Нашият спътник в космоса Луната

от Ханс-Ерих Гилман, ноември 1999 г.

Но ние знаем толкова много: Земята и Луната са двойна планета и обикалят около общ център на тежестта. Съотношението на масите на Земята и Луната е 81: 1, а французинът Алексис Клеро е първият, който изчислява това от орбитални данни през 1757 г.

Луната движи водните маси на моретата със сила от 5 милиона к.с. Но Луната също премества земните маси на много места по земята с до 50 см. Не можем да забележим това явление директно, тъй като всичко се движи с ритъма на приливите и отливите. Независимо от това, човек може да измери издигането и намаляването на земните маси от Луната. Учените постигат това с помощта на сложни измервателни уреди, които измерват силата, която Луната упражнява върху тестова маса и използват това, за да изчислят възхода и падението за всяко място на земята.

Нашата луна е отговорна и за специално звездно покритие, а именно затъмнението на централната звезда, нашето слънце. Това се случва само при новолуние. Тогава земята, луната и слънцето са в една линия. В зависимост от височината на лунния ход виждаме частично слънчево затъмнение, т.е. частично покритие на слънцето, или луната покрива слънцето изцяло и виждаме пълно слънчево затъмнение. Но все още има една тъмнина, тази на Луната. Това се случва, когато земята е между слънцето и луната. Тогава сянката на земята, която е осветена от слънцето, се хвърля върху луната. След това Луната се появява в червен цвят, който, както вече споменахме, е причинен от земната атмосфера. Можем да изпитаме този природен спектакъл по нашите географски ширини на 21 януари следващата година. Въпреки че Луната е основно каменна пустиня, тя предлага редица интересни природни зрелища и любителите на природата ще бъдат впечатлени от променящите се светли форми. Следователно си струва да погледнем спътника ни в ясна нощ, било то с просто око, бинокъл или телескоп.

Ще бъдете изумени от богатството на детайлите, които ще видите. Когато наблюдавате с бинокъл, трябва да се опитате да се подпирате, тъй като треперенето на ръцете ви може бързо да попречи на наблюдението ви. Ако е възможно, монтирайте бинокъла на статив и наблюдавайте, докато сте седнали. Наблюдението без ръце при повече от десеткратно увеличение рядко е забавно. Ако имате бинокъл за мащабиране, трябва да започнете с най-малкото увеличение, тъй като секцията с изображения тогава е най-голямата. Качеството на изображението на Луната е най-доброто, когато Луната е в центъра на изображението. Не бързайте с наблюдението, някои подробности могат да се видят само след като погледнете отново. Ако яркостта е твърде силна за вас, когато гледате пълнолуние, можете да си купите подходящи филтри в добри специализирани магазини.

За да наблюдавате луната, трябва да знаете следното: Нарастващата луна винаги залязва след слънцето и може да се види на вечерното небе. Пълнолунието изгрява, когато слънцето залязва и е видимо през цялата нощ. Намаляващата луна винаги изгрява преди слънцето и се вижда на сутрешното небе.

Луната също има възраст, т.е.от новолуние до новолуние. Следователно лунната възраст е важна отправна точка за видимостта на луната в небето, както и за повърхностното образуване на луната.

По-долу е възрастта на луната и нейните фази:

0 дни новолуние, луна невидима

1 - 3 дни много тесен полумесец малко след залез слънце

4 - 6 дни растяща луна, видима на вечерното небе

7 дни восъчен полумесец, видим до полунощ

14 дни пълнолуние, видимо през цялата нощ

15-20 дни намаляваща луна, изгряваща само след залез слънце

21 дни намаляващ полумесец, видим през втората половина на нощта

22-25 дни намаляваща луна, видима в сутрешното небе

26 - 28 дни все по-тесен полумесец преди изгрев слънце

29 дни новолуние, луна невидима

Времето на въртене е същото като сидеричния орбитален период, така че същата половина на Луната винаги се вижда от земята. Поради неравномерната скорост в нейната елиптична орбита и наклона на лунния екватор спрямо равнината на лунната орбита се генерират видими колебания във видимия лунен диск. Тези колебания се наричат либрация. Това е махало движение на Луната, което води до периодично появяване и изчезване на частите на ръба на лунния диск. Въпреки че Луната, както вече споменахме, основно винаги е обърната към една и съща страна на нашата земя, чрез тази либрация можем да видим поне около 59% от цялата повърхност на Луната от земята.

Дължината на либрацията, която се дължи на неравномерността на движението на луната в нейната орбита, за разлика от нейната равномерна скорост на въртене. Може да направи 7 o 53 ´ на изток или запад. Либрацията в географска ширина, която се връща към наклона на оста на въртене на луната с 6 o 47 ´ спрямо вертикалата на равнината на лунната орбита. В резултат на това северният полюс и южният полюс на Луната са леко наклонени към наблюдателя на земята.

И накрая, екваториалната или дневна либрация се дължи на факта, че наблюдаваме Луната от различни ъгли в течение на един ден. Това обаче е само около 1 o. Споменатите три форми на либрация са известни още като геометрична либрация. Идва четвърти

добавената физическа либрация. Това се дължи на лека неравномерност в скоростта на въртене на Луната, което от своя страна се дължи на привличането на земята към екваториалната изпъкналост на Луната.

Средната скорост на луната в нейната елипсовидна орбита е 1,023 км в секунда.

Наклонът на равнината на лунната орбита към еклиптиката е 5,15 градуса, ексцентриситетът на лунната орбита около земята 0,0549. Нодовата линия, т.е. пресичането на лунната орбита и еклиптиката, има орбитален период от 18,6 години. Апсидалната линия, свързващата линия между най-близките и най-отдалечените точки, ще обикаля земята след 8,85 години. Половината от линията на апсидата се нарича също полу-голямата ос на път a. Счита се за един от орбиталните елементи на небесно тяло.

Линията на апсидата обикновено описва въртене, което до голяма степен се дължи на нарушаването на съседните небесни тела. Ето защо се нарича още завоят на апсидата

Орбиталният наклон е резултат от шестте детерминанти за елиптичната орбита на небесно тяло.

Наклонът на орбитата спрямо която и да е референтна равнина, напр. равнината на еклиптиката, екваториалната равнина на земята или планетата и т.н.
дължината на възходящия възел или дължината на възела. Това е ъгълът, измерен в еклиптиката между пролетното равноденствие и възходящия възел на орбитата.
разстоянието на перихелия, т.е. точката, най-близка до Слънцето в орбитата на планета, от възходящия възел. Този ъгъл се измерва в равнината на пътеката; понякога се посочва и дължината на перихелия или дължината на перихелия. Това е сумата от ъгловото разстояние между възходящия възел и пролетното равноденствие и ъгловото разстояние между перихелия и възходящия възел.
голямата полуос на орбитата.
числената ексцентричност. Това означава разстоянието между центъра на пътя и една от двете фокусни точки, разделено на голямата полуос.
периода на перихелия. Това е произволен момент от време, в който въпросното тяло се движи през перихелия на своята орбита.

Ексцентричността е мярка за отклонението на елипса от окръжност. Линейният ексцентриситет е разстоянието на фокусна точка на елипсата от нейния център.

Числовият ексцентриситет е линейният ексцентриситет, разделен на половината от главната ос на елипсата. Той се намира между 0 и 1. Ексцентриситет от 0 означава кръг, ексцентриситет от 1 означава парабола. Ексцентричността принадлежи към орбиталните елементи, т.е. наклонът на небесните тела.

Луната отразява средно само малко количество падаща слънчева светлина, тъй като повърхността й е направена от много тъмен материал. Отразената светлина от луната или друго тяло се нарича албедо. Името идва от латински и означава нещо като отражателна способност. Той се определя главно за планети и спътници, но може да се определи и за сравнение за различни земни вещества. Стойностите на албедото не са дадени в проценти, а в десетични стойности. Ето някои примери за стойности на албедо в нашата слънчева система:

Тогава луната има албедо 0,07; земята 0,39; Сатурн 0,42; Венера 0,72;

(За сравнение: сняг 0,5-0,9; гранит 0,31; облаци средно 0,70).

Повърхността на Луната е разделена на големи тъмни равнини, така наречените кобили, многобройни кратери или пръстеновидни планини, отделни верижни планини, тесни дълбоки канали и светли ивици, които произтичат от отделни големи кратери. Най-високите лунни планини са високи до 8500 m. Възрастта на лунните скали се оценява на 3,71 милиарда години след полета на Аполон 17. Той няма атмосфера, така че най-рязката промяна на температурата между лунния ден (до +130 градуса по Целзий) и осветената от луната нощ (до -160 градуса по Целзий) е резултатът и няма живот.

Има различни теории за произхода на Луната:

- едновременно образуване на Земята и Луната като двойна планета от слънчевата мъглявина,

- Улавяне на Луната като странно небесно тяло от земята,

- Отделянето на Луната като част от много бързо въртящата се първична земя, или a

- пасищният сблъсък на небесно тяло с първичната земя изхвърля по-малко плътен материал в космоса, от който тогава се е образувала Луната. (най-вероятно)

През 60-те години космическата надпревара между САЩ и бившия Съветски съюз беше в разгара си и Луната също трябваше да бъде завладяна и така двете световни сили изпратиха безпилотни сонди, а по-късно и пилотирани космически кораби на Луната. Следва илюстрация на проучването, което се проведе на четири фази:

в полет или преди да бъде унищожен от удар:

съветската сонда Luna 2 е първата космическа сонда, достигнала Луната на 13 януари 1959 г .;
съветските сонди Lunik 3 (1959) и Luna 5 (1965) предоставиха изображения на гърба на Луната, който не се виждаше от Земята;
американските сонди Ranger 7 (1964), Ranger 8 и 9 (1965) заедно предават 17 100 близки планове отпред на Луната;

след меко кацане:

първо от Луна 9 (СССР), кацна на 3 февруари 1966 г., предава записи в продължение на 3 дни; след това Surveyor 1 (САЩ), кацнал на 06/02/1966, до 13.07.1966 на 11 150 снимки;
Топограф 3 (кацнал на 19 април 1967 г.) копаеше на лунната почва,
Топограф 5 (11 септември 1967 г.) извършва химически анализи на лунния материал;
Surveyor 7 (9 януари 1968 г.) първо меко кацане в планинските райони, 21038 изображения;
Луна 16 (20 септември 1970 г.), с автоматична станция, донесе лунни скали на земята;
Luna 17 (16 ноември 1970 г.), с превозно средство Lunochod 1 moon;
Луна 20 (21 февруари 1972 г.) се завръща на земята с проби от скали;
Luna 21 (16 януари 1973 г.), с лунно превозно средство Lunochod 2;

чрез изкуствени лунни спътници:

първа Луна 10 (СССР), изпратена измервателна информация през 1966 г .;
след това Lunar Orbiter 1 - 5 (САЩ), снима 99% от лунната повърхност;

пилотирани орбити и кацане на луната:

Орбита около Луната в подготовка за кацане с пилоти от Аполон 8 с Франк Борман, Джеймс Ловел и Уилям Андерс от 21 до 27 декември 1968 г .;
Аполон 9 с Джеймс МакДивит, Дейвид Скот и Р.Л. Schweickart от 3 - 13 март 1969 г .;
Аполон 10 с Томас Стафорд, Джон Йънг и Юджийн Чернан от 18-26 май 1969 г .;
1. Кацане на Луната (Аполон 11) от Нийл Армстронг, Едуин Олдрин и Майкъл Колинс на 20 юли 1969 г. в Морето на спокойствието;
2-ро кацане (Аполо 12) от Чарлз Конрад, Алън Бийн и Ричард Гордън на 19 ноември 1969 г. в Морето на бурите; Орбита около Луната след експлозията на кислородните резервоари от Аполон 13 с Джеймс Ловел, Джон Суигърт и Фред Хейз от 11 - 17 април 1970 г .;
3-то кацане (Аполон 14) от Алън Шепърд, Стюарт Руса и Едгар Мичъл на 5 февруари 1971 г. в района Фра Мауро;
4. Кацане (Аполон 15) от Дейвид Скот, Алфред Уорден и Джеймс Ъруин с пилотирано лунно превозно средство Роувър 1 на 30.07.1971 г. в района на Хадли - Апенин;
5-то кацане (Аполон 16) от Джон Йънг, Чарлз Дюк и Томас Матингли на 21-24 април 1972 г. в планината Декарт;
6. Кацане (Аполон 17) от Юджийн Чернан, Роналд Еванс и Харисън Шмит на 11 декември 1972 г., кацане на ръба на Mare Serenitatis.

С този доклад вече можете да научите много за нашия спътник. Ако интересът ви е бил предизвикан и искате да научите повече, препоръчвам ви напр. лунният атлас от А. Рюкл, публикуван от Вернер Даузиен. Там ще се запознаете с цялата луна с всичките й кратери, Мария (множествено число за Mare), планини, таблици, технически термини и много други. Има, разбира се, и други добри книги за изучаване на Луната. Така че си струва да насочите бинокъла или, ако имате телескоп, към него и сами да "вървите" по Луната. Във всяка фаза на луната можете да видите много големи и малки кратери, а на дневната и нощната граница, така наречения терминатор, можете да видите как кратерните краища хвърлят сенките си. Със сигурност ще ви очарова толкова, колкото и мен. Желая ви небе без облаци за наблюдение.

Наблюдение на Луната

Нито един обект не изглежда толкова впечатляващ на пръв поглед през телескоп като нашата Луна. Дори малък телескоп показва безброй кратери и лунните морета дори могат да се наблюдават с просто око.

Разберете всичко за наблюдението на Луната

Снимайте луната

Желанието да се практикува астрофотография е широко разпространено - за съжаление обектите в дълбокото небе с необходимите продължителни времена на експозиция поставят много високи изисквания към монтирането и проследяването на телескопа. С Луната, от друга страна, можете да постигнете красиви резултати с малко пари, ако вече имате телескоп и подходяща камера.