Луна

Луна – небесное тело, являющееся единственным природным спутником Земли. Луна обладает второй после Солнца яркостью в поле зрения земного наблюдателя, а в Солнечной системе занимает пятое место по размеру среди всех спутников планет. Среднее значение расстояния между центрами земли и ее спутника составляет 384 тысячи 467 километров. Из всех астрономических объектов, кроме земли, человек был только на Луне.

Динамика орбитального движения и структура Луны

Исследования Луны, как наиболее заметного на ночном небосклоне объекта проводились в течении всего существования человечества. Первые точные измерения, позволившие понять динамику ее движения и структуру, были произведены на рубеже XIX – XX веков. В настоящее время наука способна измерять различные параметры с точностью до нескольких сантиметров. Движение Луны в пространстве является достаточно сложным процессом. Она вращается вокруг Земли, а так же вокруг своей оси, причем угловые скорости этих вращений совпадают. Таким, образом, наблюдатель, находящийся на Земле, никогда не может увидеть обратную сторону Луны. Орбиту спутника земли можно охарактеризовать, как эллиптическую, но она имеет множество изменяемых параметров, а так же, возмущений, вызванных притяжением Солнца. Движение Луны в пространстве представляет собой комплекс отдельных движений, который со стоит из пяти основных характеристик:

- вращение по эллиптической орбите вокруг Земли с периодом в 27,3 суток;
- вращение плоскости ее орбиты, которая пересекает эклиптику, а точки ее пересечении перемещаются на запад (период составляет 18,6 лет);
- смещение большой полуоси лунной орбиты в восточном направлении;
- изменение угла наклона между плоскостью лунной орбиты и эклиптикой;
- удаление Луны от Земли под действием центробежной силы на 4 сантиметра в год.

Структура луны сходна со всеми шарообразными космическими телами. Она состоит из коры, верхней мантии, средней мантии, а так же нижней мантии и ядра. Вся поверхность покрыта тонким слоем пыли, называемой реголитом. Она возникла в результате столкновений Луны с более мелкими космическими объектами и выбивания породы с ее поверхности. кора Луны имеет толщину от 0 до 105-ти километров в различных местах.

На спутнике Земли практически нет атмосферы, следствием этого являются три основных фактора: метеоритные бомбардировки, так как ничего не противостоит их движению, колебания температуры на поверхности от минус 180-ти до плюс 120-ти градусов Цельсия, а так же постоянно черное и звездное небо, даже когда Солнце находится над горизонтом. В верхних слоях почвы растворено некоторое содержание различных газов, которые во время нагревания солнечным светом освобождаются и составляют атмосферу, но по сравнению с атмосферой земли, их концентрация является ничтожной. На глубине 1 метра под поверхностью грунт имеет постоянную температуру, которая составляет минус 35 градусов Цельсия. При наблюдении с поверхности Луны, земной диск неподвижен и постоянно находится на одном и том же месте небосклона. Это вызвано синхронизированным вращением луны. Точно так же как с Земли можно наблюдать лунные фазы (затемнения различных участков), с Луны наблюдаются фазы земли, которые являются противоположными.

Существование на околоземной орбите Луны порождает на ее поверхности ряд интересных природных феноменов. Наиболее известным из них являются лунные приливы. Они касаются как водных покровов, так и твердой земной коры. Следом за движением Луны по орбите, по Земле идет волна, которая понимает уровень океана и поверхность коры со стороны спутника и с противоположной стороны. В открытом океане приливные волны имеют высоту 30 – 40 сантиметров, а в прибрежных регионах может достигать 18-ти метров. Больше всего, приливам, вызванным лунной гравитацией подвержены восточные побережья континентов.

Колонизация Луны

В силу того, что единственный естественный спутник земли является наиболее приближенным и наиболее изученным космическим объектом, многие ученые предполагают возможность ее колонизации, путем постройки специальных комплексов, позволяющих обеспечивать необходимые для жизни людей условия. До недавнего времени американское аэрокосмическое агентство НАСА проводило исследования и разработки в рамках «лунной программы», с целью создания технологи и планирования работы кораблей, способных летать на МКС, и на Луну. Кроме этого, рассматривается вопрос создания на Луне промежуточной базы для подготовки полета пилотируемого корабля на Марс. В 2010-м году, президент США Барак Обама прекратил финансирование указанной программы.

Более правдоподобным на современном этапе развития науки и техники является процесс исследований и освоении Луны роботами-аватарами. Российские и американские ученые предлагают и уже имеют ряд успешных разработок в плане отправки на спутник Земли специальных роботов, которые не требуют специальных систем жизнеобеспечения, но могут управляться с помощью специальных костюмов виртуального присутствия. Таким образом, используя одного такого робота, который будет находится на поверхности исследуемого объекта, в течении длительного периода, работу могут провести несколько специалистов в различных сферах. Для размещения лунных баз, в которых будут работать первые колонизаторы небесного тела, ученые предлагают использовать природные пещеры, которые могут послужить укрытиями от солнечной радиации и других возможных физических опасностей. Средний диаметр пещер на луне превышает 40 метров.