القمر جسم فضائي كروي صخري. إنه يفتقر إلى الغلاف الجوي وأية علامات على الحياة. بالمقارنة مع كوكبنا ، فهو القمر الصناعي الوحيد فيه. يبلغ قطر القمر الصناعي حوالي ربع قطر الأرض. قبل وقت طويل من بدء جميع أنواع البحث ، أدرك الناس أن القمر مليء بالأسرار والأسرار.
في تواصل مع
وهي تُصنف من بين أكبر الأقمار الصناعية الطبيعية للكواكب في المجموعة الشمسية. كثافة التربة منخفضة نسبيًا ، والعينات المأخوذة من السطح لتحليل مفصل أربكت العلماء حتى يومنا هذا. وفقًا لنظرية الأصل ، فقد "وُلِد" منذ حوالي 4.1 مليار سنة.
المتوسط المسافة من القمرتبلغ المسافة إلى الأرض 384.400 كم ، وهذا الرقم يشمل تقريبًا نصف قطر كوكبنا. اعتمادًا على لحظة حركة القمر الصناعي الوحيد للأرض في مدار بيضاوي الشكل ، تتغير درجة قربه من الكوكب والأبعاد المرئية للمراقب. عند نقطة الحضيض ، يتم فصل القمر الصناعي عن الأرض بمقدار 363104 كيلومترات. عندما يصل جرم سماوي إلى ذروته ، الأقصر المسافة بين مراكز الأرض والقمريساوي 406.696 كيلومترًا. يصل مدى فرق المسافة إلى 43592 كم.
عند مراقبة حركة هذا الجسم السماوي عبر السماء ، يمكن للمرء أن يقع تحت تأثير الوهم البصري. عندما تكون عالية وتحيط بها مساحة لا نهائية ، يُنظر إلى أبعادها على أنها أصغر بكثير مما هي عليه في الواقع. على مقربة من أفق الأرض ، قد يبدو أن القمر له قطر كبير.
نظرًا لحقيقة أن القمر الصناعي يقترب من الكوكب ، ثم يبتعد عنه ، فإن سطوع سطح القمر يختلف أيضًا. تثبت الدراسات أن القمر الصناعي لا يخلق وهجًا ، ولكنه يعكس حوالي سبعة بالمائة من ضوء الشمس المتناثر. تتميز هذه الميزة بطبقة من الثرى ناتجة عن الاصطدام بالنيازك. يتراوح حجم جزيئات الحطام من الأصغر إلى الأكبر ويمكن أن تغطي السطح من بضعة ميكرونات إلى عشرات الأمتار.
تعود حركة القمر في مداره إلى التأثير عليه من خلال جاذبية الأرض والشمس. علاوة على ذلك ، فإن الشمس تجذبها إلى مدى أكبر بكثير من كوكبنا. بالإضافة إلى النجم الأكثر سطوعًا في النظام الشمسي ، فإن حركة القمر عبارة عن مزيج من العديد من المعلمات:
يمكن مقارنة حركة القمر في مداره بحركة لولبية تنحسر تدريجياً.
المسافة بين الأرض والقمرالقيمة ليست ثابتة. تمكن العالم القديم هيبارخوس من نيقية في القرن الثاني قبل الميلاد من حساب هذه المسافة. لقد حصل على رقم يساوي ثلاثين قطرًا أرضيًا ، أي 384000 كيلومتر.
كان حجم القطر قادرًا على قياس عالم رياضيات وعالم فلك يوناني قديم آخر إراتوستينس القيرواني. وضع العمود في وضع مستقيم بالقرب من مبنى المكتبة وقاس طول الظل منه. ثم حدد أصغر زاوية يتشكل منها شعاع الشمس عند سقوطه على عمود. النتيجة درجة تساوي سبعة. بعد أن علم إراتوستينس أنه في يوم الانقلاب الصيفي في مدينة سيينا ، تكون الشمس في أوجها ، وأن المسافة من سيينا إلى الإسكندرية هي 5000 ملعب ، وخلص: 5000 ستاد هي 7 درجات من خط الطول للأرض. يبلغ خط الطول الكامل 360 درجة ، أو ما يقرب من 250000 ستاد.
هناك عدة طرق قياس المسافة من الأرض إلى القمر:
هذه الأبعاد هي نفسها ، لأنه خلال الكسوف الكلي للشمس ، يكون القرص الشمسي محجوبًا تمامًا بواسطة قرص القمر. الشظية العادية مناسبة للقياس. إذا وضعت شظية في يد ممدودة ، فإن نسبة عرضها إلى الطول بالنسبة للعين هي الحجم الزاوي للقمر بوحدات الراديان. هذه القيمة هي 0.0087. عند تحويل الراديان إلى درجات ، نحصل على 0.5 تقريبًا. من السهل معرفة نصف قطر الأرض والحجم الزاوي لقمرنا الصناعي المسافة إلى جرم سماوي... من خلال الحسابات الهندسية ، هناك مسافة تساوي 30 قطرًا من كوكبنا.
يتم توجيه شعاع الليزر من سطح الأرض إلى عاكسات عاكسة تم تركيبها على القمر بواسطة رواد الفضاء منذ أكثر من أربعين عامًا. يتحرك بسرعة معلومة للضوء وبعد أن وصل إلى العاكس يعود. مسار الشعاع حوالي ثانية واحدة. يسجل العلماء وقتًا محددًا ويحسبون المسافة الدقيقة لقمرنا الصناعي. ساعدت طريقة القياس هذه في تحديد ما يغير مسار الحركة بعيدًا عن الكوكب بعدة سنتيمترات في السنة.
تقع أقرب نقطة في مدار القمر على مسافة 362000 كيلومتر في المتوسط. تقع أبعد نقطة في مدار القمر على مسافة 405000 كيلومتر.
على الأقل مرتين في السنة على القمر الجديد ، عندما يقترب القمر الصناعي من العقدة قدر الإمكان (نقطة التقاطع مع مسير الشمس) ، يحدث كسوف للشمس. أما باقي الوقت فتتم حركته تحت الشمس أو فوقها. يحدث خسوف القمر عند اكتمال القمر ، ويجب أيضًا أن يكون القمر الصناعي الطبيعي للأرض بالقرب من العقدة.
يلتف خط مستقيم يربط العقد حول كوكبنا كل 18 عامًا و 224 يومًا. اتجاه الدوران في هذه الحالة هو عكس مسار القمر.
على مدى قرن من الزمان ، تزداد مدة يوم الأرض بمقدار جزء من الألف من الثانية. هذه الظاهرة تسبب أقرب جرم سماوي إلى الأرضنتيجة لتأثير قوى الجاذبية. تحدث المد والجزر في محيطات العالم بسبب جاذبية القمر ، وتؤدي هذه العمليات إلى إبطاء دوران الأرض.
أثر مجال الجاذبية على شكل الجسم السماوي. يوجد تشوه على الجانب المواجه للأرض ، على الرغم من أنه من الممكن أن يكون هذا الأخير قد نشأ بسبب بنية الطبقات الداخلية للقمر الصناعي.
إن التأثير على القمر ، الناتج عن الأرض والشمس ، والتعديلات في مسار حركته في مدار بيضاوي الشكل بعد ملايين السنين ستحرك الجسم السماوي الغامض بعيدًا وتقلله بصريًا. كما سيصبح الكسوف الكلي للشمس أسطورة.
الفضول هو إحدى السمات الرئيسية لأي شخص. إن البشرية تدين لها بمعظم الاكتشافات العلمية وفوائد التقدم التقني المبني عليها. منذ العصور القديمة ، كان الناس يحدقون باهتمام في سماء الليل ، حيث كان عدد لا يحصى من النجوم يلمع ، وكان القمر يطفو ببطء عبر السماء. ليس من المستغرب منذ ذلك الحين أن حلم زيارة بعض الجسد السماوي لم يترك أي شخص.
أكد اختراع التلسكوب الافتراض القائل بأن القمر على مسافة دنيا من الأرض. منذ تلك اللحظة ، أرسل كتاب الخيال العلمي في رواياتهم مسافرين شجعان إلى هذا الجسد السماوي. من المثير للاهتمام أن الأساليب المقترحة كانت متوافقة تمامًا مع روح عصرهم: مقذوف ، صاروخ قائم على محرك نفاث ، كلمة رئيسية مادة مضادة للجاذبية (H. Wells) ، إلخ. صحيح ، لا أحد يستطيع تحديد المدة بالضبط السفر الى القمر.
لقد مر وقت طويل منذ ذلك الحين. على الرغم من أن مصطلح "الكثير" ينطبق على مدة حياة الإنسان ، ولكن بالنسبة للتاريخ ، فقد مرت لحظة واحدة فقط. الآن يُنظر إلى الطبيعة بشكل متزايد ليس فقط على أنها هدف مجرد للرحلة ، ولكن كأساس لقواعد المستقبل. وتشمل هذه المستوطنات الواقعة تحت قبة الخدمة الشاقة والمدن المغلقة تحت السطح والمراصد الآلية ومحطات تزويد المركبات الفضائية بالوقود. حقا ، رحلة الخيال ليس لها حدود. والمثير للدهشة ، في حين أن الكثيرين لا يخمنون حتى كم للقمر.
الآن يتم حساب المسافة من الأرض إلى القمر الصناعي بدقة عالية. لذلك ، بمعرفة السرعة ، يمكنك حساب المدة التي يستغرقها الطيران إلى القمر. ومن المعروف أن المسافة بين النقاط المركزية لهذه الأجرام السماوية تبلغ 384400 كيلومتر. ولكن نظرًا لأنك تحتاج إلى معرفة المسار بين الأسطح لتحديد وقت السفر ، فأنت بحاجة إلى طرح قيم نصف القطر. تبلغ المسافة بالنسبة للأرض 6378 كم و للقمر الصناعي 1738 كم. الجواب الدقيق على السؤال: "كم من الوقت تطير إلى القمر؟" تقترح الحاجة إلى مراعاة خصوصيات مدار قمرنا الطبيعي. كما تعلم ، فإن القمر قريب من شكل بيضاوي (أي بيضاوي الشكل) ، لذلك يختلف طول المسار بنسبة تصل إلى 12٪ ، وهو عدد كبير جدًا. لذلك ، عند أقرب نقطة (نقطة حضيض) ، تبلغ المسافة 363104 كم ، ولكن عند النقطة البعيدة (الأوج) تبلغ بالفعل 405696 كم. مع الأخذ في الاعتبار مجموع أنصاف أقطارها ، نطرح القيم المعروفة من العدد الأصغر ، ونتيجة لذلك نحصل على 354988 كم. هذه هي المسافة من الأرض إلى سطح القمر.
بناءً على المسافة التي تم التعبير عنها أعلاه ، يمكنك بالتأكيد تحديد مدة الطيران إلى القمر. يبقى أن نأخذ في الاعتبار فقط السرعة التي تم التخطيط لها للقيام بهذه الرحلة المرغوبة. لذا ، فإن وقت الرحلة إلى سطح القمر الصناعي الطبيعي يعتمد على المركبة المختارة ويستغرق:
160 يومًا عند قيادة سيارة تسير بسرعة حوالي 100 كم / ساعة ؛
وبناءً عليه ، فإن الطائرة التي تحلق بسرعة 800 كم في الساعة تستغرق 20 يومًا "فقط" ؛
وصلت سفن برنامج أبولو الأمريكي إلى سطح القمر الصناعي في ثلاثة أيام وأربع ساعات ؛
بعد تطوير الثانية بسرعة 11.2 كم / ثانية ، سيكون من الممكن قطع المسافة في 9.6 ساعات ؛
بعد أن تحولت إلى طاقة نقية (تذكر "ملحمة الفضاء" لآرثر كلارك) والانتقال من (300000 كم / ثانية) ، يمكن تحقيق الهدف في 1.25 ثانية ؛
حسنًا ، لأتباع القول المأثور: "كلما ذهبت أكثر هدوءًا - كلما كنت أكثر!" سيتعين عليك قضاء تسع سنوات على الأقل إذا كنت تسير باستمرار بوتيرة منتظمة بسرعة 5 كم / ساعة.
من الواضح أن السؤال هو: "كم من الوقت تطير إلى القمر؟" في الوقت الحاضر يمكن بالفعل اعتبار أنه تم حلها. يبقى فقط اختيار السيارة ، ثم ، بناءً على القرار المتخذ ، قم بتخزين الصبر المناسب ، والكمية المطلوبة من الأحكام وضرب الطريق.
لا يخفى على أحد أن الناس طالما حلموا بالطيران إلى الفضاء - فالمساحات الشاسعة غير المستكشفة تبهر وتغري ، لكن السياحة الفضائية لم تصبح صناعة واسعة النطاق بعد. لماذا هذا؟ لأن الوصول إلى كوكب آخر ليس بهذه السهولة. حتى القمر ، الذي يبدو أنه مرمى حجر عندما ننظر إليه في الليل ، يبلغ عدة كيلومترات. كم من الوقت يستغرق للوصول إلى القمر؟
متوسط المسافة من الأرض إلى القمر 384399 كم.
نقول متوسط ، لأن مدار القمر ليس دائريًا ، بل بيضاوي الشكل ، مما يعني أن المسافة بين الأرض والقمر تتغير. عند نقطة الحضيض - أقرب نقطة إلى الأرض - تبلغ المسافة 363104 كم ، عند الأوج - أبعد نقطة - 405696 كم.
لذلك ، نعرف المسافة ، مما يعني أنه لإيجاد الوقت المستغرق للوصول إلى القمر ، ما عليك سوى تقسيمه على السرعة. بناءً على هذه الحقيقة ، نحصل على:
كما ترى ، المسار ليس قصيرًا ، ولا يستطيع الجميع تحمل الكثير من وقت الرحلة المستمرة ، بينما يجدر التفكير في أن الرحلة ستكلف مبلغًا رائعًا من المال.
القمر هو القمر الصناعي الطبيعي للأرض. يتمثل تأثيرها الرئيسي بشكل أساسي في شكل المد والجذر ، ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الجاذبية تخلق انتفاخين على جانبي الكوكب. كما أنها تقع بالقرب من الأرض وبعيدة عنها. ما هي المدة التي يستغرقها الوصول إلى القمر؟ كل من الطائرة نفسها ونوع الوقود المستخدم لهما أهمية كبيرة ، كما أن لتقنية الإقلاع والهبوط المختارة تأثير كبير. نتيجة لذلك ، قد يستغرق الأمر من عدة أيام إلى ثماني ساعات للوصول إلى سطح القمر الصناعي.
أصبح القياس الدقيق للمسافة ممكنًا بفضل استخدام معدات الليزر ، ولكن حتى في العصور القديمة ، تمكن الفلكي هيبارخوس من حساب أن المسافة من الأرض إلى القمر كانت حوالي 380 ألف كيلومتر ، وهي الأقرب إلى الحقيقة. إن المسافة وكذلك موقع الجسم السماوي هما المعياران الأساسيان لحساب مدة الرحلة. بحثًا عن الحل الأمثل ، ابتكر العلماء العديد من النظريات التي من خلالها يمكن تحسين كمية الوقود المستهلك وزيادة دقة الهبوط النهائية.
مدار القمر بيضاوي الشكل ، ولهذا السبب تتغير المسافة بين القمر الصناعي والأرض باستمرار. تبدو هكذا:
سوف يستغرق الأمر حوالي 20 يومًا للتغلب على هذه المسافة "الصغيرة" وفقًا لمعايير كوزموس على متن طائرة بسرعة 800 كم / ساعة. من المعروف أن سفن أبولو يمكن أن تصل إلى القمر في غضون ثلاثة أيام فقط ، وهو بالفعل أسرع بكثير. إذا كان بإمكانك تسريع الجهاز إلى السرعة الكونية الثانية (11 كم / ث) ، فسيتمكن الشخص من الوصول إلى سطح القمر الصناعي في غضون 10 ساعات.
كانت الرحلة الأكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية إلى القمر هي إطلاق مسبار ESA SMART-1. استغرق الأمر منه 410 أيام للوصول إلى القمر الصناعي. تم استخدام المحرك الأيوني ، الثوري لعام 2003 ، كمحطة للطاقة ، وكانت الميزة الرئيسية لها هي الكفاءة في استهلاك الوقود. طوال الرحلة بأكملها ، استهلك المسبار 82 كيلوغرامًا فقط من الوقود ، وحصل على لقب الأكثر اقتصادا وفي نفس الوقت الأطول لهذه الطريقة.
استغرق القمر الصناعي الصيني Chang'e-1 خمسة أيام للوصول إلى مدار القمر باستخدام محركات الصواريخ العادية. ومع ذلك ، كان عليه البقاء في مدار الأرض لبعض الوقت من أجل الحصول على الإحداثيات الصحيحة لنقطة البداية. يمكن اعتبار هذا نتيجة جيدة جدًا ، لا سيما بالنظر إلى أن هذه تقنية قياسية.
كانت أسرع رحلة مأهولة هي مهمة أبولو. انطلق رواد الفضاء من "ساتورن 5" وبعد ثلاثة أيام وصلوا إلى سطح القمر. كان نيل أرمسترونج الشهير جزءًا من الحملة. كانت هذه الرحلة ذات أهمية كبيرة للولايات المتحدة ، حيث كانت الفكرة القومية بأكملها مبنية عليها ، الأمر الذي تطلب إكمال مهمة قهر القمر الصناعي للأرض. كان تنفيذها الناجح بمثابة انتصار لأمريكا على الاتحاد السوفياتي في سباق الفضاء.
ومع ذلك ، يمكن جعل الرحلات أسرع بكثير. تم إطلاق القمر الصناعي وفقًا لمشروع نيو هورايزونز التابع لوكالة ناسا والمتعلق باستكشاف بلوتو ، وتمكن من تغطية 380 ألف كيلومتر في 8 ساعات و 35 دقيقة فقط. أصبح هذا ممكنًا نظرًا لحقيقة أنه منذ البداية كان للقمر الصناعي تسارع قوي قدره 58000 كم / ساعة ، كانت هذه الخطوة بسبب مهمة التغلب على الجاذبية الشمسية ، مما جعل من الممكن الوصول إلى القمر بطريقة مقبولة إلى حد ما حان الوقت للبشر. ومع ذلك ، يجب على المرء أن يأخذ في الاعتبار الحمل الزائد الذي يتعرض له الجسم أثناء هذه الرحلة ، وهذا بدوره يعقد المهمة بأكملها بشكل خطير ، مما يجعلها لغزًا حقيقيًا للمهندسين.
ومع ذلك ، لا توجد عقبات وصعوبات يمكن أن تمنع تشكيل وكالات سفر قادرة على إرسال شخص إلى الفضاء لعطلة نهاية الأسبوع. لا يوجد سوى عدد قليل من هذه الجولات ، ومن بينها جولات طويلة ، عند استخدام محركات أيونية ، وأخرى سريعة ، وفي هذه الحالة سيتم إرجاع العميل في غضون أيام قليلة. ومع ذلك ، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار الأموال المخصصة لتنفيذ رحلة واحدة على الأقل. في الوقت الحالي ، يعد الفضاء مكلفًا للغاية حتى بالنسبة للدول ، لذلك لا يستحق الحديث عن الأشخاص العاديين ، وحتى الأثرياء نسبيًا.
يسير تطوير التقنيات الحديثة بخطى سريعة للغاية. قريباً ، ستتمكن البشرية من بدء الاستعمار وبناء قواعد طويلة الأمد على أقرب الأجسام الفضائية. ومع ذلك ، فإن السؤال "ما هي المدة التي يستغرقها الطيران إلى القمر؟" سيكون منفتحًا على ظهور مركبات جديدة أكثر كفاءة ، فضلاً عن وقود أفضل ، مما سيوفر المزيد من الطاقة ، مما سيزيد بشكل كبير من سرعة المركبة الفضائية الحالية.
في عام 1609 ، بعد اختراع التلسكوب ، تمكنت البشرية من فحص قمرها الفضائي بالتفصيل لأول مرة. منذ ذلك الحين ، القمر هو الجسم الكوني الأكثر دراسة ، وكذلك أول جسم تمكن الإنسان من زيارته.
أول شيء يجب التعامل معه هو - ما هو قمرنا الصناعي؟ الإجابة غير متوقعة: على الرغم من اعتبار القمر قمرًا صناعيًا ، إلا أنه من الناحية الفنية كوكب كامل مثل الأرض. إنه كبير - يبلغ عرضه 3476 كيلومترًا عند خط الاستواء - ويزن 7.347 × 10 22 كيلوجرامًا ؛ القمر أدنى بقليل من أصغر كوكب في النظام الشمسي. كل هذا يجعله مشاركًا كاملاً في نظام الجاذبية بين القمر والأرض.
هناك ترادف آخر معروف في النظام الشمسي وشارون. على الرغم من أن الكتلة الكاملة لقمرنا الصناعي تزيد قليلاً عن جزء من مائة من كتلة الأرض ، فإن القمر لا يدور حول الأرض نفسها - لديهم مركز كتلة مشترك. ويؤدي قرب القمر الصناعي منا إلى تأثير مثير آخر ، وهو التقاط المد والجزر. بسببه ، يتجه القمر دائمًا إلى الأرض من نفس الجانب.
علاوة على ذلك ، من الداخل ، يتم ترتيب القمر مثل كوكب مكتمل النمو - يحتوي على قشرة وغطاء وحتى نواة ، وفي الماضي البعيد كانت توجد براكين عليه. ومع ذلك ، لم يبق شيء من المناظر الطبيعية القديمة - على مدار أربعة ونصف مليار سنة من تاريخ القمر ، سقطت عليه ملايين الأطنان من النيازك والكويكبات ، مما تسبب في تجعده ، تاركًا الحفر. كانت بعض الضربات قوية لدرجة أنها اخترقت لحاءها وصولاً إلى عباءتها. شكلت الحفر الناتجة عن مثل هذه الاصطدامات بحارًا قمرية ، وبقعًا داكنة على القمر ، يمكن تمييزها بسهولة. علاوة على ذلك ، فهي موجودة حصريًا في الجانب المرئي. لماذا ا؟ سوف نتحدث عن هذا أكثر.
من بين الأجسام الكونية ، يؤثر القمر على الأرض أكثر من غيره - ربما باستثناء الشمس. المد والجزر القمرية ، التي ترفع بانتظام مستوى المياه في محيطات العالم ، هي أوضح تأثير للقمر الصناعي ، ولكن ليس الأقوى. لذلك ، بالانتقال تدريجياً بعيدًا عن الأرض ، يبطئ القمر دوران الكوكب - لقد نما اليوم الشمسي من 5 الأصلي إلى 24 ساعة الحالية. ويعمل القمر الصناعي أيضًا كحاجز طبيعي ضد مئات النيازك والكويكبات ، حيث يعترضها في طريقها إلى الأرض.
وبدون أدنى شك ، القمر هو كائن لذيذ لعلماء الفلك ، الهواة والمحترفين على حد سواء. على الرغم من قياس المسافة إلى القمر في حدود متر واحد باستخدام تقنية الليزر ، وتم جلب عينات التربة منه إلى الأرض عدة مرات ، لا يزال هناك مجال للاكتشاف. على سبيل المثال ، يبحث العلماء عن الانحرافات القمرية - التوهجات الغامضة والشفق القطبي على سطح القمر ، والتي لا يمكن تفسيرها كلها. اتضح أن قمرنا الصناعي يختبئ أكثر بكثير مما هو مرئي على السطح - فلنكتشف معًا أسرار القمر!
يبلغ عمر الدراسة العلمية للقمر الآن أكثر من 2200 عام. تم وصف حركة القمر الصناعي في سماء الأرض والمراحل والمسافة منه إلى الأرض بالتفصيل من قبل الإغريق القدماء - ولا يزال الهيكل الداخلي للقمر وتاريخه قيد التحقيق بواسطة المركبات الفضائية. ومع ذلك ، فإن قرونًا من العمل الذي قام به الفلاسفة ، ثم الفيزيائيون والرياضيون قد قدموا بيانات دقيقة للغاية عن كيفية ظهور قمرنا وحركته ، ولماذا هو على هذا النحو بالضبط. يمكن تقسيم جميع المعلومات حول القمر الصناعي إلى عدة فئات ، تتدفق بشكل متبادل من بعضها البعض.
كيف يتحرك القمر حول الارض؟ إذا كان كوكبنا ثابتًا ، فإن القمر الصناعي يدور في دائرة شبه كاملة ، من وقت لآخر يقترب قليلاً ويبتعد عن الكوكب. لكن الأرض نفسها حول الشمس - على القمر أن "يلحق" بالكوكب باستمرار. ومع ذلك ، فإن أرضنا ليست الجسم الوحيد الذي يتفاعل معه القمر الصناعي. تبلغ كتلة الشمس ، التي تبعد 390 مرة عن الأرض عن القمر ، 333 ألف مرة كتلة الأرض. وحتى مع مراعاة قانون التربيع العكسي ، الذي بموجبه تنخفض شدة أي مصدر للطاقة بشكل حاد مع المسافة ، تجذب الشمس القمر 2.2 مرة أقوى من الأرض!
لذلك ، يشبه المسار النهائي لحركة قمرنا الصناعي حلزونيًا ، وحتى صعبًا. يتقلب محور المدار القمري ، ويقترب القمر نفسه بشكل دوري ويبتعد ، وعلى نطاق عالمي ، فإنه يطير تمامًا بعيدًا عن الأرض. نفس التقلبات تؤدي إلى حقيقة أن الجانب المرئي من القمر ليس هو نفس نصف الكرة للقمر الصناعي ، ولكن أجزاء مختلفة منه ، والتي تدور بالتناوب نحو الأرض بسبب "اهتزاز" القمر الصناعي في المدار. تسمى حركات القمر في خطوط الطول والعرض بحركات الاهتزازات ، وهي تتيح لك النظر خلف الجانب الخلفي من قمرنا الصناعي قبل وقت طويل من التحليق الأول للمركبة الفضائية. القمر يدور 7.5 درجة من الشرق إلى الغرب ، و 6.5 درجة من الشمال إلى الجنوب. لذلك ، من الأرض ، يمكنك بسهولة رؤية قطبي القمر.
الخصائص المدارية المحددة للقمر مفيدة ليس فقط لعلماء الفلك ورواد الفضاء - على سبيل المثال ، يقدر المصورون بشكل خاص القمر العملاق: مرحلة القمر التي يصل فيها إلى الحد الأقصى لحجمه. هذا هو البدر الذي يكون فيه القمر في الحضيض. فيما يلي المعلمات الرئيسية لقمرنا الصناعي:
حقيقة مثيرة للاهتمام: نظرًا لأن الشهر القمري أقصر من الشهر التقويمي ، فقد يكون هناك أحيانًا قمرين كاملين في شهر واحد - يسمى الثاني "القمر الأزرق". إنها مشرقة مثل الغابة العادية - تضيء الأرض بمقدار 0.25 لوكس (على سبيل المثال ، الإضاءة المعتادة داخل المنزل هي 50 لوكس). تضيء الأرض نفسها القمر 64 مرة أكثر - 16 لكسًا ضخمًا. بالطبع ، كل الضوء ليس خاصًا به ، ولكنه ضوء الشمس المنعكس.
لقد استغرق الناس وقتًا طويلاً لفهم حجم القمر ومكوناته. فقط في عام 1753 ، تمكن العالم R. "يتلاشى" تدريجي. استغرق الأمر 200 عام أخرى للمحطة السوفيتية "Luna-13" في عام 1966 لقياس الخواص الميكانيكية لسطح القمر. ولم يُعرف أي شيء عن الجانب البعيد من القمر حتى عام 1959 ، عندما كان جهاز Luna-3 غير قادر على التقاط صوره الأولى.
أحضر طاقم أبولو 11 العينات الأولى إلى السطح عام 1969. لقد أصبحوا أيضًا أول من يزور القمر - حتى عام 1972 ، هبطت عليه 6 سفن ، وهبطت عليه 12 رائد فضاء. غالبًا ما كانت موثوقية هذه الرحلات موضع شك - ومع ذلك ، فإن العديد من نقاط النقاد انطلقت من جهلهم بشؤون الفضاء. العلم الأمريكي ، الذي ، وفقًا لتأكيدات منظري المؤامرة ، "لا يمكن أن يطير في الفضاء الخالي من الهواء للقمر" ، هو في الواقع صلب وثابت - وقد تم تعزيزه بشكل خاص بخيوط صلبة. تم القيام بذلك على وجه التحديد من أجل التقاط صور جميلة - القماش المترهل ليس مذهلاً.
العديد من التشوهات اللونية والشكلية في الانعكاسات على خوذات بدلات الفضاء التي تم البحث عن الزيف فيها كانت بسبب الطلاء الذهبي على الزجاج المقاوم للأشعة فوق البنفسجية. كما أكد رواد الفضاء السوفييت ، الذين شاهدوا بث هبوط رواد الفضاء في الوقت الحقيقي ، دقة ما كان يحدث. ومن يخدع الخبير في مجاله؟
ويتم تجميع الخرائط الجيولوجية والطبوغرافية الكاملة لقمرنا الصناعي حتى يومنا هذا. في عام 2009 ، لم تقدم محطة الفضاء LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) أكثر الصور تفصيلاً للقمر في التاريخ فحسب ، بل أثبتت أيضًا وجود كمية كبيرة من المياه المجمدة عليه. كما أنه وضع حدًا للنقاش حول ما إذا كان الناس على سطح القمر من خلال تصوير آثار فريق أبولو من المدار المنخفض للقمر. تم تجهيز الجهاز بمعدات من عدة دول في العالم ، بما في ذلك روسيا.
نظرًا لأن دولًا فضائية جديدة مثل الصين والشركات الخاصة تنضم إلى استكشاف القمر ، تأتي البيانات الجديدة كل يوم. لقد جمعنا المعلمات الرئيسية لقمرنا الصناعي:
تعد دراسة معادن القمر وتاريخه من أصعب التخصصات بالنسبة للعلماء. سطح القمر مفتوح للأشعة الكونية ، وليس هناك ما يحبس الحرارة على السطح - وبالتالي ، ترتفع درجة حرارة القمر الصناعي إلى 105 درجة مئوية أثناء النهار ، ويبرد إلى -150 درجة مئوية في الليل. - تزيد مدة النهار والليل الأسبوعية من التأثير على السطح - ونتيجة لذلك ، تتغير معادن القمر بشكل يتعذر التعرف عليه بمرور الوقت. ومع ذلك ، تمكنا من اكتشاف شيء ما.
اليوم ، يُعتقد أن القمر هو نتاج اصطدام جنين كوكبي كبير ، ثيا ، بالأرض ، والذي حدث منذ مليارات السنين ، عندما كان كوكبنا منصهرًا تمامًا. تم امتصاص جزء من الكوكب الذي اصطدم بنا (وكان بحجم) - ولكن قلبه ، إلى جانب جزء من مادة سطح الأرض ، تم إلقاءه بسبب القصور الذاتي في المدار ، حيث ظل على شكل القمر.
تم إثبات ذلك من خلال النقص المذكور أعلاه في الحديد والمعادن الأخرى على القمر - بحلول الوقت الذي سحب ثيا قطعة من المادة الأرضية ، تم سحب معظم العناصر الثقيلة من كوكبنا إلى الداخل عن طريق الجاذبية ، إلى القلب. انعكس هذا الاصطدام في التطور الإضافي للأرض - فقد بدأت تدور بشكل أسرع ، وكان محور دورانها مائلاً ، مما جعل من الممكن تغيير الفصول.
علاوة على ذلك ، تطور القمر ككوكب عادي - فقد شكل قلبًا حديديًا ووشاحًا وقشرة وألواحًا من الغلاف الصخري وحتى غلافه الجوي الخاص. ومع ذلك ، أدت الكتلة المنخفضة وضعف التكوين في العناصر الثقيلة إلى حقيقة أن أحشاء قمرنا الصناعي تبرد بسرعة ، وتبخر الغلاف الجوي من ارتفاع درجة الحرارة وغياب المجال المغناطيسي. ومع ذلك ، لا تزال بعض العمليات تحدث في الداخل - بسبب الحركات في الغلاف الصخري للقمر ، تحدث الزلازل أحيانًا. إنها تمثل أحد المخاطر الرئيسية للمستعمرين المستقبليين للقمر: يصل نطاقها إلى 5 نقاط ونصف بمقياس ريختر ، وتستمر لفترة أطول بكثير من نطاق الأرض - لا يوجد محيط يمكنه امتصاص اندفاع باطن الأرض .
العناصر الكيميائية الرئيسية على القمر هي السيليكون والألومنيوم والكالسيوم والمغنيسيوم. المعادن التي تشكل هذه العناصر مماثلة لتلك الموجودة على الأرض وتوجد حتى على كوكبنا. ومع ذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين معادن القمر هو عدم التعرض للماء والأكسجين الذي تنتجه الكائنات الحية ، ونسبة عالية من شوائب النيزك وآثار آثار الإشعاع الكوني. تشكلت طبقة الأوزون على الأرض منذ فترة طويلة ، ويحرق الغلاف الجوي معظم كتلة النيازك المتساقطة ، مما يسمح للماء والغازات بتغيير وجه كوكبنا ببطء ولكن بثبات.
القمر هو أول جسم فضائي بعد المريخ ، والذي يدعي أنه أول مستعمر بشري. بمعنى من المعاني ، تم إتقان القمر بالفعل - ترك الاتحاد السوفيتي والولايات المتحدة شعارات الدولة على القمر الصناعي ، وتختبئ التلسكوبات الراديوية المدارية خلف الجانب البعيد من القمر عن الأرض ، وهو مولد للكثير من التداخل في القمر. هواء. ومع ذلك ، ما الذي ينتظر قمرنا الصناعي في المستقبل؟
العملية الرئيسية ، التي سبق ذكرها أكثر من مرة في المقال ، هي انحسار القمر بسبب تسارع المد والجزر. يحدث ذلك ببطء نوعًا ما - فالقمر الصناعي لا يطير بعيدًا أكثر من 0.5 سم في السنة. ومع ذلك ، هناك شيء مختلف تمامًا مهم هنا. بالابتعاد عن الأرض ، يبطئ القمر دورانه. عاجلاً أم آجلاً ، قد تأتي لحظة عندما يستمر يوم على الأرض ما دام شهرًا قمريًا - 29-30 يومًا.
ومع ذلك ، فإن إزالة القمر سيكون لها حدودها. بعد الوصول إليه ، سيبدأ القمر في الاقتراب من الأرض بالتناوب - وأسرع بكثير مما ابتعد. ومع ذلك ، لن يكون قادرًا على الاصطدام به تمامًا. على بعد 12-20 ألف كيلومتر من الأرض ، يبدأ فص روش - حد الجاذبية الذي يمكن عنده للقمر الصناعي لأي كوكب أن يحافظ على شكله الصلب. لذلك ، سيتمزق القمر عند الاقتراب إلى ملايين الشظايا الصغيرة. سوف يسقط بعضها على الأرض ، مما يجعل قصفًا أقوى بآلاف المرات من قصف نووي ، وسيشكل الباقي حلقة حول الكوكب. ومع ذلك ، لن يكون ساطعًا جدًا - حلقات عمالقة الغاز تتكون من الجليد ، وهو أكثر إشراقًا بعدة مرات من صخور القمر المظلمة - لن تكون مرئية دائمًا في السماء. ستشكل حلقة الأرض مشكلة لعلماء الفلك في المستقبل - إذا كان ، بالطبع ، بحلول ذلك الوقت ، سيبقى شخص ما على هذا الكوكب.
ومع ذلك ، كل هذا سيحدث في بلايين السنين. حتى ذلك الحين ، تعتبر البشرية القمر كأول جسم محتمل لاستعمار الفضاء. ومع ذلك ، ما المقصود بالضبط بـ "استكشاف القمر"؟ الآن سوف ننظر إلى أقرب الاحتمالات معًا.
يتخيل الكثير من الناس أن استعمار الفضاء يشبه استعمار الأرض خلال العصر الجديد - العثور على موارد ثمينة ، والتعدين عليها ، ثم إعادتها إلى الوطن. ومع ذلك ، هذا لا ينطبق على الفضاء - في المئتي عام القادمة ، سيكلف نقل كيلوغرام من الذهب حتى من أقرب كويكب أكثر من تعدينه من أكثر المناجم صعوبة وخطورة. أيضًا ، من غير المحتمل أن يعمل القمر "كقطاع داشا من الأرض" في المستقبل القريب - على الرغم من وجود رواسب كبيرة من الموارد القيمة ، سيكون من الصعب زراعة الغذاء هناك.
لكن قد يصبح قمرنا الصناعي قاعدة لمزيد من استكشاف الفضاء في اتجاهات واعدة - على سبيل المثال ، المريخ نفسه. المشكلة الرئيسية في عالم الملاحة الفضائية اليوم هي قيود وزن المركبات الفضائية. للانطلاق ، عليك بناء هياكل وحشية تحتاج إلى أطنان من الوقود - بعد كل شيء ، لا تحتاج فقط للتغلب على جاذبية الأرض ، ولكن أيضًا الغلاف الجوي! وإذا كانت هذه سفينة بين الكواكب ، فأنت بحاجة أيضًا إلى إعادة التزود بالوقود. هذا يقيد المصممين بشكل خطير ، ويجبرهم على تفضيل البخل على الوظيفة.
القمر أكثر ملاءمة لمنصة إطلاق سفن الفضاء. إن الافتقار إلى الغلاف الجوي والسرعة المنخفضة للتغلب على جاذبية القمر - 2.38 كم / ث مقابل 11.2 كم / ث من الأرض - يجعل عمليات الإطلاق أسهل بكثير. وتجعل الرواسب المعدنية للقمر الصناعي من الممكن توفير وزن الوقود - وهو حجر حول عنق رواد الفضاء ، والذي يشغل نسبة كبيرة من كتلة أي مركبة. إذا قمنا بتوسيع إنتاج وقود الصواريخ على القمر ، فسيكون من الممكن إطلاق سفن فضاء كبيرة ومعقدة ، مجمعة من أجزاء يتم تسليمها من الأرض. وسيكون التجميع على القمر أسهل بكثير من المدار الأرضي المنخفض - وأكثر موثوقية.
تسمح التقنيات الحالية ، إن لم يكن بالكامل ، بتنفيذ هذا المشروع جزئيًا. ومع ذلك ، فإن أي خطوات في هذا الاتجاه تتطلب مخاطرة. سيتطلب الاستثمار الهائل للمال البحث عن الحفريات المطلوبة ، بالإضافة إلى تطوير وتسليم واختبار وحدات للقواعد القمرية المستقبلية. والتكلفة المقدرة لإطلاق حتى العناصر الأولية وحدها يمكن أن تدمر قوة عظمى بأكملها!
لذلك ، فإن استعمار القمر ليس عمل العلماء والمهندسين بقدر ما هو عمل الناس في العالم كله لتحقيق مثل هذه الوحدة القيمة. في وحدة البشرية تكمن القوة الحقيقية للأرض.
