Mėnulis
Mėnulis yra artimiausias Žemei gamtinis kosminis kūnas. Jo vidutinis nuotolis nuo Žemės 384400 km; tai beveik tas pats, kas 10 ratų aplink Žemės rutulį. Mėnulis nedidelis: jo skersmuo 3476 km, masė lygi 1/81 Žemės masės, pabėgimo greitis 2,4 km/s. Mėnulis per mažas, kad turėtų atmosferą.
Mėnulio judėjimas
Teigti, kad Mėnulis skrieja aplink Žemę, nėra visai teisinga. Iš tikrųjų Žemė ir Mėnulis skrieja apie tam tikrą baricentrą, t.y. jų abiejų gravitacijos centrą. Jų masė labai skiriasi, dėl to baricentras yra Žemės rutulio viduje, ir teiginys “Mėnulis skrieja aplink Žemę” dažniausiai pakankamai tikslus. Mėnulio skriejimo aplink Žemę periodas 27,3 d. Per tiek pat laiko Mėnulis apsisuka apie savo ašį, dėl to į Žemę visada atsukta ta pati Mėnulio pusė.
Mėnulio kelias aplink Žemę nėra idealus apskritimas, užtat jo skritulio regimasis skersmuo šiek tiek kinta. Mėnulio fazės matomas todėl, kad ne visada į Žemę atsukta dieninė Mėnulio pusė. Riba tarp dieninės ir naktinės Mėnulio pusių vadinamas terminatoriumi. Jis nelygus, rantytas, nes Mėnulio paviršiuje yra kalnų ir įdubų: tekanti Saulė pirmiausia apšviečia kalnų viršūnes, įdubas palikdama skendėti tamsoje. Iki to laiko, kol TSRS automatinė stotis “Luna-3” 1959 m. pirmąkart apskriejo Mėnulį, nieko nežinota apie jo nematomąją pusę. Dėl libracijos (Mėnulio judėjimo netolygumų) iš Žemės galima matyti daugiau negu pusę (59%) Mėnulio paviršiaus (kitokiu atveju būtų matoma tik 50%).
Mėnulio kilmės hipotezė
Mėnulis oficialiai vadinamas Žemės palydovu, bet jis aiškiai per didelis juo būti. Saulės sistemoje yra planetų palydovų, didesnių už mūsų Mėnulį (tai trys Jupiterio, vienas Neptūno palydovas), bet visi jie skrieja aplink didžiąsias planetas. Pavyzdžiui, Neptūno didžiausio palydovo Tritono masė 750 kartų mažesnė negu Neptūno, nors jis didumo sulig Mėnuliu.
Teisingiau būtų Žemę ir Mėnulį vadinti dvinare planeta ir būtent šiuo pažiūriu aptarti Mėnulio problemą. Ilgą laiką buvo populiari Džordžo Darvino (1845 – 1912) XIX a. pasiūlyta potvynio hipotezė. Pagal ją, Žemė ir Mėnulis kadaise buvo vienas greitai besisukantis kūnas, kuris ilgainiui tapo nepastovus. Pagaliau šis kūnas deformavosi tiek, kad dalis jo medžiagos atitrūko. Iš jos ir susidarė Mėnulis.
Tačiau ši hipotezė menkai pagrįsta matematiškai, ir dabar retas astronomas ją palaiko. Labiau tikėtina, kad Žemė ir Mėnulis susidarė iš saulinio ūko vienas šalia kito arba visiškai nepriklausomai; pastaruoju atveju Žemė vėliau “pasigavo” Mėnulį. Remianti dabartinėmis žiniomis, labiau priimtinas pirmasis variantas.
Paviršiaus dariniai: jūros ir krateriai
Pirmieji teleskopiniai Mėnulio žemėlapiai – mėnlapiai buvo sudaryti 1609 m. Mėnulio brėžinį su daugybe atpažįstamų detalių pirmas sudarė Tomas Hariotas (1560 – 1621). Ilgiau ir sistemingiau Mėnulį nuo 1610 tyrinėjo Galilėjus, smulkiai aprašęs kalnus, kraterius ir pilkas lygumas. Pastarosios buvo pavadintos jūromis. Šis pavadinimas išliko, nors seniai žinoma, kad vandens mėnulyje nėra. Tų jūrų pavadinimai rašomi lotynų kalba, pavyzdžiui, Debesų jūra-Mare Nubium, Audrų vandenynas-Oceanus Procellarum.
Mėnulio paviršiuje labai daug apskritų darinių-kraterių. Jų dydis įvairus: nuo didžiulių 240 km. skersmens cirkų iki mažų duobučių, neįžiūrimų iš Žemės. Būdinga kraterio detalė-pylimas, kuris šiek tiek iškyla virš aplinkos. Kraterio dugnas įdubęs, jo centre gali stūksoti kalnas arba jų grupė. Kai kurių kraterių pylimai, palyginti su giliausiomis dugno vietomis, iškilę 3000 m.ir daugiau. Ilgai ginčytasi dėl kraterių kilmės. Svarbiausi nesutarimai kilo dėl šių klausimų: ar krateriai atsirado veikiant išorinėms jėgoms (krintant meteoritams), ar juos sukūrė vidinės Mėnulio jėgos (vulkanų išsiveržimai). Be abejonės, Mėnulyje, kaip ir Žemėje, yra abiejų rūšių kraterių.
Kai kurios Mėnulio jūros panašios į taisyklingus kraterius: jos apskritos, iš visų pusių apsuptos kalnų. Pavyzdžiui, didžiulė Lietų jūrą (Mare Imbrium) supa Apeninai, Karpatai ir Alpės. Šie kalnai neištisiniai, vietomis yra plačių tarpų, Apeninai įspūdingiausi iš visos virtinės: jų didingos viršukalnės yra net 4570 m.aukščio.
Kiti Mėnulio paviršiaus dariniai-apvalios kalvos, kupolai su vienu ar keliais krateriais viršūnėje ir nuolaidžiais šlaitais, atsitiktiniai sprūdžiai, daug į lūžius panašių darinių,vadinamų trūkiais, slėniais ar tiesiog vagomis. Kai kuriuos iš šių darinių galima matyti pro mėgėjiškas stebėjimo priemones.
Skrydžiai į Mėnulį
Nuskristi į Mėnulį tapo įmanoma po to, kai 1957 m. spalio mėn. TSRS paleido dirbtinį Žemės palydovą “Sputnik-1”, pirmąkart apskriejusį Žemės rutulį. Po dviejų metų Tarybų Sąjunga paleido tris aparatus į Mėnulį. Pirmasis jų “Luna-1” praskriejo pro Mėnulį ir informavo, kad jo magnetinis laukas labai silpnas. “Luna-2” 1959 m. rugsėjo mėn. sudužo Lietų jūroje, o “Luna-3” spalio mėn. apskriejo Mėnulį ir pirmą kart nufotografavo iš Žemės nematomą jo pusę. Ji pasirodė esanti tokia pat kalnuota, su daugybe kraterių ir
negyva, kaip ir atsuktoji į Žemę. Skirtumas tik tas, kad ten nėra tokių didelių jūrų.
Pirmieji automatinių stočių tyrimai
Naują Mėnulio pažinimo etapą pradėjo JAV kosminės stotys “Reindžeriai”, prieš nuskrisdamos į Mėnulį, jos perduodavo Žemės palydovai paviršiaus nuotraukas. Pirmoji stotis, kuri 1964 m. sėkmingai atliko šią užduotį, buvo “Reindžeris-7”. Po to paleistos dar dvi stotys. Paskutinioji nukrito garsiajame Alfonso krateryje, kuris iš Žemės matyti arti Mėnulio skritulio centro. 1965 m. tarybinė automatinė stotis “Zondas-3” nufotografavo nematomosios Mėnulio pusės rytinę dalį. Pagal “Luna-3” ir “Zondas-3” perduotas nuotraukas buvo sudarytas “Mėnulio nematomosios pusės atlasas”, pirmasis viso Mėnulio mėnlapis bei gaublys.
1966 m. svarbų laimėjimą pasiekė TSRS: vasario pradžioje automatinė stotis “Luna-9” minkštai nusileido Mėnulyje. Ji perdavė į Žemę pirmąją Mėnulio panoramą. Tai lavos užlieta lyguma, nusėta akmenimis ir išvarpyta kraterių duobių. “Luna-9” galutinai paneigė klaidingą, nuomonę, kad Mėnulio jūras dengia lengvų dulkių sluoksnis, kurio storis, esą, gali siekti kelis šimtus metrų. “Luna-9” įrodė, jog Mėnulio paviršius išorinis sluoksnis iš tikrųjų yra purus, bet pakankamai tvirtas, kad išlaikytų kosminę stotį.
Per dvejus metus nuo 1966 m. rugpjūčio mėn. baigta fotografuoti Mėnulį. Penki JAV “Lunar Orbiteriai” skriejo aplink Mėnulį uždaromis orbitomis ir perdavinėjo į Žemę detalias jo paviršiaus nuotraukas. Kelias “Servejoro” tipo stotis JAV nutupdė Mėnulyje. 1968 m. sausio 17 d. “Servejoras-7” nusileido kalnų pietinėje dalyje netoli Ticho krateris ir perdavė jo pylimo išorinio šlaito nuotraukas.
TSRS savo nepilotuojamų skrydžių programą tęsė ir po 1970 m. Žymus laimėjimas buvo “Luna-16” skrydis 1970 m. Ši stotis nusileido derlingumo jūroje, paėmė grunto mėginių ir atgabeno juos į Žemę. Tais pačiais metais “Luna-17” nusileido Lietų jūroje. Nuo jos atsiskyrė “Lunachod-1” – aštuoniaratis savaeigis, iš Žemės valdomas aparatas, kuriam energiją teikė Saulės baterijos. Atlikęs daugybę tyrimų, jis nustojo veikti 1971 m. spalio 4 d. 1973 m. į Mėnulį buvo nugabentas “Lunachod-2”.
Žmonės Mėnulyje
Nuo septintojo dešimtmečio vidurio JAV sutelkė jėgas “Apolono” programai, t.y. ruošėsi siųsti į Mėnulį žmogų.Kulminacija buvo 1969 m. liepos mėn., kai Nilas Armstrongas (g. 1930 m.) ir Edvinas Oldrinas (g. 1930 m.) išlipo iš “Apolono-11” nusileidimo kabinos “Erelis” ir žengė istorinį “mažą žingsnelį” Mėnulio paviršiuje. Pririnkę Mėnulio grunto mėginių ir palikę registravimo prietaisų, abu astronautai grįžo į Mėnulio kabiną ir, pakilę į orbitą, susijungė su įgulos sekcija, kuria trečiasis ekspedicijos narys Maiklas Kolinzas (g. 1930 m.) skriejo aplink Mėnulį.
1969 m. pabaigoje įvyko “Apolono-12” skrydis. Astronautai tyrėjai Čarlsas Konradas (g. 1930 m.) ir Alanas Binas (g. 1930 m.) nusileido netoli automatinės stoties “Servejoro-3”, paėmė kai kurias jos detales ir atgabeno į Žemę. Sekantį, “Apolono-13” skrydį ištiko pirmoji rimta nesėkmė: pakeliui į Mėnulį erdvėlaivio techniniame bloke įvyko sprogimas, kuris išvedė iš rikiuotės pagrindinį energijos šaltinį. Nusileidimas Mėnulyje buvo atšauktas tik astronautų ryžto bei skrydimo valdymo centro operatorių sumanumo dėka išvengta tragedijos. Po to “Apolonui” dar keturis kartus leidosi Mėnulyje. Programą užbaigė “Apolono-17”, nusileidęs Tauro kalno kalnų pietuose. Tą syk Mėnulyje pabuvojo Judžinas Sernanas (g.1934 m.) ir Harisonas Šmitas (g.1935 m.); pastarasis – profesionalus geologas.