كيفية قياس القمر

1960s ، ذروة سباق القمر. لا يزال من غير المفهوم تمامًا ما إذا كنا نحن أو الأمريكيين أول من نزل على سطح القمر.

علاوة على ذلك ، ليس من الواضح تمامًا ما ستهبط عليه السفينة القمرية - على سطح صلب أو في مستنقع الغبار. في الواقع ، هناك نظريتان فيما يتعلق بسطح القمر: نظرية "الغبار" ، التي يتم بموجبها تغطية القمر بطبقة من الغبار بطول عدة أمتار ، و "نيزك خبث" ، حيث لا يتجاوز سمك الغبار بضعة ملليمترات فقط ، على أساس صلب.

لمعرفة خصائص السطح ، تحتاج إلى أخذ استراحة. وللاستلقاء ، تحتاج إلى معرفة خصائص السطح.

لحل المشكلة في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تبدأ الملاحظات باستخدام طريقة "القمر الاصطناعي". في مناطق مختلفة من الاتحاد السوفياتي ، يتم وضع الصواري التي يتم فيها رفع وإنزال الأقراص التي يبلغ قطرها عدة أمتار ، الأقمار الاصطناعية.



يقع القرص على الجبل ، التلسكوب الراديوي - تحت الجبل.

أوائل الستينيات (محطة علم الفلك الراديوي زيمينكي بالقرب من غوركي):



اليوم (القرم ، ليس بعيدًا عن سوداك):



كان للقرص نفس الأبعاد الزاوية للقمر ، وهو على نفس الارتفاع فوق الأفق. كان سطح القرص جسمًا أسود تمامًا للموجات اللاسلكية:



باستخدام تلسكوب لاسلكي ، قام فريق بقيادة البروفيسور Vsevolod Sergeyevich Troitsky بقياس شدة الأشعة تحت الحمراء والإشعاع الراديوي من القرص. تراوح الطول الموجي من 0.87 مم إلى 70 سم ،





ثم تم إنزال القرص ، وتم قياس الانبعاث الراديوي من السماء والقمر الحقيقي ، مقارنة بمعيار (إشعاع من القرص ، درجة الحرارة المعروفة بدقة) ، وبالتالي تم تحديد درجة حرارة القمر الصناعي للأرض.



قمنا بقياس درجة الحرارة من قبل. كان الاختراق في الطريقة هو أن دقة القياس تحسنت بشكل حاد: من 20٪ إلى 1-2٪. ومن هذا كان من الممكن بالفعل استخلاص استنتاجات بعيدة المدى:
1) كثافة المادة في الطبقة العليا من مادة القمر قريبة من 0.9-1.2 جم / سم مكعب. الطبقة بأكملها في حالة مسامية للغاية (50-70٪) على شكل مادة رغوية مجمدة ذات توصيل حراري في نطاق (3-5) * 10 ^-3 وات / (م * ك).
2) زاوية الخسارة العازلة للمادة القمرية في الميكروويف تساوي تقريبًا الخسارة في العوازل الجيدة المستخدمة في التكنولوجيا.
3) يحتوي الصخر على السطح في المتوسط ​​على 57٪ أكسيد سيليكون (كوارتز) ، 16.5٪ ألومينا (كوراندوم) ، 7.5٪ أكسيد حديد.

كيف يمكن تحديد كل خصائص البث الراديوي هذه؟
التسلسل ، على ما يبدو ، كان كما يلي:
أ) باستخدام الرادار ، حددنا معامل الانعكاس للموجات الراديوية من سطح القمر (2-4٪). مع العلم أن المعامل يعتمد بشكل أساسي على كثافة المادة وبعد دراسة معامِلات مماثلة للصخور الأرضية (10٪) ، توصلنا إلى استنتاج مفاده أن الصخور القمرية أخف بـ2-5 مرات من الأرضية.
ب) باستخدام التلسكوب الراديوي ، درسنا الإشعاع المناسب للقمر بأطوال موجية مختلفة وحصلنا على درجة حرارة التربة على أعماق مختلفة (تتناسب قوة البث الراديوي مع درجة الحرارة ؛ كلما طال طول الموجة ، كلما زاد عمقها).
ج) بعد ديناميكيات تغيرات درجة الحرارة في العمق أثناء الخسوف القمري ، استنتجنا قيمة الموصلية الحرارية للتربة: تبين أنها صغيرة للغاية ولا تتغير إلى عمق عدة أمتار. لذا ، أولاً ، هذه الطبقة متجانسة. وثانيًا ، إنه ليس غبارًا (سيضغط الغبار ذاتيًا تحت تأثير الجاذبية ، وسيزداد معامل التوصيل الحراري مع العمق). لذلك ، فإن المادة متينة نسبيًا ، وهيكل احتفاظ.
د) درسنا اعتماد سمك الطبقة المشعة على الطول الموجي ومقارنتها مع معلمات مماثلة من الصخور الأرضية. توصلنا إلى استنتاج أنه لا توجد شوائب من الحديد المجزأ (النيزك) على القمر ، لأنه هذا من شأنه أن ينتهك خطية التبعية. وثبت أن أقرب تركيبة من "Lunite" هي الجرانيت الأرضي ، الجابرو ، الديوريت والبركاني. ولكن ، على ما يبدو ، مع هيكل (مسامي) مختلف يشرح الموصلية الحرارية المنخفضة.

هنا يقول VS.Troitsky وزملاؤه أنفسهم (يظهر Troitsky في الساعة 16:07):



لتقييم دقة استنتاجات Troitsky ، سأذكر مقتطفات من الدراسات المختبرية للتعايش ، التي أجريت بعد أخذ عينات على القمر وتسليمها إلى الأرض:
1) الوزن السائب 1.0-2.0 جم / سم مكعب. التفتيت الكبير للغاية هو سمة مميزة: المسامية في منطقة 50٪. الموصلية الحرارية هي (8-13) * 10 ^-3 وات / (م * ك).
2) ريجوليت عازل جيد ، ثابت عازل هو 3.36.
3) يختلف التركيب الكيميائي اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على مكان أخذ العينات: السيليكا 47-76٪ ، والألومينا 12-19٪ ، وأكسيد الحديد 2-12٪.

في فبراير 1966 ، قامت محطة Luna-9 التي يبلغ وزنها 100 كيلوغرام بأول هبوط سلس على جسم سماوي آخر.
أظهرت الصور أنه في موقع الهبوط لم يكن هناك غطاء مترب سميك وفضفاض يمكن أن تغرق فيه السفينة القمرية ، وأن الطبقة السطحية لديها قدرة تحمل عالية بما فيه الكفاية ، وأن الخطر الرئيسي عند هبوط الجهاز ، على ما يبدو ، لن يكون طبقة غبار ، ولكن تضاريس غير مستوية.

في الواقع ، Troitsky:



نفس الشخص الذي استند إلى S.P. عندما كتب كوروليف كتابه الشهير
"هبوط سفينة قمرية ، يجب على المرء الاعتماد على تربة صلبة إلى حد ما مثل الخفاف".

1. التقدم في العلوم الفيزيائية ، 1963
2. Troitsky VS ، "المراقبة الراديوية للكواكب والأقمار الصناعية" ، 1983
3. صور عن الوضع الحالي للتركيب من هنا .

Source: https://habr.com/ru/post/ar391505/