Исследование оптических снимков Луны

Подал: Шомахова Ника Анзоровна (онлайн)

Авторы
Шомахова Н.А.
Организации
ГБОУ Школа №67
Секция
Исследование планет
Подсекция
Малые тела
Текст тезисов
Относительная близость Луны к Земле и возможность умеренно отражать свет, излучаемый Солнцем, делали проведение исследований по описанию лунных явлений возможным для учёных на протяжении последних трёх тысяч лет. Сейчас же проведение таких научных работ стало доступным, благодаря обширному количеству дополнительных источников информации и свободной продажи телескопов с увеличением в 100–300 раз. Новая лунная гонка, стартовавшая в 2023 году, снова пробудила интерес к подобным исследованиям, поэтому на данный момент, когда передовые державы продумывают собственные разработки лунных миссий, связанных не просто с наблюдением, но и с добычей полезных ископаемых на Луне, необходимо понять природу постоянных процессов, протекающих на этом спутнике.

Целью данной работы было получить снимки Луны, используя специальное оборудование, и провести анализ наблюдаемых на фотографиях процессов.

Для получения соответственных результатов были поставлены несколько задач:
1. Получить серию снимков, взятых в разные дни и в разное время суток.
2. Определить возможность наблюдения видимых лунных процессов, таких как либрация, свечение, изменение яркости и цвета поверхности спутника.
3. Обнаружив изменение положения обширной части рельефа, например, определённого моря, с помощью наложения фотографий с ориентацией по разным структурам Луны (по видимой границе спутника, по кратерам, близким к географическим полюсам, по оси вращения), понять, какой метод даёт более точный результат, т. е. демонстрирует наиболее вероятное смещение.
4. Дать оценку итоговому совмещению снимков и объяснить величину смещения.
5. Заметив изменение цвета поверхности Луны, создать спектры, отображающие разницу в оттенках, сопоставив их с временем, в течение которого были сделаны фотографии.
6. Описать зависимость цвета Луны относительно положения спутника в небе.
7. Подвести итоги анализа.

По ходу выполнения вышеперечисленных этапов работы, была выявлена гипотеза о возможности наблюдения оптической либрации на протяжении трёх ночей, идущих одна за другой, и подтверждена зависимость цвета Луны от времени, в котором были сделаны снимок.

При обнаружении изменения в положении некоторых структур рельефа спутника были предложены и проверены три варианта обнаружения траектории смещения моря Ясности с помощью наслоения фотографий по различным структурам Луны. Методы наложения по видимой границе спутника и по кратерам, расположенным у полюсов спутника, были определены как ошибочные, так как в результате направление либрации оказывалось беспорядочным, а смещение выглядело неправдоподобно большим. Вариант наложения по оси вращения наиболее точно показал смещение моря Ясности.

Полученные при обработке снимков цвета, которые принимали валы кратеров, соответствуют теории о рассеивании определённых волн света, исходящего от Луны, в атмосфере Земли, т. е. наиболее близкому к горизонту положению спутника соответствовал более коричневый оттенок кратера, потому что в этом случае свет должен проходить через больший объем атмосферы, значит сталкиваться с большим количеством отражающей пыли, а чем ближе Луна была к зениту, тем ярче она светилась.

Для дополнения анализа цветовых спектров имеет смысл провести специальное исследование поверхности Луны во время полного лунного затмения. Это явление можно наблюдать в Москве 7 сентября 2025 года. Тогда в характеристики, от которых зависит изменение цвета Луны, будет добавлено положение Земли относительно Луны и Солнца.