У меня есть сестра Даша, ей 5 лет. Однажды она спросила меня: “Что светит в наши окна ночью? ” Ответ был прост: “Это Луна. Спутник нашей планеты”. “А что на ней находится? ” – продолжила свои вопросы Даша.
За Луной наблюдали всегда. Луна ведь самое близкое для нас небесное тело, которое можно наблюдать невооруженным глазом. Однако, за Луной наблюдали и с помощью оптических приборов. Что же можно рассмотреть на Луне, находясь в городе Уфа, с помощью оптических приборов?
Это и явилось предметом рабочего исследования. В течение нескольких циклов Луна наблюдалась с помощью телескопа рефлектора. Данную схему телескопов предложил Иссак Ньютон. Он изготовил зеркало из сплава меди, олова и мышьяка диаметром 30 мм и установил его в свой телескоп в 1667 году. Наш рефлектор имеет зеркало диаметром 200 мм, а также много приспособлений, которые делают наблюдения очень удобными – экваториальную монтировку, штатный электропривод по обеим осям, пульт управления.
Для доклада были сделаны снимки поверхности Луны с помощью цифровой камеры. В результате этого появилась возможность найти на поверхности Луны наиболее важные объекты и ответить на вопрос моей сестры.
Слева – мой снимок, справа – обзорная фотокарта Луны из сети Интернет
Снимок №1.
Южная часть Луны. Кратер Тихо. С чем связано это странное название? Действительно ли так тихо в его окрестностях? Луна имеет крайне разреженную газовую оболочку. Масса Луны просто мала для того, чтобы удерживать у своей поверхности атмосферу. Поэтому на Луне действительно тихо - звук не может распространяться в безвоздушной среде. Хотя звук может распространяться и через грунт. А кратер Тихо назван так в честь датского астронома и алхимика середины XVI века Тихо Браге.
Двигаемся на север и запад.
Снимок 2.
Кратер Коперник (ударный лунный кратер, названный в честь польского астронома Николая Коперника (1473-1543). Расположен в восточной части Океана Бурь. Коперник образовался 800 миллионов лет назад в результате удара о поверхность Луны другого тела - метеорита или кометы. Осколки этого тела разлетелись на тысячи километров и оставили на поверхности Луны систему лучей.
Информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото–Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля, в результате удара, получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения. Хотя у этой теории тоже есть недостатки, в настоящее время она считается основной.
По оценкам, основанным на содержании стабильного радиогенного изотопа вольфрама–182 (возникающего при распаде относительно короткоживущего гафния–182) в образцах лунного грунта, в 2005 году учёные–минералоги из Германии и Великобритании определили возраст лунных пород в 4 млрд 527 млн лет (±10 млн лет). Это самое точное на сегодняшний день значение.
Коперник является самым большим лучевым кратером на видимой стороне Луны. Его диаметр около 93 км
Снимок 3.
Сосед Коперника – кратер Кеплер хорошо читается на поверхности, так как имеет сиcтему светлых лучей, подобно кратерам Коперник и Тихо. (Кеплер - ударный кратер на поверхности Луны, названный в честь немецкого астронома Иоганна Кеплера. Кратер хорошо виден даже в маленький телескоп, так как имеет сиcтему светлых лучей, подобно кратерам Коперник и Тихо. Кеплер расположен на видимой стороне Луны, между Океаном Бурь (Oceanus Procellarum) и Морем Островов (Mare Insularum). Размер кратера составляет 32 км, а глубина - 2,6 км.)
Все сфотографированные объекты расположены на видимой стороне Луны - обратная сторона Луны остается недоступной для наблюдений. Однако, интересным является то, что из–за явления оптической либрации мы можем наблюдать около 59% лунной поверхности. Данное явление оптической либрации было открыто Галилео Галилеем в 1635 году, когда он был осуждён Инквизицией.
Между вращением Луны вокруг собственной оси и её обращением вокруг Земли существует различие: вокруг Земли Луна обращается с переменной угловой скоростью вследствие эксцентриситета лунной орбиты (второй закон Кеплера) - вблизи перигея движется быстрее, вблизи апогея медленнее. Однако вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Это позволяет увидеть с Земли западный и восточный края обратной стороны Луны. Это явление называется оптической либрацией по долготе. В связи с наклоном оси вращения Луны к плоскости земной орбиты можно с Земли увидеть северный и южный края обратной стороны Луны (оптическая либрация по широте).
Даже невооруженным глазом на лунном диске видны темные образования, это так называемые моря. Такие названия пришли из древности, когда древние астрономы думали, что Луна имеет моря и океаны, также как и Земля. Однако в них нет ни капли воды, и они состоят из базальтов. (3–4,5 млрд. лет назад на поверхность Луны излилась лава и, застыв, образовала темные моря. Они покрывают 16% площади лунной поверхности и расположены на видимой стороне Луны.
Снимок 4.
Море Дождей, было образовано в результате затопления лавой большого ударного кратера, сформировавшегося в результате падения крупного метеорита или ядра кометы примерно 3,85 млрд лет назад.
В Заливе Радуги совершил посадку Луноход–1 - первый в мире планетоход, успешно работавший на поверхности другого небесного тела.
Снимок 5.
Море Холода, расположенное к северу от Моря Дождей и тянущееся до северной оконечности Моря Ясности. С юга к Морю Холода примыкают окружающие Море Дождей горы Альпы, рассеченные прямой трещиной длиной 170 км при ширине 10 км - Долиной Альп. Море расположено во внешнем кольце Океана Бурь; сформировалось в эпоху Раннеимбрийского периода, его восточная часть - в Позднеимбрийский период, а западная - в Эратосфенский период геологической активности Луны.
К югу от моря расположено темное округлое образование - кратер Платон.
Снимок 6.
Снимок 7.
Море Спокойствия. Завораживающее место. 20 июля 1969 года в ходе экспедиции “Аполлон–11” пилотируемый аппарат с двумя астронавтами НАСА на борту осуществил мягкую посадку на Базе Спокойствия. Цель полёта была сформулирована следующим образом: “Совершить посадку на Луну и возвратиться на Землю”. Корабль включал в себя командный модуль (образец CSM–107) и лунный модуль (образец LM–5). Корабль “Аполлон–11” стартовал 16 июля 1969 года в 13 часов 32 минуты по Гринвичу. Двигатели всех трёх ступеней ракеты–носителя отработали в соответствии с расчётной программой, корабль был выведен на геоцентрическую орбиту, близкую к расчётной.
После выхода последней ступени ракеты–носителя с кораблём на начальную геоцентрическую орбиту экипаж в течение примерно двух часов производил проверку бортовых систем.
Двигатель последней ступени ракеты–носителя был включён для перевода корабля на траекторию полёта к Луне в 2 часа 44 минуты 16 секунд полётного времени и проработал 346,83 секунды.
В 3 часа 15 минут 23 секунды полётного времени начался манёвр перестроения отсеков, который завершился с первой попытки через 8 минут 40 секунд. В 4 часа 17 минут 3 секунды полётного времени корабль (сцепка из командного и лунного модулей) отделился от последней ступени ракеты–носителя, отдалился от неё на безопасное расстояние и начал самостоятельный полёт к Луне. По команде с Земли был произведён слив компонентов топлива из последней ступени ракеты–носителя, в результате чего ступень в дальнейшем под влиянием лунного притяжения вышла на гелиоцентрическую орбиту, где и находится до настоящего времени.
Во время 96–минутного цветного телевизионного сеанса, начавшегося в 55:08: 00 полётного времени, Армстронг и Олдрин перешли в лунный модуль для первой проверки бортовых систем.
Корабль достиг лунной орбиты примерно через 76 часов после старта. После этого Армстронг и Олдрин начали готовиться к отстыковке лунного модуля для высадки на лунную поверхность. Командный и лунный модули были расстыкованы примерно через сто часов после старта. Лунный модуль прилунился в Море Спокойствия 20 июля в 20 часов 17 минут 42 секунды по Гринвичу.
Лунный модуль
Олдрин вышел на поверхность Луны примерно через пятнадцать минут после Армстронга. Олдрин опробовал различные способы быстрого передвижения по поверхности Луны. Наиболее целесообразным астронавты признали обычную ходьбу. Астронавты прошлись по поверхности, собрали некоторое количество образцов лунного грунта и установили телевизионную камеру. Затем астронавты установили флаг Соединённых Штатов Америки (Конгресс США до полёта отверг предложение НАСА установить на Луне флаг ООН вместо национального), провели двухминутный сеанс связи с президентом Никсоном, произвели дополнительный забор грунта, установили на поверхности Луны научные приборы (сейсмометр и отражатель лазерного излучения). После установки приборов астронавты собрали дополнительные образцы грунта (общий вес образцов, доставленных на Землю, - 24,9 кг при максимально допустимом весе 59 кг) и вернулись в лунный модуль.
После ещё одного приёма пищи астронавтами, на сто двадцать пятом часу полёта, состоялся старт с Луны взлётной ступени лунного модуля.
Общая длительность пребывания лунного модуля на поверхности Луны составила 21 час 36 минут.
На оставшейся на поверхности Луны посадочной ступени лунного модуля укреплена табличка с выгравированными на ней картой полушарий Земли и словами “Здесь люди с планеты Земля впервые ступили на Луну”.
После выхода взлётной ступени лунного модуля на селеноцентрическую орбиту она была состыкована с командным модулем на 128 часу экспедиции. Экипаж лунного модуля взял образцы, собранные на Луне, и перешёл в командный модуль, взлётная ступень лунной кабины была отстыкована, командный модуль стартовал в обратный путь на Землю. Потребовалась только одна коррекция курса во время всего обратного полёта, вызванная плохими метеорологическими условиями в запланированном районе посадки. Новый район посадки находился примерно в четырёхстах километрах к северо–востоку от намеченного. Разделение отсеков командного модуля произошло на сто девяносто пятом часу полёта. Чтобы отсек экипажа достиг нового района, была изменена программа управляемого спуска с использованием аэродинамического качества.
Отсек экипажа приводнился в Тихом океане примерно в двадцати километрах от авианосца «Хорнет» (CV-12) (англ. Hornet (CV-12)) через 195 часов 15 минут 21 секунду от начала экспедиции.
Снимок 8.
Море Ясности. Название этого моря (как и многих других морей в восточной части видимого полушария Луны) связано с хорошей погодой и было введено астрономом Джованни Риччоли. Море Ясности посещалось экипажем «Аполлона-17», а также станцией «Луна-21», которая доставила на поверхность «Луноход-2». Этот самоходный аппарат четыре месяца двигался по восточному берегу моря Ясности - снимал фотопанорамы, а также проводил магнитометрические измерения и рентгеновский анализ грунта переходной зоны между морским и материковым районом. В ходе работы аппарата «Луноход-2» был поставлен ряд рекордов: рекорд по продолжительности активного существования, по массе самодвижущегося аппарата и по пройденному расстоянию (37 000 м), а также по скорости движения и продолжительности активных действий.
Луноход-2
В марте 2010 года профессор Фил Стук из Университета Западного Онтарио (англ. The University of Western Ontario) обнаружил на снимках, сделанных Lunar Reconnaissance Orbiter, «Луноход-2», уточнив тем самым координаты его местонахождения.
Местоположение Лунохода-2
Луноход 2 15 января 1973 года доставлен на Луну автоматической межпланетной станцией «Луна-21». Посадка произошла в 172 километрах от места прилунения «Аполлона-17». Система навигации «Лунохода-2» оказалась повреждена и наземный экипаж лунохода ориентировался по окружающей обстановке и Солнцу. Большой удачей оказалось то, что незадолго до полёта через неофициальные источники советским разработчикам лунохода была передана подробная фотокарта места высадки, составленная для посадки «Аполлона».
Несмотря на повреждение системы навигации аппарат преодолел большее расстояние, чем его предшественник, так как был учтён опыт управления «Луноходом-1» и был внедрён ряд нововведений, таких как, например, третья видеокамера на высоте человеческого роста.
За четыре месяца работы прошёл 37 километров, передал на Землю 86 панорам и около 80 000 кадров телесъёмки, но его дальнейшей работе помешал перегрев аппаратуры внутри корпуса.
После въезда внутрь свежего лунного кратера, где грунт оказался очень рыхлым, луноход долго буксовал, пока задним ходом не выбрался на поверхность. При этом откинутая назад крышка с солнечной батареей, видимо, зачерпнула немного грунта, окружающего кратер. Впоследствии, при закрытии крышки на ночь для сохранения тепла, этот грунт попал на верхнюю поверхность лунохода и стал теплоизолятором, что во время лунного дня привело к перегреву аппаратуры и выходу ее из строя.
Луноход представляет собой установленный на самоходном шасси герметичный приборный отсек.
Масса аппарата (по исходному проекту) - 900 кг, диаметр по верхнему основанию корпуса - 2150 мм, высота 1920 мм, длина шасси - 2215 мм, ширина колеи - 1600 мм. Колёсная база 1700 мм. Диаметр колёс по грунтозацепам 510 мм, ширина 200 мм. Диаметр приборного контейнера - 1800 мм. Максимальная скорость передвижения по Луне - 4 км/час.
Управление «Луноходами» осуществлялось группой операторов из 11 человек, составлявших посменно «экипаж»: командир, водитель, оператор остронаправленной антенны, штурман, бортинженер. Центр управления находился в посёлке Школьное (НИП-10). Каждый сеанс управления длился ежедневно до 9 часов, с перерывами в середине лунного дня (на 3 часа) и на лунную ночь. Отработка действий операторов проводилась на действующей модели «Лунохода» на специальном полигоне с имитацией лунного грунта.
Основную сложность при управлении луноходом составляла задержка времени: радиосигнал проходит до Луны и обратно около 2 секунд, а частота смены картинки малокадрового телевидения составляла от 1 кадра в 4 секунды до 1 кадра в 20 секунд. Общая задержка в управлении доходила до 24 секунд в зависимости от рельефа.
Луноход мог двигаться с двумя различными скоростями, в двух режимах: ручном и дозированном. Дозированный режим представлял собой автоматический этап движения, программируемый оператором. Поворот осуществлялся путем изменения скорости и направления вращения колес левого и правого борта.
На востоке расположен кратер Посейдон.
Снимок 9.
Море кризисов. Море Кризисов легко видно невооруженным глазом, как отдельное темное овальное пятнышко справа от основного морского бассейна. Расположено к северо-востоку от Моря Спокойствия. Море имеет диаметр 418 км, площадь 137 000 км.
Поверхность Луны покрыта слоем породы, измельченной до пылеобразного состояния в результате бомбардировки метеоритами в течении миллионов лет. Эта порода называется реголит. По толщине слой реголита варьируется от 3 метров в районах лунных «океанов» до 20 м на лунных плато. Впервые лунный грунт был доставлен на Землю экипажем космического корабля «Аполлон-11» в июле 1969 года, в количестве 21,7 кг. Автоматическая станция «Луна-16» доставила 101 гр грунта 24 сентября 1970 года, после экспедиций Аполлон-11 и Аполлон-12. «Луна-20» и «Луна-24» из трёх районов Луны: Моря Изобилия, материкового района вблизи кратера Амегино и Моря Кризисов в количестве 324 г. и был передан в ГЕОХИ РАН для исследования и хранения. В ходе лунных миссий по программе Аполлон на Землю было доставлено 382 кг лунного грунта.
22 августа 1976 года советским зондом Луна-24 на Землю был успешно доставлен образец грунта из Моря Кризисов
Снимок 10.
Горы Аппенины. На Луне присутствуют несколько горных цепей и плато. Они отличаются от лунных «океанов» более светлой окраской. Лунные горы, в отличии от гор на Земле, формировались в результате столкновений гигантских метеоритов с поверхностью. В районе гор Аппенины произошла четвёртая высадка людей на Луну. Полёт «Аполлона-15» был первой так называемой Джей-миссией (J-mission). Всего их было три вместе с «Аполлоном-16» и «Аполлоном-17». Джей-миссии предусматривали более продолжительные высадки на Луну (до нескольких суток) с большим акцентом на научные исследования, чем было до этого. Командир экипажа Дэвид Скотт и пилот лунного модуля Джеймс Ирвин провели на Луне почти трое суток (чуть менее 67 часов). Общая продолжительность трёх выходов на лунную поверхность составила 18 с половиной часов. На Луне экипаж впервые использовал лунный автомобиль, «Лунный Ровер» (Lunar Roving Vehicle), что значительно облегчило и ускорило передвижение астронавтов между различными интересными с геологической точки зрения объектами. Было собрано и затем доставлено на Землю 77 килограммов образцов лунного грунта. По мнению специалистов, образцы, доставленные этой экспедицией, были самыми интересными из всех, собранных в ходе программы «Аполлон».
Лунный ровер
Луна является самым близким и лучше всего изученным небесным телом и рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. НАСА разрабатывала космическую программу «Созвездие», в рамках которой должна разрабатываться новая космическая техника и создаваться необходимая инфраструктура для обеспечения полётов нового космического корабля к МКС, а также полётов на Луну, создания постоянной базы на Луне и в перспективе полетов на Марс. Однако, по решению президента США Барака Обамы от 1 февраля 2010 года, финансирование программы в 2011 году может быть прекращено.
В феврале 2010 года НАСА представило новый проект: «аватары» на Луне, который может быть реализован уже через 1000 дней. Суть его заключается в организации экспедиции на Луну с участием роботов-аватаров (представляющих собой устройство телеприсутствия) вместо людей. В этом случае инженеры, занимающиеся организацией полёта, избавляют себя от необходимости использования важных систем жизнеобеспечения и благодаря этому используется менее сложный и дорогой космический корабль. Для управления роботами-аватарами эксперты НАСА предлагают использовать высокотехнологичные костюмы дистанционного присутствия (наподобие костюма виртуальной реальности). Один и тот же костюм могут «надевать» несколько специалистов из разных областей науки поочередно. К примеру, в ходе изучения особенностей лунной поверхности, управлять «аватаром» может геолог, а затем в костюм телеприсутствия может облачиться физик.
О своих планах освоения Луны не раз заявлял и Китай. 24 октября 2007 года с космодрома Сичан был успешно запущен первый китайский спутник Луны Чанъе-1. В его задачи входило получение стереоснимков, с помощью которых впоследствии изготовят объёмную карту лунной поверхности. В будущем КНР рассчитывает основать на Луне обитаемую научную базу. Согласно китайской программе, освоение естественного спутника Земли намечено на 2040-2060 годы.
Японское агентство по космическим исследованиям планирует к 2030 году ввести в строй обитаемую станцию на Луне - на пять лет позже предполагавшихся ранее сроков. В марте 2010 года Япония решила отказаться от пилотируемой лунной программы из-за дефицита бюджета.
Вторая половина 2007 года ознаменовалась новым этапом в космическом соревновании. В это время состоялись запуски лунных спутников Японии и Китая. А в ноябре 2008 года был запущен индийский спутник «Чандраян-1». Установленные на «Чандраяне-1» 11 научных приборов из разных стран позволят создать подробный атлас лунной поверхности, осуществить радиозондирование лунной поверхности в поисках металлов, воды и гелия-3.
22 ноября 2010 г. российские ученые определили 14 наиболее вероятных точек прилунения. Каждое из мест посадки имеет размеры 30-60 км. Будущие лунные базы находятся на стадии эксперимента, в частности уже проведены первые успешные испытания самозалатывания космических аппаратов. Не исключено, что некоторые из них будут использованы при работе первых станций, которые планируется отправить на Луну уже в 2013 г. В будущем Россия собирается применить на полюсах Луны криогенное (низкотемпературное) бурение для доставки на Землю грунта с вкраплениями летучих органических веществ. Данный метод позволит органическим соединениям, которые заморожены на реголите, не испаряться.
Константин Эдуардович Циолковский сказал: «Земля - колыбель человечества, но нельзя вечно пребывать в колыбели». Человечество будет осваивать другие космические тела и самым близким и по времени и по расстоянию будет Луна.
В марте 2010 года профессор Фил Стук из Университета Западного Онтарио обнаружил на снимках «Луноход-2», уточнив тем самым координаты его местонахождения.
К сожалению, с помощью нашего телескопа сделать это невозможно. Потоки теплого воздуха, особенно в зимнее время, влияют на четкость изображения. Тепло от открытой двери, от открытых окон, от систем вентиляции зданий, выхлопы автомобилей – всё это ухудшает изображение небесных объектов, ведь наш телескоп во время наблюдений находился в городе. Снимки, сделанные при положительных температурах 20 октября, были более качественные, чем снимки, сделанные при отрицательных температурах 21 ноября 2010 года. При этом можно твердо утверждать, что в телескоп можно рассмотреть все интересные объекты Луны.
Особая благодарность Еникееву Аделю Камильевичу за предоставленную возможность использования телескопа рефлектора Sky-Watcher HEQ5 1000 * 200 и цифровой камеры Canon EOS 50D с комплектом сменных объективов.
Работу выполнил
Портянко Александр,
ученик МОУ СОШ № 22 Кировского района г. Уфа
Республика Башкортостан
> Как наблюдать за Луной
Наблюдение за Луной : можно ли увидеть метеоры, затмение, сияние и кометы, когда лучше наблюдать, циклы и фазы Луны, карта лунной поверхности, телескоп, фильтры.
Луна кажется самым доступным объектом для наблюдения в небе. Иногда она появляется в виде тонкого серпа, порой полностью исчезает, а в некоторые дни сияет огромной сферой, затмевая звезды. Это не капризы светила, а фазы Луны и дистанция спутника к Земле, которая меняется по мере прохождения по эллиптической орбите вокруг планеты. Мы привыкли к этому ночному соседу, поэтому обращаем внимание лишь в периоды лунного затмения. Но Луна скрывает в себе множество интересных объектов. Ниже вы узнаете, когда лучше всего смотреть на Луну, можно ли увидеть метеоры и что интересного расположено на поверхности. В самом конце полюбуйтесь на удивительные фото Луны с кратерами и морями. Не забывайте также, что на сайте можно воспользоваться телескопами и наблюдать Луну онлайн в режиме реального времени.
Луна – это единственный естественный спутник Земли, который одновременно является и наиболее ярким объектом ночного небосклона. Сила тяжести там в 6 раз ниже, чем на Земле, а разница между ночной и дневной температурами превышает 300˚С. Полный оборот Луны вокруг своей оси занимает 27,3 земных суток. При этом траектория вращения и его угловая скорость стабильна и равна скорости ее вращения вокруг Земли. Именно поэтому наблюдатель постоянно видит только одно полушарие спутника. Другая же (обратная сторона Луны) всегда скрывается от нас.
Когда лучше наблюдать Луну
Несмотря на то, что данный факт, на первый взгляд, кажется полной ерундой, его правдивость доказана опытом тысяч наблюдателей. Полнолуние (фаза Луны) – неудачное время для исследования Луны. В это время контраст деталей на поверхности сведен к нулю, поэтому рассмотреть их практически невозможно. В лунном месяце есть два периода, располагающих к исследованиям. Это время после новолуния, которое оканчивается спустя две ночи после первой четверти. Здесь Луна отлично визуализируется в вечернее время.
Лунная "эволюция"
Второй период начинается за пару дней до последней четверти и заканчивается в новолуние. В это время лунные тени настолько длинны, что отлично визуализируются на горном рельефе. Кроме того, по утрам атмосфера намного спокойнее, чем вечером, что обеспечивает четкое и стабильное изображение с обилием мелких деталей.
В любом случае важно учитывать и высоту Луны над горизонтом. Чем ниже стоит Луна, тем плотнее воздух, который преодолевает лунный свет. Отсюда большое количество искажений и ниже качество картинки. Высота спутника над горизонтом изменяется от сезона к сезону.
Перед проведением наблюдений за Луной определите время оптимальной видимости с помощью любой программы-планетария.
Траектория движения Луны вокруг Земли имеет форму эллипса. Среднее расстояние между центрами Луны и Земли равно 384 402 км, однако реальное расстояние постоянно варьируется от 356 410 до 406 720 км. В связи с этим меняется и видимый размер Луны – от 29" 22"" в апогее до 33" 30"" в перигее.
Разумеется, наблюдателю не стоит ждать момента, когда Луна максимально приблизится к Земле. Просто помните о том, что в перигей вы можете изучать тончайшие детали на поверхности спутника, которые скрыты в обычное время.
Начиная исследование, нужно направить трубу телескопа на любую точку около терминатора – линии, разделяющей Луну на светлую и темную половины. Во время убывающей Луны терминатор показывает место захода Солнца, во время растущей – на место восхода.
Фотография Луны через любительский телескоп. Изображение получено через 125-мм рефрактор
Наблюдение Луны у терминатора позволит исследователю изучить структуру горных вершин, освещенных солнечными лучами. При этом нижняя часть гор прячется в тени. Пейзаж у линии терминатора претерпевает изменения в режиме реального времени. Поэтому многочасовые наблюдения какой-либо достопримечательности будут вознаграждены великолепным зрелищем.
Это важно! Во время исследования Луны между фазами последней или первой четверти и полнолунием включите умеренно яркий свет белого цвета за своей спиной. Безусловно, источник света не должен располагаться в прямой видимости, бить в глаза или бликовать на окуляре. Это позволит вам сохранить более совершенное дневное зрение и рассмотреть множество деталей на поверхности спутника.
Необходимое оборудование
Чтобы наблюдать Луну и получить качественные фото, нужно знать как правильно выбрать или купить телескоп. Луна – это объект с очень ярким свечением. Во время наблюдений через телескоп она может запросто ослепить исследователя. Существует несколько способов сделать наблюдения более комфортными, снизив яркость Луны. К примеру, можно применить поляризационный с переменной плотностью или нейтральный серый фильтр. Первый использовать разумнее, поскольку с ним можно изменять уровень передачи света (1% - 40%). Это удобно тем, что уровень лунного свечения напрямую зависит от ее фазы и используемого увеличения. А при применении нейтрального фильтра изображение Луны будет постоянно меняться от излишне темного до излишне яркого.
Фильтр с переменной яркостью сгладит эти перепады, позволив вам установить необходимый параметр яркости.
Во время исследования Луны не принято использовать цветные фильтры. Исключение составляет лишь красный фильтр, с помощью которого можно повысить контрастность областей с повышенным содержанием базальта. Кроме того, он стабилизирует изображение в неустойчивой атмосфере и минимизирует лунный блеск.
Решив заняться изучением Луны, приобретите лунный атлас или карту. Кроме того, используйте приложение «Виртуальный Атлас Луны», которое предоставит вам всю информацию при подготовке к исследованию.
Для опытных астрономов предлагаем вашему вниманию более детализированную карту Луны , где отображены все формирования поверхности:
(Размер изображения: 2725 х 2669, Вес: 1.86 мб).
Детали на Луне в зависимости от оборудования
Поскольку Луна располагается близко от Земли, любители астрономии обожают наблюдать ее как невооруженным глазом, так и с помощью специального оборудования. Так, даже невооруженным глазом можно увидеть характерный пепельный оттенок Луны, который особенно очевиден по утрам на убывающей Луне и в вечерних сумерках на растущей. Кроме того, с легкостью можно наблюдать общие черты спутника.
Изображение Луны, полученное через 114-мм телескоп + 2х линза Барлоу
С помощью небольшого телескопа или бинокля можно более пристально рассмотреть лунные кратеры, моря, горные цепи. Поверьте, вы найдете здесь немало интересного!
При увеличении апертуры растет и чисто видимых объектов. Через телескоп с апертурой 200 – 300 мм вы сможете изучать тонкие детали на поверхности крупных кратеров, исследовать структуру горных хребтов, увидите многочисленные складки, борозды, цепочки мелких кратеров.
Рассчитать возможности каждого конкретного телескопа крайне сложно, поскольку решающую роль здесь играет состояние атмосферы. Чаще всего, по ночам максимальная граница крупного телескопа равна 1”. Периодически атмосфера успокаивается на пару секунд. И в это время наблюдать должен использовать свою технику на пределе ее возможностей. К примеру, в прозрачную и спокойную ночь с помощью 200-миллиметрового телескопа можно рассмотреть кратеры с диаметром до 1800 метров, в с помощью 300-миллиметрового прибора – 1200 метров.
Как наблюдать Луну
Обычно наблюдения Луны проводятся вдоль терминатора, поскольку у этой линии повышен контраст лунных деталей. А игра теней делает пейзажи лунной поверхности по-настоящему волшебными. При этом не стоит бояться экспериментов. Играйте с увеличением и выберете то, что будет оптимальным в конкретных условиях наблюдения. Чаще всего, вам понадобится комплект из 3 окуляров.
Окуляр с небольшим увеличением, который часто называют поисковым. Используется для комфортного изучения полного лунного диска и общего знакомства с достопримечательностями на поверхности спутника. Кроме того, с ним можно наблюдать лунные затмения и устраивать лунные экскурсии для друзей.
Окуляр со средним увеличением (от 80х до 150х) пользуется наибольшей популярностью. Крайне полезен при нестабильной атмосфере.
Мощный окуляр (2D-3D) используется для профессионального изучения Луны при максимальных возможностях оптической техники. Может применять только при отличной атмосфере и абсолютной термостабилизации телескопа.
Лунная через 300-мм телескоп и 2-х линзы Барлоу
Повысить эффективность наблюдений можно с помощью списка Чарльза Вуда «100 лучших объектов Луны». Кроме того, прочтите статьи цикла «Неизвестная Луна», которые посвящены обзору достопримечательностей на поверхности спутника.
Наверняка, вы увлечетесь поиском крошечных кратеров, которые можно рассмотреть только на пределе возможностей телескопа.
Обязательно ведите дневник наблюдений. В специальных графах заносите данные о времени и фазе Луны, условиях наблюдения, состоянии атмосферы, используемом увеличении. Здесь же можно делать зарисовки
Что наблюдать на Луне
Кратеры - объекты, которыми испещрена вся лунная поверхность. Этот термин происходит от греческого слова, означающего «чаша». Чаще всего лунные кратеры формируются от ударов космических тел о поверхность спутника.
Лунные моря – темные области, контрастирующие с остальной поверхностью Луны. По сути представляют собой низины, занимающие до 40% площади поверхности, видимой с Земли. Во время полнолуния темные пятна придают Луне «лицо».
Борозды - долины на поверхности Луны. В длину они достигают многих сотен километров, в ширину – 3500 метров, а в глубину – до 1000 метров.
Складчатые жилы - внешне выглядят как веревки. Они формируются в результате сжатия и деформации от опускания морей.
Горные цепи - горы на поверхности Луны. Их высота варьируется от 100 до 20000 метров.
Купола - настоящая тайна Луны. До сих пор нет достоверных данных об их природе. Сегодня есть данные о паре десятков куполов, представляющих собой малые (до 15 км в диаметре) гладкие и круглые возвышения.
10 самых интересных лунных объектов
T (возраст Луны в днях) - 9, 23, 24, 25
Находится в северо-западной области Луны. Можно наблюдать даже в бинокль с увеличением 10х. С помощью телескопа со средним увеличением визуализируется как удивительный объект диаметром 260 км и размытыми краями. На плоском дне Залива располагается россыпь мелких кратеров
T – 9, 21, 22
Входит в число наиболее известных лунных объектов, которые можно исследовать с помощью малого телескопа. Кратер окружен системой лучей, которые расходятся на 800 км от кратера. Глубина кратера составляет 3,75 км, диаметр – 93 км. Когда над кратером восходит или заходит Солнце, наблюдатель может наслаждаться великолепными картинами.
Т - 8, 21, 22
Представляет собой тектонический разлом, который легко визуализируется с помощью 60-миллиметрового телескопа. Длина объекта – 120 км. Находится на дне древнего разрушенного кратера, следы которого вы увидите у восточного края Прямой стены.
T - 12, 26, 27, 28
Огромный вулканический купол, который можно наблюдать с помощью 60-миллиметрового телескопа или мощного астрономического бинокля. Диаметр холма составляет 70 км, а его высшая точка располагается на высоте 1,1 км от лунной поверхности.
Т - 7, 21, 22
Горный хребет, длина которого составляет 604 км. Его можно рассмотреть с помощью бинокля, однако для более серьезных наблюдений потребуется телескоп. Некоторые вершины имеют высоту в 5 км. А в определенных участках горной цепи есть глубокие борозды.
Т - 8, 21, 22
Визуализируется с помощью бинокля, что делает кратер Платона одним из наиболее популярных объектов у астрономов-любителей. Диаметр кратера составляет 104 км. «Большое Черное Озеро» - такое поэтическое название дал кратеру Ян Гевелий – польский астроном (1611-1687). И действительно, с помощью телескопа любительского уровня или бинокля объект визуализируется как крупное темное пятно, контрастирующее со светлой поверхностью Луны.
Т - 4, 15, 16, 17
Пара небольших кратеров, наблюдать которые можно с помощью телескопа от 100 мм. Мессье – это объект вытянутой формы с размером 11 на 9 км. Мессье А чуть больше – 13 на 11 км. К западу располагается пара светлых лучей, длина которых превышает 60 км.
Т - 2, 15, 16, 17
Кратер визуализируется в небольшой бинокль, но только мощный телескоп с серьезным увеличением превращает его в удивительный объект. Дно кратера – куполообразное, испещренное трещинами и бороздками.
Т - 9, 21, 22
Входит в число наиболее известных лунных объектов, который стал известен своей огромной системе лучей вокруг кратера. Система простирается на 1500 км. Увидеть лучи можно даже в любительский бинокль.
T - 10, 23, 24, 25
Кратер овальной формы, длина которого составляет 110 км. Отлично визуализируется в бинокль 10х. С помощью телескопа можно увидеть огромное число расселин, холмов и гор на дне кратера. Также вы обязательно увидите, что стены кратера частично разрушены. У северного края располагается кратер Гассенди, который делает объект похожим на перстень с бриллиантом.
От автора
Что же делать, если в настоящее время ваше небо хмурое или у вас нет астрономического оборудования? Наш портал позаботился и об этом. Представляет вашему вниманию интерактивную и , позволяющий наблюдать за Луной в режиме реального времени.
Фотографии Луны, сделанные астрономами любителями:
Луна - ближайшее к Земле небесное тело, поэтому ее можно наблюдать с помощью очень скромного телескопа или даже бинокля.
Луну можно успешно фотографировать или снимать на видеокамеру прямо из дома. Луна - естественный спутник Земли и самый яркий объект ночного неба. Сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Перепад дневной и ночной температур составляет 300°С. Вращение Луны вокруг оси происходит с постоянной угловой скоростью в том же направлении, в котором она обращается вокруг Земли, и с тем же периодом 27,3 суток. Именно поэтому мы видим только одно полушарие Луны, а другое, называемое обратной стороной Луны, всегда скрыто от наших глаз.
Но вот вопрос: Луну так тщательно исследовали уже автоматическими космическими аппаратами (об этом читайте на нашем сайте: Изучение Луны), на ней побывали люди (читайте на нашем сайте: Первый полет на Луну , О первых людях, побывавших на Луне), что возникают сомнения: неужели и сегодня мы можем стать свидетелями каких-то еще неизвестных явлений? Или остаточный лунный тектонизм давно закончился, и Луна представляет из себя просто большой застывший каменный шар , обращающийся вокруг нашей планеты? Давайте не будем скептиками и будем надеяться на то, что все во Вселенной живет и находится в движении, а раз так, то и многие открытия впереди. Сегодня много любителей астрономии, которые регулярно проводят визуальное, фото- и видеонаблюдение многих объектов и деталей лунной поверхности. Существует даже Международная организация ALPO (ассоциация наблюдателей Луны и планет), которая работает по реальным научным программам. Вид таинственных лунных гор и кратеров, изменяющих свои очертания с изменением положения терминатора - одно из самых ярких впечатлений от всей любительской астрономии... Даже невооруженного взгляда достаточно, чтобы увидеть массу приятных деталей. Например, «пепельный свет», который виден при наблюдении тонкого серпа Луны, он лучше всего заметен рано вечером (в сумерках) на растущей или ранним утром на убывающей Луне. Также без оптического прибора можно провести интересные наблюдения общих очертаний Луны - морей и суши, лучевую систему, окружающую кратер Коперник, и т.д. Направив на Луну бинокль или небольшой телескоп с низким увеличением, можно детально изучить лунные моря, наиболее крупные кратеры и горные цепи.
Первым наблюдал Луну в телескоп Галилей, оставивший записи своих наблюдений. Даже в его маленький и несовершенный телескоп ему удалось обнаружить горы, кратеры и большие тёмные области, которые казались ему похожими на большие моря, поэтому он и назвал их maria (лат. «моря»).
Когда лучше наблюдать Луну?
Есть два наиболее благоприятных периода для наблюдения Луны: вскоре после новолуния и за два дня до последней четверти и почти до самого новолуния. В эти дни тени на поверхности Луны особенно длинные, что хорошо заметно на горном рельефе. В утренние часы атмосфера более спокойная и чистая. Благодаря этому изображение более стабильное и четкое, что делает возможным наблюдение более мелких деталей на её поверхности.
Важный для наблюдения момент - высота Луны над горизонтом. Чем выше Луна, тем менее плотный слой воздуха преодолевает идущий от неё свет. Поэтому качество изображения лучше - меньше искажений, но высота Луны над горизонтом меняется в зависимости от сезона.
Итак, начинаем наблюдения: направьте свой телескоп в любую точку возле линии, которая делит Луну на две части - светлую и тёмную. Эта линия носит название терминатор , являясь границей дня и ночи. Во время растущей Луны терминатор указывает место восхода Солнца, а в период убывающей - захода.
Наблюдая Луну в районе терминатора, можно рассмотреть вершины гор, пейзаж вдоль линии терминатора, который меняется в режиме реального времени - зрелище потрясающее!
Задачи лунных наблюдений
- Изучение деталей лунного рельефа ;
- уточнение теории движения Луны ;
- наблюдения Лунных затмений ;
- патрульные наблюдения поверхности (фиксирование возможных вспышек от падений метеорных тел на поверхность нашего спутника) и др. наблюдения.
Что наблюдать на Луне?
Самые распространенные образования на лунной поверхности. Они получили своё название от греческого слова, обозначающего «чаша». В своём большинстве лунные кратеры имеют ударное происхождение, т.е. образовались вследствие удара космического тела о поверхность нашего спутника.
Темные участки на лунной поверхности. Это низины, которые занимают 40% от всей площади видимой с Земли поверхности.
В полнолуние темные пятна, образующие так называемое «лицо на Луне», являются именно лунными морями.
Лунные долины, достигающие в длину сотен километров. Нередко ширина борозд достигает 3,5 км, а глубина 0,5–1 км.
Складчатые жилы - они напоминают верёвки.
Горные цепи - лунные горы, высота которых от нескольких сотен до нескольких тысяч метров.
Купола - одни из самых загадочных образований, поскольку их истинная природа до сих пор неизвестна. На данный момент известно всего несколько десятков куполов, которые представляют собой небольшие (как правило, 15 км в диаметре) и невысокие (несколько сот метров) круглые и гладкие возвышения.
Для наблюдений подойдёт практически любой телескоп со штатным набором окуляров. Монтировка также лучше штатная.
Свет от Луны в телескоп может быть достаточно мощный, поэтому не забывайте о безопасности глаз - применяйте светофильтры. Лучше применять специальные лунные светофильтры, они имеют зеленоватый оттенок и пропускают от 20% света.
Например, телескоп Celestron 127 со штатной экваториальной монтировкой.
В комплекте к нему - неплохого качества окуляры для любителей наблюдений за небом, штатная трёхкратная линза «Барлоу». 20 мм окуляр и линза «Барлоу» достигают 150-кратного увеличения.
Фотографировать Луну несложно, но для этого понадобиться T-адаптор к зеркальной камере или простой фотоаппарат.
При использовании зеркальной камеры и T-адаптера получаются очень хорошие снимки.
С чего надо начинать наблюдения Луны?
Во-первых, с хорошей карты Луны. Но если у вас есть подключение к Интернет, то воспользуйтесь Интерактивной картой Луны. Единственной трудностью в пользовании этой картой может быть незнание английского языка.
Во-вторых, желательно приобрести атлас Луны и изучить его.
Существует также программа «Виртуальный атлас Луны», на котором можно увидеть Луну в реальном виде.
Наиболее интересные лунные объекты
Доступен для наблюдений в небольшой телескоп. Диаметр кратера 93 км, а глубина 3,75 км. Восходы и заходы Солнца над кратером – потрясающее зрелище!
Горный хребет протяженностью 604 км. Легко виден в бинокль, но для детального его изучения необходим телескоп. Некоторые вершины хребта возвышаются над окружающей поверхностью на 5 и более километров. В некоторых местах горную цепь пересекают борозды.
Видим даже в бинокль. Является излюбленным объектом любителей астрономии. Его диаметр равен 104 км. Польский астроном Ян Гевелий (1611 -1687) назвал этот кратер «Большое Чёрное Озеро». Действительно, в бинокль или небольшой телескоп Платон выглядит как большое темное пятно на светлой поверхности Луны.
Овальный кратер, вытянутый на 110 км, доступен для наблюдений в бинокль. В телескоп отчетливо видно, что дно кратера усеяно многочисленными расселинами, холмами, горками. Местами у кратера разрушены стены. С северной оконечности находится небольшой кратер Гассенди А, который вместе со старшим братом напоминает кольцо с бриллиантом.
Как наблюдать лунное затмение
На картинке - вид Луны при лунном затмении.
Лу́нное затме́ние - затмение, которое наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. В каждый момент затмения степень покрытия диска Луны земной тенью выражается фазой затмения Ф. Величина фазы определяется расстоянием 0 от центра Луны до центра тени. В астрономических календарях приводятся величины Ф и 0 для разных моментов затмения.
На картинке вы видите фазы лунного затмения.
Когда Луна во время затмения полностью входит в тень Земли, говорят о полном лунном затмении , когда частично - о частном затмении . Двумя необходимыми и достаточными условиями наступления лунного затмения являются полнолуние и близость Земли к лунному узлу. Лунное затмение может наблюдаться на половине территории Земли (там, где на момент затмения Луна находится над горизонтом). Во время затмения (даже полного) Луна не исчезает полностью, а становится тёмно-красной. Этот факт объясняется тем, что Луна даже в фазе полного затмения продолжает освещаться. Солнечные лучи, проходящие по касательной к земной поверхности, рассеиваются в атмосфере Земли и за счёт этого рассеяния частично достигают Луны. Поскольку земная атмосфера наиболее прозрачна для лучей красно-оранжевой части спектра, именно эти лучи в большей мере достигают поверхности Луны при затмении, что и объясняет окраску лунного диска.
На картинке показана схема лунного затмения.
Наблюдатель, находящийся на Луне, в момент полного (или частичного, если он находится на затенённой части Луны) лунного затмения будет видеть полное солнечное затмение (затмение Солнца Землёй).
Каждый год происходят как минимум два лунных затмения , однако в связи с несовпадением плоскостей лунной и земной орбит их фазы отличаются. Затмения повторяются в прежнем порядке каждые 6585 дней (или 18 лет 11 дней и ~8 часов - период, называемый сарос); зная, где и когда наблюдалось полное лунное затмение, можно точно определить время последующих и предыдущих затмений, хорошо просматриваемых в этой местности. Эта цикличность часто помогает точно датировать события, описываемые в исторических летописях.
Самое долгое лунное затмение продолжалось 1ч. 47 мин. Оно произошло 16 июля 2000 года. Затмение наблюдалось в Китае и во всей Азии.
Все до малейших подробностей во время лунного затмения можно увидеть в бинокль или телескоп. Но наблюдения можно проводить и невооруженным глазом. Точность наблюдений, конечно же, увеличивается при наблюдении в телескоп. Все записи заносите в тетрадь (журнал наблюдений затмения).
→ Наблюдение ЛуныЛуна является естественным спутником Земли с периодом обращения 29.53 средних солнечных суток. Здесь важно заметить, что период обращения Луны совпадает с лунными сутками (период обращения Луны вокруг своей оси), и поэтому Луна всегда повернута к Земле одной и той же стороной (другая же всегда скрыта от нас).
Перед тем, как начать наблюдать Луну в телескоп, следует заранее изучить структуру лунной поверхности, включая крупные и мелкие детали (это могут быть темные и светлые образования, материки, океаны, моря, крупные кратеры, горные цепи, трещины, пики, террасы и уступы, следы лавовых извержений и скопления камней). См. карту.
При непосредственном уже наблюдении в телескоп, следует учесть тот факт, что Луна является очень ярким небесным объектом (вторым после Солнца), поэтому необходимо пользоваться специальным нейтральным лунным фильтром, который бы ослаблял свет и позволял рассмотреть даже мелкие детали поверхности.
При наблюдении Луны в телескоп нужно помнить, что главной помехой здесь является даже не городские огни или же дым заводов в зимнее время, а атмосферная турбулентность (то есть у самого горизонта поверхность Луны очень сильно искажается, и поэтому действительно качественные наблюдения можно получить только тогда, когда они максимально высоко в небе).
На случай различных погодных условий следует иметь при себе окуляры с различными фокусными расстояниями (например, при неспокойной атмосфере не рекомендуется использовать большое увеличение). Плюс к этому, следует позаботиться и о месте, откуда проводится наблюдение: там не должно быть освещения (или же оно должно быть несильным и красным).
Самый благоприятный момент для начала наблюдений Луны – это третий и последующие дни после новолуния (именно тогда начинают просматриваться детали рельефа). Например, в третий день терминатор (то есть тёмная граница света и тени) проходит через центр моря Кризисов. Здесь достаточно интересным для наблюдения будут окружающие море горы, а также некоторые крупные кратеры (Лангрен, Петавий, Фурнерий). В пятый день, когда терминатор проходит через горный район Тавр, можно наблюдать такие крупные кратеры как Атлас, Геркулес и Жансен. В первую четверть лунного цикла можно наблюдать море Холода, море Дождей, примыкающие Альпы и Апеннины, а также крупные кратеры: Птолемей, Альфонс, Арзахель, Платон, Коперник и Тихо (любопытным здесь окажутся светлые лучи, которые расходятся от каждого из кратеров. На десятый день можно увидеть залив Радуги, горы Юра, а также большой южный материк, густо покрытый кратерами. К двенадцатому дню в видимой части оказываются кратеры Кеплер, Аристарх (который является самым ярким объектом благодаря расходящимся от него лучам) и Шиккард. В период полнолуния терминатор исчезает, и вся видимая часть Луны хорошо просматривается (кратеры Тихо, Коперник, Кеплер, Аристарх, Лангрен и Прокл, а также лучи кратеров Месье, Бессель и Росс).
Теперь поговорим о кратковременных явлениях , которые можно наблюдать на Луне. Это прежде всего выбросы газов из кратеров и появляющиеся из-за этого вспышки, а также вспышки, вызванные падением метеоритов. Что же можно наблюдать во время подобных явлений? Во-первых, это может быть изменение очертаний и контуров объектов, изменение четкости изображения и его яркости, а также появление светлых или темных пятен и точек. Отдельно здесь стоит выделить такие довольно странные явления, как потемнения (то есть своеобразное пятно, которое плывет по лунной поверхности), а также различные сияния: голубоватые (кратер Аристарх), красноватые (кратеры Аристарх и Гассенди).
Каковы же возможные причины данных явлений? Их можно насчитать достаточно много: приливы (могут привести к образованию трещин), изменения альбедо, тепловые удары, магнетизм, ультрафиолетовое излучение, солнечный ветер, сотрясения глубоко в недрах Луны и др.
Чаще всего такие явления можно наблюдать в области кратера Аристарх (где они зарегистрированы более 100 раз), кратера Платон, в долине Шретера, а также в море Кризисов. Активность подобных явлений также зависит от положения Луны относительно Земли. Например, максимальное количество оптических явлений наблюдается во время прохождения Луны через перигей (приблизительно три дня) и апогей.
Афтаева Ульяна, ученица 2в класса
Наблюдения за луной, фазы луны, влияние луны на нашу планету.
Скачать:
Предварительный просмотр:
XIII ГОРОДСКАЯ МЕЖШКОЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»
Секция «Астрономия»
Тема: «Мои наблюдения за Луной»
Выполнила:
Афтаева Ульяна,
Ученица 2 в класса
МБОУ СОШ №74
Г.о. Самара
Научный руководитель:
Лапшина Елена Владимировна,
учитель начальных классов
Самара 2015
Введение……………………………………………..…………………… 3
- Как появилась Луна…………………………………………….......4
- Люди на Луне………… …………………………………………...5
- Влияние Луны на нашу планету………………………...................7
- Фазы Луны. Мои наблюдения……………… …………..................8
Заключение……………………………………………...............................9
Список литературы.....................................................................................10
Приложение……………………………………………………………….11
Введение:
Выбор темы моей работы не случаен. В прошлом году я выступала на конференции «Космос и экология», и я настолько погрузилась в космос, что решила сделать тему «Первые шаги в изучении таинственной Луны.
Мы не раз смотрели ночью на небо и удивлялись, сколько же в нем звезд. Да звезд действительно миллиарды. А еще есть много разных планет – не только в нашей Солнечной системе, но и в других системах и даже галактиках. Но больше всего притягивает Луна. Она пробуждает интерес. Ведь она такая большая и яркая, и, глядя на неё из ночи в ночь, мы можем проследить, как она меняет свою форму от узенького серпа до полного диска. Какие загадки скрывает луна?
Цель и задача моей работы, сделать первые шаги в изучении таинственной луны.
1. Как появилась Луна.
Скорее всего, Луна образовалась в результате столкновения. Около 4,5 миллиарда лет назад с ещё совсем молодой землей столкнулась какая-то планета величиной с Марс. В результате неизвестная планета рассыпалась на куски. Большинство из них сгорело. А те, что остались, стали вращаться вокруг Земли. Постепенно благодаря силе притяжения, они слились воедино, превратившись в наш спутник Луну.
Ученые полагают, что Луна возникла по прошествии приблизительно 30 - 50 миллионов лет после образования нашего Солнца, и после того, как скалистые планеты, Земной группы начали приобретать свою форму из
протопланетного облака. В то время небесное тело столь же большое как Марс, как думают ученные, столкнулось с Землёй, в результате чего, часть земной мантии была выброшена в космос. Некоторые из получившихся осколков стали вращаться по орбите вокруг Земли, в конечном счете, под действием силы тяжести они сформировались в Луну, которую мы видим сегодня. Другие луны в нашей солнечной системе, или сформированной одновременно с их планетой или, были захвачены силой тяжести планеты.
Горлова и ее коллеги искали признаки подобного столкновения приблизительно у 400 звезд, возраст которых равен 30 миллионам лет - примерно возраст нашего Солнца, когда сформировалась земная Луна. Они обнаружили, что только у 1 из этих 400 звезд имеется похожие пылевое облако. Учитывая количество времени, после столкновения, и возрастной диапазон, в котором могут произойти формирующие луну столкновения, ученые вычислили вероятность образования Луны земного типа. Эта вероятность составляет не более 5 - 10 процентов.
3. Люди на луне.
С давних пор люди мечтали отправиться на Луну, однако это произошло 20 июля 1969 года. Американские астронавты первыми ступили на поверхность Луны. Доставил их туда корабль «Апполон 11», который вывела в космос ракета «Сатурн-5». Астронавтам понадобилось четыре дня, чтобы добраться до Луны. Они пробыли на Луне 2.5 часа. Собирали пробы грунта и делали фотографии! Оказалось, что сила тяжести на Луне в 6 раз меньше, чем на Земле. Человек, вес которого 60 кг, весит на луне всего 10 кг. Всего на Луну было шесть экспедиций. На ней побывали 12 человек.
Исследования Луны с помощью космических аппаратов начались 14 сентября 1959 года со столкновения автоматической станции Луна 2 с поверхностью нашего спутника. До этого момента единственным методом исследования Луны были наблюдения за Луной.
Изобретение Галилеем телескопа в 1609 году было большим этапом в астрономии в частности в наблюдениях за Луной. Сам Галилей использовал свой телескоп для исследования гор и кратеров на лунной поверхности.
С началом космической гонки между СССР и США в ходе холодной войны Луна была в центре космических программ, как СССР, так и США. С точки зрения США, высадка человека на Луну в 1969 году была кульминацией лунной гонки. С другой стороны, многие значительные научные вехи были пройдены Советским Союзом раньше США. Для примера, первые фотографии обратной стороны Луны были получены советским спутником в 1959 году.
3. Влияние Луны на нашу планету.
В результате своих исследований я узнала, что роль Луны в жизни нашей планеты очень велика. Два раза в сутки уровень Мирового океана меняется – вода «наступает» на сушу по время приливов и «отступает» с отливом. Приливам и отливам океан обязан притяжению Луны. Когда Луна проходит над определенной точкой, происходит прилив – поднятие воды. Покидая эту точку Луна «отпускает» воду – так начинается отлив. Оказывается, Луна притягивает к себе в воду. Так же Луна влияет на самочувствие и здоровье животных.
По теории «относительного размера», которая в данное время принята большинством ученых, визуальный размер объекта наблюдения зависит в первую очередь от размера других объектов, которые мы наблюдаем одновременно.
Таким образом, когда мы наблюдаем Луну близко к горизонту, в поле нашего зрения попадают и другие объекты, на фоне которых, Луна и кажется больше, чем она есть на самом деле. Луна делает полный оборот вокруг Земли в течении 27.3 суток. Однако из-за вращения Земли вокруг Солнца наблюдатель на Земле может наблюдать циклическую смену лунных фаз только каждые 29.5 суток. Движение Луны вокруг Земли происходит в плоскости эклиптики, а не в плоскости земного экватора (большинство естественных спутников других планет вращаются в плоскости экватора своих планов.
Система Земля – Луна некоторыми учеными рассматривается не как система Планета – Спутник, а как двойная планета, поскольку размер и масса Луны достаточно велики. Диаметр Луны равен 3/4 диаметра Земли, а масса Луны составляет 1/81 массы Земли. В результате, вращение системы Земля – Луна происходит не вокруг центра Земли, а вокруг центра масс системы Земля – Луна, который находится на расстоянии 1700 км под поверхностью Земли.
- Фазы Луны. Мои наблюдения.
Мы с мамой летом часто рассматривали звездное небо. Я много раз замечала, что Луна меняет форму. Иногда она похожа на круглый блин, а иногда на тонкий серп. Эти изменения именуют фазами Луны. Мне стало интересно, и я решила понаблюдать за Луной. Я дождалась, пока Луна появиться на небе, настроила свой бинокль и стала смотреть. В первый день (3 июля) моих наблюдений Луна была похожа на тоненький серп. Луна становилась больше с каждым днем и 15 июля она стала круглая. Затем она стала убывать и становилась все меньше и меньше. Через две недели Луну стало почти не заметно (30 июля). Я составила дневник наблюдений. Ещё я заметила на Луне кратеры. Меня удивило, что бинокль я вижу круглую Луну, но не вся она освещена, а только часть. К сожалению, я не смогла наблюдать за Луной каждый день. В некоторые дни было пасмурно.
Вывод:
С земли нам кажется, что Луна светиться. Но свет Луны гораздо слабее, чем свет Солнца. Это потому, что Луна отражает падающий на неё солнечный свет.
Заключение:
Когда Луна находится в стадии полумесяца, часто можно видеть слабое сияние её ночной стороны. Оно происходит из света, отраженного от земли и поэтому известно, как земное сияние.
В литературе это явление часто называется «пепельным светом» Луны. Его причина была известна уже давно. Леонардо Давинчи, возможно был первым, кто объяснил этот феномен. В народе его называют «Старой Луной, в объятиях молодой Луны». Приливные силы, вызванные близостью Земли, а также влиянием солнца, тормозят движение Луны и по орбите вокруг Земли. Замедление сопровождается удалением Луны от центра Земли.
В итоге......
Это может привести к потере Луны Американские ученые пришли к выводу, что возможно предсказать концентрации различных полезных ископаемых на Луне, путем сравнивания вариаций в отраженном свете Луны. Образцы лунных пород, доставленные американскими астронавтами, показывают большие вариации в концентрациях титановых оксидов, предполагая тем самым сложное композиционное зонирование в пределах лунной коры.
Исследователи ожидают, что их метод дистанционного составления геологической карты Луны, позволит собрать более точные данные о лунной коре и содержанию в ней различных минералов и поможет будущему освоению Луны. Трудно вообразить Землю без Луны
Список литературы.
- «Все обо всем. Космос» Михаэль Бул, Москва, «Астрель» 2003 г.
- «Детская энциклопедия Астрономии» Вайнберг А., ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008 г.
- «Детская энциклопедия космоса» Джон Фарндон, Москва, ЭКСМО, 2009 г.
- «Звезды и планеты», Москва, «Астрель» 2008 г.
- «Моя первая энциклопедия. Космос», Москва РОСМЭН 2010 г.