INFRACRVENO ZRAČENJE. t RADIO EMISIJA NA TALASU 8 mm.

PROMJENA TEMPERATURE MJESEČEVE POVRŠINE SA PROMJENOM MJESEČEVE FAZE. Infracrveno* zračenje detektuje temperaturu same površine Meseca, dok radio emisija dolazi iz malih dubina. Oštar prekid i porast krivulje na mladom mjesecu pokazuje pad temperature tokom potpunog pomračenja mjeseca. Samo na sat i po, Zemlja zatvara pristup sunčevoj svjetlosti Mjesecu, a lunarna kora se za to vrijeme hladi od +120 do -120 ° C.

MJESEČEVA TEMPERATURA

U Sovjetskom Savezu, studije lunarnih temperatura izvode se u Glavnoj astronomskoj opservatoriji Akademije nauka SSSR-a u Pulkovu.

Posmatranja se vrše na reflektirajućim teleskopima sa paraboličnim zrcalima koji daju sliku Mjeseca. Uređaj se postavlja u fokus ogledala za mjerenje količine zračenja koja upada na njega. Obično je to termoelement, čiji se princip temelji, kao što znate, na činjenici da se u zatvorenom krugu koji se sastoji od dva različita metala zagrijana na različite temperature pojavljuje električna struja čija je veličina proporcionalna temperaturnoj razlici između dva spoja.

Sunčevo zračenje koje pada na Mjesec dijelom se odbija od njegove površine, a dijelom apsorbira, podižući njegovu temperaturu. Zagrejan iznad okolnog prostora, Mesec zrači energiju. Ovo zračenje leži u infracrvenom dijelu spektra, odnosno u području valnih dužina većih od one vidljive svjetlosti, a naše oči ga ne opažaju.

Dakle, zračenje koje sakuplja ogledalo teleskopa sastoji se od sunčevog zračenja koje reflektuje mesečeva površina i sopstvenog zračenja Meseca.

Da bi se izračunala temperatura potonjeg, potrebno je znati veličinu samo mjesečevog zračenja. Na sreću, oba zračenja imaju različite talasne dužine i mogu se razdvojiti pomoću filtera za vodu koji apsorbuje sve toplotno zračenje.

Ako izmjerimo svu energiju koja dolazi s Mjeseca i njen dio koji je prošao kroz filter za vodu, onda će nam razlika između ovih vrijednosti dati vlastito zračenje mjesečeve površine.

Istina, filter za vodu ne odvaja u potpunosti oba zračenja, tako da se još uvijek moraju izvršiti brojni proračuni kako bi se odredila točna vrijednost. Međutim, ni nakon toga dobijeni rezultat još nije vrijednost koja omogućava izračunavanje temperature Mjeseca, jer je zračenje prošlo kroz Zemljinu atmosferu koja ga je snažno apsorbirala. Zemljinom atmosferom nije konstantan, već varira od noći do noći.za svaku noć posmatranja posebno.Tek nakon što se ova apsorpcija uzme u obzir, konačno se dobija prava vrijednost temperaturnog zračenja Mjeseca.

Kakav je bio značaj temperature na Mjesecu? Sada se može smatrati utvrđenim da temperatura mjesečeve površine varira od -120°C oko lunarnog podneva do -150°C tokom lunarne noći. Posmatranja tokom pomračenja otkrila su zapanjujuće brz pad temperature kako se energija sa Sunca smanjuje. U roku od tri sata, temperatura mjesečeve površine pada za skoro 200°

Brzi pad temperature tokom pomračenja ukazuje na veoma nisku toplotnu provodljivost površinskog sloja Meseca. Nijedna od kopnenih stijena nema tako nisku vrijednost. Stoga se, po svemu sudeći, može smatrati utvrđenim da je površina Mjeseca prekrivena slojem stijene u vrlo zgnječenom stanju, poput prašine, do dubine od oko 5 cm. Još uvijek je teško reći o dubljim slojevima mjesečeve površine da li je u prašnjavom stanju, ili je riječ o iskonskoj čvrstoj stijeni.

M. SELTSER, kandidat fizičko-matematičkih nauka,

Pulkovo opservatorija

RADIO INTELIGENCIJA MJESECA_____

Kako bi saznali kojim mineralima je Zemlja bogata, šalje se geološka grupa. Ali kako saznati sastav Mjeseca: od čega je napravljena njegova kora, čime je prekrivena njegova površina?

O prirodi Meseca nam je rečeno: sunčeva svetlost koja se odbija od njegove površine i sopstveno toplotno zračenje. Reflektovana svetlost nas je dobro upoznala sa reljefom Meseca, ali nam malo govori o svojstvima površine i ništa o tome šta se dešava u dubinama. O temperaturi Meseca, njegovim promenama tokom meseca i za vreme pomračenja Meseca saznajemo primajući sopstveno toplotno zračenje Meseca na infracrvenim talasima i u radio opsegu. Radio-talasi različitih dužina - od milimetara do metra - govore kako se temperatura mjesečeve kore mijenja od površine u dubinu.

Supstanca Mesečeve površine je blago prozirna za radio talase, tako da i radio teleskop prima zračenje sa određene dubine. Što je sloj dublji, manji dio njegovog zračenja prelazi na van. Transparentnost zavisi od talasne dužine. Duže talasne dužine se manje apsorbuju, kao što je obično slučaj sa čvrstim dielektricima. Infracrveni talasi dolaze sa same površine Meseca. Radio talase dužine 3 cm emituje sloj debljine 10-15 cm, a talase dužine 20 cm emituje sloj debljine skoro

(Pogledajte kraj na strani 13)

Uprkos činjenici da je naš satelit na istoj udaljenosti od Sunca kao i Zemlja, temperatura na Mjesecu varira od nenormalno niske do nenormalno visoke.
Neki naučnici smatraju da je temperaturni režim na našem satelitu najekstremniji u Sunčevom sistemu.

Budući da je atmosfera Mjeseca izuzetno razrijeđena, glavni utjecaj na temperaturu površine ima stepen njene osvijetljenosti. Danju atmosfera, raspršujući sunčeve zrake, ne dozvoljava snažno zagrijavanje, a noću zadržava toplinu, štiteći je od hipotermije.

Temperaturni opseg

Na noćnoj strani Mjeseca temperatura pada na -173C, a na strani okrenutoj prema Suncu može dostići +127C, u zavisnosti od stepena osvjetljenja. Temperatura lunarnih stijena na dubini od 1 metar je konstantna i iznosi -35C.
Minimalne temperature su uočene u blizini polova satelita na dnu kratera. Budući da je nagib mjesečeve ose u odnosu na ravan ekliptike samo jedan i po stepen, sunčeva svjetlost tamo nikada ne dopire. U kraterima u blizini Sjevernog pola zabilježena je temperatura od -249C, što je blizu vrijednosti apsolutne nule.
Tokom potpunog pomračenja Sunca, koje traje sat i po, temperatura u tom vremenskom periodu pada za 250-300C, a zatim isto tako brzo raste na prethodne vrijednosti.

Kako izmjereno

Temperatura je mjerena uz pomoć infracrvenih senzora automatskih međuplanetarnih stanica lansiranih u cirkumlunarnu orbitu ili slijetanja na površinu satelita. Stoga rezultati mjerenja imaju visok stepen tačnosti.

Nauka

Kada je mjesec pun, jako svjetlo mjeseca privlači našu pažnju, ali mjesec krije i druge tajne koje bi vas mogle iznenaditi.

1. Postoje četiri tipa lunarnih mjeseci

Naši mjeseci su otprilike dužina vremena potrebnog našem prirodnom satelitu da završi svoje faze.

Na osnovu iskopavanja, naučnici su otkrili da su ljudi od paleolitske ere brojali dane povezujući ih sa fazama mjeseca. Ali zapravo postoje četiri različite vrste lunarnih mjeseci.

1. Anomalistički- dužina vremena koje je potrebno Mjesecu da obiđe Zemlju, mjereno od jednog perigeja (najbliže tačke mjesečeve orbite Zemlji) do drugog, što traje 27 dana, 13 sati, 18 minuta, 37,4 sekunde.

2. nodal- dužina vremena koje je potrebno Mjesecu da pređe od tačke ukrštanja orbita i vrati se do nje, a za to je potrebno 27 dana, 5 sati, 5 minuta, 35,9 sekundi.

3. Sideralno- dužina vremena koje je potrebno Mjesecu da obiđe Zemlju, vođen zvijezdama, za 27 dana, 7 sati, 43 minuta, 11,5 sekundi.

4. sinodijski- dužina vremena za koju Mjesec treba da obiđe Zemlju, vođen Suncem (ovo je vremenski interval između dvije uzastopne konjunkcije sa Suncem - prijelaz s jednog mladog mjeseca na drugi), za koji je potrebno 29 dana, 12 sati , 44 minuta, 2,7 sekundi. Sinodički mjesec se uzima kao osnova za mnoge kalendare i koristi se za podjelu godine.

2. Sa Zemlje vidimo nešto više od polovine mjeseca

Većina referentnih knjiga spominje da zbog činjenice da se Mjesec rotira samo jednom tokom svake orbite oko Zemlje, nikada ne vidimo više od polovine njegove cijele površine. Istina, uspevamo da vidimo više tokom njegovog prolaska kroz eliptičnu orbitu, tj 59 posto.

Brzina rotacije Mjeseca je ista, ali ne i njegova frekvencija rotacije, što nam omogućava da s vremena na vrijeme vidimo samo ivicu diska. Drugim riječima, ova dva kretanja se ne odvijaju savršeno sinhronizovano, uprkos činjenici da se približavaju krajem mjeseca. Ovaj efekat se zove libracija u geografskoj dužini.

Dakle, Mjesec oscilira u smjeru istoka i zapada, omogućavajući nam da vidimo malo dalje u geografskoj dužini sa svakog kraja. Preostalih 41 posto nikada nećemo vidjeti sa Zemlje, a da je neko na drugoj strani Meseca, onda nikada ne bi video Zemlju.

3. Potrebne su stotine hiljada meseci da bi se uskladile sa sunčevim sjajem.

Prividna magnituda Punog Mjeseca je -12,7, ali je Sunce 14 puta svjetlije pri prividnoj magnitudi od -26,7. Odnos sjaja Sunca i Meseca je 398,110 prema 1. Koliko bi mjeseca bilo potrebno da bi se poklopilo sa sjajem sunca. Ali sve ovo je sporna stvar, jer ne postoji način da se na nebu smjesti toliko mjeseci.
Nebo je 360 ​​stepeni, uključujući i polovinu iza horizonta koju ne možemo da vidimo, tako da ima više od 41.200 kvadratnih stepeni na nebu. Mjesec u prečniku odgovara samo pola stepena, što daje površinu od 0,2 kvadratna stepena. Dakle, možete ispuniti cijelo nebo, uključujući i polovinu ispod naših nogu, sa 206.264 puna mjeseca, a još vam je ostalo 191.836 koliko bi odgovaralo sunčevoj svjetlosti.

4. Prva i posljednja četvrtina mjeseca i upola svjetlija od punog mjeseca

Kada bi površina mjeseca bila poput savršeno glatke bilijarske lopte, tada bi sjaj njegove površine bio svuda isti. U ovom slučaju, bio bi dvostruko svjetliji.

Ali mjesec ima vrlo neravan teren, posebno blizu granice svjetla i sjene. Mjesečev krajolik prožet je bezbroj sjena sa planina, gromada, pa čak i najsitnijih čestica lunarne prašine. Osim toga, površina Mjeseca je prekrivena tamnim područjima. Konačno, u prvoj četvrtini, mjesec 11 puta manje svetla nego kada je puna. Naime, Mjesec je malo svjetliji u prvoj četvrti nego u prošloj, jer u ovoj fazi neki dijelovi Mjeseca bolje reflektiraju svjetlost nego u drugim fazama.

5. 95 posto osvijetljenog mjeseca je upola svjetlije od punog mjeseca

Vjerovali ili ne, otprilike 2,4 dana prije i nakon punog mjeseca, mjesec je upola svijetliji od punog mjeseca. Iako je 95 posto Mjeseca u ovom trenutku osvijetljeno, a većini običnih posmatrača to će izgledati kao pun Mjesec, njegov sjaj je oko 0,7 magnituda manji nego u punoj fazi, što ga čini upola slabijim.

6. Gledano sa Mjeseca, Zemlja također prolazi kroz faze.

Međutim, ove faze su suprotne fazama mjeseca koje vidimo sa Zemlje. Kada vidimo mlad mjesec, puna Zemlja se može vidjeti sa Mjeseca. Kada je Mesec u prvoj četvrti, tada je Zemlja u poslednjoj četvrti, a kada je Mesec između druge četvrti i punog meseca, Zemlja je vidljiva u obliku polumeseca, i konačno, Zemlja u obliku polumeseca. nova faza je vidljiva kada vidimo pun mjesec.

Sa bilo koje tačke na Mesecu (osim na najdaljoj strani gde se Zemlja ne vidi), Zemlja je na istom mestu na nebu.

Sa Mjeseca, Zemlja izgleda četiri puta veća od punog Mjeseca kada ga posmatramo, a zavisno od stanja atmosfere, sija od 45 do 100 puta jače od punog meseca. Kada je puna Zemlja vidljiva na lunarnom nebeskom svodu, ona obasjava okolni lunarni pejzaž plavičasto-sivim svjetlom.

7. Pomračenja se takođe menjaju kada se posmatraju sa Meseca

Ne samo da faze menjaju mesta kada se posmatraju sa Meseca, već takođe pomračenja Mjeseca su pomračenja Sunca gledano sa Mjeseca. U ovom slučaju, Zemljin disk prekriva Sunce.

Ako potpuno zaklanja Sunce, uski pojas svjetlosti okružuje Zemljin tamni disk, koji je obasjan Suncem. Ovaj prsten ima crvenkastu nijansu, jer je to zbog kombinacije svjetlosti izlaska i zalaska sunca koja se javlja u tom trenutku. Zbog toga tokom potpunog pomračenja Mjeseca mjesec poprima crvenkastu ili bakrenu nijansu.

Kada se na Zemlji dogodi potpuna pomračenje Sunca, posmatrač sa Mjeseca može dva ili tri sata vidjeti malu, jasnu tamnu mrlju koja se polako kreće po površini Zemlje. Ova tamna sjena mjeseca koja pada na zemlju naziva se umbra. Ali za razliku od pomračenja Mjeseca, kada Mjesec potpuno apsorbira Zemljina sjenka, Mjesečeva sjena je manja za nekoliko stotina kilometara kada dodirne Zemlju, i pojavljuje se samo kao tamna mrlja.

8. Mjesečevi krateri nazivaju se prema određenim pravilima.

Lunarni krateri su formirani od asteroida i kometa koje su se sudarile sa Mjesecom. Vjeruje se da samo na bližoj strani Mjeseca oko 300.000 kratera širine više od 1 km.

krateri dobio ime po naučnicima i istraživačima. Na primjer, Krater Kopernik je dobio ime po Nikola Kopernik, poljski astronom koji je 1500-ih otkrio da se planete okreću oko Sunca. Arhimedov krater dobio ime po matematičaru Arhimed, koji je napravio mnoga matematička otkrića u 3. veku pre nove ere.

Tradicija dodijeliti lična imena lunarnim formacijama započeta 1645 Michael van Langren(Michael van Langren ) , briselski inženjer koji je glavne karakteristike mjeseca nazvao po kraljevima i velikim ljudima na zemlji. Na svojoj lunarnoj karti nazvao je najveću lunarnu ravnicu ( oceanus procellarum) u čast njihovog sveca zaštitnika Španca Filip IV.

Ali samo šest godina kasnije, Giovanni Battista Riccoli ( Giovanni Battista Riccioli ) iz Bologne napravio svoju lunarnu kartu, uklonivši imena koja je dao van Langren i umjesto toga dodijelio imena uglavnom poznatih astronoma. Njegova mapa postala je osnova sistema koji je opstao do danas. Godine 1939. Britansko astronomsko udruženje objavio je katalog službeno nazvanih lunarnih formacija. " Ko je ko na Mesecu“, sa naznakom imena svih usvojenih formacija Međunarodna astronomska unija(MAC).

Izlaziti s MAC nastavlja da odlučuje koja imena će dati kraterima na Mjesecu, zajedno s nazivima za sve astronomske objekte. MAC organizira imenovanje svakog određenog nebeskog tijela oko određene teme.

Današnja imena kratera mogu se podijeliti u nekoliko grupa. U pravilu su se nazivali krateri mjeseca u čast preminulih naučnika, naučnika i istraživača koji su već postali poznati po svojim doprinosima u svojim oblastima. Dakle, krateri oko kratera Apollo I Moskovska mora na Mjesecu će biti nazvana po američkim astronautima i ruskim kosmonautima.

9. Mjesec ima ogroman temperaturni raspon.

Ako na internetu počnete tražiti podatke o temperaturi na Mjesecu, najvjerovatnije ćete se zbuniti. Prema podacima NASA, temperatura na Mjesečevom ekvatoru varira od veoma niske (-173 stepena Celzijusa noću) do veoma visoke (127 stepeni Celzijusa tokom dana). U nekim dubokim kraterima u blizini Mjesečevih polova temperatura je uvijek oko -240 stepeni Celzijusa.

Tokom pomračenja Mjeseca, kada se Mjesec kreće prema Zemljinoj sjeni, za samo 90 minuta površinske temperature mogu pasti za 300 stepeni Celzijusa.

10. Mjesec ima svoje vremenske zone

Sasvim je moguće odrediti vrijeme na mjesecu. U stvari, 1970. godine kompanija Helbros satovi(Helbros Watches) upitao je Kenneth L. Franklin ( Kenneth L. Franklin ) , koji je dugi niz godina bio glavni astronom u New Yorku Hayden Planetariums stvoriti satovi za astronaute koji su kročili na površinu mjeseca. Ovaj sat je mjerio vrijeme u tzv. Lunations" - vrijeme koje je potrebno Mjesecu da se okrene oko Zemlje. Svaka lunacija odgovara 29,530589 dana na Zemlji.

Za Mjesec, Franklin je razvio sistem tzv lunarno vrijeme. Lokalne lunarne vremenske zone zamislio je prema standardnim vremenskim zonama na Zemlji, ali na osnovu meridijana, širokih 12 stepeni. Oni će se zvati nekomplikovanim" 36 stepeni istočno" itd., ali je moguće da će se prilagoditi i druga pamtljivija imena, kao što je " Kopernikansko vrijeme", ili " vrijeme zapadnog zatišja".

U ranim danima programa Merkur, John Shea, NASA-in glavni administrator, predložio je način zaštite toplotnih štitova svemirskih modula od pucanja pri ponovnom ulasku u Zemljinu atmosferu nakon "svemirske hladnoće":

„Šea je pitala koliko je potrebno da se toplotni štit ohladi do tačke u kojoj počinju problemi. Odgovor je bio - "oko trinaest sati". Pa zašto bi svemirska letjelica ostala u jednom položaju tako dugo? Zašto ga ne rotirati kako bi toplotni štit bio topao cijelo vrijeme? Evo porijekla onoga što je kasnije nazvano “roštilj” modom, ili pasivnom termičkom kontrolom, kada brod napravi jedan okret na sat tokom cijelog putovanja do Mjeseca i nazad” (4, str. 176).

Tako je John Shea odlučio da se Apollo kapsule trebaju rotirati oko uzdužne ose, zagrijavajući zaštitni toplinski štit broda kako ne bi puknuo prilikom ponovnog ulaska u atmosferu. Čak je izmišljeno i lijepo ime - pasivna termička kontrola (PTR). Ali toplotni štit je bio pokriven servisnim modulom skoro do ponovnog ulaska, tako da nemam pojma šta je tačno NASA ovde pokušavala da postigne.

Sama rotacija broda ne može ni da ga zagreje ni ohladi. Ako ispečete cijelu piletinu na ražnju, onda uopće nije važno da li napravi 5 okretaja na sat ili 50. Brzina kuhanja ptice se od toga ne mijenja. Jedina stvar koja osigurava takvu rotaciju je ravnomjerno prženje.

Uzdužna rotacija letjelice ravnomjerno raspoređuje samo toplinu sunčevog zračenja: sve strane letjelice se zagrijavaju na približno istu temperaturu, osim ako je svemirska letjelica usmjerena direktno prema ili od Sunca. Ali to bi uvelike zakomplikovalo navigaciju, jer bi ugrađeni mjerni uređaj i računalo povezano s njim morali istovremeno rješavati nekoliko zadataka odjednom. Ali u to je vrijeme memorija računara bila vrlo ograničena, a brzina proračuna nije bila velika.

A evo šta Bormann piše o načinu rotacije:

“Koristili smo pasivnu termičku kontrolu, što je značilo rotaciju Apolla 8 duž njegove duge ose kada je bio usmjeren prema Suncu” (9, str. 205).

Čini se da je čovjek magistrirao na Kalifornijskom institutu za tehnologiju i predavao termodinamiku na Univerzitetu West Point. Istovremeno, čini se da ne razumije da ako je duga os (nos - rep) usmjerena prema Suncu, tada je apsorpcija topline već minimalna, a cijela sunčana strana površine će se zagrijati ravnomjerno. Zašto je onda ova rotacija uopšte neophodna?

Apolu je trebalo 90 sati da stigne do Mjeseca, a skoro isto vrijeme da se vrati. NASA je tvrdila da su za to vrijeme i kapsula i servisni modul koristili klima-uređaje napajane gorivim ćelijama i drugom opremom koja je tamo postavljena.

Dan na Mesecu traje dve nedelje, a onda noć traje dve nedelje. Prva ekspedicija, Apollo 11, sletjela je na Mjesec kada je sunce bilo samo 10 stepeni od NASA-e, navodi NASA. iznad horizonta (iako je to suprotno fotografijama i proračunima) kako bi se izbjegla podnevna vrućina. Slijetanja narednih Apolosa na Mjesec dogodila su se još kasnijih lunarnih dana, i to unutar 20 stepeni. od lunarnog ekvatora.

Nobel je napisao o temperaturi na Mjesecu:

“Površinska temperatura varira od +117 stepeni. na čistom suncu u lunarno podne do -172 stepeni. duboka noć obasjana mjesečinom...” (37, str. 272)

Ove vrijednosti su istinite. Inače bi astronauti sigurno ukazali na grešku. 117 deg. toplije je od kipuće vode, čak toplije od kipuće vode pod pritiskom u kućnim grijačima i bojlerima.

Međutim, iznova i iznova, NASA propovijeda doktrinu "hladnog svemira". Harry Hurt je govorio o Aldrinovom i Armstrongovom odmoru na Mjesecu tokom misije Apollo 11:

“Aldrin je pokušao da se sklupča na podu LEM-a, ali je bio veoma uzbuđen, čak mu je bilo hladno da bi dobro spavao u predviđenom periodu astronauta 7 sati prije povratnog leta. Kasnije je izvijestio: „Temperatura nas je držala budnima. Bilo je veoma hladno. Nakon otprilike 3 sata postalo je nepodnošljivo. Naravno, naša odijela su imala sistem hlađenja, a mi smo nastojali da postignemo udobnost tako što smo cirkulaciju vode u njima sveli na minimum. Ali to nije puno pomoglo. Okrenuli smo kontrolu temperature na sistemima kiseonika na maksimum. Ali ni to nije imalo mnogo efekta. Mogli bismo otvoriti zavjese na prozorima i pustiti sunčevu svjetlost da se grijemo, ali bi nas to potpuno lišilo svake mogućnosti da spavamo” (13, str. 185).

Nije li NASA dizajnirala sistem koji se jednostavno može isključiti? Suprotno Aldrinovoj tvrdnji, sistem hlađenja odijela ne može funkcionirati u kabini pod tlakom, o čemu ćemo raspravljati u sljedećem poglavlju. U svojoj knjizi, Aldrin opisuje taj dan:

“Jedva smo spavali. Između ostalog, bili smo u uzbuđenom stanju, pa čak i hladno” (26, str. 239).

Ovo je u najmanju ruku čudno - uostalom, sva lunarna sletanja su se dogodila tokom lunarnog dana, kada je površina mjeseca pakleno vruća. Ako je u podne temperatura +117 stepeni, zar nije logično pretpostaviti da kada sunce izađe na 10 stepeni. temperatura površine će biti najmanje +80 stepeni? Ne zaboravimo i to da je na Mjesecu Suncu potrebno više od 24 zemaljska sata da dostigne tu visinu.

Nije li logično dalje pretpostaviti da Sunce zagrijava svaki objekt na površini Mjeseca na približno istu temperaturu? Na kraju krajeva, automobili, kuće i površine puteva se griju na suncu u zemaljskim uslovima. Da li ste ikada pokušali da uzmete metalni alat ostavljen na letnjem suncu? Može izazvati opekotine ako se ne koriste rukavice. A na Mjesecu je sunčeva svjetlost mnogo intenzivnija, jer nije raspršena atmosferom, kao na Zemlji. Zbog toga je dnevna temperatura tamo mnogo viša. A ako je Sunce nemilosrdno peklo, kako bi onda moglo biti hladno u LEM-u?

Što se tiče nemogućnosti spavanja na suncu, to je samo problem za vampire. Normalni ljudi često zaspu na plaži. Zašto je onda Bog stvorio kapke, a čoveka - sunčane naočare?

Očigledno, cijelu ovu priču izmislili su autori "svemirske opere" s jednim ciljem: da zamagli činjenicu da je LEM sistem hlađenja namijenjen samo za hlađenje elektronske opreme. Ovaj sistem, ako je ikada postojao, radio je na baterije. Ali dodatni odliv za sistem klimatizacije nije prikazan ni na jednom dijagramu. Murray i Cox pišu:

„Budući da je LEM koristio baterije umesto gorivih ćelija, kiseonik nije bio uključen u proračune snabdevanja energijom“ (4, str. 426).

Tada se ispostavlja da je elektronička oprema gotovo svu isporučenu energiju pretvorila u toplinu. Ne mogu vjerovati da LEM-ov sistem hlađenja, kako je opisano, može podnijeti čak i tu vrućinu.

Tokom misije Apollo 13, NASA nam je rekla o eksploziji rezervoara za kiseonik, koja je lišila gorivne ćelije potrebnog oksidatora. To je dovelo do potpune ovisnosti astronauta o baterijama LEM-a. U Murray and Cox čitamo:

“Postepeno je potrošnja energije LEM-a smanjena na 15 ampera na sat, a astronauti, obučeni u tanku odjeću dizajniranu za duge letove u zatvorenom prostoru na temperaturi od 21 stepen, počeli su da se smrzavaju kako je temperatura pala na 15 stepeni. . i nastavio da pada” (4, str. 428).

Uvod u ovu srceparajuću priču dogodio se tokom ekspedicije Gemini 5, lansirane 21. avgusta 1965. godine, sa astronautima Peteom Conradom i Gordonom Cooperom na brodu. Tada su gorivne ćelije otkazale, a pritisak kiseonika u njima je pao sa 54 na 8 atm. Isključili su klima uređaj unutar kapsule. Pritisak je tokom sledeće orbite pao na 3,7 atm, ali se onda dogodilo čudo: pritisak je počeo da se stabilizuje, iako na veoma niskom nivou (14, str. 96).

Kasnije je otkriveno da su grijači gorivih ćelija pokvarili i da su se ćelije jednostavno zagrijale na suncu. Ali zar Sunce nije sijalo tokom prve tri orbite? Istovremeno, Cooper i Konrad su se žalili MCC-u da je u kapsuli previše hladno:

“Sjedili smo tamo drhteći od hladnoće posljednjih nekoliko sati” (14, str. 96).

Frank Borman (Blizanci 7), nasuprot tome, žalio se da mu je odijelo pretoplo i da je kabina prevruća (9, str. 136). To se dogodilo nakon što je unutrašnje grijanje svedeno na minimum.

Prvo pitanje je: zašto Borman (nastavnik termodinamike, inače!) nije mogao potpuno isključiti sistem grijanja? Jeste li ikada vidjeli automobil čiji se grijač ne gasi? Bormanovo grejanje mora da je bilo električno. A gdje je prekidač?

Drugo pitanje je zašto NASA nije imala konvencionalni termostat poput onih koje koristimo u našim domovima i automobilima?

Treće pitanje je: kako bi se ova kapsula mogla toliko zagrijati ako je polovinu svog vremena provela u Zemljinoj sjeni, dok se posada Apolla 13 smrzla nasmrt nakon što je sve vrijeme provela na sunčevoj svjetlosti?

Dakle, još jednom, idemo kroz NASA logički lanac:

1) Na lansirnoj rampi, cijela letjelica se hladi konvencionalnim klima uređajem spojenim na zemaljsku struju u svemirskom centru Kennedy.

2) Brod se u svemiru hladi gorivim ćelijama, ali ako se izgubi struja, klima se isključuje.

3) Kako se klima uređaj gasi, brod počinje da se hladi.

4) U LEM-u nije bilo klima uređaja, pa je u njemu postalo još hladnije.

Odavde učimo lekciju: sljedeći put kada vaš klima uređaj počne gubiti bitku sa ljetnim suncem, možete rashladiti prostoriju isključivanjem klima uređaja. Potrebno je osigurati da zbog vrućine u kući ne postane previše hladno. I obrnuto: ako zimi počnete da se smrzavate, samo isključite grijanje i otvorite prozore. Briljantna NASA logika na djelu!

Na Zemlji, jutarnji zraci brzo zagrijavaju površinu. Na isti način Sunce zagrijava sve na površini Mjeseca. Možemo izračunati temperaturu LEM-a tako što saberemo svu dolaznu toplotnu energiju i oduzmemo svu izlaznu toplotu.

NASA nije odgovorila ni na jedan od mojih mejlova sa pitanjem koja oprema je korišćena tokom misija Apolo, tako da ću morati da napravim nekoliko pretpostavki da bih mogao da koristim Stefan-Boltzmannov zakon da izračunam temperaturu LEM-a parkiranog na Mesecu površine pod užarenim zracima sunca.

Prvo morate izračunati svu dolaznu toplinu iz svih izvora. Odabrao sam refleksiju od 0,5 jednostavno zato što je na pola puta između savršenog ogledala i savršenog crnog tijela. Sunčeve zrake padaju na kožu LEM-a sa snagom od 1353 W po kvadratnom metru sa osvijetljene strane (8, str. 316). Dakle, apsorbirana toplina je: 1353 W x 0,5 = 675,5 W po kvadratnom metru, što se može zaokružiti na 676.

Izračunajte površinu lunarnog modula. Prema mojim pretpostavkama, prečnik LEM-a je oko 4,8 m. Dobijamo njegovu površinu - 18 m2. To znači da je ukupna toplina primljena od Sunca: 676 x 18 \u003d 12,168 W na sat.

Vitalni procesi normalne osobe održavaju tjelesnu temperaturu, oslobađajući 111 W (8, str. 312). Dva astronauta na brodu dodaju 222 vata zajedničkoj kasici prasici. Dakle, 12.168 + 222 = 12.390 W ulazne toplote. Kako LEM ne bi postao smrtonosna peć za svoje stanovnike, mora reflektirati većinu topline, koja se, u odsustvu klima uređaja, može javiti samo kroz termalno zračenje. Koeficijent refleksije ostaje isti.

Najlakši način da dobijete odgovor je da pronađete temperaturu na kojoj bi LEM emitovao 12.390 vati sa svoje senke. Koristimo Stefan-Boltzmann formulu za izračunavanje ove temperature:

Dobijamo 394 K, ili 120 stepeni. WITH.

Dakle, da bi LEM zračio toplinu jednaku primljenoj, njegova temperatura mora porasti na 120 stepeni. C. Pošto je ova vrijednost vrlo bliska procjeni astronoma o površinskoj temperaturi Mjeseca, može se smatrati ispravnom.

Nedostaje mi nešto? Oh da! Kako automobil koji je prvobitno bio dovoljno topao za život odjednom može postati previše hladan za spavanje? Ovo je biti pod užarenim suncem! LEM je ostao na Mjesecu 24+ sata, a NASA tvrdi da su naši hrabri astronauti spavali, odmarali se, jeli i koristili ga za otpad kada nisu hodali "ulicom". U vreme kada je program zahtevao njihov povratak, LEM je trebalo da bude vreo kao površina Meseca! Ipak, naši očajni astronauti, kao da se ništa nije dogodilo, popeli su se stepenicama i uvukli se unutra. Kakva im je hrabrost bila potrebna da se popnu u ovu "pećnicu"! Oni su zapravo imali "tačne podatke"!

Ako je prostor hladan, zašto bi NASA postavila toliko hladnjaka na servisni modul, ne samo da ga ohladi, već i komandni modul? Zaista, u svemiru ne mogu postojati različite klimatske zone: jedna za orbitu oko Zemlje, a druga za cirkumlunarnu orbitu. Ako je unutra tako hladno, zašto nije bilo grejača za kupe? Zaista, jedan od zahtjeva programa Apollo bila je mogućnost pronalaženja astronauta unutar brodova bez svemirskih odijela (15, str. 97).

Aldrin je šetao svemirom na Gemini 12:

„Dok je radio napolju tokom dana, mogao je da oseti intenzivnu toplotu od sunčeve svetlosti na poleđini unutrašnjeg dela odela; skoro je izgoreo kožu. Na tom mestu je bila spoljašnja munja, a njen metalni deo se zagrevao od toplotnog zračenja” (27, str. 215).

Svaka revolucija Zemlje oko svoje ose znači jedan dan, koji se može definisati kao period između dva izlaska sunca. Međutim, budući da je kapsula oko Zemlje obišla za otprilike 80 minuta, to je za astronaute bio jedan "dan", što je značilo otprilike 40 minuta dnevne svjetlosti. Za 40 minuta, metalna munja je bila dovoljno vruća da opeče Aldrinova leđa. A metalni LEM Apolla 11, koji je stajao na Mesecu skoro 12 sati, nije se zagrejao! U kasnijim misijama, LEM je nekoliko dana bio izložen užarenom suncu. I dalje nije postalo previše vruće. Možda sunčevi zraci slabe na mjesecu? Ili je svemir na Mjesecu hladniji?

LEM je trebao ispeći naše filmske heroje nedugo nakon sletanja na Mjesec i mnogo prije nego što bi mogli ponovo poletjeti s Mjeseca kako bi se spojili sa komandnim modulom.

Murray i Cox su pisali o zabrinutosti Hjustonskog MCC-a da će hladnoća onesposobiti mjerne instrumente, a stoti dio stepena točnosti će biti izgubljen:

“Razmatrali su strašnu mogućnost: astronauti bi morali da isključe navigacioni sistem i ostave ga na hladnom...” (4, str. 414)

To je to - ni više ni manje!

Ako svemir može ohladiti brod, zašto su Murray i Cox napisali sljedeće redove nakon intervjua sa stručnjacima NASA-e?

Postojao je veliki problem sa vodom. Elektronika u svemirskom brodu proizvodila je toplotu, koju je uklonio antifriz koji je cirkulisao u sistemu. Topli antifriz je hlađen propuštanjem kroz cijevi obložene ledom. Led je stvoren kosmičkom hladnoćom iz vode pohranjene na LEM-u. Kako je antifriz prolazio kroz cijevi, led je ispario i proključao (4, str. 426).

U početku, NASA je bila zabrinuta zbog poteškoća u sistemu hlađenja. Tada se Hjuston zabrinuo zbog mogućih efekata hladnoće na merne instrumente. Gdje je logika? Ova dva razloga za zabrinutost se međusobno isključuju!

Nije kosmička hladnoća uzrokovala da se voda pretvori u led. Samo što je prostor beskrajni hladnjak. Kao što smo vidjeli, toplina elektroničke opreme je samo vrlo mali postotak ukupne topline koju treba ukloniti. Komandni modul je takođe morao da se zagreva sa svakim minutom provedenim pod suncem. Koliko je vode bilo potrebno radijatorima da rashlade brod tokom dvonedeljnog putovanja pod užarenim suncem?

Collins je postavio ovo pitanje u svojoj prvoj knjizi:

“Kolika bi bila temperatura unutar broda da je stalno na sunčevoj svjetlosti i kretao se prema mjesecu? Ako bi sunčana strana proključala, a sjenovita se smrzla, kakvo bi bilo stanje ravnoteže unutra?" (7, str. 64)

Nastavi. U maju 1973. sa svemirskom laboratorijom Skylab lansirana je modernizirana raketa Saturn-5. Ogromni solarni niz koji viri s obje strane Skylaba poput peraja trupa nije uspio tokom planiranog postavljanja. Nakon toga, radoznali umovi su otkrili da je tokom lansiranja kiša mikrometeora otkinula jednu ploču i zakucala drugu. Kako bi meteoriti mogli napasti obje strane broda u isto vrijeme? Ovo pitanje me još uvijek zbunjuje.

Orbita Skylab-a prošla je na visini od 400 km. Evo kako Baker opisuje situaciju skoro tri sata nakon lansiranja:

“Osoblje koje servisira sisteme za održavanje života bilo je bukvalno preplavljeno informacijama koje niko nije očekivao. Temperatura je skočila kao luda, ali se uglavnom mijenjala samo u jednom smjeru – gore!” (17, str. 474)

Ovaj čovek, savremenik Aldrina, Kolinsa i Armstronga, mora da je verovao da je svemir hladan – toliko hladan da planovi čak nisu ni zahtevali termičku rotaciju Džona Šeja. Podsjetimo, samo nekoliko godina ranije odluku o slijetanju na Mjesec svakog LEM-a donio je MCC u Hjustonu, a ne “neodgovorni” astronauti koji kontrolišu jedinicu. NASA je iznova demonstrirala čuda moderne telemetrije, uprkos kašnjenju od 2,6 sekundi u odašiljanju signala na udaljenosti od 384.000 kilometara!

Očigledno su ti genijalci odmah otpušteni, a oprema je brzo otpisana, jer je ovoga puta sve otkazalo na znatno manjoj udaljenosti. Jedno lansiranje s ljudskom posadom je u potpunosti otkazano. Otkrivena je još jedna nesreća: ako su solarni paneli bili usmjereni prema Suncu, tada je Skylab bio jako vruć, ali ako bi se brod okrenuo od Sunca, nedostajalo mu je struje.

Problem je mogao biti riješen u fazi planiranja da su projektanti na vrijeme bili obaviješteni da prostor nije hladan. Dizajnirali bi solarne nizove koji bi se mogli rotirati za 90 stepeni. Tada bi se brod mogao usmjeriti dalje od Sunca kako se ne bi zagrijao, a baterije bi se mogle usmjeriti na način da se osigura puno napajanje broda.

Na 12. orbiti (oko 12 sati nakon lansiranja), senzori su pokazali +38 stepeni unutar broda. C, a temperatura trupa dostigla je +82 stepena. S. Bilo je jasno da problemima s temperaturom tu neće biti kraja (17, str. 476). Tokom lansiranja, pritisak unutar Skylaba je namjerno smanjen na 58 mmHg (0,08 atm) kako bi se spriječilo da se brod raspadne. Do dolaska astronauta planirano je povećanje pritiska na 225 mm (0,3 atm) pumpanjem kiseonika (17, str. 476). Međutim, implementacija ovog plana morala je biti obustavljena, jer bi povećanje pritiska na ekstremnim temperaturama moglo i pokvariti trup.

Teško mi je da poverujem u ovo. Međutim, čini se dovoljno jasnim da visoke temperature sa 70% kisika mogu dovesti do još jednog požara, sličnog onom u kojem su izgorjeli Grissom, Chaffee i White.

Nešto kasnije istog dana, temperatura sunčane strane trupa napolju je dostigla +146 stepeni. C, a iznutra, mjereno direktno na zidu, porasla je na +49 stepeni. C. Na sjenovitoj strani, temperature su bile +32 stepena. Izvana i +21 stepen. C unutra (17, str. 476).

Ono što se uopće nije spominjalo je da je, za razliku od LEM-a i komandnog broda Apollo, Skylab proveo polovinu vremena u Zemljinoj sjeni, ne primajući uopće sunčevo zračenje. Nije li svemir jednako hladan i blizu Zemlje? Do večeri istog dana unutrašnja temperatura je dostigla maksimum od +51 stepen. C i tek nakon toga je počeo polako da opada.

Je li ovo još jedna šala NASA-e? Collins čita:

“Dok ove sjene nije bilo, temperatura unutra je postepeno porasla na 66 stepeni. C” (16, str. 175).

U međuvremenu, u Hjustonu su strahovali da bi visoke temperature mogle dovesti do trovanja ugljen monoksidom i toluen diizocijanatom (TDI) iz materijala unutar broda (17, str. 476). Postojala je zabrinutost da će laboratorij morati da se provetri mnogo puta da bi se uklonila toksična isparenja (17, str. 479).

Kako su žiroskop i drugi mjerni uređaji otkazali, genijalci NASA-e su smislili kako odrediti tačnu kutnu orijentaciju na osnovu očitavanja temperature. Barem su tako rekli Bejkeru. on piše:

“Proteklih dana, informacije sa dvostepenog žiroskopa o tačnoj ugaonoj orijentaciji Skylaba postale su sve manje pouzdane, jer se ne ažuriraju podacima sa senzora fokusiranih na solarni disk, pa je uređaj tako postepeno izgubio tačnu kalibraciju. koje je imao pri lansiranju. Kontrolori, koji su sada dobro svjesni utjecaja lokacije na vanjske i unutrašnje temperature, mogli su odrediti tačnu orijentaciju Skylaba povećanjem ili smanjenjem indikatora temperature” (17, str. 480).

Ovo podsjeća na priču Emila Schisera, koji je, koristeći radio signale s Apolla 11, mogao precizno odrediti lokaciju broda. U ovu priču je isto tako teško povjerovati.

„27. maja, naši svemirski heroji konačno su se ukrcali na Skylab i razvili svoj kišobran. I, kako nas uvjeravaju, ne bez kolosalnih napora. Sa otvorenim kišobranom, unutrašnja temperatura je pala na +46 stepeni. C, a astronauti su otišli u krevet u Skylab” (17, str. 480). Da li ste ikada pokušali da zaspite na temperaturi od +35 stepeni. C, da ne spominjemo +46 stepeni. WITH? Pete Conrad i njegovi momci su zaista pokazali čuda pribranosti, doslovno. To znači "tačni podaci"!

Sledećeg jutra temperatura je pala na +42 stepena. C, i posada je prionula na posao. Konačno mi je sinulo da ugao nagiba broda prema ravni orbite određuje trajanje njegovog boravka na sunčevoj svjetlosti. Naši stubovi imaju nagib od 21,5 stepeni. na ravan rotacije. Dakle, brod sa uglom nagiba od 21,5 stepeni. Pola vremena bih proveo u hladu. Pod nagibom od 68,5 stepeni. na sjeveru bi bio stalno osvijetljen. Skylab, koji ima sjeverni nagib od 50 stepeni, "sunčao" se 80% vremena.

Brod koji leti prema "novom" Mjesecu, 384.000 km bliže Suncu. Možda intenzitet zračenja slabi kako se približava svjetiljku? Ili Van Allenovi pojasevi, koji na neki način prikupljaju radijaciju, pohranjuju i sunčevu toplinu?

Dakle, Skylab i Apollo 13, napravljeni od istog materijala, ponašali su se potpuno drugačije: stalno su bili na suncu, prvi se pregrijavao, ali je drugi bio očajnički hladan. Podsjetimo i da se, kako navodi NASA, smrzlo i 6 LEM-ova koji su nekoliko dana stajali na površini Mjeseca vrući kao tiganj, bez klima-uređaja. Na primjer, Apollo 16 je sletio kada je Sunce bilo na visini od 30 stepeni. iznad horizonta i do tada je zagrijavao površinu već 8 dana. U Njujorku je Sunce na ovoj visini samo tokom zimskog solsticija. Ko u to vreme radi napolju ili skija, reći će vam o količini toplote po sunčanom danu. Astronauti su bili na Mesecu sve dok se sunce nije podiglo na visinu od 68 stepeni. U Njujorku je tako visoko u julu. Prije mnogo godina dizajnirao sam solarni kolektor i znam da ako se Sunce u zenitu uzme kao jedinica (dovoljno da zagrije površinu Mjeseca do 120 stepeni C), onda će se količina topline promijeniti u sinusoidi. Dakle, ugao elevacije je 30 stepeni. iznad horizonta daje 50%, a ugao je 68 stepeni. - 92%. Kolika će biti temperatura mjesečeve površine nakon neprekidnog zagrijavanja 11 dana? Koliko će vremena trebati da dostigne +100 stepeni. WITH? Pitam se da li ni oni astronauti u LEM-u nisu mogli da spavaju od hladnoće?