Іі. Вивчення поверхні місяця

1. Мета роботи

Ознайомитися з утвореннями, що існують на Місяці, навчитися проводити ототожнення знімку Місяця з його картою, ознайомитися з методами визначення віддалей на Місяці та висот місячних гір.

2. Об’єкт та засоби дослідження

Досліджуються місячні утворення за допомогою фотографічної пластинки, ПЗЗ зображення Місяця, та карти Місяця. Для вимірів використовується вимірювальний мікроскоп (МПБ - 2) та негатоскоп, на якому розглядається зображення.

ICE (Interactive Computer Ephemeris). Це комп’ютеризована версія Astronomical Almanac.

Sky and Telescope - карти утворень та деталей місячної поверхні.

http://redday.ru/moon

Зображення, що надані у роботі, отримані в Головній Астрономічній Обсерваторії Решетником В. М. 03 квітня 2009 року. Фазовий кут для них становить 62.6128 градуси.

3. Робоче завдання

І. Фотографічна пластинка:

1. Провести ототожнення отриманого знімку Місяця на пластинці.

2. За значенням вибрати ортографічну сітку для вимірів координат утворень на Місяці.

3. Для трьох кратерів знайти селенографічні координати.

4. Визначити висоту валів цих кратерів.

5. Визначити розміри цих кратерів.

6. Визначити відстань між розгляденими кратерами двома способами:

а) за кутовою віддалю між ними; б) за лінійним масштабом μ.

ІІ. ПЗЗ зображення:

1. Ознайомитися з наданими (викладачем) знімками поверхні Місяця, ототожнити їх з картами Місяця.

2. Вибрати 5 — 6 об'єктів для дослідження. Бути готовим аргументувати вибір. Знайти ці об'єкти на карті Місяця, записати їх назви.

3. Визначити розміри тіней в пікселях s, та масштаб зображення с.

5. Скориставшись картою Місяця, виміряти відстань від об'єкта до центра Місячного диску D та радіус Місяця L, обрахувати довготу об'єкта .

6. Обрахувати фазовий кут.

7. Обрахувати висоту об'єкту, порівняти з висотою цього ж об'єкту, отриманою з місячного атласу, оцінити точність визначення цієї величини.

8. Оформити звіт про виконання роботи. Звіт мусить містити роздруковані зображення, що опрацьовувалися з поміченими на них об'єктами, що досліджувалися, заповнену таблицю №1, оцінку похибок, висновки.

4. Програма підготовки до виконання

робочого завдання

1. Вивчити теоретичний матеріал та підготувати відповіді на контрольні запитання.

2. Вивчити методичні вказівки щодо виконання робочого завдання.

3. Скласти план виконання робочого завдання.

4. Підготувати таблицю для запису результатів вимірювань та обчислень.

5. Ознайомитись з структурою і змістом таких сайтів:

5. Методичні вказівки до виконання

робочого завдання

І. Фотопластинка:

1. При ототожненні утворень слід використовувати карту Місяця чи Місячний глобус.

2. При виписуванні значень слід проводити інтерполяцію значень на відповідну дату.

3. Щоб визначити селенографічні координати будь-яких об’єктів на Місяці слід використовувати ортографічну сітку. При накладанні сітки враховувати знак величини . Сітку потрібно накладати на диск Місяця так, щоб вона розташовувалася до північної частини диску тією стороною, яка відповідає знаку . Крім того, центральний меридіан сітки повинен співпадати з віссю обертання Місяця. При правильному накладанні сітки її центр та центр диска не повинні співпадати на величину . Для проведення вісі обертання на диску Місяця потрібно спочатку північний ріг зображення з’єднати з центром диска. Від цього направлення відкласти за годинниковою стрілкою кут . Одержимо точку півночі з’єднавши її з центром диска матимемо коло схилень . Від точки проти годинникової стрілки відкладемо кут і одержану точку з’єднуємо з центром диску. Тепер маємо положення вісі обертання Місяця.

При відліках селенографічних координат слід пам’ятати, що має додатне значення в північній півкулі (там де море Ясності), а в південній частині – від’ємне. Довгота відраховується від нульового меридіану до моря Кризисів - додатна, в протилежному напрямку – від’ємна.

4. Для визначення висоти гори чи вала, діаметрів кратерів та віддалі між ними слід декілька разів (не менше трьох) виміряти вимірювальним мікроскопом довжину тіні гори чи вала, діаметри кратерів та віддаль між ними. Взяти середнє значення з усіх вимірів. Потрібно мати на увазі, що при негативному зображенні Місяця тінь буде світлою.

ІІ. ПЗЗ зображення:

1. Для того, щоб виміряти довжину тіні в пікселях змінюйте масштаб зображення до настання задовільних умови видимості окремих пікселів.

2. Запускайте ICE (Interactive Computer Ephemeris). Якщо вам більше подобається користуватися Щорічником, а не програмою, будь-ласка. Однак, ICE дозволяє виконати необхідні обчислення досить швидко і просто. В головному меню ICE, натискайте F1 і введіть дату і момент спостереження зображення, яке ви опрацьовуєте. Наприклад, для зображення, яке отримане 06 жовтня 1992, в 0015 UTC, введемо 19921006.0015. Далі натискаємо F7 щоб ввести дані і F4 щоб потрапити у вікно обчислення фізичних ефемерид. Далі введемо Moon, назву об’єкта і далі - Illum. Після натиснення Enter, комп’ютер обчислить положення Місяця на момент спостереження. Зафіксуйте значення параметра Angle. Це значення кута при Місяці у трикутнику Земля – Місяць – Сонце.

3. Виміряйте положення об’єкта на карті Місяця. Для цього знайдіть об’єкт на карті та виміряйте відстань від об’єкта до центра Місяця (D) і радіус Місяця (L) а також обчисліть довготу об’єкта (= arctg(D/L)). Занесіть отримані значення у таблицю, наведену нижче для зразка. Виконайте інші обчислення, щоб повністю закінчити таблицю.

Таблиця 1.

	Об'єкт №1	Об'єкт №...	Об'єкт №...
Час і дата
Довжина тіні в пікселях, s
Кут Земля-Місяць-Сонце,
Відстань до центра, D
Радіус Місяця, L
Довгота об’єкта, 

Список необхідних формул:

Кутова відстань об’єкта від центра Місяця,  = arctg(D/L).

Кут падіння сонячних променів,.

Висота об’єкта, h = s * с / (tan()cos()).

с – масштабний множник, [км/піксель], який показує скільки кілометрів на поверхні Місяця потрапляє в один піксель зображення. Для його визначення знайдіть якийсь легкоототожнюваний об'єкт на знімку, що опрацьовується, визначте його розміри в пікселях P і, з каталогу, в кілометрах K. c = K/P. Рекомендується, по можливості, визначати с хоча б по трьох незалежних об'єктах.

Зверніть увагу що мати зображення Місяця не достатньою умовою для виконання даної роботи, потрібно знати точний час і географічне місце отримання цих знімків. Зображення формату *.fts містять такі дані у своєму хедері (заголовку), для інших такі дані повинні додаватися. Зверніть увагу, що час створення файлу не завжди буде часом отримання зображення.