Луна сила притяжения

Есть ли гравитация на Луне

Гравитация на Луне существенно слабее, чем на Земле — планете, которую сопровождает этот спутник. С данным обстоятельством и связано отсутствие атмосферы у первого небесного тела. Обладая крайне низкой гравитацией, оно не способно удерживать около себя даже газы. Наличие гравитационного поля у земного спутника подтверждает заснятый на видео эксперимент. В ходе него брошенные астронавтом перо и молоток падают на поверхность одновременно.

Интересный факт о силе притяжения на Луне по сравнению с Земным притяжением. Credit: ic.pics.livejournal.com

Притяжение Луны и Земли

Влияние земной гравитации на лунный ландшафт можно рассмотреть на примере лунных морей. На стороне спутника, обращенной к планете, их существенно больше — они составляют более 30% площади полушария. Для сравнения, на другом полушарии лунные моря занимают 2,5% площади поверхности.

Схема притяжения земных вод к Луне. Credit: NASA

Лунные моря представляют собой относительно ровные участки поверхности небесного объекта, залитые застывшей лавой и покрытые пылью. Скопление их на обращенной к Земле стороне ученые объясняют действием силы земного притяжения. Если бы не приливные силы Земли, то лава распределилась бы по поверхности небесного тела равномерно.

Гравитационные силы Луны оказывают влияние на Землю. В первую очередь сила лунного тяготения сказывается на водных массах.

В науке популярно утверждение, что с этим влиянием связаны морские приливы и отливы:

  1. Прилив наблюдается на том полушарии, над которым находится в данный период спутник.
  2. Отлив является результатом того, что по мере движения небесных тел влияние гравитации Луны ослабевает.

Научный мир не смущают некоторые парадоксы. Например, влияние Солнца на земную поверхность во много раз больше по сравнению с влиянием спутника. Однако причиной подъема и спада уровня моря считают не его, а Луну.

Неравновесная Луна

Ландшафт видимой с земной поверхности половины Луны существенно отличается от той половины спутника, которая обращена в обратную сторону.

Лунные моря на видимой стороне небесного тела занимают более трети поверхности, а на другой стороне — около 2,5% площади.

Имея более темную окраску, эти участки поверхности спутника отражают существенно меньше солнечной энергии. Значит, та сторона земного спутника, которая видна с поверхности планеты, отражает солнечной энергии намного меньше. Это явление может служить одним из примеров неравновесности 2 полушарий небесного тела.

Аномальная гравитация на Луне

Наглядный пример, как отличается земной шаг от шага на Луне. Credit: cooperandcary.com

Изучение гравитационного поля небесного тела проводилось посредством регистрации его влияния на орбиты искусственных спутников Луны. Данные, полученные космическими аппаратами «Луна-10» и «Лунар орбитер», не только помогли ответить на вопрос, есть ли гравитация на Луне, но и выявили ее особенности.

Исследования земного спутника показали, что гравитационное поле Луны неоднородно. Исследователи связывают эту особенность с концентрацией в толще лунных морей структур, имеющих высокую плотность. Ученые решили использовать для обозначения таких суперплотных фрагментов термин “масконы”. Высокая плотность этих геологических структур позволяет создавать выраженное возмущение в гравитационном поле земного спутника. Их действие на космические аппараты на лунной орбите способно влиять на курс космических объектов.

В ходе исследований космоса было обнаружено, что масконы и порождаемые ими гравитационные аномалии наблюдаются в тех областях, где располагаются ударные кратеры.

Механизм образования масконов научный мир связывает с накоплением и уплотнением материи космического объекта в той части кратера, которая погружена в мантию небесного тела. Сюда же, способствуя дальнейшему уплотнению, сползают и горные породы со склонов ударной воронки.

Другая теория образования лунных гравитационных аномалий указывает, что в области лунных морей образуется дополнительная сила притяжения. Это происходит в результате аккумулирования этими участками поверхности большего количества солнечный энергии. Ведь плоская, имеющая темный цвет поверхность быстрее и сильнее нагревается от солнечных лучей и гораздо медленнее остывает по сравнению с окружающим лунным грунтом.

Утверждается также, что некоторые из гравитационных аномалий связаны с упавшими и проникшими в лунную кору метеоритами, состоящими из вещества, имеющего высокую плотность.

«Вероятнее всего, люди, которые проведут на Луне несколько лет, смогут адаптироваться, но на Землю они никогда не вернутся: их кости станут слишком слабы. Это билет в один конец», — сказал как-то в интервью журналистам академик РАН Лев Зеленый.

Исходя из этого проблема долговременного пребывания на нашем естественном спутнике должна предполагать хотя бы периодическую профилактическую релаксацию экипажей в специальных станциях-центрифугах, моделирующих земное притяжение. Проект такой станции и разработал Майборода.

— Новизна вашего проекта заключается именно в создании искусственной гравитации?

— По сути, да. Все предложенные ранее модели лунных баз, включая нашу советскую базу «Звезда» разработки академика Владимира Бармина, не предполагали этого. Согласно имеющимся моделям пребывания человека на таких базах, он сможет находиться на Луне до шести месяцев. Больше организм может не выдержать. Если от солнечного и галактического излучения его могут там спасти постройки из 5-метрового слоя грунта-реголита, то длительное время без земного притяжения может обернуться серьезными проблемами. То есть человеку придется периодически возвращаться на Землю.

А вы представляете, сколько будет стоить полет на Луну и обратно? Это примерно в 30–50 раз дороже стоимости полета космического пилотируемого корабля на МКС. Это очень дорого. Поэтому я пришел к выводу, что надо найти способ, при котором исследователи могли бы жить на нашем спутнике годами.

Для этого надо создать для них некий санаторий с земными условиями, где они периодически оказывались бы в условиях земной гравитации для восстановления здоровья, для релаксации.

— Расскажите об этом «санатории» подробнее.

— Конструкция достаточно простая. Вы представляете себе надувной круг для плавания? Эта форма называется тор. Так вот мы расчищаем на Луне место для подобного тора, правда, диаметром в полкилометра, из тончайшей листовой стали или титанового сплава. Внутрь запускаем 8-метровые жилые вагончики-капсулы (их можно было бы скопировать из советского проекта «Звезда»), а сверху делаем насыпь из реголита для защиты от радиации и метеоритов. Кстати, грунтометы для создания такой насыпи также можно позаимствовать из проекта академика Бармина.

— С какой скоростью должен двигаться состав, чтобы создавать земное притяжение?

— Приблизительно со скоростью 168 км/час. Люди входят через специальный шлюз в жилые модули в трубе тора, размещаются с комфортом, после чего модули начинают разгоняться до необходимой скорости.

— Люди будут ощущать ее?

— Нет, при таком большом диаметре кольца движения они замечать не будут, только силу тяжести. Движение они могли бы ощутить по визуальному мельканию пейзажа за окном, но окон в лунной тороидальной системе не предполагается.

— Какова будет масса этой трубы? Ведь ее предстоит еще доставить на Луну.

— Мы предполагаем, что в варианте с толщиной стенок с бритвенное лезвие она будет весить от 9 до 15 тонн. Но если использовать пластик или современные композитные материалы, можно снизить вес до 2 тонн. Наш вариант лунной базы получился одним из самых дешевых в исполнении. Самый главный его плюс в том, что это сэкономит десятки миллиардов за счет отсутствия необходимости часто перевозить с Земли на Луну и обратно исследователей.

— Сколько люди могут находиться в центрифуге?

— Люди могут постоянно там находиться, управляя роботами-луноходами по телеметрии. Допустим также 6–8-часовой режим работы на поверхности Луны с последующим переходом в центрифугу для отдыха, принятия пищи и ночевки. Если люди смогут проводить по 16–20 часов в сутки в нормальных условиях, они смогут жить там годами и даже рождать и растить детей.

— Можно ли в кольце создать магнитное поле, схожее с земным?

— Думаю, что этот вопрос можно решить за счет электрической обмотки вагонов.

— Энергии для обеспечения их долгосрочной работы хватит?

— Если станция будет строиться на экваторе, то, безусловно, понадобится атомная мини-электростанция. А вот в районе лунного полюса, где ночь длится всего лишь две недели в году, вопрос можно будет решить при помощи солнечной энергии.

— Будут ли желающие?

— Есть много желающих отправиться в далекий космос, даже без возможности возвращения на Землю. Это доказал проект MarsOne, который предполагал полет на Марс в один конец. Желающих поучаствовать в нем набралось около 200 тысяч человек. Так что для нашего, более щадящего проекта на срок 3-10 и более лет претендентов можно будет набрать не меньше.

— Каким вы видите дальнейшее его продвижение?

— Поскольку проект получился очень экономным, им могут заинтересоваться многие космические агентства и частные компании. Вы, наверное, слышали, что американский президент поставил своим ученым задачу разработать план создания лунной базы значительно более дешевый, чем нынешний. Требуется база в пределах 3-5 млрд долларов.Наш проект как раз относится к таким.

МЕЖДУ ТЕМ

Роскосмос в четверг опубликовал рассекреченные документы по первым экспедициям на Луну. Благодаря им можно восстановить обстоятельства, логику и дух первой советской лунной программы, говорится в сообщении.

Среди представленных документов докладная записка советского конструктора Михаила Тихонравова от 26 мая 1954 года «Об искусственном спутнике Земли», в которой излагаются общие требования для достижения нашего спутника. В справках о траекториях полета к Луне и летных характеристиках перспективной лунной ракеты рассмотрено несколько трасс для достижения и облета ночного светила. Интерес представляет также постановление о создании объекта «Е». Объектами «Е», как выясняется, назывались аппараты, «обеспечивающие получение второй космической скорости и попадание в Луну, а также облет вокруг Луны».

Напомним, что Автоматическая межпланетная станция «Луна-1» была запущена в январе 1959 года. Она стала первым космическим аппаратом, которому удалось достигнуть второй космической скорости. «Луна-1» преодолела притяжение Земли и стала искусственным спутником Солнца. В сентябре того же года был выведен аппарат «Луна-2», который впервые достиг поверхности естественного спутника Земли и доставил туда вымпел СССР.

Схема тороидальной центрифуги с пневматической путевой структурой.

1 — жилой модуль (диаметр 3,2 м)

2 — путевая структура в виде газонаполненной тонкостенной трубы (диаметр 4,5 м)

3 — антирадиационный экран в виде насыпи реголита (длина 1407 м)

4 — колесо модуля

5 — часть пневмоконструкции, выполняющей функцию опорной поверхности для колеса модуля

6 — роверы (луноходы) для выполнения работ по выравниванию ложа путевой структуры и засыпке реголитом тороидальной центрифуги прицепным грунтометом

Солнечная система > Система Земля-Луна > Спутник Луна > Гравитация на Луне

Вам кажется, что Вы набрали вес или просто кажетесь себе тяжёлым? Наверное, пришло время, чтобы отправиться на Луну, где Вы будете испытывать гораздо меньшую тяжесть. Луна меньше Земли, соответственно, соответственно гравитация на Луне гораздо меньше. В самом деле, если бы Вы могли стоять на поверхности Луны, Вы бы испытывали только 17% от «земной» силы притяжения. Гравитация на Луне намного меньше.

Графическое представление разницы гравитации на Земле и Луне

Хороший пример: давайте предположим, что на Земле Ваш вес — 100 кг. Если бы Вы стояли на Луне, а затем встали бы на весы, прибор бы показал ваш вес как 17 кг. При такой низкой гравитации на Луне можно подпрыгнуть очень высоко.

Например, если Вы на Земле Вы можете подпрыгнуть на высоту 30 см, на Луне этот показатель будет уже 2 метра. На Луне и падать гораздо легче. Если бы Вы прыгнули с крыши вашего дома, ощущения были бы такими же, как будто Вы прыгнули со стола. Вы могли бы бросить мяч в 6 раз дальше, мяч для гольфа улетит на дистанцию, шестикратную «земной»…

Астронавты миссии Аполлон передвигаются прыжками

Когда астронавты впервые оказались на поверхности Луны, в условиях низкой гравитации им нужно было научиться ходить по-особенному. Именно поэтому они так смешно подпрыгивают, передвигаясь по лунной поверхности. Если бы они пошли обычным «земным» шагом, они бы просто подлетели вверх или упали, что не раз случалось.

Напоследок, представьте себе настоящую волшебную картину. Лунная гравитация настолько мала, что Вы смогли бы полететь, привязав крылья к рукам. Было бы замечательно почувствовать себя птицей, не правда ли?

  • Интересные факты о Луне;
  • Как образовалась Луна;
  • Теория формирования Луны;

Положение и движение Луны

  • Орбита Луны;
  • Расстояние от Земли до Луны;
  • Вращение Луны;
  • Обратная сторона Луны;

Строение Луны

  • Размеры Луны;
  • Диаметр Луны;
  • Масса Луны;

Поверхность Луны

  • Поверхность Луны;
  • Атмосфера Луны;
  • Гравитация на Луне;
  • Возраст Луны;
  • Температура на Луне;
  • Цвет Луны;
  • Море Спокойствия;

Почему Луна, способная тянуть за собой океаны, создавая приливы и отливы, не может повлиять на более мелкие предметы?

Nekto V-Palto 13746 2 года назад физик-теоретик в прошлом, дауншифтер и журналист в настоящем, живу в Германии

Вообще-то я зашел ответить на другой вопрос, который совместили с этим (о мелких предметах)

Гриша Хартиков

Луна поднимает воду в океане на полметра, а воду в стакане нет?

Влияние Луны имеет два аспекта.

  1. Изменение веса (не массы!) объектов в течении суток. Тот же стакан в период «прилива» будет тяжелее, чем при «отливе». Разница невелика, но измерить ее можно с помощью приборов. Так что Луна вполне себе влияет и на мелкие предметы.
  2. Другой аспект — это ГОРИЗОНТАЛЬНОЕ перераспределение масс в таком меняющемся гравитационном поле. Чтобы «перераспределиться», масса должна быть подвижной, во-первых. И иметь большую свободу перемешения, во-вторых. То есть, воздух атмосферы и жидкая вода океанов перераспределяются, создавая свои приливыв и отливы (в случае воздуха эти слова надо взять в кавычки, но толщина атмосферы тоже реально изменяется синхронно с водными приливами/отливами). Вещество земной коры — практически не перераспределяется, так как оно твердое или очень вязкое. А вода в стакане и рада бы перераспределиться, да — некуда!
    В океане мы имеем горизонтальное перераспределение воды на огромных площадях с большой глубиной во многих местах. Если мысленно разбить их на небольшие участки, то с большинства уходит/приходит совсем немного воды по сравнению с имеющимся количеством. Что такое пол-метра по сравнению с километровой глубиной, например? Плюнуть и растереть! А впечатляющие приливы/отливы на мелких местах возникнут из-за их связи с отдаленным глубоководьем.

Почему перераспределяется вода в океане? Потому что система стремится к минимуму полной потенциальной энергии. Результатом является эквипотенциальность (одинаковая величина гравитационного потенциала) поверхности воды. Итак, свободная вода стремится создать эквипотенциальную поверхность — без перепадов гравитационного потенциала, а Луна постоянно меняет гравитационное поле на Земле и, тем самым, форму этой самой эквипотенциальной поверхности. Вот вода (часть воды!) и перетекает на другое место, поддерживая эквипотенциальность в изменившихся условиях.

Почему сравнительно малое притяжение со стороны Луны вызывает заметные невооруженным глазом приливные эффекты? Потому что количество воды в океане — огромно! В основном приливные эффекты не столь уж велики по сравнению со средним количеством имеющейся воды, а экстремальные формы они принимают на мелководье, сообщающемся с глубокими водами.

Ну а что стакан с водой, или лужа во дворе? Они настолько малы, что пространственный перепад гравитационного поля в их пределах, пожалуй, даже спецприборами не измерить. (А вот изменение этого поля во времени — вполне. Вес стакана с водой будет меняться в течении суток под влиянием Луны.) Ну а с водой в сотне километров от себя у стакана и лужи нет никакого сообщения. Это изолированные «сосуды» (в случае стакана — без кавычек), а не сообщающиеся с чем-то огромным вдалеке. Так откуда взяться полуметровому приливу в стакане, где всей своей воды — кот наплакал?

Справа увидеть месяц – к счастью, слева – к неудаче.

Итак, Луна влияет на всех, наша зависимость от нее неоспорима. Теперь разберемся, благодаря каким своим свойствам она на нас влияет.

О ПРИТЯЖЕНИЯХ ЗЕМНЫХ И ЛУННЫХ

Как известно науке, Луна – естественный спутник Земли, шаровидное небесное тело, холодное, но не остывшее (считается, что Луна изначально была холодной). Луна расположена на расстоянии 384 000 километров от Земли, ее радиус 1738 километров. На Луне нет воды, нет атмосферы, а любая тяжесть там в шесть раз легче, чем на Земле.

На Луне нет воды. Но связь ее с водой – самая непосредственная.

Большую часть поверхности Земли покрывают моря и океаны. На нашей планете очень много воды. Будь это не так, здесь вряд ли появилась бы жизнь. Всему живому необходимо большое количество жидкости. Человеческий организм на шестьдесят с лишним процентов состоит из воды. Это и вода, которая содержится в составе каждой клетки организма, и кровь, и прочие жидкости.

С Луной связаны приливы и отливы земных морей и океанов. Луна с огромной силой притягивает к себе водную поверхность той части Земли, над которой находится. Представьте себе: огромная приливная волна все время «бежит» вслед за Луной по земной поверхности, когда Луна делает полный оборот вокруг Земли.

Происходит это по вполне естественной причине – согласно закону всемирного тяготения, который действует во всей Вселенной. Все небесные тела, включая Солнце, Луну и Землю, обладают силой притяжения – одни большей, другие меньшей, в зависимости от размеров. Именно благодаря этой силе мы все прочно стоим на земле: силы земного притяжения, силы гравитации притягивают нас. Благодаря силе солнечного притяжения Земля вращается вокруг Солнца и не улетает от него. А притяжение Земли удерживает Луну на околоземной орбите.

Луна по размеру значительно меньше Земли, а потому притянуть к себе Землю она, конечно, не в состоянии. Но она может притягивать земные водные массы. И не только их: ученые выяснили, что Луна силой притяжения деформирует даже твердую оболочку Земли, вытягивая ее примерно на 50 сантиметров! Земля словно все время дышит, вдыхает и выдыхает разными своими частями вслед за притяжением движущейся вокруг нее Луны.

Но деформация твердой поверхности Земли для нас менее заметна, чем приливы и отливы. За этим явлением наблюдали все, кто был у моря. Придя утром на пляж, вы видите, что вода отступила, оголив прибрежные камни, оставив на мокрой гальке водоросли и медуз. А через несколько дней оказывается, что полоска пляжа, на которой вы еще вчера удобно располагались для загара, сегодня скрылась под водой.

Наиболее сильные приливы случаются в новолуние. Почему? Потому что в новолуние и Солнце, и Луна находятся по одну сторону относительно Земли. Поэтому в новолуние Луны не видно на небе: Солнце в это время освещает ее обратную сторону. В этот момент к притяжению Луны добавляется притяжение Солнца, и оба светила тянут Землю в одну сторону. В эту сторону устремляются наземные водные массы. Начинается прилив, в то время как с противоположной стороны Земли наблюдается отлив.

В полнолуние Солнце и Луна находятся по разные стороны Земли; Земля оказывается между Солнцем и Луной, а оба светила – в противоположных от нее сторонах. Тогда водные массы частично устремляются в сторону Солнца, а частично – в сторону Луны, приливы наблюдаются и там, и там, но меньше, чем в новолуние.

В прочие фазы Луны – когда Луна и Солнце и не на одной стороне от Земли, и не в противоположных сторонах, а занимают промежуточные позиции – приливы и отливы практически незаметны, так как Солнце и Луна нейтрализуют притяжение друг друга и водная оболочка распределяется равномерно по всей поверхности Земли.

Поскольку воды на Земле очень много, то именно от состояния воды зависит земной климат. Океаны и моря – это та кухня, где варится земная погода. И естественно, любая перемена в состоянии морей и океанов тут же сказывается на состоянии погоды. Перемены погоды впрямую связаны с приливами и отливами. От этого зависит поведение атмосферы, зарождение в ней циклонов и антициклонов, а значит, и влажность воздуха, направление и скорость ветра и другие факторы. А от погоды зависит и наше самочувствие, и многие процессы в организме: перемены кровяного давления, скорость кровотока, активность разных органов – всего не перечислишь. Не говоря уже о настроении и состоянии нервов, психики, души – на все это погода влияет непосредственно. Солнечная, ясная погода нас возбуждает и тонизирует, тихая, пасмурная – успокаивает, низкие тучи угнетают, а сильный ветер с сыростью и холодом могут привести к депрессии.

Мы зависим от погоды, погода зарождается в океанах, а состояние океанов связано с Луной. Получается, что наше состояние зависит в итоге от Луны.

Но это только один пример не самого сильного и очень опосредованного влияния на нас Луны – через приливы и отливы морей и океанов. Кроме этого, Луна влияет на нас многими другими способами – абсолютно непосредственно и очень разнообразно.

Как мы уже знаем, человеческий организм на шестьдесят с лишним процентов состоит из воды. Но если Луна притягивает земную воду, то и вода, входящая в состав нашего организма, не исключение.

В новолуние, в самые сильные приливы, вода внутри организма вместе с водой морей и океанов устремляется вверх, к Луне. В этот момент кажется, что мы стали легче, что не ходим, а как будто летаем над землей, и даже хочется подпрыгивать, ноги сами отрываются от земли. В это время надо быть осторожнее – не потерять равновесие и точку опоры в физическом и в душевном смысле. Трудно быть активными, заниматься своими обычными земными делами – ведь организм как бы отрывается от земли, его тянет вверх.

После новолуния притяжение Луны ослабевает и мы тихо спускаемся с небес на землю. Притяжение Земли снова воздействует на нас с обычной силой. Мы снова приобретаем обычное ощущение собственного веса. Можно постепенно возвращаться к нормальной активности и к повседневным делам, теперь это дается легче.

По мере роста лунного серпа и приближения к полнолунию Солнце и Луна расходятся все дальше. Они начинают притягивать все земные жидкости с разных сторон. И наше тело начинает как бы распирать, жидкости тянутся в разных направлениях, идет процесс расширения. Представьте себе: только что вас тянули вверх, потом вниз, а теперь вдруг в стороны. Для организма это серьезный стресс: ему надо только успевать перестраиваться.

В полнолуние Солнце и Луна воздействуют на нас с противоположных сторон. Поэтому все жидкости человеческого организма притягиваются ближе к поверхности тела. Организм максимально распирает изнутри, внутри образуется как бы пустота, зато снаружи выплескивается энергия – она буквально хлещет мощным потоком.

Но вот Луна начинает убывать, и расширявшийся до этого организм переходит к сжатию. Все жидкости от поверхности устремляются внутрь, энергия тоже течет внутрь. Такая перестройка – опять стресс. Но по мере устремления жидкостей внутрь человек чувствует себя сильнее и активнее: ведь теперь энергия концентрируется внутри, и он готов действовать, использовать эту энергию для достижения разных целей в своей жизни.

После максимального сжатия энергии внутри организма наступают новые перемены – снова приходит новолуние, и жидкости вновь устремляются к голове.

Как видим, организм не замер в неподвижности: в нем все время все меняется, преобразовывается, переходит из одного состояния в другое; причем перемены происходят синхронно с Луной, а значит, и со всей Вселенной. Если мы будем знать и учитывать перемены, происходящие в нас, то придет и здоровье, и внутренняя гармония, и благополучие. Если мы живем в унисон со Вселенной, то Вселенная всеми своими необъятными силами помогает нам и поддерживает нас.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *