День Луны

Первые космонавты готовы к полету

Начало космической гонки

Представители Китая

Представители США

Команда СССР

Белка (или Стрелка)

День Луны - второй тематический день. Первый раз проводился: Эколагерь 2015, реализованный отрядом организаторов «Не сегодня».
Ответственная за день – Аня Алеева

Цель дня

Поближе познакомить детей с деятельностью/профессией ученых-космонавтов, узнать о природе возникновения, способах освоения и Луны и ее взаимодействии с человеческой жизнью, об истории освоения Луны и ее необходимости Земле.

Атмосфера

Атмосфера дня - холодная война и начало космической гонки между крупными мировыми державами - Китай, США и СССР. Участники дня - ученые, представители конструкторских бюро трех этих стран.

Игровая цель дня

Вначале мы должны вывести первый спутник в космическое пространство. Затем животное, а потом, если животное благополучно переносит полет, отправить и человека. После этого мы решаем изучить спутник нашей планеты – Луну. С этой целью мы отправляем несколько экспедиций, чтобы узнать о происхождении, строении Луны. Возможна ли там жизнь? Чем Луна отличается от Земли? В чем отличие атмосферы и притяжения? Какова природа кратеров на лунной поверхности? Почему на темной стороне кратеров больше, чем на светлой? Почему луна всегда к нам повернута только одной стороной?

Расписание

Первый советский космонавт

На лекции

8:00 – Подъем
8:05 – Зарядка
8:20 – ВЛГ
9:00 – Завтрак
9:30 – Линейка
9:45 – Лабораторные занятия
10:20 – Полевые занятия
13:30 – Обед
14:00 – Лабораторные занятия
17:00 – ВЛГ
17:30 – Международный конгресс
17:40 – Создание моделей ракет
18:10 – Испытание моделей
18:20 – Подготовка эксперимента
18:50 – Эксперимент
19:00 – Подготовка космонавта
19:30 – Запуск ракет
19:40 – Ужин
20:00 – Научный конгресс
20:10 – Первый вылет
20:30 – Второй вылет
20:50 – Третий вылет
21:10 – Бизнес-встречи
21:40 – Отрядные свечки
22:10 – Общая свечка
22:50 – ВЛГ
23:00 – Отбой

Сюжет

Представитель китайской делегации нервничает

Сергей Павлович Королев

Создание макета ракеты

Тренировка животного перед отправкой в космос

Сюжет атмосферного дня «День луны» встречает его участников в недалеком прошлом. Сейчас перед всем человечеством стоит задача – вывести первого человека в космос на полноценном космическом корабле. На международной конференции встречаются представители трех стран: Китая, США и СССР. Все они ученые исследователи, опытные люди, которые возглавят нашу команду. Сначала идут обычные переговоры, все проходит в спокойной обстановке, рядом с господином из Китая сидит переводчица и поясняет ему суть происходящего. По мере беседы нарастает соперничество и все заканчивается тем, что все представители трех стран переругались. Именно с этого момента начинается сама космическая гонка. (Дети находят своего инструктора в образе одного из ученых и расходятся по своим отрядным). На двери у них висит листок с заданием и информация о лекциях, которые проводятся в целях повышения квалификации детей в определенной области. Если у детей на каком-то этапе что-то совсем долго не получаются, они могут нанять «иностранного ученого»- ребенок из другого отряда. И он им рассказывает, как лучше сделать, чтобы все получилось. На первом этапе дети должны сконструировать и запустить первую космическую ракету. Так же должна быть модель внутреннего устройства ракеты. Для выполнения этих задач отряд делится на две части и каждая группа выполняет свое задание. В конце этапа вы выносим все свои ракеты на улицу, там их оценивают по 6ти бальной шкале, складывают все оценки, считают средне арифметическое и бросают кубик. Допустим, у нас в конечном итоге получилось число 4. Если у нас выпадает на кубике числа 1-4 включительно, то наша ракета благополучно вышла в космос. Если больше, то все пошло не так и мы потеряли сигнал. После запуска нашего космического корабля, мы пробуем отправить животное в космос. Пред отправкой, мы сами тщательно изготавливаем для нашего питомца скафандр, подготавливаем его физически, предварительно узнав обо всем этом из лекций старших ученых. Чтобы узнать, хорошо ли чувствует себя наше животное в космическом корабле, мы установили камеру и на протяжении всего полета, вплоть до приземления, наблюдаем за ним. После успешного эксперимента с животным мы наконец можем отправить в космос и человека! Этим первооткрывателем стал один счастливчик из отряда. Мы так же должны как следует проверить физическую форму нашего космонавта, подготовить для него скафандр и приготовить еду из фруктов собственными руками. Это мы делаем в тарелках с помощью ложки (фрукты должны быть мягкие, чтобы их можно было превратить в кашицу, разбавить водой и заправить в тюбики из под Rich: киви, банан, яблоко брать не надо было!). Немного изучив космическое пространство, мы принимаем решение высадиться на луне, изучить как следует её состав, происхождение и прочие детали. Но прежде чем начать что-то делать, нам нужно связываться с нашими коллегами. Мы устанавливаем зонт вверх ногами - условное обозначение спутника, обеспечивающего связь с Землей. Далее, небольшими группами мы отправляем космонавтов на луну, чтобы те взяли пробу грунта, отнесли её в прилуненную прямо на месте лабораторию, откуда к нам на землю приходят результаты исследований. В это время те, кто остался на земле рассчитывают траекторию приземления капсулы с человеком, связываются со страной, где, по нашим расчетам должна оказаться эта капсула, и предупреждают о скором приземлении нашего космонавта. Так мы отправляем на луну несколько экспедиций, чтобы те взяли пробу грунта, воздуха и камней из кратеров. Все это мы внимательно изучаем и фиксируем у себя в голове, потому что в следующем этапе к нам приходят люди, имеющие некоторые проекты, которые им бы хотелось осуществить на луне.. Но по ходу обсуждения их проектов мы сталкиваемся с некоторыми противоречиями и пытаемся им это объяснить. У нас есть 6 персонажей: 1- хочет установить на луне солнечные батареи и получить таким образом электроэнергию, 2- хочет установить на луне огромный телескоп, чтобы наблюдать на всем происходящем на Земле, 3- хочет узнать, можно ли осуществлять такую идею, как космотуризм, 4- бизнесвумен, 5- хочет добывать на луне полезные ископаемые, 6- установка оружия на луне. В самом конце к нам вламывается толпа журналистов с кучей различных вопросов. Так же некоторые утверждают, что все фото и видео поделанные и все было снято в павильоне! Но спустя пару минут мы убеждаем их в обратном.

Этапы

Заставка "Начало гонки"

Секретарь на коференции

Сейчас перед всем человечеством стоит задача – вывести первого человека в космос на полноценном космическом корабле. На международной конференции встречаются представители трех стран: Китая, США и СССР. Все они ученые исследователи, опытные люди, которые возглавят нашу команду. Сначала идут обычные переговоры, все проходит в спокойной обстановке, рядом с господином из Китая сидит переводчица и поясняет ему суть происходящего. По мере беседы нарастает соперничество и все заканчивается тем, что все представители трех стран переругались. Именно с этого момента начинается сама космическая гонка. (Дети находят своего инструктора в образе одного из ученых и расходятся по своим отрядным).

Запуск ракеты в космос

Запуск модели ракеты

1й этап. На этом этапе нужно 2 лекции(они от всего времени занимают максимум 10 мин, все остальное время-деятельность детей в лабораториях). Целью данного этапа является создание первой ракеты, которая способна выйти на земную орбиту. На двери висит список достижений. Но чтобы они могли выполнить все задания, которые у них есть, детям нужна какая-то информация. Эта информация преподносится в виде лекций на 10 мин. Они проходят одновременно (на каждой лекции сидит по 1-2 ребенка, из одного отряда 3 ребенка одновременно идут на 3 разные лекции ). Затем они возвращаются в свои лаборатории уже зная, как и что можно осуществить, выполняют задания. Достижениями на данном этапе являются создание модели ракеты в разрезе (1 половина группы) при использовании канц.товаров, а так же - создание реально летающей ракеты из пластиковой бутылки и насоса (взлетает на реактивной тяге при помощи воды внутри "ракеты" и освобождения давления при убирании крышки.). Оба достижения оцениваются ведущими лекций: они осматривают сделанный проект и задают несколько вопросов по тому, что рассказывали на лекциях. В результате они выставляют оценку, которая является вероятностью успешного полета ракеты. При запуске на практике мастер кидает кубик, и если выпавшее число на кубике меньше или равно оценке, которую набрали участники за этап, то полет считается успешным, а если нет - то проекты необходимо улучшить и пересдать.
Лекции на данном этапе:
Медиа:Vnutr_utr_rakety_den_Luny.odt – Внутреннее устройство ракеты и причина ее полета

Запуск животного в космос

Первая обезьяна в космосе

2й этап. Нам нужно отправить животное в космос. Нужно 3 станции: физ подготовка животного(как она осуществляется), скафандр (как его по возможности качественно сделать), аппараты, которые будут показывать состояние собаки в полете). Они должны все это сделать сами. Все приспособления, сделанные для нашего животного оцениваются по 6ти бальной шкале. Все оценки складываются, рассчитывается сред арифметическое. Например, у нас получилось 4. Далее бросаем игральную кость. Ели у нас выпадает число от 1 до 4 включительно, то наше животное выжило и вернулось. А если больше, то нам приносят горстку пепла с именем нашего животного. Таким же образом оцениваются все остальные наши приборы и приспособления. Достижениями на данном этапе являются создание скафандра на животном (изготовляется из картона и канцтоваров), разработка физической программы подготовки животного к полету и тест на глазах у принимающего мастера, а так же изобретение аппаратов для поддержания жизнедеятельности животного в космосе (проект создается на бумаге и объясняется мастеру, как он работает).
Лекции на данном этапе:
Медиа:Физ.docx – Физическая подготовка животного
Медиа:Животные_в_космосе.docx – Животные в космосе

Подготовка человека к полету в космос

Создание скафандра

На третьем этапе мы запускаем в космос первого человека. 3 станции(по аналогии с животным): физ подготовка, еда, скафандр. Все это тоже делается детьми. Далее происходит вылет в открытый космос. Участники выбирают 1 ребенка, его готовят к полету: есть что-то вроде полосы препятствий , ему одевают скафандр, завязывают глаза, сажают в ватрушку(надувной круг) и провозят пару кругов по футбольному полю на максимально возможной скорости. В это время остальные дети должны переговариваться с ним по рации, проверять состояние и пр.
Лекции на данном этапе:
Медиа:Космические_скафандры.docx – Скафандр
Медиа:СПЕЦИАЛЬНАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА КОСМОНАВТОВ.docx – Физическая подготовка человека
Жизнь в ракете:
http://youtu.be/Aux2yXK81qU
http://youtu.be/B-AIt3Lx1U8

Лунная экспедиция

Об этапе

Центр управления полетами (СССР)

Мастер озвучивает новую гипотезу

Следующий этап связан уже непосредственно с изучением Луны. Небольшими группами мы отправляем космонавтов на луну, чтобы те взяли пробу грунта, отнесли её в прилуненную прямо на месте лабораторию, откуда к нам на землю приходят результаты исследований. Выбранные космонавты отправляются на Луну тем же способом, что и на этапе "Вылет человека в космос". Достигнув поверхности Луны (футбольное поле на улице), им сообщают мастера (организаторы, постоянно находящиеся рядом с космонавтами), что на поверхности Луны необходимо передвигаться медленно и плавно, имитируя перемещение в слабой гравитации, а так же запрещено разговаривать без рации и находиться на лунной коре дольше 30 секунд (запас кислорода). На луне существует исследовательская база (чум), в котором можно переговариваться и совещаться, а так же дышать, сколько угодно. Космонавты получают по рации из корпуса (с Земли) информацию о том, какие анализы с лунной поверхности им необходимо взять, обнаруживают на базе способ их добычи и необходимые для этого инструменты, и по очереди под контролем мастера выходят на поверхность собирать необходимые пробы. У "Луны" существует темная и светлая сторона - темная сторона является второй дальней половиной поля, на которой не ловит рация.
В это время те, кто остался на земле рассчитывают траекторию приземления капсулы с человеком (мини-игра - мастер-организатор изображает полет "мини-ракеты" к модели Луны, на которой отмечена точка необходимого места приземления, а участники, используя "кнопки" на пульте (шашки, приклеенные к губкам), направляют ракету командами "влево", "вправо", "назад" и т.д., при этом каждый отвечает за свою кнопку). Далее перед ними мастером игры ставится задача - цель экспедиции. Цель формулируется в виде гипотезы, которую исследователям на Земле необходимо доказать или опровергнуть. Сделать они могут следующим образом:
Необходимо по рации связаться с космонавтами своей страны на Луне и запросить у них необходимые пробы (грунт, вода и т.д.), результаты которых могут доказать или опровергнуть гипотезу. После того, как на Луне космонавты добудут их, исследователи на Земле получают от игрового мастера информацию о добытом материале с Луны (заранее заготовленную статью). Читая ее, они находят там нужные себе доказательства, после чего готовят презентацию на ватмане о собственной позиции по поводу исследовательского вопроса, в финале защищая ее перед остальными. Космонавтов необходимо вернуть назад. Для этого исследователи на Земле связываются со страной, где, по нашим расчетам должна оказаться эта капсула, и предупреждают о скором приземлении нашего космонавта (мини-игра с рацией - разговор по рации с организатором и убеждение его принять космонавтов, расчет приземления происходит аналогично приземлению на Луну). После возвращения космонавтов их приветствуют, а затем слушают все доклады. Далее выбираются новые космонавты и задается новая цель экспедиции.
Цели экспедиций:
1) Происхождение кратеров
2) История возникновения Луны
3) Вероятность жизни на Луне
Высаживаемся на Луне. Устанавливаем передатчик (связь с Землей), флаг своей страны. Берем пробу «воздуха» , возвращаемся в лаборатории и изучаем его. В это время несколько детей снаряжают следующего космонавта в полет на луну. В этот раз он должен взять пробу грунта.. В третий раз мы летим на луну за камнем, который находится в лунном кратере. Лунный кратер представляет собой тазик, наполовину закопанный в сугроб, куда должен залезть ребенок. Забрать камень и вернуться обратно.

Способы добычи материалов с поверхности Луны

Фото первой экспедиции

Советские космонавты устанавливают флаг на поверхности Луны

Лекция о жизнедеятельности в ракете

Анализ на наличие воды
Инструменты: флаконы для сбора льда
Способ получения: Для проведения анализа необходимо заполнить снегом не 4 флаконов - по 2 со светлой и с темной стороны Луны. Заполненные флаконы отдать старшему на базе.

Анализ атмосферы Луны
Инструменты: Шприц для забора воздуха
Способ получения: Необходимо выйти на поверхность и заполнить воздухом не менее 3 шприцов в трех разных местах на расстоянии не менее 10 шагов друг от друга.

Сбор грунта с поверхности Луны
Инструменты: Контейнер для сбора грунта (файл А4)
Способ получения: Выйти на поверхность и наполнить камнями с поверхности Луны не менее 1/3 контейнера (Камни - это керамзит, разбросанный по поверхности Луны)

Анализ кратеров:
Инструменты: Контейнер для сбора грунта (файл А4)
Способ получения: Необходимо добраться до кратера (углубление в поверхности Луны - заранее вырытые ямы из снега) и забрать со дна кратера не менее 1 тела (кристаллы, гравий и т.д. - заготовленные яркие и цветные камушки для дня). Добытые тела доставить на луноход.

Анализ слоев грунта:
Инструменты: Бур (деревянная палка), молоток.
Способ получения: Необходимо выйти на поверхность Луны и вбить бур в трех местах на расстоянии не меньше 15 шагов друг от друга на 10-15 ударов молотка вглубь. Бур показать старшему на станции.

Анализ температуры:
Инструменты: Градусник
Способ получения: Необходимо отнести градусник на темную и светлую сторону Луны и держать его на вытянутой руке не двигаясь не менее 20 секунд. ПОсле процедуры показать градусник старшему на базе.

Материалы для исследований

Происхождение Луны

Каркас ракеты создается

По современным данным во многих отношениях Луна весьма отличается от Земли, в первую очередь, химическим составом: практически нет воды (хотя в приполярных областях обнаружены заметные запасы льда[1]), малое содержание летучих элементов и соединений. Анализ лунных пород даёт основание полагать, что Луна подверглась полному расплавлению, в отличие от Земли. Плотность Луны сравнима с плотностью земной мантии, но у неё очень маленькое железо-никелевое ядро. Однако обнаружено и большое сходство Земли и Луны. Радиоизотопный анализ показывает, что оба небесных тела имеют примерно одинаковый возраст: около 4,5 миллиардов лет. Соотношение стабильных изотопов кислорода на Луне и на Земле совпадает, в то же время сильно отличаясь от такого соотношения у всех известных метеоритов. Это свидетельствует о том, что Земля и Луна образовались по соседству — из вещества, находившегося на одинаковом расстоянии от Солнца в протопланетном облаке. Такое сочетание общих свойств и существенных различий в строении Луны и Земли породило три группы взаимоисключающих предположений о происхождении Луны: 1) совместное образование Земли и Луны из одного протопланетного облака, 2) захват уже сформированной Луны Землёй, 3) образование Луны в результате гигантского столкновения.

Сходство и различия Земли и Луны

Шлем скафандра

В конструкторском бюро NASA

На лекции по физике

Любая рассматриваемая гипотеза образования Луны должна не только соответствовать физическим законам, но и объяснять следующие обстоятельства:
•Средняя плотность Луны составляет 3,3 г/см³, значительно уступая средней плотности Земли — 5,5 г/см³. Причина — у Луны очень маленькое железо-никелевое ядро — оно составляет всего 2-3 % от общей массы спутника (по данным миссии NASA «Lunar Prospector»). Металлическое ядро Земли составляет около 30 % массы планеты.
•Луна, по сравнению с Землей, имеет весьма низкое содержание легколетучих элементов, таких, как водород, азот, фтор, инертные газы. И напротив, на Луне наблюдается некоторый излишек относительно тугоплавких элементов, например, титана, урана и тория.
•Породы лунной коры и породы земной коры и мантии практически идентичны по соотношению стабильных изотопов кислорода 16O, 17O, 18O (это соотношение иногда называют «кислородной подписью»). Для сравнения, метеориты из разных частей Солнечной системы (в том числе и т. н.марсианские метеориты) имеют совершенно другие соотношения изотопов кислорода. Такая идентичность свидетельствует о том, что Земля и Луна (или, как минимум, поверхность Луны) сформировались из одного слоя планетезималей — на одинаковом расстоянии от Солнца.
•Луна имеет мощную прочную кору толщиной в 60-80 километров (в несколько раз толще земной коры), образованную из анортозитовых пород — продуктов плавления лунной мантии. Поэтому полагают, что Луна когда-то была нагрета до полного расплавления. Земля, как считается, никогда не была полностью расплавленной.
•Луна и Земля имеют необычно высокое отношение массы спутника к массе планеты, равное 1:81, в сравнении с остальными спутниками планет Солнечной системы. (Выше — только у Харона и Плутона, но последний уже не считается планетой);
•Система Земля—Луна обладает необычно высоким угловым моментом импульса (уступая, опять же, только системе Плутон— Харон).
•Плоскость орбиты Луны (наклон 5° к эклиптике) не совпадает с экваториальной плоскостью Земли (наклон 23,5° к эклиптике). На основании этого были выдвинуты следующие гипотезы:
•Гипотеза центробежного разделения: от быстро вращающейся протоземли под действием центробежных сил отделился кусок вещества, из которого затем образовалась Луна. Эту гипотезу в шутку называют «дочерней».
•Гипотеза захвата: Земля и Луна образовались независимо, в разных частях Солнечной системы. Когда Луна проходила близко к земной орбите, она была захвачена гравитационным полем Земли и стала её спутником. Эту гипотезу в шутку называют «супружеской».
•Гипотеза совместного образования: Земля и Луна образовались одновременно, в непосредственной близости друг от друга (в шутку — «сестринская» гипотеза).
•Гипотеза испарения: из расплавленной протоземли были выпарены в пространство значительные массы вещества, которое затем остыло,сконденсировалось на орбите и образовало протолуну.
•Гипотеза многих лун: несколько маленьких лун были захвачены гравитацией Земли, затем они столкнулись друг с другом, разрушились, и из их обломков образовалась нынешняя Луна.
•Гипотеза столкновения: протоземля столкнулась с другим небесным телом, а из выброшенного при столкновении вещества образовалась Луна. Одной из главных целей американских лунных экспедиций 1960—1970 годов было найти доказательства одной из трёх лидировавших тогда гипотез «Большой тройки» (гипотезы центробежного отделения, захвата и совместной аккреции). Но первые же полученные данные обнаружили серьёзные противоречия со всеми тремя гипотезами. Все накопленные к настоящему моменту факты, как считается, свидетельствуют в пользу гипотезы, которой во время полётов «Аполлонов» ещё не существовало: гипотезы гигантского столкновения.

Орбита

Китайский конструктор

Первые животные в космосе

С древних времён люди пытались описать и объяснить движение Луны. Со временем появлялись всё более точные теории. Основой современных расчётов является теория Брауна. Созданная на рубеже XIX—XX веков, она описывала движение Луны с точностью измерительных приборов того времени. При этом в расчёте использовалось более 1400 членов (коэффициентов и аргументов при тригонометрических функциях). Современная наука может рассчитывать движение Луны и проверять эти расчёты с ещё большей точностью. Методами лазерной локации расстояние до Луны измеряется с ошибкой в несколько сантиметров. Такую точность имеют не только измерения, но и теоретические предсказания положения Луны; для таких расчётов используются выражения с десятками тысяч членов и не существует предела их количества, если потребуется ещё более высокая точность. В первом приближении можно считать, что Луна движется по эллиптической орбите сэксцентриситетом 0,0549 и большой полуосью 384 399 км. Реальное движение Луны довольно сложное, при его расчёте необходимо учитывать множество факторов, например, сплюснутость Земли и сильное влияние Солнца, которое притягивает Луну в 2,2 раза сильнее, чем Земля. Более точно движение Луны вокруг Земли можно представить как сочетание нескольких движений:
•вращение вокруг Земли по эллиптической орбите с периодом 27,32166 суток, это так называемый сидерический месяц (то есть движение измерено относительно звёзд);
•поворот плоскости лунной орбиты: её узлы (точки пересечения орбиты с эклиптикой) смещаются на запад, делая полный оборот за 18,6 лет. Это движение является прецессионным;
•поворот большой оси лунной орбиты (линии апсид) с периодом 8,8 лет (происходит в противоположном направлении, чем указанное выше движение узлов, то есть долгота перигея увеличивается);
•периодическое изменение наклона лунной орбиты по отношению к эклиптике от 4°59′ до 5°19′;
•периодическое изменение размеров лунной орбиты: перигея от 356,41 до 369,96 тыс. км, апогея от 404,18 до 406,74 тыс. км;
•постепенное удаление Луны от Земли вследствие приливного ускорения (примерно на 4 см в год), таким образом, её орбита представляет собой медленно раскручивающуюся спираль.

Общее строение

Пусковая установка готова

Луна состоит из коры, верхней мантии (астеносферы), средней мантии, нижней мантии и ядра.Атмосфера практически отсутствует. Поверхность Луны покрыта так называемым реголитом — смесью тонкой пыли и скалистых обломков, образующихся в результате столкновений метеоритов с лунной поверхностью. Ударно-взрывные процессы, сопровождающие метеоритную бомбардировку, способствуют взрыхлению и перемешиванию грунта, одновременно спекая и уплотняя частицы грунта. Толщина слоя реголита составляет от долей метра до десятков метров. Толщина коры Луны меняется в широких пределах от 0 до 105 км. По данным со спутников гравитационной разведки GRAIL, толщина лунной коры больше на том полушарии, которое обращено к Земле. Луна — дифференцированное тело, она имеет геохимически различную кору, мантию и ядро. Оболочка внутреннего ядра богата железом, она имеет радиус 240 км, жидкое внешнее ядро состоит в основном из жидкого железа с радиусом примерно 300—330 километров. Вокруг ядра находится частично расплавленный пограничный слой с радиусом около 480—500 километров. Эта структура, как полагают, появилась в результате фракционной кристаллизации из глобального океана магмы вскоре после образования Луны 4,5 миллиарда лет назад. Лунная кора имеет в среднем толщину ~ 50 км. Состоит лунное ядро из железа, с небольшим количеством примесей серы и никеля

Условия на поверхности Луны

Космонавта готовят к полету

Атмосфера Луны крайне разрежена. Когда поверхность не освещена Солнцем, содержание газов над ней не превышает 2,0•105 частиц/см³ (для Земли этот показатель составляет 2,7•1019 частиц/см³), а после восхода Солнца увеличивается на два порядка за счёт дегазации грунта. Разрежённость атмосферы приводит к высокому перепаду температур на поверхности Луны (от −160 °C до +120 °C), в зависимости от освещённости; при этом температура пород, залегающих на глубине 1 м, постоянна и равна −35 °C. Ввиду практического отсутствия атмосферы, небо на Луне всегда чёрное, со звёздами, даже когда Солнце находится над горизонтом. Земной диск висит в небе Луны почти неподвижно. Причины небольших ежемесячных колебаний Земли по высоте над лунным горизонтом и по азимуту (примерно по 7°) такие же, как у либраций. Угловой размер Земли при наблюдении с Луны в 3,7 раз больше, чем лунный при наблюдении с Земли, а закрываемая Землёй площадь небесной сферы в 13,5 раз больше, чем закрываемая Луной. Степень освещённости Земли, видимая с Луны, обратна лунным фазам, видимым на Земле: в полнолуние c Луны видна неосвещённая часть Земли, и наоборот. Освещение отражённым светом Земли примерно в 50 раз сильнее, чем освещение лунным светом на Земле, максимальная видимая звёздная величина Земли на Луне составляет приблизительно −16m.

Минералогия Луны

Скафандр китайского космонавта

Благодаря её размеру и составу Луну иногда относят к планетам земной группы наряду с Меркурием,Венерой, Землёй и Марсом. Изучая геологическое строение Луны, можно многое узнать о строении и развитии Земли. Толщина коры Луны в среднем составляет 68 км, изменяясь от 0 км под лунным морем Кризисов до 107 км в северной части кратера Королёва на обратной стороне. Под корой находится мантия и, возможно, малое ядро из сернистого железа (радиусом приблизительно 340 км и массой, составляющей 2 % массы Луны). Любопытно, что центр масс Луны располагается примерно в 2 км от геометрического центра по направлению к Земле. На той стороне, которая повёрнута к Земле, кора более тонкая. По результатам миссии «Кагуя» было установлено, что в Море Москвытолщина коры наименьшая для всей Луны— п очти 0 метров под слоем базальтовой лавы толщиной 600 метров. Измерения скорости спутников «Лунар Орбитер» позволили создать гравитационную карту Луны. С её помощью были обнаружены уникальные лунные объекты, названные масконами (от англ. mass concentration) — это массы вещества повышенной плотности. Луна не имеет магнитного поля, хотя некоторые из горных пород на её поверхности проявляют остаточный магнетизм, что указывает на возможность существования магнитного поля Луны на ранних стадиях развития. Не имеющая ни атмосферы, ни магнитного поля, поверхность Луны подвержена непосредственному воздействию солнечного ветра. В течение 4 млрд лет водородные ионы из солнечного ветра внедрялись в реголит Луны. Таким образом, образцы реголита, доставленные миссиями «Аполлон», оказались очень ценными для исследования солнечного ветра. В феврале 2012 года американские астрономы обнаружили на обратной стороне Луны несколько геологических новообразований. Это свидетельствует о том, что лунные тектонические процессы продолжались ещё как минимум 950 миллионов лет после предполагаемой даты геологической «смерти» Луны.

Пещеры

Японским зондом Кагуя обнаружено отверстие в поверхности Луны, расположенное недалеко от вулканического плато Холмы Мариуса, предположительно ведущее в тоннель под поверхностью. Диаметр отверстия составляет около 65 метров, а глубина, предположительно, 80 метров. Учёные считают, что подобные тоннели сформированы путём затвердевания потоков расплавленной породы, где в центре застыла лава. Данные процессы происходили в период вулканической активности на Луне. Подтверждением данной теории является наличие извилистых борозд на поверхности спутника. Подобные тоннели могут послужить для колонизации, благодаря защите от солнечной радиации и замкнутости пространства, в котором проще поддерживать условия жизнеобеспечения. Похожие отверстия имеются и на Марсе.

Сейсмология

Сбор грунта на Луне

Оставленные на Луне экспедициями «Аполлон-12», «Аполлон-14», «Аполлон-15» и «Аполлон-16» четыре сейсмографа показали наличие сейсмической активности. Исходя из последних расчетов учёных, лунное ядро состоит главным образом из раскалённого железа. Из-за отсутствия воды колебания лунной поверхности продолжительны по времени, могут длиться более часа. Лунотрясения можно разделить на четыре группы:
•приливные, случаются дважды в месяц, вызваны воздействием приливных сил Солнца и Земли;
•тектонические — нерегулярные, вызваны подвижками в грунте Луны;
•метеоритные — из-за падения метеоритов;
•термальные — их причиной служит резкий нагрев лунной поверхности с восходом Солнца. Наибольшую опасность для возможных обитаемых станций представляют тектонические лунотрясения. Сейсмографами НАСА за 5 лет исследований было зарегистрировано 28 подобных лунотрясений. Некоторые из них достигают 5,5 баллов по шкале Рихтера и длятся более 10 минут. Для сравнения на Земле подобные землетрясения длятся не более двух минут

Вода на Луне

Взлет ракеты

Впервые сведения об обнаружении воды на Луне были опубликованы в 1978 году советскими исследователями в журнале «Геохимия». Факт был установлен в результате анализа образцов, доставленных зондом «Луна-24» в 1976 году. Процент найденной в образце воды составил 0,1. В июле 2008 года группа американских геологов из Института Карнеги и Университета Брауна обнаружила в образцах грунта Луны следы воды, в большом количестве выделявшейся из недр спутника на ранних этапах его существования. Позднее бо́льшая часть этой воды испарилась в космос. Российские учёные, с помощью созданного ими прибора LEND, установленного на зонде LRO, выявили участки Луны, наиболее богатые водородом. На основании этих данных НАСА выбрало место для проведения бомбардировки Луны зондом LCROSS. После проведения эксперимента, 13 ноября 2009 года НАСА сообщило об обнаружении в кратере Кабеус в районе южного полюса воды в виде льда. Согласно данным, переданным радаром Mini-SAR, установленном на индийском лунном аппарате Чандраян-1, всего в регионе северного полюса обнаружено не менее 600 млн. тонн воды, большая часть которой находится в виде ледяных глыб, покоящихся на дне лунных кратеров. Всего вода была обнаружена в более чем 40 кратерах, диаметр которых варьирует от 2 до 15 км. Сейчас у учёных уже нет никаких сомнений в том, что найденный лёд — это именно водный лёд.

Происхождение кратеров

Перед посадкой в ракету

Попытки объяснить происхождение кратеров на Луне начались с конца 1780-х годов. Основных гипотез было две — вулканическая и метеоритная. Согласно постулатам вулканической теории, выдвинутой в 80-х годах XVIII века немецким астрономом Иоганном Шрётером, лунные кратеры были образованы вследствие мощных извержений на поверхности. Но в 1824 году также немецкий астроном Франц фон Груйтуйзен сформулировал метеоритнуютеорию, согласно которой при столкновении небесного тела с Луной происходит продавливание поверхности спутника и образование кратера. До 20-х годов XX века против метеоритной гипотезы выдвигали тот факт, что кратеры имеют круглую форму, хотя косых ударов по поверхности должно быть больше чем прямых, а значит при метеоритном происхождении кратеры должны иметь форму эллипса. Однако в 1924 году новозеландский учёныйДжиффорд впервые дал качественное описание удара о поверхность планеты метеорита, двигающегося с космической скоростью. Получалось, что при таком ударе большая часть метеорита испаряется вместе с породой на месте удара, и форма кратера не зависит от угла падения. Также в пользу метеоритной гипотезы говорит то, что совпадает зависимость количества лунных кратеров от их диаметра и зависимость количества метеорных тел от их размера. Чуть позже, в 1937 году, данную теорию привёл к обобщённому научному виду советский студент Кирилл Петрович Станюкович, впоследствии ставший доктором наук и профессором. Данная «взрывная теория» разрабатывалась им самим и группой учёных с 1947 по 1960 года, а дорабатывалась в дальнейшем и другими исследователями. Полёты к спутнику Земли с 1964 года, совершенные американскими аппаратами «Рейнджер», а также открытие кратеров на других планетах Солнечной системы (Марс, Меркурий, Венера) подвели итог этому вековому спору о происхождении кратеров на Луне. Дело в том, что открытые вулканические кратеры (например, на Венере) сильно отличаются от лунных, схожих с кратерами на Меркурии, которые, в свою очередь были образованы ударами небесных тел. Поэтому метеоритная теория ныне считается общепринятой. Благодаря столкновению Луны с астероидом мы можем наблюдать с Земли метеоритные кратеры на Луне. Учёные из Парижского института физики Земли полагают, что 3,9 миллиарда лет назад столкновение Луны с крупным астероидом заставило Луну повернуться

Атмосфера Луны

Полет к Луне

Атмосфера Луны — крайне разреженная газовая оболочка Луны, в десять триллионов раз менее плотная (давление на поверхности примерно 10 нПа) по сравнению с земной атмосферой, состоящая в основном из водорода, гелия, неона и аргона. Практически не воздействует на Луну и не благоприятствует жизни людей на спутнике. Источниками атмосферы являются как внутренние процессы (выделение газов из коры Луны и вулканизм), так и внешние — падения микрометеоритов, солнечный ветер. Луна не удерживает на себе все выделяющиеся газы, поскольку имеет слабую гравитацию; большая часть газов, поднимающихся с её поверхности, рассеивается в космосе. Концентрация частиц у поверхности Луны значительно меняется в зависимости от времени лунных суток: ночью на 1 см³ приходится 105 частиц, а днём 104. Для Земли этот показатель составляет 2,7•1019. В рамках проекта Аполлон были проведены исследования атмосферы Луны, в результате которых было обнаружено присутствие в ней атомов аргона игелия; последующие наблюдения с Земли показали наличие ионов натрия и калия. В 1991 исследователями из Бостонского университета был обнаружен натриевый «хвост», простирающийся до 15—20 радиусов Луны в сторону, противоположную Солнцу. Для непосредственного изучения лунной атмосферы в сентябре 2013 года был запущен зонд LADEE.

Бизнес встреча

Конструкторское бюро Китая

Итоговая конференция

Кругосветка организаторов.
На данном этапе к нам приходят люди, имеющие некоторые проекты, которые им бы хотелось осуществить на луне.. Но по ходу обсуждения их проектов мы сталкиваемся с некоторыми противоречиями и пытаемся им это объяснить.
У нас есть 6 персонажей:
1- хочет установить на луне солнечные батареи и получить таким образом электроэнергию,
http://www.membrana.ru/particle/3385
2- хочет установить на луне огромный телескоп, чтобы наблюдать на всем происходящем на Земле,
http://hronomir.ru/teleskop-na-lune-rassmotrit-nevidimuyu-storonu-sputnika/
3- хочет узнать, можно ли осуществлять такую идею, как космотуризм,
http://www.mignews.com.ua/science/nauka/1614785.html
4- бизнесвумен, (Связь на Луне)
http://www.selena-luna.ru/osvoenie-luny/svyaz-na-lune
5- хочет добывать на луне полезные ископаемые,
http://www.sunhome.ru/journal/119198
6- установка оружия на луне.
http://www.topwar.ru/9244-voennaya-baza-na-lune.html

Интервью с журналистами

Атмосферная заставка для детей, на которую их приглашают в большой зал, а журналисты-организаторы задают им вопросы о полетах, ощущениях, результатах исследования и т.д., причем некоторые не верят, что мы высаживались на луну, но мы им предоставляем все бланки по изучению воздуха и пр., тем самым доказывая свою правоту. В результате мы убеждаем и нас печатают в газете.

Разбор

Ответственная за день - Аня Алеева

Все конструкторское бюро NASA

На конференции

Ответы журналистам

1. Подготовка: Круто, что есть список дел
2. Заставка: Качественно поставлена, но потом детям не было сказано, что делать дальше.
3. Первый этап:
- Инструктора не следили за регулярным посещением лекций
- Хороший формат кругосветки (в виде лекций)
- Непонятно, что делать оставшимся детям, пока первая группа ушла на лекцию
- Нерациональное распределение детей и времени
- Нужно было продумать более конструктивную деятельность для отряда
- В конце концов въелась система с оцениванием и кубиком
- Запуск ракеты: круто, но нужно было проверить заранее на улице с водой!
4. Второй этап:
Круто, весело, интересно
Увлекательно работать с животным
5. Третий этап
- Круто, что сами делаем еду
- Продуктивность лекций именно на этом этапе
- Здорово, что выбираем кого-то одного из отряда
- Более тщательно готовить все нужные "атрибуты"
- Запуск человека и животных очень понравился. Здоровская идея с рациями и заранее записанными видео животных
- Хаотичная си-м2 оценивая. Нужен 1 отдельный человек на отряд, занимающийся этим
Прилунение и деятельность на луне
6. Первый полет
- Заранее рассчитывать и готовить снаряжение
- Несистематизированное прибытие на луну.
- Странная деятельность на луне
- Не все атрибуты были подготовлены!
- День основан на реальных материалах +
- Много эмоций от полета на луну у детей
- Хотелось бы больше интерактивов
- Сделать деятельность в чуме менее ролевой
Нужно: меньше детей в центре деятельности, 1 общий инструктаж, больше правил, централизованности
- Не было инструментов для сбора грунта (не понятно, что являлось этим грунтом)
- Круто, что фотки приходили с луны
- Информация, выданная детям, была нечитаема и непонятна для них!
- Крутая идея с рациями
- Дети переставали реагировать на рации в чуме
В целом
Всем понравилось, участвовали в различных научных экспериментах, научная деятельность. Хороший конец дня (конвенция с журналистами, не лучшая идея, но детям понравилось быть в центре внимания).нужно тщательнее продумывать "изюминку" дня. По организации все было на достойном уровне. Высокая мощность работы.

Дополнительные материалы

Медиа:Лекции.rar – Материалы всех лекций с дня
Медиа:Достижения.rar – Таблички достижений на отрядные в стиле стран
Медиа:Способы_добычи.rar – Декорированные листы со способами добычи материалов с поверхности Луны
Медиа:Luna_materialy_issledovany.docx – Материалы исследований, раздаваемые участников на этапе "Исследование"
Медиа:Cобачка.rar – Видеозапись отправления в космос животного (собака)
Медиа:Кошечка.rar – Видеозапись отправления в космос животного (кошка)
Медиа:Обезьянка.rar – Видеозапись отправления в космос животного (обезьяна)

Ссылки

http://vostrove.ru/photos/eco15/05_01_2015/index.htm - Фотоальбом дня
http://vk.com/album-262370_209782134 - Фотоальбом сбора
http://www.youtube.com/watch?v=KS5bVYizchQ&index=3&list=PLdF1NbmgL-4dcDvcAHohUTVUof1dLDEpm - Видеоролик с дня
http://vostrove.ru/paper/sbor_gaz/PDF/eco15/eco15_v2.pdf - Сборная газета с дня