123 (Исследование земного и лунного грунтов)

Московский авиационный институт

(государственный технический университет)

Реферат

по дисциплине

Ракетно-Космическая техника

на тему:

«Исследование лунного и земного грунтов.

Сравнение. Оценка. Анализ. »

Выполнил:

Мохова Диана 06-124

Научный руководитель:

Садретдинова

Эльнара Рамилевна

Москва 2010

План.

1. .Введение

1. Луна. История, зарождение, общая характеристика.

1. Земля. История, зарождение, общая характеристика.

2. Особенности лунного грунта.

1. Особенности земного грунта.

1. Сравнение. Оценка. Анализ.

1. Заключение.

1. Список литературы

1.Введение.

Вселенная настолько огромна, что астрономы до сих пор не смогли точно установить насколько она велика. Однако благодаря последним достижениям науки и техники мы узнали много нового о космосе и о нашем месте в нем.

В последние пятьдесят лет люди обрели возможность покидать Землю, и теперь ученые могут изучать звезды и планеты не только наблюдая их в телескоп, но и получая информацию прямо из космоса. Запускаемые ими спутники оснащены сложным оборудованием и , вращаясь на орбите и «заглядывая» в глубины космоса, они помогают раскрывать его новые тайны. С их помощью были сделаны удивительные открытия, в существование которых астрономы не верили, например, черные дыры и новые планеты.

Со времени запуска в открытый космос первого искусственного спутника в октябре 1957 года за пределы нашей планеты было отправлено множество спутников и роботов-зондов.

Благодаря им ученые смогли изучить почти все основные планеты Солнечной системы, а также их спутники, астероиды и кометы. Подобные запуски осуществляются постоянно, и в наши дни зонды нового поколения продолжают свой полет к другим планетам, добывая и передавая на Землю информацию о Вселенной.

Мы живем на маленькой каменистой планете под названием Земля, которая вращается вокруг обычной звезды – Солнца. Ближайшие соседи Земли – Марс, Венера и Меркурий., которые располагаются ближе к Солнцу. Другие планеты-Юпитер, Сатурн, Уран. Нептун и Плутон-находятся гораздо дальше от него, за поясом астероидов, представляющих собой вращающиеся вокруг солнца обломки скал и камней. Солнечная система простирается на 12 миллиардов километров.

В конце ХХ – начале ХХI столетия астрономия начала особенно бурно развиваться. Мощные телескопы и, особенно, автоматические зонды, раскрыли перед изумленными жителями земли все новые и новые подробности из «жизни» планет, их спутников, и ряда других тел Солнечной системы. Множество удивительных открытий ждало и еще ждет в будущем человечество, исследующее «родную» планетную семью. Однако этого для истинных служителей науки всегда было мало, и как только появились подходящие технические средства, ученые начали новую захватывающую «охоту» за планетами иных звезд, наличие которых предрекалось давно. Так начался поиск внесолнечных или экзопланет и наступила новая эпоха в развитии планетарной астрономии.

Невероятное достижение человека — полет в космос — уже не считается подвигом. В наше время люди не поднимаются выше низкой околоземной орбиты (от 150 до 2000 километров над уровнем моря). Выход в открытый космос и работа в вакууме с громадными конструкциями больше не привлекают внимания публики. Средства, когда-то почти неограниченные, теперь относительно скромны во всем мире, стимул «догнать и перегнать» малоактуален. Но в ближайшие годы мы поймем, может ли человек совершить еще один прорыв в освоении Вселенной, сравнимый по масштабу с тем, что случился полвека назад.

Космическая эра началась пятьдесят лет назад. Прохладным вечером 4 октября 1957 года советская ракета Р-7 устремилась в небо с испытательного полигона Тюратам в Казахстане. Она несла в космос 84-килограммовую алюминиевую сферу с радиопередатчиком и четырьмя антеннами. Это был «Спутник-1», первый созданный человеком объект, вышедший на земную орбиту. И это была первая победа в только что стартовавшей космической гонке. Победы сменялись поражениями, а те — новыми победами.

Состязание СССР-США казалось бесконечным, но в конце ХХ века отношения между странами потеплели. Тут-то и выяснилось: осваивать Вселенную выгоднее вместе. На космическую станцию «Мир» (1986-2001) слетало больше иностранных, чем русских, космонавтов, многие из них — американцы. В 1984 году Рональд Рейган объявил о начале разработки более масштабной станции «Фридом», но к 90-м годам выяснилось, что ее стоимость слишком велика даже для Америки. Россия же в начале 90-х по понятным причинам заморозила проект «Мир-2» и предложила США создать Международную космическую станцию (МКС).

В этом проекте также приняли участие европейские страны, Япония и Канада. Любой орбитальный комплекс (он же космическая станция) похож на конструктор, где детали поочередно крепятся одна к другой. Только станция состоит не из кубиков, а из модулей, самодостаточных блоков, которые доставляются и присоединяются к ней постепенно. Так что сама станция «растет» в течение нескольких лет — хотя для работы на ней может быть достаточно и одного модуля. Первый модуль МКС США заказали и оплатили России. Экипаж из одного американца и двух россиян прибыл на корабле «Союз».

С тех пор на МКС регулярно меняются международные экипажи, время от времени доставляются новые модули: станция пока собрана наполовину. Экипаж МКС в 2009 году увеличится до шести человек, российская часть станции будет полностью собрана к 2015 году. Работать МКС должна до 2020 года — а затем придет очередь более грандиозных проектов.

2. Луна. История, зарождение, общая характеристика.

Луна, как самый яркий объект ночного неба, во все времена вызывала у людей интерес. Древний человек, всматриваясь в ночное небо, заметил движение Луны, Солнца и звезд. Древние племена даже покланялись Луне. Древние вавилоняне наблюдали смену фаз Луны, вычисляли время обращения Луны вокруг Земли с такой точностью, что в наши дни ученые вооруженные сверхсовременными приборами, поправили эту величину всего лишь на 0,4 секунды. А ведь древние жители Междуречья не обладали ни угломерными инструментами, ни часами – хронометрами.

Луна ближайшее к Земле небесное тело, являющееся единственным спутником Земли. Невооруженному глазу на Луне видны темные образования, которые называются морями (лавовые поля, молодая поверхность Луны). Если посмотреть на Луну в телескоп можно  рассмотреть большее количество подробных деталей: цирки кратеров, цепочки гор, трещины и прочее. Вид поверхности Луны вызывает ассоциации с пустынями нашей планеты. Ее поверхность покрыта слоем пыли и реголита.   Большая часть кратеров образовалась от ударов метеоритов. Если метеориты были больших размеров, удар вызывал извержение лавы из лунной мантии.

Согласно более поздним гипотезам, вулканическая активность имела место на протяжении всей истории формирования Луны. Были найдены образцы грунтов, образовавшиеся в результате извержения вулканов 900 миллионов лет назад, а ведь до недавнего времени считалось, что вулканическая активность была полтора миллиарда лет назад до образования нашего спутника.

Космический зонд «Проспектор» (США) был запущен в сентябре 1997 г. После непродолжительного полета на околоземной орбите он устремился к Луне и вышел на ее орбиту через пять дней после запуска. Этот американский зонд предназначен для сбора и передачи на Землю информации о составе поверхности и недр Луны. На нем нет фотокамер, но есть приборы для проведения необходимых исследований непосредственно с орбиты, с высоты 100 км.

Японский космический зонд «Лунар-А» предназначен для изучения состава пород, образующих лунную поверхность. «Лунар-А», находясь на орбите, посылает на Луну три маленьких зонда. Каждый из них снабжен сейсмометром для измерения силы “лунотрясений” и прибором для измерения глубинного тепла Луны. Все данные, полученные ими, передаются на «Лунар-А», находящийся на орбите, на высоте 250 км от Луны.

     Хотя человек уже неоднократно побывал на Луне, он так и не обнаружил там никакой жизни. Но интерес к вопросу о заселенности Луны (если не в настоящем, то в прошлом) усиливается и подогревается разного рода сообщениями российских и американских исследователей. Например, об обнаружении льда на дне одного из лунных кратеров.

Публикуются и другие материалы на данную тему. Можно сослаться на заметку Альберта Валентинова (научного обозревателя «Российской газеты») в ее номере от 16 мая 1997 г. В ней рассказывается о секретных фотографиях лунной поверхности, хранящихся за семью печатями в сейфах Пентагона. На публикуемых фотографиях видны разрушенные города в районе кратера Укерта (сам снимок сделан со спутника). На одной фотографии хорошо различается гигантская насыпь высотой в 3 км, похожая на стену городского укрепления с башнями. На другой фотографии – еще более громадный холм, состоящий уже из нескольких башен.

Одно из первых открытий, сделанное при анализе образцов лунных пород, оказалось в числе наиболее важных: породы из темных лунных морей в целом аналогичны земным базальтам. Это показывает, что Луна не всегда была холодной; скорее всего она когда-то была достаточно горячей для образования магмы (расплавленной породы), которая, излившись на поверхность, кристаллизовалась в базальты.  Были также обнаружены существенные различия лунных и земных пород. Откуда вытекает вывод, что Луна никогда не могла быть частью Земли. В настоящее время специалисты практически единодушно отдают предпочтение идее, что Луна образовалась примерно там, где находится теперь. Ее формирование было частью процесса формирования Земли.

2 января 1959 года состоялся первый в истории запуск в сторону ночного светила. Луна-1 («Мечта», так называли её журналисты) прошла в близи Луны и стала первым в истории первым искусственным спутником Солнца (рис. 1). Масса ее составляет 361кг. Она впервые достигла второй космической скорости и прошла на расстоянии шести тысяч километров от Луны. На станции размещались научные приборы для изучения радиационных поясов Земли, космических лучей, метеорных частиц.

Американская АМС «Пионер 4», массой всего 6кг, запущенная 3 марта 1959г прошла намного дальше от Луны – всего 60500км.

Победой  советских инженеров стал запуск 14 сентября 1959 АМС «Луна 2». Она достигла Лунной поверхности, и доставила на Луну металлический диск с гербом СССР. Научные приборы показали, что Луна практически не имеет магнитного поля. Этот полет показал, что все расчеты были выполнены правильно.

Уже в следующем полете «Луна 3» облетела наш спутник. На борту  этой станции была размещена фототелевизионная аппаратура, впервые передавшая на Землю снимки части видимой и невидимой стороны Луны. Это были самые первые фотографии, полученные из космоса. На них было много помех, но ученые все же выявили множество деталей обратной стороны Луны. В обработке этих снимков принимали участие ГАИШ, ЦНИИГАиК, Пулковская и Харьковская обсерватории. Благодаря методике отождествления деталей рельефа, разработанной под руководством Ю.Н.Липского, именно этой группе исследователей удалось выявить кратеров и других образований рельефа. Именно так появилась первая в мире карта обратной стороны Луны.

Через несколько лет фотографирование отдельных участков поверхности видимого полушария выполнили американские космические аппараты «Рейнжер 7,8,9 ». Эти аппараты разбились, но за время падения передавали на Землю снимки различного разрешения.

В 1965году советская космическая станция «Зонд» завершила фотосъёмку обратной стороны Луны. Оказалось, что там меньше темных участков поверхности, а вот кратеров было так же много, как и на видимой стороне Луны, некоторые из них были названы именами ученых и космонавтов. И, наконец, была создана первая полная карта Лунной поверхности. Она была составлена под научным руководством Ю.Н.Липского.

Первая мягкая посадка была осуществлена автоматической межпланетной станцией «Луна 9» в 1966г. Способ посадки был предложен главным конструктором С.П.Королевым. Телекамеры станции  передали на Землю панорамы окружающей местности с разрешением в несколько миллиметров.

В 1966 на орбиту вокруг Луны были выведены искусственные спутники «Луна 10,11,12». В состав аппаратуры входили приборы спектрального анализа, гамма излучения и инфракрасного излучения.

В 1966 году американский аппарат «Сервейер 1» осуществил мягкую посадку на Луну и в течение шести недель передавал снимки поверхности.