Луна притягивает к себе всё на нашей планете. Легче всего Луне удается притягивать воду, формируя на Земле приливы и отливы. Но не менее сильно Луна притягивает внимание людей на протяжении тысячелетий, ставя сотни вопросов и загадок.
Луна самое близкое к Земле небесное тело и единственный её спутник. На каком же расстоянии от Земли находится Луна и как ей удается так сильно влиять на нашу жизнь?
В среднем расстояние от Земли до Луны составляет ни много ни мало - 384 401 километр. На автомобиле нам потребовалось бы ехать на Луну без остановки больше полугода. И то, если временами превышать скорость, нарушая галактические Правила дорожного движения. Может быть на ракете получиться быстрее и люди снова полетят на Луну.
Луна вращается вокруг Земли не строго по окружности, а по приплюснутому кругу - эллипсу. И когда Луна максимально приближается расстояние между Землей и Луной сокращается на 28 000 километров до 356 400 километров. Такое минимальное приближение Луны к Земле называется перигей. А максимальное расстояние называется апогей и равняется целым 406 700 километрам.
В настоящее время астрономы с помощью современных приборов с лазерным лучем могут определять расстояние между Землей и Луной с точностью до нескольких сантиметров.
Так выглядела бы Москва, если бы Луна находилась на орбите в 1000 км от Земли.
Лучу света требуется чуть больше одной секунды, чтобы преодолеть это расстояние. Луна двигается в космическом пространстве по своей орбите со скоростью 2681 км/ч ,то есть в восемь раз быстрее болида Формулы-1.Интересно, что с Земли мы можем всегда видеть только одну сторону Луны. Этакий "небольшой" диск диаметр которого 3476 км. Примерно в половину площади всей России.
Температура на освещенной солнцем стороне Луны достигает 130°С и падает на сумеречной стороне до минус 170-180°С.Луна не "светиться" сама, а лишь отражает Солнца. И Земля периодически загораживает собой часть Луны от солнечного света, отчего нам кажется, что Луна меняет свою форму.
ya-uznayu.ru
Солнечная система > Система Земля-Луна > Спутник Луна > Расстояние от Земли до Луны
Если говорить кратко, среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384 403 км (238857 миль). Но прежде чем продолжить вам нужно понять еще несколько моментов. Для начала, обратите внимание на использование слова "среднее". Оно связано с тем, что орбита Луны, по которой она движется вокруг Земли, имеет эллиптическую форму. Это означает, что в определенное время она будет отдаляться от нашей планеты, а потом наоборот приближаться.
Расстояние от Земли до Луны
Следовательно, число 384403 км, это расстояние, которое астрономы называют большой полуосью. В ближайшей точке (известной как перигея) Луна находится всего в 357 104 км (225622 миль) от Земли. А в самой отдаленной (так называемой апогее) Луна находится от нас на расстоянии 406696 км (252088 миль).
Это означает, что расстояние от Земли до Луны может варьироваться в пределах 43592 км. Разница довольно большая, и это может объяснить тот факт, что в разное время наш спутник сильно отличается по своим размерам, которые зависят от того, на каком участке орбиты он находится. Например, ее размер в самой дальней и ближней точке может изменяться на 15%. Расстояние также может иметь огромное влияние на яркость Луны в полной фазе. Как и следовало ожидать, самые яркие полные Луны происходят, когда спутник находится в ближайшей к нам точке. В таком случае ее свет будет на 30% мощнее, чем в апогее. Подобное полнолуние известно, как суперлуние (техническое название – перигей-Сигизий).
Сравнение видимых размеров Луны в Апогей и Перигей
Для того чтобы получить представление о том, как все это выглядит, в 2011 году научной студией визуализации цента космических полетов имени Годдарда была выпущена специальная анимация. Она показывает геоцентрическую фазу, либрацию, угол положения оси, и видимый диаметр Луны в течение года, с разными часовыми интервалами.
Сейчас можно задать очень хороший вопрос: откуда мы знаем, как далеко находится Луна? Ответ зависит от времени, когда его произносят. В дни Древней Греции астрономы полагались на простую геометрию: с помощью радиуса Земли, размер которого они уже рассчитали (12875 км или 8000 миль) и измерений теней, они смогли достичь первых относительно точных результатов.
Наблюдая и записывая, как тени меняются в течение длительного периода истории, древние греки определили, что когда объект находится в передней части Солнца, длина его тени всегда будет в 108 раз больше диаметра самого объекта. Так мяч диаметром 2,5 см (1 дюйм), размещенный на палочке между Солнцем и Землей будет создавать треугольную тень, которая проходит на 270 см (108 дюймов).
Это рассуждение также применялось к лунным и солнечным затмениям.
В первом случае они обнаружили, что Луна не полностью блокировалась тенью Земли, и ее ширина была 2,5 раза больше ширины спутника. В последнем, они отметили, что Луна имела достаточный размер и находилась на нужном расстоянии для того, чтобы полностью закрыть собой Солнце. Более того, тень, которую она отбрасывает на Землю и угол под которым находится планета создают две версии одного и того же треугольника.
Записи древних греков о размере Луны
Используя расчеты по диаметру Земли, греки полагали, что большой треугольник будет измеряться диаметром Земли у ее основания (12875 км / 8000 миль) и составит 1390000 км (864 000 миль) в длину. Другой треугольник будет эквивалентным 2,5 диаметрам Луны и, так как треугольники пропорциональные, будет иметь высоту 2,5 орбит спутника.
Добавление двух треугольников дало бы эквивалент 3,5 Лунных орбит, которые создали бы большой треугольник и предоставили возможность (опять относительно) точного измерения расстояния между Землей и Луной. Другими словами, расстояние 1390000 км (864 000 миль), разделяем на 3,5, и в итоге получаем 397500 км (247000 миль). Не совсем точно, но весьма не плохо для древних народов!
Сегодня, ми можем получить данные о точном расстоянии к Луне с помощью времени, которое требуется свету, чтобы пройти от станции LIDAR на Земле к установленным на нашем спутнике отражателям. Этот эксперимент известен под названием Lunar Laser Ranging и стал возможным благодаря усилиям миссии Аполлон.
Lunar Laser Ranging в действии
Когда астронавты посетили Луну более сорока лет назад, они оставили ряд отражательных зеркал на ее поверхности. Когда ученые здесь на Земле стреляют лазером на Луну, свет от него отражается обратно одним из этих устройств. С каждых 100 квадриллионов фотонов, отправленных на Луну, только горстка вернуться назад, но этого достаточно, чтобы получить точную оценку.
Поскольку свет движется со скоростью почти 300000 километров (186411 миль) в секунду, все путешествие займет немного больше секунды. Вычислив точное количество времени, необходимое для света, чтобы слетать на Луну и обратно, астрономы могут определить, как далеко Луна находится в любое время, вплоть до миллиметровой точности.
С этой техникой, астрономы также обнаружили, что Луна медленно отдаляется от нас, со скоростью 3,8 см (1,5 дюйма) в год. Спустя миллионы лет, в ночном небе она будет намного меньше, чем сегодня, а за несколько миллиардов лет или около того, Луна будет визуально меньше, чем Солнце, и мы больше не сможем увидеть полных солнечных затмений.
Положение и движение Луны
Строение Луны
Поверхность Луны
o-kosmose.net
Луна с незапамятных времен была постоянным спутником нашей планеты и самым близким к ней небесным телом. Естественно, человеку всегда хотелось там побывать. Но далеко ли туда лететь и какое до нее расстояние?
Расстояние от Земли до Луны теоретически измеряется от центра Луны до центра Земли. Измерить это расстояние обычными методами, используемыми в обычной жизни, невозможно. Поэтому дистанция до земного спутника вычислялась по тригонометрическим формулам.
Перигей и апогей Луны
Аналогично Солнцу, Луна испытывает постоянное движение на земном небе вблизи эклиптики. Тем не менее, это движение значительно отличается от движения Солнца. Так плоскости орбит Солнца и Луны различаются на 5 градусов. Казалось бы, вследствие этого траектория Луны на земном небе должна быть похожа в общих чертах на эклиптику, отличаясь от нее только сдвигом на 5 градусов:
В этом движение Луна напоминает движение Солнца – с запада на восток, в противоположном направлении суточному вращению Земли. Но кроме того Луна движется по земному небу гораздо быстрее Солнца. Это связано с тем, что Земля совершает оборот вокруг Солнца примерно за 365 суток (земной год), а Луна вокруг Земли всего за 29 суток (лунный месяц). Это различие и стало стимулом к разбивке эклиптики на 12 зодиакальных созвездий (за один месяц Солнце смещается по эклиптике на 30 градусов). За время лунного месяца происходит полная смена фаз Луны:
Лунные фазы
В дополнение к траектории движения Луны добавляется ещё и фактор сильной вытянутости орбиты. Эксцентриситет орбиты Луны составляет 0.05 (для сравнения у Земли этот параметр равен 0.017). Отличие от круговой орбиты Луны приводит к тому, что видимый диаметр Луны постоянно меняется от 29 до 32 угловых минут.
В конечном итоге траектория положения Луны на земном небе постоянно мигрирует относительно фоновых звезд и эклиптики
За сутки Луна смещается относительно звезд на 13 градусов, за час примерно на 0.5 градусов. Современные астрономы часто используют покрытия Луны для оценок угловых диаметров звезд вблизи эклиптики.
Важным моментом теории движения Луны является факт того, что орбита Луны в космическом пространстве не является неизменной и стабильной. По причине сравнительно небольшой массы Луны, она подвержена постоянным возмущениям от более массивных объектов Солнечной Системы (прежде всего Солнца и Луны). Кроме того, на орбиту Луны оказывают влияние сплюснутость Солнца и гравитационные поля других планет Солнечной Системы. В результате этого величина эксцентриситета орбиты Луны испытывает колебания между 0.04 и 0.07 с периодом в 9 лет. Следствием этих изменений стало такое явление, как суперлуние. Суперлунием называется астрономическое явление, в ходе которого полная луна в несколько раз больше по угловым размерам, чем обычно. Так во время полнолуния 14 ноября 2016 года Луна находилась на рекордно близком расстоянии с 1948 года. В 1948 году Луна была на 50 км ближе, чем в 2016 году.
Сравнение видимого диаметра Луны на земном небе в перицентре и апоцентре лунной орбиты
Кроме того наблюдаются и колебания наклонения лунной орбиты к эклиптике: примерно на 18 угловых минут каждые 19 лет.
График изменения расстояния между Землей и Луной за 2 года
Свет от Земли до нашего спутника доберется очень быстро – за 1,255 секунд
Космическим кораблям придется потратить на полет к земному спутнику немало времени. До Луны нельзя лететь по прямой – планета будет уходить по орбите в сторону от точки назначения, и путь придется корректировать. При второй космической скорости в 11 км/с (40 000 км/ч) полет теоретически займет около 10 часов, но на деле это будет происходить дольше. Все потому, что корабль на старте постепенно наращивает скорость в атмосфере, доводя ее до значения в 11 км/с, чтобы вырваться из поля тяготения Земли. Затем кораблю придется тормозить при подлете к Луне. Кстати, эта скорость- максимум, чего удалось добиться современным космическим кораблям.
Пресловутый полет американцев на Луну в 1969 году, согласно официальным данным, занял 76 часов. Быстрее всех до Луны удалось долететь аппарату НАСА «Новые горизонты» — за 8 часов 35 минут. Правда, он не приземлился на планетоид, а пролетел мимо – у него была другая миссия.
Свет от Земли до нашего спутника доберется очень быстро – за 1,255 секунд. Но полеты на световых скоростях – пока что из области фантастики.
Можно попытаться представить путь до Луны в привычных величинах. Пешком при скорости 5 км/ч дорога до Луны займет порядка девяти лет. Если поехать на машине на скорость в 100 км/ч, то добираться до земного спутника придется 160 дней. Если бы на Луну летали самолеты, то рейс до нее продлился бы где-то 20 дней.
Расстояние от Земли до Луны
Луна стала первым небесным телом, до которого удалось рассчитать расстояние от Земли. Считается, что первыми это сделали астрономы в Древней Греции.
Измерить расстояние до Луны пытались с незапамятных времен – первым это попытался сделать Аристарх Самосский. Он оценил угол между Луной и Солнцем в 87 градусов, поэтому вышло, что Луна ближе Солнца в 20 раз (косинус угла равного 87 градуса равен 1/20). Ошибка измерений угла привела к 20-кратной ошибке, сегодня известно, что это отношение на самом деле равно 1 к 400 (угол равен примерно 89.8 градусов). Большая ошибка была вызвана трудностью оценок точного углового расстояния между Солнцем и Луной с помощью примитивных астрономических инструментов Древнего мира. Регулярные солнечные затмения к этому времени уже позволили древнегреческим астрономам сделать вывод о том, что угловые диаметры Луны и Солнца примерно одинаковы. В связи с этим Аристарх сделал вывод, что Луна меньше Солнца в 20 раз (на самом деле примерно в 400 раз).
Для вычисления размеров Солнца и Луны относительно Земли Аристарх использовал другой метод. Речь идет о наблюдениях лунных затмений. К этому времени древние астрономы уже догадались о причинах этих явлений: Луна затмевается тенью Земли.
На схеме выше хорошо видно, что разность расстояний с Земли до Солнца и до Луны пропорциональна разнице между радиусами Земли и Солнца и радиусами Земли и её тени на расстояние Луны. Во времена Аристарха уже удалось оценить, что радиус Луны равен примерно 15 угловым минутам, а радиус земной тени составляет 40 угловых минут. То есть размер Луны получался примерно в 3 раза меньше размера Земли. Отсюда зная угловой радиус Луны можно было легко оценить, что Луна находится от Земли примерно в 40 диаметрах Земли. Древние греки могли лишь приблизительно оценить размеры Земли. Так Эратосфен Киренский (276 – 195 годы до нашей эры) на основе различий в максимальной высоте Солнца над горизонтом в Асуане и Александрии во время летнего солнцестояния определил, что радиус Земли близок к 6287 км (современное значение 6371 км). Если подставить это значение в оценку Аристарха насчет расстояния до Луны, то оно будет соответствовать примерно 502 тысяч км (современное значение среднего расстояния от Земли до Луны составляет 384 тысяч км).
Чуть позже математик и астроном II века до н. э. Гиппарх Никейский подсчитал, что расстояние до земного спутника в 60 раз больше, чем радиус нашей планеты. Его расчеты основывались на наблюдениях за движением Луны и его периодических затмениях.
Так как в момент затмения Солнце и Луна будут иметь одинаковые угловые размеры, то по правилам подобия треугольников можно найти отношение расстояний до Солнца и до Луны. Эта разница составляет 400 раз. Применяя еще раз эти правила, только уже по отношению к диаметрам Луны и Земли, Гиппарх вычислил, что диаметр Земли больше диаметра Луны в 2,5 раза. Т.е Rл = Rз/2,5.
Под углом в 1′ можно наблюдать предмет, размеры которого в 3 483 раза меньше, чем расстояние до него – эта информация во времена Гиппарха была всем известна. То есть, при наблюдаемом радиусе Луны в 15′ она будет ближе к наблюдателю в 15 раз. Т.е. отношение расстояния до Луны к ее радиусу будет равно 3483/15= 232 или Sл= 232Rл.
Соответственно, дистанция до Луны – это 232* Rз /2,5= 60 радиусов Земли. Это получается 6 371*60=382 260 км. Самое интересное, что измерения, выполненные при помощи современных инструментов, подтвердили правоту античного ученого.
Сейчас измерение дистанции до Луны проводится при помощи лазерных приборов, позволяющих измерить его с точностью до нескольких сантиметров. При этом измерения происходят за очень короткое время – не более 2 секунд, за которое Луна удаляется по орбите примерно на 50 метров от точки отправки лазерного импульса.
Только с изобретением телескопа астрономы смогли получить более-менее точные значения параметров орбиты Луны и соответствия её размеров с размером Земли.
Пример эволюции астрономической единицы со временем
Более точный метод измерения расстояния до Луны появился в связи с развитием радиолокации. Первая радиолокация Луны была проведены в 1946 году в США и Великобритании. Радиолокация позволяла измерить расстояние до Луны с точностью в несколько километров.
Ещё более точным методом измерения расстояния до Луны стала лазерная локация. Для его реализации в 1960х годах на Луне было установлено несколько уголковых отражателей. Интересно отметить, что первые эксперименты по лазерной локации были проведены ещё до установки уголковых отражателей на поверхности Луны. В 1962-1963 годах в Крымской обсерватории СССР были проведены несколько экспериментов по лазерной локации отдельных лунных кратеров с использованием телескопов диаметром от 0.3 до 2.6 метров. Эти эксперименты смогли определять расстояние до поверхности Луны с точностью в несколько сотен метров. В 1969-1972 годы астронавты программы “Аполлон” доставили на поверхность нашего спутника три уголковых отражателя. Среди них наиболее совершенным был отражатель миссии “Апполон-15”, так как он состоял 300 призм, тогда как два других (миссии “Апполон-11” и “Апполон-14”) только из ста призм каждый.
Карта положения уголковых отражателей
Кроме того в 1970 и 1973 годах СССР доставил на поверхность Луны ещё два французских уголковых отражателя на борту самоходных аппаратов “Луноход-1” и “Луноход-2”, каждый из которых состоял из 14 призм. Использование первого из этих отражателей обладает незаурядной историей. За первые 6 месяцев работы лунохода с отражателем удалось провести около 20 сеансов лазерной локации. Однако затем из-за неудачного положения лунохода вплоть до 2010 года не удавалось использовать отражатель. Лишь снимки нового аппарата LRO помогли уточнить положение лунохода с отражателем, и тем самым возобновить сеансы работы с ним.
В СССР наибольшее количество сеансов лазерной локации было проведено на 2.6-метровом телескопе Крымской обсерватории. Между 1976 и 1983 годами на этом телескопе было проведено 1400 измерений с погрешностью в 25 сантиметров, затем наблюдения были прекращены в связи со свертыванием советской лунной программы.
Всего же с 1970 по 2010 годы в мире было проведено примерно 17 тысяч высокоточных сеансов лазерной локации. Большинство из них было связано с уголковым отражателем “Аполонна-15” (как говорилось выше, он является наиболее совершенным – с рекордным количеством призм):
Из 40 обсерваторий, способных выполнять лазерную локацию Луны лишь несколько могут выполнять высокоточные измерения:
Большинство сверхточных измерений выполнено на 2-метровом телескопе в техасской обсерватории имени Мак Дональда:
В то же время наиболее точные измерения выполняет инструмент APOLLO, который был установлен на 3.5-метровом телескопе обсерватории Апач Пойнт в 2006 году. Точность его измерений достигает одного миллиметра:
Эволюция системы Луна и ЗемляГлавной целью всё более точных измерений расстояния до Луны являются попытки более глубокого понимания эволюции орбиты Луны в далеком прошлом и в отдаленном будущем. К настоящему времени астрономы пришли к выводу, что в прошлом Луна находилась в несколько раз ближе к Земле, а так же обладала значительно более коротким периодом вращения (то есть не была приливно захваченной). Этот факт подтверждает импактную версию образования Луны из выброшенного вещества Земли, которая преобладает в наше время. Кроме того, приливное воздействие Луны приводит к тому, что скорость вращения Земли вокруг своей оси постепенно замедляется. Скорость этого процесса составляет увеличение земных суток каждый год на 23 микросекунды. За один год Луна отдаляется от Земли в среднем на 38 миллиметров. Оценивается, что в случае если система Земля-Луна переживет превращение Солнца в красный гигант, то через 50 миллиардов лет земные сутки сравняются с лунным месяцем. В результате Луна и Земля будут всегда повернуты к друг другу только одной стороной, как сейчас наблюдается в системе Плутон-Харон. К этому времени Луна отдалится до, примерно, 600 тысяч километров, а лунный месяц увеличится до 47 суток. Кроме того, предполагается, что испарение земных океанов через 2.3 миллиардов лет приведет к ускорению процесса удаления Луны (земные приливы значительно тормозят процесс).
Кроме того, расчеты показывают, что в дальнейшем Луна снова начнет сближаться с Землей по причине приливного взаимодействия с друг другом. При приближении к Земле на 12 тысяч км Луна будет разорвана приливными силами, обломки Луны образуют кольцо наподобие известных колец вокруг планет-гигантов Солнечной Системы. Другие известные спутники Солнечной Системы повторят эту судьбу гораздо раньше. Так Фобосу отводят 20-40 миллионов лет, а Тритону около 2 миллиардов лет.
Между Землей и Луной можно поместить все остальные планеты Солнечной системы
Каждый год расстояние до земного спутника возрастает в среднем на 4 см. Причины – движение планетоида по спиральной орбите и постепенно падающая мощность гравитационного взаимодействия Земли и Луны.
Между Землей и Луной теоретически можно разместить все планеты Солнечной системы. Если сложить диаметры всех планет, включая Плутон, то получится величина в 382 100 км.
comments powered by HyperComments
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Просмотров записи: 1246
spacegid.com
Солнечная система > Система Земля-Луна > Спутник Луна > Расстояние от Земли до Луны
Расстояние от Земли до Луны
Если коротко, то расстояние от Земли до Луны в среднем составляет 384403 км. Но важно знать несколько нюансов. Мы не зря употребили слово «средний», потому что Луна проходит по эллиптическому пути и меняет удаленность.
В ближайшей точке показатель составляет 363104 км, а при максимальной отдаленности – 406696 км. Вы видите разницу в 43592 км, что довольно много. От этого меняется и ее кажущийся размер на 15%. Также сказывается на светимости, ведь она будет казаться на 30% ярче в полной фазе и при максимальном сближении. Этот момент именуют суперлуной.
Записи древних греков о размере Луны
Это видео выпустили в 2011 году, чтобы отобразить геоцентрическую фазу, угол осевой позиции, либрацию и кажущийся лунный диаметр за год.
Но как нам вообще удалось определить дистанцию? Ну, все зависит от времени вычисления. Древние греки полагались на простые геометрические формулы. Они долгое время отслеживали изменение теней и догадались, что она должна быть в 108 раз больше диаметра тела. Отсюда возникли идеи о затмениях.
Сравнение видимых размеров Луны в Апогей и Перигей
Ученые выяснили, что тень примерно в 2.5 раз больше лунной ширины. Сам объект обладает достаточными параметрами, чтобы периодически закрывать от нас Солнце. Зная земной диаметр и формулу треугольника, они вывели дистанцию в 397500 км. Не совсем точно, но это удивительные показатели для того времени.
Сейчас мы используем миллиметровое измерение – вычисление времени, за которое сигнал движется от Земли к объекту. Благодаря миссии Аполлон нам удалось провернуть это со спутником. Более 40 лет назад астронавты установили на его поверхности специальные отражающие зеркала, в которые с нашей планеты посылают лазерные лучи. Мы получаем слабую отдачу, но этого хватает, чтобы вывести максимально точное число.
Световая скорость составляет 300000 км/с, поэтому для преодоления пути нужно чуть больше секунды. Далее уходит еще столько же на возврат. Также эта техника помогла понять, что каждый год спутник отдаляется на 3.8 см, и через миллиарды лет он будет визуально казаться меньше звезды. Да, придется попрощаться с любимыми затмениями.
Если вспомнить о масштабах наших планет (особенно газовых гигантов), то удивляешься, что это может быть реальным. Чтобы понять, давайте взглянем на планетарные диаметры:
Дистанция между нами и спутником составляет 384400 км. Получается, что мы еще и экономим 4392 км. Что же сделать с остатком? Ну, можно добавить Плутон, простирающийся на 2092 км, а также еще какую-нибудь карликовую планету. Конечно, физически они бы не смогли вращаться рядом, но сама возможность удивляет.
Читайте также:
Положение и движение Луны
Строение Луны
Поверхность Луны
v-kosmose.com
Согласитесь, Космос, чужие планеты, звездные скопления – это весьма и весьма волнующая тема. Вот, например, какое расстояние до Луны? Наверняка многие из вас когда-то задавались этим вопросом! Или каково ее происхождение? И из чего она состоит? А может быть, там даже кто-то живет? Ну, хотя бы микроорганизмы? Расстояние до Луны интересовало человечество всегда.
Развитие представлений о Луне
Этот небесный объект привлекал внимание людей еще с глубокой древности. И на заре развития астрономии Луна стала одним из первых объектов для наблюдения и изучения. Сведения о попытках проследить закономерность ее передвижения по небесному своду и объяснить их восходят к шумерской, вавилонской культурам, древнекитайской и египетской цивилизациям. И, конечно же, к античной Греции. Первая известная попытка вычислить расстояние до Луны (а также до Солнца) была предпринята Аристархом Самосским. Этот астроном догадался, что оба упомянутых небесных тела имеют форму шара, и что Луна не излучает свет, а всего лишь отражает лучи Солнца. Опираясь на наблюдения фаз Луны, он составил комплекс геометрических уравнений и вычислил, что расстояние от Земли до Луны меньше, чем расстояние от нашей планеты до Солнца примерно в двадцать раз. Интересно, что античный математик ошибся в те же двадцать раз. Более точные данные получил его последователь Гиппарх, живший во II веке до н. э. Он вычислил, посредством измерений, подобных Аристарховским, что расстояние до Луны примерно в 30 раз превышает радиус земного шара, то есть, около 380 тысяч километров. Позднее эти данные неоднократно уточнялись, однако Гиппарх был практически полностью точен. С помощью современных систем лазерной локации (которые действуют по принципу отраженного луча и последующего вычисления расстояния, пройденного этим лучом с известной скоростью) возможно вычислить расстояние до Луны с точностью до сантиметров. Оно постоянно колеблется, однако в среднем составляет 384 403 километра. Например, свету, чтобы преодолеть этот путь, требуется чуть больше одной секунды, а космический аппарат «Аполло», доставивший на наш спутник первых людей, сделал это чуть более, чем за три дня. Впрочем, здесь проблема не только в скорости самого аппарата, сколько в необходимости рассчитать движение Луны, пролететь по определенной дуге и приземлиться в необходимом месте. Таким образом, путь проходит по дуге, а не по прямой. Рекордный срок, за который космический аппарат, созданный человеком, достигал спутника, на сегодняшний день составляет 8 часов и 35 минут. Это был аппарат «Новые горизонты», запущенный NASA.
Расстояние от Земли до Луны увеличивается?
Да! Это действительно так. Наш спутник движется как бы по спиральной орбите. И каждый год расстояние до него увеличивается примерно на 4 сантиметра. Это совсем немного для отдельного наблюдателя. Однако наши далекие предки будут видеть Луну значительно меньше. Более того, ослабевающее гравитационное взаимодействие с ней повлечет за собой снижение активности приливов и отливов на Земле и существенно преобразует климатические условия на нашей планете.
www.syl.ru
Одна из основных черт характера любого человека – это любознательность. Именно ей человечество обязано большинству научных открытий и благам технического прогресса, основывающегося на них. С древних времен человек с интересом всматривался в ночное небо, в котором светилось бесчисленное количество звезд, а по небосводу неспешно плыла Луна. Неудивительно, что с тех пор мечта посетить какое-нибудь небесное тело не покидала человека.
Изобретение телескопа подтвердило предположение о том, что на минимальном расстоянии от Земли находится Луна. С этого момента писатели-фантасты в своих романах отправляли бесстрашных путешественников на это небесное тело. Интересно, что предлагаемые способы вполне соответствовали духу своего времени: пушечное ядро, орудийный снаряд, ракета на основе реактивного двигателя, антигравитационное вещество кейворит (Г. Уэллс) и пр. Правда, сказать точно, сколько лететь до Луны, никто не мог.
С тех пор прошло довольно много времени. Хотя термин «много» применим относительно продолжительности человеческой жизни, а вот для истории прошел всего лишь миг. Сейчас естественный спутник Земли все чаще рассматривается не просто как абстрактная цель полета, а как основа для баз будущего. Это могут быть поселения под сверхпрочным куполом, герметичные города под поверхностью, автоматические обсерватории и заправочные станции для космических кораблей. Поистине, полет фантазии не имеет границ. Удивительно, что при этом многие даже не догадываются, сколько до Луны.
Сейчас расстояние от Земли до спутника вычислено с высокой точностью. Поэтому, зная скорость, можно подсчитать, сколько времени лететь до Луны. Известно, что расстояние между центральными точками этих небесных тел составляет 384 400 км. Но так как для определения времени путешествия нужно знать путь между поверхностями, то нужно вычесть значения радиусов. У Земли это 6378 км, а у спутника 1738 км. Точный ответ на вопрос: «Сколько лететь до Луны?» предполагает необходимость учитывания особенностей орбиты нашего естественного спутника. Как известно, траектория движения Луны близка к овалу (то есть эллиптическая), поэтому длина пути изменяется в пределах целых 12%, что довольно много. Так, при наибольшем сближении (перигей) расстояние составляет 363 104 км, а вот в дальней точке (апогей) уже 405 696 км. Учитывая сумму их радиусов, вычтем известные значения из меньшего числа и в результате получим 354 988 км. Это и есть удаленность от Земли до лунной поверхности.
Исходя из озвученного выше расстояния, можно совершенно точно сказать, сколько лететь до Луны. Осталось учесть только скорость движения, с которой планируется осуществить столь желаемое путешествие. Итак, время полета к поверхности естественного спутника зависит от выбранного средства передвижения и занимает:
– 160 суток при езде на автомобиле, передвигающемся со скоростью около 100 км/час;
– соответственно, самолету, пролетающему не менее 800 км в час, потребуется «всего» 20 суток;
– корабли американской программы «Аполлон» достигали поверхности нашего спутника за трое суток и четыре часа;
– развив вторую космическую скорость в 11,2 км/с, удастся покрыть расстояние за 9,6 часов;
– превратившись в чистую энергию (вспоминаем «Космическую Одиссею» Артура Кларка) и перемещаясь со скоростью света (300 000 км/с), цели можно достичь за ничтожных 1,25 с;
– ну, а приверженцам высказывания: «Тише едешь – дальше будешь!» придется потратить не менее девяти лет, если непрерывно идти обычным шагом со скоростью 5 км/ч.
Очевидно, что вопрос: «Сколько лететь до Луны?» в настоящее время уже можно считать решенным. Осталось лишь выбрать транспортное средство, затем, в зависимости от принятого решения, запастись должным терпением, требуемым количеством провианта и отправиться в путь.
fb.ru
Кто не засматривался ясным погожим вечером на вечную спутницу Земли - таинственную и притягательную Луну? Издалека она кажется ровной и почти белой, но какая она на самом деле, какое расстояние до Луны? Она представляет собой естественный спутник Земли, который имеет шаровидную форму и диаметр 3480 км. Если прибегнуть к помощи телескопа, можно разглядеть ее поверхность, сплошь покрытую скалами. Учеными доказано, что на Луне полностью отсутствует атмосфера, а значит, исключена какая-либо жизнь. Гипотез происхождения Луны достаточно много, но к однозначному решению ученые еще не пришли. Возможно, что собранные факты постепенно приоткроют завесу тайны.
Расстояние от Земли до Луны, рассчитанное между их центрами, составляет 384 399 километров или 0,00257 астрономических единиц. Если сравнить его с диаметром нашей планеты, то путь до спутника составит 30 диаметров Земли. Интересен факт, что в отличие от орбиты Земли, орбита Луны эллиптическая, поэтому расстояние до Луны периодически меняет свою величину.
Во 2 веке до нашей эры об этом свойстве планеты уже знал ученый Гиппарх. Ему удалось вычислить среднее расстояние до Луны, причем почти соответствующее современному значению. Он первый рассчитал, что оно равно 30 диаметрам Земли. Другой ученый, Аристарх Самосский, в своих сочинениях «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» еще в III в. до нашей эры попытался вычислить расстояния между этими небесными телами. Он взял за основу тот факт, что Луна имеет форму, приближенную к шаровидной, и что она светит светом, отраженным от Солнца. Он считал, когда Луна находится в определенной фазе и имеет вид полудиска, она образует геометрическую форму в виде треугольника с прямым углом. Но, к сожалению, ученый ошибся в расчетах в 20 раз, так как оказалось невозможным определить, когда именно Луна расположится в самой вершине прямого угла.
Сегодня расстояние до Луны определяется несколькими точными способами. Известен метод триангуляции из двух, самых удаленных точек на Земле. Другой метод основан на применении лазера и заключается в том, что измеряется время лазерного сигнала, посланного до Луны, а затем полученного обратно. Суть его в том, что на Луне ученые используют специально установленный уголковый отражатель. Лазерный сигнал посылают с поверхности Земли на отражатель, при этом точно устанавливается время его отправки. Посланный и отраженный на Луне свет за определенное время возвращается в телескоп. Вычислив точное время, в течение которого луч прошел расстояние от Земли до Луны и вернулся обратно, определяется расстояние от источника излучения до отражателя.
Например, в ближайшей к Земле точке орбиты расстояние до Луны составляет 363 104 км, а при удалении, точнее в апогее, оно равно 405 696 км. В итоге расстояние может отличаться почти на 12 %.
Земля и Луна не точечные тела, поэтому для определения наименьшего расстояния между ними делаем следующий расчет: из расстояния в перигее вычитаем сумму радиусов, которые равны 6378 и 1738 км. Получаемый результат и есть искомое наименьшее расстояние между точками поверхности Луны и Земли, которое равно 354 988 км.
Если бы мы отправились пешком в путь, равный расстоянию от Земли до Луны, шагая со скоростью 5 км/час без остановки, то преодолели бы его только через 9 лет. Полет на самолете со скоростью 800 км/час был бы короче, он позволил бы нам попасть на Луну через 20 дней.
В реальности преодолели расстояние до Луны американские астронавты на космическом корабле «Аполлон». Это были первые люди, которые прошлись по Луне, а произошло это значимое событие 20 июля 1969. Для этого им понадобились 3 суток. Самый быстрый способ - это лететь со скоростью света, которая равна 300 тыс. км/с, при этом Луна станет досягаемой через 1,25 световой секунды.
fb.ru
|
|
|
|
|
|
