Колку е растојанието од земјата. Растојание од Земјата до Месечината: просечни, минимални и максимални параметри. За дефиницијата на оддалеченоста и опциите за неговото значење

Старите Грци се обиделе да го измерат растојанието од Земјата до Месечината.

Само составот ни дојде Аристарх од Самос„За величините и оддалеченоста на Сонцето и Месечината“ (III век п.н.е.), каде што тој, за прв пат во историјата на науката, се обидел да ги утврди растојанијата до овие небесни тела и нивните големини.

На решението на ова прашање Аристарх пристапил многу духовито. Тој тргна од претпоставката дека Месечината има форма на топка и сјае со светлина што се рефлектира од Сонцето. Во овој случај, во оние моменти кога Месечината има форма на полу-диск, таа формира правоаголен триаголник со Земјата и Сонцето:

Ако во овој момент можете точно да го одредите аголот помеѓу насоките од Земјата до Месечината и Сонцето (CAB), можете да откриете од едноставни геометриски врски колку пати е кракот (растојанието од Земјата до Месечината AB). помала од хипотенузата (растојанието од Земјата до Сонцето AC). Според Аристарх, CAB = 87 °; затоа, односот на овие страни е 1:19.

Аристарх згрешил околу 20 пати: во реалноста, растојанието до Месечината е помало отколку до Сонцето, скоро 400 пати. Уловот е што е невозможно точно да се одреди моментот кога Месечината е на врвот на прав агол, само врз основа на набљудувања. Најмалата неточност повлекува огромно отстапување од вистинската вредност.

Најголемиот астроном на антиката, Хипарх од Никеја во средината на 2 век п.н.е. НС. со голема сигурност го одреди растојанието до Месечината и нејзините димензии, земајќи го радиусот на земјината топка како единица.

Во своите пресметки, Хипарх продолжил од правилното разбирање на причината за затемнувањето на Месечината: Месечината паѓа во земјината сенка, која има облик на конус со врв кој се наоѓа некаде во правец на Месечината.

Дијаграм кој ја објаснува дефиницијата на радиусот на Месечината со методот на Аристарх.
Византиска копија од 10 век.

Погледнете ја сликата. Ја покажува позицијата на Сонцето, Земјата и Месечината за време на затемнување на Месечината. Од сличноста на триаголниците произлегува дека растојанието од Земјата до Сонцето АБ е исто толку пати поголемо од растојанието од Земјата до Месечината пред нашата ера, колку пати е разликата помеѓу радиусите на Сонцето и Земјата (AE - BF) е поголема од разликата помеѓу радиусите на Земјата и нејзината сенка на растојание од Месечината (BF - CG ).

Од набљудувањата со помош на наједноставните гониометриски инструменти, произлегува дека радиусот на Месечината е 15“, а радиусот на сенката е приближно 40“, односно радиусот на сенката е речиси 2,7 пати поголем од радиусот на Месечината. Земајќи го растојанието од Земјата до Сонцето како единица, беше можно да се утврди дека радиусот на Месечината е скоро 3,5 пати помал од радиусот на Земјата.

Веќе беше познато дека објектот е набљудуван под агол од 1 ", чие растојание ги надминува неговите димензии за 3.483 пати. Последователно, Хипарх резонираше, под агол од 15" набљудуваниот објект ќе биде 15 пати поблиску. Ова значи дека Месечината е на растојание од 230 пати (3 483: 15) поголемо од нејзиниот радиус. И ако радиусот на Земјата е приближно 3,5 пати поголем од радиусот на Месечината, тогаш растојанието до Месечината е 230: 3,5 ~ 60 пати од радиусот на Земјата, или околу 30 дијаметри на Земјата (ова е околу 382 илјади километри).

Во нашево време, мерењето на растојанието од земјата до Месечината се вршеше со помош на методот на ласерски опсег. Суштината на овој метод е како што следува. На површината на Месечината е инсталиран аголен рефлектор. Од Земјата, ласерски зрак се насочува кон огледалото на рефлекторот со помош на ласер. Во исто време, прецизно се снима времето кога сигналот бил емитуван. Светлината рефлектирана од уредот на Месечината се враќа во телескопот за околу една секунда. Откако ќе го одредите точното време за кое светлосниот зрак го поминува растојанието од Земјата до Месечината и назад, можете да го поставите растојанието од изворот на зрачење до рефлекторот.

Користејќи го овој метод, растојанието од земјата до Месечината беше одредено со точност од неколку километри (максималната точност на мерењето моментално е 2-3 сантиметри!): Во просек, тоа е 384 403 км... „Во просек“ не затоа што ова растојание е земено од различни или приближни мерења, туку затоа што орбитата на Месечината не е круг, туку елипса. На апогејот (точката на орбитата најоддалечена од Земјата), растојанието од центарот на Земјата до Месечината е 406 670 km, на перигеј (најблиската точка на орбитата) - 356 400 km.

Во античко време, по судирот, остатоците од Теа биле фрлени во орбитата на Земјата. Потоа, под влијание на гравитацијата, тие формираа небесно тело - Месечината. Орбитата на Месечината во тоа време била многу поблиску од денес и била на растојание од 15-20 илјади километри. На небото, неговата привидна големина тогаш била 20 пати поголема. Од моментот на судирот, растојанието на Месечината од Земјата е зголемено и денес во просек изнесува 380 илјади километри.

Дури и во антиката, луѓето се обидувале да го пресметаат растојанието до видливите небесни тела. Така, античкиот грчки научник и филозоф Аристарх од Самос, го одредил растојанието до Месечината 18 пати поблиску од Сонцето. Во реалноста, ова растојание е 400 пати помало.

Попрецизни биле резултатите од пресметките на Хипарх, според кои растојанието до Месечината било еднакво на 30 земски дијаметри. Неговите пресметки беа засновани на пресметките на обемот на Земјата на Ератостен. Според денешните стандарди, ова беше 40.000 km, што е дијаметарот на Земјата од 12.800 km. Ова е во согласност со вистинските современи параметри.

Модерни податоци за орбитата на Месечината

Денес науката има прилично точни методи за одредување на растојанието до вселенските објекти. За време на престојот на астронаутите на Месечината, тие поставија ласерски рефлектор на нејзината површина, со кој научниците сега со голема точност ја одредуваат големината на орбитата и растојанието до Земјата.

Обликот на орбитата на Месечината е малку издолжен во овална. Најблиската точка до Земјата (перигеј) се наоѓа на растојание од 363 илјади км, најоддалечената (апогеј) - 405 илјади км. Орбитата има и значителна ексцентричност од 0,055. Поради ова, неговите очигледни димензии на небото се сосема различни. Исто така, рамнината на орбитата на Месечината е навалена за 5 ° во однос на рамнината на орбитата на Земјата.

Во орбитата, Месечината се движи со брзина од 1 km / s и се наведнува околу Земјата за 29 дена. Нејзината локација на небото секоја вечер се менува надесно, гледајќи од северната хемисфера, а за набљудувачите на јужната хемисфера - налево. За нив видливиот диск на Месечината изгледа наопаку.

Месечината е 400 пати поблиску од Сонцето и е исто толку помал во дијаметар, затоа затемнувањата на Сонцето се забележани на Земјата потполно исти како големини на дисковите на ѕвездата и сателитот. И поради елиптичната орбита, месечината на далечната точка е помала во дијаметар и поради тоа се видливи прстенести затемнувања. Месечината постепено продолжува да се оддалечува од Земјата за 4 см на век, затоа, во далечна иднина, луѓето повеќе нема да мора да набљудуваат такви затемнувања како сега.

Месечината отсекогаш го привлекувала вниманието на една личност. Веројатно, секој од нас во детството сонувал да биде астронаут и да го посети. Бидејќи вселенскиот туризам денес активно добива на интензитет во светот, многумина се заинтересирани за прашањето за времето поминато на патот од Земјата до Месечината.

Минималното растојание од Земјата до Месечината е 354.988 километри... За да го надмине овој пат, на лицето ќе му треба:

• 9 годиниконтинуирано одење со брзина од 5-6 километри на час;
• 160-163 денаако возите автомобил со брзина од 100-105 км на час;
• 20-21 денконтинуиран лет со авион, покривајќи 800-850 километри на час;
• За да летате од Земјата до Месечината во вселенското летало Аполо, ќе ви треба 72-74 часа;
• Ако се преселите на Месечината со брзина на светлината, која е 300.000 км/сек, тогаш целиот пат ќе трае 1,25 светлосни секунди.

Ако земате само специјални летечки возила, тогаш на патот кон Месечината ќе потрошите:

• 1 година 1,5 месеци ако лета уред како сонда ESA SMART-1... Неговата карактеристика е јонскиот мотор, кој се смета за најекономичен од ваков вид. И покрај фактот дека овој лет беше најбавен, тој беше технолошки најнапреден. Месечевата сонда ESA SMART-1 беше лансирана на 27 септември 2003 година и користеше револуционерен јонски погон за да лета до Месечината. Иако ESA SMART-1 стигна до Месечината по 410 дена, за време на своето патување потроши само 82 килограми гориво. Во моментов ова е најекономичниот начин на возење.
• 5 дена на кинески сателит Chang'e-1... Летот на уредот се изведува благодарение на ракетните мотори. Но, тој мораше да виси во ниската земјина орбита до 31 октомври, чекајќи ја точната точка на поаѓање. Тој пристигна на Месечината на 5 ноември, користејќи конвенционални ракетни мотори во лет.
• 36-37 часа ако летате на уред како советски сателит Месечина-1... Сателитот поминал на оддалеченост од само 500 километри од Месечината, по што влегол во хелиоцентрична орбита. На сателитот му биле потребни само 36 часа да стигне до Месечината.
• Речиси 9 часа ако користите развој НАСА „Нови хоризонти“мисија Плутон.

До денес, најбрзиот лет до Месечината е мисијата на НАСА, New Horizons Pluto. Од самиот почеток, сателитот беше верно забрзан - брзината беше околу 58.000 км на час. Ова беше направено за да може сателитот да ја надмине силата на Сонцето во Сончевиот систем. Сепак, и покрај таквата импресивна брзина, на сателитот сепак му беа потребни осум часа и триесет и пет минути да ја помине растојанието од 380.000 километри.

Така, компаниите за вселенски туризам имаат неколку опции за разгледување тури околу Месечината. Тие можат да понудат и долги крстарења - со помош на јонски погонувачи и кратки - користејќи брзи и моќни ракети со цел да ги одведат посетителите на Месечината за викендот.

Зошто се прекинати летовите до Месечината и работата на нејзиниот развој?

Дали некој бил на сателит на Земјата? И ако е така, зошто земјите престанаа да летаат на Месечината? Како што рекоа Американците, првата експедиција била испратена во 1969 година, поточно на 20 јули. Нил Армстронг го предводеше тимот на астронаути. Во тоа време, Американците едноставно беа радосни. На крајот на краиштата, тие беа првите што стапнаа на површината на Месечината. Но, многумина се сомневаа во ова.

Бројни фотографии и снимки од разговори меѓу претставници на експедицијата со Земјата станаа причина за споровите на скептиците. Меѓутоа, во тоа време беше доста тешко да се лажираат какви било слики. Да не зборуваме за опремата и ласерските рефлектори кои беа оставени на површината на Месечината за понатамошно проучување. Некои сугерираат дека техничарот бил испорачан со модул без екипаж. Речиси е невозможно да се докаже дека некој ја посетил или не посетил површината на сателит на Земјата. Покрај тоа, многу документи остануваат класифицирани до ден-денес.

Политичка ситуација

Ова е првата причина зошто мисиите на Месечината се откажани. Не заборавајте дека во тоа време имаше трка меѓу две големи држави за можноста први да лансираат ракета во вселената. Одлучувачки настан во оваа битка беше употребата на нуклеарни реакции. Можностите кои беа поврзани со такво откритие не само што беа возбудливи, туку и застрашувачки. Згора на тоа, немаше јасен лидер во оваа трка. И СССР и Америка посветија многу внимание на патувањето во вселената. Советскиот Сојуз е првата држава што испрати човек во вселената. Ако СССР постигна таква можност, тогаш зошто не успеаја летовите до Месечината? Зошто престанаа уште пред да започнат?

Америка беше предизвикана. За возврат, НАСА направи се за да го направи потегот за враќање. Сензационалните летови до Месечината не се само достигнување. Ова е обид да се покаже нивната супериорност над целиот свет. Можеби ова беше причината за затворање на програмата. На крајот на краиштата, другите држави немаа доволно средства да излезат подалеку од Америка во нивниот развој. Значи, дали вреди државата понатаму да ги троши својата енергија и ресурси?

Економиите на земјите

Секако, има уште една причина поради која се стопирани летовите до Месечината - економиите на земјите. Државите издвоија многу финансиски средства за развој на вселенски летала, како и за нивно лансирање. Ако површината на сателит на Земјата би можела да се подели, тогаш нејзините територии би станале пица за многу богати луѓе.

Сепак, по некое време, беше создаден договор според кој апсолутно сите небесни тела се сопственост на човештвото. Секое истражување на вселената требаше да се изврши само за доброто на сите земји. Оттука произлегува дека распределбата на големи финансиски ресурси за програмите за истражување на вселената едноставно нема да биде од корист. А државата која ги одвоила парите едноставно нема да може да се развива. Како резултат на тоа, едноставно нема смисла во високите трошоци. На крајот на краиштата, можете да ги искористите достигнувањата на другите земји.

Областа за производство

Не толку одамна беше поцелисходно да се преопреми секое претпријатие за потребите на државата. Сега едноставно е невозможно да се произведуваат проектили со одредени параметри само затоа што нема каде да се направи тоа. Во секој случај, репрофилирањето на претпријатието е прилично комплициран процес.

Проблемот во овој случај не е само финансиската страна на прашањето. Причината лежи во недостигот на потребниот број обучени специјалисти. Генерацијата која работеше на лунарната програма одамна е во пензија. Што се однесува до нововработените, тие се уште не се толку искусни. Тие го немаат целото знаење од оваа област. И летовите до Месечината не простуваат грешки. Нивната цена обично е животот на астронаутите. Токму поради оваа причина, најдобро е да не летате на Месечината. А зошто застанале е лесно да се погоди.

Месечината е природен сателит на Земјата. Нејзиното главно влијание е главно во форма на одлив и проток, ова се должи на фактот што гравитацијата создава две испакнатини на спротивните страни на планетата. Исто така, се наоѓа и блиску и далеку од Земјата. Колку време е потребно за да се дојде до Месечината Научниците мораа да потрошат огромно време за да ги пресметаат оптималните патеки на летот. Од големо значење се и самиот авион и типот на гориво што се користи, а големо влијание има и избраната техника на полетување и слетување. Како резултат на тоа, на лицето може да му требаат од неколку дена до осум часа за да стигне до површината на сателитот.

Нијанси на летот

Точното мерење на растојанието стана возможно благодарение на употребата на ласерска опрема, но дури и во постари времиња, астрономот Хипарх успеал да пресмета дека растојанието од Земјата до Месечината е приближно 380.000 километри, што е најблиску до вистината. Токму растојанието, како и локацијата на небесното тело се главните критериуми при пресметувањето на времетраењето на летот. Во потрага по оптимално решение, научниците создадоа неколку теории според кои е можно да се оптимизира количината на потрошено гориво и да се зголеми точноста на крајното слетување.

Орбитата на Месечината е елипсовидна, поради што растојанието помеѓу сателитот и Земјата постојано се менува. Изгледа вака:

• перигеј е најблиската точка кога сателитот се приближува што е можно поблиску до планетата, во случајот на Месечината, растојанието е од 356 400 до 370 400 km;
• апогеј - спротивната точка на орбитата, кога Месечината, напротив, е најоддалечена од Земјата, во оваа верзија растојанието ќе биде повеќе од 404.000 km;
• просечното растојание, или полуглавна оска, е 384.999 km.

Ќе бидат потребни околу 20 дена за да се надмине толку „мало“ растојание според стандардите на Космос во авион со брзина од 800 km/h. Познато е дека бродовите Аполо би можеле да стигнат до Месечината за само три дена, што е веќе многу побрзо. Ако можете да го забрзате уредот до втората космичка брзина (11 km / s), тогаш едно лице ќе може да стигне до површината на сателитот за 10 часа.

Технолошки најнапредниот лет до Месечината беше лансирањето на сондата ESA SMART-1. За да стигне до сателитот му биле потребни 410 дена. Јонскиот мотор, револуционерен за 2003 година, се користеше како електрана, чија главна предност беше ефикасноста во потрошувачката на гориво. За целото патување сондата потрошила само 82 килограми гориво, со што ја обезбеди титулата најекономичен и во исто време најдолг за овој метод.

На кинескиот сателит Chang'e-1 му требаа пет дена да стигне до орбитата на Месечината користејќи обични ракетни мотори. Сепак, тој мораше да остане во орбитата на Земјата некое време за да ги добие точните координати на почетната точка. Ова може да се смета за многу добар резултат, особено ако се земе предвид дека ова е стандардна технологија.

Најбрзиот лет со екипаж беше мисијата Аполо. Астронаутите тргнаа на „Сатурн-5“ и по три дена стигнаа до површината на Месечината. Дел од експедицијата беше и познатиот Нил Армстронг. Овој лет беше од големо значење за Соединетите држави, бидејќи на него се засноваше целата национална идеја, што бараше завршување на задачата за освојување на Земјиниот сателит. Неговата успешна имплементација ја означи победата на Америка над СССР во вселенската трка.

Сепак, летовите може да се направат многу побрзо. Сателитот, лансиран според проектот Нови хоризонти на НАСА, поврзан со истражувањето на Плутон, успеа да помине 380.000 километри за само 8 часа и 35 минути. Ова стана возможно поради фактот што од самиот почеток сателитот имаше силно забрзување од 58.000 км на час, овој чекор се должи на задачата да се надмине сончевата гравитација, што овозможи да се стигне до Месечината на повеќе или помалку прифатливо време за луѓето. Сепак, треба да се земе предвид преоптоварувањето што телото го доживува за време на таков лет, а тоа, пак, сериозно ја комплицира целата задача, правејќи ја вистинска загатка за инженерите.

Заклучок

Сепак, никакви пречки и тешкотии не можеа да го спречат формирањето на туристички агенции кои ќе можат да испратат лице во Спејс за викенд. Има само неколку такви тури, а меѓу нив има и долги кога се користат јонски мотори и брзи, во тој случај клиентот ќе биде вратен назад за само неколку дена. Но, треба да се има предвид какви средства се издвојуваат за реализација на барем еден лет. Во моментов, Space е прескап дури и за државите, па не вреди да се зборува за обични, дури и релативно богати луѓе.

Развојот на современите технологии се одвива со многу брзо темпо. Наскоро, човештвото ќе може да започне со колонизација и изградба на долгорочни бази на најблиските вселенски објекти. Сепак, прашањето „Колку долго е да се лета до Месечината? ќе биде отворена за појава на нови, поефикасни возила, како и подобро гориво, што ќе обезбеди многу повеќе енергија, што значително ќе ја зголеми брзината на сегашните вселенски летала.

Кој не погледнал во вечниот придружник на Земјата - мистериозната и привлечна Месечина во чиста убава вечер? Од далечина изгледа рамномерно и речиси бело, но што е навистина, колку е далеку до Месечината? Тоа е природен сателит на Земјата, кој има сферична форма и дијаметар од 3480 km. Ако прибегнете кон помош на телескоп, можете да ја видите неговата површина, целосно покриена со камења. Научниците докажаа дека атмосферата на Месечината е целосно отсутна, што значи дека секој живот е исклучен. Има многу хипотези, но научниците сè уште не дошле до недвосмислено решение. Можно е собраните факти постепено да го отворат превезот на тајноста.

Растојанието од Земјата до Месечината, пресметано помеѓу нивните центри, е 384 399 километри или 0,00257 астрономски единици. Ако го споредиме со дијаметарот на нашата планета, тогаш патот до сателитот ќе биде 30 дијаметри од Земјата. Интересен факт е дека, за разлика од Месечината, таа е елипсовидна, па растојанието до Месечината периодично ја менува својата вредност.

Во 2 век, научникот Хипарх веќе знаел за ова својство на планетата. Успеал да го пресмета просечното растојание до Месечината, кое речиси одговара на модерната вредност. Тој беше првиот што пресмета дека е еднаков на 30 дијаметри на Земјата. Друг научник, во своите дела „За величините и растојанијата на Сонцето и Месечината“ во III век. п.н.е. се обиде да го пресмета растојанието помеѓу овие небесни тела. Тој како основа го зеде фактот дека месечината има форма блиска до сферична и дека сјае со светлина што се рефлектира од сонцето. Тој верувал дека кога Месечината е во одредена фаза и има форма на полу-диск, таа формира геометриска форма во форма на триаголник со прав агол. Но, за жал, научникот направи грешка во пресметките 20 пати, бидејќи се покажа дека е невозможно точно да се одреди кога Месечината ќе се наоѓа на самиот врв на правиот агол.

Денес растојанието до Месечината се одредува на неколку прецизни начини. Познат метод на триаголување од две, најоддалечените точки на Земјата. Друг метод се заснова на употреба на ласер и се состои во тоа што се мери времето на ласерскиот сигнал испратен до Месечината, а потоа примен назад. Нејзината суштина е дека на Месечината, научниците користат специјално инсталиран аголен рефлектор. Ласерски сигнал се испраќа од површината на Земјата до рефлектор, а времето на неговото испраќање е точно поставено. Светлината испратена и рефлектирана на Месечината се враќа во телескопот во одредено време. Со пресметување на точното време во кое зракот го поминал растојанието од Земјата до Месечината и се вратил назад, се одредува растојанието од изворот на зрачење до рефлекторот.

На пример, во точката на орбитата најблиску до Земјата, растојанието до Месечината е 363 104 km, а на растојание, поточно во апогеј, тоа е еднакво на 405 696 km. Како резултат на тоа, растојанието може да се разликува за речиси 12%.

Земјата и Месечината не се точкасти тела, затоа, за да го одредиме најмалото растојание меѓу нив, ја правиме следнава пресметка: од растојанието на перигеј, го одземаме збирот на радиусите, кои се еднакви на 6378 и 1738 km. Добиениот резултат е посакуваното најмало растојание помеѓу точките на површината на Месечината и Земјата, што е 354.988 km.

Ако тргнеме пеш по патека еднаква на растојанието од Земјата до Месечината, одејќи со брзина од 5 км/ч без застанување, би ја совладале дури по 9 години. Авионскиот лет со 800 km/h би бил пократок, што ќе ни овозможи да стигнеме до Месечината за 20 дена.

Во реалноста, американските астронаути го поминаа растојанието до Месечината со вселенското летало Аполо. Ова беа првите луѓе кои одеа на Месечината, а овој значаен настан се случи на 20 јули 1969 година. За ова им беа потребни 3 дена. Најбрзиот начин е да летате со брзина на светлината, која е 300 илјади km/s, кога ќе стане достапна за 1,25 светлосни секунди.