Исследования Луны автоматическими космическими аппаратами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Обсуждаются проблемы изучения и освоения Луны, представляющей первостепенный интерес для космогонии, планетологии и наук о Земле в контексте комплексного изучения Солнечной системы. Дан исторический обзор исследований Луны, основополагающий вклад в которые внесен советской лунной программой, выполненный при помощи автоматических аппаратов в первые десятилетия космической эры. Обзор приурочен к возрождению лунных исследований в рамках российской национальной космической программы. Рассматривается современное состояние знаний о Луне, в первую очередь ключевые вопросы о ее происхождении и ранней эволюции. Это имеет важнейшее значение для реконструкции основных процессов формирования всего семейства тел Солнечной системы, включая раннюю историю Земли, а также причины различных путей эволюции Земли и планет земной группы. На современном этапе актуальной задачей является освоение Луны как стратегического плацдарма на пути освоения человечеством космического пространства, создание элементов будущей лунной инфраструктуры с использованием местных природных ресурсов в потенциально наиболее востребованных полярных областях. Южный полюс является целью российских миссий Луна-25 и Луна-27 с обширной научной программой, которая призвана открыть многоцелевую программу с эффективным использованием робототехнических средств нового поколения. Эта программа предшествует российским планам пилотируемых полетов на Луну.

Об авторах

М. Я. Маров

Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: marovmail@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Келдыш М.В., Маров М.Я. Космические исследования. М.: Наука, 1981. 192 с.
  2. Семенов Ю.П. (Ред.). Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева (1946–1996). М.: РКК Энергия, 1996. 671 с.
  3. Черток Б.Е. Ракеты и люди. Т. 3. М.: Машиностроение, 1997. 398 с.
  4. Маров М.Я., Хантрес У.Т. Советские роботы в Солнечной системе. Технологии и открытия. Изд. 2-е. М.: Физматлит, 2018. 612 с.
  5. Полищук Г.М., Пичхадзе К.М. (Ред.) Автоматические космические аппараты для фундаментальных научных и прикладных исследований. М.: МАИ-Принт, 2010. 660 с.
  6. Ахманова М.В., Дементьев Б.В. Марков М.Н. Вода в реголите моря Кризисов (Луна-24)? // Геохимия. 1978. № 2. С. 285–288.
  7. Mitrofanov I.G., Sanin A.B., Boynton W.V. et al. Hydrogen Mapping of the Lunar South Pole Using the LRO Neutron Detector Experiment LEND // Science. 2010. V. 330. № 6003. P. 483–486.
  8. Sanin A.B., Mitrofanov I.G., Litvak M.L. et al. Hydrogen distribution in the lunar polar regions // Icarus. 2017. V. 283. P. 20–30.
  9. Feldman W.C., Maurice S., Binder A.B. et al. Fluxes of fast and epithermal neutrons from Lunar Prospector: Evidence for water ice at the lunar poles // Science. 1998. V. 281. P. 1496–1500.
  10. Jolliff B.L., Gillis J.J., Haskin L.A. et al. Major lunar crustal terranes: Surface expressions and crust-mantle origins // J. Geophys. Res. 2000. V. 105 (E2). P. 4197–4216.
  11. Маров М.Я. Космос. От Солнечной системы вглубь Вселенной. 2-е изд., исп. и доп. М.: Физматлит, 2018. 544 с.
  12. Melosh H.J. Impact cratering: A geologic process. Oxford, N.-Y.: Oxford University Press, 1989. 262 p.
  13. Head J.W. III, Wilson L. Generation, ascent and eruption of magma on the Moon: New insights into source depths, magma supply, intrusions and effusive/explosive eruptions (Part 2: Predicted emplacement proctsses and observations) // Icarus. 2017. V. 283. P. 176–223.
  14. Маров М.Я., Воропаев С.А., Ипатов С.И. и др. Формирование Луны и ранняя эволюция Земли. М.: Ленард, 2019. 320 с.
  15. Bussed D.B.J., Spudis P.D., Robinson M.S. Illumination conditions at the lunar south pole // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 9. P. 1187–1190.
  16. Виноградов А.П. (отв. ред.). Космохимия Луны и планет. М.: Наука, 1975. 764 с.
  17. Тарасов Л.С., Назаров M.A., Шевалеевский И.Д. и др. Типы пород и химия минералов лунного грунта из Моря Кризисов // Геохимия. 1977. № 10. C. 1488–1509.
  18. Назаров М.А., Тарасов Л.С., Шевалеевский И.Д. Минералогия материкового реголита (“Луна-20”) // Грунт из материкового района Луны. М.: Наука, 1979. С. 226–266.
  19. Shkuratov Yu.G., Bondarenko N.V. Regolith layer thickness mapping of the Moon by radar and optical data // Icarus. 2001. V. 149. P. 329–338.
  20. Head J.W. III, Wilson, L. Rethinking lunar mare basalt regolith formation: New concepts of lava flow protolith and evolution of regolith thickness and internal structure // Geophysical Research Letters. 2020. V. 47. № 20. Article id. e88334. https://doi.org/10.1029/2020GL088334
  21. Виноградов А.П., Лаврухина А.К., Горин В.Д., Устинова Г.К. Космогенные 26Al и 22Na в лунном реголите, доставленном “Луной 16” // ДАН СССР. 1972. Т. 202. № 2. С. 437–440.
  22. Виноградов А.П. О генезисе реголита Луны // Лунный грунт из Моря Изобилия. М.: Наука, 1974. С. 348–355.
  23. Виноградов А.П. Дифференциация вещества Луны и планет на оболочки // Космохимия Луны и планет / Ред. А.П. Виноградов. М.: Наука, 1975. С. 5–28.
  24. Colaprete A., Schultz P., Heldmann J. et al. Detection of water in the LCROSS ejecta plume // Science. 2010. Vol. 330(6003). P. 463–468.
  25. Zhang J.A., Paige D.A. Cold-trapped organic compounds at the poles of the Moon and Mercury: Implications for origins // Geoph. Res. Lett. 2009. V. 36. L16203. 5 pp.
  26. Zuber M.T., Head J.W. III, Smith D.E. et al. Constraints on the volatile distribution within Shackleton crater at the lunar south pole // Nature. 2012. V. 486. P. 378–382.
  27. Маров М.Я., Ипатов С.И. Доставка воды и летучих к планетам земной группы и к Луне // Астрономический вестник. 2018. Т. 52, № 5. С. 402–410 (Marov M.Ya., Ipatov S.I. Delivery of water and volatiles to the terrestrial planets and the Moon // Solar System Research. 2018. V. 52. № 5. P. 392–400).
  28. Жарков В.Н., Паньков В.Л., Калачников А.А., Оснач А.И. Введение в физику Луны. М.: Наука, 1969. 312 с.
  29. Хаббард Я.Дж., Родс Д.М. Химическая модель формирования лунных неморских пород (перевод Ионова Д.А.) // Космохимия Луны и планет. / Ред. А.П. Виноградов. М.: Наука, 1975. С. 425–438.
  30. Виноградов А.П. Кратко о Луне // Вестник МГУ. Серия геол. 1973. № 6. С. 3–9.
  31. Маров М.Я., Слюта Е.Н. Тепловой поток и теплофизические свойства реголита // Солнечная система / Ред. Г.Г. Райкунов. М.: Физматлит, 2014. С. 63–65.
  32. Кусков О.Л., Кронрод В.А. Геохимические ограничения на модель строения и тепловой режим Луны согласно сейсмическим данным // Физика Земли. 2009. № 9. С. 25–40.
  33. Kuskov O.L., Kronrod E.V., Kronrod V.A. Thermo-chemical constraints on the lunar bulk composition and the structure of a three-layer mantle // Phys. Earth Planet. Interiors. 2019. V. 286. P. 1–12.
  34. Галимов Э.М. Анализ изотопных систем (Hf-W, Rb-Sr, I-Pu-Xe, U-Pb) применительно к проблеме формирования планет на примере системы Земля – Луна // Проблемы зарождения и эволюции биосферы / Ред. Э.М. Галимов. М.: Красанд, 2013. С. 47–59.
  35. Иванова М.А. Ca, Al-включения из углистых хондритов – самые древние образования Солнечной системы // Геохимия. 2016. № 5. С. 409–426.
  36. Mаров М.Я., Ипатов С.И. Процессы миграции в Солнечной системе и их роль в эволюции Земли и планет // УФН. 2022 (в печати). https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.08.039044
  37. Toksoz M.N., Solomon S.C. Thermal history and evolution of the moon // The Moon. 1973. V. 7. P. 251–278.
  38. Urey H.C., MacDonald G.J.F. The origin and history of the Moon // Physics and Astronomy of the Moon / Ed. Z. Kopal. London: Academic Press, 1971. P. 230–316.
  39. Рускол Е.Л. Происхождение Луны. М.: Наука, 1975. 188 с.
  40. Hartmann W.K., Davis D.R. Satellite-sized planetesimals and lunar origin // Icarus. 1975. V. 24. P. 504–515.
  41. Cameron A.G.W., Ward W.R. The origin of the Moon // Lunar and Planetary Science Conference. 1976. V. 7. P. 120–122.
  42. Canup R.M. Forming a Moon with an Earth-like composition via a giant impact // Science. 2012. V. 338. P. 1052–1055.
  43. Галимов Э.М. Проблемы образования Луны // Основные направления геохимии. М.: Наука, 1995. С. 8–45.
  44. Галимов Э.М. Образование Луны и Земли из общего супрапланетного газопылевого сгущения // Геохимия. 2011. № 6. С. 563–580.
  45. Galimov E.M., Krivtsov A.M. Theories of the Origin of the Moon. New concept: Geochemistry and Dynamics. De Gruyter, 2012. 168 p.
  46. Ipatov S.I. The angular momentum of two collided rarefied preplanetesimals and the formation of binaries // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2010. V. 403. P. 405–414.
  47. Ипатов С.И. Формирование небесных тел со спутниками на стадии разреженных сгущений // Механика, управление и информатика. 2015. Т. 7. № 3 (56). С. 386–399.
  48. Wieczorek M.A., Neumann G.A., Nimmo F. et al. The crust of the Moon as seen by GRAIL // Science. 2013. V. 339(6120). P. 671–675.
  49. Базилевский А.Т., Абдрахимов А.М., Дорофеева В.А. Вода и другие летучие на Луне (обзор) // Астрономический вестник. 2012. Т. 46. № 2. С. 99–118.
  50. Маров М.Я., Слюта Е.Н. Лунный реголит. Вода. Особенности опробирования замороженных летучих // Солнечная система / Ред. Г.Г. Райкунов. М.: Физматлит, 2014. С. 80–86.
  51. Pieters C.M., Head J.W. III, Gaddis L. et al. Rock types of South Pole-Aitken basin and extent of basaltic volcanism // J. Geophys. Res. 2001. V. 106(E11). P. 28001–28022.
  52. Иванов М.А., Маров М.Я., Базилевский А.Т., Костицын Ю.А. Кратер Богуславский на Луне: выбор места посадки для спускаемого аппарата экспедиции Луна-Глоб // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. № 2 (36). С. 44–51.
  53. Basilevsky A.T., Krasilnikov S.S., Ivanov M.A. et al. Potential lunar base on Mons Malapert: Topographic, geologic and trafficability considerations // Solar System Research. 2019. V. 53. P. 383–398.
  54. Marov M.Ya., Slyuta E.N. Early Steps towards the Lunar Base Deployment: Some Prospects // Acta Astronautica. 2021. V. 181. P. 28–39.

© М.Я. Маров, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».