Cum se determină distanța față de lună. Din anumite motive, toate planetele rămase ale sistemului solar se potrivesc exact între pământ și lună. O scurtă istorie a problemei
Una dintre trăsăturile de caracter principale ale oricărei persoane este curiozitatea. Pentru ea omenirea îi datorează majoritatea descoperirilor științifice și beneficiile progresului tehnic pe baza lor. Din cele mai vechi timpuri, oamenii priveau cu interes cerul nopții, în care străluceau nenumărate stele, iar luna plutea încet peste cer. Nu este surprinzător faptul că de atunci visul de a vizita un corp ceresc nu a părăsit o persoană.
Invenția telescopului a confirmat presupunerea că Luna se află la distanța minimă de Pământ. Din acel moment, scriitorii de science fiction din romanele lor au trimis călători neînfricați în acest corp ceresc. Este interesant faptul că metodele propuse au fost în concordanță cu spiritul timpului lor: un proiectil, o rachetă bazată pe un motor cu reacție, o substanță antigravitațională Cuvânt cheie (H. Wells), etc.
A trecut destul de mult timp de atunci. Deși termenul „mult” se aplică duratei viata umana, dar pentru istorie a fost doar un moment. Acum, naturalul este privit din ce în ce mai mult nu doar ca un obiectiv abstract al zborului, ci ca baza bazelor viitorului. Acestea includ așezări sub o cupolă grea, orașe sigilate sub suprafață, observatoare automate și stații de alimentare a navelor spațiale. Într-adevăr, zborul fanteziei nu are limite. Este surprinzător faptul că, în timp ce mulți nici măcar nu știu cât de mult pentru lună.
Acum distanța de la Pământ la satelit este calculată cu o precizie ridicată. Prin urmare, cunoscând viteza, puteți calcula cât durează până la zbor. Se știe că distanța dintre punctele centrale ale acestor corpuri cerești este de 384 400 km. Dar, deoarece trebuie să cunoașteți calea dintre suprafețe pentru a determina timpul de deplasare, trebuie să scădeți valorile razelor. Este de 6378 km pentru Pământ și de 1738 km pentru satelit. Răspunsul exact la întrebarea: "Cât timp să zboare spre lună?" sugerează necesitatea de a lua în considerare caracteristicile orbitei satelitului nostru natural. După cum știți, Luna este aproape de un oval (adică eliptic), astfel încât lungimea traseului variază cu până la 12%, ceea ce este destul de mult. Deci, la cea mai apropiată apropiere (perigeu), distanța este de 363 104 km, dar în punctul îndepărtat (apogeu) este deja 405 696 km. Luând în considerare suma razelor lor, scădem valorile cunoscute din numărul mai mic și, ca rezultat, obținem 354 988 km. Aceasta este distanța de la Pământ la suprafața lunară.
Pe baza distanței exprimate mai sus, puteți spune cu siguranță cât timp să zburați spre Lună. Rămâne să se ia în considerare doar viteza cu care este planificată efectuarea unei călătorii atât de dorite. Deci, timpul de zbor până la suprafața unui satelit natural depinde de vehiculul ales și durează:
160 de zile când conduci o mașină călătorind cu o viteză de aproximativ 100 km / h;
În consecință, un avion care zboară cel puțin 800 km pe oră va dura „doar” 20 de zile;
Navele programului american Apollo au ajuns la suprafața satelitului nostru în trei zile și patru ore;
După ce a dezvoltat al doilea la 11,2 km / s, va fi posibil să parcurgeți distanța în 9,6 ore;
După ce s-a transformat în energie pură (amintiți-vă de „Odiseea spațială” a lui Arthur Clarke) și trecând de la (300.000 km / s), obiectivul poate fi atins într-un tâmpit 1,25 s;
Ei bine, pentru adepții zicalului: „Cu cât te duci mai liniștit - cu atât vei fi mai departe!” va trebui să petreceți cel puțin nouă ani dacă mergeți continuu într-un ritm regulat la o viteză de 5 km / h.
Evident, întrebarea este: „Cât timp să zboare spre lună?” în prezent poate fi deja considerat rezolvat. Rămâne doar să alegeți un vehicul, apoi, în funcție de decizia luată, faceți provizii pentru răbdarea corespunzătoare, cantitatea necesară de provizioane și ieșiți pe drum.
De acord, Spațiu, planete extraterestre, grupuri de stele - acesta este un subiect foarte, foarte interesant. De exemplu, care este distanța până la lună? Cu siguranță mulți dintre voi ați pus odată această întrebare! Sau care este originea sa? Și în ce constă? Sau poate chiar trăiește cineva acolo? Ei bine, cel puțin microorganisme? Distanța față de Lună a interesat întotdeauna omenirea.
Dezvoltarea conceptului de lună
Acest obiect ceresc a atras atenția oamenilor din cele mai vechi timpuri. Și în zorii dezvoltării astronomiei, Luna a devenit unul dintre primele obiecte de observare și studiu. Informațiile despre încercările de a urmări modelul mișcării sale în firmament și de a le explica se întorc la culturile sumeriene, babiloniene, civilizațiile antice chineze și egiptene. Și, desigur, către Grecia antică. Prima încercare cunoscută de a calcula distanța față de Lună (și, de asemenea, de Soare) a fost făcută de Aristarh din Samos.
pe tovarășul nostru al primilor oameni, a făcut-o în puțin peste trei zile. Cu toate acestea, problema aici nu constă doar în viteza aparatului în sine, ci în necesitatea de a calcula mișcarea lunii, zburați de-a lungul unui anumit arc și aterizați în locul dorit. Astfel, calea urmează mai degrabă un arc decât o linie dreaptă. Timpul record necesar unei nave spațiale create de om pentru a ajunge astăzi la un satelit este de 8 ore și 35 de minute. A fost nava spațială New Horizons lansată de NASA.
Crește distanța de la Pământ la Lună?
Da! Chiar este. Satelitul nostru se mișcă, parcă, pe o orbită spirală. Și în fiecare an distanța până la acesta crește cu aproximativ 4 centimetri. Acest lucru este destul de mic pentru observatorul individual. Cu toate acestea, strămoșii noștri îndepărtați vor vedea luna mult mai puțin. Mai mult, interacțiunea gravitațională slabă cu acesta va atrage după sine o scădere a activității fluxului și refluxului de pe Pământ și va transforma semnificativ condițiile climatice de pe planeta noastră.
Dacă chiar te-ai cam interesat de subiectul spațiului și de locul nostru în el, te-ai întrebat cu siguranță: care este distanța de la Pământ la Lună.
Atenția sporită asupra lunii poate fi explicată foarte simplu. Acest lucru se datorează faptului că este un satelit natural al planetei noastre. Mai mult, este situat cel mai aproape de toți sateliții față de Soare. Adică este indisolubil legată de noi. De asemenea, este demn de remarcat faptul că se află pe locul doi în ceea ce privește luminozitatea și pe locul cinci ca mărime. Dar acest lucru este relativ doar la sistemul solar.
După cum sa calculat anterior, distanța de la Pământ la Lună
După cum știți, satelitul planetei noastre a fost descoperit în. Interesant, chiar și atunci oamenii au avut o întrebare, la ce distanță este.
Mulți oameni de știință au recurs la diferite metode pentru a calcula distanța dintre Pământ și Lună.
Acum, datorită tehnologiei moderne și spațiale, am vizitat-o, am studiat și am măsurat tot ce este posibil. Dar cum au calculat astronomii antici acest interval?
De fapt, Luna este primul corp cosmic, a cărui distanță ar putea fi determinată. După cum sa dovedit, acest lucru a fost făcut pentru prima dată de oamenii de știință din Grecia Antică.
De exemplu, Aristarh din Samos. El a determinat unghiul dintre Soare și Lună la 87 de grade. Prin urmare, rezultă că satelitul planetei este de 20 de ori mai aproape decât steaua noastră principală. Acum știm că aceasta este o viziune greșită. Desigur, la acea vreme, astronomul folosea instrumentele la îndemână pentru calcule și nu avea cunoștințele disponibile pentru noi. Dar, în orice caz, el a contribuit la această problemă.
Cu câteva sute de ani înainte de era noastră, Eratostene din Cirena a determinat raza Pământului. Interesant este că nu este mult diferit de indicatorii moderni. Dar chiar faptul de a utiliza raza planetei și de a calcula distanța față de satelit deja la acel moment a fost pur și simplu șocant. Chiar dacă vechile calcule nu sunt pe deplin corecte, tocmai acestea au pus bazele examinării acestei probleme.
De exemplu, un alt om de știință Hipparchus din Niceea, pe baza observațiilor despre mișcarea satelitului nostru, și-a exprimat opinia. El credea că decalajul Pământ-Lună este de 60 de ori mai mare decât raza planetei.
Calcule moderne
Acum astronomii nu numai că calculează distanța dintre Pământ și Lună, ci calculează și mișcarea satelitului nostru. La urma urmei, după cum s-a știut, el se mișcă constant. Prin urmare, se schimbă și spațiul care ne separă.
De fapt, pe baza cunoștințelor colectate, au apărut metode care fac posibilă măsurarea spațiului dintre obiectele spațiale cu o precizie ridicată.
Calculele moderne se bazează pe teoria lui Brown, care a fost dezvoltată în secolele XIX și XX. Deja în acel moment a fost folosit formula trigonometrică cu peste 1400 de articole. Mai mult, ea a descris mișcarea lunii.
În acest moment, sunt utilizate diferite metode pentru a măsura decalajul dintre corpurile astronomice. De exemplu, metoda radar. Într-adevăr, vă permite să determinați distanța cu o precizie de câțiva kilometri.
Una dintre tehnicile de măsurare specifice a fost metoda cu laser. Pe el, distanța este determinată cu o ușoară inexactitate (doar câțiva centimetri). Folosește reflectoare de colț care sunt instalate pe lună. Este interesant faptul că pentru aceasta, în anii 1970, a fost lansat întregul program Apollo. Ca rezultat al operațiunilor de succes, mai mulți reflectoare au fost livrate la suprafața satelitului planetei și instalate. Astfel, oamenii de știință au reușit să efectueze sesiuni de distanță cu laser. Ca urmare, a fost determinată cea mai precisă distanță de la Pământ la Lună.
În plus, calculele teoretice au aceeași valabilitate.
Care este distanța de la Pământ la Lună
Deoarece Luna este în mișcare constantă, calea către ea se schimbă, de asemenea, în consecință. Satelitul planetei se apropie sau se îndepărtează periodic de Pământ. Din acest motiv, oamenii de știință calculează distanța medie. Este important ca acesta să fie măsurat între axele centrelor corpurilor. Mai mult, măsurarea are loc în kilometri, care sunt determinați de perioadele de mișcare ale obiectelor, fazele, ciclurile și perioadele de interacțiune ale acestora.
În prezent distanța de la Pământ la Lună este 384399
km. Cu toate acestea, numărul mediu al acestui interval este adesea luat în considerare 384400
km.
În plus, trebuie să știți că în fiecare an distanța dintre noi și satelitul nostru crește cu aproximativ 4 cm. Acest lucru se datorează în principal mișcării spirale a planetei pe orbita sa, care reduce forța de greutate. Care, după cum știți, ține corpul.
În concluzie, putem spune că mișcare constantă corpurile cosmice necesită atenție. Pentru că odată cu această mișcare, caracteristicile și decalajul dintre obiecte se schimbă. Desigur, astronomia modernă continuă să observe și să studieze spațiul. Și asta contează cu siguranță foarte mult.
Mișcarea este viață
Aristotel
Câteva fapte interesante
Luna este singurul obiect astronomic vizitat de oameni (fără a lua în calcul Pământul).
Există o așa-numită iluzie lunară. În momentul în care se află sub orizont, apare o iluzie optică. Mai exact, dimensiunea sa ni se pare mai mare decât atunci când este înaltă pe cer.
După cum știți, lumina este cea mai rapidă din lume. Are nevoie de puțin mai mult de o secundă pentru a parcurge distanța de la Pământ la Lună.
În teorie, toate planetele sistemului nostru solar s-ar încadra în decalajul dintre Pământ și Lună.
384 467 de kilometri - aceasta este distanța care ne separă de cel mai apropiat corp cosmic mare, de singurul nostru satelit natural - Luna. Aceasta pune întrebarea: cum au aflat oamenii de știință despre asta? La urma urmei, nu puteți, de fapt, să mergeți de pe Pământ pe Lună cu un metru în mâini!
Cu toate acestea, încercările de a măsura distanța față de Lună au fost făcute în antichitate. Vechiul om de știință grec Aristarh din Samos a încercat să facă acest lucru, chiar cel care a fost primul care a exprimat ideea unui sistem heliocentric! Știa, de asemenea, că Luna, ca și Pământul, are forma unei bile și nu emite propria lumină, ci strălucește cu soarele reflectat. El a sugerat că în momentul în care Luna arată ca un semidisc pentru un observator de pe Pământ. Între acesta, Pământul și Soarele, se formează un triunghi unghiular, în care distanța dintre Lună și Soare și între Lună și Pământ sunt picioare, iar distanța dintre Soare și Pământ este hipotenuza.
Prin urmare, trebuie să găsiți unghiul dintre direcțiile către Lună și Soare și apoi, utilizând calculele geometrice corespunzătoare, puteți calcula de câte ori piciorul Pământ-Lună este mai scurt decât hipotenuza Pământ-Soare. Din păcate, tehnologia din acea perioadă nu ne-a permis să determinăm cu exactitate timpul în care Luna ocupă o poziție la vârful menționat triunghi dreptunghic, iar în astfel de calcule o mică eroare în măsurători duce la erori mari în calcule. Aristarh s-a înșelat de aproape 20 de ori: s-a dovedit că distanța până la Lună este de 18 ori mai mică decât distanța față de Soare, în realitate este mai mică de 394 de ori.
Un rezultat mai precis a fost obținut de un alt om de știință grec din vechime - Hipparchus. Adevărat, el a aderat la sistemul geocentric, dar a înțeles corect cauza eclipselor de Lună: Luna cade în umbra Pământului, iar această umbră are forma unui con, al cărui vârf este situat departe de Lună. Conturul acestei umbre poate fi observat în timpul unei eclipse pe discul Lunii și, prin îndoirea marginii, puteți determina raportul secțiunii sale transversale și dimensiunea Lunii în sine. Având în vedere că Soarele este mult mai departe decât Luna, a fost posibil să se calculeze cât de departe ar trebui să fie Luna pentru ca umbra să se micșoreze la acea dimensiune. Astfel de calcule l-au condus pe Hipparchus la concluzia că distanța de la Pământ la Lună este de 60 de raze ale Pământului sau 30 de diametre. Diametrul Pământului a fost calculat de Eratostene - în traducere în măsuri moderne de lungime de 12.800 de kilometri - astfel, potrivit lui Hipparchus, distanța de la Pământ la Lună este de 384.000 de kilometri. După cum puteți vedea, este foarte aproape de adevăr, mai ales atunci când considerați că el nu avea altceva decât dispozitive goniometrice simple!
În secolul al XX-lea, distanța de la Pământ la Lună a fost măsurată cu o precizie de trei metri. Pentru a face acest lucru, mai mulți reflectoare au fost livrate la suprafața „vecinului” nostru spațial în urmă cu aproximativ 30 de ani. Un fascicul laser focalizat este trimis către aceste reflectoare de pe Pământ, viteza luminii este cunoscută, iar distanța până la Lună este calculată din momentul în care raza laser necesită călătoria „înainte și înapoi”. Această metodă se numește laser laser.
Vorbind despre distanța de la Pământ la Lună, trebuie amintit că vorbim despre distanța medie, deoarece orbita Lunii nu este circulară, ci eliptică. În punctul cel mai îndepărtat de Pământ (apogeu), distanța dintre Pământ și Lună este de 406 670 km, iar în cel mai apropiat (perigeu) - 356 400 km.
Din timpuri imemoriale, luna a fost un satelit constant al planetei noastre și cel mai apropiat corp ceresc de ea. Firește, o persoană a dorit întotdeauna să meargă acolo. Dar cât de departe este să zbori acolo și cât de departe este?
Distanța de la Pământ la Lună este măsurată teoretic de la centrul Lunii până la centrul Pământului. Este imposibil să se măsoare această distanță prin metodele obișnuite utilizate în viața de zi cu zi. Prin urmare, distanța față de satelitul terestru a fost calculată folosind formule trigonometrice.
La fel ca Soarele, Luna experimentează mișcare constantă pe cerul pământului în apropierea eclipticii. Cu toate acestea, această mișcare este semnificativ diferită de mișcarea Soarelui. Deci planurile orbitelor Soarelui și Lunii diferă cu 5 grade. S-ar părea că, ca urmare a acestui fapt, traiectoria lunii pe cerul pământului ar trebui să fie similară în termeni generali eclipticii, diferind de aceasta doar într-o deplasare de 5 grade:
În acest sens, mișcarea Lunii seamănă cu mișcarea Soarelui - de la vest la est, în direcția opusă rotației zilnice a Pământului. Dar, în plus, luna se mișcă peste cerul pământului mult mai repede decât soarele. Acest lucru se datorează faptului că Pământul se învârte în jurul Soarelui în aproximativ 365 de zile (anul Pământului), iar Luna în jurul Pământului în doar 29 de zile (luna lunară). Această diferență a devenit un stimulent pentru a descompune ecliptica în 12 constelații zodiacale (într-o lună Soarele se deplasează de-a lungul eclipticii cu 30 de grade). În timpul lunii lunare, există o schimbare completă în fazele lunii:
Pe lângă traiectoria Lunii, se adaugă și factorul de alungire puternică a orbitei. Excentricitatea orbitei Lunii este de 0,05 (pentru comparație, pentru Pământ, acest parametru este de 0,017). Diferența față de orbita circulară a Lunii duce la faptul că diametrul aparent al Lunii se schimbă constant de la 29 la 32 de minute de arc.
Într-o zi, Luna este deplasată în raport cu stelele cu 13 grade, într-o oră cu aproximativ 0,5 grade. Astronomii moderni folosesc adesea învelișurile lunare pentru a estima diametrele unghiulare ale stelelor din apropierea eclipticii.
Ceea ce determină mișcarea lunii
Un punct important în teoria mișcării lunii este faptul că orbita lunii în spațiul cosmic nu este neschimbată și stabilă. Datorită masei relativ mici a Lunii, aceasta este supusă unor perturbări constante de la obiecte mai masive din Sistemul Solar (în primul rând Soarele și Luna). În plus, orbita Lunii este influențată de aplatizarea Soarelui și a câmpurilor gravitaționale ale altor planete din Sistemul Solar. Ca urmare, valoarea excentricității orbitei Lunii fluctuează între 0,04 și 0,07 cu o perioadă de 9 ani. Rezultatul acestor schimbări a fost un fenomen ca un supermoon. Supermoon este un fenomen astronomic în timpul căruia luna plină este de câteva ori mai mare ca dimensiune unghiulară decât de obicei. Așadar, în timpul lunii pline din 14 noiembrie 2016, luna a fost la o distanță record de aproape din 1948. În 1948, Luna era cu 50 km mai aproape decât în \u200b\u200b2016.
În plus, se observă fluctuații ale înclinației orbitei lunare către ecliptică: cu aproximativ 18 minute de arc la fiecare 19 ani.
Ce este egal
Navele spațiale vor trebui să petreacă mult timp pe zborul către satelitul terestru. Nu puteți zbura spre Lună în linie dreaptă - planeta va orbita departe de punctul de destinație, iar calea va trebui corectată. La o a doua viteză cosmică de 11 km / s (40.000 km / h), zborul va dura teoretic aproximativ 10 ore, dar în realitate va dura mai mult. Acest lucru se datorează faptului că nava la început crește treptat viteza în atmosferă, aducând-o la o valoare de 11 km / s pentru a scăpa de câmpul gravitațional al Pământului. Apoi, nava va trebui să încetinească atunci când se apropie de lună. Apropo, această viteză este maxima pe care navele spațiale moderne au reușit să o atingă.
Notorul zbor din 1969 al americanilor spre Lună a durat 76 de ore, conform cifrelor oficiale. Sonda spațială New Horizons a NASA a reușit să ajungă cel mai repede pe Lună - în 8 ore și 35 de minute. Adevărat, el nu a aterizat pe planetoid, ci a trecut pe lângă el - a avut o altă misiune.
Lumina de pe Pământ va ajunge la satelitul nostru foarte repede - în 1.255 secunde. Dar zborul cu viteza luminii este încă în afara fanteziei.
Puteți încerca să vă imaginați calea spre Lună în valorile obișnuite. Pe jos, la o viteză de 5 km / h, drumul către lună va dura aproximativ nouă ani. Dacă mergeți cu mașina la o viteză de 100 km / h, atunci va dura 160 de zile pentru a ajunge la satelitul terestru. Dacă avioanele ar zbura spre lună, zborul către aceasta ar dura aproximativ 20 de zile.
Cum au calculat astronomii din Grecia antică distanța până la lună
Luna a devenit primul corp ceresc către care a fost posibil să se calculeze distanța față de Pământ. Se crede că primii care au făcut acest lucru au fost astronomii din Grecia antică.
Au încercat să măsoare distanța față de lună din timpuri imemoriale - primul care a încercat să facă acest lucru a fost Aristarh din Samos. El a estimat unghiul dintre Lună și Soare la 87 de grade, așa că s-a dovedit că Luna este de 20 de ori mai aproape de Soare (cosinusul unui unghi egal cu 87 de grade este 1/20). Eroarea de măsurare a unghiului a dus la o eroare de 20 de ori, astăzi se știe că acest raport este de fapt 1 din 400 (unghiul este de aproximativ 89,8 grade). Eroarea mare a fost cauzată de dificultatea de a estima distanța unghiulară exactă între Soare și Lună folosind instrumente astronomice primitive din Lumea Antică. Regulat eclipsele solare în acest moment, deja le-au permis astronomilor greci antici să concluzioneze că diametrele unghiulare ale Lunii și ale Soarelui erau aproximativ aceleași. În acest sens, Aristarh a concluzionat că Luna este de 20 de ori mai mică decât Soarele (de fapt, de aproximativ 400 de ori).
Aristarh a folosit o metodă diferită pentru a calcula dimensiunea Soarelui și a Lunii în raport cu Pământul. Vorbim despre observarea eclipselor de Lună. În acest moment, astronomii antici ghicesc deja motivele acestor fenomene: Luna este eclipsată de umbra Pământului.
Diagrama de mai sus arată clar că diferența dintre distanțele de la Pământ la Soare și la Lună este proporțională cu diferența dintre razele Pământului și ale Soarelui și razele Pământului și umbra acestuia la distanța Lunii. Pe vremea lui Aristarh, era deja posibil să estimăm că raza lunii este de aproximativ 15 minute de arc, iar raza umbrei pământului este de 40 de minute de arc. Adică, dimensiunea lunii s-a dovedit a fi de aproximativ 3 ori mai mică decât dimensiunea pământului. De aici, cunoscând raza unghiulară a Lunii, a fost ușor de estimat că Luna este la aproximativ 40 de diametre ale Pământului față de Pământ. Grecii antici nu puteau decât să estimeze aproximativ aproximativ dimensiunea Pământului. Deci Eratostene din Cirena (276 - 195 î.Hr.), bazat pe diferențele de înălțime maximă a Soarelui deasupra orizontului din Aswan și Alexandria în timpul solstițiului de vară, a determinat că raza Pământului este apropiată de 6287 km (valoarea modernă 6371 km). Dacă substituim această valoare în estimarea lui Aristarh a distanței până la Lună, atunci aceasta va corespunde cu aproximativ 502 mii km (valoarea modernă a distanței medii de la Pământ la Lună este de 384 mii km).
Puțin mai târziu, un matematician și astronom al secolului al II-lea î.Hr. e. Hipparchus din Niceea a calculat că distanța până la satelitul pământesc este de 60 de ori mai mare decât raza planetei noastre. Calculele sale s-au bazat pe observațiile mișcării lunii și a eclipselor sale periodice.
Deoarece în momentul eclipsei Soarele și Luna vor avea aceleași dimensiuni unghiulare, atunci conform regulilor de asemănare a triunghiurilor, se poate găsi raportul distanțelor cu Soarele și Luna. Această diferență este de 400 de ori. Aplicând din nou aceste reguli, numai în raport cu diametrele Lunii și ale Pământului, Hipparchus a calculat că diametrul Pământului este de 2,5 ori mai mare decât diametrul Lunii. Adică R l \u003d R s / 2,5.
La un unghi de 1 ', se poate observa un obiect ale cărui dimensiuni sunt de 3483 de ori mai mici decât distanța până la acesta - aceste informații erau cunoscute de toată lumea în timpul lui Hipparchus. Adică, cu o rază observată a lunii de 15 ′, va fi de 15 ori mai aproape de observator. Acestea. raportul dintre distanța față de lună și raza acesteia va fi 3483/15 \u003d 232 sau S l \u003d 232R l.
În consecință, distanța până la Lună este de 232 * R s / 2,5 \u003d 60 raze ale Pământului. Aceasta se dovedește a fi 6 371 * 60 \u003d 382 260 km. Cel mai interesant lucru este că măsurătorile făcute cu instrumente moderne au confirmat corectitudinea vechiului om de știință.
Acum măsurarea distanței până la Lună se efectuează cu ajutorul dispozitivelor laser, care fac posibilă măsurarea acesteia cu o precizie de câțiva centimetri. În acest caz, măsurătorile au loc într-un timp foarte scurt - nu mai mult de 2 secunde, timp în care Luna se îndepărtează pe orbită la aproximativ 50 de metri de punctul de trimitere a impulsului laser.
Evoluția metodelor de măsurare a distanței până la lună
Numai cu invenția telescopului, astronomii au reușit să obțină valori mai mult sau mai puțin exacte ale parametrilor orbitei Lunii și a corespondenței mărimii acesteia cu dimensiunea Pământului.
O metodă mai precisă pentru măsurarea distanței până la lună a apărut în legătură cu dezvoltarea radarului. Primul radar al Lunii a fost efectuat în 1946 în SUA și Marea Britanie. Radarul a făcut posibilă măsurarea distanței până la lună cu o precizie de câțiva kilometri.
O metodă și mai precisă de măsurare a distanței până la Lună a devenit distanța cu laserul. Pentru implementarea sa în anii 1960, mai multe reflectoare de colț au fost instalate pe Lună. Este interesant de observat că primele experimente cu laser au fost efectuate chiar înainte de instalarea reflectoarelor de colț pe suprafața lunară. În 1962-1963, la Observatorul din Crimeea din URSS au fost efectuate mai multe experimente cu privire la distanța cu laser a craterelor lunare individuale folosind telescoape cu diametrul de 0,3 până la 2,6 metri. Aceste experimente au putut determina distanța față de suprafața lunară cu o precizie de câteva sute de metri. În 1969-1972, astronauții Apollo au livrat trei reflectoare de colț pe suprafața satelitului nostru. Dintre acestea, cel mai perfect a fost reflectorul misiunii Apollo 15, întrucât era format din 300 de prisme, în timp ce celelalte două (misiunile Apollo 11 și Apollo 14) aveau fiecare o sută de prisme fiecare.
În plus, în 1970 și 1973, URSS a livrat pe suprafața lunară încă două reflectoare colțare franceze la bordul vehiculelor autopropulsate Lunokhod-1 și Lunokhod-2, fiecare dintre acestea constând din 14 prisme. Primul dintre aceste reflectoare are o istorie extraordinară. În primele 6 luni de funcționare a Lunokhod cu un reflector, a fost posibil să se efectueze aproximativ 20 de sesiuni de rază laser. Cu toate acestea, din cauza poziției nefericite a roverului lunar, nu a fost posibil să se utilizeze reflectorul până în 2010. Doar imaginile noii nave spațiale LRO au ajutat la clarificarea poziției roverului lunar cu reflectorul și, astfel, la reluarea sesiunilor cu acesta.
În URSS, cel mai mare număr de sesiuni de distanță laser a fost efectuat cu telescopul de 2,6 metri al Observatorului Crimeei. Între 1976 și 1983, au fost făcute 1400 de măsurători cu acest telescop cu o eroare de 25 de centimetri, apoi observațiile au fost oprite din cauza reducerii programului lunar sovietic.
În total, din 1970 până în 2010, în lume s-au desfășurat aproximativ 17 mii de sesiuni cu laser de înaltă precizie. Cele mai multe dintre ele au fost asociate cu reflectorul de colț Apolonna 15 (așa cum am menționat mai sus, este cel mai perfect - cu un număr record de prisme):
Dintre cele 40 de observatoare care sunt capabile să varieze cu laserul lunii, doar câteva pot efectua măsurători de înaltă precizie:
Majoritatea măsurătorilor ultra-precise au fost făcute cu telescopul de 2 metri la Observatorul McDonald din Texas:
În același timp, cele mai precise măsurători sunt efectuate de instrumentul APOLLO, care a fost instalat pe telescopul de 3,5 metri al Observatorului Apache Point în 2006. Precizia măsurătorilor sale ajunge la un milimetru:
Evoluția sistemului Lunii și Pământului
Scopul principal al măsurătorilor din ce în ce mai exacte ale distanței până la Lună este să încerce să înțeleagă mai bine evoluția orbitei Lunii în trecutul îndepărtat și în viitorul îndepărtat. Până în prezent, astronomii au ajuns la concluzia că, în trecut, Luna a fost de câteva ori mai aproape de Pământ și, de asemenea, a avut o perioadă de rotație mult mai scurtă (adică nu a fost captată de maree). Acest fapt confirmă versiunea de impact a formării Lunii din materia ejectată a Pământului, care predomină în timpul nostru. În plus, efectul de maree al lunii duce la faptul că viteza de rotație a pământului în jurul axei sale încetinește treptat. Rata acestui proces este o creștere a zilei Pământului în fiecare an cu 23 de microsecunde. Într-un an, Luna se îndepărtează de Pământ cu o medie de 38 de milimetri. Se estimează că, dacă sistemul Pământ-Lună supraviețuiește transformării Soarelui într-un gigant roșu, atunci peste 50 de miliarde de ani ziua Pământului va fi egală cu luna lunară. Ca rezultat, Luna și Pământul vor fi întotdeauna întors unul către celălalt de o singură parte, așa cum se observă acum în sistemul Pluto-Charon. În acest moment, Luna se va îndepărta la aproximativ 600 de mii de kilometri, iar luna lunară va crește la 47 de zile. În plus, se presupune că evaporarea oceanelor Pământului în 2,3 miliarde de ani va duce la o accelerare a procesului de îndepărtare a Lunii (mareele Pământului încetinesc semnificativ procesul).
În plus, calculele arată că, în viitor, Luna va începe din nou să se apropie de Pământ din cauza interacțiunii mareelor \u200b\u200bîntre ele. Când se apropie de Pământ cu 12 mii de km, Luna va fi sfâșiată de forțele mareelor, fragmentele Lunii formează un inel ca inelele binecunoscute din jurul planetelor gigantice ale Sistemului Solar. Alți sateliți cunoscuți ai sistemului solar vor repeta această soartă mult mai devreme. Deci, Phobos este atribuit 20-40 milioane de ani, iar Triton are aproximativ 2 miliarde de ani.
În fiecare an, distanța față de satelitul terestru crește în medie cu 4 cm. Motivele sunt mișcarea planetoidului pe o orbită spirală și puterea de scădere treptată a interacțiunii gravitaționale a Pământului și a Lunii.
Teoretic, toate planetele sistemului solar pot fi plasate între Pământ și Lună. Dacă adăugați diametrele tuturor planetelor, inclusiv Pluto, obțineți o valoare de 382.100 km.
