Maa kõige külmemad kohad ei ole ligilähedalgi kuuöö temperatuurile – ja asunikke selliste temperatuuride eest kaitsva baasi loomine on väga keeruline. Mõtted Kuu koloniseerimisest on teadlasi ja visionääre erutanud palju aastakümneid. Televiisorite ja monitoride ekraanidele ilmusid mitmesugused Kuu kolooniate kontseptsioonid.
Võib-olla oleks Kuu koloonia inimkonna jaoks järgmine loogiline samm. See on meie lähim naaber tähtedes, mis asub meist umbes 383 000 kilomeetri kaugusel, mis teeb ressurssidega toetamise lihtsamaks. Lisaks on Kuul ohtralt heelium-3, mis on ideaalne termotuumasünteesi reaktorite kütus, mida on Maal väga vähe.
Alalise Kuu koloonia teekond on teoreetiliselt visandatud erinevate kosmoseprogrammide abil. Hiina on väljendanud huvi baasi paigutamise vastu Kuu kaugemasse serva. 2015. aasta oktoobris sai teatavaks, et Euroopa Kosmoseagentuur ja Roscosmos plaanivad Kuule rea missioone, et hinnata püsiasustusvõimalusi.
Meie satelliidil on aga mitmeid probleeme. Kuu teeb ühe pöörde 28 Maa päevaga ja kuu öö kestab 354 tundi – rohkem kui 14 Maa päeva. Pikk öötsükkel tähendab temperatuuri olulist langust. Temperatuurid ulatuvad ekvaatoril päeval 116 kraadist kuni öösel -173 kraadini.
Kuu öö on lühem, kui paigutate oma baasi põhja- või lõunapoolusele. "Sellise aluse rajamiseks postidele on palju põhjuseid, kuid peale päikesevalguse tundide tuleb arvestada ka muude teguritega," ütleb Telespazio VEGA Deutschlandi kosmoseoperatsioonide insener Edmond Trollope. Nii nagu Maal, võivad poolused väga külmaks minna.
Kuu poolustel liigub Päike piki horisonti, mitte üle taeva, mistõttu tuleb ehitada külgpaneelid (seinte kujul), mis raskendab ehitamist. Ekvaatoril asuv suur tasane alus koguks palju soojust, kuid pooluste juures soojuseni jõudmiseks tuleks ehitada ülespoole, mis pole lihtne. "Targalt valitud asukohaga saab temperatuuride erinevust hõlpsasti kontrollida," ütleb Saksa lennunduskeskuse DLR teadlane Volker Maiwald.
Temperatuuri suur kõikumine päevase ja öise tsükli jooksul tähendab, et Kuu baasid peavad olema mitte ainult piisavalt isoleeritud jääkülma ja põletava kuumuse eest, vaid ka taluma termilise stressi ja soojuspaisumist.
Esimesed robootilised missioonid Kuule, nagu ka Nõukogude Luna missioonid, olid kavandatud kestma ühe kuupäeva (kaks Maa nädalat). NASA Surveyori missioonidel maandujad võivad tegevust jätkata järgmisel Kuupäeval. Kuid komponentide kahjustused öösel takistasid sageli teaduslike andmete saamist.
60ndate lõpus ja 70ndatel läbi viidud samanimelise Nõukogude kosmoseprogrammi Lunokhods sisaldas keeruka ventilatsioonisüsteemiga radioaktiivseid kütteelemente, mis võimaldasid sõidukitel vastu pidada kuni 11 kuud. Kulgurid jäid öösel talveunne ja startisid koos päikesega, kui päikeseenergia sai kättesaadavaks.
Üks võimalus suurte soojuskõikumiste vältimiseks on matta hoone kuuregoliiti. Sellel pulbrilisel materjalil, mis katab Kuu pinda, on madal soojusjuhtivus ja kõrge vastupidavus päikesekiirgusele. See tähendab, et sellel on tugevad soojusisolatsiooniomadused ja mida sügavam on koloonia, seda kõrgem on soojuskaitse. Lisaks, kuna alus kuumeneb ja Kuu peal atmosfääri puudumise tõttu soojust halvasti ülekantakse, vähendab see täiendavat termilist stressi.
Kuigi koloonia "matmise" idee oli põhimõtteliselt edukas, oleks see praktikas uskumatult keeruline ülesanne. "Ma pole veel näinud projekti, mis sellega hakkama saaks, " ütleb Walker. "Eeldatakse, et need on robot-ehitusmasinad, mida saab kaugjuhtida."
Teine meetod, mille abil soovitud tulemust saavutada, peitub maas endas. Löögi ajal pindu läbistavaid läbistajaid on juba pakutud (kuid väiksemas mahus) mitmete Kuu-missioonide jaoks, näiteks Jaapani Lunar-A ja Briti MoonLite (projekt on nüüdseks riiulile lükatud, kuigi läbitungimise idee maandumine oli nii veenev, et ESA otsustas seda kasutada mehhanismi jaoks, mis võimaldab kiirelt kohale toimetada proovid analüüsimiseks planeedi või kuu pinnalt ja maapinnast). Selle kontseptsiooni eeliseks on see, et alus on löögi mõjul mattunud ja seetõttu alluvad sellele enne kaitsmist suhteliselt kerged termilised tingimused.
Energiavarustus jääb siiski väljakutseks, kuna tüüpiline läbitungimisprojekt pakub ainult väga piiratud päikeseenergia võimalusi. Väljakutseks on ka kokkupõrke ajal suured kiirenduskoormused ja juhiste jaoks vajalik suur täpsus. "Struktuuri matmiseks vajalikku löögijõudu oleks väga raske ühildada nõutavate mehitatud baasfunktsioonidega, " ütleb Trollope.
Selle alternatiiviks oleks kuuregoliit koloonia peale visata, kasutades võib-olla selliseid masinaid nagu hüdraulilised ekskavaatorid. Kuid selleks, et seda tõhusalt teha, peate kiiresti töötama.
Kui kolooniale ei saa kuuregoliiti valada, saab selle peale paigaldada mitmekihilise isolatsiooni (MLI) "mütsi", mis hoiab ära soojuse hajumise. MLI soojusisolatsioonimaterjale kasutatakse kosmoselaevadel laialdaselt, kaitstes neid kosmose külma eest.
Selle meetodi eeliseks on see, et see võimaldab kasutada päikesepaneelide massiive energia kogumiseks ja salvestamiseks kahenädalase kuupäeva jooksul. Kui aga energiat ei koguta piisavalt, tuleb kaaluda alternatiivseid energiatootmisviise.
Termoelektrilised generaatorid võiksid kolooniat öise tsükli ajal energiaga varustada: kuigi nende efektiivsus on madal, pole neil probleeme hooldusega, kuna neil pole liikuvaid osi. Radioisotooptermoelektrilised generaatorid (RTG) pakuvad suuremat efektiivsust ja neil on väga kompaktne kütuseallikas. Kuid alus peab olema kiirguse eest kaitstud, võimaldades samal ajal soojust üle kanda. Eemaldatava radioaktiivse isotoobiga generaatori paigaldamise logistika on tulvil probleeme: riske on alates Maalt õhkutõusmisest kuni Kuule maandumiseni koos poliitiliste ja julgeolekuprobleemidega.
Tuuma lõhustumise reaktoreid oleks võimalik kasutada, kuid need tekitaksid veelgi rohkem probleeme, sealhulgas eespool loetletud.
Ja kui töötatakse välja termotuumasünteesi reaktorid, saaks neid kasutada ka Kuul, arvestades heelium-3 ülejääki. Kasulikud võivad olla ka akud, nagu liitiumioon, eeldusel, et kahenädalase öötsükli jooksul toodetakse piisavalt päikeseenergiat.
On idee anda öise tsükli ajal elektrit pinnal olevale jaamale, kasutades tiirlevat satelliiti, mis edastaks energiat mikrolainete või laseriga. Selle idee uurimine viidi läbi 10 aastat tagasi. Uuringus leiti, et suure Kuu baasi puhul, mis vajab sadu kilovatte võimsust, mis saadakse orbiidilt 50-kilovatise laseriga, oleks rectenna (teatud tüüpi antenn, mis muundab elektromagnetilise energia alalisvooluks) läbimõõt 400 meetrit. satelliit oleks 5 ruutmeetrit kilomeetrit päikesepaneele. Rahvusvahelises kosmosejaamas umbes 3,3 ruutmeetrit. km päikesepaneele.
Kuigi raskused koloonia rajamisel, mis peab vastu pidama karmile öisele kuutsüklile, on märkimisväärsed, pole need siiski ületamatud. Asjakohase termilise kaitse ja sobiva energiatootmissüsteemiga kahenädalase pika öö jooksul võiksime järgmise kahekümne aasta jooksul saada Kuu koloonia. Ja siis saame oma pilgu kaugemale pöörata.
Seega pole Kuu kuidagi kaitstud ei päevase päikesekütte ega öise jahtumise eest. Samal ajal on päikesepäevade kestus Kuul 294% päevadest. Sellistes tingimustes tuleks Kuu pinnal oodata suuri temperatuuride kontraste päevase ja öise aja vahel, mida tegelikult ka täheldatakse. Suurte nurkmõõtmete tõttu on Kuu üksikasjalik temperatuuriuuringuteks nii optilises kui ka raadiosaadete vahemikus. Siin on Kuu soojuskiirguse mõõtmise peamised tulemused spektri infrapuna- ja raadiosageduspiirkondades:
1. Mõõtmised infrapunapiirkonnas näitasid Kuu pinnatemperatuuriks alampunktis umbes +100 °C, päikesevastases (kesköö) punktis -160 °C; viimast väärtust kinnitab Kuu raadiokiirguse mõõtmine noorkuu lähedal lainepikkusel 1,3 mm. Võrdlus Päikese raadiokiirgusega viis selleni, et Kuu temperatuur kesköö piirkonnas oli 124,5 ± 8,6 K.
Temperatuuri langus täiskuu ajal Kuu serva suunas toimub seaduse järgi, sile kera aga peaks seaduse järgi näitama langust. Samas on häirekohti, kus temperatuur on kõrgem kui nende ümbruses. Reeglina osutuvad optiliselt tumedamad kohad, näiteks mered, kuumaks kui heledad; eelkõige on suure kuukraatri põhi peaaegu alati külmem kui ümbritsev ala (vt siiski erandeid lk 530).
Riis. 214. Kuu temperatuuri muutused radiomeetriliste mõõtmiste järgi kahe kuuvarjutuse ajal 1927. ja 1939. aastal. (kaks ülemist kõverat) ja Kuu pinna kiirgus 1939. aasta varjutuse ajal. 1939. aasta päikesevarjutuses mõõdeti päikese all olev punkt ja 1927. aasta varjutus jäseme lähedal asuv punkt.
2. Kuuvarjutuste ajal, kui Kuu pinna insolatsioon kiiresti muutub ja mõnda aega Kuu ketta konkreetse punkti temperatuuri määrab soojusjuhtivuse kaudu seestpoolt tulev soojus. Temperatuuri kiire langus näitab madalat soojusjuhtivust. Nagu on näha joonisel fig. 214 järgi langeb Kuu alampunkti temperatuur 370 K-lt 190 K-le veidi enam kui tunniga ja taastub sama kiiresti, kui insolatsioon taastub. Kuu ääreala jahtub temperatuurini 160-150 K. Nende mõõtmiste põhjal saab leida Kuu pinnakihi soojusinertsi, mis määratakse korrutisega , kus k on soojusjuhtivuse koefitsient ja mahuline soojusmahtuvus. Määratud toode on vahemikus 0,003 kuni . Selleks, et teha sellest järeldusi Kuu pinna moodustavate kivimite kohta, vajame mõningaid oletusi nende tõenäolise tiheduse ja soojusmahtuvuse kohta.
Jäädes mõistlikele eeldustele ja kohta (vastavalt suurusjärgus 1 g/cm2 ja 0,1 gcal/g), jõudsid teadlased järeldusele, et Kuu soojusjuhtivus on väga madal (umbes 0,00025) ja see vastab idee peenelt killustunud või isegi tolmusest Kuu pinna struktuurist (näiteks lumel või klaasvillal on selline soojusjuhtivus). Täielikuma pildi annavad sellest aga Kuu temperatuuri raadiomõõtmised.
3. Erinevalt optilistest mõõtmistest võimaldavad mõõtmised raadiosagedusalas sentimeetri- ja detsimeeterlainete juures teha järeldusi temperatuuride kohta pinna all: mida sügavam, seda pikem on lainepikkus. Kuu heleduse temperatuuri mõõtmised viivad konstantse temperatuuri komponendini ja sellele kattuvad perioodiliselt muutuv termin amplituudi ja faasi viivitusega, mis väheneb sügavuse suurenedes. Viimased kaks kogust sõltuvad samuti tootest. Mis puutub sügavusse, millest lainepikkusel H kiirgus tõhusalt väljub, siis see on proportsionaalne ja seda saab uuesti hinnata pinna moodustavate materjalide kohta tehtud mõistlike eelduste alusel.
Lainepikkusel cm leiti sünoodilise kuu jooksul temperatuuri muutus ajas:
Kelvini skaalal; juures leitud Kelvini skaalal
Viimasel juhul tekib miinimum pärast noorkuud perioodi, s.o päeva võrra. Kell ja 9 cm on keskmised temperatuurid vastavalt 211 ja 218 K ning cm puhul Kuu temperatuur faasiga peaaegu ei muutu, samas kui keskmine temperatuur tõuseb kuni cm Siit saame hinnata temperatuurigradienti Kuu vähemalt, mis on peaaegu kaks suurusjärku suurem kui maapinnal. Nii suurt gradienti võib seletada ka madala soojusjuhtivusega. Kuid kuna raadiovaatlustel Kuu peal temperatuuri kasvu ja sügavuse monotoonsuse rikkumisi ei märgata, on madal soojusjuhtivus ilmselt iseloomulik Kuu pinnakihtidele üle kümne meetri paksuses osas, st see ei saa olla tagajärg. pinna pulbrilisest struktuurist (võimalik ainult pinnal) ja koos väikese tihedusega räägib see käsnjas, poorsest struktuurist nagu pimsskivi, mis teatavasti on üks tahkunud laava liike.
Kuuvarjutuste ajal Kuu pinna teatud osade temperatuuri languse mõõtmised on näidanud, et paljud kraatrid, sealhulgas väikesed ja tähelepanuväärsed, jäävad kogu varjutuse ajaks ümbritsevast piirkonnast märgatavalt soojemaks. Eriti aeglaselt jahtusid kraatrid Tycho, Copernicus ja Aristarchus koos kesksete küngastega, mis jäid 50 K soojemaks kui nende naaberkohad Kuu pinnal. Rahumeri ja mered üldiselt jahtuvad reeglina aeglasemalt kui mandrialad.
Tõenäoliselt on kõigil neil juhtudel tegemist kivimite suurenenud soojusjuhtivusega või väiksema paksusega madala soojusjuhtivusega kihiga või isegi täiesti tolmukihtidest vaba kivimitega. Kuu kivimite vastas olevate soojusvastuvõtjate temperatuur langes pärast päikeseloojangut palju aeglasemalt kui avatud kosmose poole suunatud vastuvõtjate puhul.
INFRAPUNAKIIRGUS. t RAADIOKIIRGUS 8 mm LAINELE.
KUU PINNA TEMPERATUURI MUUTUS KUUFAASI MUUTUSEGA. Infrapuna* kiirgus tuvastab Kuu pinna enda temperatuuri, samas kui raadiokiirgus tuleb madalast sügavusest. Kõvera järsk katkemine ja tõus noorkuu ajal näitab temperatuuri langust täieliku kuuvarjutuse ajal. Vaid poolteist tundi blokeerib Maa päikesevalguse juurdepääsu Kuule ja selle aja jooksul jahtub kuukoor +120 kraadilt -120 °C-ni.
KUU TEMPERATUUR
Nõukogude Liidus tehakse Kuu temperatuuride uuringuid NSVL Teaduste Akadeemia peamises astronoomiaobservatooriumis Pulkovos.
Vaatlused viiakse läbi peegeldavate teleskoopide abil, millel on paraboolpeeglid, mis annavad Kuu kujutise. Peegli fookusesse asetatakse seade, mis mõõdab sellele langeva kiirguse hulka. Tavaliselt on see termoelement, mille tööpõhimõte põhineb, nagu teada, asjaolul, et suletud ahelas, mis koosneb kahest erinevast erinevast temperatuurist kuumutatud metallist, tekib elektrivool, mille suurus on võrdeline temperatuuride erinevus kahe ristmiku vahel.
Kuule langev päikesekiirgus peegeldub osaliselt selle pinnalt ja osaliselt neeldub, tõstes selle temperatuuri. Kuumutades ümbritsevast ruumist kõrgemale, kiirgab Kuu energiat. See kiirgus asub spektri infrapunaosas, st nähtava valguse omast suuremate lainepikkuste piirkonnas, mida meie silmad ei taju.
Seega koosneb teleskoobipeegli poolt kogutud kiirgus Kuu pinnalt peegelduvast päikesekiirgusest ja Kuu enda kiirgusest.
Viimase temperatuuri arvutamiseks on vaja teada ainult Kuu enda kiirguse suurust. Õnneks on mõlemad kiirgused erineva lainepikkusega ja neid saab eraldada veefiltri abil, mis neelab kogu soojuskiirguse.
Kui me mõõdame kogu Kuult tulevat energiat ja osa sellest, mis läbib veefiltrit, siis nende suuruste vahe annab meile Kuu pinna sisemise kiirguse.
Tõsi, veefilter ei eralda täielikult mõlemat kiirgust, seega tuleb täpse väärtuse määramiseks teha veel mitmeid arvutusi. Kuid isegi pärast seda ei ole saadud tulemus veel väärtus, mis võimaldab arvutada Kuu temperatuuri, kuna kiirgus läbis Maa atmosfääri, mis neelas seda tugevalt Maa atmosfäär ei ole konstantne, vaid varieerub ööti. Seetõttu tuleb see määrata iga vaatlusöö kohta eraldi. Alles pärast selle neeldumise arvessevõtmist saadakse lõpuks Kuu temperatuurikiirguse väärtus.
Mis temperatuur oli Kuu peal? Nüüd võib pidada kindlaks, et Kuu pinna temperatuur kõigub -120°C keskpäeva paiku kuni -150°C kuuöö ajal. Varjutuste ajal tehtud vaatlused on näidanud, et temperatuur langeb silmatorkavalt kiiresti, kuna Päikeselt saadav energia väheneb. Kolme tunni jooksul langeb Kuu pinna temperatuur peaaegu 200°
Temperatuuri kiire langus varjutuste ajal viitab Kuu pinnakihi väga madalale soojusjuhtivusele. Ükski maa kivim pole nii madala väärtusega. Seetõttu võib ilmselt pidada tuvastatuks, et Kuu ligikaudu 5 cm sügavune pind on kaetud väga purustatud kivimikihiga, näiteks tolmuga. Kuu pinna sügavamate kihtide kohta on veel raske öelda, kas see on tolmuses olekus või on tegemist ürgse tahke kivimiga.
M. ZELTSER, füüsika- ja matemaatikateaduste kandidaat,
Pulkovo observatoorium
KUU RAADIOLUURE_____
Et teada saada, milliste mineraalide poolest on Maa rikas, saadetakse geoloogiline pidu. Kuidas aga teada saada Kuu koostist: millest koosneb selle maakoor, millega on kaetud pind?
Meile räägitakse Kuu olemusest: selle pinnalt peegelduvast päikesevalgusest ja tema enda soojuskiirgusest. Peegeldunud valgus annab meile hea ettekujutuse Kuu topograafiast, kuid ei räägi meile vähe pinna omadustest ja mitte midagi sügavuses toimuvast. Kuu temperatuuri, selle muutusi kuu jooksul ja kuuvarjutuste ajal saame teada Kuu enda soojuskiirgust infrapunalainetel ja raadioulatuses saades. Erineva pikkusega raadiolained – millimeetrist meetrini – räägivad, kuidas Kuu maakoore temperatuur muutub pinnast sissepoole.
Kuu pinna aine on raadiolainetele kergelt läbipaistev, mistõttu saab raadioteleskoop kiirgust ka teatud sügavusest. Mida sügavam on kiht, seda vähem selle kiirgust väljub. Läbipaistvus sõltub lainepikkusest. Pikemad lainepikkused neelduvad vähem, nagu tavaliselt tahkete dielektrikute puhul. Infrapunalained pärinevad Kuu pinnalt. 3 cm pikkused raadiolained väljastatakse 10-15 cm paksuse kihina ja 20 cm pikkused peaaegu paksuses kihis
(Vaata lõppu lk 13.)
Teadus
Täiskuu saabudes köidab meie tähelepanu kuu ere valgus, kuid Kuus on ka muid saladusi, mis võivad sind üllatada.
1. Kuukuud on nelja tüüpi
Meie kuud vastavad ligikaudu ajale, mis kulub meie looduslikul satelliidil täielike faaside läbimiseks.
Teadlased avastasid väljakaevamiste põhjal, et inimesed on paleoliitikumi ajastust saadik päevi lugenud, sidudes need Kuu faasidega. Kuid tegelikult on olemas neli erinevat tüüpi kuukuud.
1. Anomalistlik- aeg, mis kulub Kuul Maa ümber tiirlemiseks, mõõdetuna ühest perigeest (Kuu orbiidi Maale lähim punkt) teiseni, mis võtab aega 27 päeva, 13 tundi, 18 minutit, 37,4 sekundit.
2. Sõlm- aeg, mis kulub Kuul orbiidide ristumispunktist liikumiseks ja sinna naasmiseks, mis võtab aega 27 päeva, 5 tundi, 5 minutit, 35,9 sekundit.
3. Sideeraalne- aeg, mis kulub Kuul tähtede juhtimisel ümber Maa tiirutamiseks, mis võtab aega 27 päeva, 7 tundi, 43 minutit, 11,5 sekundit.
4. Sünoodiline- aeg, mille jooksul Kuu läheb Päikese juhtimisel ümber Maa (see on ajavahemik kahe järjestikuse ühenduse Päikesega - ülemineku vahel ühelt noorkuult teisele), mis võtab aega 29 päeva, 12 tundi, 44 minutit, 2,7 sekundit. Sünoodiline kuu on paljudes kalendrites aluseks ja seda kasutatakse aasta jagamiseks.
2. Maalt näeme veidi rohkem kui poolt Kuust
Enamikes teatmeteostes mainitakse, et kuna Kuu pöörleb igal orbiidil ümber Maa vaid korra, ei näe me kunagi üle poole selle kogu pinnast. Tegelikult näeme selle elliptilise orbiidi ajal rohkem, nimelt 59 protsenti.
Kuu pöörlemiskiirus on sama, kuid pöörlemissagedus mitte, võimaldades meil aeg-ajalt näha ainult ketta serva. Teisisõnu, need kaks liikumist ei toimu täiuslikus sünkroonis, kuigi need lähenevad kuu lõpu poole. Seda efekti nimetatakse libreerimine pikkuskraadi järgi.
Seega kõigub Kuu ida- ja läänesuunas, võimaldades meil näha igas servas pikkuskraadi veidi kaugemale. Ülejäänud 41 protsenti ei näe me kunagi Maalt ja kui keegi oleks teisel pool Kuud, ei näeks ta kunagi Maad.
3. Päikese heleduse ühtimiseks kulub sadu tuhandeid kuud
Täiskuu näiv tähesuurus on -12,7, kuid Päike on 14 korda heledam, näiv magnituudiga -26,7. Päikese ja Kuu heleduse suhe on 398,110:1. Päikese heleduse vastamiseks kulub nii palju kuud. Kuid see kõik on vaieldav küsimus, sest nii palju kuusid pole kuidagi võimalik taevasse mahutada.
Taevas on 360 kraadi, sealhulgas pool horisondi taga, mida me ei näe, seega on taevas üle 41 200 ruutkraadi. Kuu läbimõõt on vaid pool kraadi, pindalaks on 0,2 ruutkraadi. Nii võiksite täita kogu taeva, sealhulgas poole meie jalge all, 206 264 täiskuuga ja teil on veel 191 836, et see vastaks Päikese heledusele.
4. Kuu esimene ja viimane veerand pole pooltki nii heledad kui Täiskuu.
Kui Kuu pind oleks nagu täiesti sile piljardipall, siis oleks selle pinna heledus igal pool ühesugune. Sel juhul oleks see kaks korda heledam.
Aga Kuul on väga ebaühtlane maastik, eriti valguse ja varju piiri lähedal. Kuu maastikku läbistavad lugematud varjud mägedest, rahnudelt ja isegi kõige väiksematest kuutolmu osakestest. Lisaks on Kuu pind kaetud tumedate aladega. Lõpuks, esimesel veerandil, Kuu 11 korda vähem ere kui täis. Kuu on esimesel kvartalil tegelikult veidi heledam kui eelmisel kvartalil, kuna mõned Kuu osad peegeldavad selles faasis valgust paremini kui teistes faasides.
5. 95 protsenti valgustatud Kuust on poole heledam kui täiskuu
Uskuge või mitte, aga umbes 2,4 päeva enne ja pärast täiskuud paistab Kuu poole eredamalt kui täiskuu. Kuigi 95 protsenti Kuust on sel ajal valgustatud ja enamikule tavalistest vaatlejatest näib olevat täis, on see umbes 0,7 magnituudi võrra väiksem kui täiskuus, mistõttu on see poole heledam.
6. Kuult vaadates läbib ka Maa faase
Küll aga need Kuufaasidele vastupidised faasid mida me Maalt näeme. Kui näeme noorkuud, näeme Kuu pealt Maad täis. Kui Kuu on esimesel veerandil, siis Maa on viimasel veerandil ja kui Kuu on teise veerandi ja täiskuu vahel, siis on Maa nähtav poolkuu kujul ja lõpuks Maa uus faas on nähtav, kui näeme täiskuud.
Kuu igast punktist (välja arvatud kaugeim pool, kus Maad pole näha) on Maa taevas samas kohas.
Kuu pealt paistab Maa neli korda suurem kui täiskuu Kui me seda vaatleme ja olenevalt atmosfääri seisundist, paistab see 45–100 korda eredamalt kui täiskuu. Kui kuutaevas on näha terve Maa, valgustab see ümbritsevat Kuu maastikku sinakashalli valgusega.
7. Varjutused muutuvad ka Kuu pealt vaadates.
Mitte ainult faasid ei vaheta Kuu pealt vaadates kohti, vaid ka kuuvarjutused on Kuu pealt vaadates päikesevarjutused. Sel juhul katab Maa ketas Päikese.
Kui see katab täielikult Päikese, ümbritseb kitsas valgusriba Maa tumedat ketast, mida Päike valgustab. Sellel sõrmusel on punakas toon, kuna see on tingitud sel hetkel tekkiva päikesetõusu ja -loojangu valguse kombinatsioonist. Seetõttu omandab Kuu täieliku kuuvarjutuse ajal punaka või vase varjundi.
Kui Maal toimub täielik päikesevarjutus, võib Kuul vaatleja näha kaks või kolm tundi, kuidas väike, selgelt eristuv tume laik liigub aeglaselt üle Maa pinna. Seda Kuu tumedat varju, mis langeb Maale, nimetatakse umbraks. Kuid erinevalt kuuvarjutusest, kus Kuu on täielikult haaratud Maa varjust, on Kuu vari Maad puudutades mitusada kilomeetrit väiksem, näides välja vaid tumeda laiguna.
8. Kuu kraatreid nimetatakse teatud reeglite järgi
Kuu kraatrid tekkisid Kuuga kokku põrganud asteroidide ja komeetide poolt. Arvatakse, et ainult Kuu lähiküljel umbes 300 000 kraatrit, laiused üle 1 km.
Kraatrid nime saanud teadlaste ja maadeavastajate järgi. Näiteks, Koperniku kraater järgi sai nime Nikolaus Kopernik, Poola astronoom, kes avastas 1500. aastatel, et planeedid liiguvad ümber päikese. Archimedese kraater nime saanud matemaatiku järgi Archimedes, kes tegi 3. sajandil eKr palju matemaatilisi avastusi.
Traditsioon määrata kuumoodustistele isikunimesid sai alguse 1645. aastal Michael van Langren(Michael van Langren ) , Brüsseli insener, kes nimetas Kuu põhijooni Maa kuningate ja suurmeeste järgi. Oma kuukaardil nimetas ta suurimat Kuu tasandikku ( Oceanus Procellarum) oma patrooni hispaanlase auks Filippus IV.
Kuid vaid kuus aastat hiljem, Giovanni Batista Riccoli ( Giovanni Battista Riccioli ) Bolognast lõi oma kuukaardi, eemaldades tema antud nimed van Langren ja selle asemel määras enamasti kuulsate astronoomide nimed. Tema kaart sai aluseks süsteemile, mis on säilinud tänapäevani. 1939. aastal Briti Astronoomia Assotsiatsioon andis välja ametliku nimega Kuu moodustiste kataloogi. " Kes on kes Kuul", märkides kõigi aktsepteeritud üksuste nimed Rahvusvaheline Astronoomia Liit(MAS).
Tänaseks MAS jätkab otsustamist, millised nimed anda Kuu kraatritele koos kõigi astronoomiliste objektide nimedega. MAS korraldab iga konkreetse taevakeha nimetamise konkreetse teema ümber.
Tänapäeva kraatrite nimed võib jagada mitmeks rühmaks. Reeglina kutsuti Kuu kraatreid surnud teadlaste, teadlaste ja teadlaste auks, kes on juba tuntuks saanud oma panuse poolest oma vastavates valdkondades. Nii et kraatrid ümber kraatri Apollo Ja Moskva mered Kuul saab nime Ameerika astronautide ja Venemaa kosmonautide järgi.
9. Kuul on tohutu temperatuurivahemik
Kui hakkad internetist Kuu temperatuuri andmeid otsima, satud suure tõenäosusega segadusse. Vastavalt andmetele NASA, temperatuurid Kuu ekvaatoril ulatuvad väga madalast (öösel –173 kraadi Celsiuse järgi) kuni väga kõrgeni (päeval 127 kraadi Celsiuse järgi). Mõnes sügavas kraatris Kuu pooluste lähedal on temperatuur alati -240 kraadi Celsiuse järgi.
Kuuvarjutuse ajal, kui Kuu liigub Maa varju poole vaid 90 minutiga, võib pinnatemperatuur langeda 300 kraadi Celsiuse järgi.
10. Kuul on oma ajavööndid
Kuu aega on täiesti võimalik öelda. Tegelikult firma 1970. a Helbrose kellad(Helbros Watches) küsis Kenneth L. Franklin ( Kenneth L. Franklin )
, kes oli aastaid New Yorgi peaastronoom Haydeni planetaarium luua jälgib astronauti, kes sammud Kuule. Need kellad mõõtsid aega nn. Lunations" on aeg, mis kulub Kuu tiirlemiseks ümber Maa. Iga Lunation vastab 29,530589 päevale Maal.
Kuu jaoks töötas Franklin välja süsteemi nimega kuu aeg. Ta kujutas ette, et Kuu kohalikud ajavööndid järgivad Maa standardseid ajavööndeid, kuid põhinesid meridiaanidel, mille laius oli 12 kraadi. Neid nimetatakse lihtsalt " 36 kraadi idaosa standardaja järgi" jne, kuid on võimalik, et kohandatakse muid meeldejäävamaid nimesid, näiteks " Koperniku aeg", või" Lääne rahu aeg".
Põhiteave Kuu kohta
© Vladimir Kalanov,
veebisait"Teadmine on jõud".
Kuu on Maale kõige lähemal asuv suurim kosmiline keha. Kuu on Maa ainus looduslik satelliit. Kaugus Maast Kuuni: 384400 km.
Kuu pinna keskel, meie planeedi poole, on suured mered (tumedad laigud).
Need esindavad alasid, mis olid väga kaua aega tagasi laavaga täidetud.
Keskmine kaugus Maast: 384 000 km (min 356 000 km, max 407 000 km)
Ekvaatori läbimõõt - 3480 km
Gravitatsioon - 1/6 Maa omast
Kuu tiirlemise periood ümber Maa on 27,3 Maa päeva
Kuu pöörlemisperiood ümber oma telje on 27,3 Maa päeva. (Pöörlemisperiood ümber Maa ja Kuu pöörlemisperiood on võrdsed, mis tähendab, et Kuu on alati ühe küljega Maa poole suunatud; mõlemad planeedid pöörlevad ümber maakera sees asuva ühise keskpunkti, seega on üldtunnustatud, et Kuu pöörleb ümber Maa.)
Sideerkuu (faasid): 29 päeva 12 tundi 44 minutit 03 sekundit
Keskmine orbiidi kiirus: 1 km/s.
Kuu mass on 7,35 x 10 22 kg. (1/81 Maa massist)
Pinna temperatuur:
- maksimaalne: 122°C;
- minimaalne: -169°C.
Keskmine tihedus: 3,35 (g/cm³).
Atmosfäär: puudub;
Vesi: mitte.
Arvatakse, et Kuu sisemine ehitus sarnaneb Maa ehitusega. Kuul on umbes 1500 km läbimõõduga vedel tuum, mille ümber on umbes 1000 km paksune vahevöö ja ülemine kiht on pealt kuumulda kihiga kaetud maakoor. Kõige pealiskaudseim mullakiht koosneb regoliidist, hallist poorsest ainest. Selle kihi paksus on umbes kuus meetrit ja kuukoore paksus on keskmiselt 60 km.
Inimesed on seda hämmastavat öötähte vaadelnud tuhandeid aastaid. Igal rahval on Kuu kohta laule, müüte ja muinasjutte. Pealegi on laulud valdavalt lüürilised ja hingestatud. Näiteks Venemaal on võimatu kohata inimest, kes ei teaks vene rahvalaulu “Kuu paistab”, ja Ukrainas armastavad kõik kaunist laulu “Nich Yaka Misyachna”. Siiski ei saa ma garanteerida kõigi, eriti noorte eest. Lõppude lõpuks võib kahjuks olla neid, kes eelistavad Rolling Stonesi ja nende rokiefekte. Kuid ärgem kaldugem teemast kõrvale.
Huvi Kuu vastu
Inimesed on Kuu vastu huvi tundnud iidsetest aegadest peale. Juba 7. sajandil eKr. Hiina astronoomid on kindlaks teinud, et kuu identsete faaside vaheline ajavahemik on 29,5 päeva ja aasta pikkus on 366 päeva.
Umbes samal ajal andsid Babüloonia astronoomid välja omamoodi kiilkirjaraamatu astronoomiast savitahvlitel, mis sisaldas teavet Kuu ja viie planeedi kohta. Üllataval kombel teadsid Babüloni tähevaatlejad juba kuuvarjutuste vahelisi ajaperioode arvutada.
Mitte palju hiljem, 6. sajandil eKr. Juba Kreeka Pythagoras väitis, et Kuu ei paista oma valgusega, vaid peegeldab päikesevalgust Maale.
Vaatluste põhjal on Maa eri piirkondade jaoks juba ammu koostatud täpseid kuukalendreid.
Vaadeldes Kuu pinnal tumedaid alasid, olid esimesed astronoomid kindlad, et näevad Maaga sarnaseid järvi või merd. Nad ei teadnud veel, et nad ei saa rääkida ühestki veest, sest Kuu pinnal ulatub temperatuur päeval pluss 122 ° C ja öösel - miinus 169 ° C.
Enne spektraalanalüüsi ja seejärel kosmoserakettide tulekut taandus Kuu uurimine sisuliselt visuaalseks vaatluseks või, nagu praegu öeldakse, jälgimiseks. Teleskoobi leiutamine avardas nii Kuu kui ka teiste taevakehade uurimise võimalusi. Kuu maastiku elemendid, arvukad (erinevat päritolu) kraatrid ja "mered" hakkasid hiljem saama silmapaistvate inimeste, peamiselt teadlaste nimesid. Kuu nähtavale poolele ilmusid erinevate ajastute ja rahvaste teadlaste ja mõtlejate nimed: Platon ja Aristoteles, Pythagoras ja Darwin ja Humboldt ning Amundsen, Ptolemaios ja Kopernik, Gauss ja Struve ja Keldysh ning Lorenz ja teised.
1959. aastal pildistas Nõukogude automaatjaam Kuu kaugemat külge. Senistele kuumüsteeriumitele on lisatud veel üks: erinevalt nähtavast küljest pole Kuu kaugemal küljel peaaegu üldse tumedaid “merealasid”.
Nõukogude astronoomide ettepanekul Kuu kaugemal küljel avastatud kraatrid nimetati Jules Verne'i, Giordano Bruno, Edisoni ja Maxwelli järgi ning üht pimedat ala nimetati Moskva mereks.. Nimed on heaks kiitnud Rahvusvaheline Astronoomialiit.
Üks Kuu nähtaval küljel asuvatest kraatritest kannab nime Hevelius. See on poola astronoom Jan Heveliuse (1611-1687) nimi, kes oli üks esimesi, kes Kuud läbi teleskoobi vaatles. Oma kodulinnas Gdanskis andis hariduselt jurist ja kirglik astronoomiaarmastaja Hevelius välja tolle aja kõige üksikasjalikuma Kuu atlase, nimetades seda “Selenograafiaks”. See töö tõi talle ülemaailmse kuulsuse. Atlas koosnes 600 fooliumilehest ja 133 gravüürist. Hevelius trükkis ise tekstid, tegi graveeringud ja trükkis ise väljaande. Ta ei hakanud arvama, milline surelik on väärt ja milline mitte, et tema nimi Kuuketta igavesele tahvelarvutile jäädvustada. Hevelius andis Kuu pinnalt avastatud mägedele maised nimed: Karpaadid, Alpid, Apenniinid, Kaukaasia, Riphea (s.o. Uurali) mäed.
Teadus on kogunud Kuu kohta palju teadmisi. Teame, et Kuu paistab selle pinnalt peegelduvast päikesevalgusest. Kuu on pidevalt ühe küljega Maa poole pööratud, sest selle täispööre ümber oma telje ja tiirlemine ümber Maa on kestusega ühesugune ja võrdub 27 Maa päeva ja kaheksa tunniga. Aga miks, mis põhjusel selline sünkroonsus tekkis? See on üks mõistatusi.
Kuu faasid
Kui Kuu pöörleb ümber Maa, muudab Kuu ketas oma asukohta Päikese suhtes. Seetõttu näeb Maal vaatleja Kuud järjestikku täieliku heleda ringina, seejärel poolkuuna, muutudes üha õhemaks poolkuuks, kuni see poolkuu vaateväljast täielikult kaob. Siis kõik kordub: Kuu õhuke poolkuu ilmub uuesti ja kasvab poolkuuks ja seejärel täiskettaks. Faasi, mil Kuu pole nähtav, nimetatakse noorkuuks. Faasi, mille jooksul kuuketta paremal küljel ilmuv õhuke sirp kasvab poolringiks, nimetatakse esimeseks veerandiks. Ketta valgustatud osa kasvab ja katab kogu ketta – täiskuu faas on alanud. Pärast seda kahaneb valgustatud ketas poolringiks (viimane veerand) ja jätkab kahanemist, kuni kuuketta vasakul küljel olev kitsas “sirp” kaob vaateväljast, s.t. tuleb jälle noorkuu ja kõik kordub.
Täielik faaside muutus toimub 29,5 Maa päevaga, s.o. umbes kuu aja jooksul. Seetõttu nimetatakse Kuud rahvakõnes kuuks.
Seega pole Kuu faaside muutumises midagi imelist. Pole ka ime, et Kuu ei lange Maale, kuigi kogeb Maa võimsat gravitatsiooni. See ei lange, sest gravitatsioonijõudu tasakaalustab Kuu liikumise inertsiaaljõud tema orbiidil ümber Maa. Siin toimib Isaac Newtoni avastatud universaalse gravitatsiooni seadus. Aga... miks tekkis Kuu liikumine ümber Maa, Maa ja teiste planeetide liikumine ümber Päikese, mis põhjusel, mis jõud pani need taevakehad esialgu näidatud viisil liikuma? Vastust sellele küsimusele tuleb otsida protsessidest, mis toimusid Päikese ja kogu Päikesesüsteemi tekkimisel. Aga kust me saame teadmisi selle kohta, mis juhtus miljardeid aastaid tagasi? Inimmõistus võib vaadata nii kujuteldamatult kaugesse minevikku kui ka tulevikku. Sellest annavad tunnistust paljude teaduste, sealhulgas astronoomia ja astrofüüsika saavutused.
Mehe maandumine Kuule
20. sajandi teadusliku ja tehnika mõtte kõige muljetavaldavamad ja liialdamata epohhaalsed saavutused olid: NSV Liidus esimese tehissatelliidi Maa orbiidile saatmine 7. oktoobril 1957, esimene mehitatud lend kosmosesse, mille teostas Juri Aleksejevitš Gagarin. 12. aprillil 1961 ja mehe maandumine Kuule, mille viis läbi Ameerika Ühendriigid 21. juulil 1969. aastal.
Tänaseks on Kuul käinud juba 12 inimest (kõik nad on USA kodanikud), kuid au kuulub alati esimestele. Esimesed inimesed, kes Kuule astusid, olid Neil Armstrong ja Edwin Aldrin. Nad maandusid Kuule kosmoselaevalt Apollo 11, mida juhtis astronaut Michael Collins. Collins oli kosmoselaeval, mis lendas Kuu orbiidil. Pärast Kuu pinnal töö lõpetamist startisid Armstrong ja Aldrin Kuult kosmoseaparaadi Kuu kambrisse ja pärast Kuu orbiidil dokkimist siirdusid kosmoselaevale Apollo 11, mis suundus seejärel Maale. Kuul tegid astronaudid teaduslikke vaatlusi, pildistasid pinnast, kogusid Kuu pinnase proove ega unustanud Kuule istutada oma kodumaa riigilippu.
Vasakult paremale: Neil Armstrong, Michael Collins, Edwin ("Buzz") Aldrin.
Esimesed astronaudid näitasid üles julgust ja tõelist kangelaslikkust. Need sõnad on standardsed, kuid kehtivad täielikult Armstrongi, Aldrini ja Collinsi kohta. Oht võib neid oodata igal lennuetapil: Maalt startimisel, Kuu orbiidile sisenemisel, Kuule maandumisel. Ja kus oli garantii, et nad naasevad Kuult Collinsi juhitud laevale ja lendavad seejärel ohutult Maale? Kuid see pole veel kõik. Keegi ei teadnud ette, milliseid tingimusi inimesed Kuul kohtavad või kuidas nende kosmoseülikonnad käituvad. Ainus, mida astronaudid karta ei osanud, oli see, et nad ei uppu kuutolmu sisse. Nõukogude automaatjaam "Luna-9" maandus 1966. aastal ühel Kuu tasandikul ja selle instrumendid teatasid: tolmu pole! Muide, nõukogude kosmosesüsteemide peadisainer Sergei Pavlovitš Korolev väitis juba varem, 1964. aastal, tuginedes üksnes oma teaduslikule intuitsioonile (ja kirjalikult), et Kuul tolmu pole. Loomulikult ei tähenda see tolmu täielikku puudumist, vaid märgatava paksusega tolmukihi puudumist. Lõppude lõpuks eeldasid mõned teadlased varem, et Kuul on lahtise tolmu kiht, mille sügavus oli kuni 2–3 meetrit või rohkem.
Armstrong ja Aldrin olid aga isiklikult veendunud, et akadeemik S.P.-l oli õigus. Koroleva: Kuul pole tolmu. Kuid see oli juba pärast maandumist ja Kuu pinnale jõudes valitses suur elevus: Armstrongi pulss ulatus 156 löögini minutis, ei olnud kuigi rahustav.
Huvitava ja ootamatu järelduse, mis põhines Kuu pinna omaduste uurimisel, tegid mõned vene geoloogid ja astronoomid üsna hiljuti. Nende arvates meenutab Kuu Maa poole suunatud reljeef vägagi Maa pinda, nagu see oli minevikus. Kuu "merede" üldjooned on justkui maakera mandrite kontuuride jäljend, mis need olid 50 miljonit aastat tagasi, kui vastavalt andmetele nägi peaaegu kogu Maa maismaa välja nagu üks hiiglaslik mandriosa. . Selgub, et millegipärast jäi Kuu pinnale noore Maa “portree”. Tõenäoliselt juhtus see siis, kui Kuu pind oli pehmes plastilises olekus. Mis protsess see oli (kui see muidugi oli), mille tulemusena selline Kuu poolt Maa "pildistamine" toimus? Kes sellele küsimusele vastab?