Луна - искусственный спутник земли. Отсутствие атмосферы на Луне

Здравствуйте, если у вас есть вопросы о Международной космической станции и о том как она функционирует, то мы постараемся на них ответить.

При просмотре видео в Internet Explorer возможны проблемы, чтобы их устранить, используйте более современный браузер, например, Google Chrome или Mozilla.

Сегодня вы узнаете о таком интересном проекте НАСА как МКС онлайн web камера в hd качестве. Как вы уже поняли, эта веб камера работает в прямом эфире и в сеть идет видео напрямую с международной космической станции. На экране выше вы можете посмотреть на астронавтов и картинку космоса.

Вебкамера МКС установлена на обшивке станции и транслирует онлайн видео в круглосуточном режиме.

Хочу напомнить, что самый грандиозный объект в космосе, созданный нами это Международная космическая станция. Местонахождение её можно наблюдать на трекинге, который отображает её реальное положение над поверхностью нашей планеты. Орбита отображается в реальном времени у вас на компьютере, буквально 5-10 лет назад такое невозможно было представить.

Размеры МКС поражают: длина — 51 метр, ширина — 109 метров, высота — 20 метров, а вес — 417,3 тонны. Вес меняется в зависимости от того пристыкован ли к ней СОЮЗ или нет, хочу напомнить, что космические челноки Спейс Шаттл больше не летают, их программа свернута, а США пользуется нашими СОЮЗами.

Строение станции

Анимация процесса строительства с 1999 года по 2010 год.

Станция построена по принципу модульной структуры: различные сегменты были спроектированы и созданы усилиями стран–участниц. Каждый модуль имеет свою определенную функцию: например исследовательскую, жилую или приспособлен под хранилище.

3D модель станции

3D анимация строительства

В качестве примера возьмем Американские модули Unity, которые являются перемычками, а также служат для стыковки с кораблями. На данный момент станция состоит из 14 основных модулей. Их общий объемом 1000 кубометров, а вес около 417 тонн, на борту может постоянно находиться экипаж в количестве 6 или 7 человек.

Сборка станции происходила путем последовательной пристыковки к существующему комплексу очередного блока или модуля, который соединяется с уже функционирующими на орбите.

Если брать сведения за 2013 год, то в состав станции входит 14 основных модулей, из них российские — Поиск, Рассвет, Заря, Звезда и Пирс. Американские сегменты — Юнити, Купола, Леонардо, Транквилити, Дестени, Квест и Гармония, европейские — Коламбус и японский - Кибо.

На данной схеме показаны все основные, а также второстепенные модули, являющиеся частью станции (закрашенные), а планируемые для доставки в будущем — не закрашены.

Расстояние от Земли до МКС составляет от 413-429 км. Периодически станцию “поднимают” из-за того, что она потихоньку, за счет трения об остатки атмосферы, снижается. На какой высоте она находится зависит также от других факторов, например космического мусора.

Земля, яркие пятна — молнии

Недавний блокбастер “Гравитация” наглядно (хоть и слегка преувеличенно) показал, что может произойти на орбите если космические обломки пролетят в непосредственной близости. Также высота орбиты зависит от влияния Солнца, и других менее значительных факторов.

Существует специальная служба, которая следит за тем, чтобы высота полета МКС была наиболее безопасна и чтобы астронавтам ничего не угрожало.

Были случаи, когда из-за космического мусора приходилось менять траекторию, поэтому ее высота также зависит еще от неподвластных нам факторов. Траектория хорошо видна на графиках, заметно как станция пересекает моря и континенты, пролетая у нас буквально над головой.

Скорость движения по орбите

Космические корабли серии СОЮЗ на фоне Земли, снято с длительной выдержкой

Если вы узнаете с какой скоростью летит МКС, то вы ужаснетесь, это поистине гигантские цифры для Земли. Ее скорость на орбите составляет 27700 км/ч. Если быть точным, то скорость более чем в 100 раз больше, чем у стандартного серийного автомобиля. На один оборот у нее уходит 92 минуты. У космонавтов за 24 часа наступает 16 рассветов и закатов. Положение в реальном времени отслеживается специалистами из ЦУПа и центра управления полетами в Хьюстоне. Если вы смотрите трансляцию, то учтите, что космическая станция МКС периодически залетает в тень нашей планеты, поэтому возможны перебои с картинкой.

Статистика и интересные факты

Если брать первые 10 лет работы станции, то в общей сложности ее посетило около 200 человек в составе 28 экспедиций, этот показатель является абсолютным рекордом для космических станций (на нашей станции «Мир», до этого побывало “всего” 104 человека). Помимо рекордов пребывания, станция стала первым успешным примером коммерциализации космических полетов. Российское космическое агентство Роскосмос вместе с американской компанией Space Adventures впервые доставило на орбиту космических туристов.

Всего в космосе побывало 8 туристов, для которых каждый полет обошелся от 20 до 30 миллионов долларов, что в общем-то не так уж и дорого.

По самым скромным подсчетам, количество человек, которые могут отправится в настоящее космическое путешествие исчисляется тысячами.

В будущем, при массовых запусках, стоимость полета уменьшится, а количество желающих увеличится. Уже в 2014 году, частные компании предлагают достойную альтернативу таким полетам – суборбитальный челнок, полет на котором будет стоить значительно дешевле, требования к туристам не такие жесткие, а стоимость более доступная. С высоты суборбитального полета (порядка 100-140 км), наша планета предстанет перед будущими путешественниками поразительным космическим чудом.

Прямая трансляция это одно из немногих интерактивных астрономических событий которые мы видим не в записи, что весьма удобно. Помните, что онлайн станция доступна не всегда, возможны технические перерывы при пролете теневой зоны. Смотреть видео с МКС лучше всего с камеры которая направлена на Землю, когда еще представится такая возможность посмотреть нашу планету с орбиты.

Земля с орбиты выглядит поистине потрясающе, видны не только континенты, моря, и города. Также вашему вниманию представлены полярные сияния и огромные ураганы, которые из космоса выглядят поистине фантастично.

Чтобы вы имели хоть какое-то представление о том, как выглядит Земля с МКС посмотрите видео ниже.

Данный ролик показывает вид Земли из космоса и создан из снимков астронавтов, сделанных методом интервальной съемки. Очень качественное видео, смотрите только в качестве 720p и со звуком. Один из лучших роликов, смонтированный из снимков с орбиты.

Вебкамера в реальном времени показывает не только что за обшивкой, мы также можем наблюдать астронавтов за работой, например за разгрузкой СОЮЗов или их пристыковкой. Прямая трансляция иногда может прерываться когда канал перегружен или есть проблемы с передачей сигнала, например, в зонах ретрансляции. Поэтому если трансляция невозможна, то на экране показывается статичная заставка NASA или «синий экран».

Станция в лунном свете, видны корабли СОЮЗ на фоне созвездия Ориона и полярных сияний

Тем не менее, ловите момент чтобы посмотреть на вид с МКС онлайн. Когда экипаж отдыхает, пользователи глобальной сети интернет могут наблюдать как идет с МКС онлайн трансляция звездного неба глазами космонавтов — с высоты в 420 км над планетой.

Расписание работы экипажа

Чтобы рассчитать, когда космонавты спят или бодрствуют, необходимо помнить, что в космосе используется универсальное координированное время (UTC), которое зимой отстает от московского времени на три часа, а летом — на четыре и соответственно камера на МКС показывает это же время.

На сон астронавтам (или космонавтам, в зависимости от экипажа) отводится восемь с половиной часов. Подъем обычно начинается в 6.00, а отбой в 21.30. Существуют обязательные утренние доклады на Землю, которые начинаются примерно в 7.30 — 7.50 (это на американском сегменте), в 7.50 — 8.00 (на российском), а вечером с 18.30 до 19.00. Доклады астронавтов можно услышать, если в данный момент веб камера транслирует именно этот канал связи. Иногда можно услышать, как идет трансляция на русском.

Помните, что вы слушаете и смотрите служебный канал NASA, который изначально предназначался только для специалистов. Все изменилось в канун 10-тилетнего юбилея станции, и на МКС камера онлайн стала публичной. И, до сих пор, международная космическая станция онлайн.

Стыковка с космическими кораблями

Самые захватывающие моменты, которые транслирует web камера происходят, когда стыкуются наши «Союзы», «Прогрессы», японские и европейские грузовые космические корабли, а кроме этого происходит выход в открытый космос космонавтов и астронавтов.

Маленькая неприятность заключается в том, что загруженность канала в этот момент огромна, с МКС видео смотрят сотни и тысячи человек, нагрузка на канал увеличивается, и прямой эфир может идти с перебоями. Это зрелище, иногда, бывает поистине фантастически захватывающим!

Полет над поверхностью планеты

Кстати, если учитывать регионы пролета, а также интервалы нахождения станции в участках тени или света, мы можем сами планировать просмотр трансляции по графической схеме вверху этой страницы.

Но если вы можете уделить просмотрам только определенное время, помните, что вебкамера онлайн все время, так что вы всегда можете насладиться космическими пейзажами. Однако, смотреть ее лучше во время работы космонавтов или пристыковки корабля.

Происшествия, случившиеся за время работы

Несмотря на все меры предосторожности на станции, и с кораблями которые ее обслуживали, случались неприятные ситуации, из наиболее серьезных происшествий можно назвать катастрофу шаттла Коламбия, произошедшую 1 февраля 2003 года. Несмотря на то, что шаттл не производил стыковку со станцией, и проводил свою самостоятельную миссию, эта трагедия привела к тому, что все последующие полеты космических челноков были запрещены, и этот запрет был снят только в июле 2005 года. Из-за этого сроки завершения строительства увеличились, так как на станцию смогли летать только российские корабли «Союз» и «Прогресс», которые и стали единственным средством доставки людей и различных грузов на орбиту.

Также, в 2006 году, в российском сегменте произошло небольшое задымление, произошел отказ в работе компьютеров в 2001 году и два раза в 2007 году. Осень 2007 года для экипажа выдалась наиболее хлопотной, т.к. пришлось заниматься починкой солнечной батареи, которая сломалась при установке.

Международная космическая станция (фото получены астро-любителями)

Используя данные на этой странице, узнать где сейчас МКС, не составляет труда. Станция с Земли выглядит довольно ярко, так что ее можно наблюдать невооруженным глазом как звезду, которая движется, и довольно быстро, с запада на восток.

Станция снята на длинной выдержке

Некоторые любители астрономии умудряются даже получить фото МКС с Земли.

Выглядят эти снимки довольно качественно, на них можно даже рассмотреть пристыкованные корабли, а если осуществляется выход космонавтов в открытый космос, то и их фигурки.

Если вы собрались наблюдать ее в телескоп, то помните, что она движется довольно быстро, и лучше если у вас будет система наведения go-to, которая позволяет вести объект не упуская его из виду.

Где сейчас пролетает станция видно на графике выше

Если вы не знаете, как увидеть ее с Земли или у вас нет телескопа, выход это видео трансляция бесплатно и круглосуточно!

Информация предоставлена Европейским космическим агентством

По этой интерактивной схеме можно рассчитывать наблюдение пролета станции. Если погода соблаговолит и нет облаков, то Вы сможете сами увидеть обворожительное скольжение, станция которая является вершиной прогресса нашей цивилизации.

Нужно только помнить, что угол наклонения орбиты станции составляет примерно 51 градус, она пролетает над такими городами как Воронеж, Саратов, Курск, Оренбург, Астана, Комсомольска-на-Амуре). Чем севернее вы живете от этой линии, тем условия для того, чтобы увидеть ее своими глазами будут хуже или вообще станут не возможны. Фактически вы сможете ее увидеть только над горизонтом в южной части небосклона.

Если брать широту Москвы, то самое лучшее время для ее наблюдения — траектория, которая будет чуть выше 40 градусов над горизонтом, это после захода и перед восходом Солнца.

Лунная станция Deep Space Gateway (слева). Рендер: НАСА

Представители НАСА огласили подробности космической программы Deep Space Gateway , которая станет подготовительным этапом к марсианской миссии. В рамках этой программы будет освоено окололунное пространство, где астронавты должны построить и протестировать системы перед путешествием в глубокий космос, в том числе к Марсу. Здесь же проверят роботизированные миссии со спуском на лунную поверхность. Астронавты из окололунного пространства смогут в случае появления проблемы вернуться домой в течение несколько дней. С марсианской орбиты им добираться гораздо дольше, поэтому НАСА предпочитает сначала провести испытания на более близком расстоянии - около Луны.

Исследование окололунного пространства начнётся с первым запуском ракеты-носителя Space Launch System (SLS) с космическим кораблём Orion. Трёхнедельная исследовательская миссия называется Exploration Mission-1 (EM-1). Она будет беспилотной. Тем не менее, эта миссия должна стать замечательным событием для космонавтики, ведь предназначенный для людей космический корабль впервые в истории отлетит так далеко от Земли.

Космический корабль Orion. Рендер: НАСА

Запуск SLS с кораблём Orion состоится со стартового комплекса 39B на космодроме Космического центра им. Кеннеди, предположительно, в конце 2018 года. На орбите Orion расправит солнечные батареи и направится в сторону Луны. Импульс кораблю придаст промежуточная криогенная двигательная установка Interim Cryogenic Propulsion Stage (ICPS), которая располагается на ракете-носителе SLS непосредственно под кораблём Orion, как верхняя ступень ракеты.

Промежуточная криогенная двигательная установка. Рендер: НАСА

Дорога до Луны займёт несколько суток. По её окончании Orion отстыкуется от ICPS, а последний, в свою очередь, выпустит в космос несколько мини-спутников CubeSat . Вместе с космическим кораблём ракета SLS способна поднять на орбиту 11 мини-спутников размером по 6 юнитов каждый.

Предполагается, что одним из спутников в окололунном пространстве станет BioSentinel, который впервые за последние 40 лет вынесет в глубокий космос земную форму жизни. Цель научной программы BioSentinel - изучить влияние космической радиации на живые клетки в течение 18 месяцев работы спутника.

НАСА планирует войти в ритм и в 2020-е годы делать по одному запуску в год. Первый пилотируемый полёт намечен на август 2021 года .

План этого полёта построен на профиле translunar injection (TLI) - своеобразном разгонном манёвре с траекторией, которая выводит корабль на лунную орбиту. Траектория изображена на схеме внизу, где красной точкой обозначено место выполнения маневра TLI. Перед стартом к Луне корабль дважды обернётся вокруг Земли, постепенно увеличивая скорость и готовясь к TLI.

В обратную дорогу к Земле корабль Orion отправится с помощью гравитационного манёвра, обернувшись вокруг Луны. Во время этого пролёта экипаж залетит за тысячи километров за Луну. Для первой пилотируемой миссии НАСА установило гибкие сроки. Миссия может продолжаться от 8 до 21 дня.

Для лунных миссий НАСА определило цели и задачи . Вместе с экспериментами на МКС эти научные проекты позволят осуществить подготовку к будущим миссиям в глубоком космосе.

Полётное оборудование для первой и второй миссий SLS и Orion сейчас находится в производстве, системы жизнеобеспечения и связанные технологии проверяют на МКС. Продолжаются опытно-конструкторские работы для создания жилья и силовой установки корабля, на котором люди отправятся на Марс, здесь НАСА тесно сотрудничает с частными компаниями и зарубежными партнёрами, которые предлагают свои варианты решения существующих проблем.

Лунный космопорт

Здесь будет источник энергии, жилой модуль, модуль стыковки, шлюзовая камера, модуль логистики. Силовая установка будет использовать преимущественно электрическую тягу, чтобы удерживать позицию лунной станции или перемещаться на разные орбиты для разных миссий в окрестностях Луны, пишет НАСА.

Три основных модуля лунной станции - силовая установка, жилой модуль и модуль логистики - будут подняты на орбиту ракетой SLS и доставлены кораблём Orion.

Обслуживать и использовать Deep Space Gateway НАСА собирается со своими партнёрами - как коммерческими компаниями, так и иностранными партнёрами.

Транспорт для глубокого космоса

Тестирование корабля пройдёт в следующем десятилетии, а в конце 2020-х годов НАСА планирует провести годичные испытания Deep Space Transport с экипажем. Астронавты проведут 300-400 дней в окололунном пространстве. Эта миссия станет генеральной репетицией перед отправкой астронавтов на Марс. До настоящего времени рекорд по пребыванию в глубоком космосе составляет 12,5 суток для 17 членов экипажа Apollo.

Луна — спутник нашей планеты, с незапамятных времен притягивающий взоры ученых и просто любопытных людей. В древнем мире и астрологи, и астрономы посвящали ей внушительные трактаты. От них не отставали и поэты. Сегодня в этом смысле мало что изменилось: орбита Луны, особенности ее поверхности и недр тщательно изучаются астрономами. Составители гороскопов также не сводят с нее глаз. Влияние спутника на Землю изучается и теми и другими. Астрономы исследуют, как взаимодействие двух космических тел отражается на движении и других процессах каждого. За время изучения Луны знания в этой области значительно увеличились.

Происхождение

По исследованиям ученых, Земля и Луна образовались примерно в одно время. Возраст обоих тел составляет 4,5 миллиарда лет. Существует несколько теорий происхождения спутника. Каждая из них объясняет отдельные особенности Луны, но оставляет несколько нерешенных вопросов. Наиболее близкой к истине сегодня считается теория гигантского столкновения.

Согласно гипотезе, планета, по своим размерам сходная с Марсом, столкнулась с молодой Землей. Удар пришелся по касательной и стал причиной выброса в космос большей части вещества этого космического тела, а также некоторого количества земного «материала». Из этого вещества и сформировался новый объект. Радиус орбиты Луны первоначально составлял шестьдесят тысяч километров.

Гипотеза гигантского столкновения хорошо объясняет многие особенности строения и химического состава спутника, большинство характеристик системы Луна-Земля. Однако, если брать теорию за основу, все же остаются непонятными некоторые факты. Так, дефицит железа на спутнике можно объяснить лишь тем, что ко времени столкновения на обоих телах произошла дифференциация внутренних слоев. На сегодняшний день нет доказательств, что подобное имело место. И тем не менее, несмотря на подобные контраргументы, гипотеза гигантского столкновения считается основной во всем мире.

Параметры

Луна, как и большинство других спутников, не имеет атмосферы. Обнаружены лишь следы кислорода, гелия, неона и аргона. Температура поверхности на освещенных и затемненных участках поэтому сильно отличается. На солнечной стороне она может подниматься до +120 ºС, а на темной опускаться до -160 ºС.

Среднее расстояние между Землей и Луной составляет 384 тысячи км. По форме спутник — практически идеальный шар. Разница между экваториальным и полярным радиусом небольшая. Они составляют 1738,14 и 1735,97 км соответственно.

Полный оборот Луны вокруг Земли занимает чуть больше 27 дней. Движение спутника по небу для наблюдателя характеризуется сменой фаз. Время от одного полнолуния до другого несколько больше указанного периода и составляет примерно 29,5 дней. Разница возникает потому, что Земля и спутник также движутся вокруг Солнца. Луне, чтобы оказаться в первоначальном положении, приходится преодолевать чуть больше одного круга.

Система «Земля-Луна»

Луна — спутник, несколько отличающий от остальных подобных объектов. Главная его особенность в этом смысле — это масса. Она оценивается в 7,35*10 22 кг, что составляет примерно 1/81 от аналогичного параметра Земли. И если сама масса не является чем-то из ряда вон выходящим на космических просторах, то ее соотношение с характеристикой планеты нетипично. Как правило, отношение масс в системах «спутник-планета» несколько меньше. Аналогичным соотношением могут похвастаться только Плутон и Харон. Эти два космические тела некоторое время назад стали характеризовать как систему двух планет. Похоже, что такое обозначение справедливо и в случае с Землей и Луной.

Движение Луны по орбите

Спутник совершает один оборот вокруг планеты относительно звезд за сидерический месяц, который длится 27 дней 7 часов и 42,2 минуты. Орбита Луны по форме представляет собой эллипс. В разные периоды спутник располагается то ближе к планете, то дальше от нее. Расстояние между Землей и Луной при этом изменяется от 363 104 до 405 696 километров.

С траекторией движения спутника связано еще одно доказательство в пользу предположения о том, что Землю со спутником необходимо рассматривать как систему, состоящую из двух планет. Орбита Луны располагается не вблизи экваториальной плоскости Земли (как это свойственно большинству спутников), а практически в плоскости вращения планеты вокруг Солнца. Угол между эклиптикой и траекторией движения спутника составляет чуть больше 5º.

Орбита движения Луны вокруг Земли подвержена влиянием многих факторов. В связи с этим определение точной траектории спутника — задача не самая простая.

Немного истории

Теория, объясняющая, как движется Луна, была заложена еще в 1747 году. Автором первых расчетов, приблизивших ученых к пониманию особенностей орбиты спутника, стал французский математик Клеро. Тогда, в далеком восемнадцатом веке, обращение Луны вокруг Земли часто выдвигалось в качестве аргумента против теории Ньютона. Расчеты, сделанные с использованием сильно расходились с видимым перемещением спутника. Клеро разрешил эту задачу.

Исследованием вопроса занимались такие известные ученые, как Даламбер и Лаплас, Эйлер, Хилл, Пюизо и другие. Современная теория обращения Луны фактически началась с работ Брауна (1923 г.). Исследования британского математика и астронома помогли устранить расхождения между расчетами и наблюдением.

Непростая задача

Движение Луны заключается в двух основных процессах: вращение вокруг оси и обращение вокруг нашей планеты. Вывести теорию, объясняющую перемещение спутника, было бы не так уж и сложно, если бы его орбита не подвергалась воздействию различных факторов. Это и притяжение Солнца, и особенности формы Земли, и других планет. Подобные воздействия возмущают орбиту и предсказать точное положение Луны в конкретный период становится трудной задачей. Для того чтобы понять, в чем тут дело, остановимся на некоторых параметрах орбиты спутника.

Восходящий и нисходящий узел, линия апсид

Как уже говорилось, орбита Луны наклонена к эклиптике. Траектории движения двух тел пересекаются в точках, названных восходящим и нисходящим узлами. Располагаются они на противоположных сторонах орбиты относительно центра системы, то есть Земли. Воображаемая прямая, которая соединяет две эти точки, обозначается как линия узлов.

Ближе всего к нашей планете спутник оказывается в точке перигея. Максимальное расстояние разделяет два космических тела, когда Луна оказывается в апогее. Прямая, соединяющая две эти точки, называется линией апсид.

Возмущения орбиты

В результате влияния на перемещение спутника сразу большого числа факторов по сути оно представляет собой сумму нескольких движений. Рассмотрим наиболее заметные из возникающих возмущений.

Первая из них — это регрессия линии узлов. Прямая, соединяющая две точки пересечения плоскости лунной орбиты и эклиптики, не зафиксирована на одном месте. Она очень медленно перемещается в направлении, противоположном (потому и называется регрессией) движению спутника. Другими словами, плоскость орбиты Луны поворачивается в пространстве. На один полный оборот ей требуется 18,6 лет.

Движется и линия апсид. Перемещение прямой, соединяющий апоцентр и перицентр, выражается в повороте плоскости орбиты в ту же сторону, куда движется Луна. Происходит это гораздо быстрее, чем в случае линии узлов. Полный оборот занимает 8,9 лет.

Кроме того, лунная орбита испытывает колебания определенной амплитуды. С течением времени изменяется угол между ее плоскостью и эклиптикой. Диапазон значений — от 4°59" до 5°17". Так же, как и в случае с линией узлов, период таких колебаний составляет 18,6 лет.

Наконец, орбита Луны меняет свою форму. Она немного вытягивается, затем снова возвращается к первоначальной конфигурации. При этом меняется эксцентриситет орбиты (степень отклонения ее формы от окружности) от 0,04 до 0,07. Изменения и возвращение в первоначальное положение занимают 8,9 лет.

Не все так просто

В сущности, четыре фактора, которые необходимо учитывать во время расчетов, — это не так уж и много. Однако ими не исчерпываются все возмущения орбиты спутника. На самом деле, каждый параметр движения Луны испытывает постоянное воздействие большого числа факторов. Все это усложняет задачу по прогнозированию точного расположения спутника. А учет всех этих параметров часто представляет собой важнейшую задачу. Например, расчет траектории движения Луны и его точность влияет на успешность миссии космического аппарата, отправленного к ней.

Влияние Луны на Землю

Спутник нашей планеты сравнительно мал, однако его воздействие хорошо заметно. Пожалуй, всем известно, что именно Луна формирует приливы на Земле. Тут сразу нужно оговориться: Солнце также вызывает похожий эффект, но из-за гораздо большего расстояния приливное воздействие светила мало ощутимо. Кроме того, изменение уровня воды в морях и океанах связано и с особенностями вращения самой Земли.

Гравитационное воздействие Солнца на нашу планету примерно в двести раз больше, чем аналогичный параметр Луны. Однако приливные силы в первую очередь зависят от неоднородности поля. Расстояние, разделяющее Землю и Солнце, сглаживает их, поэтому воздействие близкой к нам Луны более мощное (в два раза значительнее, чем в случае светила).

Приливная волна образуется на той стороне планеты, которая в данный момент обращена к ночному светилу. На противоположной стороне также возникает прилив. Если бы Земля была неподвижной, то волна двигалась бы с запада на восток, располагаясь точно под Луной. Ее полный оборот завершался бы за 27 с небольшим дней, то есть за сидерический месяц. Однако период вокруг оси составляет чуть меньше 24 ч. В результате волна бежит по поверхности планеты с востока на запад и один оборот завершает за 24 часа и 48 минут. Поскольку волна постоянно встречается с материками, она смещается вперед по направлению движения Земли и опережает в своем беге спутник планеты.

Удаление орбиты Луны

Приливная волна вызывает перемещение огромной массы воды. Это непосредственным образом влияет на движение спутника. Внушительная часть массы планеты смещается с линии, соединяющей двух тел, и притягивает к себе Луну. В результате спутник испытывает воздействие момента силы, который ускоряет ее движение.

При этом материки, набегающие на приливную волну (они движутся быстрее волны, поскольку Земля вращается с большей скоростью, чем обращается Луна), испытывают воздействие силы, тормозящей их. Это приводит к постепенному замедлению вращения нашей планеты.

В результате приливного взаимодействия двух тел, а также действия и момента импульса, спутник переходит на более высокую орбиту. При этом уменьшается скорость Луны. По орбите она начинает двигаться медленнее. Нечто похожее происходит и с Землей. Она замедляется, следствием чего является постепенное увеличение длительности суток.

Луна удаляется от Земли примерно на 38 мм в год. Исследования палеонтологов и геологов подтверждают расчеты астрономов. Процесс постепенного замедления Земли и удаления Луны начался примерно 4,5 миллиарда лет назад, то есть с момента образования двух тел. Данные исследователей свидетельствуют в пользу предположения, что раньше лунный месяц был короче, а Земля вращалась с большей скоростью.

Приливная волна возникает не только в водах мирового океана. Похожие процессы происходят и в мантии, и в земной коре. Однако они менее заметны, поскольку эти слои не столь податливы.

Удаление Луны и замедление Земли не будет происходить вечно. В конце концов, период вращения планеты сравняется с периодом обращения спутника. Луна «зависнет» над одним участком поверхности. Земля и спутник будут всегда повернуты одной и той же стороной друг к другу. Тут уместно вспомнить, что часть этого процесса уже завершена. Именно приливное взаимодействие привело к тому, что на небе всегда видна одна и та же сторона Луны. В космосе есть пример системы, пребывающей в подобном равновесии. Это уже называвшиеся Плутон и Харон.

Луна и Земля находятся в постоянном взаимодействии. Нельзя сказать, какое из тел больше влияет на другое. При этом оба подвергаются и воздействию Солнца. Значительную роль играют и другие, более удаленные, космические тела. Учет всех подобных факторов делает довольно трудной задачу точного построения и описания модели движения спутника по орбите вокруг нашей планеты. Однако огромное количество накопленных знаний, а также постоянно совершенствующая аппаратура позволяют более или менее точно спрогнозировать положение спутника в любое время и предсказать будущее, которое ожидает каждый объект в отдельность и систему Земля-Луна в целом.

Роскосмос готовится к участию в проекте строительства окололунной посещаемой станции Deep Space Gateway (DSG), предложенном NASA. Идея состоит в создании многомодульной посещаемой станции на гало-орбите в нескольких тысячах километров от Луны. Такая станция должна стать новой лабораторией для изучения космических эффектов и опорой для дальнейших исследовательских пилотируемых полетов на Луну и Марс.

Проект был представлен NASA в марте 2017 года, когда стал очевидным курс на Луну новой администрации президента США Дональда Трампа. NASA при Бараке Обаме отказалась от идей достижения Луны и обозначила целью Марс с переходным этапом посещения околоземного астероида - Asteroid Redirect Mission. Ввиду сложности, а главное длительности, обозначенной стратегии, подход нового президента направлен на приближение каких-либо существенных результатов. Сначала он запустить к Луне людей сразу в первом испытательном полете ракеты SLS и корабля Orion в 2019 году, но технические специалисты отговорили - риск высок.

От Луны проще стартовать и к Марсу. Если собирать марсианский корабль на окололунной гало-орбите, постепенно подвозя баки с топливом и элементы конструкции, то можно сэкономить до трети массы топлива на полет, по сравнению со стартом с околоземной орбиты. Можно добиться еще большей экономии, если прихватить часть станции в виде отсека марсианского корабля.

Не стоит забывать и политический мотив. Сегодня главный внешнеполитический противник США - Китай. И он уже приближается к созданию своей собственной околоземной станции. Поэтому США важно подчеркнуть сохраняющееся технологическое превосходство, лунная станция для этого отлично подходит, и здесь Россия, Европа и Япония просто помогают в этом.

Какой же интерес тут у России?

Несмотря на политические разногласия России с США, в российской космической отрасли возобладал здравый смысл, подкрепленный экономическими мотивами. Для Роскосмоса сотрудничество с NASA в 90-е годы по программе «Мир», и в 2000-е по программе МКС практически обеспечило сохранность и высокий уровень пилотируемой космонавтики. Проект МКС на сегодня продлен до 2024 года, и после него никто не мог бы назвать достойную и одновременно посильную для бюджета цель. Несмотря на декларируемые лунные амбиции, как только зашла речь о деньгах при принятии Федеральной космической программы на 2015-2025, под нож первым делом пошла сверхтяжелая ракета, без которой достижение Луны крайне затруднено. Была надежда на четырехпусковую схему с «Ангарой А5В», но и о ней пришлось забыть, когда стало ясно что для этой ракеты нет другого спроса, а на Восточном будет только один стартовый стол. Смогли сохранить только разработки межпланетного космического корабля «Федерация», но без «Ангары-А5В» он обречен на околоземные полеты, где сейчас доминирует готовый к работе «Союз-МС».

Даже если предположить, что в бюджете нашлись деньги на сверхтяжелую ракету, стоит ли надрывать отрасль десять лет ради того, чтобы повторить прогулку Армстронга 60-летней давности? А что потом? Свернуть все работы и забыть, как сделали США в 70-е?

В результате, до вчерашнего дня, Роскосмос находился в патовой ситуации - лететь на Луну денег и особого смысла нет, а около Земли есть смысл летать только на МКС, которая скоро закончится. Но с вхождением в лунное партнерство всё меняется.

Во-первых, снова появляются возможности получения заказов на разработку и эксплуатацию техники для NASA. Во-вторых, в сверхтяжелой ракете и межпланетных полетах появляется долговременный смысл, ведь мы не просто летим за самоутверждением, а летим на работу для развития техники и продвижения человечества в дальний космос, причем в значительной степени не за свой счет. В-третьих, отрасль получает столь долгожданный новый стимул развития: наконец появляется смысл в корабле «Федерация», новых модулях станции, системах жизнеобеспечения, скафандрах, приборах, лунных спутниках , луноходах... Молодые коллективы наконец могут реализовать себя не в повторении советских схем, а привнести что-то свое на современном уровне.

Участие Роскосмоса помогает и NASA. Программы, которые NASA пыталось развивать в одиночку: Constellation, Asteroid Redirect Mission, оказались очень уязвимы к переменам внутриполитического курса. Международное же партнерство налагает взаимные обязательства и отказ о какого-то проекта приобретает не только экономический, но и политический окрас, и тут никто не захочет терять лишние очки. Это касается и российских международных программ.

Так что, несмотря на преобладающее участие США в проекте DSG, зависимость партнеров тут взаимная, что, собственно, и называется сотрудничеством в освоении космоса. Можно это только приветствовать.

Не секрет, что освоение Луны и создание на ней обитаемой базы является одним из приоритетных направлений Российской космонавтики. Однако для реализации столь масштабного проекта недостаточно организовать одноразовый полет, но необходимо построить инфраструктуру, которая позволяла бы осуществлять на Луну и с неё на Землю регулярные полеты. Для этого, помимо создания нового космического корабля и ракеты-носителя сверхтяжелого класса, необходимо создать базы в космосе, которыми являются орбитальные станции. Одна из них может появиться на земной орбите уже в 2017-2020 году и будет развиваться в последующие годы, путем наращивания модулей, в том числе и для старта на Луну.

Предполагается, что к 2024 году станция будет оборудована энергетическим и трансформируемыми модулями, предназначенными для работы с лунными миссиями. Однако это лишь часть лунной инфраструктуры. Следующим важным шагом является лунная орбитальная станция , создание которой включено в космическую программу России. Начиная с 2020 года, Роскосмосом будут рассматриваться технические предложения по станции, а в 2025 году должна быть утверждена эскизная документация на её модули. При этом компьютеры и научное оборудование для лунной орбитальной станции начнут разрабатываться уже с 2022 года, чтобы с 2024 года перейти к наземной отработке. В состав лунной станции должно войти несколько модулей: энергетический, лаборатория, а также узловой – для стыковки космических кораблей.

Говоря о необходимости подобной станции на орбите Луны, нужно отметить, что улететь с Луны на Землю можно лишь один раз в 14 суток, когда совпадают их плоскости орбит. Однако обстоятельства могут потребовать срочного отлета, и в таком случае станция будет просто жизненно необходима. Кроме того она сможет решать целый комплекс задач различного характера, начиная от связи, и заканчивая вопросами снабжения. По мнению ряда специалистов наиболее рациональным будет вариант размещения лунной орбитальной станции в точке Лагранжа, расположенной в 60000 км от Луны. В этой точке силы притяжения Земли и Луны взаимно уравновешиваются, и из данного места можно будет осуществлять старт к Луне или к Марсу с минимальными энергетическими затратами.

Схема полета на Луну, вероятно, будет выглядеть следующим образом. Ракета-носитель выводит космический корабль на орбиту, после чего его примет космическая станция России , находящаяся на земной орбите. Там он будет подготовлен к дальнейшему полету, а при необходимости (если масса корабля должна быть увеличена) здесь же будет выполнена сборка корабля из нескольких модулей выведенных в несколько запусков. Стартовав, корабль преодолеет расстояние до российской лунной орбитальной станции и пристыкуется к ней, после чего может остаться на орбите, а на Луну полетит спускаемый аппарат.