Планируете посетить столицу, где в этом месяце пройдет конференция по проблемам исследования Луны? Тогда Вам определенно точно будет интересно узнать, что квартира на час в Москве арендуется невероятно просто! Все, что Вам для этого потребуется сделать, — посетить сайт mskroom.ru!

Расчеты траекторий движения одиночных частиц показали, что днем атомы водорода свободно диссипируют из лунной атмосферы, а молекулы Н₂ выходят на высокую, близкую к круговой, окололунную орбиту. Ионы гелия также выходят на орбиту, близкую к круговой, но поскольку большая и малая полуоси этого эллипса мало отличаются по величине от лунного радиуса, частицы возвращаются на лунную поверхность и начинают новый цикл теплового движения. Орбиты ионов неона и аргона представляют собой более вытянутые эллипсы, которые входят в лунный шар на еще меньших расстояниях от точки выхода на орбиту. В ночное время атомы водорода движутся по эллиптическим орбитам, возвращающим их на лунную поверхность. Процесс миграции частиц с дневной стороны на ночную идет более интенсивно, чем в обратном направлении. Эта особенность движения частиц в лунной атмосфере служит дополнительным объяснением более высокой ночной концентрации легких газов и всплесков ионов аргона вблизи восхода и захода. Большая величина утреннего пика объясняется еще и процессами освобождения аргона, адсорбированного поверхностными породами в ночное время.

Очевидно, что отклонения реальных скоростей движения частиц от средних значений неизбежны. За счет того, что какая-то доля атомов или молекул движется со скоростями большими, чем средняя тепловая, в лунной экзосфере (как и в экзосфере других планет) происходит процесс диссипации, захватывающий не только легкие, но и тяжелые газы. В табл. ниже приведены результаты проведенных расчетов по временам диссипации различных компонентов лунной атмосферы с указанием средних скоростей теплового движения газовых частиц при максимальных температурах (Т = 400 К).

Таблица. Средние скорости теплового движения газовых частиц V при температуре 400 К и время диссипации t различных компонентов лунной атмосферы

Время t, приведенное в таблице, определяется лишь тепловой диссипацией. Однако, для элементов более тяжелых, чем водород и гелий, существенную роль играет процесс фотоионизации и связанное с ним увеличение интенсивности рассеивания ионов.

Лунная атмосфера практически полностью находится в ионизированном состоянии, так как нейтральные молекулы и атомы газов, появляющиеся в окололунном пространстве, под воздействием жесткого ультрафиолетового излучения Солнца приобретают заряд. Поскольку Луна не обладает собственным магнитным полем значительной напряженности, ионы лунной атмосферы захватываются межпланетным магнитным полем, и, двигаясь по спирали вокруг силовых линий, покидают лунную экзосферу. Следовательно, с учетом фотоионизации процесс диссипирования Ne и Ar идет более интенсивно и время диссипации t следует несколько сократить.

Согласно оценкам максимальной плотности ранней лунной атмосферы в эпоху наиболее активной дегазации недр концентрация газов достигала 10¹⁰—10¹¹ см ³. Если предположить, что эти процессы происходили в период наиболее интенсивного лунного вулканизма (4,0-3,5)х10⁹ лет назад, то современная концентрация с учетом времени диссипации должна быть на 6-7 порядков ниже наблюдаемого значения. Следовательно, можно сделать принципиально важное предположение, что в настоящее время газовая оболочка Луны не является остатками ранней атмосферы. Только постоянное пополнение могло бы сохранить плотность лунной атмосферы на ее современном уровне, и такое пополнение постоянно происходит. Наиболее очевидным источником, пополняющим содержание водорода, гелия и неона в лунной атмосфере, является солнечный ветер. Измерения на искусственных спутниках Земли показали, что на уровне земной орбиты поток частиц солнечного ветра (главным образом протонов) составляет около 2,5 10⁸ протонов/(см²с). В зависимости от солнечной активности поток протонов может колебаться от 5×10⁷ до 5×10⁸ протонов/(см²с). Кроме протонов и электронов в солнечном ветре присутствуют ядра гелия (от 2 до 20%) и ионы других газов. Поскольку магнитное поле Луны не может служить препятствием, частицы солнечного ветра полностью достигают поверхности и за длительное время (более 4 млрд лет) в значительной мере насытили поверхностные слои лунного реголита.

В данный момент Вас гораздо больше интересует не задачи исследования окололунного пространства, а вопрос: «Где купить оптические муфты качественные и недорогие?». В связи с этим, Вам следует в обязательном порядке заглянуть на страничку http://c-a-v.ru/armatura-vols/bandazhnaia-lenta. Здесь Вы найдете данные изделия, отвечающие всем вашим требованиям!

Газовая оболочка вокруг Луны, как показали наблюдения, состоит из водорода, гелия, неона и аргона и имеет концентрацию, на 3-4 порядка превышающую концентрацию частиц в солнечном ветре. Наиболее вероятным источником лунной атмосферы (экзосферы) являются солнечный ветер и дегазация Луны. Уточнение этого предположения возможно на основе комплекса данных о химическом составе экзосферы Луны над различными ее районами, характере взаимосвязи динамики изменений экзосферы с солнечной активностью, механизме взаимодействия солнечного ветра и других факторов с поверхностью Луны, о процессах в недрах Луны. Такие данные могут быть получены только на основе исследований с использованием космических средств, прежде всего напланетных.

Лунная атмосфера и насыщение лунного поверхностного вещества продуктами солнечного ветра. Лунная атмосфера является частичным источником летучих в лунной среде. Значительное количество летучих находится в лунном грунте в адсорбированном состоянии.

Газовая оболочка Луны начинается непосредственно у поверхности. Процессы, протекающие в ней, в значительной мере определяются тепловым движением частиц, а температурный режим задается степенью нагрева лунного поверхностного слоя. Поэтому состояние лунной экзосферы во многом зависит от теплового режима поверхности.

Современные данные о составе и плотности лунной атмосферы получены с помощью спектральных измерений с окололунной орбиты и непосредственных измерений ионизационным манометром и масс-спектрометром на лунной поверхности. Некоторые данные получены также при изучении газов, содержащихся в лунных образцах, доставленных на Землю.

Основными компонентами лунной газовой оболочки оказались водород, гелий, неон и аргон. Водород находится в лунной атмосфере, главным образом, в молекулярном виде. Орбитальная ультрафиолетовая спектрометрия показала, что дневная концентрация атомарного водорода менее чем 10 см^-3. Для молекулярного водорода вблизи подсолнечной точки верхний предел числа молекул Н₂ в 1 см³ составляет 6х10³. В условиях лунной ночи самое низкое значение концентрации Н₂ составило 3,5х10⁴ см^-3, т.е. почти в шесть раз выше.

Концентрация гелия достигает максимума также в ночное время лунных суток и равна 4×10⁴ см ^-3. С наступлением дня эта величина уменьшается примерно в 20 раз.

Доминирующим компонентом лунной атмосферы является неон, а точнее, ионы ²⁰Ne. Его максимальная концентрация приходится на ночное время лунных суток и составляет 8×10⁴ см^-3. В дневное время суток концентрация неона падает до 4×10³ см ³, что примерно вдвое выше концентрации Не.

Наличие аргона в лунной атмосфере зарегистрировано по содержанию двух изотопов:³⁶Аг и⁴⁰Аг. Наибольшая концентрация⁴⁰Аг отмечается перед местным восходом Солнца и достигает величины 4×10⁴ см ³. Другой суточный пик концентрации ⁴⁰Аг наблюдается около момента местного захода Солнца и составляет 8×10³ см ³. После захода Солнца концентрация аргона-40 снижается до величины 3,5×10³ см^-3. В ночное время минимально регистрируемое количество⁴⁰Аг составляет около 10² см^-3.

Максимальная концентрация ³⁶Аг достигает 3×10³ см^-3. Суточные вариации этой величины происходят по той же схеме, что и для ⁴⁰Аг, сохраняя примерное отношение 1:10.

Особенностью существования разреженной газовой оболочки Луны является миграция газовых частиц с освещенной части поверхности на темную. Располагая данными о концентрации частиц вблизи лунной поверхности, можно оценить длину свободного пробега атомов и молекул, т.е. расстояния между двумя последовательными столкновениями частиц.

В ночное время, когда общая концентрация всех газовых составляющих лунной атмосферы достигает 2×10⁵ см^-3, длина свободного пробега равна 8,8х10⁸ см. Днем, при концентрации частиц 10⁴ смdecyfer down³, длина свободного пробега увеличится до 1,8×10¹⁰ см. Таким образом, ночью длина свободного пробега почти на порядок, а днем более чем на два порядка превышает величину лунного радиуса. Следовательно, взаимные столкновения частиц оказывают очень незначительное влияние на форму траектории атома или молекулы газа в лунной атмосфере. Поэтому можно рассматривать как типичный случай движение единичной частицы в гравитационном поле.

Главный недостаток этой концепции — нереалистичность обеспечения постоянного освещения коллекторов лунных баз с помощью зеркал на лунной орбите, так как зеркала должны постоянно вращаться, направляя солнечный «зайчик» на коллектор. Учитывая площадь солнечных коллекторов (десятки тысяч квадратных километров) и необходимое число зеркал на одной орбите для постоянного освещения одной и той же площадки коллектора, потребуется около 1 млн зеркал на орбите Луны (при мощности 20 ТВт и размере зеркал примерно 1 км в диаметре). Это представляется нереалистичным даже только с точки зрения загрязнения окололунного пространства.

Более реалистичной видится вторая концепция с сооружением дополнительных солнечных коллекторов на обратной стороне Луны. Фактически это означает строительство трех баз, из которых хотя бы одна всегда освещена Солнцем (кроме случаев полных лунных затмений). Это увеличивает необходимую площадь солнечных коллекторов (фотоэлементов) и требует сооружения линий электропередач от баз на обратной стороне Луны к передающим антеннам. Однако эти дополнительные работы на Луне гораздо менее трудоемки, чем создание и запуск зеркал на лунные орбиты (с последующим их удалением оттуда). Между тем, в этой концепции сохраняются СВЧ-ретрансляторы на орбитах вокруг Земли, что требует специального рассмотрения. В принципе, возможны два способа размещения ретрансляторов: на геостационарной и средневысотных полярных орбитах. Первый способ представляется достаточно практичным, хотя и требует специального исследования возможных схем и алгоритмов переключения СВЧ-лучей от разных антенн на Луне на спутники-ретрансляторы или непосредственно на приемные ректенны. Принимая во внимание стационарное положение ретрансляторов на ГСО, такие схемы и алгоритмы будут не слишком сложными. Однако в этом случае проявятся ограничения на общее число ретрансляторов и широтное расположение ректенн. Общая мощность системы при такой схеме будет, по-видимому, не такой огромной (менее 1 ТВт). Эту разновидность лунной энергосистемы следует сопоставить по трудностям реализации и экономической эффективности с КСЭС (в частности КСЭС такой же мощности потребует в три раза меньшую площадь фотоэлементов).

Однако возможность реализации второго способа размещения СВЧ-ретрансляторов вызывает серьезные сомнения. При их расположении на средневысотных орбитах потребуются десятки таких спутников для обслуживания каждой ректенны. Объясняется это тем, что спутник, пролетая над ректенной, будет лишь относительно короткое время находиться в пределах ее видимости и для обеспечения непрерывного облучения ректенны необходима последовательность из многих спутников на одной и той же орбите. Потребуются десятки или даже сотни тысяч ретрансляторов на земных орбитах в зависимости от единичной мощности и числа ректенн. Маловероятно, чтобы это оказалось технически и экономически приемлемым и допустимым по условиям загрязнения околоземного пространства. Кроме того, потребовалась бы чрезвычайно сложная система управления для переключения СВЧ-лучей с одного спутника на другой или непосредственно на ректенну. Поэтому данную разновидность следует либо совсем исключить из рассмотрения, либо изучать при ограниченных параметрах (по числу ректенн).

Наиболее проста и легче реализуема третья концепция — без све-тоотражателей на лунных орбитах и СВЧ-ретрансляторов на орбитах вокруг Земли, но с дополнительными базами фотоэлементов на обратной стороне Луны. В этом случае СВЧ-лучи передаются с лунных антенн непосредственно на ректенны Земли. Естественно, при этом будут продолжительные перерывы в энергоснабжении. Кроме того, они не могут располагаться в полярных зонах Земли, где Луна не поднимается достаточно высоко над горизонтом. При данной концепции ежедневно будут иметься 14-18-часовые перерывы в СВЧ-облучении ректенн. Это означает необходимость либо дублирования мощности лунной энергосистемы другими видами электростанций, либо применения накопителей энергии. В случае дублирования энергия из Космоса будет обеспечивать только экономию топлива (как и многие другие возобновляемые источники энергии). При использовании же накопителей потребуется увеличение мощности (и площади) ректенн (и лунных баз) в 4-5 раз по сравнению со среднедневной выравненной мощностью (с учетом КПД накопителей). Это, конечно, увеличит стоимость энергии.

Считаете освоение Луны на данном технологическом этапе человечества фантастикой и единственное, что вы хотите сделать на данный момент — купить бензогенератор высокого качества и по приемлемой цене для своего загородного дома? Тогда Вам необходимо заглянуть на www.all-generators.ru. Здесь Вы сможете совершить такую покупку!

Возвращение корабля с экваториальной окололунной орбиты базирования к Земле может быть реализовано по одной из двух схем.

Трехимпульсная схема предполагает реализацию трехимпульсного окололунного маневра (с поворотом плоскости селеноцентрического движения), обеспечивающего переход корабля с орбиты базирования на траекторию возвращения к Земле. Отлет к Земле по этой схеме возможен в любое время, общее время возвращения на Землю составит -4-5 суток, включая время выполнения трехимпульсного окололунного маневра (-1,5 суток) и время перелета от Луны к Земле (2,5-3,5 суток).

При одноимпульсной схеме реализуется одноимпульсный переход с экваториальной орбиты спутника Луны на траекторию возвращения к Земле. Отлет к Земле по этой схеме возможен ~2 раза в земной месяц, время возвращения составит — 2,5-3,5 суток.

При размещении базы на экваторе взлетный модуль совершает компланарный взлет из окрестностей базы непосредственно на орбиту базирования корабля или станции (плоскость экваториальной орбиты в любой момент времени содержит в себе точку размещения базы).

При размещении лунной базы на широтах, отличных от 0°, компланарный взлет из точки, расположенной рядом с лунной базой, на орбиту базирования корабля или базы невозможен. Возвращение взлетного модуля на эту орбиту может быть осуществлено следующим образом: модуль осуществляет компланарный взлет на окололунную орбиту, затем выполняет одноимпульсный маневр по повороту плоскости орбиты и переходит с орбиты выведения на орбиту корабля или станции. С увеличением широты базы затраты характеристической скорости на возвращение взлетного модуля с лунной поверхности на орбиту возрастают.

Экстренное возвращение взлетного модуля с поверхности Луны на орбиту базирования корабля или станции реализуется по той же схеме, что и штатное возвращение. Экстренное возвращение экипажа с экваториальной орбиты к Земле выполняется по трехимпульсной схеме. Общее время эвакуации экипажа с поверхности Луны на Землю составит ~ 4-5 суток, затраты характеристической скорости пилотируемого корабля на экстренное возвращение с орбиты базирования к Земле составят -1220 м/с.

Возвращение пилотируемого корабля с полярной орбиты базирования (орбиты станции) к Земле может быть реализовано также по одной из двух схем.

Трехимпульсная схема предполагает выполнение трехимпульсного перехода (с поворотом плоскости селеноцентрического движения) корабля с окололунной орбиты базирования (орбиты станции) на траекторию возвращения к Земле. Отлет к Земле по этой схеме возможен в любое время, общее время возвращения на Землю составит также -4-5 суток (включая время выполнения трехимпульсного окололунного маневра — 1,5 сут и время перелета от Луны к Земле -2,5-3,5 сут).

В рамках одноимпульсной схемы реализуется одноимпульсный переход с окололунной орбиты базирования (орбиты станции) на траекторию возвращения к Земле. Отлет к Земле по этой схеме возможен -2 раза в месяц, время возвращения составляет -2,5-3,5 суток.

При размещении базы на одном из полюсов экстренное возвращение взлетного модуля с поверхности Луны на орбиту станции выполняется по той же схеме, что и штатное возвращение.

При размещении базы на широтах, отличных от ±90°, компланарный взлет непосредственно на орбиту станции возможен не всегда, поэтому схема экстренного возвращения должна включать в себя дополнительный маневр по повороту плоскости орбиты выведения взлетного модуля. Возвращение к станции в этом случае осуществляется следующим образом: модуль осуществляет компланарный взлет на окололунную орбиту, затем выполняет одноимпульсный маневр по повороту плоскости орбиты и переходит с орбиты выведения на орбиту станции. С уменьшением значения широты лунной базы затраты характеристической скорости на экстренное возвращение взлетного модуля с лунной поверхности на орбиту станции возрастают.

Экстренное возвращение экипажа с орбиты станции к Земле выполняется по трехимпульсной схеме (отлет к Земле возможен в любое время). Общее время эвакуации экипажа с поверхности Луны на Землю составит — 4-5 сут. Затраты характеристической скорости корабля на экстренное возвращение с орбиты базирования (орбиты станции) к Земле составят -1520 м/с.

Как следует из этого краткого баллистического анализа, возможность экстренного возвращения на Землю экипажа лунной базы существует при ее размещении и в полярных областях, и в экваториальных областях, причем по затратам характеристической скорости экстренное возвращение с «полярной» базы уступает экстренному возвращению с «экваториальной» базы всего лишь на 300 м/с.

Гораздо больше, чем исследование Луны, Вас интересует обмен webmoney? В таком случае, Вам следует заглянуть на wm4.ru! Только здесь Вы сможете обменять свои WM на самых выгодных для себя условиях!

Расширение представлений о Луне поставило массу новых задач, как фундаментального, так и прикладного характера. Перечень актуальных научных проблем и задач, решение или более тщательное исследование которых целесообразно осуществить в ближайшие по крайней мере два десятилетия, следующий.

Фундаментальные научные проблемы:

— происхождение и эволюция Луны, Земли и Солнечной системы в целом;

— мониторинг Земли и Луны, как системы небесных тел;

— появление и распространение жизни.

Задачи исследования поверхности Луны:

— картирование поверхности в различных диапазонах длин волн (видимый, ИК и УФ-диапазоны, гамма-спектрометрия, нейтроно-спектрометрия, рентгеноспектрометрия, альтиметрия);

— воздействие пыли и метеоров на поверхность;

— радиация (галактическая, солнечная, лунная, взаимодействие поверхности Луны с полями и плазмой солнечного ветра);

— детальное исследование районов Луны с аномальными условиями;

— теплообмен;

— электростатика;

— оптические, механические и физико-химические характеристики грунта;

— доставка образцов вещества Луны на Землю и их исследование в лабораторных условиях;

— морфология Луны. Формирование реголита. Задачи исследования внутреннего строения Луны:

— минеральный состав среды внутри Луны (в частности, минеральный состав коры, содержание тугоплавких и сидерофильных элементов);

— размер ядра;

— содержание в ядре железа;

— масконы и масмины;

— температурный профиль;

— электрические токи.

Задачи исследования окололунного пространства:

— тонкая структура гравитационного поля. Аномалии силы тяжести.

— магнитное поле (механизм и источник энергии поля, пространственно-временные корреляции магнитных и гравитационных аномалий);

— корпускулярная обстановка;

— параметры экзосферы;

— метеорная обстановка;

— пылевое облако вокруг Луны;

— электромагнитная обстановка (в частности, распространение радиоволн различных диапазонов длин волн);

Разведка лунных ресурсов:

— поиск и оценка запасов лунных ресурсов (водорода, кислорода, воды, гелия-3, металлов, строительных материалов и др.);

— эксперименты для отработки технологий на Луне;

— получение газов, воды, металлов, ракетного топлива, энергии;

— производство строительных материалов;

— добыча полезных ископаемых.

Задачи в обеспечение отработки технических средств на Луне:

— экспериментальная оценка воздействия факторов космической и лунной сред;

— разработка инженерно-технических моделей отдельных областей Луны.

Использование Луны в качестве инструмента проведения исследований:

— наблюдение за Землей и космическим пространством;

— астрофизические исследования с Луны (в частности, поиск планет вне Солнечной системы).