Каковы результаты изучения обратной стороны луны астрономия кратко

Обновлено: 05.07.2024

Луна всегда повёрнута к Земле одной стороной — это связано с тем что за около 4,5 млрд лет существования системы Земля-Луна наш естественный спутник подвергся эффекту приливного захвата.

Причина деления Луны на видимую и обратную стороны

Площадь невидимой с Земли части составляет 41%, так как ещё 9% поверхности Луны мы можем видеть с определённым периодом благодаря лунной прецессии.

Такое воздействие в системе из нескольких небесных тел, когда более массивное тело так воздействует на более лёгкое посредством своих приливных сил, что лёгкое тело постепенно замедляет (или ускоряет) скорость своего вращения вокруг собственной оси сравнивая его частоту с частотой вращения вокруг тяжёлого тела. Лёгкое тело также влияет на более тяжёлое, но этот эффект оказывает меньше пропорционально различий в массе. Так скажем Луна своим гравитационным воздействием постепенно замедляет вращение Земли вокруг своей оси, удлиняя тем самым земные сутки на 1 секунду примерно за 3 тысячи лет, но при этом до приливного захвата Земли Луной требуется ещё несколько миллиардов лет, хотя Луна была захвачена уже довольно давно.

Если Луне всё-таки удастся осуществить гравитационный захват Земли (а для этого потребуется чтобы Солнце, превратившееся к тому времени в красного гиганта, нам в этом не мешало), тогда Луну можно будет наблюдать только с восточного или западного полушария Земли — в зависимости от того в какой момент остановится вращение. При гравитационном воздействии Луны на Землю выделяется энергия в виде морских и океанских приливов/отливов которые вызывают постепенную потерю Луной кинетической энергии, что вызывает её удаление от нас на 38 мм в год. С гравитационным захватом Земли на ней прекратятся приливы и отливы, а Луна практически перестанет от нас удаляться — так как единственным источником потери энергии Луной станут гравитационные волны, мощность излучения которых от системы Земля-Луна весьма мала (около 0,2 мкВт).

История исследования обратной стороны Луны

Испокон веков людей привлекали неизведанные уголки Земли:

Гравюра Фламмариона 1888 года изображающая средневекового пилигрима добравшегося до края Земли и заглянувшего за небесный свод.

И хотя экспедиция Магеллана ещё в 1522 году доказала, что никакого края Земли не существует, а с достижением Эдмундом Хиллари и Тенцингом Норгеем 29 мая 1953 года вершины Эвереста — на Земле почти не осталось белых пятен, но практически вся Солнечная система для нас оставалась загадкой до полёта Спутника-1 4 октября 1957 года, когда началась космическая эра. Таким образом взоры исследователей с Земли направились на Солнечную систему и ближайшей целью в ней стала Луна, а наиболее привлекательным местом на ней — была её обратная сторона, которая всегда скрыта от земного наблюдателя.

Первый снимок обратной стороны Луны

Первые снимки обратной стороны Луны сделала станция Луна-3, которая была запущена 4 октября 1959 года — ровно спустя два года после запуска Спутника-1. Станции потребовалось 3 дня чтобы добраться до Луны, а затем начался ещё более сложный этап — Луне-3 требовалось сфотографировать поверхность, точную отражающую способность которой достоверно не мог предсказать никто. Поэтому электронные камеры (только начинающие своё развитие) отпадали, оставалась только фотоплёнка. Для того чтобы точно получить качественные снимки, фотографирование происходило двумя объективами с фокусным расстоянием в 200 и 500 мм и выдержкой от 1/200 до 1/800 секунды с шагом 1/200. За 40 минут съёмки было сделано 29 снимков, покрывающих 70% всей поверхности обратной стороны Луны, после проявки они передавались на Землю с помощью камеры бегущего луча.

Макет станции из музея космонавтики в Москве

Обратная сторона Луны. Снимок полученный станцией Зонд-3

По программе съёмок обратной стороны Луны было запущенно ещё два аппарата, но оба они не смогли выйти на орбиту Земли. Получить снимки обратной стороны Луны лучшего качества удалось только станции Зонд-3, которая была запущена 18 июля 1965 года. Переданные этой станцией 25 снимков имели разрешение в 860×1100 пикселей и были гораздо качественнее, что позволило составить новый атлас, покрывающий уже 95% лунной поверхности и имеющий 4000 деталей.

Топографическая карта Луны, видимой (слева) и обратной стороны (справа). Синим цветом на карте изображаются низменности, красным цветом изображены возвышенности.

Кратер Циолковский (на обратной стороне Луны) был предложен учёными как возможное место посадки Аполллона-18, а после отмены этой миссии — как место для посадки Аполллона-17. И хотя эту позицию также отстаивал единственный учёный побывавший на Луне (как раз в ходе этого последнего полёта Аполлона-17) геолог Харрисон Шмитт — это место для посадки посчитали слишком опасным и отказались от него в пользу долины Таурус-Литтров (которая возможно принесла учёным даже больший сюрприз, раскрыв следы вулканической деятельности).

Особенности строения и достопримечательности

Карта обратной стороны Луны

Обратная сторона Луны имеет более плотную концентрацию кратеров, чем видимая сторона. Так как Земля покрывает только 0,1% от неба на видимой стороне Луны, то версия с защитой Землёй видимой стороны считается маловероятной. На данный момент основной версией такого положения считается то, что гравитационное воздействие Земли вызывало в прошлом более активные геологические процессы на видимой стороне Луны, нежели на обратной. Вытекавшая в таких процессах лава закрывала собой кратеры на видимой стороне Луны, в то время как кратеры на обратной стороне остались практически не тронутыми.

Будущие исследования и возможность использования

Миссия NASA по возврату образцов в представлении художника

Обратная сторона Луны привлекает внимание ученых и астронавтов всего мира. Первые фото темной стороны планеты сделали советские ученые. На основе снимков Институт геодезии и картографии составил атлас обратной стороны Луны с именными кратерами.

Всю сознательную жизнь человечества людей интересовала Луна. Спутник Земли стал особенно интригующим после первых исследований астрономов, которые никак не могли рассмотреть его обратную сторону. Оказалось, что Луна вращается вокруг своей оси синхронно с Землей и не желает открывать свои тайны. Благодаря современной космической технике людям удалось заглянуть в кулуары космической соседки. Что же собой представляет темная сторона Луны, существует ли там инопланетная база и как учёные оценивают неизвестную территорию, об этом далее.

Кто был первым

Можно гордиться советской наукой, ведь благодаря ей мы первыми заглянули на невидимую (дальнюю) сторону Луны в середине 50-х годов ХХ века. Открытие свершилось при непосредственном участии великих учёных, таких как:

С. П. Королев.
М. В. Келдыш.
Б. Е. Черток.
Е. Я. Богуславский.
И. Л. Валик.

Менделеев;
Циолковский;
Джордано Бруно;
Склодовская-Кюри.

Также появились два моря: Море Мечты и Море Москвы. В том же 1960 году был создан глобус Луны. По итогам изучения фотоснимков советские учёные сделали вывод, что спутник Земли представляет собой гигантский камень.

Базы инопланетян или кладбище древних астронавтов

После первого научного открытия дальнюю орбиту Луны посетило ещё несколько экспедиций, а последняя даже прилунилась на объекте. Вот перечень зондов:

Мнение ученых о невидимой стороне Луны

Научные сотрудники удивились столь низким температурам на обратной стороне Луны, которые оказались куда суровее предполагаемых. Но, как подтвердил эксперимент, биологические объекты с Земли могут существовать в капсульных отапливаемых контейнерах. Кроме того, лунный грунт содержит большое количество замороженной воды, которая распространена по всей поверхности спутника. Это опровергает раннюю версию о скоплении H2O исключительно на полюсах. Лунную воду можно вырабатывать и производить из неё кислород, водород и ракетное топливо для потребностей колонистов-исследователей.

Дальняя сторона Луны существенно отличается от ближней (видимой). Например, с Земли нам видны долины больших залежей базальта, чего нет в кулуарах спутника. Ещё на дальней стороне практически отсутствует радиосвязь. Китайцам пришлось работать через спутник-ретранслятор. Учёные считают, что исследовать дальнюю сторону Луны следует обязательно. НАСА анонсировала очередной пилотируемый полёт к спутнику на 2020 год. А в 2022 году на лунной орбите должна появиться орбитальная станция Deep Space Gateway для пересадки астронавтов кораблей Земли.

Всем спасибо!

Ставьте лайки, если статья вам понравилась, подписывайтесь на канал, у нас еще много удивительных фактов. Задавайте вопросы в комментариях и делитесь статьей в соц. сетях.

Что находится на обратной стороне Луны?

Россияне по праву могут испытывать чувство гордости, ведь именно нашим советским ученым удалось сделать первые снимки обратной стороны Луны. Произошло это знаменательное событие в пятидесятых годах прошлого столетия, а авторами долгожданного открытия стали знаменитые исследователи, составлявшие цвет отечественной науки: С. Королев, М. Келдыш, Е. Богуславский, И. Валик, Б. Черток. Ученые работали вместе с группой талантливых инженеров, физиков, технологов.

Сотрудники Московского Института геодезии и картографии дали обнаруженным кратерам имена Д. Менделеева, К. Циолковского, Д. Бруно и М. Склодовской-Кюри. Помимо этого в атласе обозначены два лунных моря (Мечты и Москвы), а также крупнейший кратерный бассейн, называемый океаном им. Роберта Эйткена (американского астронома). Год спустя ученые создали лунный глобус. Всесторонне изучив снимки, исследователи пришли к выводу, что Луна представляет собой каменное небесное тело колоссальных размеров.

Что нашли на обратной стороне Луны?

Еще одна теория гласит, что изначально Земля обладала не одним, а целыми двумя спутниками. Меньший врезался в Луну, перевернул ее и распластался по поверхности.

Почему на обратной стороне Луны нет темных участков (морей)?

Ровно ли половину мы видим с Земли?

На стационарном посадочном модуле, запущенном китайцами, установлено уникальное оборудование для изучения космической среды, позволяющее проводить сложные экспериментальные исследования.

Китайские ученые разделили программу обследования лунной поверхности на несколько этапов. В настоящее время завершается четвертый этап и готовится пятый: экспедиция астронавтов на Луну.

Каковы результаты изучения обратной стороны Луны?

Температурные условия на теневой стороне Луны очень суровы, поэтому обнаруженная вода находится в замороженном состоянии. Зато оказалось, что она рассредоточена по всей лунной поверхности, а не скопилась исключительно на полюсах. Это дает большие надежды на разработку в будущем технологии производства из нее кислорода, водорода и ракетного топлива.

Луна

Обратная сторона Луны – это часть поверхности ближайшего к нам небесного тела, которая не видна с Земли. Поскольку период вращения природного спутника вокруг нашей планеты и вращения его вокруг оси практически совпадают, мы можем видеть лишь одно лунное полушарие.

Почему Луна имеет обратную и видимую сторону

Это объясняется тем, что Земля по отношению к Луне является очень массивной. Из-за этого планета действует на спутник посредством приливных сил. Приливные силы приводят к тому более мелкое тело постепенно уменьшает скорость вращения. Луна также влияет на Землю, но это влияние намного меньше (соответственно массе). Примерно 4,5 миллиарда лет назад спутник подвергся так называемому приливному захвату.

Астрономы предполагают, что изначально Луна вращалась значительно быстрее собственной оси. Однако со временем притяжение нашей планеты оказало большое влияние на этот процесс и синхронизировало вращение вокруг оси с периодом обращения.

Примечательно, что Луна тоже воздействует на Землю, замедляя её вращение и увеличивая длительность суток примерно на 1 секунду на протяжении 3 тысяч лет.

В процессе притяжения на Земле бывают океанские приливы. Они вызывают постепенную потерю кинетической энергии. Из-за этого природный спутник удаляется от нас со скоростью примерно 38 мм в год.

Что такое либрация

Вращение Луны вокруг своей оси и вокруг нашей планеты не совпадают. Природный спутник обращается вокруг своей планеты с изменяющейся скоростью из-за эксцентриситета орбиты. Из-за этого вблизи наиболее близкой точки она движется быстрее, а вблизи наиболее удалённой точки – медленнее. В то же время земной спутник обращается вокруг оси равномерно. Таким образом, обратная сторона Луны может быть наблюдаемой с Земли. Наблюдатель может видеть лунные края благодаря либрации по долготе.

Существует также либрация и по широте. Один раз в месяц обратная сторона Луны становится видимой с северного края. Через полмесяца это же явление можно наблюдать с южной стороны. Поэтому обратная сторона Луны скрывается от нас только на 41%.

Как исследовалась обратная сторона

На станции устанавливалась камера с двумя объективами. Для соотношения полученных фотографий с имеющимися данными учёные на некоторых камерах фиксировали обе стороны.

Полученные материалы затем были переданы для изучения в главнейших астрономических учреждениях Советского Союза. На основании детального изучения фото была составлена первая в мире подробная карта лунной обратной стороны. Она содержит мелкие детали поверхности. На основе анализа карт в 1960 г. был составлен полный атлас обратной лунной стороны, а затем и первый в мире глобус Луны. Международным астрономическим союзом были утверждены названия морей и кратеров, находящихся на скрытой от нас части поверхности.

Обратную сторону нашего ближайшего спутника исследовали американские астронавты. В 1968 г. они пролетали над невидимой с Земли частью Луны. В 1994 г. к небесному телу был направлен спутник Клементина. За 2 месяца его работы Национального управления по аэронавтике и исследованию космоса получило свыше 1,8 миллиона качественных снимков поверхности. Учёные смогли подробно рассмотреть, что находится на обратной стороне Луны.

Исследования в ХХІ веке

В 2012 г. американские исследователи сообщили о наличии участков лунной поверхности, изменённых в результате тектонического разлома. Предполагается, что их возраст не превышает 50 миллионов лет. Это свидетельствует о том, что здесь продолжают происходить тектонические процессы.

Будущее исследований

Обратная сторона Луны актуальна для исследований. В частности, здесь можно размещать радиотелескопы. Предполагается, что на обратной стороне Луны можно добывать гелий-3.

Исследования невидимой стороны земного спутника могут быть полезными для добычи ресурсов, которые на Земле являются редкими. На сегодня когда практически вся лунная поверхность сфотографирована и достаточно изучена, становится актуальным вопрос о дальнейшем освоении и даже колонизации ближайшего к нам спутника. Это небесное тело привлекательно перспективой развития добычи металлов, их обработки, литейного производства.

Поскольку здесь слабая гравитация (меньше земной в шесть раз), то для учёных целесообразно построить лунную базу, которая может стать отправной точкой не только для изучения спутника, но и всей Солнечной системы. Существуют проекты создания базы, где можно хранить все знания, накопленные человечеством.

Чем отличаются стороны Луны

На основании полученных данных космических станций обратная сторона Луны характерна такими отличиями.

Большая яркость свечения. Она объясняется отсутствием так называемых морей.
Отсутствие следов радиоактивности.
Отсутствие следов вулканической активности.
Значительная высота гор. Отдельные пики имеют высоту свыше шести километров.
Значительное количество кратеров.

Общий вид этой стороны такой, как будто она подвергалась бомбардировке из космоса. Предполагается, что у Земли когда-то был ещё один спутник, который разрушился и его останки распределились по лунной поверхности. Однако подтверждений этой гипотезы до сегодняшнего дня не найдено.

Измерения показали, что обратная сторона Луны имеет более толстую кору, по сравненью с видимой частью. А также установлено, что на обратной стороне Луны температура поверхности на 17 градусов меньше, нежели в части, наблюдаемой с Земли.

Рельеф

Здесь находится крупнейший кратер – бассейн Южный полюс-Эйткен. На обратной стороне также значительно меньше морей. Астрономы объясняют такое отличие тем, что кора здесь толще. Крупнейшие моря – Море Москвы и Море Мечты.

Также здесь существует большое количество кратеров. Крупнейшие из них – Менделеев, Грегори, Дзевульский, Курчатов, Лейшнер и другие.

Невидимая с Земли сторона нашего ночного спутника имеет несколько отличающийся рельеф. Впервые об этом стало известно советским астрономам более 60 лет назад. Сегодня ведутся активные исследования этой части спутника. Вполне вероятно, что они могут содействовать освоению околоземного пространства.

Синхронизация орбит 2 небесных тел произошла почти 4 млрд лет назад. Поэтому возможность увидеть, что находится на обратной стороне Луны, появилась у человечества только в середине 20 в.

Первые исследования Луны

Однако эти аппараты были нацелены на видимую сторону небесного тела и не могли ответить на вопрос о том, что находится на противоположной. Кроме того, они не были оснащены фото- и телеустановками, которые позволили бы получить изображения.

Полет межпланетной станции Луна-3

Однако и в миссии этого космического аппарата не обошлось без отклонений от плана разработчиков. По первоначальному замыслу съемка должна была производиться в момент максимального сближения. Однако в результате кадры были сделаны во время лучшей освещенности.

На станции была установлена камера с 2 объективами. Для того чтобы соотнести полученные фотографии с уже имеющимися данными, на некоторых из них зафиксировали обе стороны.

Снимки печатались с пленки непосредственно на станции, а затем отсканированные изображения передавались приемной станции, расположенной в Крыму, и резервному пункту на Камчатке.

Миссия китайского зонда Чанъэ-4

Аппарат нес на своем борту контейнеры, содержавшие:

увлажненную почву;
воздух;
4 вида семян;
яйца плодовой мушки.

В период между прилунением и отключением защиты одно из присланных с Земли семян успело прорасти. Однако росток, как и остальные зерна, погиб из-за низкой температуры после ухода аппарата в спящий режим.

Отличие двух сторон

Оборотная сторона Луны выглядит так, будто подверглась обширной бомбардировке из космоса. Строятся предположения, что у Земли ранее имелся еще и другой спутник. Со временем он был притянут более крупным, разрушился и распределился по части поверхности. Однако ни один ученый-астроном пока не нашел доказательств этого.

Читайте также: