Depuis des temps immémoriaux, la lune est un satellite constant de notre planète et le corps céleste le plus proche de celle-ci. Naturellement, une personne a toujours voulu y aller. Mais est-ce loin de voler là-bas et quelle est la distance jusqu'à cela?
La distance de la Terre à la Lune est théoriquement mesurée du centre de la Lune au centre de la Terre. Il est impossible de mesurer cette distance avec les méthodes habituelles utilisées dans la vie ordinaire. Par conséquent, la distance au satellite terrestre a été calculée à l'aide de formules trigonométriques.
Comme le Soleil, la Lune subit un mouvement constant dans le ciel terrestre près de l'écliptique. Cependant, ce mouvement est sensiblement différent du mouvement du Soleil. Ainsi, les plans des orbites du Soleil et de la Lune diffèrent de 5 degrés. Il semblerait que, de ce fait, la trajectoire de la Lune dans le ciel terrestre devrait être globalement similaire à l'écliptique, n'en différant que par un décalage de 5 degrés :
En cela, le mouvement de la Lune ressemble au mouvement du Soleil - d'ouest en est, dans le sens opposé à la rotation quotidienne de la Terre. Mais à part cela, la Lune se déplace dans le ciel terrestre beaucoup plus rapidement que le Soleil. Cela est dû au fait que la Terre tourne autour du Soleil en environ 365 jours (année terrestre) et la Lune autour de la Terre en seulement 29 jours (mois lunaire). Cette différence est devenue le stimulus pour décomposer l'écliptique en 12 constellations du zodiaque (en un mois, le Soleil se déplace le long de l'écliptique de 30 degrés). Pendant le mois lunaire, il y a un changement complet des phases de la lune :
En plus de la trajectoire du mouvement de la Lune, le facteur du fort allongement de l'orbite est également ajouté. L'excentricité de l'orbite de la Lune est de 0,05 (à titre de comparaison, ce paramètre pour la Terre est de 0,017). La différence avec l'orbite circulaire de la Lune conduit au fait que le diamètre apparent de la Lune change constamment de 29 à 32 minutes d'arc.
Pendant la journée, la Lune se déplace par rapport aux étoiles de 13 degrés et d'environ 0,5 degré par heure. Les astronomes modernes utilisent souvent des occultations lunaires pour estimer les diamètres angulaires des étoiles proches de l'écliptique.
Qu'est-ce qui détermine le mouvement de la lune
Un point important dans la théorie du mouvement de la lune est le fait que l'orbite de la lune dans l'espace n'est pas constante et stable. En raison de la masse relativement faible de la Lune, elle est soumise à des perturbations constantes provenant d'objets plus massifs du système solaire (principalement le Soleil et la Lune). De plus, l'orbite de la Lune est affectée par l'aplatissement du Soleil et les champs gravitationnels des autres planètes du système solaire. En conséquence, l'excentricité de l'orbite de la Lune fluctue entre 0,04 et 0,07 avec une période de 9 ans. Le résultat de ces changements était un phénomène tel qu'une super lune. Une super lune est un phénomène astronomique dans lequel la pleine lune est plusieurs fois plus grande en taille angulaire que d'habitude. Ainsi, lors de la pleine lune du 14 novembre 2016, la Lune était à une distance record depuis 1948. En 1948, la Lune était 50 km plus près qu'en 2016.
De plus, des fluctuations de l'inclinaison de l'orbite lunaire par rapport à l'écliptique sont également observées : d'environ 18 minutes d'arc tous les 19 ans.
Ce qui est égal à
Les engins spatiaux devront passer beaucoup de temps à voler vers le satellite terrestre. Vous ne pouvez pas voler vers la Lune en ligne droite - la planète s'éloignera de la destination et le chemin devra être corrigé. A une vitesse d'évacuation de 11 km/s (40 000 km/h), le vol prendra théoriquement environ 10 heures, mais en réalité il prendra plus de temps. En effet, le vaisseau au départ augmente progressivement la vitesse dans l'atmosphère, la portant à une valeur de 11 km/s afin de s'échapper du champ gravitationnel terrestre. Ensuite, le navire devra ralentir à l'approche de la Lune. Soit dit en passant, cette vitesse est le maximum que les engins spatiaux modernes ont pu atteindre.
Le célèbre vol lunaire américain en 1969, selon les chiffres officiels, a duré 76 heures. Le vaisseau spatial New Horizons de la NASA a été le plus rapide à atteindre la lune en 8 heures et 35 minutes. Certes, il n'a pas atterri sur le planétoïde, mais a survolé - il avait une mission différente.
La lumière de la Terre vers notre satellite arrivera très rapidement - en 1,255 seconde. Mais voler à des vitesses légères est encore du domaine de la fantaisie.
Vous pouvez essayer d'imaginer le chemin vers la lune dans les valeurs habituelles. A pied à une vitesse de 5 km/h, le chemin vers la lune prendra environ neuf ans. Si vous conduisez une voiture à une vitesse de 100 km / h, il vous faudra 160 jours pour vous rendre au satellite terrestre. Si les avions volaient vers la lune, le vol durerait environ 20 jours.
Comment les anciens astronomes grecs calculaient la distance à la lune
La Lune a été le premier corps céleste auquel il a été possible de calculer la distance à la Terre. On pense que les astronomes de la Grèce antique ont été les premiers à le faire.
Ils ont essayé de mesurer la distance à la lune depuis des temps immémoriaux - le premier à essayer de le faire était Aristarque de Samos. Il a estimé l'angle entre la Lune et le Soleil à 87 degrés, il s'est donc avéré que la Lune est 20 fois plus proche que le Soleil (le cosinus d'un angle égal à 87 degrés est de 1/20). L'erreur de mesure d'angle a entraîné une erreur de 20 fois, on sait aujourd'hui que ce rapport est en fait de 1 à 400 (l'angle est d'environ 89,8 degrés). La grande erreur a été causée par la difficulté d'estimer la distance angulaire exacte entre le Soleil et la Lune à l'aide des instruments astronomiques primitifs du monde antique. À cette époque, des éclipses solaires régulières avaient déjà permis aux anciens astronomes grecs de conclure que les diamètres angulaires de la Lune et du Soleil étaient approximativement les mêmes. À cet égard, Aristarque a conclu que la Lune est 20 fois plus petite que le Soleil (en fait, environ 400 fois).
Pour calculer la taille du Soleil et de la Lune par rapport à la Terre, Aristarque a utilisé une méthode différente. Nous parlons d'observations d'éclipses lunaires. A cette époque, les anciens astronomes avaient déjà deviné les raisons de ces phénomènes : la Lune est éclipsée par l'ombre de la Terre.
Le schéma ci-dessus montre clairement que la différence des distances de la Terre au Soleil et à la Lune est proportionnelle à la différence entre les rayons de la Terre et du Soleil et les rayons de la Terre et de son ombre à la distance de la Lune. A l'époque d'Aristarque, il était déjà possible d'estimer que le rayon de la Lune est d'environ 15 minutes d'arc, et le rayon de l'ombre terrestre est de 40 minutes d'arc. Autrement dit, la taille de la Lune s'est avérée être environ 3 fois plus petite que la taille de la Terre. De là, connaissant le rayon angulaire de la Lune, il était facile d'estimer que la Lune est à environ 40 diamètres terrestres de la Terre. Les anciens Grecs ne pouvaient estimer qu'approximativement la taille de la Terre. Ainsi Eratosthène de Cyrène (276 - 195 av. J.-C.), basé sur les différences de hauteur maximale du Soleil au-dessus de l'horizon à Assouan et Alexandrie pendant le solstice d'été, a déterminé que le rayon de la Terre est proche de 6287 km (la valeur moderne est 6371 kilomètres). Si nous substituons cette valeur à l'estimation d'Aristarque de la distance à la Lune, elle correspondra alors à environ 502 000 km (la valeur moderne de la distance moyenne de la Terre à la Lune est de 384 000 km).
Un peu plus tard, le mathématicien et astronome du IIe siècle av. e. Hipparque de Nicée a calculé que la distance au satellite terrestre est 60 fois supérieure au rayon de notre planète. Ses calculs étaient basés sur des observations du mouvement de la Lune et de ses éclipses périodiques.
Puisqu'au moment de l'éclipse le Soleil et la Lune auront les mêmes dimensions angulaires, alors selon les règles de similarité des triangles, vous pouvez trouver le rapport des distances au Soleil et à la Lune. Cette différence est de 400 fois. En appliquant à nouveau ces règles, uniquement par rapport aux diamètres de la Lune et de la Terre, Hipparque a calculé que le diamètre de la Terre est 2,5 fois supérieur au diamètre de la Lune. Autrement dit, R l \u003d R s / 2,5.
Sous un angle de 1′, on peut observer un objet dont les dimensions sont 3 483 fois plus petites que la distance à celui-ci - cette information était connue de tous à l'époque d'Hipparque. Autrement dit, avec un rayon observé de la Lune de 15′, elle sera 15 fois plus proche de l'observateur. Celles. le rapport de la distance à la Lune sur son rayon sera 3483/15= 232 ou S l = 232R l.
En conséquence, la distance à la Lune est de 232 * R s / 2,5 = 60 rayons de la Terre. Il s'avère que 6 371 * 60 = 382 260 km. La chose la plus intéressante est que les mesures effectuées à l'aide d'instruments modernes ont confirmé l'exactitude de l'ancien scientifique.
Désormais, la mesure de la distance à la Lune est effectuée à l'aide d'instruments laser, qui permettent de la mesurer avec une précision de plusieurs centimètres. Dans ce cas, les mesures se déroulent en un temps très court - pas plus de 2 secondes, pendant lesquelles la Lune s'éloigne en orbite d'environ 50 mètres du point où l'impulsion laser a été envoyée.
Évolution des méthodes de mesure de la distance à la Lune
Ce n'est qu'avec l'invention du télescope que les astronomes ont pu obtenir des valeurs plus ou moins précises pour les paramètres de l'orbite de la Lune et la correspondance de sa taille avec la taille de la Terre.
Une méthode plus précise de mesure de la distance à la lune est apparue dans le cadre du développement du radar. La première radiolocalisation de la Lune a été réalisée en 1946 aux USA et en Grande-Bretagne. Le radar permettait de mesurer la distance à la Lune avec une précision de plusieurs kilomètres.
Une méthode encore plus précise de mesure de la distance à la lune est devenue la localisation laser. Pour le mettre en œuvre, plusieurs réflecteurs d'angle ont été installés sur la Lune dans les années 1960. Il est intéressant de noter que les premières expériences de télémétrie laser ont été réalisées avant même l'installation de réflecteurs angulaires à la surface de la Lune. En 1962-1963, plusieurs expériences ont été menées à l'Observatoire de Crimée de l'URSS sur la télémétrie laser de cratères lunaires individuels à l'aide de télescopes d'un diamètre de 0,3 à 2,6 mètres. Ces expériences ont permis de déterminer la distance à la surface lunaire avec une précision de plusieurs centaines de mètres. En 1969-1972, les astronautes du programme Apollo ont livré trois réflecteurs d'angle à la surface de notre satellite. Parmi eux, le réflecteur de la mission Apollo 15 était le plus parfait, puisqu'il était composé de 300 prismes, alors que les deux autres (les missions Apollo 11 et Apollo 14) n'avaient qu'une centaine de prismes chacune.
De plus, en 1970 et 1973, l'URSS a livré deux autres réflecteurs d'angle français sur la surface lunaire à bord des véhicules automoteurs Lunokhod-1 et Lunokhod-2, chacun composé de 14 prismes. L'utilisation du premier de ces réflecteurs a une histoire remarquable. Durant les 6 premiers mois de fonctionnement du rover lunaire avec réflecteur, il a été possible de réaliser environ 20 séances de localisation laser. Cependant, en raison de la position malheureuse du rover lunaire, il n'a pas été possible d'utiliser le réflecteur jusqu'en 2010. Seules les images du nouvel appareil LRO ont permis de clarifier la position du rover lunaire avec le réflecteur, et ainsi de reprendre les séances de travail avec celui-ci.
En URSS, le plus grand nombre de séances de télémétrie laser ont été réalisées sur le télescope de 2,6 mètres de l'Observatoire de Crimée. Entre 1976 et 1983, 1400 mesures ont été faites avec ce télescope avec une erreur de 25 centimètres, puis les observations ont été interrompues en raison de l'écourtement du programme lunaire soviétique.
Au total, de 1970 à 2010, environ 17 000 sessions de localisation laser de haute précision ont été réalisées dans le monde. La plupart d'entre eux étaient associés au réflecteur d'angle Apollo 15 (comme mentionné ci-dessus, c'est le plus avancé - avec un nombre record de prismes) :
Sur les 40 observatoires capables d'effectuer la télémétrie laser de la Lune, seuls quelques-uns peuvent effectuer des mesures de haute précision :
La plupart des mesures ultra-précises ont été réalisées avec le télescope de 2 mètres de l'observatoire Texas MacDonald :
Dans le même temps, les mesures les plus précises sont effectuées par l'instrument APOLLO, qui a été installé sur le télescope de 3,5 mètres de l'observatoire Apache Point en 2006. La précision de ses mesures atteint le millimètre :
Evolution du système Lune et Terre
L'objectif principal des mesures de plus en plus précises de la distance à la Lune est d'essayer de mieux comprendre l'évolution de l'orbite de la Lune dans le passé lointain et dans le futur lointain. À ce jour, les astronomes sont arrivés à la conclusion que dans le passé, la Lune était plusieurs fois plus proche de la Terre et avait également une période de rotation beaucoup plus courte (c'est-à-dire qu'elle n'était pas piégée par les marées). Ce fait confirme la version d'impact de la formation de la Lune à partir de la matière éjectée de la Terre, qui prévaut à notre époque. De plus, l'effet de marée de la Lune conduit au fait que la vitesse de rotation de la Terre autour de son axe ralentit progressivement. La vitesse de ce processus est une augmentation du jour de la Terre chaque année de 23 microsecondes. En un an, la Lune s'éloigne de la Terre de 38 millimètres en moyenne. On estime que si le système Terre-Lune survit à la transformation du Soleil en géante rouge, alors dans 50 milliards d'années le jour terrestre sera égal au mois lunaire. En conséquence, la Lune et la Terre se feront toujours face avec un seul côté, comme on l'observe actuellement dans le système Pluton-Charon. À ce moment-là, la Lune s'éloignera d'environ 600 000 kilomètres et le mois lunaire passera à 47 jours. De plus, on suppose que l'évaporation des océans de la Terre en 2,3 milliards d'années accélérera le processus d'élimination de la Lune (les marées de la Terre ralentissent considérablement le processus).
De plus, les calculs montrent qu'à l'avenir, la Lune recommencera à s'approcher de la Terre en raison de l'interaction des marées les unes avec les autres. En s'approchant de la Terre à 12 000 km, la Lune sera déchirée par les forces de marée, les débris de la Lune formeront un anneau comme les anneaux connus autour des planètes géantes du système solaire. D'autres satellites connus du système solaire répéteront ce sort bien plus tôt. Ainsi, Phobos a 20 à 40 millions d'années et Triton a environ 2 milliards d'années.
Chaque année, la distance au satellite terrestre augmente en moyenne de 4 cm, en raison du mouvement du planétoïde sur une orbite en spirale et de la puissance progressivement décroissante de l'interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune.
Entre la Terre et la Lune, théoriquement, vous pouvez placer toutes les planètes du système solaire. Si vous additionnez les diamètres de toutes les planètes, y compris Pluton, vous obtenez une valeur de 382 100 km.
La Lune, après le Soleil, est le deuxième objet le plus brillant. C'est le cinquième plus grand objet du système solaire. Entre les centres de la Lune et de la Terre, la distance moyenne est de 384 467 km. La masse de la lune correspond à la valeur de 7,33 * 1022 kg.
Depuis l'Antiquité, les gens ont tenté de décrire et d'expliquer son mouvement. La base de tous les calculs modernes est la théorie de Brown, qui a été créée au tournant des XIXe et XXe siècles. Pour déterminer le mouvement exact de celle-ci, non seulement la masse de la lune était nécessaire. De nombreux coefficients de fonctions trigonométriques ont été pris en compte. La science moderne est capable de faire des calculs plus précis.
La localisation laser vous permet de mesurer la taille des objets célestes avec une erreur de quelques centimètres seulement. Avec son aide, il a été constaté que la masse de la Lune est bien inférieure à la masse de notre planète (81 fois) et que son rayon est 37 fois inférieur. Pendant longtemps, il n'a pas été possible de déterminer cette valeur avec précision, mais le lancement de satellites spatiaux a permis d'ouvrir de nouvelles perspectives. Un fait intéressant est connu qu'à l'époque de Newton, la masse de la lune était déterminée par la magnitude de la marée qu'elle provoquait.
Nous pouvons voir la surface illuminée de ce satellite de différentes manières. La partie visible du disque éclairée par le Soleil s'appelle la phase. Il y a quatre phases au total: la surface complètement sombre de la Lune - la nouvelle lune, le croissant lunaire croissant - le premier quartier, le disque entièrement éclairé - la pleine lune, la moitié éclairée du deuxième côté - le dernier quartier. Ils sont exprimés en centièmes et dixièmes d'unité. Le changement de toutes les phases lunaires est la période synodique, qui est la révolution de la Lune de la phase de la nouvelle lune à la prochaine nouvelle lune. On l'appelle aussi le mois synodique, égal à environ 29,5 jours. Pendant cette période, la Lune pourra parcourir l'orbite et avoir le temps de visiter deux fois la même phase. La période de révolution sidérale, d'une durée de 27,3 jours, est la révolution complète de la Lune autour de la Terre.
Il est courant, à tort, de dire que nous voyons la surface de la Lune d'un côté et qu'elle ne tourne pas. Les mouvements de la Lune se produisent sous forme de rotation autour de son axe et de circulation autour de la Terre et du Soleil
Une rotation complète autour de son propre axe se produit en 27 jours terrestres 43 minutes. et 7 heures. Une orbite elliptique autour de la Terre (une révolution complète) prend le même temps. Ceci est influencé par les marées dans la croûte lunaire, provoquant des marées sur Terre, se produisant sous l'influence de la gravité lunaire.
Étant plus éloigné de la Lune que de la Terre, le Soleil, en raison de sa masse énorme, attire la Lune deux fois plus fortement que la Terre. La Terre déforme la trajectoire de la Lune autour du Soleil. Par rapport au Soleil, sa trajectoire est toujours concave.
La lune n'a pas d'atmosphère, le ciel au-dessus d'elle est toujours noir. Parce que les ondes sonores ne voyagent pas dans le vide, cette planète est complètement silencieuse. Sous les rayons directs du jour, elle est plusieurs fois supérieure à l'eau et la nuit, elle atteint -150 ° C. La lune en est une. Sa densité n'est que de 3,3 p. plus d'eau. À sa surface, il y a d'immenses plaines recouvertes de lave solidifiée, de nombreux cratères se forment lorsque la force de gravité est inférieure à la gravité terrestre et que le poids de la Lune est inférieur à celui de la Terre, de sorte qu'une personne peut diminuer de 6 fois alors qu'elle est sur la lune.
Sur la base de substances radioactives, les scientifiques ont déterminé l'âge approximatif de la Lune, qui est de 4,65 milliards d'années. Selon la dernière hypothèse la plus plausible, on suppose que la formation de la Lune s'est produite à la suite d'une collision géante avec une jeune Terre d'un énorme corps céleste. Selon une autre théorie, la Terre et la Lune se seraient formées indépendamment dans des parties complètement différentes du système solaire.
La masse moyenne de la lune est d'environ 7,3477 x 1022 kg.
La Lune est le seul satellite de la Terre et le corps céleste le plus proche de celle-ci. La source de la lueur de la Lune est le Soleil, nous n'observons donc toujours que la partie lunaire faisant face au grand luminaire. La seconde moitié de la Lune est actuellement plongée dans les ténèbres cosmiques, attendant son tour pour sortir "à la lumière". La distance entre la Lune et la Terre est d'environ 384 467 km. Ainsi, aujourd'hui, nous découvrirons combien pèse la Lune par rapport aux autres "habitants" du système solaire, et apprendrons également des faits intéressants sur ce mystérieux satellite terrestre.
Pourquoi la lune s'appelle-t-elle ainsi ?
Les anciens Romains appelaient la lune la déesse de la veilleuse, dont le nom a finalement été donné à l'étoile de la nuit elle-même. Selon d'autres sources, le mot "lune" a des racines indo-européennes et signifie "lumineux" - et pour cause, car en termes de luminosité, le satellite de la Terre occupe la deuxième place après le Soleil. En grec ancien, une étoile brillant d'une lumière jaunâtre froide dans le ciel nocturne s'appelait le nom de la déesse Selene.
Quel est le poids de la lune ?
La lune pèse environ 7,3477 x 1022 kg.
En effet, en termes physiques, il n'existe pas de « poids de la planète ». Après tout, le poids est la force exercée par un corps sur une surface horizontale. Alternativement, si le corps est suspendu à un fil vertical, alors son poids est la force de traction du corps de ce fil. Il est clair que la Lune n'est pas située en surface et n'est pas dans un état "suspendu". Donc, d'un point de vue physique, la lune n'a pas de poids. Par conséquent, il serait plus approprié de parler de la masse de ce corps céleste.
Le poids de la lune et son mouvement - quelle est la relation ?
Depuis l'Antiquité, les gens ont essayé de percer le "mystère" du mouvement du satellite de la Terre. La théorie du mouvement de la Lune, créée pour la première fois par l'astronome américain E. Brown en 1895, est devenue la base des calculs modernes. Cependant, pour déterminer le mouvement exact de la lune, il était nécessaire de connaître sa masse, ainsi que divers coefficients de fonctions trigonométriques.
Cependant, grâce aux progrès de la science moderne, il est devenu possible d'effectuer des calculs plus précis. En utilisant la méthode de localisation au laser, vous pouvez déterminer la taille d'un corps céleste avec une erreur de quelques centimètres seulement. Ainsi, les scientifiques ont révélé et prouvé que la masse de la Lune est 81 fois inférieure à la masse de notre planète et que le rayon de la Terre est 37 fois supérieur au paramètre lunaire similaire.
Bien sûr, de telles découvertes ne sont devenues possibles qu'avec l'avènement de l'ère des satellites spatiaux. Mais les scientifiques de l'ère du grand "découvreur" de la loi de la gravitation universelle Newton ont déterminé la masse de la lune, explorant les marées causées par les changements périodiques de la position d'un corps céleste par rapport à la terre.
Lune - caractéristiques et chiffres
- surface - 38 millions de km 2, soit environ 7,4% de la surface de la Terre
- volume - 22 milliards de m 3 (2% de la valeur d'un indicateur terrestre similaire)
- densité moyenne - 3,34 g / cm 3 (sur Terre - 5,52 g / cm 3)
- gravité - égale à 1/6 de la terre
La Lune est un satellite céleste plutôt "lourd", pas typique des planètes telluriques. Si nous comparons la masse de tous les satellites planétaires, la Lune sera à la cinquième place. Même Pluton, considérée comme une planète à part entière jusqu'en 2006, est plus de cinq fois plus petite en masse que la Lune. Comme vous le savez, Pluton est constitué de roches et de glace, sa densité est donc faible - environ 1,7 g / cm 3. Mais Ganymède, Titan, Callisto et Io, qui sont des satellites des planètes géantes du système solaire, sont plus gros que la lune en masse.
On sait que la force de gravité ou de gravitation de tout corps de l'Univers consiste en la présence d'une force d'attraction entre différents corps. À son tour, l'amplitude de la force d'attraction dépend de la masse des corps et de la distance qui les sépare. Ainsi, la Terre attire une personne à sa surface - et non l'inverse, car la planète est beaucoup plus grande. Dans ce cas, la force de gravité est égale au poids d'une personne. Essayons de doubler la distance entre le centre de la Terre et une personne (par exemple, escaladons une montagne à 6500 km au-dessus de la surface de la Terre). Maintenant, une personne pèse quatre fois moins !
Mais la Lune est nettement inférieure en masse à la Terre, par conséquent, la force gravitationnelle lunaire est également inférieure à la force d'attraction terrestre. Ainsi, les astronautes qui ont atterri sur la surface lunaire pour la première fois ont pu faire des sauts inimaginables - même avec une combinaison spatiale lourde et d'autres équipements "spatiaux". Après tout, sur la lune, le poids d'une personne diminue jusqu'à six fois ! L'endroit le plus approprié pour établir des records olympiques "interplanétaires" en sauts en hauteur.
Nous savons donc maintenant combien pèse la Lune, ses principales caractéristiques, ainsi que d'autres faits intéressants sur la masse de ce mystérieux satellite terrestre.
lune- un satellite de la planète Terre dans le système solaire : description, historique des recherches, faits intéressants, taille, orbite, face cachée de la lune, missions scientifiques avec photos.
Éloignez-vous des lumières de la ville par une nuit sombre et admirez le magnifique clair de lune. lune est le seul satellite terrestre qui tourne autour de la Terre pendant plus de 3,5 milliards d'années. Autrement dit, la Lune accompagne l'humanité dès son apparition.
En raison de sa luminosité et de sa visibilité directe, le satellite s'est reflété dans de nombreux mythes et cultures. Certains pensaient que c'était une divinité, tandis que d'autres essayaient de l'utiliser pour prédire des événements. Examinons de plus près des faits intéressants sur la lune.
Il n'y a pas de "côté obscur"
- Il y a beaucoup d'histoires où l'autre côté de la lune apparaît. En réalité, les deux côtés reçoivent la même quantité de lumière solaire, mais un seul d'entre eux est disponible pour l'observation terrestre. Le fait est que le temps de la rotation lunaire axiale coïncide avec celui orbital, ce qui signifie qu'il tourne toujours d'un côté vers nous. Mais nous explorons le "côté obscur" avec des engins spatiaux.
La lune influence les marées de la terre
- En raison de la gravité, la Lune crée deux renflements sur notre planète. L'un est du côté tourné vers le satellite, et le second est à l'arrière. Ces saillies provoquent des marées hautes et basses sur toute la Terre.
La lune essaie de s'échapper
- Chaque année, le satellite s'éloigne de nous de 3,8 cm. Si cela continue, dans 50 milliards d'années, la Lune s'enfuira tout simplement. À ce stade, il passerait 47 jours par survol orbital.
Le poids sur la lune est beaucoup moins
- La lune cède à la gravité terrestre, vous pèserez donc 1/6 de moins sur un satellite. C'est pourquoi les astronautes devaient sauter partout comme des kangourous.
12 astronautes ont atterri sur la lune
- En 1969, Neil Armstrong a marché sur le premier satellite lors de la mission Apollo 11. Le dernier était Eugene Cernan en 1972. Depuis, seuls des robots ont été envoyés sur la Lune.
Pas de couche atmosphérique
- Cela signifie que la surface de la Lune, comme on le voit sur la photo, est dépourvue de protection contre le rayonnement cosmique, les impacts de météorites et le vent solaire. Des fluctuations de température importantes sont également perceptibles. Vous n'entendrez aucun son et le ciel semble toujours noir.
Il y a des tremblements de terre
- Créé par la gravité terrestre. Les astronautes ont utilisé des sismographes et ont découvert qu'il y avait des fissures et des lacunes à plusieurs kilomètres sous la surface. On pense que le satellite a un noyau en fusion.
Le premier appareil est arrivé en 1959
- L'appareil soviétique Luna-1 a été le premier à atterrir sur la lune. Il a survolé le satellite à une distance de 5995 km, puis s'est mis en orbite autour du Soleil.
Se classe au 5e rang du système
- En diamètre, le satellite terrestre s'étend sur 3475 km. La Terre est 80 fois plus grande que la Lune, mais elles ont à peu près le même âge. La théorie principale est qu'au début de la formation, un gros objet s'est écrasé sur notre planète, déchirant de la matière dans l'espace.
Nous irons à nouveau sur la lune
- La NASA prévoit de créer une colonie sur la surface lunaire afin qu'il y ait toujours des gens là-bas. Les travaux pourraient commencer dès 2019.
En 1950, ils prévoyaient de faire exploser une bombe nucléaire sur un satellite.
- C'était un projet secret de la guerre froide, le projet A119. Cela montrerait une prépondérance significative de l'un des pays.
Taille, masse et orbite de la Lune
Les caractéristiques et les paramètres de la Lune devraient être étudiés. Le rayon est de 1737 km et la masse est de 7,3477 x 10 22 kg, il est donc inférieur à notre planète en tout. Cependant, si on le compare aux corps célestes du système solaire, il est clair qu'il est assez grand en taille (en deuxième position après Charon). L'indicateur de densité est de 3,3464 g / cm 3 (en deuxième place parmi les lunes après Io), et la gravité est de 1,622 m / s 2 (17% de la Terre).
L'excentricité est de 0,0549 et la trajectoire orbitale couvre 356 400 - 370 400 km (périhélie) et 40 400 - 406 700 km (aphélie). Il faut 27,321582 jours pour faire un tour complet de la planète. De plus, le satellite est dans le bloc gravitationnel, c'est-à-dire qu'il nous regarde toujours d'un côté.
Caractéristiques physiques de la lune |
| contraction polaire | 0,00125 |
|---|---|
| Équatorial | 1738,14 km 0,273 Terre |
| Rayon polaire | 1735,97 kilomètres 0,273 Terre |
| Rayon moyen | 1737,10 km 0,273 Terre |
| Grande circonférence | 10 917 kilomètres |
| Superficie | 3.793 10 7 km² 0,074 Terre |
| Le volume | 2.1958 10 10 km³ 0,020 Terre |
| Poids | 7.3477 10 22 kg 0,0123 Terre |
| Densité moyenne | 3,3464 g/cm³ |
| Sans accélération tomber à l'équateur |
1,62 m/s² |
| Premier espace vitesse |
1,68 km/s |
| Deuxième espace vitesse |
2,38 km/s |
| Période de rotation | synchronisé |
| Inclinaison de l'axe | 1.5424° |
| Albédo | 0,12 |
| Ampleur apparente | −2,5/−12,9 −12,74 (pleine lune) |
La composition et la surface de la lune
La Lune répète la Terre et possède également un noyau interne et externe, un manteau et une croûte. Le noyau est une sphère de fer solide s'étendant sur 240 km. Le noyau externe de fer liquide (300 km) est concentré autour de lui.
Également dans le manteau, vous pouvez trouver des roches ignées, où il y a plus de fer que les nôtres. La croûte s'étend sur 50 km. Le noyau ne couvre que 20% de l'ensemble de l'objet et contient non seulement du fer métallique, mais également de petites impuretés de soufre et de nickel. Vous pouvez voir à quoi ressemble la structure de la lune dans le diagramme.
Les scientifiques ont pu confirmer la présence d'eau sur le satellite, dont la majeure partie est concentrée aux pôles dans des formations de cratères ombragés et des réservoirs souterrains. Ils pensent qu'il est apparu en raison du contact du satellite avec le vent solaire.
La géologie lunaire est en contradiction avec la Terre. Le satellite est dépourvu d'une couche atmosphérique dense, il n'y a donc pas d'érosion météorologique et éolienne. La petite taille et la faible gravité entraînent un refroidissement rapide et un manque d'activité tectonique. Vous pouvez noter un grand nombre de cratères et de volcans. Partout il y a des crêtes, des rides, des hautes terres et des dépressions.
Le contraste entre les zones claires et sombres est le plus perceptible. Les premières sont appelées les collines lunaires, mais les plus sombres sont les mers. Les hautes terres étaient formées de roches ignées représentées par du feldspath et des traces de magnésium, de pyroxène, de fer, d'olivine, de magnétite et d'ilménite.
La roche basaltique a formé la base des mers. Souvent, ces zones coïncident avec des basses terres. Les canaux peuvent être marqués. Ils sont courbes et linéaires. Ce sont des tubes de lave, refroidis et détruits depuis la dormance volcanique.
Une caractéristique intéressante est les dômes lunaires, créés par l'éjection de lave dans les évents. Ils ont des pentes douces et un diamètre de 8 à 12 km. Des rides sont apparues dues à la compression des plaques tectoniques. La plupart se trouvent dans les mers.
Une caractéristique notable de notre satellite est les cratères d'impact qui se forment lorsque de grosses roches spatiales tombent. L'énergie d'impact cinétique forme une onde de choc entraînant une dépression, provoquant l'éjection d'une grande quantité de matière.
Les cratères vont de petites fosses jusqu'à 2500 km et une profondeur de 13 km (Aitken). Les plus grands sont apparus au début de l'histoire, après quoi ils ont commencé à diminuer. Vous pouvez trouver environ 300 000 dépressions d'une largeur de 1 km.
De plus, le sol lunaire est intéressant. Il s'est formé en raison des impacts d'astéroïdes et de comètes il y a des milliards d'années. Les pierres se sont effondrées en une fine poussière qui a recouvert toute la surface.
La composition chimique du régolithe diffère selon la position. Si les montagnes contiennent beaucoup d'aluminium et de dioxyde de silicium, les mers peuvent se vanter de fer et de magnésium. La géologie a été étudiée non seulement par des observations télescopiques, mais aussi par l'analyse d'échantillons.
Atmosphère de la Lune
La lune possède une fine couche d'atmosphère (exosphère), ce qui fait varier fortement la température : de -153°C à 107°C. L'analyse montre la présence d'hélium, de néon et d'argon. Les deux premiers sont créés par les vents solaires et le dernier est la désintégration du potassium. Il existe également des preuves de réserves d'eau gelée dans les cratères.
Formation de la Lune
Il existe plusieurs théories sur l'apparition du satellite terrestre. Certaines personnes pensent que tout dépend de la gravité de la Terre, qui a tiré le satellite déjà terminé. Ils se sont formés ensemble dans le disque d'accrétion solaire. Âge - 4,4 à 4,5 milliards d'années.
La théorie principale est l'impact. On pense qu'un grand objet (Theia) a volé dans la proto-Terre il y a 4,5 milliards d'années. Le matériau déchiré a commencé à tourner le long de notre trajectoire orbitale et a formé la Lune. Ceci est confirmé par des modèles informatiques. De plus, les échantillons testés ont montré des compositions isotopiques presque identiques avec nous.
Communication avec la Terre
La lune tourne autour de la terre en 27,3 jours (période stellaire), mais les deux objets se déplacent autour du soleil en même temps, donc le satellite passe 29,5 jours par phase pour la terre (phases connues de la lune).
La présence de la lune affecte notre planète. Tout d'abord, nous parlons d'effets de marée. Nous le remarquons lorsque le niveau de la mer monte. La rotation de la Terre est 27 fois plus rapide que celle de la Lune. Les marées océaniques sont également renforcées par l'adhérence par friction de l'eau à la rotation de la Terre à travers les fonds océaniques, l'inertie de l'eau et l'oscillation du bassin.
Le moment angulaire accélère l'orbite lunaire et soulève le satellite plus haut avec une période plus longue. De ce fait, la distance entre nous augmente et la rotation de la Terre ralentit. En un an, le satellite s'éloigne de nous de 38 mm.
En conséquence, nous obtiendrons un blocage mutuel des marées, répétant la situation de Pluton et Charon. Mais cela prendra des milliards d'années. Il est donc plus probable que le Soleil devienne une géante rouge et nous engloutisse.
Des marées sont également observées sur la surface lunaire avec une amplitude de 10 cm pendant 27 jours. Le stress cumulatif produit des rayons de lune. Et ils durent une heure de plus car il n'y a pas d'eau pour amortir les vibrations.
N'oublions pas un événement aussi magnifique qu'une éclipse. Cela se produit si le Soleil, le satellite et notre planète s'alignent en ligne droite. Le lunaire apparaît si la pleine lune est montrée derrière l'ombre de la terre, et le solaire - la lune est située entre l'étoile et la planète. Lors d'une éclipse totale, la couronne solaire est visible.
L'orbite lunaire est à une inclinaison de 5° par rapport à la terre, donc des éclipses se produisent à certains moments. Le satellite doit être proche de l'intersection des plans orbitaux. La périodicité couvre 18 ans.
Histoire des observations de la Lune
À quoi ressemble l'histoire de l'exploration lunaire ? Le satellite est situé à proximité et visible dans le ciel, de sorte que même les habitants préhistoriques pouvaient le suivre. Les premiers exemples d'enregistrement des cycles lunaires commencent au 5ème siècle avant JC. e. Cela a été fait par des scientifiques de Babylone, qui ont noté le cycle de 18 ans.
Anaxagoras de la Grèce antique croyait que le Soleil et le satellite agissaient comme des roches sphériques à grande échelle, là où la Lune reflétait la lumière du soleil. Aristote en 350 av. croyait que le satellite est la frontière entre les sphères des éléments.
Le lien entre les marées et la lune a été établi par Séleucus au IIe siècle av. Il pensait aussi que la hauteur dépendrait de la position lunaire par rapport à l'étoile. La première distance de la Terre et la taille ont été obtenues par Aristarque. Ses données ont été améliorées par Ptolémée.
Les Chinois ont commencé à prédire les éclipses lunaires au 4ème siècle avant JC. Ils savaient déjà alors que le satellite réfléchit la lumière du soleil et a une forme sphérique. Alhazen a déclaré que les rayons du soleil ne sont pas reflétés, mais rayonnent de chaque région lunaire dans toutes les directions.
Jusqu'à l'avènement du télescope, tout le monde croyait voir un objet sphérique, ainsi qu'un objet complètement lisse. En 1609, le premier croquis apparaît de Galileo Galilei, qui a représenté des cratères et des montagnes. Ceci et les observations d'autres objets ont contribué à faire avancer le concept héliocentrique de Copernic.
Le développement des télescopes a conduit au raffinement des caractéristiques de surface. Tous les cratères, montagnes, vallées et mers portent le nom de scientifiques, d'artistes et de personnalités. Jusqu'aux années 1870 tous les cratères étaient considérés comme des formations volcaniques. Mais ce n'est que plus tard que Richard Proctor a suggéré qu'il pourrait s'agir de marques d'impact.
Explorer la lune
L'ère spatiale de l'exploration lunaire a permis de regarder de plus près le voisin. La guerre froide entre l'URSS et les États-Unis a entraîné le développement rapide de toutes les technologies et la Lune est devenue la cible principale de la recherche. Tout a commencé par des lancements de véhicules et s'est terminé par des missions humaines.
En 1958, le programme soviétique Luna a commencé, où les trois premières sondes se sont écrasées à la surface. Mais un an plus tard, le pays livre avec succès 15 appareils et extrait les premières informations (informations sur la gravité et images de surface). Des échantillons ont été livrés par les missions 16, 20 et 24.
Parmi les modèles figuraient des modèles innovants : Luna-17 et Luna-21. Mais le programme soviétique était clos et les sondes se limitaient à sonder uniquement la surface.
A la NASA, le lancement des sondes a commencé dans les années 60. Dans les années 1961-1965. le programme Ranger était en opération, qui a créé une carte du paysage lunaire. Plus loin en 1966-1968-s. rovers atterris.
En 1969, un véritable miracle s'est produit lorsque l'astronaute d'Apollo 11, Neil Armstrong, a fait le premier pas sur le satellite et est devenu le premier homme sur la lune. Ce fut le point culminant de la mission Apollo, qui visait à l'origine le vol humain.
Il y avait 13 astronautes sur les missions Apollo 11-17. Ils ont réussi à extraire 380 kg de roche. En outre, tous les participants ont participé à diverses études. Après cela, il y eut une longue accalmie. En 1990, le Japon est devenu le troisième pays à placer avec succès sa sonde au-dessus de l'orbite lunaire.
En 1994, les États-Unis ont envoyé un navire à Clémentine, qui a participé à la création d'une carte topographique à grande échelle. En 1998, un éclaireur a réussi à trouver des dépôts de glace dans des cratères.
En 2000, de nombreux pays sont devenus impatients d'explorer le satellite. L'ESA a envoyé le vaisseau spatial SMART-1, qui a d'abord analysé la composition chimique en détail en 2004. La Chine a lancé le programme Chane. La première sonde est arrivée en 2007 et est restée en orbite pendant 16 mois. Le deuxième appareil a également réussi à capter l'arrivée de l'astéroïde 4179 Tutatis (décembre 2012). Chan'e-3 a lancé un rover en 2013.
En 2009, la sonde japonaise Kaguya est entrée en orbite, étudiant la géophysique et créant deux revues vidéo à part entière. Depuis 2008-2009, la première mission de l'ISRO indien Chandrayan est en orbite. Ils ont pu créer des cartes chimiques, minéralogiques et photogéologiques à haute résolution.
La NASA en 2009 a utilisé le vaisseau spatial LRO et le satellite LCROSS. La structure interne a été envisagée par deux rovers supplémentaires de la NASA lancés en 2012.
Le traité entre les pays stipule que le satellite reste la propriété commune, de sorte que tous les pays peuvent y lancer des missions. La Chine prépare activement un projet de colonisation et teste déjà ses modèles sur des personnes enfermées depuis longtemps dans des dômes spéciaux. Non loin derrière se trouve l'Amérique, qui compte aussi peupler la Lune.
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Satellites terrestres : de l'artificiel au naturel
L'astronome Vladimir Surdin à propos des expéditions sur la Lune, du site d'atterrissage d'Apollo 11 et de l'équipement des astronautes :
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