Астронавт Эдгар Митчелл сверяется со своей картой на поверхности Луны
NASA занимается сборкой ступени SLS для миссии Artemis II
NASA занимается сборкой ступени SLS для миссии Artemis II
Специалисты сборочного центра Мишу успешно завершили монтаж основных сегментов первой ступени ракеты SLS, которая будет задействована в миссии Artemis II. Об этом говорится в сообщении, опубликованном на сайте NASA.
Первая ступень ракеты SLS имеет 65 метров в высоту и 8,4 метров в диаметре Она оснащена четырьмя модифицированными двигателями RS-25, которые ранее устанавливались на кораблях многоразового использования Space Shuttle. Они используют жидкий водород в качестве горючего и жидкий кислород в качестве окислителя.
В ходе сборочных работ, специалисты центра Миша присоединили двигательную секцию к остальной части ракетной ступени. Она является одним из наиболее сложных сегментов всей SLS. Двигательная секция состоит из километров проводов и сотен датчиков. В ней размещаются силовые агрегаты и все жизненно важные системы, отвечающие за управление ими и подачу топлива.
В ближайшее время специалисты приступят к установке на первую ступень SLS четырех двигателей RS-25. После завершения этой операции она подвергнется ряду тестов.
На данный момент запуск миссии Artemis II запланирован на ноябрь 2024 года. В ее рамках три американских и один канадский астронавт облетят Луну по траектории свободного возврата, после чего вернутся на Землю.
Компания Arkisys попробует собрать спутник на орбите
Компания Arkisys попробует собрать спутник на орбите
Космические силы США выдали 1,6-миллионный контракт команде, возглавляемой калифорнийским стартапом Arkisys. Она должна будет продемонстрировать сборку спутника на околоземной орбите.
Собираемый спутник будет состоять как минимум из трех коробчатых модулей Novawurks Slegos, которые обеспечивают такие возможности, как наведение, обработка информации и хранение данных. По всей видимости, его также оснастят камерой и какими-либо дополнительными инструментами, чтобы продемонстрировать полезность собранного на орбите космического аппарата.
Сама сборка будет осуществляться при помощи роботизированной руки, установленной на космической платформе Arkisys. Команда разработчиков надеется, что им удастся продемонстрировать возможность сборки точных роботизированных соединений, интерфейсов и элементов управления. Кроме того, им придется решить ряд связанных с операций проблем. Например, работа роботизированной руки будет придавать импульс космической платформе. Инженерам предстоит изыскать способы поддержания ее стабильности.
По словам участников проекта, космическая сборка откроет не только новые рынки на околоземной орбите, но также может существенно повлиять и на проекты по исследованию Луны и Марса. Помимо Arkisys, в проекте также участвуют компании iBoss Space и Novawurks (они предоставят аппаратные и программные интерфейсы), Motiv (роботизированная рука) и Qediq (она поможет построить универсальный интерфейсный адаптер для подключения полезной нагрузки космического аппарата).
Марс: история открытий и возможности колонизации
Теории о существовании на Марсе разумной цивилизации
Марс получил свое имя – бога войны – из-за красного цвета. Вторую после Венеры ближайшую к Земле планету наблюдали еще в древнем Египте, и с ней так же связано множество легенд о существовании разумной жизни. Писателей-фантастов Марс привлекал ничуть не меньше, чем Луна, ему посвящены десятки романов: «Война миров» Герберта Уэллса, серия романов о Барсуме Эдгара Берроуза (они легли в основу знаменитого фильма «Джон Кратер»), «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери, «Шпага Рианона» Ли Бреккета – эти и другие книги XIX – XX веков объединяет одна идея: на Марсе есть разумная цивилизация. Это, пожалуй, единственная планета, где наличие жизни, подобной земной, предполагали всерьез, и даже было время, когда миллионы людей верили – там, на Красной планете, обитают наши братья по разуму.
Много шуму наделала история с «марсианскими каналами». Впервые об их открытии объявил итальянский астроном Джованни Скиапарелли во время великого противостояния 1877 года, после него о наблюдениях каналов сообщили ряд других астрономов. Само название «каналы» делало недвусмысленную отсылку к их искусственному происхождению, эта версия тогда широко поддерживалась не только обществом, но и учеными. Американский астроном Персиваль Ловелл разделял точку зрения о рукотворном происхождении марсианских каналов и сделал их зарисовки:
Так выглядели предположения о существовании на Марсе разумной жизни. Фото из открытых источников.
Он полагал, что климат на планете весьма засушливый, и марсиане используют каналы для орошения земли водой из тающих полярных шапок. В 1908 г. Ловелл опубликовал книгу «Марс как обитель жизни», где, опираясь на свои наблюдения, приводил множество доводов в пользу существования на Марсе развитой цивилизации. Книга стала бестселлером, её успех во многом поспособствовал тому, что идея существования на Марсе разумной жизни стала очень популярной.
Такие предположения в ту пору не казались фантастическими: считалось, что Марс имеет плотную атмосферу, технических средств измерить температуру поверхности планеты еще не существовало – потому всерьез считали, что по берегам каналов существует растительность. К тому же Марс по некоторым параметрам очень похож на Землю: практически тот же угол наклона оси, та же продолжительность суток (24 ч 37 мин 22,663 с) – и в сочетании с «обнаруженными каналами» людское воображение легко рисовало планету, очень похожую на Землю: с растениями, животными, людьми, сменой времен года, тропическими ливнями на экваторе (за них принимали периодические изменения окраски экваториальных областей, вызванные на самом деле песчаными бурями) и льдами на полюсах. Ну разве что Марс – более засушливый, т.к. не имеет земных океанов.
Приблизительно так в конце XIX начале XX века многие представляли Марс. Картинка из открытых источников.
Конечно, критика теории каналов и разумной жизни на Марсе существовала и тогда: в частности, в 1903 году Эдвард Маундер поставил эксперимент, участникам которого на расстоянии показывали диск с беспорядочным набором темных пятен – и многие видели «каналы». Ими же могли казаться при малом разрешении действительно существующие на Марсе каньоны и линейные цепочки кратеров. А в 1907 году британский ученый Альфред Уоллес опубликовал книгу «Обитаем ли Марс?», где утверждал, что температура на Марсе куда ниже, чем считалось ранее, существование жидкой воды вряд ли возможно, а атмосфера Марса слишком разряжена, к тому же спектральный анализ не показал наличия в ней водяного пара. Отсюда автор книги сделал вывод, что на Марсе не может быть высокоорганизованной жизни, не говоря уже о развитой цивилизации.
Однако, в те годы еще продолжался спор о существовании жизни на Красной планете – т.к. неопровержимых доказательств, например, снимков поверхности, предъявить никто не мог.
Первые исследования
С началом космической эры к Марсу были отправлены десятки беспилотных аппаратов. Из 45 миссий, запущенных с 1965 года, 26-ти не удалось достигнуть цели: они уходили с орбиты, сбивались с пути, разбивались о поверхность или слишком быстро выходили из строя.
Самое трудное при отправке аппарата на Марс – это его посадка на поверхность. Знать заранее, где сядет аппарат, невозможно. Скорее всего, он приземлится на груду камней, подобную этой:
На такую поверхность приходится садиться космическим аппаратам. Неудивительно, что многие из первых миссий на Марс разбивались и быстро выходили из строя. Кадр с канала "National Geographic".
Как избежать повреждений марсохода? NASA использовала для этого разные способы: например, воздушные подушки, с которыми зонд прыгал по поверхности до своей полной остановки:
Так садились на поверхность Марса некоторые аппараты NASA. Кадр с канала "National Geographic".
А «Викинги» садились аккуратно с помощью ракетных двигателей:
Так выглядела посадка знаменитых "Викингов". Кадр с канала "National Geographic".
Первые снимки марсианской поверхности с близкого расстояния были получены при облете Марса аппаратами серии «Маринер» (США) с 1965 по 1971 год:
Снимки аппаратов "Маринер". Фото из открытых источников, коллаж автора.
На них Марс предстал засушливой планетой без рек и океанов, а наличие множества кратеров говорило об отсутствии тектоники планеты последние 4 млрд лет. Кроме того, первый же зонд – Маринер-4 – в 1965 году обнаружил отсутствие у Марса сильного магнитного поля, которое могло бы защитить планету от действия космических лучей.
20 июля 1976 года поверхности Марса благополучно достиг «Викинг-1», который передал первое панорамное изображения планеты,
Первый цветной панорамный снимок с поверхности Марса, переданный американским аппаратом "Викинг-1" 21 июля 1976 года.
а также провел первые непосредственные исследования атмосферы и грунта.
К сожалению, из всех советских миссий на Марс ни одна не была успешной. «Марс-3» в 1971 году все же сумел достичь поверхности, но, проработав всего 14,5 секунд, отключился – предположительно, из-за начавшейся марсианской бури.
Данные, полученные с помощью зондов, однозначно опровергали все предположения о существовании на Марсе сложных форм жизни. Основными вопросами ученых с 70-х годов XX века стали:
· Есть ли на Марсе вода?
· Есть ли на Марсе жидкая вода?
· Были ли прежде на Марсе реки и моря, и куда они исчезли?
· Как Марс потерял свою атмосферу?
· Были ли на Марсе хотя бы примитивная жизнь и может ли она существовать теперь?
Сейчас мы знаем, что средняя температура на Марсе не уступает морозам в середине антарктической зимы: -60, -70 градусов по Цельсию. Марсоходы фиксируют температуры в течение всего года – например, вот данные Марсианской научной лаборатории с 2012 по 2015 г.г:
Температуры на Марсе. Источник: Centro de Astrobiología, Погодный твиттер Марсианской научной лаборатории.
Диаметр Марса примерно в два раза меньше диаметра Земли, но из-за гораздо меньшей платности гравитация на нем составляет всего треть от земной. Площадь поверхности Марса почти равна площади всей земной суши, если исключить океаны.
Основной цвет Марса – ржавый. На этой планете очень ограниченная палитра цветов, недаром её называют Красной.
Марсианский пейзаж. Фото из открытых источников.
Однако, окажись мы на Марсе во время заката или восхода солнца, мы бы увидели знакомое нам голубое небо:
Закат на Марсе. Подлинная фотография с марсохода Perseverance. Всё наоборот: при заходе солнца небо становится голубым.
Причина та же, что и на Земле: лучу Солнца утром и вечером приходится проходить через более толстый слой атмосферы. Просто марсианская атмосфера днем рассеивает красный свет, который на закате – почти полностью фильтруется, а цвет другого спектра – сине-голубой – наоборот, рассеивается.
Одной из главных достопримечательностей Марса является гора Олимп, расположенная в экваториальной зоне планеты. Она представляет собой огромный потухший вулкан, высота которого от основания составляет 26 км, что почти втрое выше Эвереста:
Гора Олимп - самый высокий вулкан в Солнечной системе. Фото из открытых источников.
Диаметр Олимпа – около 540 км. Столь крупная гора смогла образоваться из-за отсутствия тектонических плит на Марсе и, вероятно, из-за небольшой силы тяжести, так как нагромождения лавы не обрушиваются под собственным весом.
Вода на Марсе
Ранний Марс (около 3 млрд лет назад) был другим миром: миром с более плотной атмосферой, погодными явлениями и водой, причем её было настолько много, что глубина непрерывного океана могла составлять от 100 до 1500 м.
Древний Марс. Кадр с канала "Космическое путешествие".
Сейчас на Марсе обнаружены долины и впадины, явно прорезанные потоками воды. Долина Маринер – огромная система каньонов, самый грандиозный геологический объект, до сих пор обнаруженный в Солнечной системе. Его глубина – 10 км, длина – более 4000 км. Когда-то он был полон воды. Ученые подсчитали: чтобы прорезать такой каньон, нужно было количество воды, равное 200 разлившимся Амазонкам одновременно!
Долина "Маринер". Кадр с канала "National Geographic".
А такой мы бы увидели долину «Маринер», если бы оказались на её краю:
Если бы астронавты оказались на краю долины "Маринер" - кадр с канала "National Geographic".
Был ли древний Марс не только влажным, но и теплым? С одной стороны, множество признаков существования жидкой воды в прошлом Марса говорят о том, что и климат Красной планеты был значительно теплее. И все же – насколько значительно? Некоторые ученые считают Марс в прошлом – почти двойником Земли, другие уверены, то марсианские моря были куда холоднее земных, покрываясь на зиму льдом. Эта гипотеза, впрочем, не исключает возможности, что в водоемах Марса существовала когда-то примитивная жизнь.
Ученые полагают, что Марс потерял бо́льшую часть своей жидкой воды в период от 4,1 до 3,7 млрд лет назад. Именно в этот период планета лишилась и большей части атмосферы. Куда же исчезли океаны?
Раньше считалось, что вода улетучилась в космическое пространство. Гигантские столбы пыли во время бурь на Марсе могут достигать высоты 80 км и действуют как космические лифты, поднимая и выбрасывая в космос все, что находится на поверхности. Они намного плотнее, чем пылевые облака и имеют основание до 90 км в диаметре, расширяясь кверху до 600 км. Так влага с поверхности поднималась в верхние слои атмосферы, где под воздействием космических лучей молекулы воды распадались и уносились в космос. Этот процесс продолжается до сих пор.
Пылевые столбы на Марсе. Картинка из открытых источников.
Однако низкая скорость, с которой водород улетучивается в космос, свидетельствует о том, что история исчезновения марсианских океанов куда сложнее. Если принять за данность, что водород улетучивается с такой же скоростью, как и в прошлом, то Марс потерял бы совсем немного воды. Иными словами, более 90% воды делись куда-то еще.
Ныне уже подтверждены предположения, что на Марсе есть вода – правда, в основном в твердом виде. Искусственный спутник Марса Одиссей обнаружил под поверхностью планеты залежи водяного льда. Позже это было подтверждено и другими аппаратами с помощью камеры, создающей изображение на анализе теплового излучения.
Залежи водяного льда на Марсе, найденные беспилотными аппаратами. Кадры с канала "Космическое путешествие", коллаж автора.
Окончательно вопрос о наличии воды на Марсе был решен в 2008-м году, когда АМС «Феникс», севшая в полярной области планеты, получила воду из марсианского грунта:
"Феникс" зачерпнул марсианский грунт с водой. Фото из открытых источников.
Аппарат сделал химический анализ своей находки, а ученые NASA три месяца перепроверяли данные. Сомнений не осталось: на Марсе есть вода.
Также в свежих воронках от метеоритов был обнаружен лед, и не только около полюсов, но и ближе к экватору.
Полярные шапки на Марсе состоят по большей части из замерзшей углекислоты, известной на Земле под названием «сухой лед». Но под этими шапками ученые давно подозревают наличие обычного, водяного льда. Известно, что на Марсе есть и постоянные «шапки», которые остаются ледяными даже в самые жаркие для полюсов Марса периоды – то есть тогда, когда СО2 должен превратиться в газ.
Сегодня ученые считают, что на Марсе вполне может быть вода и в жидком виде – например, подо льдом. Поверхность Марса, как уже упоминалось, тоже временами прогревается до достаточно высокой температуры, однако из-за тонкой и разряженной атмосферы окошко для воды в жидком виде на Марсе совсем крошечное: всего в несколько градусов, и если его превысить, то вода почти сразу из твердого состояния превратится в пар. Поэтому жидкая вода на поверхности планеты если и присутствует, то её очень мало.
Спектральный анализ грунта, выполненный зондом «МРС», показал на Марсе наличие солей: благодаря этому «окно» существования жидкой воды немного увеличивается. Есть основания считать, что иногда на Марсе может течь жидкая соленая вода – например, согласно вот этим следам стекания на марсианском песке:
Еще одна недавняя находка: следы стекания воды на марсианском песке. Фото из открытых источников.
Исследования продвигаются, и, вполне возможно, что в ближайшие десятилетия у нас будет точный ответ на вопрос – сколько воды на Марсе?
Как Марс потерял свою атмосферу?
Ученые считают, что около 4 млрд лет назад у Марса было гораздо более мощное магнитное поле и плотная атмосфера, позволяющая сохранять планете тепло. Климат древней Красной планеты был более теплым и влажным, благоприятным для жизни. Возможно, в ту пору на Марсе существовала растительность и даже – какой-то животный мир. По одной из версий, жизнь в нашей Солнечной системе могла начаться не на Земле, а на Марсе.
Что же произошло с атмосферой планеты?
Очевидно, она была разрушена солнечным ветром и постепенно унесена в космическое пространство после того, как Марс утратил глобальное магнитное поле:
Наглядная демонстрация, как магнитное поле защищает атмосферу Земли и как атмосфера Марса стала беззащитной. Картинки из открытых источников.
Потерю Марсом магнитного поля ученые сравнивают с более низкой массой и плотностью Красной планеты по сравнению с Землей, что привело к быстрому охлаждению марсианского железного ядра – оно затвердело, остановив эффект «динамо». Или просто стало недостаточно горячим и замедлило вращение – астрономы все же полагают, что давление внутри Марса слишком низкое, недостаточное для затвердевания его ядра – следовательно, оно до сих пор находится в жидком состоянии.
Утратив бо́льшую часть атмосферы, Марс стал остывать и постепенно превратился в холодную песчаную пустыню.
Новейшие исследования, следы жизни и возможности колонизации Марса
В августе 2012 года на Красную планету прибыл марсоход третьего поколения «Curiosity». Сразу после посадки в кратере Гейла (где 3 млрд лет назад, уверены ученые – было озеро) он нашел гладкие округлые гальки, которые, вероятно, катились вниз по течению. В пробах грунта, взятых там, обнаружены азот, сера, фосфор и углерод – элементы, необходимые для живых организмов.
Образец также содержит глинистые минералы и не слишком много соли, что показывает: когда-то туда текла свежая, возможно, даже питьевая вода. Лазерный спектрометр Curiosity обнаружил также сезонные изменения метана на Марсе. Это захватывающее открытие: ведь метан может быть результатом жизнедеятельности живых организмов или – результатом взаимодействия горных пород с водой.
А в феврале прошлого года Curiosity в этом кратере обнаружил окаменелый коралл:
Фото окаменелого коралла на Марсе, кратер Гейла. Источник: сайт NASA.
Похоже, на Марсе в прошлом была жизнь.
18 февраля 2021 года новейший американский аппарат Perseverance опустился на поверхность Марса. Он оснащен системой динамического анализа окружающей среды (MEDA), и теперь ученые всегда знают точную погоду на Марсе: температуру воздуха и поверхности, давление, скорость ветра, влажность, уровень радиации, а также уровень запыленности. 718 Па (против 101325 на земле) -22, -25, -83 на глубине кратеров.
Perseverance впервые преобразовал часть марсианского углекислого газа в кислород: из СО2 получился О2 и окись углерода – СО.
Было получено 5 граммов кислорода – его хватило бы для 10-минутного дыхания одного астронавта. Что ж, может быть, эта технология избавит будущие пилотируемые миссии на Марс от необходимости брать с собой множество баллонов с кислородом. Но позволит ли эта технология нашим потомкам гулять под марсианским небом?
Кадр из фантастического фильма "Вспомнить всё". США, 1990 год, режиссер: Пол Верховен.
Здесь дело даже не в мощности аппарата, производящего воздух. Вопрос в другом: когда на Земле атмосфера из углекисло-метановой превратилась в кислородную, это привело к самому масштабному похолоданию за всю историю нашей планеты: ледники доходили даже до экватора. Только после увеличения светимости Солнца, спустя 300 млн лет, на Земле потеплело и льды отступили. Поэтому, даже если удастся технически создать на Марсе кислородную атмосферу – не приведет ли это к понижению и без того низких температур?
Правда, углекислая атмосфера Земли была значительно плотнее марсианской – поэтому парниковый эффект был очень заметным. Поэтому возможно, что генерация пригодного для дыхания воздуха на Красной планете не слишком изменит её климат. Однозначного ответа пока нет.
Perseverance сделал еще одно важнейшее открытие: на дне кратера Джезеро, где миллиарды лет назад было озеро, он нашел органические молекулы – строительный материал живых клеток:
Работа Perseverance в кратере Джезеро. Кадр с канала "National Geographic".
Эта находка не доказывает существование даже примитивной жизни, т.к. такие молекулы могут получаться и от неорганических реакций, но позволяет предполагать, что когда-то на Красной планете до сих пор существуют живые организмы.
Найденный аппаратом Curiosity окаменелый коралл позволяет предположить, что жизнь во Вселенной – не чудо, а распространенное явление.
Сейчас всерьез предполагается колонизация Марса в будущем. Уже снято немало фантастических фильмов, затрагивающих эту тему, и в XX веке (например, «Вспомнить всё», «Вавилон-5», «Покорение космоса») и в XXI («Марсианин», «Марсианские земли», «Призраки Марса») и многие другие. Насколько реально то, что на Марсе в будущем будут жить люди?
Возможный «прогрев» планеты и создание кислородной атмосферы – это сегодня скорее фантастика. Как минимум – далекое будущее. Если колонизация Марса и начнется, то – со строительства специальных станций под куполами, куда будет подаваться воздух и где будет тепло:
Как, вероятно, будет выглядеть первая колония на Марсе. Картинка из открытых источников.
Потребуется создание костюмов нового поколения – для выхода наружу, т.к. скафандры, даже самые современные – слишком габаритны и тяжелы.
Купола должны будут защищать людей и от солнечной радиации, и от возможного падения метеоритов – т.к. на Марсе ежегодно появляется до 200 новых воронок.
Еще одна проблема пребывания человека на Марсе – пылевые бури.
На Земле буря всегда охватывает какой-либо один регион, но на Красной планете дело обстоит иначе: примерно раз в десятилетие, а иногда и чаще, всю поверхность Марса окутывает глобальный шторм, который длится в течение нескольких недель. Такой шторм наблюдался в 2018-м году, когда Марс покрылся желтоватой дымкой:
Пылевая буря на Марсе. Кадр с канала "Космическое путешествие".
Эти ураганы, правда, не так опасны, как это изображено в фильме «Марсианин»: из-за очень малой плотности воздуха даже сильный ветер на Масре едва может перевернуть лист бумаги. Хотя и пылевые воронки гораздо плотнее, чем окружающая атмосфера, однако не настолько, чтобы опрокинуть тяжелый корабль. Но если бы режиссер «Марсианина» правдиво показал бурю – не было бы такого интересного фильма. Все же ураганы Красной планеты, хоть и не способны принести разрушения, могут причинить массу неудобств будущим колонизаторам.
Есть и морально-этическая сторона вопроса. Но, на мой взгляд, она связана не с возможным существованием каких-нибудь организмов на планете (которые, если есть - скорее всего, самые примитивные), а с тем, что жизнь людей на Марсе людей будет полностью зависеть от подачи воздуха, воды, обогрева, защиты от радиации. Не комфорт, а именно – жизнь. Увы, это может создать почву для абсолютной власти – и тогда картина колонизации из фильма «Вспомнить всё» может стать страшной реальностью. Остается надеяться, что ко времени колонизации Марса духовно-нравственный уровень человечества повысится.
А мы отправимся дальше - в следующий раз заглянем на марсианские «луны» и исследуем кольцо астероидов.
Ставьте лайк, если понравилась статья, пишите комментарии, подписывайтесь на канал, будет много интересного!
Луна: её роль в жизни Земли и её загадки
Луна очаровывала и притягивала людей с самой глубокой древности. На протяжении многих тысяч лет она была источником вдохновения – и по количеству мифов, легенд, фантастических романов, посвященных ей, обошла все другие планеты, даже Солнце.
Писатели-фантасты не раз путешествовали на Луну: Герберт Уэллс, Жюль Верн, Френсис Годвин (еще в XVII веке!), Артур Кларк, даже детский писатель Николай Носов и знаменитый барон Мюнхгаузен – не обошли вниманием спутник Земли, находя на нем в своих книгах массу интересных вещей, в том числе – разумных жителей.
Луне поклонялись, как божеству – и доброму, и злому. Ей приписывали великое множество магических свойств, а полнолуние связывали с властью темных сил. Ей посвящали сонаты и стихи.
В искусстве и мифологии Луна всегда играла значительную роль. Картинка из открытых источников
К Луне идут, споря, Понтий Пилат и Иешуа у Булгакова, богиня Астарта становится виновницей убийства у Агаты Кристи, с влиянием Луны связывают романтические истории и трагедии авторы самых разных жанров. Обратимся же к научному жанру и поговорим о Луне, как о планете.
Образование Луны и её роль в земной эволюции
Как и когда образовался наш спутник?
Основная версия происхождения Луны – от взрыва в результате столкновения с Землей другой планеты. Ученые предполагают, что молодая Солнечная система насчитывала вдвое больше планет, которые, вращаясь вокруг Солнца по самым разным, пересекавшихся друг с другом, орбитам, могли сталкиваться:
Солнечная система в начале своего формирования. Кадр с канала "National Geographic".
Косвенным, но весомым доказательством такого происхождения нашего спутника являются лунные камни, привезенные астронавтами «Аполлона-11»: они оказались очень похожи на земные, но железо, титан и кремний, содержащиеся в них – не окисляются в земной атмосфере. Почему?
Ученые пробовали воссоздать различные условия, которым могли подвергнуться лунные породы в процессе формирования, для земных аналогичных образцов: подвергали их резким температурным перепадам в вакууме, бомбардировали протонами – образцы всё равно окислялись. Наконец, попробовали обстрелять их ядрами аргона – и получилось: и железо, и титан, и кремний не только восстановились, но и впоследствии не окислились в атмосфере.
Выходит, лунные металлы за миллионы лет закалились солнечным ветром. Металлические же плёнки, вероятнее всего, образовывались при конденсации метеоритного вещества, возгорающегося при ударе.
Считается, что планета размером с Марс, получившая название Тейя – в честь матери богини Луны – столкнулась с Землей около 4,5 млрд лет назад. Удар пришелся по касательной, после чего ядра планет слились, а фрагменты их силикатных мантий были выброшены в космос, где из них сформировалась Луна. При этом сама Тейя была поглощена Землей.
Катастрофа, породившая Луну. Картинка из открытых источников.
Возможно, Тейей был Меркурий, который в результате удара потерял часть своей оболочки и был выброшен на близкую к Солнцу орбиту, где «живет» до сих пор.
Существует еще одна версия, согласно которой Тейя была значительно больше Земли и после столкновения она без значительных потерь своего вещества продолжила движение, а Луна образовалась из частей самой Земли. Правда, эта версия, смоделированная учеными в Берне, не дает ответа на вопрос: куда делась Тейя, если она не соединилась с нашей планетой?
В любом случае, многие ученые сходятся на том, что Луна появилась в результате столкновения Земли с другим объектом. Обломки, выброшенные в космос, не смогли улететь далеко от Земли, и, сливаясь друг с другом, становились крупнее. Когда обломки соединяются, их совместная гравитация становится достаточно сильной, чтобы притягивать еще больше обломков. Так образовываются планеты, так сформировалась и Луна:
Формирование Луны из обломков Земли и Тейи. Кадр с канала "National Geographic".
Сама Земля от удара стала вращаться быстрее, и сутки продолжались всего 6 часов – в результате столь быстрого вращения на Земле бушевали страшные ураганы.
Молодая Луна была намного ближе к нашей планете, чем сейчас – всего в 27-30 тысячах километрах от нас. К тому же спутник получился очень крупным: его диаметр составил больше четверти земного. Если бы мы тогда могли оказаться на нашей планете, то увидели бы на небе невероятное зрелище: огромную - куда больше, чем сейчас, и ярко-красную Луну:
Так выглядела Земля и Луна на её небосводе примерно 4,4 млрд лет назад. Картинка из открытых источников.
Эти два фактора – близость и внушительный размер – обеспечили сильную гравитацию, которая заставила земной океан «вспучиваться» на высоту около 3 километров:
Первые приливные волны на Земле были в 1000 раз выше нынешних. Кадр с канала "National Geographic".
Но сама Луна перемещается куда медленнее Земли, совершая тот, более короткий путь по своей орбите, за 20 дней. Океанская волна, поднятая Луной, так велика, что сама обладает внушительной силой притяжения – и, двигаясь по поверхности быстро вращающейся Земли как прилив, тащит наш спутник за собой, ускоряя его движение:
Приливная волна силой своей гравитации тащит за собой Луну, придавая ей ускорение. Она же замедляет вращение Земли. Кадр с канала "National Geographic".
Мы знаем, что любой предмет, который движется по кругу, будет при ускорении стремиться прочь, т.к. на него начинает действовать центробежная сила. Так Луна стала удаляться от Земли и удаляется до сих пор со скоростью примерно 4 см в год. Скорость измерена с помощью лазерных отражателей, оставленных на Луне астронавтами «Аполлонов» - современные приборы способны до пикосекунды засечь время, которое свет проходит от Земли до Луны и обратно – и получить расстояние с точностью до сантиметра.
Лазерные отражатели, которые помогли точно измерить скорость удаления Луны от Земли. Фото из открытых источников.
Гигантские приливные волны, созданные молодой Луной, не только заставили её удаляться: они же постепенно замедлили вращение Земли, увеличив протяженность земных суток и тем уняв бури, сделав климат планеты благоприятным для жизни.
Более того: ученые уверены, что и самим возникновением жизни на нашей планете мы обязаны не только Солнцу, но и Луне – в равной степени. Вода первых земных морей, поднимаемая лунным притяжением на невообразимую высоту, покрывала сотни километров суши, и во время отлива уносила с собой множество обломков земных пород:
Гигантские волны смывают обломки пород в океан, взбивая "коктейль" из воды и минералов - строительного материала аминокислот и белков. Кадр с канала "National Geographic".
Так образовался «первичный бульон» - океан, наполненный всеми необходимыми микроэлементами и питательными веществами для образования первых аминокислот, а затем и белков – главных строительных материалов живых клеток (подробнее о теориях возникновения жизни на Земле можно почитать здесь). Согласно основной версии ученых, под действием ультрафиолета эти минералы смешались и соединились в правильном порядке, образовав первые бактерии.
Материалистическая теория образования жизни на Земле. Картинка из открытых источников.
И даже это еще не всё: результате столкновения с Тейей земная ось наклонилась на 23,5 градуса по отношению к своей орбите. Именно этот наклон обеспечивает нам смену времен года. Если бы Земля двигалась вокруг Солнца прямо, как Юпитер или Меркурий – то на всей планете круглый год царил бы один и тот же сезон. Погода была бы такая, какая бывает в 20-х числах марта и сентября, что для умеренных и высоких широт обернулось бы катастрофой: лишенные летнего тепла, они оказались бы малопригодными для жизни и растений, и животных.
Так могли выглядеть все края, находящиеся по широте выше тропиков, если бы наклона земной оси не существовало. Вырастить урожай было бы невозможно, а животные вряд ли обитали бы в местах, где круглый год мало пищи. Картинка из открытых источников.
Луна, как огромный гироскоп, удерживает угол наклона земной оси на протяжении миллиардов лет. Без нашего естественного стабилизатора ось Земли постоянно «качалась» бы, меняя наклон от нуля до 90 градусов. Это повлекло бы за собой полное разрушение погодной системы планеты: климатические пояса менялись бы с большой по меркам эволюции скоростью: то вдруг тропики покрывались бы льдом, то на полюсах наступало бы длинное и жаркое лето. Кроме того, перепады температур породили бы сильные ветры и нескончаемые дожди.
Развитие эволюции в таких условиях невозможно: организмы только приспособятся к определенному климату, как вдруг он начнет меняться самым радикальным образом – это неминуемо закончится вымиранием. Земля, даже имея постоянный наклон оси – пережила пять глобальных вымираний. При хаотичном изменении климатических поясов: жаркий – холодный – снова жаркий – дождливый – и т.д. – нечего было бы и мечтать о развитии сложных форм жизни на нашей планете. Вместо такого разнообразного мира животных и растений, какой мы видим сегодня, вместо разных стран и народов – на Земле по-прежнему обитали бы только бактерии. И то – в лучшем случае.
Примерно так могла до сих пор выглядеть Земля, если бы не было Луны или если бы сила её притяжения была слишком слабой. Картинки из открытых источников, коллаж автора.
Луна и её загадки
Люди с древности наблюдали за Луной, но её поверхность долгие века оставалась тайной. Первую карту Луны нарисовал Галилео Галилей в 1609 году, основываясь на собственных наблюдениях в первый в мире телескоп, изготовленный ученым собственноручно:
Карта Луны, нарисованная Галилео Галилеем в 1609 году. Фото из открытых источников.
Хоть телескоп Галилея давал всего лишь трехкратное увеличение, он позволил увидеть лунные горы и кратеры. Тогда это было открытием.
Понятие лунных морей ввел итальянский астроном Джованни Риччоли. В 1651 году он, совместно с итальянским физиком Франческо Гримальди, составил первую подробную карту Луны, которая походила уже именно на карту, а не на рисунок:
Карта Луны Джованни Риччоли. Фото из открытых источников.
В те времена ученые еще не догадывались, что на Луне нет воды, однако названия - «море», «океан», «залив» - остались по сей день.
На самом деле это – обширные низменности, заполненные застывшей лавой, имеющей более темную окраску – отсюда и иллюзия морей:
Карта "морей" и гор видимой стороны Луны. Картинка из открытых источников.
Бо́льшая часть этих лунных впадин образовалась между 3 и 3,8 млрд лет назад – в период максимальной вулканической активности нашего спутника. Сейчас существуют разные оценки о прекращении этой активности: 2 млрд. лет назад, 1 млрд лет назад, 50 миллионов и даже 18 миллионов лет назад. Окончательный ответ на этот вопрос должны дать будущие экспедиции человека на Луну, которые сейчас планируется возобновить.
Что касается лунных кратеров, то почти все они появились около 4 млрд лет назад, когда парад газовых гигантов Юпитера и Сатурна менял форму их орбит. Это создало эффект гравитационной рогатки, посылающей астероиды к внутренней части Солнечной системы – и незащищенная атмосферой, близкая к массивной Земле Луна подверглась значительной бомбардировке астероидами:
Древняя Луна, бомбардируемая астероидами. Кадр с канала "National Geographic".
Интересно, что вплоть до XX века считалось, что лунные кратеры образованы вулканами, т.к. метеориты падают на поверхность планеты почти всегда под углом, а не прямо – и, стало быть, кратеры должны иметь форму эллипса, а не круга.
Только в 1924 году новозеландский учёный Чарльз Джиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе бо́льшая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, а форма кратера не зависит от угла падения.
В 60-х годах была поставлена точка в вопросе о происхождении кратеров на поверхности нашего спутника: совершенные беспилотными аппаратами исследования показали, что венерианские кратеры, образованные вулканами, сильно отличаются от лунных, а кратеры на Меркурии, образованные ударами небесных тел – наоборот, очень похожи на лунные:
Сравнение кратеров Луны и Меркурия. Фото из открытых источников.
Свою мечту о полете к Луне человеку удалось осуществить в середине XX столетия: сначала, в 1959–м году с помощью советской АМС была сфотографирована неизвестная прежде обратная сторона Луны,
Обратная сторона Луны. Картинка из открытых источников.
Карта обратной стороны Луны. Картинка из открытых источников.
в августе 1966 года американский аппарат сфотографировал земной полумесяц с окололунной орбиты,
Первая в истории фотография Земли с другой планеты, сделанная аппаратом "Лунар орбитер-1".
а в 1968 году экипаж «Аполлона-8», совершая облет Луны, сделал вот этот знаменитый цветной снимок нашей планеты:
Первый цветной снимок Земли с окололунной орбиты, сделанный экипажем "Аполлона-8".
Фотографии Земли опровергли популярную некогда точку зрения, будто Земля с Луны должна выглядеть, как яркий диск или полумесяц, на котором совершенно не видно никаких очертаний суши и океанов. Так, автор знаменитых «Занимательной физики», «Занимательной астрономии» и других книг, Яков Перельман (погиб в Ленинграде в 1942-м году), писал:
Мог ли бы лунный наблюдатель различать на земном диске очертания материков и океанов? Распространено ошибочное мнение, будто Земля в небе Луны представляет нечто похожее на школьный глобус. Так её и изображают художники, когда им приходится рисовать земной шар в мировом пространстве: с контурами материков, со снежной шапкой в полярных областях и т. п. подробностями. Всё это надо отнести к области фантазии. На земном шаре при наблюдении извне нельзя различать таких деталей. Не говоря уже об облаках, обычно застилающих половину земной поверхности, сама наша атмосфера сильно рассеивает солнечные лучи; поэтому Земля должна казаться столь же яркой и столь же непроницаемой для взора, как Венера.
Правда, на школьный глобус Земля с Луны и даже с околоземной орбиты – непохожа, это верно, но все же она не выглядит непроницаемой для взора: небольшие фрагменты суши и океанов вполне различимы даже невооруженным глазом.
Наконец, в июле 1969-го года на поверхность Луны ступил человек: трое американских астронавтов совершили первый в истории полет на другую планету, благополучно вернувшись обратно.
Нил Армстронг на Луне. Фото экипажа "Аполлона-11". Источник: NASA.
Этот полет за прошедшие полвека оброс множеством мифов и теорий: на просторах Интернета можно найти уйму информации о «лунном заговоре», о том, что будто бы человек никогда не был на Луне, а все, что мы видели – постановочные съемки, версии о том, что на Луне оказались инопланетяне (причем эта теория благополучно сосуществует вместе с теорией, что люди на Луну не высаживались), и даже – будто бы Луна – это корабль инопланетян, которым на протяжении тысячелетий больше нечем заняться, кроме как следить за нами…
Однако авторы теорий «лунного заговора» почему-то не задают себе двух простых вопросов:
1. Если высадка американцев на Луну – постановка, почему СССР это не разоблачил, даже не попытался? Почему не сообщил, что полет корабля не запеленговали (если бы полета на самом деле не было), почему не отправили на Луну своих космонавтов и не показали, что там нет американского флага, когда Советский Союз располагал всеми средствами для полета на Луну?
2. Какие вообще причины в наш космический век подозревать постановку? И разве человек, имея наконец возможность реально побывать на Луне, мог сознательно отказаться от такого приключения?
Всем «фактам», которые приводят сторонники «постановки» в качестве доказательств, легко найти научное объяснение: например, флаг колыхался не от ветра, а от прикосновений астронавтов, в чем легко убедиться, если посмотреть видео. Прыжки, как в фильме «Джон Картер», астронавты в габаритных скафандрах с системами жизнеобеспечения – конечно, не могли продемонстрировать. Беззвездное небо получилось из-за короткой выдержки фотокамеры – чтобы качественно запечатлеть самих астронавтов. Да и, будь съемки в павильоне - нет ничего проще, чем с помощью качественного фотомонтажа или нужных декораций добавить звездное небо. Американцы не такие «тупые», какими их изображал сатирик Задорнов.
Образцы лунного грунта, привезенные экипажем «Аполлона», были исследованы не только американскими учеными, но и советскими, и китайскими – камни не имеют следов трения о воздух, которые обязательно существовали бы, если б ученым предъявили простые метеориты.
Те самые образцы лунного грунта. Находка для ученых и фейк для скептиков. Фото из открытых источников.
Наверное, людям проще поверить во что-то необычное, чем проверять материалы, кадры, сравнивать, анализировать. А, может, совсем наоборот: человек склонен цепляться за то, что уже известно, за «не может быть», с ходу отвергая новое. На Галилея когда-то многие смотрели, как на идиота: утверждал, что это Земля движется вокруг Солнца, когда всем же было видно – Солнце ходит вокруг Земли! Но если бы все всегда отвергали новое – мы бы, вероятно, до сих пор сидели в пещерах и занимались собирательством.
Есть еще один вопрос, который люди задают с 70-х годов прошлого века:
Почему свернули программу по исследованию Луны? Почему до сих пор, а на дворе уже 2023-й – никто на Луну больше не полетел – после тех «Аполлонов»?
Ответ на него не так сложен: космическая гонка 60-х годов была не научной, а политической. Когда стало очевидно, что СССР не собирается отправлять своих космонавтов ни на Луну, ни на Марс, программа была свернута. Отправлять человека на другую планету - дорогое удовольствие, а зонды уже хорошо справлялись со своими миссиями, передавая ученым массу информации. Астрономов, видимо, стали больше привлекать исследования более дальнего космоса – ведь известно, что Луна не может рассматриваться как планета, пригодная для жизни, а разве что – как база для отправки кораблей куда-то далеко.
Однако наука не стоит на месте: сейчас исследования Луны возобновляются. В прошлом году американский космический аппарат Capstone достиг окололунной орбиты, а в будущем на ней собираются разместить орбитальную станцию. На текущий – 2023-й – год программой NASA запланирован облет Луны с экипажем на борту, а на 2025-й год – высадка астронавтов. Китайская космическая программа также рассматривает полет на Луну в ближайшее десятилетие. Что ж, остается надеяться, что высадка астронавтов разных стран на поверхности нашего спутника положит конец всем спорам о полетах «Аполлона», а также поможет нам узнать много нового как о самой Луне, так и о заре земной жизни.
Малоизвестные снимки миссии "Аполлон-11", сделанные уже при отлете с Луны. Может, мы скоро увидим новые фотографии Земли с поверхности нашего спутника?
А мы продолжим путешествие: следующая остановка - Марс.
Ставьте лайки, оставляйте комментарии, подписывайтесь на канал - будет еще много интересного!
14 отверстий от попаданий микрометеороидов/космического мусора обнаружено на поверхности CrewDragon
Согласно отчету NASA Orbital Debris Quarterly News (Volume 27, Issue 1, March 2023) отверстия обнаружены после возвращения с орбиты. В космосе корабль провел 170 суток - с 27 апреля по 14 октября 2022 года.
Средние размеры входных отверстий в теплозащите корабля - чуть более миллиметра в диаметре и глубиной 0,76 мм, в сопле двигателя - более 2 мм диаметром и глубиной 0,47 мм.
Самое крупное отверстие - скол 3,5 мм с отверстием в центре диаметром 0,814 мм. Глубина отверстия - 0,82 мм.
На работе систем корабля данные повреждения не сказались.
С 2012 по 2020 год после полётов было исследовано 20 кораблей семейства Dragon. Суммарно на их поверхностях было обнаружено свыше 300 отверстий от попаданий микрометеороидов/космического мусора.
Подробности в отчёте: https://www.orbitaldebris.jsc.nasa.gov/quarterly-news/pdfs/o...
Рост расходов на миссию Mars Sample Return может угрожать другим проектам NASA
Рост расходов на миссию Mars Sample Return может угрожать другим проектам NASA
NASA запросило 949,3 млн долларов на реализацию миссии MSR (Mars Sample Return) в 2024 году. Эта сумма заметно превышает прошлогоднюю оценку потребностей организации. Дальнейший рост расходов на миссию может поставить под угрозу реализацию других проектов NASA.
Миссия MSR разрабатывается NASA в сотрудничестве с ESA. Ее целью является доставка на Землю образцов грунта, собранных марсоходом Perseverance. На данный момент, реализация MSR запланирована на конец 2020-х годов.
Ввиду сложности архитектуры миссии, создание и запуск MSR требует весьма внушительных финансовых затрат. Так, только в текущем году на нее будет выделено 653,2 млн долларов. Еще недавно NASA оценивало потребности миссии на 2024 год в 800 млн долларов. Однако судя по всему, специалисты недооценили затраты, необходимые для реализации столь амбициозного проекта. В недавно опубликованном проекте бюджета NASA содержится цифра в 949,3 млн долларов, которые предлагается выделить на миссию в 2024 году.
Пока что NASA не сообщило, чем вызван столь значительный рост затрат. Однако очевидно, что он может поставить под угрозу ряд других космических миссий. Например, VERITAS, которая и так фактически уже поставлена на паузу с перспективой отмены в будущем.
Под угрозой также находится гелиосферная миссия GDC (Geospace Dynamics Constellation). В ее рамках планируется запустить созвездие из шести аппаратов, предназначенных для изучения космической погоды. На данный момент ее запуск на 2029 год, однако текущий вариант бюджета NASA фактически предполагает замораживание миссии.
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.