Контрольная работа: История освоения Луны

3) Затем я установила, под каким углом к кратеру находится Солнце в кульминации.

Когда Солнце находится на небесном экваторе Луны, то его центр проходит верхнюю кульминацию на высоте ? = 90° - f, т.е. 90° - f = Y°.

Нахожу Y для всех кратеров, результат записываю в колонку «Пункт 3».

Табл. 4. Южный полюс Северный полюс

4) Итак, с каждым кратером мне пришлось провести данные манипуляции. Пример - кратер Кабео.

Пункт 1: Диаметр 98 км, глубина 4 км, селенографические координаты 85° южной широты и 35° западной долготы. Сделаем рисунок.

Рис. 3

Пункт 2: , отсюда угол б.

(результат записываем в колонку «Пункт 2», при вычислениях пользуемся таблицей в приложении №1)

Пункт 3: 90° - 85° = 5°.

Вывод: Солнце короткое время будет освещать центр кратера. А если учесть, что плоскость экватора Луны наклонена к плоскости эклиптики на 1,5°, то Солнце может подняться над гребнем кратера почти на 2°, но это "летом", зато лунной "зимой" (половина земного года) вообще не освещает. Вероятность сохранения льда, если он там есть, достаточно велика.

5) В заключении, я сравниваю результаты и выбираю лучшие кратеры (они выделены)

Табл. 5. Южный полюс Северный полюс

5. Самые подходящие кратеры для баз на Луне

Рис. 4

Кратер Кабео.

Кратер виден с Земли под углом и он практически постоянно находится в глубокой тени. Основная часть кратера освещается Солнцем в течение 25% лунного дня, внутренний склон вала получает освещение в течение 30% лунного дня, западная часть чаши находится в постоянной тени.

Южный полярный регион Луны был исследован зондом «Lunar Prospector», который обнаружил в этом регионе следы водорода. Потенциальными источниками водорода могли послужить остатки комет или метеоритов или же солнечный ветер.

Кратер Кабео достаточно велик, чтобы температура в тени не повышалась выше 100 K. Это позволяет водяному льду, если он там есть, сохраняться в течение миллиардов лет, не подвергаясь сублимации.

Для проверки этой гипотезы 9 октября 2009 года в кратер был сброшен разгонный блок «Центавр», выброшенную взрывом породу проанализировал зонд «LCROSS», который через несколько минут также разбился о дно кратера. Кратер Кабео вероятное место для нахождения льда.

Рис. 5

Кратер Пири.

Кратер почти круглый, с выпуклостью на северо-восточном краю. По периметру кратера расположено кольцо разрушенных зубчатых гор, отбрасывающих длинные тени на его дно. Дно чаши кратера относительно плоское.

Северный край кратера Пири считается вероятным местом для будущей лунной базы из-за постоянного солнечного освещения, которое обеспечит как относительно стабильную температуру, так и бесперебойное снабжение солнечной электростанции. Кроме того, рядом находятся постоянно затенённые области, которые могут содержать замёрзшую воду (южная треть кратера постоянно находится в тени, и определить её рельеф можно только с помощью локации).

Кратер Бэрд.

Крупный ударный кратер находящийся в области северного полюса на видимой стороне Луны. Название присвоено в честь американского авиатора и полярного исследователя Ричарда Ивлина Бэрда (1888--1957), который в 1929 году первым в истории пролетел над Южным полюсом Земли, и утверждено Международным астрономическим союзом в 1964 г. За время своего существования кратер подвергся сильному разрушению, в западной части вала открыт широкий проход, южная часть вала превратилась в невысокий хребет. Высота остатков вала над окружающей местностью 1440 м, объем кратера составляет приблизительно 8400 кмі.

Чаша кратера заполнена лавой, имеет плоское дно и испещрена множеством мелких кратеров. Центральный пик отсутствует.

Рис. 6

Амундсен.

Крупный ударный кратер, расположенный в южной приполярной области на видимой стороне Луны. Поэтому его и назвали именем известного полярного путешественника Руаля Амундсена, который первым достиг Южного полюса Земли. Название утверждено Международным астрономическим союзом в 1964 г. Кратер имеет выступ в южной части, полигональную форму вала, внутренний склон вала террасовидной структуры, особенно выраженной в южной части, где склон значительно шире. Высота вала над окружающей местностью составляет 1490 м, объем кратера приблизительно 10 000 кмі. Дно чаши кратера сравнительно ровное с несколькими небольшими центральными пиками. Большая часть чаши кратера находится в тени в течение лунного дня, возможно наличие на дне кратера льда.

На 43-й конференции лунных и планетологических исследований, состоявшейся в 2012 г., кратер Амундсен отмечен как одна из самых перспективных целей для исследования в южной приполярной области.

Рис. 7. Свердруп

Крупный ударный кратер в районе Южного полюса Луны. Название дано в честь норвежского полярного мореплавателя и исследователя Отто Свердрупа (1855--1930) и утверждено Международным астрономическим союзом в 2000 г. Кратер имеет близкую к циркулярной форму, умеренно разрушен. Вал кратера и его внутренний склон отмечены несколькими небольшими кратерами и изменены соседними структурами.

Высота вала над окружающей местностью составляет 970 м, объём кратера приблизительно 900 кмі.

Вследствие расположения у южного полюса Луны дно чаши кратера никогда не освещается лучами Солнца, поэтому оно, как и чаши других соседних кратеров является по современным представлениям самым холодным местом в Солнечной системе.

Это дает основания предполагать возможность того, что в чаше кратера могла сохраниться вода, поскольку в соответствии с расчетами вода и другие летучие газы покидают поверхность планеты при температуре выше ?220 °С.

Рис. 8. Нобиле

Крупный ударный кратер, расположенный в области южного полюса на видимой стороне Луны. Название присвоено в честь итальянского дирижаблестроителя, исследователя Арктики Умберто Нобиле (1885--1978) и утверждено Международным астрономическим союзом в 1994 г.

Кратер Нобиле имеет полигональную форму и умеренно разрушен. Вал несколько сглажен, северная и южная часть вала перекрыты небольшими кратерами. Внутренний склон вала широкий, относительно гладкий в южной части. Высота вала над окружающей местностью составляет 1310 м, объем кратера приблизительно 4800 кмі. Дно чаши пересеченное, испещрено множеством мелких кратеров. В центре чаши расположен невысокий округлый центральный холм большого диаметра. Большая часть чаши кратера находится в тени в течение лунного дня, наиболее вероятно наличие на дне кратера льда.

Рис. 9. Де Герлах

Небольшой ударный кратер в районе Южного полюса Луны. Название дано в честь бельгийского полярного исследователя Адриена де Жерлаша (1866--1934) и утверждено Международным астрономическим союзом в 2000 г. Кратер имеет циркулярную форму, незначительно разрушен. Вал кратера и его внутренний склон отмечены несколькими небольшими кратерами. Высота вала над окружающей местностью составляет 950 м, объём кратера приблизительно 730 кмі. Вследствие расположения у южного полюса Луны дно чаши кратера никогда не освещается лучами Солнца, поэтому оно, как и чаши других соседних кратеров является по современным представлениям самым холодным местом в Солнечной системе. На приведенном выше снимке, полученном с помощью инструмента DLRE Лунного орбитального зонда, видно, что температура на днем чаши кратера Де Герлах лежит в пределах от 25 до 50 градусов Кельвина (-248С -- ?223°С). Это дает основания предполагать возможность того, что в чаше кратера могла сохраниться вода, поскольку в соответствии с расчетами вода и другие летучие газы покидают поверхность планеты при температуре выше ?220°С.

Рис. 10. Кратер Джоя

Крупный ударный кратер в области северного полюса на видимой стороне Луны. Название присвоено в честь вымышленного итальянского моряка и изобретателя Флавио Джоя (XIV век) и утверждено Международным астрономическим союзом в 1935 г. Кратер имеет близкую к циркулярной чашеобразную форму, умеренно разрушен. Острый высокий вал перекрыт множеством мелких кратеров. Высота вала над окружающей местностью достигает 1260 м в западной части и до 2150 м в месте примыкания к кратеру Бэрд, объем кратера составляет приблизительно 1300 кмі. Дно чаши кратера ровное, испещрено множеством мелких кратеров, особенно заметна пара кратеров в северо-западной части чаши. Место центрального пика занимает невысокий хребет начинающийся в центре чаши и тянущийся к северо-восточному участку внутреннего склона.

Рис. 11. Ленард

Крупный ударный кратер в области северного полюса на обратной стороне Луны. Название присвоено в честь немецкого физика Филиппа фон Ленарда (1862--1947) и утверждено Международным астрономическим союзом 30 октября 2008 г.

Кратер Ленард имеет циркулярную форму и значительно разрушен. Вал сглажен, перекрыт множеством мелких кратеров, северо-восточная часть вала полностью разрушена соединяя чашу кратера Ленард с чашей кратера Эрмит. Высота вала над окружающей местностью достигает 1080 м, объем кратера составляет приблизительно 1600 кмі. Дно чаши пересеченное, без приметных структур, за счет близости к северному полюсу практически всегда находится в тени.

Рис. 12. Кратер Рождественский

Большой древний ударный кратер в области северного полюса на обратной стороне Луны. Название присвоено в честь русского советского физика Дмитрия Сергеевича Рождественского (1876--1940) и утверждено Международным астрономическим союзом в 1970 г. Кратер Рождественский имеет полигональную форму и значительно разрушен за длительное время своего существования. Вал сглажен и перекрыт по всему периметру кратерами различного размера. Дно чаши относительно ровное, испещрено множеством мелких кратеров. На западе от центрального пика расположена пара небольших чашеобразных кратеров, приметный чашеобразный кратер находится также в южной части чаши.

Рис. 13. Пласкетт

Большой ударный кратер в северной приполярной области обратной стороны Луны. Название присвоено в честь канадского астронома Джона Стэнли Пласкетта (1865--1941) и утверждено Международным астрономическим союзом в 1976 г. Кратер имеет полигональную форму и умеренно разрушен. Вал c достаточно четко очерченной кромкой. Внутренний склон вала с сглаженными остатками террасовидной структуры. Высота вала над окружающей местностью достигает 1530 м, объем кратера составляет приблизительно 12100 кмі. Дно чаши сравнительно ровное, испещрено множеством маленьких кратеров, с обилием отдельно стоящих холмов. В центре чаши расположен массивный сдвоенный центральный пик.