Гораздо больше чем Луна, Вас интересует только модная одежда? Что ж, в таком случае, промокод ламода Вам определенно точно пригодиться! С его помощью Вы сможете приобрести одежду мировых брендов со значительной скидкой!

В качестве основных источников электрической энергии на основном блоке использовались водородно-кислородные топливные элементы, сгруппированные в три батареи, каждая по 1,42 кВт с максимальной мощностью одной батареи 2,2 кВт. В результате химических реакций, протекавших в топливных элементах, образовывалась вода, пригодная для питья астронавтами. Электропитание лунного модуля осуществлялось с помощью серебряно-цинковых аккумуляторных батарей.

Газовая среда в отсеках «Аполлона» значительно отличалась от обычной земной атмосферы и в полете состояла практически из чистого кислорода под давлением 0,35-0,39 атмосфер. Однако при наземных испытаниях, при старте и на участке выведения газовая среда в кабине состояла из 60% кислорода и 40% азота с целью уменьшения опасности пожара. Первоначально на всех этапах планировалось использовать кислородную атмосферу, однако 27 января 1967 г. во время наземных испытаний в кабине «Аполлона-1», заполненной чистым кислородом, произошел пожар, и погиб экипаж этого корабля — Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи. После случившейся трагедии было принято решение заполнять кабину чистым кислородом уже после выхода на орбиту.

В результате пожара, все три члена команды «Аполлон-1» погибли

Старт лунной экспедиции на корабле «Аполлон» осуществлялся с космодрома на мысе Канаверал с помощью трехступенчатой ракеты-носителя «Сатурн-5». Деление ступеней — поперечное. Первая ступень, S-IC, оснащена пятью ЖРД F-1, каждый из которых, работая на керосине и жидком кислороде, развивал тягу на уровне моря — 690 тс, а в пустоте -793 тс. На второй ступени S-II установлены пять кислород-

но-водородных ЖРД J-2, развивающих в пустоте тягу -104 тс каждый. На третьей ступени S-IV устанавливался один ЖРД J-2. Далее, между третьей ступенью и основным блоком корабля «Аполлон», находился переходник, в котором на начальных этапах полета размещался лунный модуль. Над отсеком экипажа, на ферме, монтировалась двигательная установка системы аварийного спасения.

Стартовая масса «Сатурн-5» с космическим кораблем «Аполлон» составляла -2950 т. После отделения первой и второй ступеней и частичной выработки топлива третьей ступенью корабль с третьей ступенью суммарной массой -130 т. выходил на околоземную орбиту высотой -185 км. В течение двух витков проводились проверки основных систем, после чего снова запускалась третья ступень, обеспечивающая переход на отлетную траекторию, затем следовала операция перестроения. Основной блок, управляемый пилотом командного модуля, отделялся от третьей ступени, разворачивался на 180° и стыковался к лунному модулю. Таким образом обеспечивалась возможность перехода астронавтов в лунный модуль по герметичному туннелю. Далее следовало отделение корабля от третьей ступени и выполнение маневра увода.

Спустя -76 часов после старта с Земли «Аполлон» с помощью маршевого двигателя основного блока переходил на селеноцентрическую орбиту — вначале эллиптическую 310×110 км, а затем — близкую к круговой высотой ~110 км. После расстыковки модулей лунный модуль переводился на траекторию посадки с высотой периселения ~15 км. В периселении выполнялось основное торможение, после чего следовало прилунение.

Первый старт РН «Сатурн-1»

После завершения работ на Луне взлетная ступень доставляла командира экипажа и пилота лунного модуля на борт основного блока. Обратный перелет с селеноцентрической орбиты к Земле завершался отделением отсека экипажа от служебного отсека за -20 мин. до входа в атмосферу. При движении в атмосфере отсек экипажа обладал аэродинамическим качеством, максимальное значение которого составляло -0,45.

Отработка элементов системы «Сатурн» — «Аполлон» осуществлялась поэтапно. Летные испытания отдельных элементов «Аполлона» при полетах по баллистической траектории и на околоземной орбите проводились с помощью ракет-носителей «Сатурн-1» (первый пуск 25 октября 1961 г.) и «Сатурн- 1Б» (первый пуск 26 февраля 1966 г.).

РН «Сатурн-5»

9 ноября 1967 г. состоялся первый запуск РН «Сатурн-5», в котором беспилотный корабль, получивший обозначение «Аполлон-4», вышел на околоземную орбиту с апогеем -18100 км. С помощью включения двигателя на нисходящей ветви орбиты корабль разогнался до скорости 11,1 км/с, впервые войдя в атмосферу со второй космической скоростью. Следует отметить, что ряд операций в космосе, в частности, стыковка, были отработаны во время пилотируемых полетов космических кораблей семейства «Джемини».

У Вас совсем нет настроения изучать историю освоения Луны американцами из-за разлада в вашей интимной семейно жизни! Тогда ваше единственно верное решение — таблетки виагра купить Всегда Готов, после чего Вы сможете исполнить свой супружеский долг и наконец-то приступить к исследованию лунной истории!

РН «Сатурн-5».

1 — ДУ САС; 2 — командный модуль СМ корабля «Аполлон»; 3 — переходник; 4 — ступень S-2 с двигателями RL-10; 5 — ступень S-4B с двигателем J-2; 6 — ступень S-2C с двигателями J-2; 7 — ступень S-1C с двигателями F-1; 8 — двигатели F-1; 9 — хвостовые стабилизаторы

При переходе к двухпусковой схеме в рамках варианта «Аполлон-С» следовало с помощью двух РН типа «Сатурн С-5» (взлетной масса каждой — 3000 т.) запустить на опорную околоземную орбиту по отдельности пилотируемый корабль и разгонный блок (РБ), состыковать их, а затем уходить на отлетную траекторию к Луне. Однако в НАСА Дж. Хуболт настойчиво продвигал идею, впервые предложенную русским ученым Ю.Кондратюком еще в 1916 г. о том, что на Луну нужно садиться в небольшом посадочном модуле, оставив на орбите вокруг Луны главный корабль с командным модулем и ракетной ступенью для полета к Земле. Реализация этой идеи позволяла существенно сэкономить доставляемую к Луне массу. После продолжительных споров противников и сторонников полета по предложенной схеме, 11 июля 1962 г. было принято решение лететь с расстыковкой и стыковкой на орбите Луны. Выбор такого сценария полета позволял уменьшить затраты времени и денег на отработку. Вся лунная экспедиция могла быть реализована посредством одного пуска РН «Сатурн-5» (рис. выше).

Пилотируемый космический корабль «Аполлон».

1 — штырь стыковочного узла; 2 — теплозащитный аэродинамический обтекатель, закрывающий командный модуль при запуске; 3 — кабина астронавтов; 4 — блок четырех двигателей ориентации SM; 5 — баки с топливом для маршевого ЖРД; 6 — сопло маршевого двигателя; 7 — донный теплозащитный экран; 8 — остронаправленная антенна диапазона S; 9 — радиатор СТР; 10 — бачки с жидким кислородом и водородом для топливных элементов

Корабль «Аполлон», предназначенный для достижения Луны по однопусковой схеме, состоял из основного блока и лунной кабины (рис. выше) и лунного модуля (рис. ниже). В свою очередь, основной блок или командно-служебный модуль, разделялся на отсек экипажа и двигательный отсек, а лунная кабина — на посадочную и взлетную ступени. Численность экипажа составляла 3 человека. Масса отсека экипажа, являвшегося спускаемым аппаратом для возвращения на Землю посредством приводнения, составляла -5,56 т (данные относятся к кораблю «Аполлон-11»). Полностью заправленный топливом служебный отсек имел массу -23,3 т. В этом отсеке устанавливался маршевый ЖРД тягой до 9,94 тс, предназначавшийся для коррекции траектории полета к Луне, вывода «Аполлона» на селеноцентрическую орбиту, перевода корабля на траекторию полета к Земле и для проведения коррекции этой траектории. Лунный модуль корабля «Аполлон» обеспечивал перелет двух человек (командира и пилота лунного модуля) с селеноцентрической орбиты на поверхность Луны, пребывание астронавтов на Луне в течение трех суток, возвращение на селеноцентрическую орбиту и стыковку с основным блоком, на борту которого оставался третий член экипажа — пилот командного модуля. Масса лунного модуля составляла -15 т. В его составе было две ступени, имевшие отдельные двигательные установки — посадочную и взлетную. ЖРД посадочной ступени развивал максимальную тягу до 4,49 тс, а ЖРД взлетной ступени — 1,59 тс. Посадочная ступень оставалась на Луне, являясь стартовым устройством для взлетной ступени. На командно-служебном и на лунном модулях также устанавливались блоки вспомогательных управляющих ЖРД. Суммарная стартовая масса КК «Аполлон» составляла — 44 т.

Лунный модуль.

1 — люк стыковочного узла отсека экипажа СМ и лунного корабля LM; 2 — две антенны метрового диапазона; 3 — баллоны со сжатым кислородом; 4 — терморегулирующая панель; 5, 15 — блоки микро-ЖРД системы ориентации; 6 — баки с компонентами топлива микро-ЖРД системы ориентации; 7 — сферический бак горючего ЖРД взлетной ступени; 8 — посадочная опора; 9 — щуп отключения ЖРД посадочной ступени; 10 — баки с компонентами топлива ЖРД посадочной ступени; 11 — блоки аппаратуры в грузовом отсеке посадочной ступени; 12 — ЖРД посадочной ступени с регулируемой тягой; 13 — трап для схода астронавта на поверхность Луны; 14 — площадка с поручнями для схода на трап; 16 — посадочные иллюминаторы; 17 — система жизнеобеспечения; 18 — пульт управления LM; 19 — антенна радиолокатора сближения; 20 — остронаправленная антенна связи дециметрового диапазона

После запуска 4 октября 1957 г. Советским Союзом первого искусственного спутника Земли, в декабре 1957 г. Агентство баллистических снарядов Армии США предложило проект тяжелой ракеты-носителя (РН), превосходящей по ряду характеристик советскую Р-7 . Это предложение основывалось на материалах, подготовленных группой Вернера фон Брауна, работавшего в то время в Редстоунском арсенале Армии США в Хантсвилле. Позиции фон Брауна еще более укрепились, когда 1 февраля 1958 г. с помощью разработанной под его руководством ракеты состоялся успешный запуск первого американского спутника. Летом 1958 г. группа фон Брауна получила контракт от Министерства обороны США на проектирование новой мощной РН. Первоначально этот проект носил название «Юнона-5» или «Юпитер-5», поскольку в его основу были положены результаты, достигнутые при создании баллистической ракеты «Юпитер». Однако, для обеспечения американского превосходства в космосе требовалась качественно иная РН, и этот факт отразился в том, что новому детищу команды фон Брауна было присвоено обозначение «Сатурн».

В 1958 г. фирма «Рокетдайн» получила заказ на создание ракетного двигателя Н-1 (Эйч-1), работающего на керосине и жидком кислороде, впоследствии устанавливаемом на первых ступенях РН «Сатурн-1» и «Сатурн-1 Б». Этот двигатель отличался сравнительной простотой конструкции для достижения высокой надежности. В дальнейшем аналогичный подход был реализован при проектировании двигателей F-1 (керосин и жидкий кислород) и J-2 (жидкий водород и жидкий кислород), использованных для осуществления пилотируемых лунных экспедиций.

В середине 1960 г. были обнародованы предложения о создании нескольких вариантов трехместного космического корабля (КК): «Аполлон-А» для орбитальных полетов, «Аполлон-В» для облета Луны, «Аполлон-С» для высадки на Луну . Сначала этот проект не нашел поддержки у президента США Д. Эйзенхауэра. Однако после успешного полета первого в мире советского космонавта Юрия Гагарина 12 апреля 1961 г., оказавшегося сильным ударом по американским амбициям, работам по проекту «Аполлон» была предоставлена «зеленая улица» и 25 мая 1961 г. новый президент США Д.Ф. Кеннеди обратился к Конгрессу с посланием «О неотложных национальных потребностях», в котором говорилось, что «страна должна поставить перед собой цель до окончания текущего десятилетия высадить человека на Луне и благополучно вернуть его на Землю. Ни один космический проект в этот период не будет более важным в плане долгосрочного освоения космоса».

Лунный модуль «Аполлона» на поверхности Луны

К этому времени НАСА еще не определилось со схемой полета к Луне и с компоновкой ракетно-космической системы. В «прямом» варианте огромная ракета должна была стартовать с Земли и выводить на трассу полета к Луне КК «Аполлон-С» массой 68 т. При подлете к Луне этот корабль, имеющий двухступенчатую компоновку, должен был развернуться «хвостом вперед», включением двигателей нижней ступени погасить скорость и опуститься на опоры посадочного устройства. После того, как астронавты исследуют район посадки и вернутся в свой модуль, верхняя ступень должна стартовать с Луны и лечь на обратный курс. Командный модуль с астронавтами затормозился бы в атмосфере Земли, выпустил парашюты и сел в океан.

Сравнение ракет «Сатурн-1», «Сатурн-5» и «Нова»

Подобный полет по «прямой» схеме требовал создания сверхмощной РН для выведения всего комплекса на околоземную орбиту. Параметры такой РН выходили за пределы возможностей семейства РН «Сатурн» и ей было присвоено наименование «Нова». В 1959 г. НАСА оценивало стартовую массу «Новы» в — 4500 т, а более тщательные оценки дали — 6000 т., причем сроки создания этой гигантской РН отодвигались за 1970 г., что было для США неприемлемо.

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.

Нейтронная компонента радиационного фона Луны возникает в приповерхностном слое вещества в ядерных реакциях под воздействием энергичных заряженных частиц галактических и солнечных космических лучей. Нейтроны с энергиями от 1 до 20 МэВ образуются при раскалывании ядер вещества в приповерхностном слое толщиной в 1-2 м. Нейтроны практически не проникают на глубину более 2 м, и их значительная часть выходит с поверхности, образуя поток нейтронного излучения Луны. Поток и энергетический спектр нейтронов на заданной глубине в веществе грунта и на поверхности формируется в результате большого числа столкновений нейтронов с ядрами в реакциях неупругого рассеяния, а также при поглощении нейтронов в ядерных реакциях захвата. Расчеты показывают, что энергетический спектр слабо зависит от состава основных породообразующих элементов, но может существенно изменяться при наличии в грунте водорода, а также зависит от содержания хлора и некоторых других редкоземельних элементов. Все это требует детального исследования.

Присутствие в грунте ядер водорода (протонов) приводит к существенному повышению эффективности замедления энергичных нейтронов и приобретения ими тепловой энергии окружающих ядер. Это связано с тем, что при столкновениях энергичных нейтронов с протонами (ядрами водорода) они передают водороду существенную часть своей энергии, так как обе частицы имеют одинаковую массу.

Рассчитанная зависимость потока надтепловых нейтронов с поверхности Луны показывает его существенное ослабление при повышении содержания водорода в веществе грунта. Добавление всего 100 частиц водорода на миллион тяжелых ядер вещества приводит к ослаблению потока надтепловых нейтронов на 4,5%.

Интегральный поток нейтронного излучения с поверхности в первом приближении пропорционален внешнему потоку энергичных частиц от галактических космических лучей или от Солнца. Численные оценки показали, что с поверхности Луны выходит примерно 0,1 или 10 вторичных нейтронов в пересчете на один протон с энергией 100 МэВ или 1 ГэВ, попавший в грунт. Известно, что поток галактических космических лучей во внутренней части Солнечной системе в окрестности орбиты Земли изменяется в течение 11-летнего солнечного цикла. При усилении солнечной активности поток галактических космических лучей ослабляется вследствие расширения плазменной гелиосферы Солнечной системы. Напротив, при ослаблении солнечной активности гелиосфера сжимается, и поток галактических лучей во внутренних областях Солнечной системы возрастает. Измерения показывают, что изменение потока космических лучей может составлять 1,5-2 раза. Непосредственные измерения плотности и энергии вторичных нейтронов в течение солнечного цикла имеют как научную, так и сугубо практическую ценность.

КА «Марс Одиссей»

Кроме галактических космических лучей поверхность Луны подвергается воздействию потоков заряженных частиц от Солнца, которые могут эпизодически генерироваться во время солнечных вспышек, сопровождаемых солнечными протонными событиями. Следует напомнить, что измерения вторичного нейтронного излучения от Марса приборами КА «Марс Одиссей» показали, что во время наиболее мощных солнечных вспышек (например, в октябре-ноябре 2003 г.) интегральный поток вторичных нейтронов от Марса (так же, как и от Луны), может в течение нескольких дней превысить аналогичный поток в условиях спокойного Солнца более чем в 1000 раз. Это означает, что в периоды максимума солнечной активности интегральная радиационная доза на поверхности Луны может в основном определятся вкладом мощных солнечных протонных событий и в десятки раз превышать интегральную дозу от радиационного фона на Луне в условиях спокойного Солнца.

Результаты численного моделирования лунного нейтронного излучения должны быть сопоставлены с измеренными данными. С этой целью на лунную орбиту и на поверхность Луны должны быть доставлены приборы для лунной радиационной разведки.

У Вас нет никакого желания изучать особенности лунной поверхности, а вот посмотреть фильмы онлайн в хорошем качестве Вы бы точно не отказались! Именно поэтому, я советую Вам заглянуть на страницы сайта tushkan.net. Здесь Вы найдете огромную библиотеку фильмов и сериалов на любой вкус!

Холодная ловушка на южном полюсе Луны — кратер Шаклтон (снимок с космического аппарата «СМАРТ-1»)

Реально в области, перекрываемой следом радиолуча, можно указать на кратер Шаклтон (Shackleton), расположенный практически в самой точке южного полюса, внутри которого расположена постоянно затененная область, имеющая площадь, примерно равную указанной площади «ледяного озера». На рис. 1.30 приведен снимок кратера Шаклтон, полученный КА «СМАРТ-1» с разрешением около 64 м/элемент изображения.

КА «СМАРТ-1»

Однако реальная площадь холодных ловушек, попавших в исследованную зону, значительно больше. Кроме того, исходя из механизмов формирования полярных льдов Луны, проанализированных выше, представляется маловероятным избирательный характер конденсации «летучих» в практически очень близких областях, полностью аналогичных по температурным условиям. Что касается конкретно кратера Шаклтон, то в этом случае вероятность избирательного появления ледяных отложений еще меньше. Форма кратера явно свидетельствует в пользу его молодого возраста, что, очевидно, резко уменьшает период накопления ледяных отложений.

Поэтому, в качестве более реального варианта можно предложить модель примерно равномерного распределения ледяной составляющей внутри всех областей постоянного затенения — холодных ловушек, попавших в зону радарного облучения. В зависимости от геометрической формы следа луча на лунной поверхности общая площадь облученных холодных ловушек колеблется от 4×10³ км² до 6×10³ км².

Авторы эксперимента называют долю затененных участков от 14% до 33% от общей площади зондирования (6,3х10³ км² и 14,85х10³ км² соответственно). Однако, если рассматривать только области, постоянно, т. е. при любых условиях освещения, находящиеся в тени, эти оценки следует признать слишком завышенными.

При более строгих оценках, по-видимому, наибольшая площадь холодных ловушек составляет 6×10³ км². В этом случае равномерное распределение предполагаемой массы «чистого» льда приведет к толщине сплошного слоя, равной примерно 30 см. В действительности значение этой эффективной мощности слоя не будет повсеместно одинаковой, поскольку существенную роль играет временная шкала формирования льда.

Кратер Шумейкер

В наиболее древнем кратере Шумейкер, возраст которого около 3 млрд лет, мощность отложений может оказаться более значительной.

В этом случае мощность эффективного слоя может превышать 100 см. Тогда местная доля ледяной составляющей может возрасти до 6%. В наиболее молодом кратере Шеклтон ледяные отложения могут достигать нескольких сантиметров.

В то же время, скорость переработки поверхностного слоя лунного реголита по разным оценкам такова, что глубина слоя перемешивания равна или превышает приведенные величины эффективного слоя льда.

Согласно разным оценкам за 1 млрд лет 50% лунной поверхности перерабатывается метеоритной бомбардировкой на глубину от 3 до 20 см.

Сопоставление зрелости лунного грунта на поверхности и на разных глубинах по данным исследований экспедиций «Аполлон» показали, что скорость переработки поверхностного слоя реголита может достигать 1 м за период 1 млрд лет.

Итак, благодаря этой статье Вы точно знаете, что на Луне есть вода и теперь можете с с чистой совестью отправиться в интернет магазины Беларуси за покупками! Для этого Вам не потребуется посещать сотни сайтов, т.к. все необходимые Вам товары, Вы найдете на bigshop.by!

Наиболее актуальной задачей в настоящее время является подтверждение положения о наличии отложений «летучих» на Луне.

Если водяной лед присутствует на лунной поверхности, то, прежде всего, его можно идентифицировать по наличию Н₂O и ОН в лунной экзосфере.

При падении микрометеоритов на ледяную поверхность со скоростями, типичными для случая столкновения микрометеорита с Луной, в лунную экзосферу выбрасывается масса воды, равная -10 масс микрометеорита.

Концентрация Н₂O и ОН в экзосфере вблизи полюсов в таком случае должна быть заметно выше, чем в экваториальных районах Луны.

При падении крупных метеоритов (D>0,5 м) в холодные ловушки, что происходит, вероятно, один раз за несколько десятков лет, концентрация Н₂O и ОН в экзосфере вблизи полюсов должна резко увеличиваться. Такие события, по-видимому, можно обнаружить при постоянном мониторинге эмиссии ОН на длине волны спектрального излучения 3085 А.

Поток воды из холодных ловушек в предположении, что вся поверхность ловушки покрыта водяным льдом, описывается выражением:

F_from =k₂ x F_met x Str/Sm ~3xl0³ кг/год,

где k₂ — доля водной составляющей в метеоритном веществе, F_met — поток межпланетного вещества на Луну, S_tr/ S_m — отношение площади холодной ловушки к общей площади поверхности Луны.

В пределах ошибок эта оценка совпадает с оценкой потока Н₂O в лунные холодные ловушки. Подобное совпадение, по-видимому, не случайно, и свидетельствует в пользу возможного установления некоего динамического равновесия в круговороте воды на Луне.

Концентрацию Н₂O в лунной экзосфере можно оценить, исходя из следующей зависимости:

N(H₂O) = {F_from + Fsw + F_m} x N_a x t_f {S_m x H x M_r(H₂O)},

где N_a = 6xl0²³ — число Авогадро, M_r(H₂0) = 0,018 кг/моль — молярная масса воды; другие обозначения соответствуют использованным выше.

При времени фотолиза для спокойного Солнца t_f = 10⁵ с и шкале высот Н для молекул воды в дневной лунной экзосфере, равной 10⁵ м, концентрация частиц воды в дневной экзосфере может достигать N(H₂0) ~2х10⁹ м³, что совпадает в пределах ошибки с верхним пределом измерений концентраций молекул в лунной экзосфере современными методами. Увеличение точности измерений концентраций газов в лунной экзосфере на 1-2 порядка по сравнению с измерениями, выполненными в месте посадки корабля «Аполлон-17» комплексом приборов, доставленных на поверхность, позволит существенно увеличить достоверность сведений о поведении летучих на Луне.

Эффективным методом исследования льдов на поверхности ловушек может служить ИК-спектроскопия. Возможны два варианта применения этого метода:

— исследование лунной поверхности в отраженном свете в ближней инфракрасной области спектра, тогда требуется наличие источника ИК-излучения;

— исследование собственного излучения лунной поверхности в средней ИК-области спектра.

По наличию спектральных особенностей можно будет судить о присутствии летучих на лунной поверхности.

Прямые исследования в холодных ловушках с помощью пенетратора в избранной точке могут быть дополнены орбитальными данными.

Ряд обсуждаемых проектов предусматривает вариант лунохода для исследования отложений летучих в холодных ловушках.

Для построения обобщенной модели реголита в холодных ловушках, учитывающей наличие отложений летучих и, прежде всего, воды, необходимо рассмотреть более подробно процесс конденсации газов ударно-образованной лунной атмосферы в холодные ловушки.

В период существования после удара (падения метеорита или кометы) временной атмосферы будет существовать поток газа Q_m вглубь реголита, который оценивается согласно следующему выражению:

Q_m = 0,1 х { M_r / (R x T)}^0,5 x ρ x δ_p x dP/h,

где R — универсальная газовая постоянная, ρ = 0,45 — предполагаемая пористость лунного реголита, δ_р -10⁶ м — средний размер пор, dP — разница между давлениями газа на поверхности Р₀ и под поверхностью P_h на глубине h.

Расчет потока газа вглубь реголита затруднен тем обстоятельством, что при конденсации газов в ловушках температурный режим реголита будет существенно отличаться от известного режима из-за выделения скрытой теплоты конденсации на поверхности ловушки.

Кометный источник летучих является единственным из предполагаемых источников, действием которого можно объяснить существование льдов на глубине порядка нескольких метров из-за образования временной лунной атмосферы. Отличить льды кометного и эндогенного происхождения на такой глубине можно по анализу их изотопного состава.

У свободной серы давление насыщенных паров в условиях ловушек незначительно для эффективной диффузии вглубь реголита, поэтому сера будет накапливаться на поверхности ловушек.

Из приведенного выше выражения можно получить условие существования летучих кометного происхождения в ловушках:

Р_atm/Р_h< Т_col/Т_atm,

где P — давление газа над поверхностью холодной ловушки в период существования временной атмосферы, Т_со1 / T_atm ~10⁴ — отношение характерного времени между столкновениями комет с Луной к характерному времени существования временной атмосферы. Это условие является значительно более сильным, чем условие конденсации газа в ловушке в период существования временной атмосферы.

Полученному условию в случае существования уникального теплоизоляционного слоя в холодных ловушках удовлетворяют только наименее летучие компоненты временной атмосферы, то есть S, Н₂O и SO₂. При отсутствии изолирующего слоя к этому списку добавляются СO₂, следы H₂S и HCN.

В данный момент Вас интересует не далекая и такая малоизученная Луна, а поиск тендеров и госзакупок? Тогда специализированная программа Seldon — это именно то, что Вам нужно! С ее помощью очень просто найти всю необходимую Вам информацию в самые сжатые сроки!

Места скопления воды в лунных кратерах

Более поздний анализ учитывал также результаты измерений с более низкой орбиты (30 ±15 км) и улучшение пространственного разрешения съемки: с 53 км до 13 км. Он показал, что поток эпитепловых нейтронов в южной полярной области ниже, чем это следовало из предыдущих измерений, и в этой области стало различимо уменьшение потока быстрых нейтронов. Для северной полярной области оценки потоков эпитепловых и быстрых нейтронов остались прежними. Из результатов анализа следовало, что в северной полярной области уменьшение потока эпитепловых нейтронов, по-видимому, связано с наличием в реголите небольших обогащенных водородом «карманов» или реголит там характеризуется равномерно распределенным в нем водородом, среднее содержание которого 100 мкг/г. А в южной полярной области в относительно толстом слое реголита содержится 1670 ± 890 мкг/г водорода, что эквивалентно 1,5 ± 0,8 масс. % воды.

Авторы заявили, что только на основании измерений нейтронного потока невозможно решить, является ли водород полярных областей имплантированными протонами солнечного ветра, входит ли он в состав гидратированных минералов, или он входит в состав Н₂0. Если же принять что это лед воды, то, по их оценкам, в южной полярной области может быть 1,35 х 10⁸ т льда воды на площади 2250 км², а северной полярной области может быть 0,62 х 10⁸ т льда воды на площади 1030 км². Эти же авторы заключают, что из совокупности их измерений следует, что на полюсах Луны до глубины зондирования этим методом (~1 м) залежей чистого льда воды нет.

Еще более поздняя интерпретация данных нейтронного спектрометра КА «Lunar Prospector» сделана с использованием моделирования с помощью кода MCNPX всей цепочки процессов: от образования нейтронов в материале поверхности Луны до измерения их потока. Авторы работы приходят к выводу, что средние содержания водорода в полярных областях составляют 50-100 г/т, а водо-род-содержащий слой реголита находится под «сухим» слоем толщиной 10 ± 5 см. Содержания водорода в пересчете на воду в постоянно затененных участках поперечником менее 20 км могут составлять от 1800 г/т до 400 кг/т, и это не разброс измеренных значений, а пределы неопределенности нашего знания.

В июне 2009 г. на орбиту Луны был выведен американский КА Lunar Reconnaissance Orbiter с российским нейтронным спектрометром LEND, обладающим более высоким (10 км с высоты 50 км) пространственным разрешением. Измерения продолжаются и сейчас доступны лишь их некоторые предварительные результаты. Один из очень важных результатов упомянут в работе. Суть его в том, что при измерениях нейтронного потока в южной полярной области с пространственным разрешением около 10 км выяснилось, что распределение значений нейтронного потока по площади более сложное, чем считалось раньше: не все постоянно затененные участки характеризуются значительным понижением нейтронного потока, а некоторые понижения потока нейтронов находятся за пределами постоянно затененных участков. Причины такого явления непонятны.

Вопрос о существовании воды в полярных районах Луны привлекает особо пристальное внимание. Вывод о достоверности существования холодных ловушек в полярных районах Луны, позволяет рассмотреть реальные возможности формирования отложений летучих в условиях низкотемпературной среды.

Предложено несколько эффективных источников летучих в холодных ловушках: взаимодействие солнечного ветра с реголитом, микрометеоритная бомбардировка, столкновения с Луной комет и астероидов, дегазация лунных недр. Каждый из них, по-видимому, мог, частично или полностью, обеспечить наполнение полярного резервуара. Их относительная роль, вероятно, может быть выявлена из ассоциаций с другими летучими компонентами и определения изотопного состава полярных летучих. Для дальнейшего прогресса необходимы, как минимум, исследования in situ, что планируется в рамках миссий «Луна-Глоб» и «Луна-Ресурс», а лучше с помощью доставки на Землю образцов из полярных областей Луны.

Вас гораздо больше интересуют дела боле земные, а именно — как можно снять квартиры на сутки в Иваново на самых выгодных для себя условиях. Ну а ответ чрезвычайно просто! Посетите сайт ivanovo.kvartirka.su, здесь Вы сможете арендовать отличные квартиры по привлекательным ценам!

Более поздний анализ учитывал также результаты измерений с более низкой орбиты (30 ±15 км) и улучшение пространственного разрешения съемки: с 53 км до 13 км. Он показал, что поток эпитепловых нейтронов в южной полярной области ниже, чем это следовало из предыдущих измерений, и в этой области стало различимо уменьшение потока быстрых нейтронов. Для северной полярной области оценки потоков эпитепловых и быстрых нейтронов остались прежними. Из результатов анализа следовало, что в северной полярной области уменьшение потока эпитепловых нейтронов, по-видимому, связано с наличием в реголите небольших обогащенных водородом «карманов» или реголит там характеризуется равномерно распределенным в нем водородом, среднее содержание которого 100 мкг/г. А в южной полярной области в относительно толстом слое реголита содержится 1670 ± 890 мкг/г водорода, что эквивалентно 1,5 ± 0,8 масс. % воды.

Авторы заявили, что только на основании измерений нейтронного потока невозможно решить, является ли водород полярных областей имплантированными протонами солнечного ветра, входит ли он в состав гидратированных минералов, или он входит в состав Н₂0. Если же принять что это лед воды, то, по их оценкам, в южной полярной области может быть 1,35 х 10⁸ т льда воды на площади 2250 км², а северной полярной области может быть 0,62 х 10⁸ т льда воды на площади 1030 км². Эти же авторы заключают, что из совокупности их измерений следует, что на полюсах Луны до глубины зондирования этим методом (~1 м) залежей чистого льда воды нет.

Еще более поздняя интерпретация данных нейтронного спектрометра КА «Lunar Prospector» сделана с использованием моделирования с помощью кода MCNPX всей цепочки процессов: от образования нейтронов в материале поверхности Луны до измерения их потока. Авторы работы приходят к выводу, что средние содержания водорода в полярных областях составляют 50-100 г/т, а водо-род-содержащий слой реголита находится под «сухим» слоем толщиной 10 ± 5 см. Содержания водорода в пересчете на воду в постоянно затененных участках поперечником менее 20 км могут составлять от 1800 г/т до 400 кг/т, и это не разброс измеренных значений, а пределы неопределенности нашего знания.

КА Lunar Reconnaissance Orbiter

В июне 2009 г. на орбиту Луны был выведен американский КА Lunar Reconnaissance Orbiter с российским нейтронным спектрометром LEND, обладающим более высоким (10 км с высоты 50 км) пространственным разрешением. Измерения продолжаются и сейчас доступны лишь их некоторые предварительные результаты. Один из очень важных результатов упомянут в работе. Суть его в том, что при измерениях нейтронного потока в южной полярной области с пространственным разрешением около 10 км выяснилось, что распределение значений нейтронного потока по площади более сложное, чем считалось раньше: не все постоянно затененные участки характеризуются значительным понижением нейтронного потока, а некоторые понижения потока нейтронов находятся за пределами постоянно затененных участков. Причины такого явления непонятны.

Вопрос о существовании воды в полярных районах Луны привлекает особо пристальное внимание. Вывод о достоверности существования холодных ловушек в полярных районах Луны, позволяет рассмотреть реальные возможности формирования отложений летучих в условиях низкотемпературной среды.

Предложено несколько эффективных источников летучих в холодных ловушках: взаимодействие солнечного ветра с реголитом, микрометеоритная бомбардировка, столкновения с Луной комет и астероидов, дегазация лунных недр. Каждый из них, по-видимому, мог, частично или полностью, обеспечить наполнение полярного резервуара. Их относительная роль, вероятно, может быть выявлена из ассоциаций с другими летучими компонентами и определения изотопного состава полярных летучих. Для дальнейшего прогресса необходимы, как минимум, исследования in situ, что планируется в рамках миссий «Луна-Глоб» и «Луна-Ресурс», а лучше с помощью доставки на Землю образцов из полярных областей Луны.

Нет ракеты-носителя, которая бы доставила груз (а груза для такой экспедиции должно быть очень много) на орбиту Земли. В свое время для лунной программы американцы использовали огромную 2965-тонную ракету Сатурн-5, разработанную немецким гением Вернером фон Брауном (сама разработка и последующие испытания заняли 8 лет!). А стоимость и стоила американским налогоплательщикам 10 МИЛЛИАРДОВ ДОЛЛАРОВ! Тогдашних долларов! Это просто огромные деньги, даже по сегодняшним меркам, но в 1960-е это была колоссальная сумма. И каждый пуск этой ракеты стоил дополнительно 0,5 миллиарда долларов! Читать дальше>>