Может быть, Земля имеет другие спутники?
Луна - единственный признанный спутник Земли
Официальная наука отвечает, что нет, Земля имеет один спутник. По крайней мере, сейчас. Возможно, раньше Земля имела большее количество спутников, и было это миллионы или даже долгие миллиарды лет назад. Странности рельефа на другой стороне Луны можно объяснить столкновением со вторым спутником, которое спровоцировало дефекты поверхности на десятки километров в глубину.
Спутники могут приходить и уходить в течение миллиардов лет истории Земли.
Например, Марс имеет два спутника, но так было не всегда. Фобос , большая Луна, движется по спирали и, как ожидается, он должен врезаться в планету в течение следующих десяти миллионов лет. И поэтому в будущем Марс будет иметь только одну Луну под названием Деймос .
Орбита астероида 2006 RH120
Также возможен вариант захвата Землей чужой Луны. Самый большой спутник Нептуна , называемый Тритоном , вращается вокруг планеты в противоположном от остальных спутников направлении. Это говорит о том, что спутник Тритон фактически захватил один из объектов Пояса Койпера, который подошел слишком близко к этой планете.
Фотография 2006 RH120, сделанная НАСА
На самом деле, наша планета уже захватывала 5-метровый астероид с коротким названием 2006 RH120. Он облетел Землю четыре раза в течение 2006/2007 годов до того, как он был отброшен обратно в космическое пространство.
Таким образом, мы можем предположить ход развития событий в прошлом.
Кроме того, наша планета могла бы иметь больше лун, которые пока не были обнаружены потому, что они просто слишком малы. Исследователи подсчитали, что на орбите Земли могут быть астероиды метрового размера, которые могут оставаться на ней в течение сотен лет, прежде чем гравитационные взаимодействия вытолкнут их снова.
Есть и другие объекты, которые довольно странно взаимодействуют с земной орбитой. Ученые не считают их лунами, однако они находятся очень близко.
Орбита астероида 3753 Cruithne
Астероид 3753 Cruithne постоянно находится в орбитальном резонансе с Землей. Он имеет весьма эксцентричную орбиту, которая соответствует ровно одному году Солнечной орбиты. Этот астероид движется медленно, проделывая по небу путь в виде подковы. С момента открытия Cruithne, которое произошло в 1986 году, уже были обнаружены несколько других резонансных околоземных объектов.
Астероид 2010 ТК7 известен как Троянский астероид. Он двигается по той же орбите вокруг Солнца, что и земля, в гравитационно стабильной точке пространства.
Подводя итоги можно ответить – пока что Земля имеет только один спутник. Возможно, наша планета имела больше лун в прошлом и могла бы захватить некоторые в будущем, но сейчас мы должны наслаждаться той единственной луной, которую имеем.
А вот такая луна была вчера вечером на нашем небосклоне.
С уважением, Брик Евгений.
Луна является единственным естественным спутником Земли. И единственным внеземным телом, которое посетили люди – всего 12 человек на борту шести миссий «Аполлон». Это произошло в период с июля 1969 года по декабрь 1972 года. Также Луна была и является объектом работы многочисленных роботизированных зондов.
Спутник Земли – Луна
В результате работы «Аполлонов» и лунных программ СССР на Землю было доставлено 382 кг. лунной породы. Кроме того, найдено несколько лунных метеоритов. Большинство из этих образцов имеют возраст от 4,6 до 3 миллиардов лет. Но есть одно исключение – лунный метеорит, возраст которого оценивается в 2.8 миллиарда лет. Все они содержат ценную информацию о ранней истории Солнечной системы. Эти следы трудно найти на Земле из-за тектонической активности. А также присутствия сильной атмосферы в последние 3,8 миллиарда лет.
Луна необычайно велика по сравнению с размером своего «хозяина» (в этом отношении первенство только у Харона). Толщина ее коры в среднем составляет 68 километров. Она тоньше на ближней стороне к Земле, и имеет практически нулевую толщину под Mare Crisium (Море Кризисов). Ниже коры есть мантия и, вероятно, небольшое ядро. Оно имеет около 340 километров в радиусе и содержит около 2% лунной массы.
Центр массы Луны смещен от геометрического центра примерно на 2 километра в направлении к Земле.
Насколько велика Луна по сравнению с Землей?
Диаметр Луны составляет 3474 километра, а Земли – 12 800 километров. Это значит, что Земля имеет диаметр в 3,68 раза больше, чем у Луны. Площадь поверхности Земли примерно в 13 раз больше, чем у Луны (которая имеет примерно площадь поверхности Африки). Примерно 50 Лун могут поместиться внутри Земли. Масса Луны в 81 раз меньше, чем у Земли.
Происхождение Луны и ее ранняя история
Происхождение Луны остается предметом дебатов. До недавнего времени широко распространенное мнение заключалось в том, что она сформировалась более 4,5 миллиарда лет назад. Строительным материалом стали обломки, появившиеся при столкновении Земли с телом размерами, близкими к размерам Этот гипотетический объект ученые называют Theia.
В 2012 году эта теория была поставлена под сомнение в результате компьютерных расчетов, которые показали, что воздействие должно было произойти с участием гораздо большего и быстрее движущегося объекта. Только более крупный объект мог бы нанести Земле такой удар, который отделил бы часть нашей планеты, впоследствии образовавшую Луну из расплавленных обломков. При этом сценарии очень незначительно влияние, оказываемое ударяющим объектом на вещество Луны объясняет интересный факт – некоторые изотопные отношения (в частности, кислорода и титана) в материале лунной поверхности почти идентичны тем, что найдены в земных породах.
Лунные моря
Внешние слои Луны, первоначально расплавленные и содержащие глобальный «океан магмы», охлаждались с образованием пород в течении 4,5 млрд. лет. Их следы можно наблюдать сейчас в лунных нагорьях. Эти древние изверженные породы, известные как анортозиты, богаты силикатным минеральным плагиоклазом. Именно они придают лунным возвышенностям характерный светлый цвет.
После формирования Луны последовала интенсивная бомбардировка ее поверхности метеоритами. Она вызвала обширное разрушение и фрагментацию коры. Около 4 миллиардов лет назад Луна испытала ряд катаклизмов, которые образовали бассейны, называемые морями. Последующая вулканическая активность, произошедшая примерно от 4 до 2,5 миллиарда лет назад, затопила эти бассейны расплавленной лавой. С течением времени она охладилась и затвердела с образованием темного базальта. С того времени Луна мало изменилась, за исключением случайных воздействий на ее поверхность метеоритов или комет.
Геологическая активность на Луне
Луна имеет некоторую геологическую активность. Приборы, оставленные на лунной поверхности астронавтами «Аполлона», зафиксировали небольшие сейсмические события. Они известны как «лунотрясения». Происходят они на глубинах в несколько сотен километров. Возможно их вызывают приливные напряжения, возникающие из-за гравитационного притяжения Земли. Кроме того, поступало много сообщений о процессах, называемых переходными лунными явлениями. Наиболее необычное из них наблюдал Кен Маттингли, пилот командного модуля «Apollo-16», который сообщал о появлении вспышек света на обратной стороне Луны.
Концентрации массы, или масконы, связанные с морями, обусловлены наличием слоев плотной базальтовой лавы. Они были обнаружены в 1960-х годах 20 века. Масконы оказывали гравитационное воздействие на орбитальное движение лунных орбитальных зондов. Локальные магнитные области также обнаружены вокруг некоторых кратеров, хотя у Луны нет глобального магнитного поля.
Воздух и вода
Естественно и философы, и романтики, давно мечтали отправиться на Луну и найти там разумную жизнь. Но возможность лунной жизни (за исключением, возможно, определенных типов выносливых микробов) была опровергнута. Это случилось после осознания того, что Луна не имеет ни атмосферы, ни жидкой воды. Однако недавние наблюдения подтвердили существование значительных в глубоких кратерах на лунных полюсах.
Взаимодействие Земля-Луна
Гравитационное взаимодействие между Землей и Луной вызывает некоторые интересные эффекты. Наиболее очевидными из них являются приливы. Гравитационное притяжение Луны сильнее на стороне Земли, ближайшей к Луне. Поскольку Земля и ее океаны не являются абсолютно жесткими, они тянутся к Луне. С нашей точки зрения, мы видим два небольших «выпуклости». Одну в направлении Луны и одну прямо противоположную. Эффект проявляется гораздо сильнее в океанах, чем в твердой коре, поэтому изменение уровня воды выше. Поскольку Земля вращается намного быстрее, чем Луна движется по своей орбите, «выпуклости» движутся вокруг Земли примерно раз в сутки. Поэтому происходит два прилива в день.
Асимметричный характер этого гравитационного взаимодействия приводит к тому, что Луна вращается синхронно с Землей. То есть она блокируется в такой фазе своей орбиты, при которой одна и та же сторона всегда обращена к нам. Так же, как вращение Земли замедляется влиянием Луны, в далеком прошлом вращение Луны замедлялось действием Земли. Но в последнем случае эффект был намного сильнее. Когда скорость вращения Луны замедлилась, и стала соответствовать ее орбитальному периоду, у нее больше не стало крутящего момента. Была достигнута стабильная ситуация. То же самое произошло и с большинством других спутников в Солнечной системе.
Обратная сторона Луны
Луна немного колеблется (из-за ее не совсем круговой орбиты). Поэтому время от времени можно видеть небольшую часть ее поверхности на обратной стороне. Но большая часть обратной стороны была совершенно неизвестна до тех пор, пока зонд «Луна-3» не сфотографировал ее в 1959 году.
| Лунная статистика | |
|---|---|
| среднее расстояние от центра Земли | 384 400 км (238 906 миль) |
| диаметр | 3,476 км (2160 миль) |
| масса (Земля = 1) | 0,0122 |
| средняя плотность | 3,34 г / см 3 |
| поверхностная гравитация (Земля = 1) | 0,165 |
| вторая космическая скорость | 2,38 км / с (8 568 км / ч,) |
| орбитальный период | 27,3 дня |
| орбитальный эксцентриситет | 0,055 |
| наклон орбиты | 5.1 ° |
| осевой период | 27,3 дня (гравитационный замок) |
| Максимум. температура поверхности | 117oC (243oF) |
| минимум температура поверхности | -163oC (-261oC) |
| альбедо | 0,07 |
Некоторые заметные особенности на Луне |
|
|---|---|
| Особенность | Описание |
| Бассейн Эйткен | Ударный бассейн в южной полярной области. При диаметре около 2500 километров, максимальной глубине более 12 километров и средней глубине около 10 километров, это самый большой и самый глубокий ударный бассейн в Солнечной системе |
| Апеннины | Горный хребет, который поднимается до 4572 метров на юго-восточном краю Mare Imbrium. Самый большой перепад высот на Луне, выше чем Гималайский фронт и равнины Индии и Непала. Место посадки Аполлона-15 было выбрано так, чтобы астронавты могли проехать от Лунного модуля к основанию Апеннинов во время двух экскурсий |
| Байи | Самый крупный кратер на окраине Луны с диаметром 295 километров и максимальной глубиной 3,96 километра. Очень эродированная структура |
| Коперник | Кратер шириной 93 километра, который является одним из наиболее заметных объектов на лунной поверхности. Возникший менее 1 миллиарда лет назад, является одним из самых молодых кратеров Луны. У него есть система ярких лучей, наиболее хорошо видимых при полной Луне |
| Море Дождей | Самый большой и самый молодой из гигантских бассейнов Луны. Астероидное столкновение, которое сформировало его около 3,9 миллиарда лет назад, практически привело к разрыву поверхности Луны; произошли выбросы магмы на большую часть поверхности Луны из появившихся глубоких трещин. Через эти трещины лава выливалась, наполняя большую часть бассейна и оставляя темную черту шириной 1300 километров, известную как Mare Imbrium |
| Море Восточное | Сформировавшись от 3,8 до 3,9 миллиарда лет назад, что показывает три концентрических кольца гор. Также очевидны сильные радиальные линии, создаваемые потоком выбросов |
| Кратер Тихо | Великолепный кратер шириной 85 километров, связанный с самой яркой и самой обширной системой лучей на Луне. В некоторых случаях лучи простираются на более чем 1500 километров; их яркость свидетельствует о том, что Тихо был сформирован сравнительно недавно. Возможно, в течение последних 3 миллиардов лет |
Звездная система галактики Млечный путь, в которой мы живем, включает в себя Солнце и еще 8 планет, вращающихся вокруг него. В первую очередь ученые заинтересованы изучением ближайших к Земле планет. Однако спутники планет тоже весьма интересны. Что такое спутник? Какие бывают их виды? Чем же они так интересны для науки?
Что такое спутник?
Спутником называют небольшое тело, которое совершает вращательные движения вокруг планеты под воздействием силы притяжения. В настоящее время нам известно 44 таких небесных тела.
Спутники отсутствуют только у первых двух планет нашей звездной системы, Венеры и Меркурия. Земля же обладает одним спутником (Луна). «Красная планета» (Марс) имеет 2 небесных тела, сопровождающих ее - Деймос и Фобос. Самая крупная планета нашей звёздной системы - Юпитер - имеет 16 спутников. У Сатурна их 17, у Урана - 5, а у Нептуна - 2.
Виды спутников
Все спутники подразделяются на 2 вида - естественные и искусственные.
Искусственные - созданные людьми небесные тела, которые открывают возможность наблюдать и исследовать планету, а также другие астрономические объекты. Они необходимы для составления карт, прогноза погоды, радиотрансляции сигналов. Самый крупный рукотворный "попутчик" Земли - (МКС). Искусственные спутники бывают не только у нашей планеты. Свыше 10 таких небесных тел вращается вокруг Венеры и Марса.
Что такое спутник естественный? Они создаются самой природой. Происхождение их всегда вызывало ученых. Существует несколько теорий, но остановимся на официальных версиях.
Около каждой планеты имеется скопление космической пыли и газов. Планета притягивает небесные тела, которые пролетают близко к ней. В результате такого взаимодействия и образуются спутники. Также существует теория, по которой от космических тел, сталкивающихся с планетой, отделяются осколки, которые впоследствии приобретают шарообразную форму. Согласно этому предположению и есть осколок нашей планеты. Это подтверждается и сходством земного и лунного химических составов.
Орбиты спутников
Выделяется 3 типа орбит.
Полярная наклонена к экваториальной плоскости планеты под прямым углом.
Траектория наклонной орбиты смещена по отношению к экваториальной плоскости на угол менее 90 0 .
Экваториальная (также носит название геостационарная) располагается в одноименной плоскости, по ее траектории небесное тело движется со скоростью обращения планеты вокруг своей оси.
Также орбиты спутников по своей форме подразделяются на два базовых типа - круговые и эллиптические. На круговой орбите небесное тело движется в одной из плоскостей планеты с постоянным расстоянием над поверхностью планеты. Если спутник движется по эллиптической орбите, это расстояние изменяется в рамках периода одного витка.
Естественные спутники планет Солнечной системы: интересные факты
Спутник Сатурна Титан имеет собственную плотную атмосферу. На его поверхности имеются озера, в состав которых входят жидкие углеводородные соединения.
Следом за СССР и Соединенными Штатами спутники были запущены Францией (1965), Австралией (1967), Японией (1970), КНР (1970) и Великобританией (1971).
Проведение опирается на международное научно-техническое сотрудничество. Так, например, дружественные СССР страны осуществляли запуски ИСЗ с советских космодромов. Некоторые ИСЗ, изготовленные в Канаде, Франции, Италии, с 1962 запускались с использованием ракетоносителей разработки США.
Что такое вращающееся по орбите вокруг той или иной планеты космическое тело. По происхождению они бывают естественными и искусственными. Особый интерес мирового сообщества вызывается естественными спутниками планет, ведь они таят еще множество загадок в себе, а большая часть из них и по сей день ждет открытия. Существуют проекты по их изучению частного, государственного и мирового значения. Искусственные спутники позволяют решать прикладные и научные задачи как в масштабе отдельной планеты, так и всего космического пространства.
Спутник Земли — это любой объект, который движется по искривленному пути вокруг планеты. Луна — это оригинальный, естественный спутник Земли, и есть много искусственных спутников, обычно на близкой орбите к Земле. Путь, по которому проходит спутник, — это орбита, которая иногда принимает форму круга.
Содержание:
Чтобы понять, почему спутники двигаются таким образом, мы должны вернуться к нашему другу Ньютону. существует между любыми двумя объектами во Вселенной. Если бы не эта сила, спутник, движущийся вблизи планеты, продолжал бы двигаться с той же скоростью и в том же направлении — по прямой. Однако этот прямолинейный инерционный путь спутника уравновешен сильным гравитационным притяжением, направленным к центру планеты.
Орбиты искусственных спутников Земли
Иногда орбита искусственного спутника выглядит как эллипс, раздавленный круг, который перемещается вокруг двух точек, известных как фокусы. Применяются те же основные законы движения, за исключением того, что планета находится в одном из фокусов. В результате, чистая сила, применяемая к спутнику, не равномерна по всей орбите, и скорость спутника постоянно изменяется. Он движется быстрее всего, когда он ближе всего к Земле — точка, известная как перигей — и самая медленная, когда она находится дальше всего от Земли — точка, известная как апогей.
Существует множество различных спутниковых орбит Земли. Те, которые получают наибольшее внимание — это геостационарные орбиты, поскольку они неподвижны над определенной точкой Земли.
Орбита, выбранная для искусственного спутника, зависит от ее применения. Например, для прямого вещательного телевидения используется геостационарная орбита. Многие спутники связи также используют геостационарную орбиту. Другие спутниковые системы, такие как спутниковые телефоны, могут использовать низкоземные орбиты.
Аналогичным образом спутниковые системы, используемые для навигации, такие как система Navstar или Global Positioning (GPS), занимают относительно низкую орбиту Земли. Есть также много других типов спутников. От метеорологических спутников, до спутников для исследований. Каждый из них будет иметь свой собственный тип орбиты в зависимости от его применения.
Фактическая выбранная орбита спутника Земли будет зависеть от факторов, включая ее функцию, и от области, в которой она должна служить. В некоторых случаях орбита спутника Земли может достигать 100 миль (160 км) для низкоорбитальной орбиты LEO, в то время как другие могут достигать более 22 000 миль (36000 км), как в случае GEO-орбитальной орбиты GEO.
Первый искусственный спутник земли
Первый искусственный спутник земли был запущен 4 октября 1957 года Советским Союзом и был первым искусственным спутником в истории.
Спутник 1 был первым из нескольких спутников, запущенных Советским Союзом в программе «Спутник», большинство из которых были успешными. Спутник 2 следовал за вторым спутником на орбите, а также первым, чтобы нести животное на борту, суку по имени Лайка. Первый провал потерпел Спутник 3.
Первый спутник земли имел приблизительную массу 83 кг, имел два радиопередатчика (20,007 и 40,002 МГц) и вращался на орбите Земли на расстоянии 938 км от своего апогея и 214 км на своем перигее. Анализ радиосигналов использовался для получения информации о концентрации электронов в ионосфере. Температура и давление были закодированы в течение длительности радиосигналов, которые он излучал, что указывает на то, что спутник не был перфорирован метеоритом.
Первый спутник земли представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см, имеющую четыре длинные и тонкие антенны длиной от 2,4 до 2,9 м. Антенны выглядели как длинные усы. Космический аппарат получил информацию о плотности верхних слоев атмосферы и распространении радиоволн в ионосфере. Приборы и источники электрической энергии были размещены в капсуле, которая также включала радиопередатчики, работающие в 20.007 и 40.002 МГц (около 15 и 7,5 м на длине волны), выбросы были сделаны в альтернативных группах по 0, 3 с продолжительности. Заземление телеметрии включало данные о температуре внутри и на поверхности сферы.
Поскольку сфера была заполнена азотом под давлением, у «Спутника 1» появилась первая возможность обнаружить метеориты, хотя она и не обнаружила. Потеря давления внутри, из-за проникновения на внешнюю поверхность, была отражена в данных о температуре.
Виды искусственных спутников
Искусственные спутники бывают разных видов, форм, размеров и играют разные роли.
- Спутники погоды помогают метеорологам прогнозировать погоду или видеть, что происходит на данный момент. Хорошим примером является геостационарный эксплуатационный экологический спутник (GOES). Эти спутники земли обычно содержат камеры, которые могут возвращать фотографии земной погоды, либо с фиксированных геостационарных положений, либо с полярных орбит.
- Спутники связи позволяют передавать телефонные и информационные разговоры через спутник. Типичные спутники связи включают Telstar и Intelsat. Самой важной особенностью спутника связи является приемоответчик — радиоприемник, который принимает разговор на одной частоте, а затем усиливает его и повторно передает обратно на Землю на другой частоте. Спутник обычно содержит сотни или тысячи транспондеров. Коммуникационные спутники обычно геосинхронны.
- Широковещательные спутники передают телевизионные сигналы от одной точки к другой (аналогично спутникам связи).
- Научные спутники , такие как Космический телескоп Хаббл, выполняют всевозможные научные миссии. Они смотрят на все, от солнечных пятен до гамма-лучей.
- Навигационные спутники помогают кораблям и самолетам перемещаться. Самыми известными являются спутники GPS NAVSTAR.
- Спасательные спутники реагируют на сигналы радиопомех.
- Спутники наблюдения Земли проверяют планету на предмет изменений во всем: от температуры, лесонасаждений, до покрытия ледяного покрова. Самыми известными являются серии Landsat.
- Военные спутники Земли находятся на орбите, но большая часть фактической информации о положении остается секретной. Спутники могут включать ретрансляцию зашифрованной связи, ядерный мониторинг, наблюдение за передвижениями противника, раннее предупреждение о запуске ракет, подслушивание наземных радиолиний, радиолокационную визуализацию и фотографии (с использованием, по сути, больших телескопов, которые фотографируют интересные в военном отношении области).
Земля с искусственного спутника в реальном времени
Изображения земли с искусственного спутника, транслируемое в режиме реального времени НАСА с Международной космической станции. Изображения захватываются четырьмя камерами высокого разрешения, изолированными от низких температур, что позволяет нам чувствовать себя ближе к космосу, чем когда-либо.
Эксперимент (HDEV) на борту МКС был активирован 30 апреля 2014 года. Он установлен на внешнем грузовом механизме модуля Columbus Европейского космического агентства. Этот эксперимент включает несколько видеокамер высокой четкости, которые заключены в корпус.
Совет; поместите плеер в HD и полный экран. Бывают случаи, когда экран будет черным, это может быть по двум причинам: станция проходит через зону орбиты, где она находится ночью, орбита длится приблизительно 90 мин. Либо экран темнеет когда камеры меняются.
Сколько спутников на орбите Земли 2018?
Согласно индексу объектов, запускаемых в космическое пространство, которое ведет Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства (UNOOSA), в настоящее время на орбите Земли около 4 256 спутников, что на 4,39% больше, чем в прошлом году.
221 спутник был запущен в 2015 году, что является вторым по величине за один год, хотя он ниже рекордного количества 240, запущенного в 2014 году. Увеличение числа спутников, вращающихся вокруг Земли, меньше, чем число, запущенное в прошлом году, поскольку спутники имеют ограниченную продолжительность жизни. Большие спутники связи от 15 и более лет, в то время как малые спутники, такие как CubeSat, могут рассчитывать только на срок службы 3-6 месяцев.
Сколько из этих орбитальных спутников Земли работает?
Союз ученых (UCS) уточняет, какие из этих орбитальных спутников работают, и это не так много, как вы думаете! В настоящее время существует только 1 419 оперативных спутников Земли- всего около одной трети из всего числа на орбите. Это означает, что вокруг планеты много бесполезного металла! Вот почему существует большой интерес со стороны компаний, которые смотрят, как они захватывают и возвращают космический мусор, с использованием таких методов, как космические сети, рогатки или солнечные паруса.
Что делают все эти спутники?
Согласно данным UCS, основными целями операционных спутников являются:
- Связь — 713 спутника
- Наблюдение Земли / наука — 374 спутника
- Технологическая демонстрация / разработка с использованием 160 спутников
- Навигация & GPS — 105 спутника
- Космическая наука — 67 спутников
Следует отметить, что некоторые спутники имеют несколько целей.
Кому принадлежат спутники Земли?
Интересно отметить, что в базе данных UCS есть четыре основных типа пользователей, хотя принадлежность 17% спутников у нескольких пользователей.
- 94 спутника, зарегистрированны гражданскими лицами: они как правило, являются учебными заведениями, хотя есть и другие национальные организации. 46% этих спутников имеют цель развитие технологий, таких как наука о Земле и космосе. Наблюдение составляют еще 43%.
- 579 принадлежат коммерческим пользователям: коммерческие организации и государственные организации, которые хотят продавать собранные ими данные. 84% этих спутников сосредоточены на услугах связи и глобального позиционирования; из оставшихся 12% — спутники наблюдения Земли.
- 401 спутник принадлежит государственными пользователями: в основном национальные космические организации, а также другие национальные и международные органы. 40% из них — спутники связи и глобального позиционирования; еще 38% сосредоточено на наблюдении Земли. Из оставшихся — развитие космической науки и техники составляет 12% и 10% соответственно.
- 345 спутника принадлежат военным: здесь снова сосредоточена связь, наблюдения Земли и системы глобального позиционирования, причем 89% спутников имеют одну из этих трех целей.
Сколько спутников у стран
По данным UNOOSA около 65 стран запустили спутники, хотя в базе данных UCS имеется только 57 стран, зарегистрированных с использованием спутников, и некоторые спутники перечислены с совместными / многонациональными операторами. Самые большие:
- США с 576 спутниками
- Китай с 181 спутниками
- Россия с 140 спутниками
- Великобритания указана как имеющая 41 спутник, плюс участвует в дополнительных 36 спутниках, которыми располагает Европейское космическое агентство.
Помните, когда вы смотрите!
В следующий раз, когда вы посмотрите на ночное небо, помните, что между вами и звездами есть около двух миллионов килограммов металла, окружающего Землю!
Луна - единственный естественный спутник Земли. Это второй по яркости объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник . Также является первым (и на 2010 год единственным) внеземным объектом естественного происхождения, на котором побывал человек. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны - 384 467 км.
Лунный ландшафт своеобразен и уникален. Луна вся покрыта кратерам разного размера - от сотен километров до пары миллиметров. Долгое время учёные не могли заглянуть на обратную сторону Луны, это стало возможно с развитием технологий.
Сейчас учёные уже создали очень подробные карты обеих поверхностей Луны. Подробные лунные карты составляют для того, чтобы в ближайшем будущем подготовиться для высадки человека на Луну, удачного расположения лунных баз, телескопов, транспорта, поиска полезных ископаемых и т. п.
Название
Слово луна восходит к праславянской форме *luna < и.-е. *louksnā́ «светлая» (ж. р. прилагательного *louksnós), к этой же индоевропейской форме восходит и латинское слово lūna «луна». Греки называли спутник Земли Селеной (греч. Σελήνη), древние египтяне - Ях (Иях). На всех тюркских (кроме чувашского) языках луна будет «ай».
Движение Луны
В первом приближении можно считать, что Луна двигается по эллиптической орбите с эксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложно, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:
Вращение вокруг по эллиптической орбите с периодом 27,32 сут;
прецессия (поворот плоскости) лунной орбиты с периодом 18,6 лет (см. также сарос);
поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет;
периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 Мм до 369,96 Мм, апогея от 404,18 Мм до 406,74 Мм;
постепенное удаление Луны от Земли (примерно на 4 см в год) так, что её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль. Это подтверждают измерения, проводившиеся на протяжении 25 лет.
Силой, заставляющей Луну отдаляться от Земли, является передача момента импульса вращения Земли - Луне, посредством приливного взаимодействия.
Гравитационное взаимодействие Луны и Земли не постоянно, с увеличением расстояния сила взаимодействия падает. Это приводит к тому, что с увеличением расстояния скорость удаления Луны уменьшается.
Период обращения Луны вокруг Земли относительно звёзд равен 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц.
Полная Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. После периодов бурной солнечной активности отдельные места лунной поверхности могут слабо светиться вследствие люминесценции. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности.
Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз. Период времени между последовательными новолуниями составляет 29,5 дней (709 часов) и называется синодический месяц.
То, что длительность синодического месяца больше, чем сидерического, объясняется движением Земли вокруг Солнца: когда Луна относительно звёзд совершает полный оборот вокруг Земли, Земля к этому времени проходит уже 1/13 часть своей орбиты, и чтобы Луна снова оказалась между Землёй и Солнцем, ей нужно дополнительно около двух суток.
Хотя Луна и вращается вокруг своей оси, она всегда обращена к Земле одной и той же стороной, то есть вращение Луны вокруг Земли и вокруг собственной оси синхронизировано. Эта синхронизация вызвана трением приливов, которые производила Земля в оболочке Луны. Согласно законам механики, Луна ориентирована в поле тяготения Земли так, что на Землю направлена большая полуось лунного эллипсоида.
Между вращением Луны вокруг собственной оси и её обращением вокруг Земли существует различие: вокруг Земли Луна вращается по закону Кеплера (неравномерно, то есть близ перигея быстрее, близ апогея медленнее). Однако вращение спутника вокруг собственной оси равномерно. Именно благодаря этому возможно взглянуть на обратную сторону Луны с запада или с востока. Такое явление колебания называется оптической либрацией по долготе.
В связи же с наклоном оси Луны относительно плоскости Земли возможно заглянуть на обратную сторону с севера или с юга. Это также оптическая либрация, но по широте. Эти либрации суммарно позволяют наблюдать около 59 % лунной поверхности. Данное явление оптической либрации было открыто Галилео Галилеем в 1635 году, когда он был осуждён Инквизицией.
Также существует физическая либрация, обусловленная колебанием спутника вокруг положения равновесия в связи со смещённым центром тяжести, а также под действием приливных сил со стороны Земли. Эти колебания составляют т. н. физическую либрацию, которая составляет 0,02° по долготе с периодом 1 год и 0,04° по широте с периодом 6 лет.
Условия на поверхности Луны
На Луне практически отсутствует атмосфера. Содержание газов у поверхности в ночное время не превышает 200000 частиц/см³ и увеличивается днём на два порядка за счёт дегазации грунта. Такая концентрация газов равноценна глубокому вакууму, поэтому днём её поверхность накаляется до +120 °C, но ночью или даже в тени она остывает до −160 °C.
Небо на Луне всегда чёрное, даже днём. Огромный диск Земли выглядит с Луны в 3,67 раз больше, чем Луна с Земли и висит в небе почти неподвижно. Фазы Земли, видимые с Луны, прямо противоположны лунным фазам на Земле. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле.
Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом - смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеороидов с лунной поверхностью. Толщина слоя реголита бывает от долей метра до десятков метров.
Приливы и отливы
Гравитационные силы между Землёй и Луной вызывают некоторые интересные эффекты. Наиболее известный из них - морские приливы и отливы. Если бы мы взглянули на Землю со стороны, мы увидели бы две выпуклости, находящиеся на противоположных сторонах планеты.
Причём одна точка - со стороны, ближайшей к Луне, а другая - с противоположной стороны Земли, наиболее удалённой от Луны. В мировом океане этот эффект выражен намного сильнее, чем в твёрдой коре, поэтому выпуклость воды больше. Амплитуда приливов (разность уровней прилива и отлива) на открытых пространствах океана невелика и составляет 30-40 см.
Однако вблизи берегов вследствие набега приливной волны на твёрдое дно, приливная волна увеличивает высоту точно так же, как обычные ветровые волны прибоя. Учитывая направление вращения вокруг Земли, можно составить картину следования приливной волны по океану. Сильным приливам больше подвержены восточные побережья материков. Максимальная амплитуда приливной волны на Земле наблюдается в заливе Фанди в Канаде и составляет 18 метров.
Две высших точки прилива образуются вследствие того, что гравитационное поле Луны достаточно неоднородно на протяжении размеров Земли. Если разложить вектор гравитационного поля, направленный к Луне, на 2 компоненты - параллельную оси Земля-Луна и перпендикулярную ей, то можно видеть, что причиной приливов является перпендикулярная компонента. Параллельная компонента на протяжении размеров
Земли меняется мало, но перпендикулярная компонента меняет знак! Она максимальна по модулю и направлена противоположно на боковых сторонах Земли, максимально удалённых от оси Земля-Луна. Это и есть «сила тяжести прилива», создающая сток воды океана в сторону участков, находящих на оси Луна-Земля с двух сторон земного шара.
Неоднородность поля Луны возле Земли значительно выше неоднородности поля Солнца. Хотя гравитация Солнца намного больше, но его поле на протяжении размеров Земли является практически однородным, так как расстояние до Солнца в 400 раз больше, чем расстояние до Луны. Поэтому приливы возникают главным образом по причине влияния Луны. Приливообразующая сила Солнца в среднем в 2,17 раза меньше.
Геология Луны
Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием, Венерой, Землёй и Марсом. Поэтому, изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли.
Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая.
Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) - это массы вещества повышенной плотности.
Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития.
Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны.
Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. Этот лунный водород также может быть когда-нибудь использован как ракетное топливо.
Поверхность Луны
Поверхность Луны можно разделить на два типа: очень старая гористая местность (лунный материк) и относительно гладкие и более молодые лунные моря. Лунные моря, которые составляют приблизительно 16 % всей поверхности Луны, - это огромные кратеры, возникшие в результате столкновений с небесными телами, которые были позже затоплены жидкой лавой. Б
ольшая часть поверхности покрыта реголитом. Лунные моря, под которыми лунными спутниками обнаружены более плотные, тяжёлые породы, сконцентрированы на обращённой к Земле стороне из-за влияния гравитационного момента при формировании Луны.
Большинство кратеров на обращённой к нам стороне названо по имени знаменитых людей в истории науки, таких как Тихо Браге, Коперник и Птолемей. Детали рельефа на обратной стороне имеют более современные названия типа Аполлон, Гагарин и Королёв.
На обратной стороне Луны расположена огромная впадина (бассейн) диаметром 2250 км и глубиной 12 км - это самый большой бассейн в Солнечной системе, появившийся в результате столкновения. Море Восточное в западной части видимой стороны (его можно видеть с Земли) является отличным примером многокольцевого кратера.
Также выделяют второстепенные детали лунного рельефа - купола, хребты, рилли (от нем. Rille - борозда, жёлоб) - узкие извилистые долиноподобные понижения рельефа.
Пещеры
Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров.
Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре лава застыла. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника.
Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения.
Похожие отверстия имеются и на Марсе.
Происхождение луны
До того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:
Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.
Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: 4,57 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. Удар пришёлся не по центру, а под углом (почти по касательной). В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту.
Из этих обломков собралась прото-Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около 60 000 км. Земля, в результате удара, получила резкий прирост скорости вращения (один оборот за 5 часов) и заметный наклон оси вращения. Хотя у этой теории тоже есть недостатки, в настоящее время она считается основной.
По оценкам, основанным на содержании стабильного радиогенного изотопа вольфрама-182 (возникающего при распаде относительно короткоживущего гафния-182) в образцах лунного грунта, в 2005 году учёные-минералоги из Германии и Великобритании определили возраст лунных пород в 4 млрд 527 млн лет (±10 млн лет). Это самое точное на сегодняшний день значение.
