月について


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投稿者 松本 日時 2002 年 10 月 27 日 14:04:03:

回答先: 月着陸 投稿者 松本 日時 2002 年 10 月 06 日 13:24:20:

∇月に関する資料は調べれば調べるほど、いろいろ
なものが見つかります。アポロの月着陸や月の大気
についても、これらが判断材料になると思われます。

例えば、月の引力の強さが地球の6分の1であると
いうことと、質量は地球と変わらないということの
両方から宇宙飛行士の月面での動きを見るとおもし
ろいかもしれません。

月の内部構造を知るための地震計のデータや月に
設置されたレーザー反射鏡と地球との間の距離の
計測データなども探すことができるでしょう。
また月から持ち帰った岩石の組成も知ることが
できるでしょう。

月面に当たった太陽のX線などから励起された再
放射エネルギーのスペクトル解析の結果も重要な
判断材料ですね。

また着陸船が、月から地球へ帰るには月の引力が
十分に小さいことが重要でしょう。

これらのことから判断すると、アポロは月に着陸
し、月の引力も小さく、空気もほとんど無く真空
に近いというのが正しいように思えます。
ただ、月面に何らかの未知の基地などが存在するか
どうかは、これらの情報からは何とも言えませんが。


「月の科学,Paul D.Spudis,2000年,原書1996年」

・月は重力が小さいことで有名であり,月面での重力は
地球の6分の1しかない。すなわち地球上では体重が
100キロある宇宙飛行士でも月面では17キロしかない。
しかし質量は同じだから,動き続けたり,動きを止める
時には地球と同じだけの労力が必要である(何人かの
宇宙飛行士は月面歩行の時に,顔面を月面にぶつける
ように倒れたが,彼らは,質量は月面でも変わらない
ことを,身をもって実感したとのことである)。

・千年紀の夢を果たしたことに加え,月面着陸は科学的
にもいくつかの貢献をした。宇宙飛行士は小型地震計を
設置したが,その記録は月がきわめて静かで、月震も
小さくまれであることを明らかにした。彼らはまた,
レーザー反射鏡を設置した。これによって地球と月間の
距離を数cmの精度で測定できることになった。そのよう
な精度の高い測定により,月の軌道運動を正確に追跡
できるだけでなく,地球の大陸の移動まで測定すること
が可能になった。宇宙飛行士はLM(着陸船)の近傍
から40kgの岩石や土壌を集めた。このサンプルが地球に
持ち帰られたことから,何年間も積み重ねられていた
もっとも重要な月の問題のいくつかに答えを出すことが
できるようになった。

・月面歩行中に宇宙飛行士が方向音痴になり,道に迷う
こともあった。まったくの真空のため視界に曇りがなく,
また道しるべとなるようなランドマークもないために
迷いが生まれ,それが月面での距離の判定を難しくした
ためである。ごく近いと思われる地形が何kmも先だった
という場合もある。高地のなめらかでうねりのある地形
では,物理的には近い場所でも高台に立ってみてさえ
視界がきかない場合がある一方,遠くのクレーターが
はっきり見える場合もある。

・これらの進歩したアポロミッションでは,軌道周回船
に高級な実験装置を積んでいた。カメラ2台と高度計
により月の地形と形の測定が行われた。高分解能の
ステレオ写真により,いろいろな場所の詳しい地質学的
研究が可能になった。月面からのX線とガンマ線を測る
センサーにより,科学者は月表面の化学組成を同定する
ことができるようになった。これらのリモート・センシング計測
装置により,我々は初めて,高地に異なった組成の領域
があることを知った。また別の装置はある地域からガス
が出てくるのを検出した。これは現在でも月の内部に
揮発性元素を含む小さなポケットがあるかもしれない
ことを意味している。アポロ15号,16号のフライトでは,
小さな孫衛星が司令船から打ち出された。これは衛星
からもう一つの衛星を打ち出した最初の実験であった。
この孫衛星は月面の磁気異常を測るための磁力計を搭載
していた。この孫衛星の軌道を地上から正確に追跡する
ことによって,詳しい重力的な構造を示す図を書くこと
が可能になった。しかし先に述べたように,アポロ16号
の孫衛星は期待に反して,たった2週間しか寿命がなか
った。マスコンのために軌道が乱れ,月面に衝突して
しまったためである。

(マスコン;マス・コンセントレーション,月面地下にある高密度
の物質の領域が衛星に余分に引力をおよぼすため)

・アポロの月面飛行の終わりが月の科学データの収得の
終わりにはならなかった。地球に持ち帰られた月の岩石
はハリケーンがきてもびくともしない保管庫(テキサス
州ヒューストンにある)に置かれ,現在でもその岩石は
分割されたり,検査,研究されている。月面に設置され
たALSEP(Apollo Lunar Surface Experiment Package)
観測網は予算の打ち切りのために終止された1977年まで,
観測データを地球に送信し続けた。この地震観測から,
月は約60kmの厚さのアルミニウムに富む地核と,その下
にマグネシウムと鉄に富むマントルがあることがわかっ
た。また熱流量を計る装置から,月の内部にある放射性
元素の量が推定できるようになった。これらから我々は,
月は全体として見ると地球のマントルの組成と似ている
ことがわかったし,月の岩石の酸素同位体の測定は,
地球と月は太陽系のなかの同じ部分から作られたことを
示している。これらの事実はともに,月の起源を考える
上で非常に重要な制約条件を与えている。

・月の磁場の測定から,月の地核は部分的に帯磁して
いるが,月全体としては地球のような磁場を持って
いないことが明らかになった。月の平均密度が比較的
小さいこと(約3.3g/cm^3であり,地球のそれは
5.5g/cm^3である)と,この磁場がないことから,月
には地球の中心核のような大きな,重い液体の鉄で
できた核がないと思われる。

・ところで,周回軌道上から表面の化学組成を測ること
が果たして可能なのだろうか。遠隔的に組成を測るさま
ざまな方法が存在する。それぞれの方法は少しずつ違っ
たことを教えてくれるが,それは各方法が電磁波の
スペクトルの違った領域を使うために,それぞれ異なっ
た地質学的情報を教えるからである。月は大気もないし,
月全体としての磁場もない。したがって太陽や銀河から
の宇宙線,太陽からのX線などを含め,あらゆる波長の
輻射が月面に当たる。この輻射が月面に衝突すると,
それが月面から再放射されるエネルギーを誘起する。
月面から再放射される輻射は,表面にある元素の種類と
量に応じた波長と強さをもっている。これが,軌道上
から月面の組成を遠隔的に決めることができる原理で
ある。

[参考資料のあるH/Pなど]

「World Wide Web Resources for Educators for the Moon」
http://ares.jsc.nasa.gov/education/Activities/ExpMoon/Resources.pdf

「R E P O R T S」
http://www.moonlink.com/pdfs/Gravity_Field.pdf

「The Clementine Satellite」
http://www.llnl.gov/etr/pdfs/06_94.1.pdf

「The Clementine Mission to the Moon」
http://www.rescorp.org/Science%20Frontiers/clementine.pdf

「APPLICATION OF CLEMENTINE TECHNOLOGY TO FUTURE LUNAR EXPLORATION」
http://www.pxi.com/praxis_publicpages/pdfs/App_Explore.pdf



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