1. Історія місячних карт
2. Як роблять карту Місяця
3. Опис місячної поверхні
4. Таблиця 2. Назви морів, заток, озер і боліт на видимій стороні Місяця

Ж. Ф. Родіонова

Історія місячних карт

Як це не дивно, але замалювати багато деталей місячного рельєфу може кожен, хто цього захоче, навіть якщо у нього немає телескопа. Подивіться на Місяць в дні повного місяця і нанесіть кордону темних ділянок поверхні - у вас в руках карта місячних морів. А якщо ви обзавелися біноклем, то зможете нанести на карту місячні гори і великі кратери. Як бачите, Селенографія, тобто вивченням місячної поверхні можна почати займатися з найскромнішими засобами або взагалі без них; але пильні очі мати бажано.

У цьому сенсі Місяць - унікальне небесне тіло. Грубу карту Місяця могли скласти стародавні греки або навіть шумери. Так що там шумери, її міг зобразити на стіні своєї печери кроманьонец десятки тисяч років тому. Тому дивно, що найстаршому з дійшли до нас малюнків Місяця всього 400 років: його зробив в 1603 англійський фізик і придворний лікар Вільям Гільберт (1544-1603), зрозуміло, без телескопа, який тоді ще не винайшли. Можливо, були й інші, більш ранні замальовки, але поки вони не виявлені.

Мал. 1

Мал. 1

Мал. 2

Мал. 2

Мал. 3

Мал. 3

Перші телескопічні замальовки Місяця належать італійському фізику і астроному Галілею (рис. 1), німецькому астроному Симону Марію (1573-1624) і англійцю Томасу Харріот (1560-1621) (рис. 2). Вони виконані в 1609-10 рр. Удосконалювалися телескопи - детальніше ставали замальовки Місяця. При цьому одні автори, як Де Рейта (1645 г.) малювали карти в астрономічній орієнтуванні (рис. 3), коли північ внизу, тобто так, як Місяць видно в телескоп, а інші, наприклад Ван Лангрен, в астронавтичної орієнтуванні, коли північ нагорі (рис. 4), тобто так, як ми бачимо Місяць неозброєним оком. Однак, незважаючи на численні подробиці, ці малюнки не можна назвати картами в повному розумінні, оскільки на них не було координатної прив'язки, тобто були відсутні паралелі і меридіани, за якими можна було б визначити широту і довготу кратерів, гір і інших деталей рельєфу.

Мал. 1

Мал. 1

Мал. 5

Мал. 5

Мал. 6

Мал. 6

В результаті тривалих телескопічних спостережень були відкриті найважливіші особливості руху Місяця, наприклад, лібрації - видимі коливання місячного кулі щодо його середнього положення, обумовлені нерівномірним рухом Місяця по орбіті при рівномірному обертанні навколо осі, а також нахилом осі і орбіти до екліптики. Спроби зобразити місячні лібрації на своїх замальовках робив вже польський астроном Ян Гевелій (1645 г.).

Якість замальовок місячної поверхні постійно зростала, що ясно видно по малюнку Кассіні 1680 г. (рис. 5). Але це ще не були карти. Першу в історії карту Місяця (рис. 6) побудував в 1750 р німецький астроном Тобіас Майєр (1723-1762): використовуючи складену ним мережу з 24 опорних точок на місячній поверхні, він побудував Селенографічні систему координат. Цей твір мав всі найважливіші елементи карти: опорну мережу селенодезіческіх пунктів, сітку координат, побудовану в певній проекції, відображення рельєфу поверхні з застосуванням умовних знаків і масштаб. У XIX ст. з'явилися карти, що зображували окремі ділянки поверхні Місяця в більших масштабах на кількох аркушах. Карта, видана в 1837 р за участю німецького банкіра і любителя астрономії Бера і астронома Медлера, з високою точністю виміряти положення 105 контрольних точок на Місяці, складалася з 25 секцій розміром 40 х 40 см кожна.

Назви сторін світу на Місяці введені так само, як на Землі: щоб для місячного спостерігача Сонце сходило на сході і заходило на заході. Для земного спостерігача з місячного сходу на місячний захід переміщається лінія термінатора. Зауважимо, що для астрономів це не зовсім звично: переміщення справа наліво в південній частині неба астрономи називають "із заходу на схід", маючи на увазі земні орієнтири. Отже, дивлячись з Землі на Місяць без телескопа, ми бачимо місячний північ угорі, південь - внизу, схід - справа, захід - ліворуч; тобто так само, як на картах Землі.

В середині XIX ст. Місяць стала першим об'єктом астрофотографії, а до кінця століття її фотопортрети досягли відмінної якості, хоча і не могли змагатися з візуальними картами з опрацювання дрібних деталей.

За всю історію картографування Місяця до початку космічних польотів (тобто приблизно за 350 років) було створено близько 120 малюнків, карт і атласів видимої сторони Місяця. Цікаво, що в Росії в цей період, наскільки нам відомо, не було складено жодного місячної карти. Однак, перша карта зворотного боку Місяця (рис. 7) була створена саме в Росії (СРСР) по найпершим знімкам, переданим космічним зондом "Місяць 3" в 1959 р Вперше побачені землянами деталі зворотного боку Місяця показані на карті умовними знаками, їх координати визначені в єдиній селенографічні системі, а 18-ти найбільшим об'єктам присвоєні найменування. Отримані на Землі по радіоканалу знімки були сильно спотворені перешкодами, але методика, розроблена в Державному астрономічному інституті ім. П.К. Штернберга (МДУ) під керівництвом Ю.М. Липського (1909-1978) дозволила виявити безліч деталей рельєфу невидимого півкулі. На цій карті вперше з'явилися Море Москви і Море Мрії, кратери Ціолковський, Джордано Бруно, Менделєєв, Склодовська-Кюрі та інші. Світле протяжне освіту було названо Хребтом Радянським, однак воно не підтвердилося подальшими зйомками.

Мал. 7

Мал. 7

Перша "Повна карта Місяця", на якій були показані і видиме півкуля (на основі наземних фотографій), і невидиме (по знімках "Місяця 3" і "Зонда 3"), також була видана в СРСР в 1967 р Пізніше, у міру надходження нових фотоматеріалів з зондів "Лунар Орбитер", "Зонд 6, 7, 8" і пілотованих кораблів "Аполлон", "Повна карта Місяця" на 9 аркушах в масштабі 1: 5 000 000 (в 1 см - 50 км) перевидавалася в 1969 і 1979 рр. На рис. 8 показані фрагменти цієї карти.

Мал. 8

Мал. 8

За 40 років з 1960 р в світі видано стільки ж карт і атласів Місяця, скільки за 350 років телескопічних спостережень. Це карти різних масштабів і призначень, які охоплюють обидві сторони Місяця. Відзначимо лише деякі карти, видані в СРСР. "Фотокарт видимого півкулі Місяця" (1967), складена в астронавтичної орієнтуванні по наземним телескопічним знімкам в масштабі 1: 5 000 000 і "Карта Місяця" (видима сторона), складена в тому ж масштабі в астрономічній орієнтуванні (1967) , на якій рельєф поверхні показаний умовними знаками. У мастабе 1: 1 000 000 складені 7 листів карти Місяця на екваторіальну зону видимої півкулі і на частину невидимого півкулі. Крім карт оглядового призначення створюються карти і спеціального призначення, наприклад, "Фотометрична карта Місяця", "Карта альбедо Місяця", "Карта кольору Місяця", "Структурно-геологічна карта" та інші.

У США картографування Місяця почалося зі створення "Фотографічного атласу Місяця" під редакцією Дж. Койпера. Для цього були відібрані кращі фотографії з різних обсерваторій світу. Дозвіл на знімках в центрі диска становить 0,7 км, а на краю 2 км. Для створення "Місячної аеронавтичне карти" в масштабі 1: 1 000 000 використовувалася кінознімальна апаратура на обсерваторії Міді-Піренеї у Франції з тим, щоб простежити за зміною тіней від різних форм рельєфу і визначити висоти гір і глибини кратерів. Карти Місяця самого різного призначення створені в США в масштабах 1:10 000 000, 1: 5 000 000, 1: 2 750 000, 1: 250 000 і навіть крупніше для окремих ділянок поверхні. Цікаві карти Місяця, складені в Чехословаччині Й. Клепештой і А. Рюклом. Карти А. Рюкла складені не тільки для видимого і зворотного півкуль Місяця, але також для північного і південного, західного і східного півкуль в масштабі 1:10 000 000.

Як роблять карту Місяця

Вихідним матеріалом для відображення рельєфу місячної поверхні на картах служать фотографії, отримані наземними телескопами, а також автоматичними і пілотованими космічними апаратами. Причому, слід мати на увазі, що одна фотографія якого-небудь ділянки поверхні не може передати всі особливості даного регіону, оскільки вид місячної поверхні на знімках змінюється в значній мірі при зміні умов освітлення. У кращих фотографічних атласах видимої сторони Місяця зазвичай наводяться кілька фотографій кожного району, отриманих при різній висоті Сонця: косі промені підкреслюють рельєф, стрімкі - наголошують на відмінностях кольору і яскравості. Для зворотного боку поки немає таких докладних атласів.

Початківці астрономи люблять розглядати Місяць в період першої чатверті, коли добре видно область поблизу термінатора: падаючі на поверхню під невеликим кутом сонячні промені чітко виділяються навіть невисокі форми рельєфу. У період же повні диск Місяця стає маловиразним. Але для досвідченого астронома цей період теж дуже цікавий: при прямовисно падаючих сонячних променях добре видно темні ділянки поверхні, неоднорідності відбивної здатності (альбедо) всередині морів і світлі променеві системи у кратерів, які не вдається помітити при косому освітленні.

На поверхні Місяця виділено 14 типів утворень, які складають систему місячної номенклатури і служать основою для місячної топоніміки. У табл. 1 наведені форми рельєфу, що зустрічаються на картах Місяця.

Таблиця 1. Форми рельєфу, що зустрічаються на Місяці Тип утворень (рос. / Латинск.) Визначення Болото / Palus Знижена область, менш темна, ніж море Борозна / Rima Довга, вузька, неглибока лінійна депресія Гори / Mons Велика височина Гряда / Dorsum Лінійна височина неправильної форми Долина / Vallis Звивиста улоговина Залив / Sinus Частина моря, вдається до материк Кратер / Crater Кільцева депресія, оточена валом море / Mare Темна знижена область Мис / Promontorium Частина материка, вдающаяся в море Озеро / Lacus Темна знижена область менших розмі рів Океан / Oceanus Велика темна знижена область Рівнина / Planitia Рівна низовинна область Скидання / Rupes Уступо- або обривообразная форма Ланцюжок / Catena Ланцюжок кратерів

Опис місячної поверхні

На Місяці прийнято виділяти області двох типів: світлі - материкові, що займають 83% площі місячного кулі, і темні - морські, складові 17%. Материки відрізняються більш високою відбивною здатністю, наявністю значних нерівностей і безліччю кратерів різних розмірів і ступеня збереження валу. Моря - відносно рівні області з меншою кількістю кратерів; вони лежать нижче рівня материкової поверхні. Наприклад, Море Дощів розташоване на 3 км нижче, а Море Вологості на 2 км нижче навколишньої місцевості.

Морські області розподілені по поверхні дуже нерівномірно: на видимому з Землі півкулі вони займають 31% площі, а на зворотному - близько 3%. У північній півкулі моря займають вдвічі більшу площу, ніж в південному. Усередині морів можна також бачити темніші і світліші ділянки. Наприклад, на околицях частини Моря Ясності виглядають темніше його центральній області. При низькому положенні Сонця в морях можна бачити невисокі протяжні форми рельєфу шириною в кілька кілометрів - складчасті жили. Моря складені базальтовими лавами, і складчасті жили зазвичай відзначають області накладення більш пізніх потоків на вже існуючі лавові виливу. Очевидно, що поблизу складчастих жив товщина лавових потоків може бути мінімальною.

Назви морів дав італійський астроном Джованні Річчолі (1598-1671), по зарисовкам якого Ф. Грімальді вигравірував карту в 1647 р Подивившись на карту, можна помітити, що назви морів розподілені не випадково. У східній частині видимого півкулі розташовані Море Ясності, Море Спокою, Море Достатку, Море Нектару, тоді як в західній - Океан Бур, Море Дощів, Море Хмар, Море Вологості. В середині XVII ст. вважали, що погода на Землі змінюється в залежності від фаз Місяця. Як видно з назв морів, Місяць в першій чверті, коли видно східна частина диска, є передвісником ясної погоди, а в останній чверті - похмурої. Ви можете самі перевірити, чи існує такий зв'язок, якщо протягом року будете записувати дані про погоду і фази Місяця.

Повний список назв місячних морів, озер і заток наведено в табл. 2. Зазвичай на картах використовують латинські назви. На наших картах ми даємо російську транскрипцію назв. На рис. 9 наведені фотографія видимої півкулі Місяця і схема меж морів в астрономічній орієнтуванні для тих, хто спостерігає Місяць в телескоп. Цифри на схемі збігаються з номерами в таблиці.

Таблиця 2.
Назви морів, заток, озер і боліт
на видимій стороні Місяця

1. Океан Бур - Oceanus Procellarum
2. Море Дощів - Mare Imbrium
3. Море Спокою - Mare Tranquillitatis
4. Море Островів - Mare Insularum
5. Море Холода - Mare Frigoris
6. Море Достатку - Mare Fecunditatis
7. Море Ясності - Mare Serenitatis
8. Море Хмар - Mare Nubium
9. Море Криз - Mare Crisium
10. Море Вологості - Mare Humorum
11. Море Сміта - Mare Smythii
12. Залив Роси - Sinus Roris
13. Море Нектару - Mare Nectaris
14. Море пізнати - Mare Cognitum
15. Озеро Вічності - Lacus Temporis
16. Озеро Сновидінь - Lacus Somniorum
17. Море Крайове - Mare Marginis
18. Море Парів - Mare Vaporum
19. Озеро Весни - Lacus Veris
20. Залив Центральний - Sinus Meridiani
21. Залив спеки - Sinus Aestum
22. Залив Веселки - Sinus Roris
23. Залив Любові - Sinus Amoris
24. Болото Епідемій - Palus Epidemiarum
25. Море Гумбольдта - Mare Humboldtianum
26. Озеро суворі - Lacus Asperitatis
27. Залив Згоди - Sinus Concordiae
28. Море Хвиль - Mare Undarum
29. Болото Гниття - Palus Putredinis
30. Озеро Смерті - Lacus Mortis
31. Озеро переваги - Lacus Excellentiae
32. Озеро благоговінням - Lacus Tumoris
33. Море Піни - Mare Spumans
34. Море Змії - Mare Anguis
35. Озеро Печалі - Lacus Doloris
36. Озеро Радості - Lacus Gaudii
37. Залив Слави - Sinus Honoris
38. Залив місячника - Sinus Lunicus
39. Залив Успіху - Sinus Successus
40. Озеро Щастя - Lacus Felicitatis
41. Озеро Ніжності - Lacus Lenitatis
42. Озеро Надії - Lacus Spei
43. Залив Вірності - Sinus Fidei
44. Озеро Ненависті - Lacus Odii
45. Озеро Наполегливості - Lacus Perseverantiae
46. Озеро Зими - Lacus Hiemalis

Давайте зробимо невелику екскурсію по Місяцю (поки - за допомогою схеми; рис. 9). Почнемо подорож з східного краю місячного диска. На лімбі деталі сильно спотворені перспективою, тому їх важко розглядати. На глобусах Місяця, які раніше були в школах, всі форми рельєфу показані без спотворень. Якщо такий глобус зберігся, то краще вивчати деталі рельєфу на ньому.

На Місяці прийнято виділяти області двох типів: світлі - материкові, що займають 83% площі місячного кулі, і темні - морські, складові 17%. Материки відрізняються більш високою відбивною здатністю, оскільки складені щодо світлими породами типу анортозитов, наявністю значних нерівностей і безліччю кратерів різних розмірів і ступеня збереження валу. Моря - відносно рівні області, покриті лавовими потоками темних порід базальтового типу, з меншою кількістю кратерів. Таким чином, моря темніше материків як через відмінності в складі порід, так і через інший структури поверхні (моря глаже і тому слабше розсіюють світло).

Моря лежать нижче рівня материкової поверхні. Наприклад, Море Дощів розташоване на 3 км нижче, а Море Вологості на 2 км нижче навколишньої місцевості. На східному лімбі поблизу екватора видно темні плями Моря Крайового і Море Сміта. Цікаво, що в одному з проектів створення майбутньої місячної бази Море Сміта називають в числі можливих місць, зручних для проведення дослідницьких робіт. Площа маленького плями Моря Хвиль (N 28 на рис.9) всього 21 тис. Км2. Найбільш чітко виділяється межа Моря Криз, площа якого 176 тис. Км2. Дно цього моря розташовано на 3,5 км нижче навколишньої місцевості. На його краю видно яскравий кратер з променевої системою - Прокл діаметром 28 км.

Море Спокою, за площею дорівнює Чорного моря на Землі (421 тис. Км2), знамените тим, що саме тут американський астронавт Нейл Армстронг вперше ступив на місячну поверхню 20 липня 1969 р Море Спокою з'єднується з Морем Нектару і Морем Достатку, в якому радянський зонд "Місяць 16" (1970 р) взяв пробу місячного грунту і доставив її на Землю. На кордоні Моря Ясності з материком виконував дослідження самохідний апарат "Місяцехід 2" (1973 г.)

Вузька смужка Моря Холода переходить в Затока Роси і Океан Бур - найбільше освіту видимого півкулі площею 2,1 млн км2. На околиці Океану Бур поблизу екватора виділяється темне дно кратера Грімальді. Тут наземними методами досліджень виявлені кислородосодержащие породи - ільменіти. Цей кратер теж міг би стати одним з можливих місць майбутньої місячної бази. Площа Моря Дощів - 829 тис. Км2. Справа добре помітний кратер Аристарх, діаметром 42 км, а вище кратер Коперник діаметром 94 км. Темна область на південь від Коперника недавно була названа Морем Островів. Море пізнати отримало свою назву після того, як в 1964 році тут опустився американський зонд "Рейнджер 7". На південь від Затоки Райдуги зробив свою подорож перший самохідний лунник "Луноход-1" (1970-71 рр.).

В Море Вологості зверніть увагу на систему паралельних борозен, а в Море Хмар знайдіть скидання - Пряму Стіну. Зліва від Моря Хмар в материковій частині виділяється ланцюжок з трьох кратерів, розміри яких перевищують 100 км. Середній з них Альфонс, відомий тим, що в 1957 р там спостерігалося світіння, зареєстроване на спектрограмах. Найяскравіший кратер з потужною променевою системою названий на честь астронома Тихо Браге, що склав таблиці переміщення планет, на основі яких Кеплер вивів закони руху планет. А тепер знайдіть всі ці утворення на карті (рис.10) з "Атласу планет земної групи і їх супутників", складеного в Московському інституті інженерів геодезії, аерофотозйомки та картографії.

Гірські освіти на Місяці є частинами кілець, что оздоблюють кругові моря. Ще в середіні сімнадцятого століття польський астроном Ян Гевелій предложили назіваті гори на Місяці такими ж іменамі, як и на Землі. Навколо Моря Дощів розташовані Альпи, Кавказ, Апенніни, Карпати, Юра. Море Нектару оточене горами Алтай і Піренеї. Гори Кордильєри і гори Рука оточують Море Східне. Найвищі гори на Місяці, мабуть, Апенніни: там висота окремих хребтів сягає 5,6 км над поверхнею сусіднього Моря Дощів. Гори Юра підносяться над Затокою Райдуги на 5 км, в той час як в Карпатах лише окремі гірки досягають висоти 2 км над навколишньою місцевістю.

Переважною формою рельєфу Місяця є кратери. Якщо вал кратера чіткий, добре зберігся, то це ознака відносної молодості, а кратери зі зруйнованими валами - старіші. Великі кратери часто мають на дні центральну гірку і тераси на внутрішніх схилах, наприклад, кратери Коперник і Аристарх. У старих кратерів гірки і тераси зустрічаються рідше. Особливу групу складають кратери з променевими системами, що представляють собою довгі світлі смуги, радіально виходять від вала кратера. Промені можна бачити не завжди, а лише при певних умовах освітлення поверхні. Найбільш чітко ці освіти проявляються в повний місяць. При інших фазах вони менш помітні, а в областях, близьких до терминатору, не спостерігається зовсім. Промені зустрічаються як у великих кратерів, наприклад, Тихо діаметром 87 км, так і у невеликих, але обов'язково молодих. Кратерів з променевими системами на Місяці кілька десятків.

Долини - чітко виражені відокремлені западини шириною в кілька кілометрів і довжиною в десятки і сотні кілометрів - зустрічаються на схилах великих гірських областей (наприклад, Альпійська долина), а також в материкових районах (наприклад, долина Рейта). Більш вузькі, довгі, але не обривисті улоговини, що зберігають на всьому протязі однакову ширину називають борознами (наприклад, борозни Сірсаліса). Вони часто тягнуться на сотні кілометрів незалежно від рельєфу поверхні. Обривисті розломи називають тріщинами. У морях іноді зустрічаються уступи - типові скиди; наприклад, в Море Хмар звестен уступ Пряма Стіна.

На зворотному боці Місяця особливу увагу привертають дуже великі кільцеві структури, діаметром більше 300 км, названі басейнами. Найбільші з них, такі як Море Східне, Герцшпрунг, Аполлон, Корольов, Море Москви і інші мають крім зовнішнього валу ще й внутрішній, діаметр якого, як правило, вдвічі менше зовнішнього. Іноді внутрішні кільця сильно зруйновані.

Цікаво, що деякі великі басейни зворотного боку Місяця є антиподами морів видимої сторони. Наприклад, Корольов - антипод Моря Достатку, а Герцшпрунг - море спокою.

На північний схід від Моря Східного радіально відходять гігантські ланцюжки кратерів, що тягнуться на відстані до тисячі кілометрів. Діаметр кратерів, що входять в ці ланцюжки, становить в середньому 10-20 км. Три найпротяжніші ланцюжка отримали назви ГДЛ (Газодинамічна лабораторія), ГВРР (Група вивчення реактивного руху) і РНДІ (Реактивний науково-дослідний інститут). Ці три наукові організації внесли основний внесок в розвиток ракетобудування в нашій країні.

Кратери, окремі гірські вершини (піки, миси), а також гряди називають (посмертно) іменами астрономів і видатних вчених інших спеціальностей. Винятком стали 12 кратерів, названих в честь живуть космонавтів і астронавтів. Всі запропоновані найменування стверджує Міжнародний астрономічний союз. Загальне правило планетної номенклатури - не використовувати імена політичних і релігійних діячів, полководців і філософів XIX і XX ст.

Карти Місяця використовують для вирішення важливих наукових і практичних завдань: відновлюють історію місячної поверхні, планують експедиції на Місяць.