Спутник Земли-Луна.

Оглавление

Введение.

Вселенная – была и остается для нас загадкой, тайной, которая постоянно манит к себе. Под этим названием подразумевается весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Вселенная - часть материального мира, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки.

Часто выделяют ближний космос, исследуемый при помощи космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос – мир звезд и галактик.

Ближайшим космическим телом к нашей планете является Луна. Луна интересовала человечество во все времена его существования, люди начинали объяснять ее происхождение в легендах и мифах, а заканчивали научными трактатами и работами. Интерес к единственному спутнику Земли растет и по сей день.

В данной работе я рассмотрю достижения человечества именно в области изучения Луны; что исследуют в настоящем и планируют совершить в будущем. И попытаюсь выяснить, возможна ли жизнь на Луне.

Актуальность темы: позволяет узнать выгодно ли изучать Луну с целью освоения и расширения территорий для проживания людей.

Гипотеза: жить на Луне невозможно и очень дорого

Цель: изучение возможности существования жизни на Луне. 

Задачи:  

- изучить информационные источники по данной теме;

- изучить интерес школьников к естественному спутнику Земли –Луне;

-  провести социологический опрос, обработать полученные данные; 

- узнать какие условия необходимы для жизни человека;

- выяснить, какие есть условия на Луне;

- сравнить и сделать выводы о условиях необходимых для жизни человека на Луне.

- познакомить одноклассников с результатами исследования;

Основная часть

Я, как и все ребята люблю смотреть мультипликационные и художественные фильмы про космос. И обратил внимание, что обитание человека на другом небесном теле, таком как Луна, уже давно является постоянной темой в научной фантастике, таких как: «Тайна Третьей планеты», «Загадочная планета» «Белка и Стрелка» «ВАЛЛИ» «Полёт на Луну», «Незнайка на Луне» и другие

Я, считаю, что жить на Луне невозможно, а если возможно, то будет очень дорого.

1. Краткая история изучения Луны

Луна является единственным спутником нашей планеты одно из самых ярких тел на небосводе. Светит Луна отраженным солнечным светом. Спутник удален от нашей планеты на среднем расстоянии: 384 400 км. Луна меньше Земли по диаметру в 4 раза. Масса равна 1/10 массы нашей планеты. Период вращения Луны вокруг своей оси совпадает с периодом вращения вокруг Земли (27 суток 7 часов 43 минуты), поэтому на Земле всегда видна только одна её сторона.

Луна появилась около 4,51 млрд лет назад, немного позже Земли. Наиболее популярна гипотеза о том, что Луна сформировалась из осколков, оставшихся после «Гигантского столкновения» Земли и Тейи — планеты, схожей по размерам с Марсом.

Согласно новым исследованиям, чрезвычайно крупный объект некогда поразил невидимую сторону Луны и смог послать ударную волну даже сквозь лунное ядро к той стороне Луны, что обращена к Земле. Лунная кора там местами "отшелушилась" и "полопалась" - и вот теперь Луна имеет характерные шрамы от того давнего катаклизма. Это открытие имеет большое значения для грядущей разведки лунных полезных ископаемых, ну а кроме того, вероятно, все это поможет решить и кое-какие земные геологические загадки, связанные с воздействием на Землю столкновений с крупными небесными телами.     

В 1959 году был совершен первый беспилотный полет на Луну. Совершил его советский аппарат «Луна-2», ставший первым земным объектом, оказавшимся на лунной поверхности. В том же году при помощи аппарата «Луна-3» удалось сфотографировать обратную сторону спутника Земли.

Вскоре к участию присоединились и американцы. Им удалось достичь потрясающих успехов: в 1969 году корабль «Аполлон-11» с двумя космонавтами на борту совершил полет на Луну. И людям удалось сделать первые шаги по лунной поверхности. Правда, прогулка продлилась всего 2 с небольшим часа, однако она навсегда вошла в историю человеческой цивилизации. На данный момент Нилу Армстронгу и Эдвину Олдрину удалось стать единственными людьми, прошедшимися по поверхности внеземного объекта.

Летом 1976 года на лунную поверхность совершил посадку советский аппарат «Луна-24». Аппарат прилунился около моря Кризисов, взял образец грунта и вернулся на Землю. К сожалению, этот полет стал последним в ХХ веке: следующий космический корабль совершил полет на Луну лишь в 2013 году. Осуществить его удалось китайскому аппарату «Чанье-3».

Интерес к освоению Луны практически полностью пропал в 80-е годы и появился вновь в 90-х. Связано это с тем, что долгое время освоение спутника Земли считали бесперспективным. Однако в 90-е на Луне была обнаружена лунная вода, что открывает широкие перспективы для создания условий, пригодных для проживания людей.

2. Социологический опрос

Я провел опрос учеников нашей школы, с целью получение информации от обучающихся нашей школы о интересе к изучению Луны, возможности и необходимости её освоения.

Результаты опроса представлены в диаграмме.     (Приложение 1)

Как видим 69 респондентов (опрошенных) считают, что жизнь на Луне невозможна, из них же 61 человек ответили, что Луну надо изучать и осваивать.

Вот некоторые аргументы, которые они приводили:

- «возможно там есть ресурсы, необходимые человеку»

- «для научных изучений и исследований»

- «в случае катастрофы перелететь туда»

- «надо осваивать луну ради прогресса цивилизации»

Ребята, которые считают, что осваивать не надо, приводили такие доводы:

- «там нет ничего нужного для человека»

- «нет кислорода»

- «мы засорили одну планету, не надо засорять другую»

- «возможна война из-за территории»

И так, большинство опрошенных так же как и я убеждены, что жизнь на Луне невозможна.

3. Зачем колонизировать Луну?

В настоящее время все чаще идут разговоры о том, что вскоре появится реальный шанс сделать Луну вторым домом человечества. Но зачем необходима колонизация Луны?

1. На случай глобальной катастрофы Земли планетарного масштаба у человечества появляется шанс выжить, переселившись на Луну.

2.  Существует проблема перенаселения Земли. И   если часть людей переедет жить на Луну, то это решит проблему с перенаселением.

Вот пример стран с большим количеством населения на небольшой территории.

Китай - самая населённая страна в мире. На площади 9 596 960 км2 в ней живёт почти 1,4 миллиарда человек.

Индия - вторая по численности населения страна после Китая.  Население Индии составляет 1 372 554 000 человек. 

В Индонезии живёт 242 968 342 человек. В среднем на квадратный километр приходится по 127 жителей.

Нигерия сильно страдает от избытка людей. В среднем её население прибавляет по 2% за год, и сейчас составляет 207 000 000.

Южная Корея расположилась на небольшом клочке земли с населением 48 636 068 человек. Всего на кв. км. приходится 500 людей.

3. Создание лунных баз:

- военных баз;

Строительство лунных баз в военных целях – это контроль околоземного космического пространства и обеспечения господства в космосе.

- научно-исследовательских баз;

Для учёных лунная база является уникальным местом для проведения научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других дисциплин. Изучение лунной коры может дать ответы на важнейшие вопросы об образовании и дальнейшей эволюции Солнечной системы, системы Земля — Луна, появлении жизни. Отсутствие атмосферы и более низкая гравитация позволяют строить на лунной поверхности обсерватории, оснащённые оптическими и радиотелескопами, способными получить намного более детальные и чёткие изображения удалённых областей Вселенной, чем это возможно на Земле, а обслуживать и модернизировать такие телескопы гораздо проще, чем орбитальные обсерватории.

Одной из главных целей создания лунной базы, помимо, научной, будет добыча гелия-3 для термоядерной энергетики. У России и Китая, на данный момент, самые быстрые темпы исследования в области термоядерной энергетики. Запасы гелия-3 на Луне, по оценкам ученых, огромны и могут хватить на 1000 лет, если обеспечивать все человечество электроэнергией.

- космических баз;

Луна может стать идеальным местом для запуска ракет в «далекий космос», особенно если на спутнике Земли сможет добываться необходимое для этого топливо. Отправлять ракеты с Луны удобно из-за низкой гравитации, что позволяет снизить скорость вылета космического корабля.

4. Добыча полезных ископаемых.

Луна обладает и разнообразными полезными ископаемыми, в том числе и ценными для промышленности металлами — железом, алюминием, титаном.  Кроме этого, в поверхностном слое лунного грунта,  накоплен редкий на Земле изотоп гелий-3, который может использоваться в качестве топлива для перспективных термоядерных реакторов. В настоящее время идут разработки методик промышленного получения металлов, кислорода и гелия-3 из реголита; найдены залежи водяного льда.

5. Выведение на Луну вредных и опасных производств, таких как металлургическое производство, ртутное, химическое, производство взрывчатых, инициирующих веществ, порохов и снаряжение боеприпасов. Глубокий вакуум и наличие дешёвой солнечной энергии открывают новые горизонты для электроники, металлургии, металлообработки и материаловедения. Фактически условия для обработки металлов и создания микроэлектронных устройств на Земле менее благоприятны, чем на Луне из-за большого количества свободного кислорода в атмосфере, ухудшающего качество литья и сварки, делающего невозможным получение сверхчистых сплавов и подложек микросхем в больших объёмах.
6. Космический туризм.

Луна, благодаря своим впечатляющим ландшафтам и экзотичности, также выглядит как весьма вероятный объект для космического туризма. Наверняка обязательным пунктом туристической программы станет полёт вокруг Луны. В этом случае, совершив над Луной несколько витков в разных меридиональных направлениях, космические туристы смогут с относительно небольшой высоты хорошо рассмотреть, как её видимую с Земли сторону, на которой много морей и даже есть единственный лунный океан – Океан Бурь, так и её обратную сторону. На обратной стороне Луны находятся два больших моря — Море Мечты и Море Москвы, но зато имеются весьма приличных размеров озёра Забвения,   Удовольствия, Одиночества и много маленьких болот. Понятное дело, лунные «водоёмы» не имеют ни капли воды — это равнины, залитые застывшей вулканической лавой.

Луна порадует космических туристов после их прилунения на неё прекрасным восходом и закатом Земли над её горизонтом.

         Кроме того, на обеих сторонах Луны возвышаются многочисленные горные цепи и живописные кратеры, в том числе расположенный на обратной стороне Луны. Один из самых крупнейших кратеров во всей Солнечной системе — Бассейн Южный полюс-Эйткен.

Луна обладает множеством вытянувшихся на сотни километров горных систем. Высота их в среднем около двух с половиной километров. Ввиду этого конечно же, предложат космическим туристам заняться лунным альпинизмом. В части физических нагрузок данный вид спорта на Луне будет более лёгким, чем на Земле, лунная гравитация (сила тяжести) в шесть раз меньше земной. Благодаря этому на Луне совершать восхождения на горные вершины физически будет гораздо легче, нежели карабкаться на схожие горные пики на Земле.

А также там есть камни, которые перемещаются сами по себе. Они разгоняются до 5 м в минуту и оставляют следы, длиной несколько сотен метров. Двигаются не только маленькие камушки, но и огромные валуны весом в 300 килограмм. Они могут внезапно поворачивать на 90 градусов или пересекаться с другими камнями.
IV.  Условия необходимы человеку для жизни

Следующим я выяснил, какие основные условия необходимы человеку для жизни.

Для существования жизни на Земле необходимы следующие условия:

- наличие воздуха

Воздух необходим для дыхания всем живым организмам: человеку, животным, 

растениям. Он участвует в процессе дыхания. Дыхание является одним из основных процессов обмена веществ живого организма. 

- достаточное количество жидкой воды

Вода - важный элемент необходимый для существования всего живого на планете.

Исключительно важна роль воды в глобальном кругообороте вещества и энергии, возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды.

В живых клетках ее содержание составляет от 60 до 98 %.

 - наличие источника световой энергии;

Источником энергии, необходимым для существования жизни на Земле, является Солнце. 

- благоприятная температура,

Значение температуры заключается в том, что отражается на росте, развитии, размножении, поведении. При выходе значений температуры за пределы выносливости организмов происходит их гибель.

- отсутствие загрязняющих веществ, которые по своим свойствам и концентрации превосходят допустимые для жизни уровни.

V. Сравнение условий

Затем я сопоставил условия, которые есть на Луне и условия, которые нужны человеку для жизни. Вот, что у меня получилось.

Физические условия на Луне очень своеобразны и резко отличны от земных.

Сила тяжести на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. Это обстоятельство послужило причиной того, что Луна не могла удержать частицы газов и водяного пара, составлявших когда-то ее атмосферу. Поэтому Луна практически лишена атмосферы.

1.  Значит на спутнике нет кислорода и человек не сможет находиться без скафандра, так как нечем будет дышать.
2. Из-за отсутствия атмосферы на Луне нет воды в жидком состоянии. И невозможно создать искусственные источники воды, такие, например, как пруд.

Тем не менее, еще в 1978 году на Луне была обнаружена вода. В частности, это ледяные глыбы, расположенные на дне многих кратеров. Сейчас ученые с достоверностью утверждают, что этот лед был сформирован из воды. Его общая масса составляет более 600 миллионов тонн.

3. Атмосфера Луны плохо защищает поверхность спутника от ультрафиолетовых солнечных лучей. Их воздействие делает невозможным сохранение здоровья обитателей планеты в целости и сохранности.
4. Если нет атмосферы, то и не будет защиты от метеоритов, которые свободно будут падать на поверхность Луны.

Отсутствие на Луне атмосферы доказывается несколькими явлениями. Одно из них заключается в том, что, когда Луна закрывает звезды, они, приближаясь к лунному краю, гаснут не постепенно, а скрываются за Луной сразу. Если бы на Луне была атмосфера, звезды гасли бы постепенно: по мере приближения к краю Луны свет ослабевал бы вследствие поглощения лунной атмосферой.

5.  На Луне большая продолжительность дня и ночи.  День на спутнике Земли длится почти 15 земных суток и столько же длится ночь. В течение 354-часового лунного дня поверхность Луны накаляется до +120°, затем в течение 354-часовой ночи охлаждается до - 160°. От резких перепадов температур человеку потребуется и специальный костюм, и дом, который защищал бы его.  Из-за перепадов температур могут возникать лунотрясения, что может повлечь за собой разрушение построек.
6. Отдельную проблему представляет лунная пыль. Лунная пыль состоит из острых частиц, ведь на Луне нет ни ветров, ни дождей, чтобы сглаживать их, а также обладает электростатическим зарядом. В результате лунная пыль проникает везде и, уменьшает срок работы механизмов. А попадая в лёгкие, — становится смертельной угрозой здоровью человека и может вызвать рак лёгких. У некоторых людей лунная пыль способна вызвать аллергическую реакцию организма.

Астронавты миссии «Аполлон-17» столкнулись с неожиданной проблемой. Лунная пыль забивала оборудование, приводя его в неисправность, портила скафандры и вызывала «лунную сенную лихорадку» у членов экипажа. Опасность лунной пыли в том, что она при своих крошечных размерах — в 50 раз меньше диаметра человеческого волоса. Из-за низкой гравитации частицы дольше зависают в воздухе, создавая целые облака острых осколков, а на поверхности слой пыли достигает 15 см. Астронавты говорят, что внутри корабля эта пыль пахнет как порох. Сегодня ученые взялись за изучение пыли с целью оценить уровень ее опасности и токсичности.

VI. Вывод.

Проведя сравнительный анализ необходимых условий жизни человека с условиями на Луне, можно сделать вывод, что жизнь на поверхности Луны невозможна и моя гипотеза подтверждена.

Как аргументы к доказательству моей гипотезы можно добавить еще следующее:

- Строительство на Луне будет значительно затруднено из-за ее поверхности, состоящей из лунного реголита. Он представляет собой соединение камня, минералов и стекла. Этот слой по разным подсчетам составляет от 4 до 10 м и очень трудно поддается вскапыванию.

- Слабая гравитация. Из-за этого ослабнет человеческий скелет и мышцы, изменят работу всей системы организма человека.

- Проблема транспортировки. Самая большая ракета, созданная на сегодняшний день для полетов на Луну, может вместить только 4-х человек. Здесь нет комнат для хранения каких-либо вещей и оборудования. Поэтому придётся запускать большое количество ракет, чтобы отправить туда людей для работы.

- Баснословная стоимость. Чтобы построить небольшую базу для 10 человек, нужна сумма в 10 млрд $. Это без учета затрат на содержание обслуживающего персонала, на поставки продовольствия, и т. д.
 

Мы уже вполне привыкли к таким чудесам, как охватившие всю Землю спутниковые системы связи, наблюдение за погодой с помощью метеорологических зондов, быстрая навигация и прочее. Как о чем-то вполне обыденном слушаем сообщение о многомесячной работе людей на орбите, не удивляемся следам на луне, снятым «в упор» фотографиям далеких планет. За очень короткий исторический срок космонавтика стала неотъемлемой частью нашей жизни, верным помощником в познании окружающего мира. И не приходится сомневаться, что дальнейшее развитие земной цивилизации не может обойтись без освоения всего околоземного пространства. Освоение космоса продолжается нарастающими темпами.

Все новые и новые идеи и проекты воплощаются в жизнь, то, что не так давно казалось нам недостижимым, сейчас является вполне реальным. Наука неустанно движется вперед, и каждый из нас верит, что в скором будущем человечество сможет узнать гораздо больше о других планетах, мирах, галактиках, что люди смогут побывать на Луне и что эпоха открытий только начинается.

 Впрочем, учитывая, что большинство научно-фантастических идей прошлого века сбылись в нынешнем, при современном быстром развитии технологий роботизации, строительства и 3д-печати является не такой уж и фантастичной. Современное состояние науки 21 века, при условии выполнения ряда конструкторских и технологических работ уже позволяет предполагать неплохие шансы для успешной колонизации.

7.Литература:

1. С. Лесков, статья «Человек на Луне», «Наука. Известия» http://schools.keldysh.ru/sch1216/materials/Calend-Date/07/Date-July/Moon/moon.htm
2. В. Куприянов, статья «Первый полет в космос» http://cosmosravelin.narod.ru/r-space/Gagarin2004/GP.html
3. Статья «Загадки Космоса»

http://dira.wauu.ru/news/zagadki_kosmosa/2010-08-26-10

5. Статья «Подробности первого в мире полета в космос». «Вечерняя Тюмень», № 15 Апрель 2007г. http://www.vecherka.org/tyumen/2007_15/06.shtml
6. Статья «Сколько планет в Солнечной системе?»

http://vse-sekrety.ru/24-skolko-planet-v-solnechnoj-sisteme.html

Приложение 1

1. Как ты считаешь, возможна ли жизнь на Луне?

2. Надо ли людям осваивать Луну и жить на ней?

3. Почему? _____________________________________