Исследование Луны: Миссии, Открытия и Будущие Планы

[Deputy Admin]

Океан магмы на поверхности молодой Луны застывал дольше, чем считалось ранее

Луна сформировалась чуть позже, чем считалось прежде. Когда протопланета размером с Марс была уничтожена в результате столкновения с молодой Землей, из остатков этого столкновения было сформировано новое тело, которое мы теперь называем Луной. Планетологи из Германского аэрокосмического центра под руководством Максима Мориса (Maxime Maurice) вместе с коллегами из Мюнстерского университета, Германия, использовали новую численную модель для определения возраста этого события – который составил, согласно расчетам команды, 4,425 миллиарда лет. Предыдущие предположения о процессах формирования Луны давали оценку возраста естественного спутника нашей планеты порядка 4,51 миллиарда лет. Таким образом, теперь Луна представляется ученым моложе на целых 85 миллионов лет.

Согласно Морису, эти результаты основаны на новой модели застывания Луны из расплава, в форме которого она существовала вскоре после конденсации остатков гигантского столкновения Земли с планетным телом, произошедшего 4,567 миллиарда лет назад, то есть как раз тогда, когда завершалось формирование нашей планеты. Эта модель, учитывающая множество процессов, идущих при застывании лунного силикатного расплава, показала, что застывание продолжалось намного дольше, чем считалось ранее, и могло быть полностью завершено лишь примерно через 200 миллионов лет, пояснили авторы.

[Administrator]

Посадочный модуль Change 4 и луноход Yutu 2 вступили в 21-дневный период работы

На обратной стороне Луны, с новым рассветом, посадочный модуль Change 4 и луноход Yutu 2 завершили свой режим лунной ночи в 14:54 13 августа и 20:34 12 августа соответственно.

Автономное пробуждение от света прошло штатно и начался переход к 21-дневному рабочему периоду. Условия работы двух инструментов нормальные, энергия сбалансирована, поэтому исследовательское путешествие на обратной стороне Луны продолжается.

Согласно исследованию панорамного изображения и других данных, луноход Юту 2 в течение дневного рабочего периода в этом месяце направится в район базальтового или ударного кратера с высокой отражательной способностью к северо-западу от текущей точки пробуждения.

В это время будут включены панорамная камера, инфракрасный спектрометр и центральный детектор атомов, а радар для исследования Луны будет выполнять свои действия во время движения.

Кроме того, луноход «Юту-2» планирует выбрать возможность проведения панорамных круговых съемок на возвышенности, на стыке двух ударных кратеров (край разрушенной ударной воронки).

[MAXSIMUS]

Стал известен точный возраст Луны: она оказалась младше, чем думали
Возраст Луны пересчитан при помощи математической модели. Новые результаты существенно отличаются от прежних данных, которые были всего лишь гипотезой. Луна оказалась младше на 85 млн лет, чем предполагали ранее.Небесные тела в Солнечной системе 4,5 млрд лет двигались хаотично и сталкивались друг с другом. Большинство ученых придерживается версии, что Луна была создана из-за глобального столкновения Земли и протопланеты Тейи, по размерам близкой к Марсу. Из-за столкновения произошел выброс верхних оболочек Земли на околоземную орбиту, из которых и образовалось новое небесное тело.
Но точную дату этого события установить непросто — ни один из лунных камней, привезенных на Землю астронавтами, напрямую не «сообщает» возраст этого небесного тела.
[img]https://i.postimg.cc/NMrSCj7s/moon4.jpg[/img]
Способ расчета возраста Луны учитывает все процессы затвердевания океана лунной магмы и состав горных пород на Луне. Изображение: NASA

Немецкие ученые-геофизики применили новый подход для определения точного времени образования Луны. С помощью математического моделирования выяснилось, что Луна была создана 4,425 млрд лет назад. До этого предполагалось, что Луне 4,51 млрд лет. Таким образом, она на 85 млн лет младше, чем думали раньше. Авторы исследования рассказали о результатах своих расчетов в Science Advances.

Результаты последнего исследования, когда ученые смогли смоделировать произошедшее, показывают, что столкновение с протопланетой случилось через 140 млн лет после зарождения Солнечной системы. Нехитрые расчеты говорят, что это случилось 4,425 млрд лет назад — тогда же и появилась Луна.
[img]https://i.postimg.cc/HnwKHvhF/moon2.jpg[/img]
Магматический лунный океан и первая каменистая кора на Луне. Изображение: NASA

Большинство моделей формирования Луны предполагают, что на ранней Луне был океан магмы, который первоначально затвердевал по направлению от поверхности к ядру за счет эффективного радиационного охлаждения в космосе горячей жидкой поверхности небесного тела. Из-за этого образовывалась холодная тонкая корка, под которой Луна продолжала оставаться в расплавленном состоянии. Прежние исследования не были способны вычислить, как долго застывал магматический океан, поэтому не получалось высчитать время образования Луны. Авторы нового исследования решили рассчитать это при помощи компьютерной математической модели, впервые учитывающей все процессы, происходящие во время затвердевания магмы. Результаты показали, что магматический лунный океан полностью превратился в мантийную породу почти за 200 млн лет, а это намного больше, чем 35 млн лет, которые предполагали предыдущие исследования.
[img]https://i.postimg.cc/VNJV5khq/moon3.jpg[/img]
Один из старейших лунных камней. Изображение: NASA

Далее ученые подсчитали, как менялся со временем состав силикатных минералов, которые сформировались во время кристаллизации магмы. Так они выстроили связь между тем, как образовывались горные породы, с разными этапами формирования магмы. В итоге удалось проследить эволюцию океана магмы на Луне до его отправной точки — то есть точного времени, когда и родилась Луна.

Что важно, возраст Луны, определенный новым способом, совпал с полученными ранее уран-свинцовым методом данными о времени завершения формирования Земли.

[Administrator]

Миссия «Юйту-2» определяет происхождение верхнего слоя реголита на Луне

image.png

Команда исследователей во главе с Жинхаем Чжаном (Jinhai Zhang) обнаружила факты, указывающие на то, что реголит, на котором в настоящее время стоит китайский лунный ровер «Юйту-2», состоит в основном из материала, который был выброшен туда в результате космического столкновения, сформировавшего кратер, расположенный неподалеку.

В конце 2018 г. Китай вошел в мировую историю освоения космоса, запустив к дальней стороне Луны научную станцию, из которой впоследствии на поверхность выехал вездеход под названием «Юйту-2». Местом посадки был выбран кратер Карман, расположенный внутри Бассейна Южный полюс-Эйткен – который считается крупнейшей и самой древней ударной воронкой на поверхности Луны. Ровер был оснащен радаром для исследования подповерхностных объектов, и этот радар позволил получить новые сведения о материалах, входящих в состав лунного реголита.

Данные, полученные при помощи бортового радара лунохода, показывают, что материал, расположенный вокруг него, соответствует материалу близлежащего кратера Финсен. Это говорит о том, что материал реголита в окрестностях ровера попал туда после того, как был выброшен из кратера, образовавшегося в результате падения астероида на поверхность Луны. Эти находки позволяют отклонить гипотезу о вулканическом происхождении реголита, предлагаемую ранее некоторыми учеными.

Команда Чжана также замечает, что дальняя сторона Луны сильно отличается от ее ближней стороны, всегда обращенной в сторону Земли. На дальней стороне Луны находится значительно больше гор, кратеров и расщелин, причем кратеры дальней стороны спутника нашей планеты имеют существенно большую глубину, по сравнению с кратерами ближней стороны Луны. Предыдущие исследования также показали, что дальняя сторона Луны превосходит по массе ближнюю сторону, обращенную к нам. Исследователи указывают, что эти находки, сделанные при помощи ровера «Юйту-2», уже помогают нам глубже понять геологию дальней стороны Луны и установить ее отличия от геологии ближней стороны.

[Administrator]

В России предложили отправить к Луне биокорабль с животными на борту

Учёные из Центрального научно-исследовательского института машиностроения, входящего в состав государственной корпорации «Роскосмос», предложили осуществить доставку нового биоспутника «Возврат-МКА-Л» в точку Лагранжа L1 системы Земля-Луна, находящуюся примерно в 315 тыс. км от нашей планеты.

Учёные считают, что в сравнении с высокоапогейными орбитами более перспективным может оказаться доставка биоспутника (космический аппарат «Возврат-МКА-Л») в точку Лагранжа L1 системы Земля-Луна. Они также высказали мнение о перспективности проведения программы космических экспериментов во время полёта по гало-орбите в районе этой точки.

Учёные уверены в том, что необходимо изменить форму возвращаемого аппарата по сравнению с запускаемыми ранее спутниками «Бион-М», поскольку это позволит обеспечить оптимальные геометрические параметры. «Прототипом такой схемы может быть схема перспективного пилотируемого корабля «Орёл», — сказано в опубликованном материале.

Также было высказано мнение о перспективности отправки вместе со спутником на гало-орбиту точки Лагранжа L1 биообъектов, в том числе животных. Такой биоспутник может быть доставлен в космическое пространство с помощью ракеты-носителя «Союз-5» с разгонными блоками «Фрегат-СБУ».

Напомним, «Бион» — это серия отечественных космических аппаратов, предназначенных для проведения биологических исследований, в том числе изучения воздействия радиации и невесомости на живые организмы. Примечательно, что первый подобный аппарат под названием «Космос-605» был запущен ещё в 1973 году, а первый спутник серии «Бион-М» был выведен на орбиту в 2013 году.

[MAXSIMUS]

Миссия «Юйту-2» определяет происхождение верхнего слоя реголита на Луне

[img]https://i.postimg.cc/NM8B0BR3/20200910192822.jpg[/img]
Команда исследователей во главе с Жинхаем Чжаном (Jinhai Zhang) обнаружила факты, указывающие на то, что реголит, на котором в настоящее время стоит китайский лунный ровер «Юйту-2», состоит в основном из материала, который был выброшен туда в результате космического столкновения, сформировавшего кратер, расположенный неподалеку.

В конце 2018 г. Китай вошел в мировую историю освоения космоса, запустив к дальней стороне Луны научную станцию, из которой впоследствии на поверхность выехал вездеход под названием «Юйту-2». Местом посадки был выбран кратер Карман, расположенный внутри Бассейна Южный полюс-Эйткен – который считается крупнейшей и самой древней ударной воронкой на поверхности Луны. Ровер был оснащен радаром для исследования подповерхностных объектов, и этот радар позволил получить новые сведения о материалах, входящих в состав лунного реголита.

Данные, полученные при помощи бортового радара лунохода, показывают, что материал, расположенный вокруг него, соответствует материалу близлежащего кратера Финсен. Это говорит о том, что материал реголита в окрестностях ровера попал туда после того, как был выброшен из кратера, образовавшегося в результате падения астероида на поверхность Луны. Эти находки позволяют отклонить гипотезу о вулканическом происхождении реголита, предлагаемую ранее некоторыми учеными.

Команда Чжана также замечает, что дальняя сторона Луны сильно отличается от ее ближней стороны, всегда обращенной в сторону Земли. На дальней стороне Луны находится значительно больше гор, кратеров и расщелин, причем кратеры дальней стороны спутника нашей планеты имеют существенно большую глубину, по сравнению с кратерами ближней стороны Луны. Предыдущие исследования также показали, что дальняя сторона Луны превосходит по массе ближнюю сторону, обращенную к нам. Исследователи указывают, что эти находки, сделанные при помощи ровера «Юйту-2», уже помогают нам глубже понять геологию дальней стороны Луны и установить ее отличия от геологии ближней стороны.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.

[MAXSIMUS]

На Луне найден гематит – и это ставит ученых в тупик

[img]https://i.postimg.cc/wx14XWDT/gematit.png[/img]
Человечестве за время своего существования довольно неплохо изучило Луну. Мы знаем, что на ней практически нет воздуха, есть водяной лед, но нет жидкой воды. Тем больше было удивление ученых, когда они обнаружили на нашем спутнике следы гематита. Это окисл железа, который в нормальных условиях требует для формирования наличия и воздуха, и воды.Гематит был обнаружен индийский орбитальным аппаратом Чандраян-1. Главный вопрос, который теперь интересует физиков – как гематит там оказался?

На текущий момент ученые располагают следующими уликами. Залежи гематита соотносятся с прежде обнаруженными следами воды, которая попала на Луну в результате столкновений с метеоритами. По всей вероятности, частицы водяного льда могут смешиваться с лунным реголитом и плавиться в моменты сильных ударов. Другая улика – большая часть найденного на Луне гематита находится на ближней к Земле стороне спутника. Это указывает на то, что минерал, вероятно, как-то связан с нашей планетой.

Последний домысел весьма похож на правду. Дело в том, что во время полнолуния Луна находится в магнитном хвосте Земли – части магнитосферы планеты, максимально удаленной от Солнца. В эти моменты солнечный ветер может переносить земной кислород из верхних слоев атмосферы на поверхность Луны. Данный феномен был зафиксирован в ходе японской космической миссии Кагуя. Таким образом, кислород с Земли может выступать окислителем при формировании лунного гематита.

Соединив эти факторы – следы воды на поверхности спутника и земной кислород – и умножив их на миллиарды лет можно получить залежи гематита на Луне. Впрочем, загадка лунного минерала пока еще до конца не разгадана. Например, небольшие количества гематита обнаружены и на дальней стороне Луны, куда земной кислород не мог добраться в принципе. Вопрос требует дальнейшего изучения и новых космических миссий.

[img]https://i.postimg.cc/FHT0nv4t/gematit.jpg[/img]

[MAXSIMUS]

Исследователи разрабатывают пылесборник для Луны
Исследование, опубликованное недавно в журнале Acta Astronautica, знаменует собой последнее исследование проблемы в колонизации Луны: пыль. Астронавты, идущие или проезжающие по лунной поверхности, выбрасывают огромное количество этого тонкого материала, также называемого реголитом.

"Это действительно раздражает", - сказал Сюй Ван, научный сотрудник лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) в CU Boulder. Лунная пыль прилипает ко всем поверхностям - скафандрам, солнечным батареям, шлемам и может повредить оборудование".

Таким образом, он и его коллеги разработали возможное решение этой проблемы. Это решение заключается в использовании электронного луча, устройство, которое стреляет концентрированным (и безопасным) потоком отрицательно заряженных частиц низкой энергии. В новом исследовании команда нацелила такой инструмент на целый ряд пыльных поверхностей внутри вакуумной камеры. И они обнаружили, что пыль просто исчезла.

Исследователям еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем настоящие астронавты смогут использовать эту технологию для ежедневной уборки. Первые находки команды предполагают, что электронно-лучевые пылеуловители могут стать неотъемлемой частью лунных баз в недалеком будущем.

Эта новость может стать музыкой для ушей многих астронавтов эпохи Аполлона. Некоторые из этих космических пионеров жаловались на лунную пыль, которая часто сопротивляется попыткам очистки даже после энергичной чистки щеткой.

Проблема лунной пыли, заключается в том, что она совсем не похожа на то вещество, которое скапливается на книжных полках на Земле. Лунная пыль постоянно купается в солнечном излучении, которое придает материалу электрический заряд. Этот заряд, в свою очередь, делает пыль еще более липкой.

Согласно теории, разработанной на основе недавних научных исследований того, как пыль естественным образом поднимается на лунную поверхность, такое устройство могло бы превратить электрические заряды на частицах пыли в оружие против них. Если вы ударите по слою пыли потоком электронов, то пыльная поверхность соберет дополнительные отрицательные заряды. Соберите достаточное количество зарядов в промежутки между частицами, и они могут начать отталкивать друг друга так же, как это делают магниты, когда неправильные концы прижимаются друг к другу.

- Заряды становятся настолько большими, что отталкиваются друг от друга, а затем пыль выбрасывается с поверхности.

Чтобы проверить эту идею, исследователи загрузили вакуумную камеру различными материалами, покрытыми изготовленным НАСА "лунным симулянтом", предназначенным для того, чтобы напоминать лунную пыль.

И действительно, после наведения электронного луча на эти частицы пыль осыпалась, как правило, всего за несколько минут. Трюк сработал и на самых разных поверхностях, включая ткань скафандра и стекло. Эта новая технология направлена на очистку мельчайших частиц пыли, которые трудно удалить с помощью щеток. Этот метод позволял очищать запыленные поверхности в среднем примерно на 75-85%.

-Это сработало довольно хорошо, но не настолько, чтобы мы закончили работу над этим исследованием.

В настоящее время исследователи экспериментируют с новыми способами увеличения очищающей способности их электронного пучка.

Но соавтор исследования Михай Горани, профессор LASP и кафедры физики в CU Boulder, сказал, что технология имеет реальный потенциал. НАСА экспериментировало с другими стратегиями удаления лунной пыли, такими как встраивание сетей электродов в скафандры. Однако электронный луч может быть намного дешевле и проще в развертывании.

[Administrator]

Миссия Артемида III высадится не на южном полюсе Луны

image.png

В течение 18 месяцев администратор НАСА Джим Брайденстайн, вице-президент Майк Пенс и другие официальные лица администрации Трампа неоднократно обещали высадить следующего мужчину и первую женщину на южном полюсе Луны в 2024 году.

Теперь этот план, очевидно, изменился.

На прошлой неделе Брайденстайн намекнул, что астронавты миссии Артемиды III, возможно, все-таки не направятся к южному полюсу. Вместо этого они могли бы повторно посетить одну из шести посадочных площадок миссии Аполлон - области, которые астронавты исследовали в период с 1969 по 1972 год, сказал он.

Помощник администратора НАСА по исследованиям и операциям Кэти Людерс не прояснила ситуацию, когда ее спросили о комментариях Брайденстайна. Она сказала, что НАСА работает над различными сценариями миссии и сообщит нам всем, как только они все это выяснят.

Это время, видимо, настало. Брайденстайн, Людерс и другие официальные лица агентства проведут специальную телеконференцию для СМИ сегодня в 17:00 EDT, чтобы обсудить последние планы агентства по миссии Артемида.

«Около 18 месяцев назад НАСА приняло смелое решение отправить первую женщину и следующего мужчину на поверхность Луны в 2024 году», - говорится в пресс-релизе. Стандартное упоминание о высадке космонавтов на южном полюсе отсутствует.

Томас Зурбухен, помощник администратора по научным миссиям НАСА не объяснил, почему астронавты могут пересмотреть один из величайших хитов НАСА. Я предполагаю, что ключевыми факторами будут сочетание сложности, безопасности и графика.

Полярная посадка технически намного сложнее, чем приземление на одной из площадок Аполлона в экваториальном регионе. Требуется гораздо больше энергии. А полярная посадка еще ни разу не предпринималась.

План НАСА состоит в том, чтобы астронавты приземлились только в первом полете спускаемого аппарата Artemis с экипажем. Повторное посещение участка Аполлона может быть менее рискованным, чем попытка полярной миссии.

Наконец, администрация Трампа настаивает на том, чтобы первая высадка состоялась в 2024 году. Посадка в полярной области может отодвинуть миссиию Artemis III немного дальше по времени.

[Administrator]

Космические силы США заказали разработку ядерного двигателя для лунных рейдеров

Луна обещает стать новой Америкой для человечества. На это намекают попытки приватизировать территорию и будущие месторождения на Луне, предпринимаемые США и их сателлитами. Для поддержки установленного порядка потребуется космический флот. Но с двигателями для патрулирования не просто плохо, а очень плохо. Современные решения от ионных (электрических) до химических не позволяют длительные и быстрые перелёты. И помочь в этом может ядерный двигатель, разработку которого инициировали военные.

Деньги на создание ядерного теплового двигателя (Nuclear Thermal Propulsion, NTP) получила компания Gryphon Technologies из Вашингтона. Она стала победителем конкурса DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США) по программе DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations). Программа DRACO предусматривает разработку проекта прототипа ракеты для окололунных операций между Землёй и её естественным спутником.

Ожидается, что ядерный тепловой двигатель обеспечит в 10 000 раз больше тяги, чем электрический (ионный) ракетный двигатель. Также NTP обещает до пяти раз превзойти по эффективности современные двигатели на химическом топливе. Использовать их будут только после выхода из атмосферы Земли, что гарантирует отсутствие загрязнения нашей планеты отходами ядерного топлива. Принцип работы таких двигателей заключается в том, что ядерные реакции разогревают топливо, например, водород, до экстремальных температур и это создаёт реактивную тягу.

Для работы ядерного теплового двигателя предполагается использовать обогащённый до 5–20 % уран. Это больше, чем в реакторах атомных электростанций, но ниже отметки, после которой уран становится оружейным.

«Успешно продемонстрированная система NTP обеспечит скачок в возможностях космической двигательной установки, обеспечив маневренность и быстрое перемещение на огромные расстояния по сравнению с нынешними подходами к двигательной установке», — сказала доктор Табита Додсон (Tabitha Dodson), главный инженер Gryphon в группе поддержки и национальный эксперт в системах NTP.

Добавим, что длительность полёта на Марс с использованием ядерного теплового двигателя можно будет сократить едва ли не в два раза — до трёх–четырёх месяцев, что в условиях постоянной космической радиации сохранит астронавтам здоровье во время полёта.