исследовательские аппараты, предназначенные только для наблюдения за Солнцем.

Луна́ — единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник в Солнечной системе. Также, является первым (и на 2009 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км.

Условия на поверхности Луны

На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает 200000 частиц/см3 и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C. Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле.

Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, полученных из столкновений метеоров с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.

Приливы и отливы

Прили́в — периодическое колебание уровня океана или моря, обусловленное силами притяжения Луны и Солнца, а также другими приливообразующими силами. Приливы вызывают изменения в высоте уровня моря, а также периодические течения, известные как прили́вные течения, делающие предсказание приливов важным для прибрежной навигации.

Прили́вные изменения в каком-либо месте земного шара — результат изменения положений Луны и Солнца относительно Земли вкупе с эффектами вращения Земли и особенностями данного рельефа.

Хотя для земного шара сила тяготения Солнца почти в 200 раз больше, чем сила тяготения Луны, прили́вные силы, порождаемые Луной, почти вдвое больше порождаемых Солнцем. Это происходит из-за того, что приливные силы зависят не от величины гравитационного поля, а от степени его неоднородности (градиента). При увеличении расстояния до источника поля градиент уменьшается быстрее, чем величина самого поля. Поскольку Солнце почти в 400 раз дальше от Земли, чем Луна, то и приливные силы, вызываемые солнечным притяжением, слабее.

Так как Луна и Солнце перемещаются относительно Земли, вместе с ними перемещаются и водные горбы, образуя прили́вные волны и прили́вные течения. В открытом море приливные течения имеют вращательный характер, а вблизи берегов и в узких заливах и проливах — возвратно-поступательный.

Самые высокие приливы в Мире можно наблюдать в бухте Фанди, которая находится на восточном побережье Канады между Нью-Брансуиком и Новой Шотландией.

Происхождение кратеров

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 80-х годов XVIII века. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная.

Следуя постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шретером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

До 20-х годов XX века против метеоритной гипотезы выдвигали тот факт, что кратеры имеют круглую форму, хотя косых ударов по поверхности должно быть больше чем прямых, а значит при метеоритном происхождении кратеры должны иметь форму эллипса. Однако в 1924 году новозеландский учёный Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения. Также в пользу метеоритной гипотезы говорит то, что совпадает зависимость количества лунных кратеров от их диаметра и зависимость количества метеорных тел от их размера. Чуть позже, в 1937 году, данную теорию привёл к обобщённому научному виду российский студент Кирилл Петрович Станюкович, впоследствии ставший доктором наук и профессором. Данная «взрывная теория» разрабатывалась им самим и группой учёных с 1947 по 1960 года, а дорабатывалась в дальнейшем и другими исследователями.

Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершенные американскими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы (Марс, Меркурий, Венера) подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь, были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Ученые из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться. [14]

Исследования Луны

XX век

С началом космической эры количество наших знаний о Луне значительно увеличилось. Стал известен состав лунного грунта, учёные даже получили его образцы, составлена карта обратной стороны.

Впервые Луну посетил советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года.

Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть её поверхности. Обратная сторона Луны представляет собой идеальное место для астрономической обсерватории. Размещённым здесь оптическим телескопам не пришлось бы пробиваться сквозь плотную земную атмосферу. А для радиотелескопов Луна послужила бы естественным щитом из твёрдых горных пород толщиной 3500 км, который надёжно прикрыл бы их от любых радиопомех с Земли.

В начале 1960-х годов было очевидно, что в освоении космоса США отстаёт от СССР. Дж. Кеннеди заявил — высадка человека на Луну состоится до 1970 года. Для подготовки к пилотируемому полёту НАСА выполнило несколько космических программ: «Рейнджер» — фотографирование поверхности, «Сервейер» (1966—1968) — мягкая посадка и съёмки местности и «Лунар орбитер» (1966-1967) — детальное изображение поверхности Луны.

НАСА (англ. NASA) — Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космического пространства[1] (англ. National Aeronautics and Space Administration) — агентство, принадлежащее федеральному правительству США.

Американская программа пилотируемого полёта на Луну называлась «Аполлон». Первая посадка произошла 20 июля 1969 года; последняя — в декабре 1972 года, первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг (21 июля 1969 года), вторым — Эдвин Олдрин. Третий член экипажа Майкл Коллинз оставался в орбитальном модуле. Таким образом, Луна — единственное небесное тело, на котором побывал человек, и первое небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю (США доставили 380 килограммов, СССР — 324 грамма лунного грунта)[7].

СССР ответил отправкой на Луну двух радиоуправляемых самоходных аппаратов, «Луноход-1» в ноябре 1970 года и «Луноход-2» в январе 1973.

После того как в августе 1976 года советская станция «Луна-24» доставила на Землю образцы лунного грунта, следующий аппарат — японский спутник «Hiten» — полетел к Луне лишь в 1990 году. А два американских космических аппарата — Clementine в 1994 году и Lunar Prospector в 1998 году.

XXI век

После окончания советской космической программы «Луна» и американской «Аполлон» исследования Луны с помощью космических аппаратов были практически прекращены. Но в начале XXI века Китай опубликовал свою программу освоения Луны, включающую кроме доставки лунохода (в 2011 году) и отправки грунта на Землю (2012), в том числе и постройку обитаемых лунных баз (2030). Считается, что это заставило остальные космические державы снова развернуть лунные программы. Так, например, Европейское космическое агентство 28 сентября 2003 запустило первый лунный зонд «Смарт-1», а Дж. Буш 14 января 2004 объявил, что в планы США входит создание новых пилотируемых космических кораблей, способных доставить на Луну людей и луноход, с целью заложить к 2020 году первые лунные базы.

14 сентября 2007 года Япония запустила автоматический космический аппарат для исследования Луны «Кагуя», а 24 октября 2007 в лунную гонку официально вступила и КНР. С космодрома Сичан был запущен первый китайский спутник Луны «Чанъэ-1». С помощью станции учёные планируют сделать объёмную карту лунной поверхности, что в будущем может поспособствовать амбициозному проекту колонизации Луны.[8]

22 октября 2008 года был запущен индийский аппарат Чандраян-1.

18 июня 2009 года, НАСА были запущены лунные орбитальные зонды — Lunar Reconnaissance Orbiter(LRO) и Lunar Crater Observation and Sensing Satellite(LCROSS). Запуск был произведен с помощью ракеты-носителя Атлас 5 со Станции Военно-Воздушных сил Мыса Канаверал во Флориде. Спутник предназначен для сбора информации о лунной поверхности, поиска воды и подходящих мест для будущих лунных экспедиций[9].

Происхождение кратеров[13]

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 80-х годов XVIII века. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная.

Следуя постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шретером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритную теорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера.

До 20-х годов XX века против метеоритной гипотезы выдвигали тот факт, что кратеры имеют круглую форму, хотя косых ударов по поверхности должно быть больше чем прямых, а значит при метеоритном происхождении кратеры должны иметь форму эллипса. Однако в 1924 году новозеландский учёный Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения. Также в пользу метеоритной гипотезы говорит то, что совпадает зависимость количества лунных кратеров от их диаметра и зависимость количества метеорных тел от их размера. Чуть позже, в 1937 году, данную теорию привёл к обобщённому научному виду российский студент Кирилл Петрович Станюкович, впоследствии ставший доктором наук и профессором. Данная «взрывная теория» разрабатывалась им самим и группой учёных с 1947 по 1960 года, а дорабатывалась в дальнейшем и другими исследователями.

Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершенные американскими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы (Марс, Меркурий, Венера) подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь, были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой.

Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Ученые из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться. [14]

Освоение

Международно-правовые проблемы

Большинство правовых вопросов освоения Луны были разрешены в 1967 году Договором о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела. (Текст договора в Викитеке). Также юридический статус Луны описывает Соглашение о Луне от 1979 года.

Участки в собственность

Основная статья: Лунное консульство (Lunar Embassy)

Существуют сомнительные компании, осуществляющие продажу участков на Луне. В обмен на определённую плату покупатель получает сертификат о, якобы, владении некоторой площадью на Луне. На данный момент полученные сертификаты не имеют юридической силы из-за отстутствия соответствующего законодательства.

Колонизация

Основная статья: Колонизация Луны

Луна является самым близким и лучше всего изученным небесным телом и рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. В данный момент НАСА разрабатывает космическую программу «Созвездие», в рамках которой разрабатывается новая космическая техника и создаётся необходимая инфраструктура для обеспечения полётов нового космического корабля к МКС, а также полётов на Луну, создания постоянной базы на Луне и в перспективе полётов на Марс.[16]

«Лу́нный за́говор» — теория заговора, центральной идеей которой является утверждение, что в ходе американской космической программы «Аполлон» (1969—1972) высадок людей на Луну не производилось, а фотографии, фильмы и другие документальные материалы первой или всех шести высадок были сфальсифицированы правительством США и НАСА.

История

Автором теории является американский писатель Билл Кейсинг, опубликовавший в 1976 году книгу «Мы никогда не были на Луне» (англ. We Never Went to the Moon), в которой он сформулировал основные аргументы теории лунного заговора:

• Уровень технологического развития НАСА не позволял запустить человека на Луну.

• Отсутствие звёзд на фотографиях с поверхности Луны.[1]

• Фотоплёнка космонавтов должна была расплавиться от полуденной температуры на Луне.

• Различные оптические аномалии на фотографиях.[2]

• Развевающийся флаг в вакууме.

• Отсутствие гигантских кратеров на месте посадки лунных модулей; таковые кратеры должны были образоваться в результате их посадки.

С 1996 года интерес к теории лунного заговора появился снова, в том числе и в России.

Аргументы сторонников

Сторонники теории «лунного заговора» утверждают, в частности, что на фотографиях и в кинофильмах о посадках на Луну есть противоречия, а также, что осуществление таких полётов в те годы было «технически невозможным». Теория заявляет, что США пошли на фальсификацию по соображениям престижа из-за угрозы опережения в лунной программе со стороны СССР.

Фотографии мест посадки, сделанные космическими аппаратами

17 июля 2009 года были опубликованы снимки высокого разрешения мест посадки «Аполлонов», сделанные автоматической межпланетной станцией LRO. На данных снимках видны лунные модули и даже следы, оставленные астронавтами при их перемещениях по Луне[42].

11 августа 2009 года в районе места посадки Аполлона 14 автоматической межпланетной станцией LRO сделаны снимки поверхности Луны при положении Солнца на 24 градуса выше горизонта, что более ясно показало изменения почвы от операций астронавтов после прилунения[43][44].

3 сентября 2009 года опубликован снимок места посадки Аполлона 12, сделанный автоматической межпланетной станцией LRO. На снимке различимы инструменты и следы астронавтов, а также автоматический аппарат Surveyor 3.[45]

По сообщению японского космического агентства JAXA, японский аппарат Кагуя обнаружил следы пребывания посадочного модуля Аполлона-15.[46]

Как сообщил ведущий сотрудник Индийской организации космических исследований (ISRO) Пракаш Чаухан, индийский аппарат Чандраян-1 получил изображения американского посадочного модуля и следов, оставленных колесами вездехода, использовавшегося астронавтами для перемещения по Луне. По его мнению, даже предварительный анализ снимков дает основания для того, чтобы развеять все высказывавшиеся версии о том, что экспедиция якобы была инсценирована.[47]