Необычный

Первые экспедиции на Луну американских астронавтов. Часть VI


Старт РН Сатурн-5 с «Аполлоном-12»

 

14 ноября 1969 г. был запущен «Аполлон-12», старт состоялся в дождливую погоду, и в течение первой минуты полета, с интервалом менее 16 с, в РН «Сатурн-5» попали две молнии. В результате отключились топливные элементы в служебном отсеке базового блока «Янки Клипер», в кабине экипажа погас свет, а также отказала гироплатформа управления полетом ракеты. Тем не менее, аварийного прекращения полета не последовало. В корабле оставались исправными аккумуляторы, и, несмотря на отказ гироплатформы, продолжала работать система управления РН. Вскоре после отделения первой ступени РН экипаж смог заново включить топливные элементы и 19 ноября лунный модуль «Интрепид» совершил мягкую посадку в Океане Бурь. В -180 м восточнее места посадки «Аполлона-12» находилась АЛС «Сервейер-3», отправленная на Луну в апреле 1967 г. Астронавты Ч. Конрад и А. Бин отправились к этой станции, отрезали кусок кабеля, сняли кусок стеклянной облицовки, и телевизионную камеру и взяли эти предметы на корабль. За время выходов было пешком пройдено ~2 км. Возвращение «Аполлона-12» на Землю состоялось 24 ноября 1969 г., кабина с астронавтами приводнилась в Тихом океане.

 


Старт ракеты Сатурн-5, миссия «Аполлон-13»

 

Запуск «Аполлона-13» был осуществлен 11 апреля 1970 г. в 19 час. 13 мин. по Гринвичу. Когда шли третьи сутки полета, в служебном отсеке основного блока «Одиссей» взорвался бак с кислородом для топливных элементов, поэтому высадка на Луну была отменена. Дж. Ловеллу, Дж. Свайгерту и Ф. Хейзу пришлось провести в лунном модуле «Аквариус» («Водолей»). Тем не менее, благодаря самоотверженной работе астронавтов на борту «Аполлона-13» и многих специалистов на Земле, катастрофы удалось избежать. Приводнение кабины с астронавтами состоялось 17 апреля 1970 г. в Тихом океане.

 

Невыполненная задача экипажа «Аполлона-13» по высадке в районе кратера Фра Мауро перешла к экипажу «Аполлона-14», запущенного 31 января 1971 г. 5 февраля лунный модуль «Антарес», пилотируемый А. Шепардом и Э. Митчеллом, совершил посадку на площадке с уклоном 8°. Для транспортировки научных приборов и других грузов по лунной поверхности астронавты могли использовать двухколесную тележку. Однако из-за пересеченной местности в районе посадки тяжести, в основном, приходилось нести на руках. Командный отсек с астронавтами приводнился в Тихом океане 9 февраля 1971 г. Это была последняя лунная экспедиция, участников которой подвергали послеполетному карантину.

 


Первый в мире планетоход «Луноход-1»

 

Последующие три экспедиции характеризовались существенным расширением программы выполняемых научных исследований. Астронавты могли ездить по Луне на луноходах (роверах). Луноходы были оснащены телевизионной камерой, кинокамерой, антеннами для связи с Землей, навигационной системой, указывающей скорость, курс, дальность до лунного корабля, пройденное расстояние.

 

По завершении работ на Луне, незадолго до перехода на траекторию полета к Земле, от основного блока отделялся малый спутник массой -35 кг. На спутнике были установлены магнитометр и детектор космического излучения. Наблюдения за эволюциями орбит этих спутников способствовали уточнению аномалий гравитационного поля Луны. Стартовая масса «Аполлонов», используемых в таких экспедициях, возросла до — 47 т, при этом начальная масса лунного модуля составляла — 16,5 т. Для осуществления запуска этих кораблей была уменьшена высота опорной околоземной орбиты, изменен азимут пуска, а также проведены мероприятия по снижению остатков топлива в баках РН.

Автор: Admin | 2014-04-23 |

Первые экспедиции на Луну американских астронавтов. Часть III

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».

Автор: Admin | 2014-04-18 |

Первые экспедиции на Луну американских астронавтов. Часть II

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

Автор: Admin | 2014-04-18 |

Мягкая посадка лунных автоматов и спутники Луны. Часть I

На повестке вашего дня стоит не история изучения лунной поверхности, а капитальный ремонт, который Вы затеяли в своем новом доме? В таком случае, Вы не обойдете своим вниманием и восстановление паркета: данная процедура способна качественным образом преобразить общий вид всего интерьера! Узнайте детали на www.ciklevka.ru.



Полеты трех советских «лунников» и одного американского «Пионера» были первым этапом исследования Луны с помощью космических средств. Следующими шагами должны были стать мягкая посадка лунного автомата и выведение КА на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ). Для проведения новых запусков, а также для отправки автоматов к Марсу и Венере, в нашей стране была спроектирована новая РН «Молния», которая была четырехступенчатой модификацией королевской «семерки». В ее состав входила новая третья ступень, вмещавшая гораздо больше топлива, и позволявшая выводить на опорную околоземную орбиту связку из КА и четвертой ступени, являвшейся первым отечественным разгонным блоком, который обеспечивал более благоприятные условия для запуска по сравнению с непрерывным выведением на трехступенчатой ракете-носителе.

 


Автоматическая межпланетная станция «Зонд-3»

 

Запущенная с помощью этой РН советская АМС «Зонд-3» в июле 1965 г. осуществила фотографирование того невидимого с Земли участка лунной поверхности, который не был снят во время полета «Луны-3». В результате было установлено, что на обратной стороне Луны преобладает материковый щит с повышенной плотностью кратеров и отсутствуют обширные морские районы, характерные для видимой стороны. Обратная сторона Луны в целом оказалась более гористой. На ней были обнаружены крупномасштабные впадины особой формы, по площади сравнимые с лунными морями. В то же время, дно этих впадин не имеет характерной для лунных морей темной окраски, будучи покрытым множеством кратеров. Такие образования были названы талассоидами. Другим типом формаций, не встречающимся на видимой стороне Луны, оказались многочисленные цепочки кратеров протяженностью до 600 км.

 

Первым КА, попавшим на невидимую сторону Луны, стал американский «Рейнджер-4», запущенный в апреле 1962 г. Программой полета предусматривалось фотографирование Луны и доставка на ее поверхность контейнера с сейсмометром, который, как предполагалось, должен был сохранить работоспособность после жесткой посадки. Однако вскоре после запуска бортовая аппаратура «Рейнджера» вышла из строя, но «Рейнджер» продолжил движение по траектории, закончившейся падением на загадочном лунном полушарии.

 

Успешными оказались полеты седьмого, восьмого и девятого «Рейнджеров», состоявшиеся в 1964-1965 г. Вместо отделяемого контейнера на них были установлены комплекты телевизионных камер. Эти КА выводились с помощью РН «Атлас-Аджена Б» на траекторию попадания в лунный диск, подобно советской «Луне-2». За десять минут до падения, когда станция должна была находиться на расстоянии -1450 км от поверхности, начинался процесс съемки, продолжавшийся в течение 10 мин. Поскольку в то время в США уже широко развернулись работы по пилотируемой программе «Аполлон», «Рейнджеры» направлялись в районы, считающиеся перспективными для будущих посадок пилотируемых кораблей. Каждый из трех упомянутых КА передал на Землю несколько тысяч снимков, разрешение на последних кадрах, передаваемых непосредственно перед столкновением с Луной, составляло менее двух метров.

 


Автоматическая станция «Луна-9», впервые в мире совершившая мягкую посадку на поверхность Луны (музей РКК «Энергия)

 

Задача мягкой посадки на Луну была успешно решена 3 февраля 1966 г., когда в Океане Бурь западнее кратеров Райнер и Марий впервые успешно прилунилась советская автоматическая станция «Луна-9» (рис. выше). Работы над АМС нового типа, получившей индекс Е-6, начались в ОКБ-1 в начале 60-х годов. Эта станция состояла из двух основных частей: траекторного блока и АЛС. Траекторный блок включал корректирующе-тормозную двигательную установку с размещенным на ней блоком системы управления, а также два отделяемых перед торможением у Луны отсека с аппаратурой. Такая блочная схема позволяла сбрасывать выполнившие свои функции отсеки для того, чтобы перед торможением для посадки на Луну аппарат обладал минимальной массой. Суммарная масса изделия Е-6 составляла 1580 кг, а масса АЛС – ~100 кг.

Автор: Admin | 2014-04-12 |

Первые этапы исследования Луны автоматическими космическими аппаратами

Планируете приступить к изучению Луны сразу же после того, как получите водительские права? Тогда Вам следует знать, что автошкола цены в которой не нанесут сокрушительного удара по вашему кошельку существует! Называется она «Автошкола на Авиамоторной» и подробности о ней Вы найдете на avto-shcola.ru!



Первую попытку запуска к Луне КА «Эйбл-1» массой ~6 кг США предприняли 17 августа 1958 г., однако запуск был неудачным, РН «Тор — Эйбл» взорвалась на 77-й секунде полета. В нашей стране первая попытка запуска к Луне была предпринята 23 сентября 1958 г. и тоже оказалась неудачной из-за разрушения ракеты вследствие возникновения нарастающих продольных колебаний.

 


Первая искусственная планета Солнечной системы — советская «Луна-1» («Мечта»)

 

2 января 1959 г. состоялся запуск ракеты, впервые сообщившей рукотворному телу вторую космическую скорость. Советская лунная станция серии Е1 — «Луна-1» или «Мечта» (рис. выше), прошла на расстоянии -6000 км от Луны и превратилась в первую искусственную планету Солнечной системы. С помощью нее были получены данные об интенсивности и составе космических лучей, метеорных частицах, корпускулярном излучении Солнца, газовых компонентах межпланетного вещества. Выяснилось, что Луна не имеет сильного магнитного поля.

 

 

В процессе полета был проведен эксперимент по образованию первой искусственной кометы. На расстоянии 113 тыс. километров от Земли специальное устройство, установленное на борту третьей ступени, испарило ~1 кг натрия, образовавшееся облако было видно с Земли в телескопы. Оптические наблюдения за искусственной кометой дополняли контроль за траекторией межпланетного КА, осуществлявшийся радиотехническими средствами. Научная аппаратура «Луны-1» функционировала вплоть до удаления на 500 тысяч километров от Земли.

 

Первый запуск американского лунного КА «Пионер-4» состоялся 3 марта 1959 г., который прошел мимо Луны на расстоянии 60050 км и стал второй искусственной планетой Солнечной системы.

 

Запуск советской автоматической межпланетной станции «Луна-2» состоялся 12 сентября 1959 г., а 14 сентября в 0 часов 2 минуты 24 секунды «Луна-2» впервые достигла лунной поверхности в западной части Моря Дождей вблизи кратеров Архимед, Аристилл и Автолик. Теперь эта часть Моря Дождей имеет международное наименование «Залив Лунника». На Луну были доставлены вымпелы с надписью «Союз Советских Социалистических Республик. Сентябрь. 1959 год» и пятиугольные вымпелы с гербом СССР (рис. ниже). Успешное достижение лунной поверхности подтверждалось тем, что сигналы радиопередатчика, установленного на лунной станции, прекратились в заранее рассчитанный момент времени.

 


Вымпелы, доставленные на Луну на борту АМС «Луна-2»

 

4 октября 1959 г. к Луне была запущена автоматическая станция «Луна-3». По сравнению с предыдущими «лунниками» она была значительно более сложным КА и предназначалась для фотографирования обратной стороны Луны. На АМС была установлена первая отечественная система активной ориентации, которая позволила в нужное время нацелить объективы бортовой фотоаппаратуры на лунный диск и поддерживать стабилизацию изделия во время проведения съемки.

 

7 октября 1959 г. состоялось фотографирование Луны. При этом две трети лунного диска, наблюдавшегося с борта КА, приходилось на невидимую с Земли часть поверхности, а одна треть — на краевую зону. После проведенной на борту обработки фотопленки фототелевизионное устройство передало полученные кадры на Землю. На принятых изображениях удалось «привязать» вновь открытые лунные образования к уже известным объектам видимой стороны. В 1960 г. были составлены первые атлас и карта обратной стороны Луны, изданные АН СССР.

Автор: Admin | 2014-04-12 |

Исследования состава лунных пород и наличия лунных ресурсов. Часть IV

Планируете изучать астрономию в киевском университете, но у Вас нет прописки. Не беда! Вот я, к пример, просто обратился сюда! Специалисты сайта propiski.net.ua помогли мне оформить прописку в сжатые сроки!



Вопрос о высокой концентрации естественных радиоактивных изотопов тория и калия в области Mare Imbrium специально обсуждался в литературе. Предполагается, что на ранних этапах эволюции Луны происходило разделение элементов горячего «океана магмы» толщиной несколько сотен километров. Более легкие элементы всплывали вверх к поверхности и образовывали кору с высоким содержанием алюмосиликатов. Более тяжелые элементы опускались вниз и образовывали мантию с высоким содержанием базальтов (пироксена, оливина и др.). Между затвердевшей корой и магмой накапливалось вещество с высоким содержанием элементов группы KREEP. В результате столкновений Луны с большими астероидами базальтовое вещество пограничных слоев коры и мантии попадало на поверхность, где образовывало базальтовые «моря». Поэтому в некоторых районах лунных морей базальты имеют повышенное содержание элементов группы KREEP.

 


Карта ядерного излучения железа по данным измерений на космическом аппарате «Лунар Проспектор». Белый контур соответствует рельефу поверхности Луны

 

Оказалось, что базальты Луны также могут иметь повышенное содержание железа Fe и титана Ti по сравнению с земными аналогами. Глобальная карта потока ядерного излучения железа (рис. выше) показывает его повышенное содержание в обширной области на обращенной к Земле стороне Луны, которая частично совпадает с областью KREEP-базальтов с высоким потоком гамма-лучей от калия и тория (сравни с рис. ниже).

 


Оценка распространенности радиоактивного тория по данным измерений линии 2,6 МэВ гамма-спектрометром на борту космического аппарата «Лунар Проспектор»: области 1, 2 и 3 соответствуют высокой, средней и низкой концентрации тория

 

Поскольку ядерное излучение основных породообразующих элементов с поверхности Луны возникает под действием потока вторичных нейтронов, оценка содержания железа в веществе поверхности должна быть сделана на основе совместной обработки данных измерений потока гамма-фотонов от ядерных линий железа и потока вторичных нейтронов. Линия 7,65 МэВ возникает в результате захвата ядрами железа тепловых и эпитепловых нейтронов, поэтому поток фотонов в линии пропорционален не только концентрации ядер, но также потоку этих нейтронов в веществе поверхности. Карта концентрации железа, полученная в результате обработки данных по потоку линии железа 7,65 МэВ и по потоку нейтронов, представлена на рис. ниже.

 


Карта распространенности железа на Луне, полученная на основе совместной обработки данных потока линии 7,65 МэВ и потока нейтронов, измеренных на космическом аппарате «Лунар Проспектор»

 

Наблюдается повышенное содержание железа в области моря Дождей — океана Бурь, где по содержанию калия и тория были обнаружены базальты со значительным количеством элементов группы KREEP. Однако полная корреляция отсутствует — это особенно заметно в области к востоку от нулевого меридиана, поэтому наличие в реголите элементов группы KREEP не следует считать необходимым признаком его обогащения железом и титаном.

 

Общим выводом из анализа состава лунных пород в связи с наличием природных ресурсов Луны является следующее положение. В составе лунных пород в значительном количестве находится кислород, железо, алюминий, титан, магний в связанном состоянии. Руды, в земном понятии, обогащенные в промышленных количествах сравнительно чистыми материалами, отсутствуют. Поэтому получение кислорода и металлов из лунных пород требует применения специальной технологии, а для выбора мест разработок необходимо исследовать и анализировать минералогический состав поверхностных слоев с учетом их механических свойств (степени раздробленности, перемешанное™ вещества различных глубинных слоев и т.д.).

Автор: Admin | 2014-04-10 |

Исследования состава лунных пород и наличия лунных ресурсов. Часть I

Итак, с изучением Луны мы закончили и теперь пришло самое время как следует отдохнуть! Игры про готовку еды — это именно то, что нужно для этого! Ну а обширная коллекция таких игр отменного качества находится на igrydljadevochek2.ru!



Анализ результатов нейтронных измерений приборами КА «Лунар Проспектор» показал, что ослабление потока эпитепловых нейтронов в окрестности лунных полюсов может соответствовать как среднему повышению содержания водорода в реголите до уровня около 1500 частиц на миллион (водный эквивалент — около 1,0 % водяного льда по массе), так и наличию локальных районов с содержанием водяного льда в реголите выше 10% по массе непосредственно в одном метре вблизи поверхности.

 

Предполагается, что этот лед мог накопиться благодаря многочисленным столкновениям Луны с кометами, когда пар воды конденсировался в холодных ловушках на дне вечно-затененных полярных кратеров. Однако нельзя исключить, что эффект ослабления потока надтепловых нейтронов вызван повышенной концентрацией водорода в реголите полярных областей, который был имплантирован потоком солнечного ветра и накопился в холодном веществе вследствие низких температур. Дальнейшие исследования нейтронного и гамма-излучения Луны должны выяснить природу эффекта приполярного ослабления потоков нейтронов.

 

Знания рельефа поверхности полярных областей Луны позволили предсказать районы на дне полярных кратеров, на которые никогда не попадают солнечные лучи. Согласно оценкам, температуры поверхности этих районов составляют около 50 К, и поэтому они являются холодными ловушками для атмосферы из водяного пара, которая образуется при столкновении Луны с кометами.

 


Лунный лед, в случае его надежного обнаружения, станет объектом пристального внимания исследователей не только для его использования в технологических процессах, но также как реликтовое вещество комет и астероидов, столкнувшихся с Луной за время ее существования с данной ориентацией оси вращения. Слои льдов представляют собой летопись Солнечной системы. По их анализу можно будет восстановить кривую интенсивности столкновений Луны (а значит и Земли) с кометами и астероидами и сопоставить основные этапы их эволюции с эпизодами интенсивных бомбардировок. Химические примеси в слоях льда выявят состав вещества комет и дадут оценку содержания в нем СО, СO2, СН4, NH3 и других компонентов. В этом случае можно сравнить содержание изотопов кислорода О17 и О18 комет с земным и лунным веществом, на основе которого специалисты построят модель солнечного протопланетного облака. Биохимические исследования лунного льда позволят проверить гипотезу панспермии, тогда льды Луны должны содержать споры или их органические фрагменты.

 


Известно, что водород присутствует в реголите. Этот водород имплантирован в верхнем слое вещества под воздействием солнечного ветра. Наиболее перспективным источником кислорода является ильменит. Детальные карты распространенности титана на поверхности Луны в этом случае должны будут использоваться для локализации наиболее перспективных районов для выработки кислорода на Луне.

По химическому составу морские базальты наиболее явно различаются содержанием титана: от 0,5% до 13% ТiO2.

Автор: Admin | 2014-04-10 |

Задачи исследования окололунного пространства. Часть I

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.

Автор: Admin | 2014-04-07 |

Результаты изучения элементного состава поверхности Луны по данным наблюдений гамма-лучей и потока нейтронов. Часть II

Закончили писать свою диссертацию по исследованию лунной поверхности и сейчас хотите как следует отметить это событие? Купить коньяк, шампанское из Франции и пригласить лучших друзей — вот идеально развитие последующих событий! Но рекомендую Вам не экономить на алкогольных напитках и приобрести только самое лучшее у проверенного поставщика!



Концентрации тория на Луне. Модель создана при помощи данных, полученных аппаратом Lunar Prospector

 

Таким образом, наблюдения потока гамма-лучей и нейтронов с поверхности Луны (в принципе и других небесных тел) позволяют решить следующие три задачи космохимических исследований :

1) измерить содержание радиоактивных изотопов калия, тория и урана и, тем самым, выяснить отдельные условия образования и эволюции небесного тела;

2) измерить содержание основных породообразующих элементов и, тем самым, выяснить условия формирования и геохимической эволюции поверхности Луны;

3) измерить содержание водорода (соответственно, эквивалентное содержание воды) в приповерхностном слое — и, тем самым, выяснить природу гидрологических процессов и/или процесса обогащения вещества поверхности водородом или водой вследствие взаимодействия с солнечным ветром или столкновения с кометами.

 


Рейнджер-3

 

Первая попытка измерить гамма-излучение Луны была предпринята советскими исследователями на борту автоматической станции «Луна-1» и американскими специалистами на борту КА «Рейнджер-3, -4 и -5». Однако эти аппараты прошли на слишком большом расстоянии от Луны, и гамма-излучение не было зарегистрировано. Впервые гамма-излучение с поверхности Луны было измерено с борта советской лунной станции «Луна-10» в 1966 г., в состав научной аппаратуры которой входил сцинтилляционный гамма-спектрометр, которым были проведены измерения потока гамма-лучей от Луны.

 


Энергетический спектр гамма-излучения Луны по данным гамма-спектрометра на борту орбитальной станции «Луна-10». Кривые 1, 2, 3 и 4 соответствуют данным измерения, оценке фона от космического аппарата на орбите, оценке потока гамма-лучей непосредственно на поверхности и оценке фона от космического аппарата на поверхности, соответственно

 

 

Зарегистрированный на окололунной орбите поток гамма-лучей (кривая 1 на рис. выше) существенно превышал фоновый поток от станции (кривая 2). На основе физической обработки данных были получены спектры гамма-излучения с грунта для условий непосредственно на поверхности Луны (кривая 3), который существенно превышал оценку фона от КА в условиях на поверхности (кривая 4).

 


Пики ядерного излучения в энергетическом спектре гамма-лучей с поверхности Луны по данным измерений на автоматической станции «Луна-10»: 1 — спектр пород после вычитания фона, 2 — спектр, обусловленный взаимодействием космических лучей с породой, 3 — спектр естественных радиоактивных элементов

 

В энергетическом спектре гамма-излучения Луны (рис. выше) были обнаружены спектральные детали, соответствующие линиям ядерного излучения грунта Луны. Это пики от основных породообразующих элементов: 0,847 МэВ (железо), 1,01 МэВ (алюминий), 1,37 МэВ (магний), 1,78 МэВ (кремний) и линия от 2,3-2,6 МэВ от радиоактивного тория (см. табл. 1.12).

 


Межпланетная станция «Луна-10»

 

Основным недостатком измерений на станции «Луна-10» был относительно большой вклад в гамма-излучения локального фона от КА. Для уточнения полученных данных было решено повторить эксперимент по гамма-спектроскопии Луны на автоматической станции «Луна-12» с установкой детектора гамма-лучей на консоли на удалении около 0,5 м вне аппарата — это должно было существенно уменьшить локальный фон. Измерения проводились с орбиты с перицентром около 100 км и апоцентром около 1700 км в течение около 2 месяцев. Были получены энергетические спектры гамма-излучения различных районов Луны, в которых были отождествлены основные линии ядерного излучения (рис. ниже).

 


Пример энергетического спектра гамма-излучения, измеренного с борта станции «Луна-12». Стрелками показаны линии ядерного излучения

 

В результате экспериментов по гамма-спектроскопии Луны на автоматических станциях «Луна-10» и «Луна-12» в 1966 г. были получены следующие основные результаты :

— во всех «морских» районах Луны, где проводились измерения, уровень гамма-излучения естественных радиоактивных элементов соответствовал данным для земных примитивных или океанических базальтов;

— над «материками» Луны поток гамма-излучения оказался существенно ниже, чем над лунными «морями».

 

Вероятно, по составу вещество лунных «материков» близко к ультраосновным породам Земли, однако это требует подтверждения.

 


КА «Лунар Проспектор»

 

Впоследствии эти результаты были подтверждены на основе прямых лабораторных измерений лунного грунта, доставленного на Землю советскими автоматическими станциями «Луна-16» и «Луна-20».

Метод изучения состава вещества поверхности Луны на основе изучения спектрального состава гамма-излучения был также реализован американскими исследователями на борту кораблей «Аполлон-15» (1971 г.), «Аполлон-16» (1972 г.) и КА «Лунар Проспектор» (1998-1999 гг).

Автор: Admin | 2014-04-07 |

Результаты изучения элементного состава поверхности Луны по данным наблюдений гамма-лучей и потока нейтронов. Часть I

Планируете приобрести участок на Луне и хотите быть уверены в успехе своего предприятия? Тогда Вам поможет бизнес-магия! Опытные специалисты сделают заговор и тогда ваше начинание принесет в итоге Вам отличные дивиденды?


Галактические космические лучи представляют собой изотропный поток энергичных заряженных частиц. При взаимодействии с поверхностью Луны (и планет, лишенных атмосферы) космические лучи раскалывают ядра вещества и образуют поток вторичных нейтронов высоких энергий около 20 МэВ (рис. ниже). Напомним, что поверхность Земли не испытывает воздействия космических лучей, так как защищена толстым слоем атмосферы и сильным магнитным полем. Вторичные нейтроны в приповерхностном слое Луны сталкиваются с ядрами и теряют свою энергию до тех пор, пока они либо не вылетят с поверхности, либо не произойдет их распад. Время жизни нейтрона составляет около 15 минут, низкоэнергичные нейтроны со скоростью теплового движения 2-3 км/с могут пройти до распада расстояние в 2-3 тысячи километров. Поэтому под воздействием галактических космических лучей над поверхностью Луны образуется облако вторичных нейтронов с энергиями от тепловой до порядка 20 МэВ [1.3].

 


Схема образования вторичных нейтронов и гамма-лучей под поверхностью Луны под воздействием галактических космических лучей

 

Взаимодействие нейтронов с ядрами имеет характер неупругого рассеяния или реакции захвата. В первом случае нейтрон возбуждает ядро, передавая ему часть своей энергии, и возбужденное ядро испускает гамма-квант при переходе в основное состояние. Во втором случае вследствие захвата нейтрона образуется новое ядро в возбужденном энергетическом состоянии, которое также переходит в основное состояние с излучением гамма-кванта. Таким образом, взаимодействие вторичных нейтронов с ядрами основных породообразующих элементов приводит к генерации этими ядрами линий гамма-излучения, соответствующих квантовым уровням этих ядер. Каждое ядро имеет свой вполне определенный набор линий гамма-излучения, поэтому по измерениям спектральных линий энергетического спектра гамма-излучения поверхности Луны можно судить о составе основных породообразующих элементов вещества ее поверхности (табл. ниже).

 

Таблица. Основные ядерные линии породообразующих элементов

Элемент

Энергия линии (МэВ)

Реакция излучения линии

Fe

0,847

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

Al

1,01

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

Mg

1,37

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

К

1,46

Радиоактивный распад 40К в 40Аг

и

1,76

Радиоактивный распад 238U

Si

1,78

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

H

2,22

Реакция захвата нейтрона ядром водорода

Th

2,62

Радиоактивный распад 232Тп в 208TI

Fe

7,65

Реакция захвата нейтрона ядром железа

 

Изучение состава основных породообразующих элементов Si, О, Са, Fe, Ti, Mg, Al и других позволит установить набор минералов, из которых состоит поверхность, выяснить природу геохимических и геофизических процессов образования вещества поверхности. Более того, лабораторное исследование образцов грунта Луны позволит связать распространенность многих редких элементов с количеством основных породообразующих элементов — таким образом, по данным измерений основных элементов можно будет провести оценку содержания достаточно большого числа элементов в грунте Луны.

 

Кроме ядер породообразующих элементов (кремний, кислород,углерод, алюминий, железо и др.) в веществе поверхности Луны (и планет) присутствуют радиоактивные ядра изотопов калия 40К, тория 232Th и урана 238U . Эти элементы имеют очень длительный период полураспада и поэтому они сохраняются в веществе планет с момента их образования. При распаде этих ядер также излучаются фотоны гамма-линий. Измерения ядерных линий от радиоактивного распада калия, тория и урана позволят оценить содержание этих изотопов в веществе поверхности.

Автор: Admin | 2014-04-07 |
24 страница из 84« Первая...10...202122232425262728...405060...Последняя »

GIF
Видео
Видео
Все обо всем
Забавно!
Иллюстрированные факты
Искусство
Истории
Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.