Wie man den Mond misst

1960er Jahre, der Höhepunkt des Mondrennens. Es ist immer noch völlig unverstÀndlich, ob wir oder die Amerikaner als erste auf dem Mond landen.

DarĂŒber hinaus ist nicht sehr klar, auf was das Mondschiff landen wird - auf einer harten OberflĂ€che oder in einem Staubmoor. In der Tat gibt es zwei Theorien bezĂŒglich der MondoberflĂ€che: die „Staub“ -Theorie, nach der der Mond mit einer viele Meter langen Staubschicht bedeckt ist, und die „Meteorschlacke“, nach der Staub nur wenige Millimeter dick ist, sind solide.

Um die Eigenschaften der OberflĂ€che herauszufinden, mĂŒssen Sie eine Pause einlegen. Und um sich hinzulegen, mĂŒssen Sie die OberflĂ€cheneigenschaften kennen.

Um das Problem in der UdSSR zu lösen, werden Beobachtungen mit der Methode des „kĂŒnstlichen Mondes“ begonnen. In verschiedenen Regionen der Sowjetunion werden Masten platziert, auf denen Scheiben mit einem Durchmesser von mehreren Metern, kĂŒnstliche Monde, angehoben und abgesenkt werden.



Die Scheibe befand sich auf dem Berg, dem Radioteleskop - unter dem Berg.

Anfang der 1960er Jahre (Radioastronomiestation Zimenki in der NĂ€he von Gorki):



Heute (Krim, nicht weit von Sudak entfernt):



Die Scheibe hatte die gleichen Winkelabmessungen wie der Mond und befindet sich auf derselben Höhe ĂŒber dem Horizont. Die OberflĂ€che der Scheibe war ein absolut schwarzer Körper fĂŒr Radiowellen:



Mit einem Radioteleskop maß ein Team unter der Leitung von Professor Wsewolod Sergejewitsch Trotzki die IntensitĂ€t der Infrarot- und Radiostrahlung der Scheibe. Die WellenlĂ€nge lag im Bereich von 0,87 mm bis 70 cm.





Dann wurde die Scheibe abgesenkt, die Funkemission vom Himmel und vom realen Mond im Vergleich zum Standard (Strahlung von der Scheibe, deren Temperatur genau bekannt ist) gemessen und somit die Temperatur des Erdsatelliten bestimmt.



Wir haben die Temperatur vorher gemessen. Der Durchbruch der Methode war, dass sich die Messgenauigkeit stark verbesserte: von 20% auf 1-2%. Daraus konnten bereits weitreichende Schlussfolgerungen gezogen werden:
1) Die Materiedichte in der oberen Schicht der Mond-Substanz liegt nahe bei 0,9-1,2 g / cm³. Die gesamte Schicht befindet sich in einem hochporösen (50-70%) Zustand in Form eines gefrorenen schaumigen Materials mit einer WÀrmeleitfÀhigkeit im Bereich von (3-5) · 10 & supmin; ³ W / (m · K).
2) Der dielektrische Verlustwinkel der Mondmaterie auf der Mikrowelle ist ungefÀhr gleich dem Verlust an guten Dielektrika, die in der Technologie verwendet werden.
3) Das Gestein an der OberflÀche enthÀlt durchschnittlich 57% Siliziumoxid (Quarz), 16,5% Aluminiumoxid (Korund), 7,5% Eisenoxid.

Wie kann man all diese Funkemissionseigenschaften bestimmen?
Die Sequenz war anscheinend wie folgt:
a) Mit dem Radar haben wir den Reflexionskoeffizienten von Radiowellen von der MondoberflĂ€che (2-4%) bestimmt. Da wir wussten, dass der Koeffizient hauptsĂ€chlich von der Dichte des Materials abhĂ€ngt und Ă€hnliche Koeffizienten fĂŒr terrestrische Gesteine ​​(10%) untersucht wurden, kamen wir zu dem Schluss, dass Mondgesteine ​​2-5 mal leichter als terrestrische Gesteine ​​sind.
b) Mit einem Radioteleskop haben wir die richtige Strahlung des Mondes bei verschiedenen WellenlĂ€ngen untersucht und die Bodentemperatur in verschiedenen Tiefen ermittelt (die Funkemissionsleistung ist proportional zur Temperatur; je lĂ€nger die Welle ist, desto grĂ¶ĂŸer ist die Tiefe).
c) Nach der Dynamik der TemperaturĂ€nderungen in der Tiefe wĂ€hrend der Mondfinsternisse kamen wir zu dem Schluss, dass die WĂ€rmeleitfĂ€higkeit des Bodens extrem klein ist und sich nicht bis zu einer Tiefe von mehreren Metern Ă€ndert. Erstens ist diese Schicht also homogen. Und zweitens ist es kein Staub (der Staub wĂŒrde sich unter dem Einfluss der Schwerkraft selbst verdichten und der WĂ€rmeleitfĂ€higkeitskoeffizient wĂŒrde mit der Tiefe zunehmen). Daher ist das Material relativ haltbar und hĂ€lt die Struktur.
d) Wir haben die AbhĂ€ngigkeit der Dicke der Strahlungsschicht von der WellenlĂ€nge untersucht und mit Ă€hnlichen Parametern terrestrischer Gesteine ​​verglichen. Wir sind zu dem Schluss gekommen, dass es auf dem Mond keine Verunreinigungen von fragmentiertem (Meteor-) Eisen gibt, weil Dies wĂŒrde die LinearitĂ€t der AbhĂ€ngigkeit verletzen. Und es wurde festgestellt, dass terrestrischer Granit, Gabbro, Diorit und vulkanische Tuffe in ihrer Zusammensetzung dem "Lunite" am nĂ€chsten kommen. Aber anscheinend mit einer anderen (porösen) Struktur, die die geringe WĂ€rmeleitfĂ€higkeit erklĂ€rt.

Hier erzÀhlen V.S.Troitsky und seine Kollegen selbst (Troitsky erscheint um 16:07 Uhr):



Um die Richtigkeit der Schlussfolgerungen von Trotzki zu beurteilen, zitiere ich AuszĂŒge aus Laboruntersuchungen von Regolithen, die durchgefĂŒhrt wurden, nachdem Proben auf dem Mond entnommen und an die Erde
geliefert wurden : 1) SchĂŒttgewicht 1,0–2,0 g / cmÂł. Sehr große Bröckeligkeit ist charakteristisch: PorositĂ€t im Bereich von 50%. Die WĂ€rmeleitfĂ€higkeit betrĂ€gt (8-13) * 10 -3 W / (m * K).
2) Regolit ist ein gutes Dielektrikum, seine DielektrizitÀtskonstante betrÀgt 3,36.
3) Die chemische Zusammensetzung variiert stark je nach Ort der Probenahme: KieselsÀure 47-76%, Aluminiumoxid 12-19%, Eisenoxid 2-12%.

Im Februar 1966 landete die 100 Kilogramm schwere Luna-9-Station erstmals sanft auf einem anderen Himmelskörper.
Die Fotos zeigten, dass es am Landeplatz keine dicke und lockere staubige Abdeckung gab, in die das Mondschiff sinken konnte, dass die OberflÀchenschicht eine ausreichend hohe TragfÀhigkeit aufweist und dass die Hauptgefahr bei der Landung des GerÀts anscheinend keine Staubschicht wÀre, sondern unebenes GelÀnde.

Eigentlich Trotzki: Dieselbe



Person, auf deren Meinung S.P. Korolev, als er seine berĂŒhmte
"Landung eines Mondschiffes" schrieb , sollte man auf ziemlich festen Boden wie Bimsstein zÀhlen.

1. Fortschritte in den Naturwissenschaften, 1963
2. Troitsky VS, "FunkĂŒberwachung von Planeten und Satelliten", 1983
3. Fotos des aktuellen Standes der Installation von hier .

Source: https://habr.com/ru/post/de391505/


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