Исследовательская работа "Луна- спутник Земли"
Вложение | Размер |
---|---|
![]() | 196.46 КБ |
![]() | 31.21 КБ |
![]() | 19.18 КБ |
![]() | 1.4 МБ |
Введение
Как прекрасен наш Мир! В нём столько интересного! Мне нравятся уроки окружающего мира, которые позволяют мне познать этот мир. (Приложение I) На одном из уроков мы говорили о планете Земля и её спутнике Луне. Мне показалась Луна красивой, загадочной. Захотелось больше о ней узнать.
Цель моей работы: исследование Луны-спутника Земли. Я поставила перед собой следующие задачи:
Мною использовались следующие методы исследования: поисковый, анкетирование, интервьюирование, наблюдение, опыт, эксперимент.
Я провела опрос одноклассников по интересующим меня вопросам, но ни один из них не ответил на них. Попросила ответить на вопросы анкеты учащихся среднего звена. (Приложение II) В результате анализа анкет я выяснила, что ни один из учеников не дал полный ответ на мои вопросы. У нас в школе нет предмета « астрономия», на котором ученики могли бы подробно изучать космическое пространство. Но Луна так близка к нашей планете, и человек уже побывал на её поверхности, поэтому о своей соседке должен знать каждый. Поэтому я считаю, что изучение сведений о Луне - актуальная тема для учащихся. Основная часть
Просмотрев различные электронные справочники и словари я узнала, что слово «луна» имеет несколько значений (Приложение III): 1 .Небесное тело, спутник Земли, светящийся отражённым солнечным светом. ( Полёт на Луну)
Греки называли спутник Земли Селеной, а древние египтяне — Ях (Иях)
В познавательной литературе, которую нашла в библиотеке, я обнаружила много научных, непонятных мне слов, поэтому решила за разъяснениями обратиться к учителю географии Соловьёвой Анне Дмитриевне (Приложение III). От неё я узнала, что до того, как учёные получили образцы лунного грунта, они ничего не знали о том, когда и как образовалась Луна. Существовало три принципиально разных теории:
о Луна и Земля сформировались в одно и то же время из газо-пылевого облака;
о Луна образовалась в результате столкновения Земли с другим объектом;
о Луна сформировалась в другом месте и впоследствии была захвачена Землёй.
Однако новая информация, полученная путём детального изучения образцов с Луны, привела к созданию теории Гигантского столкновения: чуть более 4 миллиарда лет назад протопланета Земля (Гея) столкнулась с протопланетой Тейя. В результате большая часть вещества ударившегося объекта и часть вещества земной мантии были выброшены на околоземную орбиту. Из этих обломков собралась прото-Луна и стала обращаться по орбите с радиусом около 60 ООО км. По образцам лунного грунта учёные определили и возраст луны: 4,36 млрд лет ( Приложение X). Строение Луны напоминает структуру Земли. Планета состоит из ядра, мантии и коры. Толщина лунной коры в среднем равна 60 км, но на видимой стороне она меньше на 20—30 км. Толщина слоя мантии равна 1000 км. Диаметр лунного ядра около 1500 км. Луна гораздо холоднее Земли, и даже температура жидкого ядра из расплавленных каменных пород составляет всего 1500 градусов. Поверхностный слой лунного грунта состоит из реголита, серого пористого вещества толщиной 6 метров. Это вещество по виду и свойствам похоже на знакомую нам пемзу. Эта «пемза» не лежит сплошным слоем: она разрушена до состояния песка, метеоритами и резкими перепадами температур (в
ночное время 169 °С, а в дневное, когда Солнце в зените — +122 °С).
Атмосфера Луны разрежена, что практически не защищает её от жары и холода (Приложение XI). Анна Дмитриевна рассказала об исследователях Луны. Луна привлекала внимание людей с древних времён. Во II в.до н. э. Гиппарх исследовал поведение Луны в звёздном небе, определив наклон лунной орбиты относительно земной, а также выявил ряд особенностей движения. Выведенную Гиппархом теорию развил впоследствии астроном из Александрии Клавдий Птолемей во II в. н. э., написав об этом книгу «Альмагест». Данная теория множество раз уточнялась, и в 1687 году, после открытия Ньютоном закона всемирного тяготения, эта теория стала учитывать движение тел под действием приложенных к ним сил. Самые первые детальные исследования Луны стали возможны в 1608 году, когда был изобретён первый телескоп Галилео Галилеем. С начала космической эры количество наших знаний о Луне значительно увеличилось. Впервые Луны достиг советский космический корабль «Луна-2» 13 сентября 1959 года. А первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг (21 июля 1969 года). Впервые удалось заглянуть на обратную сторону Луны в 1959 году, когда советская станция «Луна-3» пролетела над ней и сфотографировала невидимую с Земли часть её поверхности. Оказалось, что она не сильно отличается от видимой части. Меня удивил тот факт, что человек не может с Земли увидеть обратную сторону Луны. Луна же шар и должна вращаться, как и все планеты. Она и вращается. Но как? Решила провести опыт (Приложение V).
Опыт. Смоделировала пару: Земля (ученица)- Луна (ученица). Луна вращается вокруг Земли, поэтому мы взялись за руки и начали кружиться. Кружась, мы постоянно видели лицо друг друга, а затылка так и не увидели. Я сделала вывод, что ночное светило, вращаясь вокруг Земли, не показывает нам обратной стороны.
Какой видится Земля с поверхности Луны исследователям? По их воспоминаниям самое величественное зрелище на Луне — это наша красавица Земля. Она никогда не уходит с небосвода видимой стороны Луны. Когда сама Луна землянам не видна (в дни новолуния), на Луне, напротив, «полноземелие», и наша планета выглядит полным круглым диском — голубоватым, почти наполовину закутанным в белую облачность. Материки видятся светлыми областями, океаны — темными, все это без подробностей, которые размазываются плотной атмосферой. Отражая солнечные лучи, Земля освещает затемненную Луну в 40 раз ярче, чем полная Луна — Землю. А во время «новоземелия» наша планета смотрится с Луны как большое светлое кольцо над Солнцем или под ним. Светлое кольцо образуется солнечными лучами, проходящими через атмосферу Земли.
В каникулы, мы с классом ездили в новороссийский планетарий. ( Приложение IV). Там я узнала новые факты о Луне. Луна не излучает собственного света и кажется нам светящейся потому, что падающие на неё солнечные лучи отражаются от её поверхности. Сутки на Луне длятся 29 земных суток, то есть две недели там - день, а две недели- ночь. По диаметру Луна меньше Земли в 4 раза, а по массе в 81 раз. Луна самое близкое к Земле небесное тело, хотя среднее расстояние от Земли до Луны около 400 тысяч километров. Земля и Луна связаны между собой силами взаимного притяжения. Благодаря большой силе притяжения наша планета удерживает на своей орбите спутник. Луна же своим притяжением периодически поднимает в земных океанах воду. Таким образом, с помощью Луны в Мировом океане Земли происходят приливы и отливы. Поверхность Луны неодинакова (Приложение XII). Первым при помощи телескопа составил подробное описание лунного рельефа польский астроном Ян Гевелий (1611- 1687). В XX веке современная оптика и другая астрономическая техника, автоматические космические станции существенно расширили исследования Луны и позволили сделать лунные карты и глобусы достаточно точными (Приложение XIII). Сейчас каждый школьник может мысленно путешествовать по Луне, держа перед собой подробную карту. На этой карте показаны Океан Бурь, Море Ясности, Море Спокойствия, Море Дождей и т. д. Разумеется, большие впадины на поверхности Луны названы морями совершенно условно. Зато горы на Луне самые настоящие. Гевелий дал им названия земных гор и хребтов. Высота некоторых горных пиков достигает 8 тысяч метров — как высочайшие вершины на Земле. Кроме гор, на Луне множество острых скал и обломков камней. Лунная поверхность испещрена кратерами самых разных размеров — от полуметра до 250 км. Они имеют разное происхождение: более мелкие образовались при падении метеоритов, а самые крупные представляют собой остатки вулканов. Мелкие кратеры покрывают собой буквально всю лунную поверхность, даже дно вулканических кратеров, которое кажется в телескоп ровным и гладким. Лунные кратеры носят имена выдающихся ученых — Коперника, Галилея, Аристотеля, Тихо Браге.
По собственным наблюдениям я знаю, что Луна может менять свой вид. Из энциклопедии узнала, что сама она не излучает света, поэтому на небе видна только освещенная Солнцем ее поверхность — дневная сторона. Перемещаясь по небу с запада на восток, Луна за месяц догоняет и перегоняет Солнце. При этом происходит смена лунных фаз: новолуние, первая четверть, полнолуние и последняя четверть. Причём: новолуние, половинная Луна (первая и последняя четверть Луны), полнолуние - это основные фазы Луны. Промежуточные фазы Луны - молодой месяц, растущий месяц, ущербная Луна, старый месяц.
Я решила провести наблюдение за Луной в течение месяца с целью определения промежутков времени, в которые происходит смена лунных фаз. В ходе наблюдения я записывала дату и зарисовывала вид Луны (Приложение VI). Мною был сделан вывод: фазы Луны меняются в строгой последовательности. Из энциклопедии я установила тот факт, что фазы Луны зависят от того, какая часть Луны освещена солнечным светом, то есть какую часть Луны мы видим с земли. Меня заинтересовал этот факт, захотелось проверить его в ходе эксперимента
Гипотеза: я предполагаю, что фазы Луны зависят от того, какая часть Луны освещена солнечным светом.
Сначала выполнила подготовительную работу (Приложение VII).:
смоделировала Луну (пенопластовый шарик, выкрашенный в жёлтый цвет),
космическое пространство (коробка с крышкой), Солнце (фонарик). Иглой от
циркуля проделала в стенках коробки 8 отверстий, расположенных на
одинаковом расстоянии между дном и верхом коробки и промаркировала их.
К шарику- модели Луны привязала нить и при помощи скрепки закрепила его
в центре крышки коробки. Сбоку коробки сделала отверстие, чтобы вставить
фонарик. Подложила несколько книг под фонарик, чтобы он осветил через
большое отверстие. Отдельно заготовила рисунки с изображением фаз Луны.
Эксперимент: включила фонарик и стала смотреть в отверстия
(Приложение VIII).
Отверстие №1- новолуние
Отверстие №2- молодой месяц
Отверстие №3- первая четверть Луны
Отверстие №4- растущая Луна
Отверстие №5- полнолуние
Отверстие №6- ущербная Луна
Отверстие №7- последняя четверть Луны
Отверстие № 8- старый месяц
В ходе эксперимента я сделала вывод: фазы Луны зависят от того, какая часть Луны освещена солнечным светом.
Изучая литературу, меня удивил тот факт, что у Земли имеются, кроме Луны еще два спутника. Не искусственных, а вполне естественных. И не крошечных, а такого же размера, как и сама Луна. Но хотя эти «Луны» были открыты уже давно в 1956 г. польским астрономом Кордылевским, видеть их мало кому удавалось. Всё дело в том, что эти спутники целиком состоят из пыли. Эти пылевые Луны перемещаются по той же трассе, что и настоящая Луна, и с той же скоростью. Одна опережает Луну на 60 градусов, другая на столько же отстаёт. И от Земли их отделяет такое же расстояние, как и Луну. Края этих «Лун» размыты, что очень затрудняет наблюдение ( Приложение XVII).
От бабушки я узнала, что Луна оказывает влияние на живые организмы, у неё даже есть лунный календарь, по которому она определяет, какие виды работ можно выполнять с растениями (Приложение IV). В интернете я узнала, почему так происходит. Во время новолуния все жизненные соки растений уходят в корни. При растущей Луне начинается движение соков от корня к вершине и листьям. Во время растущей Луны рекомендуются посадки и пересадки растений, особенно таких, у которых сильнее развита надземная часть - листья и стебли. Чем ближе к полнолунию посажено растение, тем меньше вытягивается у него стебель. Небольшое случайное повреждение корней в это время не так опасно, так как соки движутся вверх. В период полнолуния плоды и травы имеют максимальную сочность. При убывающей Луне соки движутся от вершины к корням. Период убывающей Луны хорошо подходит для посадки корнеплодов. На это время можно запланировать обрезку растения. Важно помнить, что новолуние и полнолуние - это кризисные моменты. В это время растения особенно уязвимы, поэтому лучше никаких работ на это время не планировать. У учёных есть доказательства влияния Луны и на человека на космическая техника и создаваться необходимая инфраструктура для обеспечения полётов нового космического корабля к МКС, а также полётов на Луну, создания постоянной базы на Луне. В феврале 2010года НАСА
представило новый проект: «аватары» на Луне, который может быть реализован уже через 1000 дней. Суть его заключается в организации экспедиции на Луну с участием роботов-аватаров (представляющих собой устройство телеприсутствия) вместо людей. В этом случае инженеры, занимающиеся организацией полёта, избавляют себя от необходимости использования важных систем жизнеобеспечения и благодаря этому используется менее сложный и дорогой космический корабль. Для управления роботами-аватарами эксперты НАСА предлагают использовать высокотехнологичные костюмы дистанционного присутствия (наподобие костюма виртуальной реальности). Один и тот же костюм могут «надевать» несколько специалистов из разных областей науки поочередно. К примеру, в ходе изучения особенностей лунной поверхности, управлять «аватаром» может геолог, а затем в костюмтелеприсутствия может облачиться физик. 22 ноября 2010 года Российские учёные определили 14 наиболее вероятных точек прилунения. Каждое из мест посадки имеет размеры 30x60 км. Будущие лунные базы находятся на стадии эксперимента, в частности уже проведены первые успешные испытания самозалатывания космических аппаратов. Не исключено, что некоторые из них будут использованы при работе первых станций, которые планируется отправить на Луну уже в 2013 г. В будущем Россия собирается применить на полюсах Луны криогенное (низкотемпературное) бурение для доставки на Землю грунта с вкраплениями летучих органических веществ. Данный метод позволит органическим соединениям, которые заморожены на реголите, не испаряться ( Приложение XV)
Выводы
Изучив полученную информацию, я сделала следующие выводы:
Заключение
Полученные выводы я использовала в подготовке доклада, с которым выступила на классном часе перед учениками (Приложение IX). Сделанный мною буклет дополнил моё выступление. В дальнейшем можно продолжить изучение сведений о Луне, ведь в ней столько загадок. Список используемой литературы
примере соответствия между колебаниями настроения, эмоций,
работоспособности людей и ритмами движения Луны. В настоящее время
*
создана новая наука, которая и занимается этими вопросами - селенобиология.
Из интернета я узнала, 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 большая 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 варьируется от 2 до 15 км. Сейчас у учёных уже нет никаких сомнений в том, что найденный лёд — это именно водный лёд. Не исключено, что на Луне может находиться не только серебро, ртуть и спирты, но и прочие химические элементы и соединения. Водяной лёд, молекулярный водород, найденные благодаря миссии LCROSS и LRO в лунном кратере Кабеус указывают на то, что на Луне действительно есть ресурсы, которые могут быть использованы в будущих миссиях. Так как Луна является самым близким и лучше всего изученным небесным телом, то она рассматривается как кандидат для места создания человеческой колонии. НАСА разрабатывала космическую программу «Созвездие», в рамках которой должна разрабатываться новая космическая техника и создаваться необходимая инфраструктура для обеспечения полётов нового космического корабля к МКС, а также полётов на Луну, создания постоянной базы на Луне. В феврале 2010года ПАСА
представило новый проект: «аватары» на Луне, который может быть реализован уже через 1000 дней. Суть его заключается в организации экспедиции на Луну с участием роботов-аватаров (представляющих собой устройство телеприсутствия) вместо людей. В этом случае инженеры, занимающиеся организацией полёта, избавляют себя от необходимости использования важных систем жизнеобеспечения и благодаря этому используется менее сложный и дорогой космический корабль. Для управления роботами-аватарами эксперты НАСА предлагают использовать высокотехнологичные костюмы дистанционного присутствия (наподобие костюма виртуальной реальности). Один и тот же костюм могут «надевать» несколько специалистов из разных областей науки поочередно. К примеру, в ходе изучения особенностей лунной поверхности, управлять «аватаром» может геолог, а затем в костюмтелеприсутствия может облачиться физик. 22 ноября 2010 года Российские учёные определили 14 наиболее вероятных точек прилунения. Каждое из мест посадки имеет размеры 30x60 км. Будущие лунные базы находятся на стадии эксперимента, в частности уже проведены первые успешные испытания самозалатывания космических аппаратов. Не исключено, что некоторые из них будут использованы при работе первых станций, которые планируется отправить на Луну уже в 2013 г. В будущем Россия собирается применить на полюсах Луны криогенное (низкотемпературное) бурение для доставки на Землю грунта с вкраплениями летучих органических веществ. Данный метод позволит органическим соединениям, которые заморожены на реголите, не испаряться ( Приложение XV)
Выводы
Изучив полученную информацию, я сделала следующие выводы:
Хризантема и Луковица
Девочка-Снегурочка
Этот древний-древний-древний мир!
Рисуем крокусы акварелью
Зимовье зверей