Луна и Марс – не за горами

Цель работы:
Что мы знаем о Луне и Марсе.
Проследить историю исследования Луны и Марса межпланетными космическими аппаратами.
Узнать о результатах исследований Луны и Марса.
Новые проекты по исследованию Луны и Марса

Луна
Естественный спутник Земли
Средне расстояние от Земли составляет 384000 км, что почти в 10 раз превышает длину земного экватора.
Диаметр Луны - 3476 км
Масса Луны, составляющей 1/81 массы Земли
Скорость убегания для нее равна 2.4 км/с
На Луне нет атмосферы

Исследования Луны
«Луна -1»
дата полета: 02.01.1958 г.
(40 лет со дня полета)
Результаты исследования:
Прошла на расстоянии 6000 км от Луны.
- уточнено расположение внешнего радиационного пояса вокруг Земли.
-впервые выполнены замеры магнитного поля на больших расстояниях от Земли.
-измерена интенсивность космических, рентгеновских лучей и гамма - излучений в межпланетном пространстве.

Исследования Луны
«Луна -2»
дата полета: сентябрь, 1958 г.
Результаты исследования:
Достигла поверхности Луны.
Доставила на поверхность Луны вымпел страны.
- установлено отсутствие заметного магнитного поля Луны.
- уточнена структура радиационных поясов Земли
- установлено содержание в космических лучах гелия, углерода, азота и кислорода.

Исследования Луны
«Луна -3»
дата полета: 04.10.1959 г.
Результаты исследования:
Произвела съемку обратной поверхности Луны.
Полученные снимки - результат первого успешного эксперимента по фотографированию и передаче из космоса изображений другого небесного тела.
Это позволило составить карту обратной стороны Луны.
- на обратной стороне Луны преобладает материковый щит с повышенной плотностью кратеров, обширных «морских» районов нет.
- составлены первый атлас и карта обратной стороны Луны.
- изготовлен глобус Луны.

Исследования Луны
«Луна -4,5,6,7,8»
дата полета: 1963-1965 г.г.
Результаты исследования:
Эти лунники получили первые опытные данные о работе систем, обеспечивающих мягкую посадку путем отработки систем астроориентации, радиоконтроля траектории полета и приборов автономного управления.

Исследования Луны
«Луна - 9»
дата полета: февраль, 1966 г.
Результаты исследования:
Доставила автоматическую лунную станцию.
-доказательство возможности мягкой посадки на Луну.
-изучение микрорельефа лунного фунта, определение размеров и формы впадин и камней.
-определение толщины пылевого слоя около 5см.
-установлено наибольшая доза радиация на поверхности Луны.

Исследования Луны
«Луна - 17»
дата полета: 17 ноября, 1970 г.
Результаты исследования:
Доставила на Луну в Море Дождей лунный самоходный аппарат "Луноход-1", который за 11 лунных дней (или 10.5 месяцев) прошел расстояние в 10 540 м и передал большое количество панорам, отдельных фотографий поверхности Луны и другую научную информацию. Установленный на нем французский отражатель позволил с помощью лазерного луча измерить расстояние до Луны с точностью до долей метра. «Луноход-1».

Исследования Луны
С 1969-1976 годах на Луну доставлялись луноходы и научное оборудование, а также были взяты пробы грунта.
В рамках этой программы было запущено 42 космических аппарата, из которых 15 выполнили возложенные на них задачи.
Для сравнения траекторий полетов и мест мягких посадок и прилунения аппаратов класса «Луна»

Исследования Луны
Аналогичная серия исследований прошла в США, которые запустили 33 космических аппарата.
Американцы вырвались вперед за счет программы «Apollo», предусматривающей подготовку высадки астронавтов на Луну.
В 1961-1972 годах по ней было выполнено 27 полетов, а в 1969-1972 годах было проведено 7 экспедиций.

Исследования Луны
Полеты космических кораблей «Apollo»

Исследования Луны
Появились пилотируемые космические корабли, способные нести экипаж из двух-трех человек.
Началось осуществление программы «Аполлон», целью которой была высадка человека на поверхность Луны.
Кульминационным моментом этой программы стал полет "Аполлона-11" в июле 1969 г.; именно тогда первые люди-Нейл Армстронг (род. 1930) и Эдвин Олдрин (род. 1930) -ступили на поверхность Луны.
Первые люди на Луне. Экипаж «Аполлона-11» слева направо: Нейл Армстронг,
Джеймс Коллинз, Эдвин Олдрин

На снимке показано место прилунения "Аполлона-11"
След
Эдвина Олдрина на лунной поверхности имел глубину менее 2,5 см.
Первый человек на Луне

На фотографии лунного ландшафта, полученной "Аполлоном-11", видно несколько деталей поверхности, представших взору космонавтов. По лунным стандартам эта область считается ровной.
На фотографии лунного ландшафта, полученной "Аполлоном-11", видно несколько деталей поверхности, представших взору космонавтов. По лунным стандартам эта область считается ровной.

К 1998 году по исследованию Луны
было выполнено запусков:
СССР – 62 (в том числе 33 успешных)
США – 64 (47)
Япония – 1(1)
Всего исследование Луны потребовало 127 запусков.

Итоги исследований Луны:
Грандиозный прорыв науки и получение колоссального объема знаний. С научной точки зрения программа исследования увенчалась полным успехом и создала многообещающий задел на будущее. По мере совершенствования техники АМС, сфера исследования космоса и даже межзвездного пространства будет только увеличиваться.
С другой стороны, ничего, кроме научных результатов, исследования не дали, но потребовали колоссальных затрат.
К примеру, программа «Apollo» потребовала расходов в размере 25 млрд. долларов в ценах 1960-х годов. Каждый час пребывания на Луне астронавтов обошелся американцам в 84 млн. долларов.

Амбициозный план Д. Буша.
В январе 2004 года прозвучала историческая речь президента Буша, призвавшего нацию «вернуть к 2020 году людей на Луну и в дальнейшем отправить их на Марс».
Согласно плану, на Луне предполагается соорудить постоянно действующую базу на четырех человек, которые будут меняться каждые полгода.

Перспективные проекты NASA
Макет базы на 4 человек
электростатический радиационный щит для лунной базы и лунный телескоп с жидким зеркалом (иллюстрации с сайта spaceflightnow.com).
проект гигантского телескопа для Луны, отличающегося рекордной точностью поверхности жидкого вращающегося зеркала, и проект защиты лунной базы от космических лучей с помощью сверхмощного электростатического поля.

Астронавты осваивают «лунный пейзаж»
в штате Аризона

Проект биоскафандра (Bio-Suit),
разрабатываемый группой профессоров и студентов Массачусетского технологического института (MIT).
Линия развития скафандров в представлении учёных MIT (иллюстрация с сайта mvl.mit.edu).
Вместо того, чтобы сшивать и склеивать скафандр из отдельных кусочков различных тканей, его будут напылять прямо на кожу человека в виде быстро затвердевающего спрея.
Правда, шлем, перчатки и ботинки останутся всё же традиционными.

В такой кабине астронавты будут напылять на своё тело "вторую кожу" (иллюстрация с сайта msnbc.msn.com).
Технология такого напыления (в качестве материала используется специальный полимер) уже обкатывается американскими военными.
Основные части биоскафандра (по порядку): "вторая кожа", шлем, ботинки, механическая защита торса, система жизнеобеспечения (иллюстрация с сайта mvl.mit.edu).

Зачем возвращаться на Луну?
Масштабной задачей индустриализации космоса является разработка в перспективе природных ресурсов Луны. Исследования лунного грунта с помощью автоматических и пилотируемых аппаратов показали, что недра Луны богаты железом, алюминием, марганцем, хромом, титаном и другими редкими металлами.
Вакуум, небольшая сила тяжести на Луне позволяют организовать на базе радикально новой технологии производство различных металлов, ситаллов и специальных стекол, порошковых строительных материалов. Продукция лунного комплекса на 90% обеспечит потребности в материалах, необходимых для строительства околоземных спутниковых солнечных электростанций.

МАРС
Наблюдая из окна своего дома за вечерним небосводом, вы увидите за горизонтом красноватую тучку. Это Марс. "Красная звезда". С давних пор эта планета притягивает к себе умы и взоры людей. Прежде всего, потому что она похожа на нашу Землю.

Параметры Земли и Марса

Исследования Марса
11 августа 1877 года Асаф Холл, сотрудник Морской обсерватории США, обнаружил первый спутник Марса.
17 августа 1877 года, он же открыл ещё один спутник.
1882 год - сотрудник Брерской обсерватории в Милане Джованни Скиапарелли – обнаружил четкие линии, протянувшиеся по поверхности Марса на многие сотни, и даже тысячи километров.
Многие считали, что каналы .

Исследования Марса
1964 год – полет первого космического аппарата "Маринер-4"
Результаты полета: передал на Землю первые фотографии Марса с близкого расстояния. Для передачи это фотографии потребовалось 8 ч 35 мин(в оригинальном размере конечно).
Выяснилось, что темные области не являются впадинами. Некоторые из них, включая Большой Сирт, представляют собой возвышенное плато с уклонами во все стороны.

Исследования Марса
Американские аппараты "Маринер-6" и "Маринер-7" прошли вблизи Марса летом 1969 г.
Эти аппараты вновь передали изображения кратеров наряду с гористыми областями. Еще большее удивление вызвали результаты измерений, проделанных аппаратами. Так, круглое светлое пятно, известное как Эллада, к югу от V-образного Большого Сирта, оказалось впадиной, а не приподнятым плато, как ожидалось.

Исследования Марса
В 1962 г. Советский Союз послал космический зонд к Марсу, но, к сожалению, связь с аппаратом прекратилась на довольно ранней стадии полета.
Советский зонд "Марс-3" опустился к югу от Борозды Сирен в декабре 1971 г., но он передавал информацию только в течение 20 с после посадки, и узнать что-нибудь новое тогда не удалось.
Новое качество изучение Марса приобрело в 1973-1974 гг., когда четыре советских AMС «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» практически одновременно достигли окрестностей планеты, завершив важный этап многомесячного космического эксперимента.
«Марс-5»

Исследования Марса
1976 году американские аппараты "Викинг" достигли поверхности Марса. Они передали на Землю почти 300 тысяч телеснимков ландшафта Марса, которые фиксировались в памяти компьютеров.
Посадочный аппарат "Викинг"

Исследования Марса
В 1988 году к Марсу были запущены два советских космических аппарата "Фобос-1" и "Фобос-2".
Экспедиция закончилась полным крахом. "Фобос-1", как сообщили официальные источники информации, сошел с траектории в результате неправильной команды с Земли, а со вторым аппаратом была потеряна связь.
23 августа 1993 года пропал на марсианской орбите американский "Марс-Обсервер".

До 2003 года в исследовании
Марса было выполнено запусков:
СССР – 18 (в том числе 3 выполнили программу)
США – 15 (10)
Япония – 1 (1)
ЕС – 1 (1)
Всего было сделано 35 запусков, в том числе 15 удачных.

Фотографии
с планеты
МАРС

Результаты исследований планеты Марс.
Получены многочисленные снимки поверхности планеты.
Проведено изучение межпланетной плазмы, ионосферы и атмосферы.
Изучены механические свойства, химический состав, намагниченность грунта, осуществлены метеорологические и сейсмические наблюдения.
4. Жизнь на Марсе обнаружена не была. (на основе исследования грунта, изучались процессы метаболизм, фотосинтеза и газообмена. При постановке эксперимента исходили из того, что живые организмы питаются, дышат и выделяют отработанные продукты, т.е. меняют окружающую среду, как и на Земле).
5. Не удалось обнаружить и остатков ранее существовавших органических молекул
6. При помощи спектрометра альфа-частиц, протонов и рентгеновского излучения, предназначенного для исследования химического состава марсианского грунта и лежащих на нём камней. Было выяснено, что камень (Барнакл Билл) состоит из богатого кремнием минерала андезита, который на Земле обычно входит в состав вулканической лавы.
Открытие на Марсе андезита говорит о том, что внутреннее строение Марса может напоминать строение нашей планеты.
7. Получили большой объём информации об атмосфере и климате Марса.

О Марсе
В августе 1996 учеными НАСА было сделано заявление, что они нашли свидетельство существования жизни на Марсе, если и не в данное время, то в некоем отдаленном прошлом, в виде следов окаменелых бактерий в метеорите ALH 84001, который предположительно имеет марсианское происхождение. Лабораторные исследования метеорита ALH 84001 позволили обнаружить в нем структуру около 100нм в длину, которая могла бы быть объяснена как окаменелость органического происхождения.
Это заявление породило беспрецедентный научный и общественный интерес к Марсу и проблемам его изучения. Европейским Космическим Агентством было принято решение о направлении миссии, посвященной поиску жизни, к Красной Планете, о чем было объявлено в 1997 году.
Окаменелость в метеорите ALH 84001