IX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
В лучах мерцающей Луны
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В работе рассказывается о естественном спутнике Земли-Луне. Приводятся интересные факты о происхождении спутника, о проведении исследований. Представлены визуальные наблюдения: фото и видеоматериалы, снятые автором.
Цель работы: Изучить космический объект Луна через визуальные наблюдения и имеющуюся научную и художественную информацию.
Задачи:
Изучить художественную и научную информацию о Луне
Рассмотреть интересные факты о естественном спутнике Земли
Провести самостоятельные визуальные наблюдения Луны
Методы исследования:
теоретический: анализ художественной и научной литературы
визуальный: проведение фото и видео наблюдений
Основная часть
Художественная и научная информация о Луне
Изучив художественную и научную литературу, я узнал, что естественный спутник Земли - Луна это небесное тело, веками сопровождающее нашу планету. Она не излучает свет, а только отражает его. Мы всегда видим одну сторону Луны из-за того, что вращение её синхронизировано с вращением Земли вокруг своей оси. Движение Луны вокруг Земли неравномерно – она то отдаляется, то приближается к ней. О том, как образовалась Луна, ученые спорят до сих пор. Существует три версии, одна из которых теория гигантского столкновения о том, как более 4 миллиардов лет назад столкнулись две протопланеты, а их отколовшиеся частицы застряли на околоземной орбите, образовав со временем Луну. Другая теория предполагает, что Земля и её естественный спутник образовались благодаря газопылевому облаку в одно время. Сторонники третьей теории предполагают, что Луна возникла далеко от Земли, но была захвачена нашей планетой [2]. С незапамятных времён человек мечтал о полётах в космическое пространство. Для осуществления этой мечты фантасты и изобретатели придумывали различные способы. Не обошли своим внимание освоение луны и писатели в своих произведениях. В1638 году в Шотландии вышла книга, написанная епископом Годвином «Человек на Луне, или рассказ о путешествии туда, совершённом Доминико Гонзалесом». Сирано де Бержерак рассказывает о своём пребывании на Луне в книге «Иной свет, или Государства и империи Луны». Не прошли фантасты и мимо ракет, известных человеку многие сотни лет. Ещё в середине XVII века была высказана идея использования ракет для полёта на Луну. В 1865 году во Франции появился увлекательный роман Жюля Верна «От Земли до Луны», а позже роман «Вокруг Луны». В 1887 году К.Э. Циолковский закончил фантастическую повесть «На Луне» [1]. Это был популярный рассказ о необычном мире ближайшего к нам космического тела. Данные о Луне преподносились, частично в занимательной форме фантастического путешествия, но в некоторых вопросах Константин Эдуардович высказывал догадки и предположения, подтверждённые научными исследованиями только через годы.
Характеристики Луны, проведенные исследования.
Изучив справочную литературу, я узнал, что примерно к концу 40-х годов XX века было известно, что Луна обращается вокруг Земли по эллиптической орбите со средней скоростью 1,02 километра в секунду. День на Луне продолжается больше двух земных недель. У Луны нет слоя атмосферы, и это приводит к весьма любопытным явлениям: поверхность Луны нагревается до плюс 130°С, ночью температура понижается до минус 170°. Среднее расстояние между Землёй и Луной принимается равным 384 тысячам километров. Радиус Луны 1738 километров [3]. Таким образом, диаметр Луны меньше диаметра Земли почти в 4 раза. Ускорение свободного падения на Луне составляет 1,62 метра на секунду в квадрате, что примерно в 6 раз меньше, чем на поверхности Земли, а значит все предметы на Луне в 6 раз легче. В недрах существуют пустоты, которые создают «эхо». Луна вращается вокруг Земли и вращается вокруг своей оси, поэтому мы видим только одну сторону Луны. Свой путь вокруг Земли относительно звезд Луна совершает за сидерический месяц. Это 27 суток 7 часов 43 минуты и 12 секунды [5].
Исследования Луны имеют длинную историю. Они начались еще во II веке до нашей эры Гиппархом, попытавшимся описать её движение, размеры и расстояние от Земли. В 1609 году Галилей изобрел телескоп, и освоение Луны (хоть и визуальное) перешло на новую ступень. Стало возможным изучить поверхность нашего спутника, разглядеть его кратеры и горы. Например, Джованни Риччиоли это позволило создать одну из первых лунных карт в 1651 году. В то время и родился термин «море», обозначающий темные области поверхности Луны, а кратеры начали называть в честь известных личностей. В XX веке началась космическая эра, знания о Луне значительно расширились. Стал известен состав лунного грунта, учёные получили его образцы, была составлена карта обратной стороны. В 1959 году (61 год назад) к спутнику отправили советский аппарат «Луна-1», пролетевший мимо на удаленности в 3725 км. Эта миссия имела важное значение, так как показала, что Луна лишена магнитного поля. Впервые Луны достиг советский аппарат «Луна-2» 13 сентября 1959 года. Первые размытые фото невидимой части Луны прибыли с третьей миссией «Луна-3». Через 10 лет 20 июля 1969 года к спутнику прибыли первые люди. Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на лунную поверхность (миссия «Аполлон-11») [6]. До 1972 года на Луне успело побывать 5 миссий и 12 человек. После окончания советской космической программы «Луна» и американской «Аполлон» исследования Луны с помощью космических аппаратов были практически прекращены. Но в начале XXI века Китай начал свою программу освоения Луны. Остальные космические державы, конечно, не могли промолчать и снова развернули свои лунные программы. О планах будущих лунных экспедиций заявили Россия, Европа, Индия, Япония. 3 января 2019 года была осуществлена первая в истории посадка китайского лунного модуля «Чанъэ-4» на обратную сторону Луны. Кроме того, модуль увез на обратную сторону Луны семена картофеля, резуховидки Таля (растения семейства капустных) и яйца шелкопряда в герметичном контейнере. Китайские исследователи хотят проверить, можно ли создать в космическом аппарате замкнутую экосистему, в которой личинки будут вырабатывать углекислый газ, а растения — превращать его в кислород.
Семь интересных фактов о Луне
Несмотря на то, что Луна всегда повернута к Земле одной стороной, к Солнцу она поворачивается разными сторонами. И значит, на ней происходит смена дня и ночи. Только вот ночь длится 2 земных недели, и день примерно столько же. И меняются день и ночь мгновенно, вечера и утра там не бывает.
Там даже днем небо остается черным. На нем видны звезды, солнце и планеты. Объясняется это отсутствием атмосферы. А значит, нет и воздуха, которым можно было бы дышать.
Существует мнение, что на Луне, благодаря все той же низкой гравитации, можно очень высоко прыгать - метра на два-три. Но все не так просто. Если оттолкнуться от поверхности спутника, то совсем не обязательно, что ты полетишь вверх, можно улететь и назад, и в сторону, и при этом еще и начать крутиться. Бегать тоже не получится.
Если на лунной поверхности оставить свой след, то он не исчезнет еще миллионы лет. Ведь там нет ветра и следы заметать некому.
Наш неизменный космический спутник постепенно отдаляется от нас, примерно на 3-4 см в год. Это отдаление прекратится примерно через 50 миллиардов лет.
С Земли лунный и солнечный диски кажутся одинакового размера. Но это не так. Луна в 400 раз меньше Солнца, но находится она в 400 раз ближе к нам.
На Луне американские астронавты оставили своеобразный памятник погибшим космонавтам. Это алюминиевая фигурка человека в скафандре и табличка с написанными на ней именами космонавтов. Есть на табличке и имя Юрия Гагарина [4].
Визуальное наблюдение Луны.
Новым этапом исследования Луны, начиная с середины XIX века, стало применение фотографии в астрономических наблюдениях. Такие фотографии были сделаны, в частности, Уорреном де ла Рю (1852г.) и Льюисом Резерфордом (1865г.). В 1881 году Пьер Жансен составил детальный «Фотографический атлас Луны» [6]. Первым человеком, посмотревшим на Луну в телескоп, был Галилей. Ему принадлежит открытие лунных гор и кратеров.
С 2018 года я изучаю наш спутник при помощи фотоаппарата и видеокамеры PANASONIC HC-V700 c увеличением 46х. У меня получаются замечательные снимки и видеозаписи, которые я представляю вашему вниманию.
(представление видеозаписи и фотографий Луны, рис.1, рис.2).
Рисунок 1 - убывающая 16.10.2019г.
Рисунок 2 - растущая 13.08.2019г.
Заключение
Вне сомнения, Луна — это лакомый объект для астрономов: как любителей, так и профессионалов. Хотя расстояние до Луны измерено с точностью до метра с помощью лазерных технологий, а образцы грунта с нее неоднократно привозили на Землю, там все еще остается место для открытий. Луна — это первое космическое тело после Марса, которое претендует на первоочередную колонизацию человеком. Россия планирует развернуть и начать эксплуатацию полномасштабной базы на поверхности Луны в период между 2036 и 2040 годами согласно проекту решения по программе лунных исследований. Колонизация Луны — это предмет не столько работы ученых и инженеров, сколько людей всего мира для достижения столь ценного единства. Ибо в единстве человечества кроется истинная сила Земли.
Список литературы.
Вегнер А. О Луне Режим доступа http://www.shzakl.luga.ru/files/vegner/issledovaniya.htm
Дроняев, Б.М., Шалаева Г.П. - Энциклопедия: Все обо всем. – М., Слово, 2001, т. 1,2.
Звонов П., //Солнечная система, 2013, №1.
Климкович Е. Луна открывает свои секреты: Режим доступа
http://shkolala.ru/proekty/kosmos/luna-otkryivaet-svoi-sekretyi/
Уманский С.П. Луна-седьмой континент.-М.:Знание,1989-120 стр.
V-cosmose.comРежим доступа https://v-kosmose.com/luna-estestvennyiy-sputnik-zemli/issledovanie-lunyi/