Дослідження Місяця

Астронавт-геолог Гаррісон Шмітт збирає зразки місячних порід у ході експедиції «Аполлон-17» (12 грудня 1972)

Дослі́дження Мі́сяця проводять за допомогою спостережень із Землі та з орбітальних космічних апаратів, а також безпосередньо на його поверхні (як автоматичними апаратами, так і пілотованими експедиціями).

Історія

Схематичний малюнок Місяця, зроблений Галілео Галілеєм (1610)

До появи космічних апаратів єдиним методом досліджень були спостереження з Землі. Великим кроком уперед став винахід Галілеєм телескопа 1609 року. Галілей вперше поглянув у телескоп на Місяць і побачив там гори і кратери.

Дослідження Місяця космічними апаратами почалось 13 вересня 1959 зіткненням автоматичної станції Луна-2 з поверхнею нашого супутника.

З початком космічної гонки між СРСР і США впродовж холодної війни Місяць був у центрі космічних програм цих держав. З точки зору США, перша висадка людини на Місяць (1969) була кульмінацією місячної гонки. З іншого боку, багато значних наукових досягнень Радянський Союз досяг раніше за США. Наприклад, перші фотографії зворотного боку Місяця були отримані радянським апаратом Луна-3 1959 року.

Загальні характеристики Місяця

Місяць — єдиний природний супутник Землі. Він обертається навколо неї по еліптичній орбіті на середній відстані 384,4 тис. км. Місяць — перше найімовірніше місце позаземних гірничих робіт при очікуваній експансії людства в космосі.

Радіус Місяця — 1738 км (0,27 земного), а маса становить 1/81 від маси Землі. Температура на поверхні — від +120-130 (місячний день) до — 170 °C (місячна ніч). Сила тяжіння на поверхні Місяця вшестеро менша, ніж на Землі. Світить він відбитим сонячним світлом. Поверхня Місяця вкрита численними кратерами, переважно метеоритного походження, розмір яких — від мікроскопічних ямок до велетенських басейнів діаметром у сотні км (найбільший — басейн Південний полюс — Ейткен — розміром 2400 км). Кратерів діаметром понад 1 км на видимій частині Місяця — 300 тис., а на всьому Місяці — понад мільйон.

На Місяці є великі рівнини, вкриті темною застиглою лавою — так звані місячні моря. Вони розташовані переважно в низинах, молодші за іншу поверхню супутника і вкривають приблизно 25 % його поверхні (на оберненій до Землі півкулі — приблизно 40 %). Решта поверхні називається материковою. Це світлі місцевості, переважно більшої висоти, сильно поцятковані кратерами. Зворотний бік Місяця є майже суцільним материком.

Місячні гори — це краї великих кратерів, часто поруйновані повторними метеоритними ударами. Найбільші вершини місячних гір підносяться над навколишньою місцевістю майже на 9 км.

Місячний ґрунт (реголіт) є дрібнозернистим уламково-пиловим матеріалом.

Дослідження 1960-х — 70-х років

Перший знімок Місяця, зроблений у ході програми «Рейнджер» (апарат «Рейнджер-7», 31 липня 1964). Видно східну частину Моря Хмар.

Вперше Місяць відвідав радянський космічний апарат Луна-2 13 вересня 1959. Цього ж року радянська автоматична міжпланетна станція Луна-3 сфотографувала зворотний бік Місяця.

Для підготовки пілотованого польоту на Місяць NASA виконало космічні програми:

• «Рейнджер» — фотографування поверхні до зіткнення,
• «Сервеєр» (1966 — 1968) — м'яка посадка і зйомки місцевості,
• «Лунар орбітер» (1966 — 1967) — детальне зображення поверхні Місяця,
• Програма пілотованого польоту на Місяць «Аполлон». Здійснена впродовж 1969—1972 років:

Аполлон-11 (старт — 16 липня 1969), Аполлон-12 (14 листопада 1969), Аполлон-14 (31 січня 1971), Аполлон-15 (26 липня 1971), Аполлон-16 (16 квітня 1972), Аполлон-17 (7 грудня 1972). В рамках цієї програми вперше в історії людина ступила на Місяць. Цією людиною став американський космонавт Нейл Армстронг, це сталось 21 липня 1969 о 21:18 за середньоєвропейським часом. З ним у місячній кабіні «Eagle» знаходився Едвін Олдрін, у той час, як Майкл Коллінз залишався на навколомісячній орбіті в командному відсіку «Columbus». Армстронг і Олдрін провели на Місяці 21 годину.

У плануванні висадки американських космонавтів на Місяць (1969) були використані результати видатної наукової праці «Про завоювання міжпланетних просторів» (1929) Юрія Кондратюка (1897—1941(42)) — українського вченого-винахідника, одного із піонерів ракетної техніки й теорії космічних польотів.

Радянську програму вивчення Місяця очолював Сергій Павлович Корольов (1907−1966) — видатний радянський вчений українського походження у галузі ракетобудування та космонавтики. СРСР досліджував Місяць, серед іншого, двома радіокерованими самохідними апаратами, «Луноход-1» у листопаді 1970 і «Луноход-2» у січні 1973.

Сьогодні дослідникам доступно 382 кг місячного ґрунту, зібраного під час здійснення проекту «Аполлон» (1969—1972) і приблизно 300 г ґрунту, доставленого радянськими автоматичними станціями Луна-16, Луна-20 і Луна-24. Цей ґрунт складається з приблизно 2200 різних зразків з дев'яти місць Місяця. Близько 45 кг зразків NASA безкоштовно передало кільком науково-дослідним організаціям у США та в інших країнах. Зразки для дослідження може отримати будь-яка наукова установа, що складе обґрунтовану заявку.

Список безпілотних апаратів, що досягли Місяця

Апарат	Досягнення поверхні Місяця	Примітки
Луна-2	14 вересня 1959	Перше зіткнення з поверхнею
Рейнджер-4	26 квітня 1962	Зіткнення зі зворотним боком Місяця, не отримано фотографій поверхні
Рейнджер-6	2 лютого 1964	Зіткнення з поверхнею, не отримано фотографій поверхні внаслідок збою в системі живлення
Рейнджер-7	31 липня 1964	Зіткнення з поверхнею, до зіткнення передано фотозображення поверхні
Рейнджер-8	20 лютого 1965	Зіткнення з поверхнею, до зіткнення передано фотозображення поверхні
Рейнджер-9	24 березня 1965	Зіткнення з поверхнею, до зіткнення передано телевізійне зображення поверхні
Луна-5	12 травня 1965	Невдала спроба м'якої посадки
Луна-7	7 жовтня 1965	Невдала спроба м'якої посадки
Луна-8	6 грудня 1965	Невдала спроба м'якої посадки
Луна-9	9 лютого 1966	Перша м'яка посадка на Місяць
Сервеєр-1	2 червня 1966	М'яка посадка на Місяць
Сервеєр-2	23 вересня 1966	Невдала спроба м'якої посадки
Луна-13	24 грудня 1966	М'яка посадка на Місяць. Телевізійне зображення поверхні
Сервеєр-3	20 квітня 1967	М'яка посадка на Місяць
Сервеєр-4	17 липня 1967	Невдала спроба м'якої посадки
Сервеєр-5	11 вересня 1967	М'яка посадка на Місяць
Сервеєр-6	10 листопада 1967	М'яка посадка на Місяць
Сервеєр-7	10 січня 1968	М'яка посадка на Місяць
Луна-16	20 вересня 1970	М'яка посадка на Місяць. Перше автоматичне взяття зразків ґрунту і доставка їх на Землю
Луна-17	17 листопада 1970	М'яка посадка на Місяць. Доставлено Луноход-1
Луноход-1		Перший автоматичний місяцехід
Луна-20	21 лютого 1970	М'яка посадка на Місяць. Автоматичне взяття зразків ґрунту і доставка їх на Землю
Луна-21	15 січня 1973	М'яка посадка на Місяць. Доставлено Луноход-2
Луноход-2		Автоматичний місяцехід
Луна-23	6 листопада 1973	М'яка посадка на Місяць. Не вдалось здійснити автоматичне взяття зразків ґрунту
Луна-24	18 серпня 1976	М'яка посадка на Місяць. Автоматичне взяття зразків ґрунту і доставка їх на Землю
Чан'е-1	1 березня 2009	Заплановане зіткнення з поверхнею після понад річного перебування на орбіті
Місячний ударний зонд	14 листопада 2008	Заплановане зіткнення з поверхнею. Зонд випущений з Чандраяна-1
розгінний блок Центавр	9 жовтня 2009	Заплановане зіткнення з поверхнею після доставки на орбіту Місяця Місячного орбітального розвідника
LCROSS		Заплановане зіткнення з поверхнею після зіткнення з нею розгінного блока Центавр для дослідження складу вибитого пилу

Дослідження початку XXI століття

По закінченні радянської космічної програми «Луна» і американської «Аполлон» дослідження Місяця за допомогою космічних апаратів на деякий час практично припинились.

На початку XXI століття Китай опублікував свою програму освоєння Місяця, що включає крім доставки місяцеходу (друга половина 2013 року) і відправки ґрунту на Землю (2017), зокрема будівництво населених місячних баз (2030). Вважається, що це змусило інші космічні держави знову розгорнути місячні програми.

Європейське космічне агентство 28 вересня 2003 запустило перший місячний зонд «Смарт-1», а США 2004 оголосили плани створення нових пілотованих космічних кораблів, здатних доставити людей на Місяць, щоб закласти до 2020 перші місячні бази. Про подібні плани оголосила і Російська Федерація. Спостерігається тенденція до скорочення заявлених термінів початку реалізації проектів до 2012—2015. На 2016 р. Росія практично припинила свою місячну програму досліджень.

30 грудня 2015 р. було оголошено про плани Південної Кореї. У 2016 році планується запуск проекту з дослідження Місяця. Посадка апарату на поверхню супутника планується в 2020 році. Перший етап проекту — з 2016 по 2018. Він буде включати проведення попередніх досліджень і відправку на Місяць супутника. Вартість першого етапу проекту оцінюється в 197,8 млрд вон (169 млн $). Південна Корея також планує створення власних наземної і космічної станцій, не виключаючи кооперації з космічними агентствами інших країн, включаючи NASA. Друга частина проекту передбачає запуск Південною Кореєю власної ракети-носія з апаратом, який планується посадити на поверхню Місяця.

Див. також

• Реголіт
• Місячні породи

Посилання

• (англ.) Google Lunar X Prize Foundation — фонд Google на підтримку приватних малобюджетних роботизованих досліджень Місяця.
• (англ.) Clementine — американська науково-дослідницька місія 1994 року з орбітального дистанційного зондування Місяця.

Інтернет-ресурси

• Lunar mission timeline — NASA
• Recent Lunar missions — NASA
• Exploring the Moon — A history of lunar discovery from the first space probes to recent times
• Another Hit to Hoax: Traces of Man on Lunar Surface