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.

Он вполне мог бы здравствовать, стать генералом или даже маршалом. И, наверное, раскрыл бы многие тайны. А, может, и к лучшему, что они по-прежнему за плотной завесой. Ведь все таинственное, ставшее явью, перестает волновать и тревожить. А так – вспоминайте, что известно, обсуждайте. Интересно же, а временами – страшно интересно.

Жизнь Гагарина – взлет и трагедия. Он был избранником судьбы, но – не ее баловнем. Его сопровождало счастье, и тут же – несчастье. От бурного старта в карьере – до трагического финала жизни путь оказался совсем коротким...

Сначала претендентов на первый полет в космос были сотни. Потом остались десятки. Затем обозначился дуэт: уроженец Смоленщины – деревни Клушино Гжатского района Юрий Гагарин и Герман Титов, рожденный в селе Верх-Жилино Косихинского района Алтайского края. Поговаривали, что выбор был за Хрущевым. Но Никита Сергеевич пожал плечами – мол, подходит и Гагарин, и Титов. Биографии обоих и их данные были и впрямь безукоризненны.

Был еще один претендент на первый полет– ровесник Гагарина крымчанин Григорий Нелюбов. Он тоже запечатлелся в истории, но – мельком. А ведь мог стать главным героем космической истории...

Еще в начале апреля 1961 года имя первого космонавта было неизвестно. Как, впрочем, и точная дата полета. Но в Центре подготовки космонавтов спешили – согласно секретным данным, в США готовились запустить своего астронавта.

Это якобы должно было произойти до 20 апреля. Опоздать – означало проиграть начавшуюся космическую гонку. А потому главного конструктора С.П. Королева беспрестанно понукал нетерпеливый Хрущев. Сергей Павлович возражал: мол, не все готово, есть проблемы, космонавт может погибнуть и так далее. Однако все было напрасно – хозяин Кремля все решил, надлежало исполнять.

Невольно представил себе: а если бы не Хрущев правил в то время страной, а Сталин. Наши в космос, возможно, слетали бы не в 1961-м, а раньше. И не только наука двигала бы прогресс, а еще и властная сухая рука и негромкий голос с грузинским акцентом...

Ну да ладно. Хрущев тоже мог так приказать, что поджилки тряслись. Королев, сам крутой, вспыльчивый, «нахлебавшийся»: до войны был арестован, сидел в лагере, – не испугался, конечно, но подчинился. Однако на всякий случай приказал приготовить три варианта сообщения. Первое – триумфальное: советский человек впервые в космосе. Ура! – и прочие славословия. Второе – о неполадках в механизме корабля-спутника и его экстренном приземлении. Там же – обращение к правительствам других стран с просьбой оказать содействие в поисках и спасении космонавта. Третье сообщение – скорбное: героически погиб при исполнении...

Все три варианта были отправлены на радио, телевидение и в ТАСС. 12 апреля 1961 года, в день запуска космического корабля, надлежало вскрыть тот конверт, на который укажут из Кремля. Оставшиеся бумаги подлежали немедленному уничтожению.

После команды «На старт!» Гагарин с улыбкой произнес фразу, ставшую знаменитой: «Поехали!» И корабль «Восток» с ревом взмыл в небо. Знал ли космонавт, что не вся система отлажена? Бог весть. Но, конечно же, понимал, что сильно рискует.

Долго вдаваться в технические подробности нет резона, однако...

Сразу после старта прервалась связь с «Востоком».

По свидетельству Владимира Ярополова, участвовавшего в подготовке космического корабля и находившегося в Центре управления полетом, «у Королева было шоковое состояние, у него начали дергаться мускулы на лице, голос срывался, он страшно переживал из-за отсутствия связи: с Гагариным за эти несколько минут могло произойти все, что угодно.

Потом связь восстановилась, Юрий Алексеевич передал, что его корабль вышел на орбиту».

Космические стратеги хотя и предусматривали многое, но толком не представляли, как «там» поведет себя человек. А потому даже допускали, что от волнения и наплыва невероятных впечатлений он может... сойти с ума. Если бы космонавт повел себя неадекватно, начал нести всякую чушь, его связь с землей автоматически блокировалась. И – дальнейшие действия становились бы невозможными.

Мог ли в этом случае такой космонавт вернуться на землю? Вопрос можно поставить иначе: нужен ли был душевнобольной космонавт, завершивший полет? Ведь его надо было являть советскому народу, всей планете. И относительный космический успех мог обернуться всемирным скандалом...

Гагарин пробыл в космосе 108 минут, выполнив один оборот вокруг Земли. На орбите он провел простейшие эксперименты, их зафиксировал. Поел, попил. Свои ощущения и наблюдения записал на бортовой магнитофон. И приземлился – не без серьезных проблем.

Забавно, что Гагарин не дождался вертолета, который должен был его забрать с места посадки, а уехал на попутном грузовике. Экипаж вертолета Ми-4 натерпелся страха – летчики увидели приземлившийся аппарат, но рядом никого не было. Ситуацию прояснили местные жители – умчался, мол, тот парень, кого вы ищете.

27-летний старший лейтенант – впрочем, он тут же по приказу министра обороны маршала Родиона Малиновского стал майором –превратился в героя, в том числе Героя Советского Союза, любимца страны. Его приняли сразу – искренне, от души.

Гагарин располагал к себе и добродушием, и обаятельной улыбкой. Конечно, он был смельчаком. Первым шагнул в неизвестность, пошел по непроторенному пути. А потом зашагал по красной ковровой дорожке к славе.

Сразу после приземления космонавт отправил депешу в Кремль: «Прошу доложить партии и правительству и лично Никите Сергеевичу Хрущеву, что приземление прошло нормально, чувствую себя хорошо, травм и ушибов не имею». Глава государства ответил. Вскоре они встретились, крепко обнялись. Было видно, что впечатлительный и сентиментальный Хрущев питает к Гагарину отцовские чувства.

Тем, кто не видел, как ликовала Москва в апреле шестьдесят первого, представить это невозможно. Кортеж, который пронесся из Внукова до Кремля, был осыпан цветами. Многих новорожденных мальчиков родители называли в честь Гагарина – Юрием. На всех углах только и говорили о космонавте, космосе и что мы утерли нос этим выскочкам американцам. Тогда вообще шло негласное соревнование во всем: науке, вооружении, спорте, – с Соединенными Штатами. Хрущев обещал «догнать и перегнать американцев «по производству мяса и молока на душу населения». И уже готовил главный сюрприз – коммунизм, который грядет через двадцать лет...

Даже в полете Гагарина Хрущев усмотрел «новое торжество ленинских идей, подтверждение правильности марксистско-ленинского учения». И – «новый взлет нашей страны в ее поступательном движении вперед, к коммунизму».

Первая пресс-конференция покорителя Вселенной началась с вопроса, не выходец ли он из знаменитого рода князей Гагариных. От такого родства Юрий Алексеевич с улыбкой отказался. Потом Александр Твардовский отразил это в стихах: «Нет, не родня российской громкой знати / При княжеской фамилии своей, / Родился ты в простой крестьянской хате / И, может, не слыхал про тех князей. / Фамилия – ни в честь она, ни в почесть, / И при любой обычная судьба. / Подрос в семье, отбегал хлеботочец, / А там и время на свои хлеба...»

На Красной площади состоялся митинг. Было море знамен, транспарантов и царило всеобщее ликование. Говорил Гагарин, выступал Хрущев. Он говорил не только о космосе, но и вспоминал историю, замечательный путь, который прошла Страна Советов, прежде чем приступить к покорению Вселенной. Люди, имевшие к этому отношение, были осыпаны почестями и наградами. Среди них был, разумеется, и первый секретарь – в июне 1961 года Хрущеву вручили Золотую Звезду Героя Социалистического Труда – уже третью.

Удача одного – неудача другого. Иногда серьезная, порой – относительная. Герман Титов, хоть в этом никогда публично и не признавался, затаил обиду. Впрочем, космонавт № 2 получил свою, и немалую, долю славы. А вот Григорию Нелюбову не досталось ничего, кроме разочарования. Случился конфликт с военным патрулем. Историю быстро замяли, но с условием, что Нелюбов извинится перед начальником патруля. Однако летчик, известный гордец, отказался. Тогда зловредная бумага полетела наверх, к начальству.

Однако еще оставался шанс исправить положение. С тем же условием – склонить голову, повиниться. Но Нелюбов снова отказался. И его карьера космонавта свалилась в пике. Он был направлен в строевой полк на Дальний Восток. А вскоре оборвалась и жизнь – в июне 1966 года несостоявшийся космонавт попал под колеса поезда. Случайно или бросился на рельсы сам – неизвестно. Капитану Нелюбову было всего 32 года...

На его надгробном памятнике на берегу Тихого океана в приморском поселке Кремово – фрагмент из стихотворения поэтессы Екатерины Зеленской:

Так сложилась судьба, так решили:

Без него за пределы земли,

Утопая в заоблачной шири,

С Байконура ушли корабли...

Через месяц после полета Гагарин отправился в свое первое зарубежное турне с «Миссией мира».

Он посетил Чехословакию, Финляндию, Англию, Болгарию и Египет. Потом его путь лежал в Польшу, на Кубу, в Бразилию, Канаду, Исландию, Венгрию, Индию, Цейлон (ныне Шри-Ланка), Афганистан. Это было лишь начало большого кругосветного путешествия. Повсюду Гагарина встречали с величайшим почетом. Его чествовали, награждали, приблизиться к нему, заглянуть в глаза почиталось за счастье. От рукопожатий болели руки, от поцелуев пылало лицо.

За обедом у Елизаветы Второй Гагарин растерялся: не знал, как пользоваться хитрыми столовыми приборами, стал накладывать салат столовой ложкой. И, пряча конфуз, сказал: «Давайте есть по-русски». На что последовал ответ королевы: «Господа, давайте будем есть по-гагарински». И тоже зачерпнула салат столовой ложкой, а когда допили чай, вслед за Гагариным выловила ломтик лимона из чашки и съела...

В 1966 году Гагарин возглавил отряд космонавтов. Но он хотел летать. В июне того же года приступил к тренировкам по программе «Союз» и был назначен дублером Владимира Комарова. В день старта 23 апреля 1967 года Гагарин потребовал, чтобы его тоже облачили в скафандр. Он с тоской смотрел, как тает в облаках корабль Комарова.

Увы, тот полет закончился трагедией. Смерть словно постучалась в окно Гагарину. Ведь на «Союзе» мог полететь он. Во всяком случае, главный конструктор обсуждал с ним этот вопрос. Но Королева не стало, и вместо Гагарина в космос отправился Комаров. На свою беду...

В последние годы Гагарин стал мрачным, замкнутым, ходил с поднятым воротником, чтобы оставаться неузнанным. Избегал любопытных взглядов, сторонился журналистов, которые спрашивали об одном и том же. Устал, ощущал тревогу? Или чувствовал надвигавшуюся беду?

Так и неясно, почему погиб Гагарин, выполняя тренировочный полет на самолете МиГ-15УТИ с полковником Владимиром Серегиным 27 марта 1968 года. Отчет об авиакатастрофе составил 29 томов и был засекречен.

Потом стали всплывать детали, варьироваться версии. Плодились многочисленные слухи и домыслы. Чтобы обелить одних, а других, наоборот, обвинить?

Старая сенсация до сих пор обновляется, меняет облик. Лишь портрет первого космонавта Юрия Гагарина остается неизменным: доброе, открытое лицо, лучистые глаза...

«Если бы он не погиб, он совершил бы нечто еще более выдающееся, и не обязательно в области космонавтики, – сказал в одном из интервью автор книги о Гагарине в серии ЖЗЛ Лев Данилкин. – Все к этому шло. Потеря Гагарина вдвойне трагична, потому что при всем, что он совершил, – это несостоявшаяся ключевая фигура российской истории. Доживи он до 1985 года, например, когда история надломилась, мы бы, может, прошли эту развилку совсем по-другому...

Он был хорошим дипломатом. И сама жизнь наверняка его бы вытолкнула из узкой космической специализации в политику. Я много с кем говорил на эту тему, и довольно часто люди, его знавшие, свидетельствуют: он мог бы стать тем, кем стал в 1985 году Горбачев...»

Представим? Вообразим?

Валерий Бурт

> > > Орбита Луны

Орбита Луны – вращение спутника вокруг Земли. Изучите апогей, перигей и эксцентриситет, расстояние к планете, лунные циклы и фазы с фото и как изменится орбита.

Люди всегда с восторгом смотрели на соседний спутник, кажущийся чем-то божественным из-за своей яркости. Луна вращается по орбите вокруг Земли с момента создания, поэтому за ней наблюдали и первые люди. Любопытство и эволюция привели к тому, что появились вычисления и мы начали отмечать шаблоны поведения.

К примеру, ось вращения Луны совпадает с орбитальным. По сути, спутник расположен в гравитационном блоке, то есть, мы всегда смотрим на одну сторону (так возникла идея о загадочной обратной стороне Луны). Из-за эллиптического пути небесное тело периодически кажется больше или меньше.

Орбитальные параметры Луны

Средний лунный эксцентриситет составляет – 0.0549, а значит Луна не проходит вокруг Земли по идеальному кругу. Среднее расстояние от Луны до Земли – 384748 км. Но может меняться от 364397 км до 406748 км.

Это приводит к перемене угловой скорости и наблюдаемого размера. В фазе полной Луны и на позиции перигелия (ближе всего) мы видим ее на 10% крупнее и на 30% ярче, чем в апогее (максимальная отдаленность).

Средний наклон орбиты по отношению к плоскости эклиптики – 5.155°. Совпадают сидерический период и осевой – 27.3 дней. Это именуют синхронным вращением. Именно поэтому появилась «темная сторона», которую мы просто не видим.

Земля также совершает обороты вокруг Солнца, а Луна вращается вокруг Земли за 29.53 дней. Это синодический период, который подвергается фазам.

Лунный цикл орбиты

Лунный цикл порождает фазы Луны - кажущаяся перемена внешнего вида небесного тела в небе из-за изменения количества освещенности. Когда звезда, планета и спутник выстраиваются в одну линию, то угол между Луной и Солнцем составляет 0 градусов.

В этом периоде лунная сторона, повернутая к Солнцу, получает максимум лучей, а обращенная к нам – темная. Далее идет проход и угол растет. После Новолуния объекты разделены на 90 градусов, и мы уже видим иную картину. На нижней схеме можно подробно изучить, как формируются лунные фазы.

Если они расположены в противоположных сторонах, то угол – 180 градусов. Лунный месяц длится 28 дней, во время которого спутник «растет» и «убывает».

При четверти Луна заполнена меньше чем наполовину и растет. Далее идет переход за половину, и она угасает. Мы встречаем последнюю четверть, где освещена уже другая сторона диска.

Будущее лунной орбиты

Мы уже знаем, что спутник постепенно отдаляется по орбите от планеты (1-2 см в год). И это влияет на то, что с каждым веком день у нас становится на 1/500 секунды длиннее. То есть, примерно 620 млн. лет назад Земля могла похвастаться лишь 21 часом.

Сейчас сутки охватывают 24 часа, но Луна не прекращает попыток сбежать. Мы привыкли к спутнику и грустно терять такого напарника. Но отношения между объектами меняются. Интересно лишь, как это отразится на нас.

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

Во время первых лунных миссий НАСА собирается не только проверить системы и доказать безопасность полётов, но и построить на лунной орбите космопорт Deep Space Gateway, который станет шлюзом для изучения лунной поверхности и промежуточным этапом перед отправкой астронавтов на Марс.

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

На следующем этапе НАСА планирует разработку космического корабля Deep Space Transport (DST), специально предназначенного для полётов в дальнем космосе, в том числе к Марсу. Это будет многоразовый корабль на электрической и химической тяге. Корабль будет забирать людей с лунного космопорта, отвозить их на Марс или в другую точку назначения - а затем возвращать обратно к Луне. Здесь корабль может быть отремонтирован, заправлен - и отправлен в следующий полёт.

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.

Главы космических агентств России и США договорились о создании новой космической станции на орбите Луны.

"Мы договорились о том, что будем совместно участвовать в проекте создания новой международной окололунной станции Deep Space Gateway. На первом этапе будем строить орбитальную часть с дальнейшей перспективой применения отработанных технологий на поверхности Луны и впоследствии — Марса. Вывод первых модулей возможен в 2024-2026 году", — рассказал глава "Роскосмоса" Игорь Комаров

Россия создаст до трех модулей и стандарты унифицированного стыковочного механизма для космической станции.
"Кроме того, Россия предполагает задействовать для вывода конструкций на окололунную орбиту создаваемую в настоящее время новую ракету-носитель сверхтяжелого класса", — отметил глава "Роскосмоса".

Как отметил со своей стороны директор "Роскосмоса" по пилотируемым программам Сергей Крикалев, помимо шлюзового модуля, Россия может разработать для новой станции жилой модуль.

Лэйбл играет огромную роль. Тем более, что судя по приведенным высказываниям, Россия практически полностью создаст станцию, да еще и спроектирует и построит сверхтяжелые корабли для доставки грузов. А сами США в этом проекте ничего, кроме проблем ничего путного не создадут. С БРИКС было бы надежней.

Такое впечатление, что американцы пытаются вклиниться на опережение в российско-китайский союз.

США затопили первую космическую станцию СССР, а потом под шумок создания второй - вписала туда и себя, фактически в этом не участвуя... Зато сейчас в американских фильмах про Россию говорят как о стране папуасов, которая не способна не то что в космос - даже в луже плавать... и это все при том что США фактически неспособна "покорять" космическое пространство без помощи России...

И вообще зачем американцам какая-то станция на орбите Луны, если у них есть очень успешная программа Аполлон, с новыми технологиями повторить её в сто раз дешевле и проще и можно сразу строить лунную базу. Неужели...