Это хорошая статья. Для получения дополнительной информации нажмите здесь.
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Shackleton
Лето на южном полюсе Луны annotated.jpg
Южный лунный полюс , полученный прибором Diviner на орбитальном аппарате Lunar Reconnaissance Orbiter . Шеклтон внизу в центре.  Фото НАСА .
Координаты89 ° 54'S 0 ° 00'E / 89.9 ° S 0.0 ° E / -89,9; 0,0 Координаты : 89.9 ° S 0.0 ° E89 ° 54'S 0 ° 00'E /  / -89,9; 0,0
Диаметр21,0 км [1]
Глубина4,2 км [1]
Colongitude0 ° на восходе солнца
ЭпонимЭрнест Шеклтон

Шеклтон является ударным кратером , который лежит на южном полюсе от Луны . Пики по краю кратера почти постоянно находятся под воздействием солнечного света, а внутренняя часть постоянно находится в тени . Низкотемпературная внутренняя часть этого кратера функционирует как холодная ловушка, которая может захватывать и замораживать летучие вещества, выделяющиеся при ударах кометы о Луну. Измерения космического корабля Lunar Prospector показали, что количество водорода в кратере выше нормы , что может указывать на наличие водяного льда. Кратер назван в честь исследователя Антарктики Эрнеста Шеклтона .

Описание [ править ]

Ось вращения Луны находится внутри Шеклтона, всего в нескольких километрах от ее центра. Кратер имеет диаметр 21 км и глубину 4,2 км. [1] С Земли он виден с ребра в районе пересеченной местности с кратерами. Он расположен в бассейне Южный полюс-Эйткен на массиве . [2] Обод слегка приподнят над окружающей поверхностью, и у него есть внешний вал, который подвергся лишь незначительным ударам. Кратеры не пересекают ободок, и он наклонен примерно на 1,5 ° в направлении 50–90 ° от Земли. [1] [3] Возраст кратера составляет около 3,6 миллиарда лет, и он находился в непосредственной близости от южного лунного полюса, по крайней мере, последние два миллиарда лет. [2]

Поскольку орбита Луны наклонена всего на 5 ° от эклиптики , внутренняя часть этого кратера находится в постоянной темноте. Оценки площади постоянной тени были получены на основе радиолокационных исследований Земли. [4] Пики по краю кратера почти постоянно освещаются солнечным светом, тратя около 80–90% каждой лунной орбиты на Солнце . [5] Непрерывно освещенные горы называют пиками вечного света, и предсказано, что они будут существовать с 1900-х годов.

Затененная часть кратера была получена камерой Terrain Camera японского космического корабля SELENE с использованием солнечного света, отраженного от края. Внутренняя часть кратера представляет собой симметричный наклон 30 °, который ведет вниз к дну диаметром 6,6 км. Горстка кратеров внутри простирается не более чем на несколько сотен метров. Дно покрыто неровной насыпью толщиной от 300 до 400 м. Высота центральной вершины около 200 м. [1] [6]

Непрерывные тени в южных полярных кратерах заставляют дно этих образований поддерживать температуру, которая никогда не превышает примерно 100 K. Для Шеклтона средняя температура была определена равной примерно 90 K, достигая 88 K на дне кратера. В этих условиях предполагаемая скорость потери льда в недрах будет от 10 -26 до 10 -27  м / с. Любой водяной пар, который попадает сюда после удара кометы о Луну, будет постоянно замерзать на поверхности или под ней. Однако альбедо поверхности дна кратера совпадает с обратной стороной Луны, что свидетельствует об отсутствии открытого льда. [1] [7]

Этот кратер был назван в честь Эрнеста Генри Шеклтона , англо-ирландского исследователя Антарктиды с 1901 года до своей смерти в 1922 году. Название было официально принято Международным астрономическим союзом в 1994 году. [8] Среди ближайших кратеров следует отметить Shoemaker , Haworth , de Герлаш , Свердруп , Слейтер и Фаустини . Несколько дальше, в восточном полушарии ближней стороны Луны, находятся более крупные кратеры Амундсен и Скотт , названные в честь двух других первых исследователей Антарктики.континент. [9]

Исследование [ править ]

Шеклтон в изображении Клементины

С точки зрения Земли , этот кратер расположен вдоль южной конечности Луны, что делает наблюдение трудно. Подробное картографирование полярных регионов и дальней части Луны не происходило до появления орбитальных космических аппаратов. Шеклтон полностью расположен в пределах огромного бассейна Южный полюс-Эйткен , который является одним из крупнейших известных ударных образований в Солнечной системе . Глубина этого бассейна составляет более 12 километров, и изучение его свойств может дать полезную информацию о лунных недрах. [10]

Нейтронный спектрометр на борту Lunar Prospector космического аппарата не обнаружено повышенные концентрации водорода , близких к северным и южным полюсами Луны, в том числе кратера Шеклтон. [11] В конце этой миссии в июле 1999 года космический корабль врезался в ближайший кратер Шумейкер в надежде обнаружить с помощью земных телескопов возникший при ударе шлейф, содержащий водяной пар. В результате удара не образовался какой-либо обнаруживаемый водяной пар, и это может указывать на то, что водород не находится в форме гидратированных минералов или что в месте удара не было льда. [12]В качестве альтернативы, возможно, что авария не произошла достаточно глубоко в реголите, чтобы высвободить значительное количество водяного пара.

Судя по изображениям края кратера с помощью радаров и космических аппаратов, Шеклтон выглядит относительно нетронутым; очень похоже на молодой кратер, который не подвергся значительной эрозии от последующих ударов. Это может означать, что внутренние стороны относительно крутые, что может затруднить перемещение по сторонам для роботизированного транспортного средства. [13] Кроме того, возможно, что внутренний пол не собрал значительное количество летучих веществ с момента его образования. Однако другие кратеры в окрестностях значительно старше и могут содержать значительные отложения водорода , возможно, в виде водяного льда. (См., Например, Шумейкер (лунный кратер) .)

Радиолокационные исследования до и после миссии Lunar Prospector демонстрируют, что внутренние стены Шеклтона по отражающим характеристикам аналогичны таковым у некоторых залитых солнцем кратеров. В частности, окружающая среда, по-видимому, содержит значительное количество блоков в его покрытии выброса, что позволяет предположить, что его радиолокационные свойства являются результатом шероховатости поверхности, а не отложений льда, как ранее предполагалось в ходе радиолокационного эксперимента с участием миссии Клементина . [14] Эта интерпретация, однако, не получила всеобщего согласия в научном сообществе. [15] Радиолокационные изображения кратера на длине волны 13 см не показывают наличия отложений водяного льда. [16]

Оптическое изображение внутри кратера было впервые выполнено японским лунным орбитальным космическим кораблем Kaguya в 2007 году. У него не было никаких свидетельств наличия значительного количества водяного льда, вплоть до разрешения изображения 10 м на пиксель. [17] [18]

15 ноября 2008 г. 34-килограммовый зонд совершил жесткую посадку возле кратера. [19] Луны Воздействие зонд (МИП) был запущен из индийского Чандраян-1 космических аппаратов и достиг поверхности 25 минут. Зонд оснащен радиолокационным высотомером, системой видеосъемки и масс-спектрометром, который будет использоваться для поиска воды. [20]

Возможное использование [ править ]

Шеклтон в изображении LRO .
Кратер Шеклтона, полученный наземным радаром .

Некоторые участки вдоль края Шеклтона получают почти постоянное освещение. В этих местах солнечный свет почти всегда доступен для преобразования в электричество с помощью солнечных батарей , что потенциально делает их хорошими местами для будущих высадок на Луну . [21] Температура в этом месте также более благоприятна, чем в более экваториальных широтах, поскольку здесь не бывает дневных экстремальных температур от 100 ° C, когда Солнце находится над головой, до -150 ° C в течение лунной ночи.

Хотя научные эксперименты, проведенные Clementine и Lunar Prospector, могут указывать на присутствие воды в полярных кратерах, текущие доказательства далеко не окончательные. Среди ученых есть сомнения относительно того, находится ли водород в форме льда, а также относительно концентрации этой «руды» на глубине под поверхностью. Решение этого вопроса потребует будущих миссий на Луну. Потенциальное присутствие воды предполагает, что дно кратера могло быть «заминировано» на предмет залежей водорода в форме воды, который стоит дорого доставлять непосредственно с Земли.

Этот кратер также был предложен в качестве будущего места для большого инфракрасного телескопа . [22] Низкая температура дна кратера делает его идеальным для инфракрасных наблюдений, а солнечные элементы, размещенные вдоль края кратера, могут обеспечивать почти непрерывное питание обсерватории. Около 120 километров от кратера лежит 5 км высоты дерзкого гор , пик , который постоянно виден с Земли , и которые могли бы служить в качестве радио - ретранслятора , когда соответствующее оборудования. [23]

В 2006 году НАСА назвало край Шеклтона потенциальным кандидатом на место своего лунного форпоста , который первоначально планировалось ввести в эксплуатацию к 2020 году и постоянно укомплектовывать экипажем к 2024 году. Это место будет способствовать самоокупаемости жителей Луны, поскольку вечный солнечный свет на южном полюсе будет обеспечивать энергией солнечные батареи. Кроме того, считается, что затененные полярные районы содержат замороженную воду, необходимую для потребления человеком, и ее также можно собирать для производства топлива. [24] Кратер является одним из основных кандидатов на посадку для программы Artemis и может быть исследован командой, начиная с 2024 года с первого лунного форпоста в 2028 году. [25]

См. Также [ править ]

  • Колонизация Луны
  • Лунный лед
  • Южный полюс Луны

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f Харуяма, Джуничи; Отаке, М .; Matsunaga, T .; Morota, T .; Honda, C .; Yokota, Y .; Питерс, СМ; Hara, S .; и другие. (7 ноября 2008 г.). «Отсутствие обнаженного льда внутри кратера Шеклтона на Южном полюсе Луны» . Наука . 322 (5903): 938–939. Bibcode : 2008Sci ... 322..938H . DOI : 10.1126 / science.1164020 . PMID 18948501 . S2CID 20749838 .  
  2. ^ a b Spudis, Paul D .; Бусси, Бен; Плешиа, Джеффри; Жоссет, Жан-Люк; Бовивр, Стефан (2008). «Геология кратера Шеклтона и южного полюса Луны» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 35 (14): L14201. Bibcode : 2008GeoRL..3514201S . DOI : 10.1029 / 2008GL034468 . Проверено 24 сентября 2009 .
  3. ^ "SMART-1 вид Шеклтона на южном полюсе Луны" . ESA / SMART-1. 13 января 2006 . Проверено 13 мая 2009 .
  4. ^ Марго, JL; Кэмпбелл, DB; Юргенс, РФ; Слэйд, Массачусетс (1999). "Топография полюсов Луны по данным радиолокационной интерферометрии: обзор местоположений холодных ловушек". Наука . 284 (5420): 1658–1660. Bibcode : 1999Sci ... 284.1658M . CiteSeerX 10.1.1.485.312 . DOI : 10.1126 / science.284.5420.1658 . ISSN 0036-8075 . PMID 10356393 .   
  5. ^ Spudis, PD; и другие. (Март 1995 г.). «Физическая среда Южного полюса Луны по данным Клементины: последствия для будущего исследования Луны». Конференция по изучению Луны и планет . 26 . С. 1339–1340. Bibcode : 1995LPI .... 26.1339S .
  6. ^ Haruyama, Дзюнъити (2007). «Первое глобальное стереоизображение Луны» . JAXA . Проверено 3 января 2010 .
  7. ^ Ингерсолл, AP; Свитек, Т .; Мюррей, Британская Колумбия (1992). «Устойчивость полярных морозов в сферических чашеобразных кратерах на Луне, Меркурии и Марсе». Икар . 100 (1): 40–47. Bibcode : 1992Icar..100 ... 40I . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (92) 90016-Z . ISSN 0019-1035 . 
  8. ↑ Блю, Дженнифер (25 июля 2007 г.). «Справочник планетарной номенклатуры» . USGS . Проверено 5 августа 2007 .
  9. ^ Бусси, Бен; Спудис, Пол (2004). Клементина Атлас Луны . Лондон: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-81528-4.
  10. ^ Питерс, CM; и другие. (17–21 марта 2003 г.). «Научные возможности для отбора проб Южный полюс - бассейн Эйткена» (PDF) . 34-я ежегодная конференция по лунной и планетарной науке . Лига-Сити, Техас . Проверено 13 мая 2009 .
  11. ^ Фельдман, WC; Морис, S; Binder, AB; Barraclough, BL; Эльфик, RC; Лоуренс, ди-джей (1998). «Потоки быстрых и эпитепловых нейтронов от лунного изыскателя: свидетельства наличия водяного льда на лунных полюсах» . Наука . 281 (5382): 1496–1500. Bibcode : 1998Sci ... 281.1496F . DOI : 10.1126 / science.281.5382.1496 . PMID 9727973 . 
  12. ^ Isbell, D .; Морс, Д .; Риш, Б. (13 октября 1999 г.). «Лунная вода по-прежнему остается загадкой» . Наука @ НАСА . Проверено 13 мая 2009 .
  13. ^ Zakrajsek, JJ; и другие. (Март 2005 г.). «Концепции исследовательского вездехода и проблемы разработки» . НАСА. Архивировано из оригинала на 2009-04-05 . Проверено 13 мая 2009 .
  14. ^ Кэмпбелл, BA; Кэмпбелл, ДБ (2006). «Свойства реголита в южной полярной области Луны по данным 70-сантиметровой поляриметрии». Икар . 180 (1): 1–7. Bibcode : 2006Icar..180 .... 1C . DOI : 10.1016 / j.icarus.2005.08.018 .
  15. ^ Spudis, Пол (2006). «Лед на Луне» .
  16. ^ Кэмпбелл, Дональд Б .; Кэмпбелл, Брюс А .; Картер, Линн М .; Марго, Жан-Люк; Стейси, Николас JS (2006-10-19). «Нет доказательств наличия толстых отложений льда на южном полюсе Луны». Природа . 443 (7113): 835–837. Bibcode : 2006Natur.443..835C . DOI : 10,1038 / природа05167 . PMID 17051213 . S2CID 2346946 .  
  17. ^ Haruyama, Дзюнъити; Отаке, М .; Matsunaga, T .; Morota, T .; Honda, C .; Yokota, Y .; Питерс, СМ; Hara, S .; и другие. (2008-10-23). «Отсутствие обнаженного льда внутри кратера Шеклтона на Южном полюсе Луны» . Наука . 322 (5903): 938–939. Bibcode : 2008Sci ... 322..938H . DOI : 10.1126 / science.1164020 . PMID 18948501 . S2CID 20749838 .  
  18. ^ "月周回衛星「かぐや(SELENE)」搭載の地形カメラによる南極シャックルトンクレータ内の永久影領域の水氷存在に関する論文のサイエンスへの掲載について" (пресс - релиз) (на японском языке). JAXA. 24 октября 2008 . Проверено 13 мая 2009 .
  19. ^ Макдауэлл, Джонатан (2008-11-15). "Космический отчет Джонатана № 603" . Космический отчет Джонатана . Проверено 16 ноября 2008 .
  20. ^ "Индия на Луне, земли Чандраяна МИП" . Читрамала. 15 ноября 2008 года в архив с оригинала на 5 апреля 2009 года . Проверено 13 мая 2009 года .
  21. ^ Бусси, DBJ; Робинсон, MS; Спудис, П.Д. (15–19 марта 2004 г.). «Идеальные места для посадки у полюсов Луны». 35-я конференция по изучению луны и планет . Лига-Сити, Техас. Bibcode : 2004LPI .... 35.1582F .
  22. ^ Бусси, DBJ; Робинсон, MS; Спудис, П.Д. (10–19 октября 2002 г.). «Проектирование и создание инфракрасного телескопа для Южного полюса Луны (LSPIRT)». 34-я научная ассамблея КОСПАР, Второй Всемирный космический конгресс . Хьюстон, Техас. Bibcode : 2002cosp ... 34E.113V .
  23. ^ Шарп, Бертон L .; Шрунк, Дэвид Г. «Возвращение к горе Малаперт». Proceedings of Space 2002: Восьмая международная конференция и выставка по проектированию, строительству, эксплуатации и бизнесу в космосе . С. 129–135. Bibcode : 2002spro.conf..129S .
  24. ↑ Клугер, Джеффри (5 декабря 2006 г.). «Обещая Луну» . CNN . Проверено 13 мая 2009 года .
  25. ^ Данбар, Брайан (2019-04-15). «Южный полюс Луны в местах посадки НАСА» . НАСА . Проверено 14 ноября 2019 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Визуализация топографии кратера Шеклтона от НАСА LRO
  • «Выявлен лучший сайт для Moonbase» . BBC News . 16 марта 1999 . Проверено 13 мая 2009 года .
  • Морринг, Ф. младший (11 апреля 2006 г.). «НАСА отправляет комбинированные импакторы с лунным разведывательным орбитальным аппаратом» . Авиационная неделя . Проверено 13 мая 2009 года .
  • Фоинг, Бернард Х .; Жоссет, Жан-Люк (20 октября 2006 г.). «Кратер Шеклтона: поиск света, тени и льда SMART-1 на Южном полюсе Луны» . ESA / SMART-1 . Проверено 15 марта 2012 .
  • Вуд, Чак (14 ноября 2007 г.). «Взгляд в будущее» . Лунное фото дня . Проверено 3 ноября 2015 .
  • Кошный, Детлеф; Григер, Бьёрн. «УМНЫЙ взгляд со стороны на Пик Вечного Света» . Исследовательская инфраструктура Europlanet. Архивировано из оригинала на 2011-09-29 . Проверено 24 сентября 2009 .
  • "Предсказатель изображения южного полюса Луны" . UCLA. Август 2009 . Проверено 3 марта 2010 года .