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