Шеклтон (кратер)
![]() Южный лунный полюс , снимок, сделанный прибором Diviner НАСА на лунном разведывательном орбитальном аппарате . Шеклтон находится внизу в центре. | |
Координаты | 89 ° 40'ю.ш., 129 ° 47' в.д. / 89,67 ° ю.ш., 129,78 ° в.д. [ 1 ] |
---|---|
Диаметр | 21,0 км [ 2 ] |
Глубина | 4,2 км [ 2 ] |
Кологота | 0 ° на восходе солнца |
Эпоним | Эрнест Шеклтон |
Шеклтон — ударный кратер , расположенный на южном полюсе Луны . Вершины вдоль края кратера почти постоянно подвергаются воздействию солнечного света, в то время как внутренняя часть кратера постоянно находится в тени . Низкотемпературная внутренняя часть этого кратера действует как холодная ловушка, которая может улавливать и замораживать летучие вещества, выделяющиеся во время ударов комет о Луну. Измерения космического корабля Lunar Prospector показали повышенное, чем обычно, количество водорода в кратере, что может указывать на наличие водяного льда. Кратер назван в честь Антарктики исследователя Эрнеста Шеклтона .
Описание
[ редактировать ]
Ось вращения Луны проходит через Шеклтон, недалеко от края. Кратер имеет диаметр 21 км (13 миль) и глубину 4,2 км (2,6 мили). [ 2 ] С Земли он виден с ребра в районе пересеченной, покрытой кратерами местности. Он расположен в бассейне Южный полюс – Эйткен на массиве . [ 3 ] Край слегка приподнят над окружающей поверхностью и имеет внешний вал, который подвергся лишь незначительному воздействию. Никакие значительные кратеры не пересекают край, и он наклонен примерно на 1,5 ° в направлении 50–90 ° от Земли. [ 2 ] [ 4 ] Возраст кратера составляет около 3,6 миллиардов лет, и он находился вблизи южного лунного полюса, по крайней мере, последние два миллиарда лет. [ 3 ]
Поскольку орбита Луны наклонена всего на 1,5° от эклиптики , [ 5 ] Внутри этого кратера царит вечная тьма. Оценки площади постоянной тени были получены в результате исследований наземных радиолокаторов. [ 6 ] Пики по краю кратера почти постоянно освещаются солнечным светом, проводя около 80–90% каждой лунной орбиты под воздействием Солнца . [ 7 ] Постоянно освещенные горы были названы вершинами вечного света , и их существование было предсказано еще в начале девятнадцатого века.
Затененная часть кратера была получена с помощью камеры местности японского космического корабля SELENE с использованием солнечного света, отраженного от края кратера. Внутренняя часть кратера представляет собой симметричный склон под углом 30°, который ведет вниз к дну диаметром 6,6 км (4,1 мили). Горстка кратеров внутри простирается не более чем на несколько сотен метров. Дно покрыто неровным холмообразным образованием толщиной от 300 до 400 м (980–1310 футов). Центральная вершина имеет высоту около 200 м (660 футов). [ 2 ] [ 8 ]
Непрерывные тени в южных полярных кратерах заставляют дно этих образований поддерживать температуру, которая никогда не превышает примерно 100 К (-173 ° C; -280 ° F). Для Шеклтона средняя температура составила около 90 К (-183 ° C; -298 ° F), достигая 88 К на дне кратера. В этих условиях предполагаемая скорость потерь от любого льда внутри будет составлять 10 −26 до 10 −27 РС. Любой водяной пар, который прибудет сюда после удара кометы о Луну, будет навсегда заморожен на поверхности или под ней. Однако альбедо поверхности дна кратера соответствует лунной обратной стороне, что позволяет предположить отсутствие обнаженного поверхностного льда. [ 2 ] [ 9 ]
Этот кратер был назван в честь Эрнеста Шеклтона , англо-ирландского исследователя Антарктиды с 1901 года до своей смерти в 1922 году. Название было официально принято Международным астрономическим союзом в 1994 году. [ 10 ] Ближайшие примечательные кратеры включают Шумейкер , Хаворт , де Жерлаш , Свердруп , Слейтер и Фаустини . Несколько дальше, в восточном полушарии ближней стороны Луны, находятся более крупные кратеры Амундсен и Скотт , названные в честь двух других первых исследователей Антарктического континента . [ 11 ]
Разведка
[ редактировать ]
С точки зрения Земли этот кратер расположен вдоль южного края Луны, что затрудняет наблюдение. Детальное картирование полярных регионов и обратной стороны Луны не проводилось до появления орбитальных космических кораблей. Шеклтон полностью лежит на краю огромного бассейна Южный полюс-Эйткен , который является одним из крупнейших известных ударных образований в Солнечной системе . Глубина этого бассейна превышает 12 километров, и исследование его свойств может предоставить полезную информацию о недрах Луны. [ 12 ]
Нейтронный . спектрометр на борту космического корабля Lunar Prospector обнаружил повышенные концентрации водорода вблизи северного и южного полюсов Луны, включая кратер Шеклтон [ 13 ] В конце этой миссии в июле 1999 года космический корабль врезался в близлежащий кратер Шумейкер в надежде обнаружить с помощью наземных телескопов образовавшийся в результате удара шлейф, содержащий водяной пар. В результате удара не образовалось видимого водяного пара, и это может указывать на то, что водород не находится в форме гидратированных минералов или что на месте удара не было льда. [ 14 ] Альтернативно, возможно, что авария не затронула реголит достаточно глубоко, чтобы высвободить значительное количество водяного пара.
Судя по изображениям края кратера, полученным с помощью наземных радаров и космических аппаратов, Шеклтон выглядит относительно нетронутым; очень похоже на молодой кратер, который не подвергся значительной эрозии в результате последующих ударов. Это может означать, что внутренние стороны относительно крутые, что может затруднить перемещение по сторонам для роботизированного транспортного средства. [ 15 ] Кроме того, возможно, что внутренний пол не собрал значительного количества летучих веществ с момента его образования. Однако другие кратеры поблизости значительно старше и могут содержать значительные запасы водорода , возможно, в форме водяного льда. (См. Шумейкер (лунный кратер) , например, .)
Радиолокационные исследования, предшествовавшие и последовавшие за миссией Lunar Prospector, показали, что внутренние стены Шеклтона по отражающим характеристикам аналогичны характеристикам некоторых освещенных солнцем кратеров. В частности, окружающая среда, по-видимому, содержит значительное количество блоков в его слое выброса, что позволяет предположить, что его радиолокационные свойства являются результатом шероховатости поверхности, а не отложений льда, как ранее предполагалось в ходе радиолокационного эксперимента с участием миссии «Клементина» . [ 16 ] Однако эта интерпретация не получила всеобщего согласия в научном сообществе. [ 17 ] Радиолокационные изображения кратера на длине волны 13 см не показывают никаких признаков отложений водяного льда. [ 18 ]
Оптическое изображение внутри кратера было впервые сделано японским лунно-орбитальным космическим кораблем «Кагуя» в 2007 году. На нем не было никаких свидетельств значительного количества водяного льда, вплоть до разрешения изображения 10 м на пиксель. [ 19 ] [ 20 ]
15 ноября 2008 года вблизи кратера совершил жёсткую посадку 34-килограммовый зонд. [ 21 ] Зонд Moon Impact Probe (MIP) был запущен с индийского космического корабля Chandrayaan-1 и достиг поверхности через 25 минут. Зонд имел радиолокационный высотомер, систему видеоизображения и масс-спектрометр, который обнаружил наличие воды во время спуска. [ 22 ]
Возможное использование
[ редактировать ]

Некоторые участки вдоль края Шеклтона получают почти постоянное освещение. В этих местах солнечный свет почти всегда доступен для преобразования в электричество с помощью солнечных батарей , что потенциально делает их хорошими местами для будущих высадок на Луну . [ 23 ] Температура в этом месте также более благоприятная, чем в более экваториальных широтах, поскольку здесь не наблюдается дневных экстремальных температур от 100 ° C, когда Солнце находится над головой, до -150 ° C в лунную ночь.
Хотя научные эксперименты, проведенные «Клементиной» и «Лунным разведчиком», могут указывать на наличие воды в полярных кратерах, нынешние доказательства далеки от окончательных. У ученых есть сомнения относительно того, находится ли водород в форме льда, а также относительно концентрации этой «руды» с глубиной под поверхностью. Решение этого вопроса потребует будущих миссий на Луну. Потенциальное присутствие воды предполагает, что дно кратера может быть «добыто» для добычи залежей водорода в водной форме — товара, доставлять который напрямую с Земли дорого.
Этот кратер также был предложен в качестве будущего места для большого инфракрасного телескопа . [ 24 ] Низкая температура дна кратера делает его идеальным для инфракрасных наблюдений, а солнечные батареи, расположенные вдоль края кратера, могли бы обеспечивать почти непрерывное электропитание обсерватории. Примерно в 120 километрах от кратера находится гора Малаперт высотой 5 км , вершина, которая постоянно видна с Земли может служить радиорелейной станцией. и которая при соответствующем оборудовании [ 25 ]
В 2006 году НАСА назвало край Шеклтона потенциальным кандидатом для своего лунного аванпоста , который первоначально планировалось ввести в эксплуатацию к 2020 году и постоянно укомплектовать экипажем к 2024 году. Это место будет способствовать самообеспечению жителей Луны, поскольку вечный солнечный свет на южном полюсе будет обеспечивать энергией солнечные батареи. Кроме того, считается, что затененные полярные регионы содержат замороженную воду, необходимую для потребления человеком, а также ее можно собирать для производства топлива. [ 26 ] Кратер является основным кандидатом на посадочную площадку для программы «Артемида» и может быть исследован командой, начиная с 2026 года. [ 27 ] с возможным первым лунным аванпостом в 2028 году. [ 28 ]
В популярной культуре
[ редактировать ]Шеклтон играет заметную роль в альтернативной истории телевизионном драматическом сериале «Для всего человечества» . В программе астронавты вымышленной версии миссии «Аполлон-15» приземляются недалеко от Шеклтона в 1971 году и обнаруживают водяной лед в стенках кратера. Позже Соединенные Штаты и Советский Союз создают конкурирующие базы с экипажем рядом с кратером, чтобы использовать лед для питья, получения кислорода и других целей.
Шеклтон также был местом расположения первой лунной базы в Mass Effect . Это место было выбрано из-за предполагаемых отложений водяного льда.
Шеклтон был местом расположения лунной базы Китайского национального космического агентства Гуан Хань Гун-1 в вымышленном сериале подкастов « Передачи из первой колонии» .
Пушер (музыкант) в своем альбоме под названием «King of the Moon», опубликованном в конце сентября 2023 года, часто ссылается на место под названием «Шеклтон-Хайтс», где происходит предыстория его альбома.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Шеклтон» . Справочник планетарной номенклатуры . Геологическая служба США . Проверено 12 декабря 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Харуяма, Дзюнъити; Отаке, М.; Мацунага, Т.; Морота, Т.; Хонда, К.; Ёкота, Ю.; Питерс, CM; Хара, С.; и др. (7 ноября 2008 г.). «Отсутствие обнаженного льда внутри кратера Шеклтон на южном полюсе Луны» . Наука . 322 (5903): 938–939. Бибкод : 2008Sci...322..938H . дои : 10.1126/science.1164020 . ПМИД 18948501 . S2CID 20749838 .
- ^ Jump up to: а б Спудис, Пол Д.; Басси, Бен; Плешиа, Джеффри; Жоссе, Жан-Люк; Бовивр, Стефан (2008). «Геология кратера Шеклтон и южного полюса Луны» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 35 (14): L14201. Бибкод : 2008GeoRL..3514201S . дои : 10.1029/2008GL034468 . S2CID 73675688 . Проверено 24 сентября 2009 г.
- ^ «Вид SMART-1 на Шеклтона на Южном полюсе Луны» . ЭКА/СМАРТ-1. 13 января 2006 года . Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ Куой, Чарльз К.; Добриевич, Дейзи (23 мая 2023 г.). «Луна: Все, что вам нужно знать о спутнике Земли» . Space.com. Архивировано из оригинала 13 сентября 2023 г. Проверено 19 сентября 2023 г.
- ^ Марго, JL; Кэмпбелл, Д.Б.; Юргенс, РФ; Слэйд, Массачусетс (1999). «Топография лунных полюсов по данным радиолокационной интерферометрии: исследование мест холодных ловушек». Наука . 284 (5420): 1658–1660. Бибкод : 1999Sci...284.1658M . CiteSeerX 10.1.1.485.312 . дои : 10.1126/science.284.5420.1658 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 10356393 .
- ^ Спудис, ПД; и др. (март 1995 г.). «Физическая среда Южного полюса Луны по данным Клементины: значение для будущего исследования Луны». Конференция по науке о Луне и планетах . Том. 26. С. 1339–1340. Бибкод : 1995LPI....26.1339S .
- ^ Харуяма, Дзюнъити (2007). «Первое глобальное стереоизображение Луны» . ДЖАКСА. Архивировано из оригинала 10 апреля 2013 г. Проверено 03 января 2010 г.
- ^ Ингерсолл, AP; Свитек, Т.; Мюррей, Британская Колумбия (1992). «Устойчивость полярных морозов в сферических чашеобразных кратерах на Луне, Меркурии и Марсе». Икар . 100 (1): 40–47. Бибкод : 1992Icar..100...40I . дои : 10.1016/0019-1035(92)90016-Z . ISSN 0019-1035 .
- ^ Блю, Дженнифер (25 июля 2007 г.). «Справочник планетарной номенклатуры» . Геологическая служба США . Проверено 5 августа 2007 г.
- ^ Басси, Бен; Спудис, Пол (2004). Клементина Атлас Луны . Лондон: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-81528-4 .
- ^ Питерс, CM; и др. (17–21 марта 2003 г.). «Научные варианты отбора проб из бассейна Южный полюс – Эйткен» (PDF) . 34-я ежегодная конференция по наукам о Луне и планетах . Лиг-Сити, Техас . Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ Фельдман, WC; Морис, С; Биндер, AB; Барраклаф, БЛ; Эльфик, РЦ; Лоуренс, диджей (1998). «Потоки быстрых и эпитепловых нейтронов от Lunar Prospector: свидетельства наличия водяного льда на лунных полюсах». Наука . 281 (5382): 1496–1500. Бибкод : 1998Sci...281.1496F . дои : 10.1126/science.281.5382.1496 . ПМИД 9727973 .
- ^ Исбелл, Д.; Морс, Д.; Рише, Б. (13 октября 1999 г.). «Лунная вода все еще остается загадкой» . Наука@НАСА. Архивировано из оригинала 4 марта 2000 года . Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ Закрайсек, Джей Джей; и др. (март 2005 г.). «Концепции исследовательских вездеходов и проблемы разработки» . НАСА. Архивировано из оригинала 5 апреля 2009 г. Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ Кэмпбелл, бакалавр; Кэмпбелл, Д.Б. (2006). «Свойства реголита в южной полярной области Луны по данным радиолокационной поляриметрии на расстоянии 70 см». Икар . 180 (1): 1–7. Бибкод : 2006Icar..180....1C . дои : 10.1016/j.icarus.2005.08.018 .
- ^ Спудис, Пол (2006). «Лед на Луне» .
- ^ Кэмпбелл, Дональд Б.; Кэмпбелл, Брюс А.; Картер, Линн М.; Марго, Жан-Люк; Стейси, Николас Дж.С. (19 октября 2006 г.). «Нет доказательств существования толстых отложений льда на южном полюсе Луны». Природа . 443 (7113): 835–837. Бибкод : 2006Natur.443..835C . дои : 10.1038/nature05167 . ПМИД 17051213 . S2CID 2346946 .
- ^ Харуяма, Дзюнъити; Отаке, М.; Мацунага, Т.; Морота, Т.; Хонда, К.; Ёкота, Ю.; Питерс, CM; Хара, С.; и др. (23 октября 2008 г.). «Отсутствие обнаженного льда внутри кратера Шеклтон на южном полюсе Луны» . Наука . 322 (5903): 938–939. Бибкод : 2008Sci...322..938H . дои : 10.1126/science.1164020 . ПМИД 18948501 . S2CID 20749838 .
- ^ «По поводу публикации статьи о наличии водяного льда в постоянно затененной области кратера Шеклтон в Антарктиде с использованием топографической камеры на борту лунно-орбитального спутника «КАГУЯ (СЕЛЕНА)» в журнале Science» (Пресс-релиз) (на японском языке). ДЖАКСА, 24 октября 2008 г. Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ Макдауэлл, Джонатан (15 ноября 2008 г.). «Космический отчет Джонатана № 603» . Космический отчет Джонатана . Архивировано из оригинала 26 августа 2009 г. Проверено 16 ноября 2008 г.
- ^ «MIP обнаружил воду на Луне еще в июне: председатель ISRO» . Индуист . 25 сентября 2009 г. ISSN 0971-751X . Проверено 9 июля 2024 г.
- ^ Басси, DBJ; Робинсон, Миссисипи; Спудис, П. Д. (15–19 марта 2004 г.). «Идеальные места для посадки возле лунных полюсов». 35-я конференция по наукам о Луне и планетах . Лиг-Сити, Техас. Бибкод : 2004LPI....35.1582F .
- ^ Басси, DBJ; Робинсон, Миссисипи; Спудис, П. Д. (10–19 октября 2002 г.). «Проектирование и строительство инфракрасного телескопа на южном полюсе Луны (LSPIRT)». 34-я Научная ассамблея КОСПАР, Второй Всемирный космический конгресс . Хьюстон, Техас. Бибкод : 2002cosp...34E.113V .
- ^ Шарп, Бертон Л.; Шранк, Дэвид Г. «Возвращение к горе Малаперт». Proceedings of Space 2002: Восьмая международная конференция и выставка по проектированию, строительству, эксплуатации и бизнесу в космосе . стр. 129–135. Бибкод : 2002spro.conf..129S .
- ^ Клюгер, Джеффри (5 декабря 2006 г.). «Обещание Луны» . Си-Эн-Эн. Архивировано из оригинала 30 сентября 2007 года . Проверено 13 мая 2009 г.
- ^ «НАСА откладывает миссии «Артемида-2» и «Артемида-3» . 9 января 2024 г.
- ^ Данбар, Брайан (15 апреля 2019 г.). «Южный полюс Луны в местах посадки НАСА» . НАСА . Проверено 14 ноября 2019 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Визуализация топографии кратера Шеклтон от НАСА LRO
- «Выявлен лучший сайт для Moonbase» . Новости Би-би-си . 16 марта 1999 года . Проверено 13 мая 2009 г.
- Морринг, Ф. младший (11 апреля 2006 г.). «НАСА отправляет контрейлерные ударные механизмы с лунным разведывательным орбитальным аппаратом» . Авиационная неделя . Проверено 13 мая 2009 г.
- Фоинг, Бернард Х.; Жоссе, Жан-Люк (20 октября 2006 г.). «Кратер Шеклтон: поиск SMART-1 света, тени и льда на Южном полюсе Луны» . ЭКА/СМАРТ-1 . Проверено 15 марта 2012 г.
- Вуд, Чак (14 ноября 2007 г.). «Взгляд на наше будущее» . Лунное фото дня . Проверено 3 ноября 2015 г.
- Кошный, Детлеф; Григер, Бьёрн. «УМНЫЙ взгляд сбоку на Пик Вечного Света» . Инфраструктура исследований Европланеты. Архивировано из оригинала 29 сентября 2011 г. Проверено 24 сентября 2009 г.
- «Изображение Южного полюса Луны Diviner» . Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе. Август 2009. Архивировано из оригинала 2 августа 2010 года . Проверено 3 марта 2010 г.