ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับดวงจันทร์

© วลาดิมีร์ คาลานอฟ
เว็บไซต์"ความรู้คือพลัง".

ดวงจันทร์เป็นวัตถุจักรวาลที่ใหญ่ที่สุดที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ดวงจันทร์เป็นบริวารตามธรรมชาติเพียงดวงเดียวของโลก ระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์: 384400 กม.

ตรงกลางพื้นผิวดวงจันทร์หันหน้าเข้าหาโลกของเรามีทะเลกว้างใหญ่ (จุดมืด)
เป็นตัวแทนของพื้นที่ที่เต็มไปด้วยลาวาเมื่อนานมาแล้ว

ระยะทางเฉลี่ยจากโลก: 384,000 กม. (ขั้นต่ำ 356,000 กม. สูงสุด 407,000 กม.)
เส้นผ่านศูนย์กลางเส้นศูนย์สูตร - 3480 กม
แรงโน้มถ่วง - 1/6 ของโลก
คาบการโคจรรอบดวงจันทร์รอบโลกคือ 27.3 วันโลก
คาบการหมุนรอบแกนของดวงจันทร์คือ 27.3 วันโลก (คาบการปฏิวัติรอบโลกและคาบการหมุนของดวงจันทร์เท่ากัน หมายความว่า ดวงจันทร์หันหน้าเข้าหาโลกด้านเดียวเสมอ ดาวเคราะห์ทั้งสองหมุนรอบจุดศูนย์กลางร่วมที่อยู่ภายในลูกโลก จึงเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า ดวงจันทร์หมุนรอบโลก)
เดือนดาวฤกษ์ (ระยะ): 29 วัน 12 ชั่วโมง 44 นาที 03 วินาที
ความเร็ววงโคจรเฉลี่ย: 1 กม./วินาที
มวลดวงจันทร์ 7.35x10 22 กก. (1/81 ของมวลโลก)
อุณหภูมิพื้นผิว:
- สูงสุด: 122°C;
- ต่ำสุด: -169°C
ความหนาแน่นเฉลี่ย: 3.35 (ก./ซม.)
บรรยากาศ: ไม่มี;
น้ำ: ไม่มี.

เชื่อกันว่าโครงสร้างภายในของดวงจันทร์มีความคล้ายคลึงกับโครงสร้างของโลก ดวงจันทร์มีแกนกลางของเหลวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1,500 กิโลเมตร ซึ่งรอบๆ มีเนื้อโลกหนาประมาณ 1,000 กิโลเมตร และชั้นบนเป็นเปลือกโลกที่ปกคลุมไปด้วยชั้นดินบนดวงจันทร์ ชั้นดินที่ตื้นที่สุดประกอบด้วยรีโกลิธ ซึ่งเป็นสารที่มีรูพรุนสีเทา ความหนาของชั้นนี้อยู่ที่ประมาณหกเมตร และความหนาของเปลือกดวงจันทร์โดยเฉลี่ยอยู่ที่ 60 กม.

ผู้คนเฝ้าดูดาวยามค่ำคืนที่น่าทึ่งนี้มาเป็นเวลาหลายพันปีแล้ว ทุกชาติมีเพลง ตำนาน และเทพนิยายเกี่ยวกับดวงจันทร์ นอกจากนี้เพลงส่วนใหญ่ยังมีโคลงสั้น ๆ และเต็มไปด้วยอารมณ์ ตัวอย่างเช่นในรัสเซีย เป็นไปไม่ได้เลยที่จะพบกับคนที่ไม่รู้จักเพลงพื้นบ้านของรัสเซีย "The Moon is Shining" และในยูเครน ทุกคนชอบเพลงอันไพเราะ "Nich Yaka Misyachna" อย่างไรก็ตาม ฉันไม่สามารถรับรองได้สำหรับทุกคน โดยเฉพาะคนหนุ่มสาว ท้ายที่สุดแล้ว น่าเสียดาย อาจมีผู้ที่ชอบเพลงโรลลิ่งสโตนส์และเอฟเฟกต์ร็อคของพวกเขา แต่อย่านอกเรื่องจากหัวข้อ

ความสนใจในดวงจันทร์

ผู้คนสนใจดวงจันทร์มาตั้งแต่สมัยโบราณ แล้วในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช นักดาราศาสตร์จีนได้กำหนดไว้ว่าช่วงเวลาระหว่างระยะที่เหมือนกันของดวงจันทร์คือ 29.5 วัน และความยาวของปีคือ 366 วัน

ในช่วงเวลาเดียวกัน นักดาราศาสตร์ในบาบิโลนได้ตีพิมพ์หนังสือรูปแบบหนึ่งเกี่ยวกับดาราศาสตร์บนแผ่นดินเหนียว ซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับดวงจันทร์และดาวเคราะห์ทั้งห้าดวง น่าแปลกที่นักดูดาวแห่งบาบิโลนรู้วิธีคำนวณช่วงเวลาระหว่างจันทรุปราคาอยู่แล้ว

ไม่นานต่อมาในศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสต์ศักราช พีธากอรัสชาวกรีกแย้งไว้แล้วว่าดวงจันทร์ไม่ได้ส่องแสงในตัวมันเอง แต่สะท้อนแสงอาทิตย์มายังโลก

จากการสังเกตการณ์ ได้มีการรวบรวมปฏิทินจันทรคติที่แม่นยำสำหรับภูมิภาคต่างๆ ของโลกมาเป็นเวลานาน

เมื่อสำรวจพื้นที่มืดบนพื้นผิวดวงจันทร์ นักดาราศาสตร์คนแรกมั่นใจว่าพวกเขาได้เห็นทะเลสาบหรือทะเลที่คล้ายกับบนโลก พวกเขายังไม่รู้ว่าพวกเขาไม่สามารถพูดถึงน้ำใดๆ ได้ เพราะบนพื้นผิวดวงจันทร์อุณหภูมิในตอนกลางวันสูงถึงบวก 122°C และในเวลากลางคืน - ลบ 169°C

ก่อนที่จะมีการวิเคราะห์สเปกตรัม และจรวดอวกาศ การศึกษาดวงจันทร์ก็ลดลงเหลือแค่การสังเกตด้วยสายตาหรืออย่างที่พวกเขาพูดกันในตอนนี้ เพื่อการเฝ้าสังเกต การประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ได้ขยายความเป็นไปได้ในการศึกษาทั้งดวงจันทร์และเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ องค์ประกอบของภูมิทัศน์ดวงจันทร์ หลุมอุกกาบาตจำนวนมาก (ที่มีต้นกำเนิดต่างกัน) และ "ทะเล" ในเวลาต่อมาเริ่มได้รับชื่อของบุคคลสำคัญซึ่งส่วนใหญ่เป็นนักวิทยาศาสตร์ ชื่อของนักวิทยาศาสตร์และนักคิดจากยุคสมัยและชนชาติต่างๆ ปรากฏบนด้านที่มองเห็นได้ของดวงจันทร์: เพลโตและอริสโตเติล พีธากอรัส และดาร์วินและฮัมโบลต์ และอามุนด์เซน ปโตเลมีและโคเปอร์นิคัส เกาส์ และ สทรูฟและเคลดิช และลอเรนซ์ และคนอื่นๆ

ในปี 1959 สถานีอัตโนมัติของสหภาพโซเวียตถ่ายภาพด้านไกลของดวงจันทร์ มีการเพิ่มอีกสิ่งหนึ่งเข้าไปในความลึกลับทางจันทรคติที่มีอยู่ ซึ่งต่างจากด้านที่มองเห็นได้ตรงที่อีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์แทบจะไม่มีบริเวณมืดแห่ง "ทะเล"

หลุมอุกกาบาตที่ค้นพบในอีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์ตามคำแนะนำของนักดาราศาสตร์โซเวียตได้รับการตั้งชื่อตาม Jules Verne, Giordano Bruno, Edison และ Maxwell และหนึ่งในพื้นที่มืดเรียกว่าทะเลมอสโก. ชื่อนี้ได้รับการอนุมัติจากสหพันธ์ดาราศาสตร์สากล

หลุมอุกกาบาตแห่งหนึ่งที่อยู่ด้านที่มองเห็นได้ของดวงจันทร์มีชื่อว่าเฮเวลิอุส นี่คือชื่อของนักดาราศาสตร์ชาวโปแลนด์ แจน เฮเวลิอุส (ค.ศ. 1611-1687) ซึ่งเป็นคนแรกที่ดูดวงจันทร์ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ในเมืองกดานสค์ บ้านเกิดของเขา Hevelius ทนายความที่ผ่านการฝึกฝนมาแล้วและผู้หลงใหลในดาราศาสตร์ ได้ตีพิมพ์แผนที่ดวงจันทร์ที่มีรายละเอียดมากที่สุดในช่วงเวลานั้น โดยเรียกมันว่า "เซเลโนกราฟี" งานนี้ทำให้เขาโด่งดังไปทั่วโลก แผนที่ประกอบด้วยหน้ายก 600 หน้าและภาพแกะสลัก 133 ชิ้น เฮเวลิอุสพิมพ์ข้อความด้วยตัวเอง ทำการแกะสลัก และพิมพ์ฉบับด้วยตัวเอง เขาไม่ได้เริ่มเดาว่ามนุษย์คนไหนมีค่าควรและคนไหนไม่คู่ควรที่จะประทับชื่อของเขาไว้บนแผ่นจารึกนิรันดร์ของจานดวงจันทร์ เฮเวลิอุสตั้งชื่อตามโลกให้กับภูเขาที่ค้นพบบนพื้นผิวดวงจันทร์: ภูเขาคาร์พาเทียน, เทือกเขาแอลป์, แอปเพนนีเนส, คอเคซัส, ภูเขาริฟีน (เช่น เทือกเขาอูราล)

วิทยาศาสตร์ได้สะสมความรู้เกี่ยวกับดวงจันทร์ไว้มากมาย เรารู้ว่าดวงจันทร์ส่องแสงจากแสงแดดที่สะท้อนจากพื้นผิวของมัน ดวงจันทร์หันเข้าหาโลกด้านเดียวอยู่ตลอดเวลา เนื่องจากการโคจรรอบแกนของมันเองและการหมุนรอบโลกมีระยะเวลาเท่ากันและเท่ากับ 27 วันโลกและแปดชั่วโมง แต่ทำไมความบังเอิญเช่นนี้จึงเกิดขึ้นด้วยเหตุผลอะไร? นี่คือหนึ่งในความลึกลับ

ข้างขึ้นข้างแรม

เมื่อดวงจันทร์หมุนรอบโลก จานดวงจันทร์จะเปลี่ยนตำแหน่งโดยสัมพันธ์กับดวงอาทิตย์ ดังนั้น ผู้สังเกตการณ์บนโลกจึงมองเห็นดวงจันทร์เป็นวงกลมสว่างสมบูรณ์ต่อเนื่องกัน จากนั้นก็เป็นพระจันทร์เสี้ยว กลายเป็นพระจันทร์เสี้ยวที่บางมากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งพระจันทร์เสี้ยวนี้หายไปจากการมองเห็นโดยสิ้นเชิง จากนั้นทุกอย่างจะเกิดซ้ำ: เสี้ยวบาง ๆ ของดวงจันทร์ปรากฏขึ้นอีกครั้งและเพิ่มขึ้นเป็นเสี้ยวและจากนั้นก็เต็มจาน ระยะที่มองไม่เห็นดวงจันทร์ เรียกว่า พระจันทร์ใหม่ ระยะที่ "เคียว" บาง ๆ ปรากฏทางด้านขวาของจานดวงจันทร์ขยายเป็นครึ่งวงกลมเรียกว่าไตรมาสแรก ส่วนที่ส่องสว่างของดิสก์จะขยายและครอบคลุมทั้งดิสก์ - ระยะพระจันทร์เต็มดวงได้เริ่มขึ้นแล้ว หลังจากนั้นดิสก์ที่ส่องสว่างจะลดลงเป็นครึ่งวงกลม (ไตรมาสสุดท้าย) และลดลงอย่างต่อเนื่องจนกระทั่ง "เคียว" แคบ ๆ ทางด้านซ้ายของดิสก์ดวงจันทร์หายไปจากการมองเห็นนั่นคือ พระจันทร์ใหม่กลับมาอีกครั้งและทุกอย่างจะเกิดขึ้นซ้ำอีกครั้ง

การเปลี่ยนแปลงเฟสโดยสมบูรณ์เกิดขึ้นใน 29.5 วันโลก เช่น ภายในเวลาประมาณหนึ่งเดือน นั่นคือเหตุผลว่าทำไมในสุนทรพจน์ยอดนิยม ดวงจันทร์ จึงถูกเรียกว่าเดือน

ดังนั้นจึงไม่มีอะไรน่าอัศจรรย์ในปรากฏการณ์การเปลี่ยนข้างของดวงจันทร์ ไม่ใช่ปาฏิหาริย์ที่ดวงจันทร์ไม่ตกลงสู่พื้นโลก แม้ว่าจะประสบกับแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของโลกก็ตาม มันไม่ได้ตกเพราะแรงโน้มถ่วงมีความสมดุลกับแรงเฉื่อยของการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ในวงโคจรรอบโลก กฎแรงโน้มถ่วงสากลซึ่งค้นพบโดยไอแซก นิวตัน ดำเนินการอยู่ที่นี่ แต่... เหตุใดการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์รอบโลก การเคลื่อนที่ของโลกและดาวเคราะห์ดวงอื่นรอบดวงอาทิตย์จึงเกิดขึ้น เหตุผลอะไร แรงใดที่ทำให้เทห์ฟากฟ้าเหล่านี้เคลื่อนที่ไปในลักษณะที่ระบุในตอนแรก จะต้องค้นหาคำตอบสำหรับคำถามนี้ในกระบวนการที่เกิดขึ้นเมื่อดวงอาทิตย์และระบบสุริยะทั้งหมดเกิดขึ้น แต่เราจะหาความรู้เกี่ยวกับเหตุการณ์เมื่อหลายพันล้านปีก่อนได้จากที่ไหน? จิตใจของมนุษย์สามารถมองทั้งอดีตอันไกลโพ้นและอนาคตอันไกลโพ้นอย่างไม่อาจจินตนาการได้ สิ่งนี้เห็นได้จากความสำเร็จของวิทยาศาสตร์มากมาย รวมถึงดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์

มนุษย์ลงจอดบนดวงจันทร์

ความสำเร็จที่น่าประทับใจที่สุดและไม่มีการพูดเกินจริงในการสร้างยุคสมัยของความคิดทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคในศตวรรษที่ 20 คือ: การเปิดตัวดาวเทียมโลกเทียมดวงแรกในสหภาพโซเวียตเมื่อวันที่ 7 ตุลาคม พ.ศ. 2500 ซึ่งเป็นการบินขึ้นสู่อวกาศครั้งแรกโดยยูริ Alekseevich Gagarin เมื่อวันที่ 12 เมษายน 1961 และการลงจอดของชายคนหนึ่งบนดวงจันทร์ ดำเนินการโดยสหรัฐอเมริกา สหรัฐอเมริกา เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม 1969

จนถึงปัจจุบัน มีผู้คน 12 คนได้เดินบนดวงจันทร์แล้ว (ทั้งหมดเป็นพลเมืองสหรัฐฯ) แต่ความรุ่งโรจน์เป็นของคนแรกเสมอ คนแรกที่เหยียบดวงจันทร์คือ นีล อาร์มสตรอง และ เอ็ดวิน อัลดริน พวกเขาลงจอดบนดวงจันทร์จากยานอวกาศอะพอลโล 11 ซึ่งขับโดยนักบินอวกาศไมเคิล คอลลินส์ คอลลินส์อยู่บนยานอวกาศที่กำลังบินอยู่ในวงโคจรดวงจันทร์ หลังจากเสร็จสิ้นงานบนพื้นผิวดวงจันทร์ อาร์มสตรองและอัลดรินก็ออกจากดวงจันทร์บนช่องดวงจันทร์ของยานอวกาศ และหลังจากเทียบท่าในวงโคจรดวงจันทร์ ก็ย้ายไปยานอวกาศอพอลโล 11 ซึ่งมุ่งหน้าไปยังโลก บนดวงจันทร์ นักบินอวกาศทำการสังเกตทางวิทยาศาสตร์ ถ่ายภาพพื้นผิว เก็บตัวอย่างดินบนดวงจันทร์ และไม่ลืมที่จะปักธงชาติของบ้านเกิดของพวกเขาบนดวงจันทร์

จากซ้ายไปขวา: นีล อาร์มสตรอง, ไมเคิล คอลลินส์, เอ็ดวิน ("Buzz") อัลดริน

นักบินอวกาศคนแรกแสดงความกล้าหาญและความกล้าหาญอย่างแท้จริง คำเหล่านี้เป็นคำมาตรฐาน แต่ใช้ได้กับ Armstrong, Aldrin และ Collins อย่างสมบูรณ์ อันตรายอาจรอพวกเขาอยู่ในทุกขั้นตอนของการบิน: เมื่อพุ่งออกจากโลก, เมื่อเข้าสู่วงโคจรของดวงจันทร์, เมื่อลงจอดบนดวงจันทร์ และการรับประกันว่าพวกเขาจะกลับมาจากดวงจันทร์ไปยังเรือที่ขับโดยคอลลินส์แล้วบินมายังโลกอย่างปลอดภัยคืออะไร? แต่นั่นไม่ใช่ทั้งหมด ไม่มีใครรู้ล่วงหน้าว่าผู้คนจะต้องเผชิญกับสภาวะใดบนดวงจันทร์ หรือชุดอวกาศของพวกเขาจะมีพฤติกรรมอย่างไร สิ่งเดียวที่นักบินอวกาศไม่สามารถกลัวได้ก็คือพวกเขาจะไม่จมอยู่ในฝุ่นดวงจันทร์ สถานีอัตโนมัติของสหภาพโซเวียต "Luna-9" ลงจอดบนที่ราบแห่งหนึ่งของดวงจันทร์ในปี 2509 และเครื่องมือรายงานว่าไม่มีฝุ่น! อย่างไรก็ตาม Sergei Pavlovich Korolev ผู้ออกแบบทั่วไปของระบบอวกาศของโซเวียตแม้กระทั่งก่อนหน้านี้ในปี 1964 ตามสัญชาตญาณทางวิทยาศาสตร์ของเขาเพียงผู้เดียวระบุ (และเป็นลายลักษณ์อักษร) ว่าไม่มีฝุ่นบนดวงจันทร์ แน่นอนว่านี่ไม่ได้หมายความว่าไม่มีฝุ่นเลย แต่ขาดชั้นฝุ่นที่มีความหนาอย่างเห็นได้ชัด ท้ายที่สุดแล้ว ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์บางคนสันนิษฐานว่ามีชั้นฝุ่นหลวม ๆ อยู่ลึก 2-3 เมตรขึ้นไปบนดวงจันทร์

แต่อาร์มสตรองและอัลดรินเชื่อมั่นเป็นการส่วนตัวว่านักวิชาการ S.P. พูดถูก Koroleva: ไม่มีฝุ่นบนดวงจันทร์ แต่นี่เกิดขึ้นหลังจากการลงจอดแล้วและเมื่อไปถึงพื้นผิวดวงจันทร์ก็มีความตื่นเต้นอย่างมาก: อัตราชีพจรของอาร์มสตรองสูงถึง 156 ครั้งต่อนาที ความจริงที่ว่าการลงจอดเกิดขึ้นใน "ทะเลแห่งความเงียบสงบ" ไม่น่ามั่นใจมากนัก

ข้อสรุปที่น่าสนใจและไม่คาดคิดจากการศึกษาคุณลักษณะของพื้นผิวดวงจันทร์เกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้โดยนักธรณีวิทยาและนักดาราศาสตร์ชาวรัสเซียบางคน ในความเห็นของพวกเขา ความโล่งใจของด้านข้างของดวงจันทร์ที่หันหน้าเข้าหาโลกนั้นชวนให้นึกถึงพื้นผิวโลกเหมือนที่เคยเป็นมาในอดีตมาก โครงร่างทั่วไปของ "ทะเล" ของดวงจันทร์นั้นเหมือนกับรอยประทับของรูปทรงของทวีปของโลกซึ่งเมื่อ 50 ล้านปีก่อน เมื่อตามข้อมูล ทวีปเกือบทั้งหมดของโลกดูเหมือนทวีปใหญ่ทวีปเดียว . ปรากฎว่าด้วยเหตุผลบางประการ "ภาพเหมือน" ของโลกอายุน้อยจึงถูกประทับบนพื้นผิวดวงจันทร์ สิ่งนี้อาจเกิดขึ้นเมื่อพื้นผิวดวงจันทร์อยู่ในสภาพอ่อนนุ่มและเป็นพลาสติก มันเป็นกระบวนการแบบไหน (ถ้ามี) อันเป็นผลมาจากการที่ "การถ่ายภาพ" ของโลกโดยดวงจันทร์เกิดขึ้น? ใครจะตอบคำถามนี้?

เรียนผู้เยี่ยมชม!

งานของคุณถูกปิดการใช้งาน จาวาสคริปต์. โปรดเปิดใช้งานสคริปต์ในเบราว์เซอร์ของคุณ แล้วฟังก์ชันการทำงานทั้งหมดของไซต์จะเปิดให้คุณ!

ดังนั้น ดวงจันทร์จึงไม่ได้รับการปกป้องในทางใดทางหนึ่งจากความร้อนจากแสงอาทิตย์ในเวลากลางวัน หรือจากการระบายความร้อนในตอนกลางคืน ในขณะเดียวกัน ระยะเวลาของวันสุริยะบนดวงจันทร์คือ 294% ของวัน ภายใต้สภาวะเช่นนี้ อุณหภูมิที่แตกต่างกันอย่างมากระหว่างกลางวันและกลางคืนควรเกิดขึ้นบนพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งในความเป็นจริงสังเกตได้ เนื่องจากขนาดเชิงมุมที่ใหญ่ ดวงจันทร์จึงสามารถเข้าถึงการสำรวจอุณหภูมิโดยละเอียดทั้งในช่วงแสงและช่วงคลื่นวิทยุ ต่อไปนี้เป็นผลลัพธ์หลักของการวัดการแผ่รังสีความร้อนของดวงจันทร์ในบริเวณอินฟราเรดและความถี่วิทยุของสเปกตรัม:

1. การตรวจวัดในพื้นที่อินฟราเรดพบว่าอุณหภูมิพื้นผิวของดวงจันทร์ ณ จุดต่ำกว่าสุริยะอยู่ที่ประมาณ +100 °C และที่จุดต้านสุริยะ (เที่ยงคืน) -160 °C ค่าหลังได้รับการยืนยันโดยการวัดการแผ่คลื่นวิทยุของดวงจันทร์ใกล้กับดวงจันทร์ใหม่ด้วยความยาวคลื่น 1.3 มม. เมื่อเปรียบเทียบกับการปล่อยคลื่นวิทยุของดวงอาทิตย์ ส่งผลให้อุณหภูมิของดวงจันทร์ในบริเวณเที่ยงคืนอยู่ที่ 124.5 ± 8.6 เคลวิน

อุณหภูมิที่ลดลงในช่วงพระจันทร์เต็มดวงไปทางขอบดวงจันทร์เกิดขึ้นตามกฎหมาย ส่วนทรงกลมเรียบควรแสดงการลดลงตามกฎหมาย ในขณะเดียวกันก็มีสถานที่ที่มีการรบกวนซึ่งมีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณโดยรอบ ตามกฎแล้วสถานที่ที่มืดกว่าเช่นทะเลจะร้อนกว่าที่สว่าง โดยเฉพาะอย่างยิ่งด้านล่างของปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่บนดวงจันทร์มักจะเย็นกว่าพื้นที่โดยรอบเกือบตลอดเวลา (อย่างไรก็ตาม ดูข้อยกเว้นในหน้า 530)

ข้าว. 214. การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของดวงจันทร์ตามการตรวจวัดด้วยรังสีในช่วงจันทรุปราคาสองครั้งในปี พ.ศ. 2470 และ พ.ศ. 2482 (เส้นโค้งสองเส้นด้านบน) และการแผ่รังสีของพื้นผิวดวงจันทร์ในช่วงคราส พ.ศ. 2482 ในคราส พ.ศ. 2482 วัดจุดต่ำกว่าดวงอาทิตย์ และในคราส พ.ศ. 2470 มีจุดใกล้แขนขา

2. ในช่วงจันทรุปราคาเมื่อความร้อนของพื้นผิวดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและในบางครั้งอุณหภูมิของจุดใดจุดหนึ่งบนดิสก์ของดวงจันทร์จะถูกกำหนดโดยการไหลเข้าของความร้อนจากภายในผ่านการนำความร้อน อุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็วบ่งชี้ว่ามีค่าการนำความร้อนต่ำ ดังที่เห็นได้ในรูป 214 อุณหภูมิของจุดใต้แสงอาทิตย์บนดวงจันทร์ลดลงจาก 370 เหลือ 190 เคลวินในเวลาเพียงชั่วโมงกว่า และจะฟื้นตัวอย่างรวดเร็วพอๆ กับไข้แดดอีกครั้ง บริเวณชายขอบของดวงจันทร์เย็นลงถึง 160-150 K จากการวัดเหล่านี้ เราสามารถค้นหาความเฉื่อยทางความร้อนของชั้นพื้นผิวดวงจันทร์ ซึ่งถูกกำหนดโดยผลิตภัณฑ์ โดยที่ k คือสัมประสิทธิ์การนำความร้อน และคือความจุความร้อนตามปริมาตร สินค้าที่ระบุอยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.003 ถึง เพื่อที่จะได้ข้อสรุปเกี่ยวกับหินที่ประกอบเป็นพื้นผิวดวงจันทร์จากสิ่งนี้ เราต้องการสมมติฐานบางประการเกี่ยวกับความหนาแน่นและความจุความร้อนที่เป็นไปได้

ด้วยสมมติฐานที่สมเหตุสมผลเกี่ยวกับ และ (ประมาณ 1 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และ 0.1 กรัมแคลอรี/กรัม ตามลำดับ) นักวิจัยได้ข้อสรุปว่าค่าการนำความร้อนบนดวงจันทร์ต่ำมาก (ประมาณ 0.00025) และสิ่งนี้สอดคล้องกับ แนวคิดของโครงสร้างของพื้นผิวดวงจันทร์ที่กระจัดกระจายอย่างประณีตหรือแม้กระทั่งเต็มไปด้วยฝุ่น (เช่น หิมะหรือใยแก้วมีค่าการนำความร้อนดังกล่าว) อย่างไรก็ตาม การวัดอุณหภูมิของดวงจันทร์ด้วยคลื่นวิทยุช่วยให้ได้ภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

3. การวัดในช่วงคลื่นวิทยุที่คลื่นเซนติเมตรและเดซิเมตรต่างจากการวัดด้วยแสง ทำให้เราสามารถสรุปเกี่ยวกับอุณหภูมิใต้พื้นผิวได้ ยิ่งลึก ความยาวคลื่นก็จะยิ่งยาวขึ้น การวัดอุณหภูมิความสว่างของดวงจันทร์นำไปสู่องค์ประกอบอุณหภูมิคงที่และคำที่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะ ๆ ซึ่งซ้อนทับบนนั้นด้วยแอมพลิจูดและความล่าช้าของเฟสซึ่งลดลงตามความลึกที่เพิ่มขึ้น ปริมาณสองรายการสุดท้ายยังขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ด้วย สำหรับความลึกที่รังสีที่ความยาวคลื่น H ปล่อยออกมาได้อย่างมีประสิทธิภาพนั้น นั้นเป็นสัดส่วนและสามารถประมาณได้อีกครั้งภายใต้สมมติฐานที่สมเหตุสมผลเกี่ยวกับวัสดุที่ประกอบเป็นพื้นผิว

ที่ความยาวคลื่น cm พบว่าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงตามเวลาในช่วงเดือน synodic:

ในระดับเคลวิน ที่พบในระดับเคลวิน

ในกรณีหลัง ค่าต่ำสุดจะเกิดขึ้นหลังพระจันทร์เสี้ยวหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง กล่าวคือ หนึ่งวัน ที่ และ 9 ซม. อุณหภูมิเฉลี่ยอยู่ที่ 211 และ 218 K ตามลำดับ และสำหรับ ซม. อุณหภูมิของดวงจันทร์แทบจะไม่เปลี่ยนแปลงตามเฟส ในขณะที่อุณหภูมิเฉลี่ยเพิ่มขึ้นเป็น ซม. จากที่นี่ เราสามารถประมาณค่าความชันของอุณหภูมิบน ดวงจันทร์เป็นอย่างน้อย ซึ่งมีขนาดเกือบสองเท่าของขนาดที่ใหญ่กว่าบนพื้นดิน การไล่ระดับสีขนาดใหญ่ดังกล่าวสามารถอธิบายได้ด้วยการนำความร้อนต่ำ แต่เนื่องจากไม่มีการสังเกตการละเมิดความซ้ำซากจำเจของการเติบโตของอุณหภูมิที่มีความลึกบนดวงจันทร์จากการสังเกตทางวิทยุ การนำความร้อนต่ำจึงเป็นลักษณะเฉพาะของชั้นผิวของดวงจันทร์ที่มีความหนามากกว่าสิบเมตร กล่าวคือ มันไม่สามารถเป็นผลตามมาได้ ของโครงสร้างที่เป็นแป้งของพื้นผิว (เป็นไปได้เฉพาะบนพื้นผิว) และเมื่อรวมกับความหนาแน่นต่ำแล้ว มันพูดถึงโครงสร้างที่เป็นรูพรุนและเป็นรูพรุน เช่น หินภูเขาไฟ ซึ่งดังที่ทราบกันดีว่าเป็นลาวาที่แข็งตัวประเภทหนึ่ง

การวัดอุณหภูมิที่ลดลงในส่วนต่างๆ ของพื้นผิวดวงจันทร์ระหว่างจันทรุปราคาแสดงให้เห็นว่าหลุมอุกกาบาตจำนวนมาก รวมทั้งหลุมเล็กๆ ที่ไม่ธรรมดา ยังคงอบอุ่นกว่าพื้นที่โดยรอบอย่างเห็นได้ชัดตลอดระยะเวลาที่เกิดคราส หลุมอุกกาบาต Tycho, Copernicus และ Aristarchus ซึ่งมีเนินเขาตรงกลาง ซึ่งยังคงอุ่นกว่าสถานที่ใกล้เคียงบนพื้นผิวดวงจันทร์ถึง 50 K ได้รับการระบายความร้อนอย่างช้าๆ เป็นพิเศษ โดยทั่วไปแล้วทะเลแห่งความเงียบสงบและทะเลจะเย็นลงช้ากว่าพื้นที่แผ่นดินใหญ่

อาจเป็นไปได้ว่าในทุกกรณี เรากำลังเผชิญกับการนำความร้อนที่เพิ่มขึ้นของหินที่เป็นส่วนประกอบ หรือมีความหนาน้อยกว่าของชั้นการนำไฟฟ้าต่ำที่มีค่าการนำความร้อนต่ำ หรือแม้แต่กับหินที่ปราศจากชั้นฝุ่นโดยสิ้นเชิง ตัวรับความร้อนบนหินที่หันหน้าไปทางดวงจันทร์แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิหลังพระอาทิตย์ตกลดลงช้ากว่าตัวรับที่หันหน้าไปทางพื้นที่เปิดโล่ง

03.11.2018

อุณหภูมิบนดวงจันทร์มีอุณหภูมิสูงมาก ตั้งแต่เดือดไปจนถึงหนาวจัด ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ไม่มีชั้นบรรยากาศที่สำคัญ ดังนั้นจึงไม่สามารถป้องกันพื้นผิวจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างกะทันหันได้

ดวงจันทร์หมุนรอบตัวเองประมาณ 27 วัน วันจันทรคติที่ด้านหนึ่งของดวงจันทร์กินเวลาประมาณ 13 วันครึ่งของโลก และคืนทางจันทรคติกินเวลา 13 วันครึ่งโลก เมื่อแสงแดดกระทบพื้นผิวดวงจันทร์ อุณหภูมิอาจสูงถึง 127 องศาเซลเซียส เมื่อดวงอาทิตย์ตก อุณหภูมิอาจลดลงถึงลบ 173 องศาเซลเซียส อุณหภูมิจะแตกต่างกันไปทั่วทั้งพื้นผิวดวงจันทร์ เนื่องจากด้านใกล้และด้านไกลเผชิญทั้งกลางวันและกลางคืน

ดวงจันทร์มีความเอียงตามแนวแกนประมาณ 1.54 องศา ซึ่งน้อยกว่าแกนโลกที่ 23.44 องศามาก ซึ่งหมายความว่าดวงจันทร์ไม่มีฤดูกาลเหมือนโลก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการเอียง จึงมีสถานที่ที่ขั้วโลกจันทรคติซึ่งไม่เคยเห็นแสงสว่างเลย

เครื่องมือ Diviner บนยานอวกาศ Lunar Reconnaissance Orbiter ของ NASA วัดอุณหภูมิบนดวงจันทร์และได้รับข้อมูลต่อไปนี้ ลบ 238 C ในหลุมอุกกาบาตที่ขั้วโลกใต้ และลบ 247 C ในปล่องภูเขาไฟที่ขั้วโลกเหนือ

“เท่าที่ทราบ อุณหภูมิที่เย็นจัดเป็นพิเศษนี้ถือเป็นอุณหภูมิที่เย็นที่สุดเท่าที่เคยวัดได้ในระบบสุริยะ รวมถึงพื้นผิวของดาวพลูโตด้วย” เดวิด เพจ '09 นักวิจัยหลักของนักพยากรณ์และศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์แห่ง UCLA กล่าว ตั้งแต่นั้นมา ภารกิจนิวฮอริซอนส์ของ NASA พบว่าช่วงอุณหภูมิของดาวพลูโตอยู่ระหว่างลบ 240 ถึงลบ 217 C

นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่าน้ำแข็งอาจมีอยู่ในหลุมอุกกาบาตที่อยู่ในร่มเงาถาวร ในปี 2010 เรดาร์ของ NASA บนยานอวกาศ Chandrayaan-1 ของอินเดีย ตรวจพบน้ำแข็งในหลุมอุกกาบาตขนาดเล็กมากกว่า 40 หลุมบนขั้วโลกเหนือของดวงจันทร์ พวกเขาแนะนำว่ามีน้ำแข็งมากกว่า 590 ล้านตันซ่อนอยู่ที่ก้นหลุมอุกกาบาตเหล่านี้

“จากการวิเคราะห์ข้อมูล ทีมวิทยาศาสตร์ของเราได้พบน้ำแข็ง ซึ่งเป็นการค้นพบที่จะทำให้ภารกิจในอนาคตมีเป้าหมายใหม่ในการศึกษาและใช้ประโยชน์ต่อไป” เจสัน ครูสัน ผู้อำนวยการบริหารโครงการ Mini-RF สำหรับภารกิจปฏิบัติการอวกาศของ NASA ในวอชิงตัน กล่าว

อุณหภูมิแกนกลาง

ดวงจันทร์มีแกนกลางที่อุดมไปด้วยธาตุเหล็ก มีรัศมีประมาณ 330 กม. อุณหภูมิที่แกนกลางของดวงจันทร์น่าจะอยู่ระหว่าง 1,327 ถึง 1,427 องศาเซลเซียส แกนกลางจะให้ความร้อนแก่ชั้นในของเนื้อโลกที่หลอมละลาย แต่ก็ไม่ร้อนพอที่จะทำให้พื้นผิวดวงจันทร์อุ่นขึ้น เนื่องจากแกนกลางของดวงจันทร์มีขนาดเล็กกว่าของโลก อุณหภูมิภายในของดวงจันทร์จึงไม่สูงเท่ากับบนโลก

“มันไม่ร้อนเท่าโลกเพราะดวงจันทร์มีขนาดเล็กกว่า ดังนั้นความดันภายในของมันจึงน้อยกว่าด้วย” เรเน เว็บเบอร์ นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของ NASA กล่าวระหว่างการแชทสดที่จัดโดย NASA “อุณหภูมิของมันน่าจะต่ำกว่าอุณหภูมิที่ใจกลางโลก”

สถานที่ที่หนาวที่สุดในโลกไม่ได้อยู่ใกล้อุณหภูมิของคืนจันทรคติ - และการสร้างฐานที่สามารถปกป้องผู้ตั้งถิ่นฐานจากอุณหภูมิดังกล่าวนั้นยากมาก เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่ความคิดเรื่องการตั้งอาณานิคมบนดวงจันทร์สร้างความตื่นเต้นให้กับนักวิทยาศาสตร์และผู้มีวิสัยทัศน์ แนวคิดที่หลากหลายเกี่ยวกับอาณานิคมของดวงจันทร์ปรากฏบนจอโทรทัศน์และจอมอนิเตอร์

บางทีอาณานิคมบนดวงจันทร์อาจเป็นก้าวต่อไปของมนุษยชาติ นี่คือเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดในดวงดาวของเรา ซึ่งอยู่ห่างจากเราประมาณ 383,000 กิโลเมตร ซึ่งทำให้ง่ายต่อการสนับสนุนด้วยทรัพยากร นอกจากนี้ ดวงจันทร์ยังมีฮีเลียม-3 อยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงในอุดมคติสำหรับเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ซึ่งมีน้อยมากบนโลก

เส้นทางสำหรับอาณานิคมบนดวงจันทร์ถาวรได้รับการร่างขึ้นตามทฤษฎีโดยโครงการอวกาศต่างๆ จีนแสดงความสนใจที่จะตั้งฐานที่อีกฟากหนึ่งของดวงจันทร์ ในเดือนตุลาคม 2558 เป็นที่ทราบกันว่าองค์การอวกาศยุโรปและ Roscosmos กำลังวางแผนชุดภารกิจไปยังดวงจันทร์เพื่อประเมินความเป็นไปได้ในการตั้งถิ่นฐานถาวร

อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมของเรามีปัญหาหลายประการ ดวงจันทร์โคจรรอบโลกหนึ่งครั้งใน 28 วันโลก และคืนดวงจันทร์กินเวลา 354 ชั่วโมง - มากกว่า 14 วันโลก วงจรกลางคืนที่ยาวนานหมายถึงอุณหภูมิที่ลดลงอย่างมาก อุณหภูมิที่เส้นศูนย์สูตรมีตั้งแต่ 116 องศาเซลเซียสในตอนกลางวัน จนถึง -173 องศาเซลเซียสในตอนกลางคืน

คืนพระจันทร์จะสั้นลงหากคุณวางฐานไว้ที่ขั้วโลกเหนือหรือใต้ “มีเหตุผลหลายประการในการสร้างฐานดังกล่าวที่เสา แต่มีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณานอกเหนือจากเวลาที่มีแสงแดดส่องถึง” Edmond Trollope วิศวกรปฏิบัติการอวกาศของ Telespazio VEGA Deutschland กล่าว เช่นเดียวกับบนโลก ขั้วสามารถเย็นมากได้

ที่เสาดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนไปตามขอบฟ้าแทนที่จะข้ามท้องฟ้า ดังนั้นจึงต้องสร้างแผงด้านข้าง (ในรูปของกำแพง) ซึ่งจะทำให้การก่อสร้างยุ่งยาก ฐานแบนขนาดใหญ่ที่เส้นศูนย์สูตรจะกักเก็บความร้อนได้มาก แต่การที่จะรับความร้อนที่ขั้วนั้น คุณจะต้องสร้างให้สูงขึ้น ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่าย “ด้วยตำแหน่งที่เลือกอย่างชาญฉลาด ความแตกต่างของอุณหภูมิจึงสามารถควบคุมได้อย่างง่ายดาย” Volker Maiwald นักวิทยาศาสตร์จาก German Aerospace Center DLR กล่าว

ความแปรผันของอุณหภูมิในวงกว้างระหว่างวงจรกลางวันและกลางคืนหมายความว่าฐานดวงจันทร์ไม่เพียงต้องได้รับการหุ้มฉนวนอย่างเพียงพอจากความเย็นเยือกแข็งและความร้อนที่แผดเผาเท่านั้น แต่ยังต้องรับมือกับความเครียดจากความร้อนและการขยายตัวทางความร้อนด้วย

ภารกิจแรกของหุ่นยนต์ไปยังดวงจันทร์ เช่นเดียวกับภารกิจลูนาของโซเวียต ได้รับการออกแบบให้คงอยู่หนึ่งวันจันทรคติ (สองสัปดาห์โลก) ผู้ลงจอดในภารกิจ Surveyor ของ NASA สามารถกลับมาดำเนินการได้อีกครั้งในวันจันทรคติถัดไป แต่ความเสียหายต่อส่วนประกอบในตอนกลางคืนมักทำให้ไม่สามารถรับข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ได้

โครงการอวกาศ Lunokhods ของโซเวียตที่มีชื่อเดียวกันซึ่งดำเนินการในช่วงปลายทศวรรษที่ 60 และ 70 ได้รวมองค์ประกอบความร้อนด้วยกัมมันตภาพรังสีพร้อมระบบระบายอากาศที่ซับซ้อนซึ่งทำให้ยานพาหนะสามารถอยู่รอดได้นานถึง 11 เดือน รถแลนด์โรเวอร์จำศีลในเวลากลางคืนและเปิดตัวพร้อมกับดวงอาทิตย์เมื่อมีพลังงานแสงอาทิตย์

ทางเลือกหนึ่งในการหลีกเลี่ยงความผันผวนของความร้อนสูงคือการฝังอาคารในหินรีโกลิธบนดวงจันทร์ วัสดุที่เป็นผงซึ่งปกคลุมพื้นผิวดวงจันทร์มีค่าการนำความร้อนต่ำและมีความต้านทานต่อรังสีดวงอาทิตย์สูง ซึ่งหมายความว่ามีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่แข็งแกร่ง และยิ่งโคโลนีอยู่ลึกเท่าใด การป้องกันความร้อนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ เนื่องจากฐานจะร้อนขึ้น และการถ่ายเทความร้อนบนดวงจันทร์ได้ไม่ดีเนื่องจากขาดบรรยากาศ จึงช่วยลดความเครียดจากความร้อนได้อีก

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าแนวคิดในการ "ฝัง" อาณานิคมจะประสบความสำเร็จในหลักการ แต่ในทางปฏิบัติแล้ว มันจะเป็นงานที่ยากอย่างไม่น่าเชื่อ “ฉันยังไม่เห็นโปรเจ็กต์ใดที่สามารถจัดการเรื่องนี้ได้” วอล์คเกอร์กล่าว “สันนิษฐานว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นเครื่องจักรก่อสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถควบคุมได้จากระยะไกล”

อีกวิธีหนึ่งที่จะบรรลุผลตามที่ต้องการนั้นอยู่ในโลกนั่นเอง มีการเสนอผู้เจาะที่สามารถเจาะพื้นผิวระหว่างการชนได้ (แต่ในระดับที่เล็กกว่า) สำหรับภารกิจทางจันทรคติหลายแห่ง เช่น Japanese Lunar-A และ British MoonLite (โครงการนี้ได้ถูกระงับแล้ว แม้ว่าแนวคิดในการเจาะทะลุ การลงจอดนั้นน่าเชื่อมากจน ESA ตัดสินใจใช้เป็นกลไกในการส่งตัวอย่างอย่างรวดเร็วเพื่อการวิเคราะห์จากพื้นผิวและใต้พื้นผิวของดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์) ข้อดีของแนวคิดนี้คือฐานถูกฝังไว้เมื่อถูกกระแทก ดังนั้นจึงต้องอยู่ภายใต้สภาวะความร้อนที่ค่อนข้างต่ำก่อนที่จะได้รับการปกป้อง

อย่างไรก็ตาม การจัดหาพลังงานจะยังคงเป็นเรื่องที่ท้าทาย เนื่องจากโครงการเจาะระบบทั่วไปมีตัวเลือกพลังงานแสงอาทิตย์ที่จำกัดมากเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีความท้าทายในเรื่องความเร่งสูงระหว่างการชน และต้องมีความแม่นยำสูงในการบังคับทิศทาง "แรงกระแทกที่จำเป็นในการฝังโครงสร้างจะเป็นเรื่องยากมากที่จะปรับให้เข้ากับหน้าที่ฐานที่มีคนบังคับ" Trollope กล่าว

อีกทางเลือกหนึ่งคือการเทหินรีโกลิธบนดวงจันทร์ไว้บนอาณานิคม บางทีอาจใช้เครื่องจักร เช่น รถขุดไฮดรอลิก แต่การจะทำเช่นนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณจะต้องทำงานอย่างรวดเร็ว

หากไม่สามารถเทรีโกลิธทางจันทรคติลงบนอาณานิคมได้ ก็สามารถใช้ "หมวก" ฉนวนหลายชั้น (MLI) ทับโคโลนีได้ ซึ่งจะช่วยป้องกันการกระจายความร้อน วัสดุฉนวนความร้อน MLI ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในยานอวกาศ เพื่อปกป้องพวกเขาจากความเย็นในอวกาศ

ข้อดีของวิธีนี้คือช่วยให้สามารถใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อรวบรวมและเก็บพลังงานในช่วงวันจันทรคติสองสัปดาห์ได้ แต่หากรวบรวมพลังงานได้ไม่เพียงพอ ก็ต้องพิจารณาวิธีการผลิตพลังงานทางเลือกแทน

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบเทอร์โมอิเล็กทริกสามารถให้พลังงานแก่อาณานิคมได้ในช่วงกลางคืน แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพต่ำ แต่ก็ไม่มีปัญหาในการบำรุงรักษา เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โมอิเล็กทริกกัมมันตภาพรังสี (RTG) ให้ประสิทธิภาพที่มากกว่าและมีแหล่งเชื้อเพลิงที่กะทัดรัดมาก แต่ฐานจะต้องได้รับการปกป้องจากรังสีโดยที่ยังคงสามารถถ่ายเทความร้อนได้ โลจิสติกส์ในการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีที่ถอดออกได้นั้นเต็มไปด้วยปัญหา: จะมีความเสี่ยงตั้งแต่การบินขึ้นจากโลกไปจนถึงการลงจอดบนดวงจันทร์ พร้อมด้วยข้อกังวลทางการเมืองและความมั่นคง

อาจเป็นไปได้ที่จะใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชัน แต่จะก่อให้เกิดปัญหามากยิ่งขึ้น รวมทั้งที่กล่าวข้างต้นด้วย

และหากมีการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ฟิวชัน ก็สามารถนำไปใช้บนดวงจันทร์ได้เช่นกัน เนื่องจากมีฮีเลียม-3 ส่วนเกิน แบตเตอรี่ เช่น ลิเธียมไอออน ก็อาจมีประโยชน์เช่นกัน หากมีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์เพียงพอในช่วงกลางคืนสองสัปดาห์

มีแนวคิดที่จะจ่ายพลังงานให้กับสถานีบนพื้นผิวในช่วงกลางคืนโดยใช้ดาวเทียมที่โคจรอยู่ซึ่งจะส่งพลังงานผ่านไมโครเวฟหรือเลเซอร์ การวิจัยเกี่ยวกับแนวคิดนี้ดำเนินการเมื่อ 10 ปีที่แล้ว การศึกษาพบว่าสำหรับฐานดวงจันทร์ขนาดใหญ่ที่ต้องการพลังงานหลายร้อยกิโลวัตต์ที่จ่ายจากวงโคจรด้วยเลเซอร์ 50 กิโลวัตต์ เรกเทนนา (เสาอากาศชนิดหนึ่งที่แปลงพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นกระแสไฟฟ้าตรง) จะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 400 เมตร ในขณะที่อยู่บนนั้น ดาวเทียมจะเป็นแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 5 ตารางเมตรกิโลเมตร บนสถานีอวกาศนานาชาติ ประมาณ 3.3 ตารางเมตร แผงโซลาร์เซลล์ กม.

แม้ว่าความยากลำบากในการสร้างอาณานิคมที่จะต้องทนต่อวัฏจักรทางจันทรคติยามค่ำคืนที่รุนแรงนั้นมีความสำคัญ แต่ก็ไม่สามารถผ่านพ้นไปได้ ด้วยการป้องกันความร้อนที่เหมาะสมและระบบการสร้างพลังงานที่เหมาะสมในคืนที่ยาวนานสองสัปดาห์ เราอาจมีอาณานิคมบนดวงจันทร์ได้ภายในยี่สิบปีข้างหน้า แล้วเราก็สามารถละสายตาออกไปได้ไกลขึ้น

รังสีอินฟราเรด การปล่อยคลื่นวิทยุที่คลื่น 8 มม.

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของพื้นผิวดวงจันทร์โดยการเปลี่ยนแปลงข้างแรม รังสีอินฟราเรด* ตรวจจับอุณหภูมิของพื้นผิวดวงจันทร์ ในขณะที่การแผ่รังสีวิทยุมาจากระดับความลึกที่ตื้น การหักงอและเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของเส้นโค้งที่ดวงจันทร์ดวงใหม่แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิลดลงระหว่างคราสเต็มดวงของดวงจันทร์ โลกปิดกั้นไม่ให้แสงอาทิตย์เข้าถึงดวงจันทร์ได้เพียงหนึ่งชั่วโมงครึ่ง และในช่วงเวลานี้เปลือกดวงจันทร์จะเย็นลงจาก +120 ถึง -120°C

อุณหภูมิของดวงจันทร์

ในสหภาพโซเวียต การศึกษาอุณหภูมิดวงจันทร์ดำเนินการที่หอดูดาวดาราศาสตร์หลักของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียตในปูลโคโว

การสังเกตการณ์ดำเนินการโดยใช้กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงพร้อมกระจกพาราโบลาที่ให้ภาพดวงจันทร์ วางอุปกรณ์ไว้ที่โฟกัสของกระจกเพื่อวัดปริมาณรังสีที่ตกกระทบบนกระจก โดยปกติแล้วนี่คือเทอร์โมอิลีเมนต์หลักการทำงานตามที่ทราบกันดีว่าในวงจรปิดที่ประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันที่ให้ความร้อนกับอุณหภูมิที่แตกต่างกันกระแสไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นขนาดซึ่งเป็นสัดส่วนกับ ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างทางแยกทั้งสอง

รังสีดวงอาทิตย์ที่ตกลงบนดวงจันทร์บางส่วนจะสะท้อนจากพื้นผิวและดูดซับไว้บางส่วน ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น เมื่อได้รับความร้อนเหนือพื้นที่โดยรอบ ดวงจันทร์จึงปล่อยพลังงานออกมา รังสีนี้อยู่ในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัม กล่าวคือ อยู่ในช่วงความยาวคลื่นที่มากกว่าแสงที่มองเห็นได้ และดวงตาของเราไม่รับรู้

ดังนั้นรังสีที่รวบรวมโดยกระจกกล้องโทรทรรศน์จึงประกอบด้วยรังสีดวงอาทิตย์ที่สะท้อนจากพื้นผิวดวงจันทร์และรังสีของดวงจันทร์เอง

ในการคำนวณอุณหภูมิของอุณหภูมิหลังนั้น จำเป็นต้องทราบเพียงขนาดของรังสีของดวงจันทร์เท่านั้น โชคดีที่การแผ่รังสีทั้งสองมีความยาวคลื่นต่างกัน และสามารถแยกออกได้โดยใช้เครื่องกรองน้ำ ซึ่งจะดูดซับรังสีความร้อนทั้งหมด

หากเราวัดพลังงานทั้งหมดที่มาจากดวงจันทร์และบางส่วนผ่านตัวกรองน้ำ ความแตกต่างระหว่างปริมาณเหล่านี้จะทำให้เราได้รับรังสีจากพื้นผิวดวงจันทร์อย่างแท้จริง

จริงอยู่ เครื่องกรองน้ำไม่ได้แยกการแผ่รังสีทั้งสองอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นจึงยังต้องมีการคำนวณจำนวนหนึ่งเพื่อกำหนดค่าที่แน่นอน อย่างไรก็ตาม แม้หลังจากนี้ ผลลัพธ์ที่ได้ยังไม่ใช่ค่าที่ช่วยให้คำนวณอุณหภูมิของดวงจันทร์ได้เนื่องจากรังสีที่ผ่านชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งดูดซับไว้อย่างแรง ปริมาณการดูดกลืนรังสีคลื่นยาวโดย ชั้นบรรยากาศของโลกไม่คงที่ แต่จะแตกต่างกันไปในแต่ละคืน ดังนั้น จึงต้องพิจารณาแต่ละคืนการสังเกตแยกกัน หลังจากคำนึงถึงการดูดกลืนแสงนี้แล้วเท่านั้นจึงจะได้มูลค่าที่แท้จริงของการแผ่รังสีอุณหภูมิของดวงจันทร์ในที่สุด

อุณหภูมิบนดวงจันทร์คืออะไร? ขณะนี้สามารถพิจารณาได้ว่าอุณหภูมิของพื้นผิวดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงจาก -120°C ประมาณเที่ยงวันจันทรคติถึง -150°C ในคืนดวงจันทร์ การสังเกตการณ์ระหว่างสุริยุปราคาเผยให้เห็นว่าอุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็วอย่างน่าทึ่งเมื่อพลังงานที่ได้รับจากดวงอาทิตย์ลดลง ภายในสามชั่วโมง อุณหภูมิพื้นผิวดวงจันทร์จะลดลงเกือบ 200°

อุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็วในช่วงสุริยุปราคาบ่งชี้ว่าค่าการนำความร้อนของชั้นผิวดวงจันทร์ต่ำมาก ไม่มีหินใดในโลกที่มีมูลค่าต่ำเช่นนี้ ดังนั้นจึงเห็นได้ชัดเจนว่าพื้นผิวดวงจันทร์ซึ่งมีความลึกประมาณ 5 ซม. ถูกปกคลุมไปด้วยชั้นหินที่อยู่ในสภาพแหลกสลาย เช่น ฝุ่น ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะพูดเกี่ยวกับชั้นที่ลึกลงไปของพื้นผิวดวงจันทร์ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพที่เต็มไปด้วยฝุ่นหรือเป็นหินแข็งในยุคดึกดำบรรพ์

M. ZELTSER ผู้สมัครสาขาวิทยาศาสตร์กายภาพและคณิตศาสตร์

หอดูดาวพูลโคโว

วิทยุอัจฉริยะแห่งดวงจันทร์_____

เพื่อค้นหาว่าโลกอุดมไปด้วยแร่ธาตุใดบ้าง จึงได้มีการส่งฝ่ายทางธรณีวิทยาไป แต่เราจะทราบองค์ประกอบของดวงจันทร์ได้อย่างไร: เปลือกของมันทำมาจากอะไร พื้นผิวปกคลุมด้วยอะไร?

เราได้ยินเกี่ยวกับธรรมชาติของดวงจันทร์ นั่นคือ แสงแดดที่สะท้อนจากพื้นผิวและการแผ่รังสีความร้อนของมันเอง แสงสะท้อนทำให้เรามีความคิดที่ดีเกี่ยวกับภูมิประเทศของดวงจันทร์ แต่มันบอกเราเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับคุณสมบัติของพื้นผิว และไม่มีอะไรเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในส่วนลึก เราเรียนรู้เกี่ยวกับอุณหภูมิของดวงจันทร์ การเปลี่ยนแปลงของมันตลอดทั้งเดือนและระหว่างจันทรุปราคา โดยการรับรังสีความร้อนของดวงจันทร์เองที่คลื่นอินฟราเรดและในช่วงคลื่นวิทยุ คลื่นวิทยุที่มีความยาวต่างกันตั้งแต่มิลลิเมตรถึงหนึ่งเมตร บอกว่าอุณหภูมิของเปลือกโลกดวงจันทร์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรจากพื้นผิวด้านใน

สสารของพื้นผิวดวงจันทร์มีความโปร่งใสเล็กน้อยต่อคลื่นวิทยุ ดังนั้นกล้องโทรทรรศน์วิทยุจึงรับรังสีจากความลึกระดับหนึ่งด้วย ยิ่งชั้นลึกเท่าใด รังสีก็จะแผ่ออกไปน้อยลงเท่านั้น ความโปร่งใสขึ้นอยู่กับความยาวคลื่น ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าจะถูกดูดซับน้อยกว่า ดังเช่นในกรณีของไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็ง คลื่นอินฟราเรดมาจากพื้นผิวดวงจันทร์ คลื่นวิทยุยาว 3 ซม. ปล่อยออกเป็นชั้นหนา 10-15 ซม. และคลื่นยาว 20 ซม. ปล่อยเป็นชั้นเกือบหนา

(ดูตอนจบในหน้า 13)