Exploration of the Moon by Automatic Spacecraft

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Problems of the study and exploration of the Moon, which is of paramount interest for cosmogony, planetology, and Earth sciences in the context of a comprehensive study of the Solar System, are discussed. A historical review of lunar exploration is given, a fundamental contribution to which was made by the Soviet lunar program, carried out with the help of automatic spacecraft in the first decades of the space age. The review is timed to coincide with the revival of lunar exploration within the framework of the Russian national space program. The current state of knowledge about the Moon is considered—first of all, key questions about its origin and early evolution. This is of paramount importance for the reconstruction of the main processes of formation of the entire family of bodies in the Solar System, including the early history of the Earth, as well as the reasons for the various evolutionary paths of the Earth and the terrestrial planets. At the present stage, exploration of the Moon as a strategic foothold on the path of human space exploration and the creation of elements of the future lunar infrastructure using local natural resources in the potentially most demanded polar regions are urgent. The South Pole is the target of the Russian Luna-25 and Luna-27 missions, with an extensive science program that aims to start a multipurpose program with the efficient use of new-generation robotics. This program predates Russian plans for manned flights to the Moon.

Sobre autores

M. Marov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: marovmail@yandex.ru
Россия, Москва

Bibliografia

  1. Келдыш М.В., Маров М.Я. Космические исследования. М.: Наука, 1981. 192 с.
  2. Семенов Ю.П. (Ред.). Ракетно-космическая корпорация “Энергия” имени С.П. Королева (1946–1996). М.: РКК Энергия, 1996. 671 с.
  3. Черток Б.Е. Ракеты и люди. Т. 3. М.: Машиностроение, 1997. 398 с.
  4. Маров М.Я., Хантрес У.Т. Советские роботы в Солнечной системе. Технологии и открытия. Изд. 2-е. М.: Физматлит, 2018. 612 с.
  5. Полищук Г.М., Пичхадзе К.М. (Ред.) Автоматические космические аппараты для фундаментальных научных и прикладных исследований. М.: МАИ-Принт, 2010. 660 с.
  6. Ахманова М.В., Дементьев Б.В. Марков М.Н. Вода в реголите моря Кризисов (Луна-24)? // Геохимия. 1978. № 2. С. 285–288.
  7. Mitrofanov I.G., Sanin A.B., Boynton W.V. et al. Hydrogen Mapping of the Lunar South Pole Using the LRO Neutron Detector Experiment LEND // Science. 2010. V. 330. № 6003. P. 483–486.
  8. Sanin A.B., Mitrofanov I.G., Litvak M.L. et al. Hydrogen distribution in the lunar polar regions // Icarus. 2017. V. 283. P. 20–30.
  9. Feldman W.C., Maurice S., Binder A.B. et al. Fluxes of fast and epithermal neutrons from Lunar Prospector: Evidence for water ice at the lunar poles // Science. 1998. V. 281. P. 1496–1500.
  10. Jolliff B.L., Gillis J.J., Haskin L.A. et al. Major lunar crustal terranes: Surface expressions and crust-mantle origins // J. Geophys. Res. 2000. V. 105 (E2). P. 4197–4216.
  11. Маров М.Я. Космос. От Солнечной системы вглубь Вселенной. 2-е изд., исп. и доп. М.: Физматлит, 2018. 544 с.
  12. Melosh H.J. Impact cratering: A geologic process. Oxford, N.-Y.: Oxford University Press, 1989. 262 p.
  13. Head J.W. III, Wilson L. Generation, ascent and eruption of magma on the Moon: New insights into source depths, magma supply, intrusions and effusive/explosive eruptions (Part 2: Predicted emplacement proctsses and observations) // Icarus. 2017. V. 283. P. 176–223.
  14. Маров М.Я., Воропаев С.А., Ипатов С.И. и др. Формирование Луны и ранняя эволюция Земли. М.: Ленард, 2019. 320 с.
  15. Bussed D.B.J., Spudis P.D., Robinson M.S. Illumination conditions at the lunar south pole // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 9. P. 1187–1190.
  16. Виноградов А.П. (отв. ред.). Космохимия Луны и планет. М.: Наука, 1975. 764 с.
  17. Тарасов Л.С., Назаров M.A., Шевалеевский И.Д. и др. Типы пород и химия минералов лунного грунта из Моря Кризисов // Геохимия. 1977. № 10. C. 1488–1509.
  18. Назаров М.А., Тарасов Л.С., Шевалеевский И.Д. Минералогия материкового реголита (“Луна-20”) // Грунт из материкового района Луны. М.: Наука, 1979. С. 226–266.
  19. Shkuratov Yu.G., Bondarenko N.V. Regolith layer thickness mapping of the Moon by radar and optical data // Icarus. 2001. V. 149. P. 329–338.
  20. Head J.W. III, Wilson, L. Rethinking lunar mare basalt regolith formation: New concepts of lava flow protolith and evolution of regolith thickness and internal structure // Geophysical Research Letters. 2020. V. 47. № 20. Article id. e88334. https://doi.org/10.1029/2020GL088334
  21. Виноградов А.П., Лаврухина А.К., Горин В.Д., Устинова Г.К. Космогенные 26Al и 22Na в лунном реголите, доставленном “Луной 16” // ДАН СССР. 1972. Т. 202. № 2. С. 437–440.
  22. Виноградов А.П. О генезисе реголита Луны // Лунный грунт из Моря Изобилия. М.: Наука, 1974. С. 348–355.
  23. Виноградов А.П. Дифференциация вещества Луны и планет на оболочки // Космохимия Луны и планет / Ред. А.П. Виноградов. М.: Наука, 1975. С. 5–28.
  24. Colaprete A., Schultz P., Heldmann J. et al. Detection of water in the LCROSS ejecta plume // Science. 2010. Vol. 330(6003). P. 463–468.
  25. Zhang J.A., Paige D.A. Cold-trapped organic compounds at the poles of the Moon and Mercury: Implications for origins // Geoph. Res. Lett. 2009. V. 36. L16203. 5 pp.
  26. Zuber M.T., Head J.W. III, Smith D.E. et al. Constraints on the volatile distribution within Shackleton crater at the lunar south pole // Nature. 2012. V. 486. P. 378–382.
  27. Маров М.Я., Ипатов С.И. Доставка воды и летучих к планетам земной группы и к Луне // Астрономический вестник. 2018. Т. 52, № 5. С. 402–410 (Marov M.Ya., Ipatov S.I. Delivery of water and volatiles to the terrestrial planets and the Moon // Solar System Research. 2018. V. 52. № 5. P. 392–400).
  28. Жарков В.Н., Паньков В.Л., Калачников А.А., Оснач А.И. Введение в физику Луны. М.: Наука, 1969. 312 с.
  29. Хаббард Я.Дж., Родс Д.М. Химическая модель формирования лунных неморских пород (перевод Ионова Д.А.) // Космохимия Луны и планет. / Ред. А.П. Виноградов. М.: Наука, 1975. С. 425–438.
  30. Виноградов А.П. Кратко о Луне // Вестник МГУ. Серия геол. 1973. № 6. С. 3–9.
  31. Маров М.Я., Слюта Е.Н. Тепловой поток и теплофизические свойства реголита // Солнечная система / Ред. Г.Г. Райкунов. М.: Физматлит, 2014. С. 63–65.
  32. Кусков О.Л., Кронрод В.А. Геохимические ограничения на модель строения и тепловой режим Луны согласно сейсмическим данным // Физика Земли. 2009. № 9. С. 25–40.
  33. Kuskov O.L., Kronrod E.V., Kronrod V.A. Thermo-chemical constraints on the lunar bulk composition and the structure of a three-layer mantle // Phys. Earth Planet. Interiors. 2019. V. 286. P. 1–12.
  34. Галимов Э.М. Анализ изотопных систем (Hf-W, Rb-Sr, I-Pu-Xe, U-Pb) применительно к проблеме формирования планет на примере системы Земля – Луна // Проблемы зарождения и эволюции биосферы / Ред. Э.М. Галимов. М.: Красанд, 2013. С. 47–59.
  35. Иванова М.А. Ca, Al-включения из углистых хондритов – самые древние образования Солнечной системы // Геохимия. 2016. № 5. С. 409–426.
  36. Mаров М.Я., Ипатов С.И. Процессы миграции в Солнечной системе и их роль в эволюции Земли и планет // УФН. 2022 (в печати). https://doi.org/10.3367/UFNr.2021.08.039044
  37. Toksoz M.N., Solomon S.C. Thermal history and evolution of the moon // The Moon. 1973. V. 7. P. 251–278.
  38. Urey H.C., MacDonald G.J.F. The origin and history of the Moon // Physics and Astronomy of the Moon / Ed. Z. Kopal. London: Academic Press, 1971. P. 230–316.
  39. Рускол Е.Л. Происхождение Луны. М.: Наука, 1975. 188 с.
  40. Hartmann W.K., Davis D.R. Satellite-sized planetesimals and lunar origin // Icarus. 1975. V. 24. P. 504–515.
  41. Cameron A.G.W., Ward W.R. The origin of the Moon // Lunar and Planetary Science Conference. 1976. V. 7. P. 120–122.
  42. Canup R.M. Forming a Moon with an Earth-like composition via a giant impact // Science. 2012. V. 338. P. 1052–1055.
  43. Галимов Э.М. Проблемы образования Луны // Основные направления геохимии. М.: Наука, 1995. С. 8–45.
  44. Галимов Э.М. Образование Луны и Земли из общего супрапланетного газопылевого сгущения // Геохимия. 2011. № 6. С. 563–580.
  45. Galimov E.M., Krivtsov A.M. Theories of the Origin of the Moon. New concept: Geochemistry and Dynamics. De Gruyter, 2012. 168 p.
  46. Ipatov S.I. The angular momentum of two collided rarefied preplanetesimals and the formation of binaries // Mon. Not. R. Astron. Soc. 2010. V. 403. P. 405–414.
  47. Ипатов С.И. Формирование небесных тел со спутниками на стадии разреженных сгущений // Механика, управление и информатика. 2015. Т. 7. № 3 (56). С. 386–399.
  48. Wieczorek M.A., Neumann G.A., Nimmo F. et al. The crust of the Moon as seen by GRAIL // Science. 2013. V. 339(6120). P. 671–675.
  49. Базилевский А.Т., Абдрахимов А.М., Дорофеева В.А. Вода и другие летучие на Луне (обзор) // Астрономический вестник. 2012. Т. 46. № 2. С. 99–118.
  50. Маров М.Я., Слюта Е.Н. Лунный реголит. Вода. Особенности опробирования замороженных летучих // Солнечная система / Ред. Г.Г. Райкунов. М.: Физматлит, 2014. С. 80–86.
  51. Pieters C.M., Head J.W. III, Gaddis L. et al. Rock types of South Pole-Aitken basin and extent of basaltic volcanism // J. Geophys. Res. 2001. V. 106(E11). P. 28001–28022.
  52. Иванов М.А., Маров М.Я., Базилевский А.Т., Костицын Ю.А. Кратер Богуславский на Луне: выбор места посадки для спускаемого аппарата экспедиции Луна-Глоб // Вестник НПО им. С.А. Лавочкина. 2017. № 2 (36). С. 44–51.
  53. Basilevsky A.T., Krasilnikov S.S., Ivanov M.A. et al. Potential lunar base on Mons Malapert: Topographic, geologic and trafficability considerations // Solar System Research. 2019. V. 53. P. 383–398.
  54. Marov M.Ya., Slyuta E.N. Early Steps towards the Lunar Base Deployment: Some Prospects // Acta Astronautica. 2021. V. 181. P. 28–39.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (645KB)
Metadados
3.

Baixar (758KB)
Metadados
4.

Baixar (1MB)
Metadados
5.

Baixar (779KB)
Metadados
6.

Baixar (1MB)
Metadados
7.

Baixar (672KB)
Metadados
8.

Baixar (2MB)
Metadados
9.

Baixar (2MB)
Metadados
10.

Baixar (2MB)
Metadados
11.

Baixar (1MB)
Metadados
12.

Baixar (670KB)
Metadados
13.

Baixar (1MB)
Metadados
14.

Baixar (682KB)
Metadados
15.

Baixar (946KB)
Metadados
16.

Baixar (1MB)
Metadados
17.

Baixar (1MB)
Metadados
18.

Baixar (1MB)
Metadados
19.

Baixar (1MB)
Metadados
20.

Baixar (875KB)
Metadados
21.

Baixar (177KB)
Metadados
22.

Baixar (955KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © М.Я. Маров, 2023