Дослі́дження Мі́сяця — комплекс заходів, що проводять за допомогою спостережень із Землі та з орбітальних космічних апаратів, а також безпосередньо на його поверхні (як автоматичними апаратами, так і пілотованими експедиціями).
Історія
До появи космічних апаратів єдиним методом досліджень були спостереження з Землі. Великим кроком уперед став винахід Галілеєм телескопа 1609 року. Галілей вперше поглянув у телескоп на Місяць і побачив там гори і кратери.
Дослідження Місяця космічними апаратами почалось 13 вересня 1959 року зіткненням автоматичної станції Луна-2 з поверхнею нашого супутника.
З початком космічної гонки поміж СРСР і США впродовж холодної війни Місяць був у центрі космічних програм цих держав. На думку США, перша висадка людини на Місяць (1969 рік) була кульмінацією місячної гонки. З іншого боку, багато значних наукових досягнень Радянський Союз досяг раніше за США. Наприклад, перші фотографії зворотного боку Місяця були отримані радянським апаратом Луна-3 1959 року.
Винахід телескопів дав змогу розрізняти дрібніші деталі рельєфу Місяця. Перші відносно якісні карти Місяця склали Міхаель ван Лангрен (1645), Ян Гевелій (1647) та Джованні Річчолі (1651). Вони ж заклали основу сучасної номенклатури деталей його поверхні. Їхні наступники завдяки вдосконаленню телескопів складали все кращі карти.
На початку 1960-х років Джон Кеннеді оголосив, що висадка людини на Місяць відбудеться до 1970 року. Для підготовки до пілотованого польоту NASA виконало кілька космічних програм: «Рейнджер» — фотографування поверхні, «Сервеєр» (1966—1968) — м'яка посадка і знімання місцевості та «Лунар орбітер» (1966—1967) — детальне зображення поверхні Місяця.
Програма пілотованого польоту на Місяць називалася «Аполлон». Місяць — єдине позаземне тіло, на якому побувала людина. Перша посадка відбулася 20 липня 1969 року; остання — у грудні 1972 року. Місяць став першим небесним тілом, зразки якого були доставлені на Землю.
СРСР надіслав на Місяць два радіокеровані самохідні апарати — «Луноход-1» у листопаді 1970 року і у січні 1973 року.
Після закінчення радянської космічної програми «Луна» і американської «Аполлон» дослідження Місяця за допомогою космічних апаратів було практично припинено.
На початку XXI ст. КНР оприлюднила власну програму освоєння Місяця, що передбачає, крім доправлення місяцеходу (2011 року) і надсилання ґрунту на Землю (2012), ще й будівництво населених місячних баз (2030). Вважається, що це змусило інші космічні держави знову розгорнути місячні програми. Наприклад, ЄКА 28 вересня 2003 року запустило свій перший місячний зонд «Смарт-1», а Джордж Буш 14 січня 2004 року оголосив, що до планів США входить створення нових пілотованих космічних кораблів, здатних доправляти людей на Місяць, з метою закласти до 2020 року перші місячні бази.
Сьогодні дослідникам доступно 382 кг місячного ґрунту, зібраного під час здійснення проєкту «Аполлон» (1969—1972) і близько 300 г ґрунту, доправленого радянськими автоматичними станціями «Луна-16», «Луна-20» і «Луна-24». Цей ґрунт складається з приблизно 2200 різних зразків з дев'яти точок Місяця. Близько 45 кг зразків NASA безкоштовно передало до низки науково-дослідних організацій у США та інших країнах. Зразки для дослідження може отримати будь-яка наукова установа, що складе обґрунтовану заявку.
На початку XXI ст. програми дослідження Місяця пожвавилися. Про свої плани створити орбітальну навколомісячну станцію оголосили кілька країн, зокрема США, КНР, Індія, Російська Федерація, Японія. Міжнародний космічний консорціум планував зробити це до 2010 р. Фахівці прогнозували, що 2012 року настане час масового запуску автоматизованих місяцеходів, а до 2015 р. буде створено докладну карту корисних копалин Місяця.
У грудні 2018 року компанія SpaceX повідомила, що планує відправити туристичну місію навколо нашого природного супутника, а NASA розробляє Exploration Mission 1 на 2019–2020 роки. У 2020-х роках планується послати на Місяць пілотовану експедицію Exploration Mission 2 і розпочати будівництво населеної місячної бази, яка буде не лише освоювати Місяць, але і забезпечуватиме полегшення польотів на Марс та інші планети Сонячної системи.
У 2019 році повідомлено, що українське конструкторське бюро (КБ) «Південне» розробило концептуальний проєкт сімейства місячних посадкових апаратів, що перелітають з точки в точку на поверхні супутника Землі. Такі апарати дадуть можливість більш детально вивчати поверхню Місяця і можуть бути використані для пошуку корисних копалин.
У 2020 році повідомлено, що Об'єднані Арабські Емірати планують запустити безпілотник-місяцехід на Місяць у 2024 році. Місяцехід розробляють у дубайському космічному центрі Мохаммеда бін Рашида (MBRSC).
27 березня 2023 року, дослідники з Китайської академії наук, після вивчення зразків місячної породи, зібраних китайським ровером під час місії «Чан’е-5» (Chang’e 5) у 2020 році, повідомили про присутність ударних скляних кульок в місячному ґрунті. Всього в зразках було виявлено 32 крихітні гранули, в кожній з яких було до 0,002 г рідини. Відповідно, як було заявлено вченими, на супутнику Землі можуть бути мільярди або навіть трильйони таких частинок, у яких за найскромнішими підрахунками зберігається до 297,6 млрд тонн водиA solar wind-derived water reservoir on the Moon hosted by impact glass beads. Huicun He, Jianglong Ji, Yue Zhang, Sen Hu et al. Published: 27 March 2023 .
18 липня 2023 року, на науковому форумі, NASA презентувало чотириколісний всюдихід під назвою VIPER, який шукатиме сліди льоду на полюсах Місяця для створення з нього власного ракетного палива та повітря для дихання астронавтів. Зазначається, що всюдихід під назвою VIPER відрізняється від своїх попередників, за допомогою яких NASA досліджує Марс, тим, що він створений для потрапляння в темні кратери, куди сонячне світло не проникало мільярди роківNASA розпочала будівництво місяцехода для пошуку льоду на Місяці. 19.07.2023, 12:33.
Загальні характеристики Місяця Місяць — єдиний природний супутник Землі. Він обертається навколо неї по еліптичній орбіті на середній відстані 384,4 тис. км. Місяць — перше найімовірніше місце позаземних гірничих робіт при очікуваній експансії людства в космосі.
Радіус Місяця — 1738 км (0,27 земного), а маса становить 1/81 від маси Землі. Температура на поверхні — від +120-130 °C (місячний день) до — 170 °C (місячна ніч). Сила тяжіння на поверхні Місяця вшестеро менша, ніж на Землі. Світить він відбитим сонячним світлом. Поверхня Місяця вкрита численними кратерами, переважно метеоритного походження, розмір яких варіюється від мікроскопічних ямок до велетенських басейнів діаметром у сотні км (найбільший — басейн Південний полюс — Ейткен — розміром ). Кратерів діаметром понад 1 км на видимій частині Місяця — 300 тис., а на всьому Місяці — понад мільйон.
На Місяці є великі рівнини, вкриті темною застиглою лавою — так звані місячні моря. Вони розташовані переважно в низинах, молодші за іншу поверхню супутника і вкривають приблизно 25 % його поверхні (на оберненій до Землі півкулі — приблизно 40 %). Решта поверхні називається материковою. Це світлі місцевості, переважно більшої висоти, сильно поцятковані кратерами. Зворотний бік Місяця є майже суцільним материком.
Місячні гориспермам — це краї великих кратерів, часто поруйновані повторними метеоритними ударами. Найбільші вершини місячних гір підносяться над навколишньою місцевістю майже на 9 км.
Місячний ґрунт (реголіт) є дрібнозернистим уламково-пиловим матеріалом.
Дотелескопічне спостереження (до 1609) Існує думка, що найдавніші наскельні малюнки із зображеннями биків і геометричних фігур в печері на острові Борнео, віком до 40 000 років тому та на території Європи, віком до 37 000 років тому, інтерпретуються деякими дослідниками як візерунки зір і Місяця. Одним із можливо найдавніших зображень карти Місяця є наскельний малюнок вигравіруваний в камені під назвою Ортостат 47 у Науті, Ірландія, датований третім тисячоліттям до нашої ери. Найбільш ранній запис про сонячне затемнення, який можна перевірити, міститься в написі на кістці, що датується 2136 роком до нашої ери. Цей запис мав вирішальне значення для розуміння астрономічних знань і вірувань того часу. Перша письмова згадка про спостереження сонячного затемнення знайдена на глиняній табличці в стародавньому місті Угарит і датується 1223 роком до нашої ери.
Розуміння місячних циклів є раннім етапом розвитку астрономії: з VIII століття до н. е. вавилоняни вели систематичний облік сонячних затемнень і, можливо, навіть могли досить точно передбачити їх на основі нумерологічних правил, а вже з V століття до н. е., вони відзначили сарос, період повторюваності сонячних та місячних затемнень, що становить близно 18 років.
Фізична форма Місяця та причина місячного світла також були правильно визначені на початку історії астрономії. Грецький філософ Анаксагор (бл. 500—428 до н. е.) припустив, що Сонце і Місяць є сферичними каменями і що останній відбиває світло першого. Стародавній китайський астроном Ши Шень у IV столітті до нашої ери знав про зв'язок між Місяцем та сонячними затемненнями, оскільки він надав інструкції у своїх творах, щоб передбачити їх, використовуючи відносне положення Місяця та Сонця. Крім того, Демокріт (бл. 460—370 роки до н. е.) припустив, що позначки, які спостерігаються на Місяці, є наслідком існування гір і долин.
Арістотель (384—322 до н. е.) у своїй книзі «Про небо» висуває теорію, згідно з якою Місяць позначає межу між сферами мінливих елементів (земля, вода, повітря та вогонь) і нетлінними зорями ефіру. Надмісячний світ досконалий, і тому Місяць є гладкою і незмінною сферою. Учень Аристотеля Клеарх Солесський пояснює місячні плями тим, що Місяць є полірованим дзеркалом, яке відображає земний ландшафт. Однак ця теорія була спростована спостереженням про те, що поверхня Місяця залишалася незмінною, коли він рухався перед Землею, що змусило інших вчених припустити, що плями були конденсованими парами з хмари або виходили із Землі. Ця аристотелівська концепція гладкого Місяця частково збереглася до кінця Середньовіччя і навіть залишила сліди у Персії ХІХ ст. та в європейському фольклорі ХХ ст..
Аристарх Самоський (бл. 310—230 до н. е.) у своїй праці «Про розміри та відстані Сонця і Місяця» визначив, що діаметр Місяця становить приблизно одну третину діаметра Землі та обчислив його відстань до Землі, отримавши значення відстані, що лише трохи більше ніж на 7 % більше порівняно з сучасним значенням відстані Земля-Місяць. Птолемей (бл. 87 — 165 н. е.) значно вдосконалив числа Аристарха, обчисливши середню відстань до Місяця у 59 радіусів Землі та його діаметр оцінив у 0,292 діаметра Землі, що близько до правильних значень приблизно 60 та 0,273 відповідно.
Архімед (бл. 287—212 до н. е.) спроектував планетарій, який обчислював рух Місяця та інших об'єктів Сонячної системи. Селевк із Селевкії (бл. 190—150 до н. е.) правильно дійшов висновку, що припливи і відпливи виникають через тяжіння Місяця, а їхня висота залежить від положення Місяця відносно Сонця.
Також Плутарх (бл. 46 — 120/127) у своїй збірці «Моралія» писав, що «Місяць — це небесна земля», а темні області — це западини, заповнені водою. Тому їх називають maria (латинське слово, що означає «моря» у множині), тоді як світлі високогір'я називають terrae («землі»). Ці назви, хоча й неправильні, залишаються в поточній номенклатурі.
Індійський астроном Аріабгата (476—550) у своєму творі «Аріабгатіам» правильно приписав світність Місяця і планет відбитому сонячному світлу. Астроном і фізик Ібн аль-Хайсам (965—1039) виявив, що сонячне світло не відбивається від Місяця, як дзеркало, а що світло випромінюється від кожної частини освітленої Сонцем поверхні Місяця в усіх напрямках.
Протягом Середньовіччя, до винаходу телескопа, Місяць все більше визнавали сферою, хоча багато хто вважав, що він «ідеально гладкий».
Телескопічні дослідження (1609—1959)