Пик вечного света - Peak of eternal light

А пик вечного света (PEL) - гипотетическая точка на поверхности астрономическое тело это всегда в Солнечный свет. Такой пик должен иметь большую широту, большую высоту и быть на теле с очень маленьким осевой наклон. Существование таких пиков было впервые постулировано Биром и Мэдлером в 1837 году. Пара сказала о лунных полярных горах: «... многие из этих пиков имеют (за исключением затмений, вызванных Землей) вечное солнце».[1] Эти полярные пики были позже упомянуты Камилла Фламмарион в 1879 году, который предположил, что могут существовать pics de lumière éternelle на полюсах Луна.[2] PEL были бы полезны для исследование космоса и колонизация из-за способности расположенного там электрического устройства принимать солнечная энергия независимо от времени суток или дня в году и относительно стабильного температурного режима.

Подробная топография Луны, собранная Лунный разведывательный орбитальный аппарат (LRO) предполагают, что никакие точки на Луне не получают постоянного света как зимой, так и летом, но существуют точки на краях кратеров, которые имеют очень продолжительные периоды солнечного света.[3][4]

На Луне

Южный полюс Луны, идентифицировано 4 пика, которые освещены более 80% времени

Орбитальные снимки

В ЕКА СМАРТ-1, НАСА Клементина и JAXA СЕЛЕН космический корабль составили карты полюсов Луны, которые использовались для определения мест, получающих вечный свет. Корабль на орбите контролировал освещение на полюсах и искал сезонные изменения, а также составлял карты рельефа, чтобы можно было топографически идентифицировать пики вечного света.

В Лунный разведывательный орбитальный аппарат Затем был сделан набор данных, включающий 24 000 изображений широкоугольной камеры и 31 500 изображений узкоугольной камеры в пределах 2 ° от полюсов. Они использовались для построения карт с высоким разрешением, которые отображают освещенную местность при различных условиях освещения.[3]

Пики вечного света на Луне не были бы совершенно «вечными», поскольку солнечный свет все же будет иногда отключаться земной тенью во время лунное затмение (который может длиться до 6 часов) и в тени других гор и плато. Термин «пик вечного света» для Луны обычно используется в технической литературе и газетных статьях в качестве популяризации и неожиданно применяется даже при том, что продолжительность освещения непостоянна, за исключением лунных затмений. На Луне не было обнаружено никаких пиков вечного света, но было обнаружено много пиков, которые при моделировании, основанном на изображениях и лазерной и радиолокационной топографии, по-видимому, освещаются более 80% лунного года. Конечно, понятие «вечность» в этом случае длится только в течение жизни Солнца (примерно 10 миллиардов лет) и закончится, когда у Солнца закончится топливо и он станет красный гигант, который, вероятно, поглотит и уничтожит Луну или закончится, когда Солнце станет белый Гном и больше не дает света, достаточного для прямого освещения лунной поверхности.

Северный полюс Луны

На основе изображений из Клементина лунная миссия, команда из Университет Джона Хопкинса предположил, что четыре места по краю Кратер Пири кандидаты на вершины вечного света. Этот кратер находится недалеко от северного полюса Луна. Клементина'Однако изображения были сделаны в течение северного лета и не учитывали засветку этих пиков зимой, когда Солнце находится за горизонтом. Дальнейшие данные из СЕЛЕН Spaceprobe определил, что один пик в кратере Пири получает солнечный свет в течение 89% лунного года.[5]

Южный полюс Луны

Южный полюс Луны расположен в огромной депрессии, что приводит к перепадам высот в регионе на 16 км. Тщательный анализ изображений и топографических условий на Южном полюсе Луны, проведенный командами НАСА и ЕКА, выявил небольшое количество освещенных хребтов в пределах 15 км от полюса, каждый из которых очень похож на остров размером не более нескольких сотен метров в поперечнике. океан вечной тьмы, где посадочный модуль может получать почти постоянное освещение (в течение ~ 70–90% южной лунной зимы и, вероятно, всего южного лунного лета).[6]

Горный район Малаперт, на краю Малаперт кратер в 122 км от южного полюса Луны на обращенной к Земле стороне также может иметь высокий уровень освещенности. Согласно одному исследованию, регион горы Малаперт получает менее полного солнечного света в 11% случаев. Воздействие солнечного света варьируется от года к году из-за того, что орбита Луны отклонена от плоскости Солнца на 1,5 °. Оценки солнечного освещения в районе горы Малаперт за 2005 год выявили только шесть частично освещенных или неосвещенных событий в этом году: 0–159 часов полного или частичного заката на событие и 41–199 часов полного или частичного заката на событие.[7] Более позднее исследование с использованием комбинации обоих Клементина визуализация и СЕЛЕН Топографические данные оценивают только 74% солнечного света на 2020 год.[8] Это исследование показало, что две точки всего в ~ 8 км друг от друга вдоль прямого гребня, идущего от Кратер Шеклтона на Южном Лунном полюсе освещается около 94% лунного года. Это связано с тем, что обе точки отбрасывают тени друг на друга в разное время лунного года, и только несколько раз бывает темнота, когда дальнейшие пики отбрасывают тени одновременно на обе эти точки.

Набор данных Lunar Reconnaissance Orbiter показывает, что некоторые участки на окраине Шекелтона остаются освещенными в течение 94% лунного года. Наибольшее время затмения всех трех застав Шеклтона составляет 43 часа.[3]

Условия освещения для конкретных координат южного лунного полюса[8]
Примерное размещение
рядом с названным объектом		Лунный
координаты		Освещенная временная доляПримечания
Над лунным
год 2020		Минимум
за лунный день		Максимум
за лунный день
На гребне кратера Шеклтона:
точка А		089,68 ° ю.ш.
166,0 ° з.		081%044%098%Даже в худший лунный день самый продолжительный период темноты составляет ~ 7 земных дней, а самые короткие периоды света между темнотой составляют ~ 3 земных дня.
Пик у гребня кратера Шеклтона:
точка B		089,44 ° ю.
141,8 ° з.д.		082%056%100%В худшие лунные сутки самый продолжительный период темноты составляет ~ 12 земных дней; имеет 4,5 лунных дня непрерывного освещения в течение лунного лета и только 4,5 земных дня полной темноты из 8 лунных дней.
на гребне кратера Де Жерлаш:
точка C		088,71 ° ю.ш.
068,7 ° з.д.		085%064%098%Имеет самый короткий период темноты всего ~ 6 дней, за которым следуют ~ 7 дней прерывистых периодов света и темноты.
Пик недалеко от гребня кратера Шеклтон:
точка D		088,79 ° ю.ш.
124,5 ° в.		086%058%100%5 лунных дней непрерывного света, ~ 7 лунных дней при освещении только ~ 2 земных дня темноты, ~ 12 земных дней периода темноты или почти темноты в течение лунной зимы.
на горе Малаперт:
точка M1		086,04 ° ю.ш.
002,7 ° в.д.		074%054%095%
на горе Малаперт:
точка M2		086.00 ° ю.ш.
002,9 ° з.д.		074%058%090%

На Меркурии

Существование пиков вечного света на Меркурий также предполагалось, но из-за отсутствия детального картирования пики Меркурия не были подтверждены или исключены. Это может измениться, когда данные с орбитального аппарата МЕССЕНДЖЕР полностью проанализирован. Такие пики не испытают даже спорадической тени затмения, о чем Меркурий не знал. луны.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Пиво, Вильгельм и Мэдлер, Иоганн Генрих (1837). Der Mond nach seinen kosmischen und Individualuellen Verhältissen oder allgemeine vergleichende Selenographie. Берлин, Саймон Шропп и Ко. (на немецком).
  2. ^ Фламмарион, Камилла. Astronomie Populaire, описание générale du ciel. Париж, 1879 г. (На французском).
  3. ^ а б c Шпейерер, Эмерсон Дж., И Робинсон, Марк С. (2013). «Постоянно освещенные регионы на полюсах Луны: идеальные места для будущих исследований», Икар, 222, № 1, январь, с. 122–136.
  4. ^ Глэзер, П., Оберст, Дж., Нойман, Г. А., Мазарико, Э., Шпейерер, Э. Дж., Робинсон, М. С. (2017). «Условия освещения на полюсах Луны: последствия для будущих исследований», Планетарная и космическая наука, т. 162, стр. 170–178.
  5. ^ Нода, Х. (2008). «Условия освещения полярных областей Луны лазерным высотомером КАГУЯ (СЕЛЕН)». Письма о геофизических исследованиях. 35 (24): L24203. Bibcode:2008GeoRL..3524203N. Дои:10.1029 / 2008GL035692.
  6. ^ Круифф, М. (2000). Пики Вечного Света на Южном полюсе Луны: как они были найдены и как выглядят, 4-я Международная конференция по исследованию и использованию Луны (ICEUM4), ESA / ESTEC, SP-462, сентябрь.
  7. ^ Шарп, Бертон Л., и Шранк, Дэвид Г. (2002). "Возвращение к горе Малаперт". Космос 2002 и Робототехника 2002: 129–135. Дои:10.1061/40625(203)18. ISBN  978-0-7844-0625-0.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ а б Бусси Д. Б. Дж., Макговерн Дж. А., Спудис П. Д., Нейш К. Д., Нода Х., Исихара Ю., Соренсен С.-А. (2010). «Условия освещения южного полюса Луны получены с использованием топографии Кагуя». Икар. 208 (2): 558–564. Bibcode:2010Icar..208..558B. Дои:10.1016 / j.icarus.2010.03.028.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)

внешняя ссылка