A Hold, mint mindenki tudja, bolygónk egyetlen és nagyon nagy műholdja. Még a mai napig létező ősi írott forrásokban is, köztük a Bibliában is „éjjeli csillagként” emlegetik. És nem hiába - elvégre a látható égbolton ez az objektum a második legfényesebb és legnagyobb a Nap után. A Hold átmérője körülbelül négyszer kisebb, mint a Földé. Térfogata mindössze két százaléka a „kék bolygó” azonos mutatójának. Az „éjszakai csillag” gravitációs ereje hatszor kisebb, mint a Földön. Ennek megfelelően a felületén 16,7%-a van annak, amit megszoktunk. Ezt különösen közvetetten megerősítik az űrhajósok történetei, akik meglátogatták ezt a szokatlan természetes műholdat.

A Hold és a Föld között gravitációs vonzás van, amit a köztük lévő távolság és a tömegük aránya segít elő. Ennek a jelenségnek az egyik következménye bolygónkon az apály és dagály. Szinte minden vízfelületén észrevehetőek. A Föld és a Hold közötti kölcsönhatás energiája pedig emiatt elnyelődik, emiatt bolygónk és műholdja közötti távolság folyamatosan, évente mintegy négy centiméterrel növekszik. De ez még nem minden, e kölcsönhatás miatt a Föld mozgása a saját tengelye körül folyamatosan lelassul. Emiatt minden száz évre a másodperc bizonyos töredékeivel növekszik a nap hossza, és ezen felül a „hidegcsillag” bolygónk körüli keringési periódusa, vagy ahogy mondani szokás, a a Hold, növekszik. Most alig több mint 27 nap és 13 óra.

Korunkban a Hold átlagos távolsága hozzávetőlegesen 384 401 km. Ez bolygónk közel 60 egyenlítői sugara. A Hold átmérője jóval kisebb, mint a Földé, mint fentebb említettük. Térfogata bolygónk azonos mutatójának 2,03%-a. Számszerűen kifejezve a Hold átmérője 3476 km-nek felel meg. A belőle származó fény 500 000-szer gyengébb, mint a Napé. Mindössze 1,3 másodperc alatt éri el a Földet. Ez a legnagyobb műhold Naprendszer, amely nagyobb, mint

Érdekes módon a Holdnak megvannak a maga tengerei. Sok van belőlük, és a tudósoknak, miután megvizsgálták az "éjszakai csillag" felszínét, sikerült mindegyiket nevet adniuk. De ha a Föld területét több mint víz borítja

70%-át, majd a Holdon a tengerek medencéi a teljes látható felszínének 30-40%-át foglalják el. Légköre rendkívül ritka. Ez az oka a gyakori és éles hőmérsékleteséseknek - a legerősebb hidegtől, amely esélyt sem hagy az életre, a +120 fokig. Tekintettel arra, hogy a Hold felett nincs ózonhéj vagy más gáz, az égbolt a felszínéről mindig feketének tűnik. Onnan a Földnek csak azt a részét láthatja, amelyet a Nap világít meg.

Korunkban sokat tudunk erről a műholdról: a Hold átmérője, távolsága, tömege hozzávetőlegesen kiszámított. Vannak azonban "fehér foltok" is a tudósok tudásában. Ez idáig a mag felépítése nem ismert. A tudósok egyes tanulmányai szerint azonban nagy valószínűséggel a földhöz hasonlít, és egy hatalmas forró fémgolyó.

A Hold ősidők óta bolygónk állandó műholdja és a hozzá legközelebb eső égitest. Természetesen az ember mindig oda akart menni. De messze van-e oda repülni, és mi a távolság?

A Föld és a Hold távolságát elméletileg a Hold középpontjától a Föld középpontjáig mérik. Ezt a távolságot a hétköznapi életben szokásos módszerekkel lehetetlen megmérni. Ezért a földi műhold távolságát trigonometrikus képletekkel számították ki.

A Naphoz hasonlóan a Hold is állandó mozgást tapasztal a Föld égboltján az ekliptika közelében. Ez a mozgás azonban jelentősen eltér a Nap mozgásától. Tehát a Nap és a Hold pályájának síkjai 5 fokkal különböznek. Úgy tűnik, hogy ennek eredményeként a Hold pályájának a földi égbolton általánosságban hasonlónak kell lennie az ekliptikához, és csak 5 fokos eltolódásban tér el tőle:

Ebben a Hold mozgása a Nap mozgásához hasonlít - nyugatról keletre, ellenkező irányba napi forgatás Föld. De emellett a Hold sokkal gyorsabban mozog a földi égbolton, mint a Nap. Ez annak köszönhető, hogy a Föld körülbelül 365 nap alatt kering a Nap körül (földi év), a Hold pedig mindössze 29 nap alatt (holdhónap). Ez a különbség az ekliptika 12 csillagképre bontásának ösztönzője lett (egy hónap alatt a Nap 30 fokkal elmozdul az ekliptikán). A holdhónap során a Hold fázisai teljes mértékben megváltoznak:

A Hold mozgásának pályája mellett a pálya erős megnyúlásának tényezője is hozzáadódik. A Hold keringésének excentricitása 0,05 (összehasonlításképpen ez a paraméter a Föld esetében 0,017). A Hold körpályájától való eltérés ahhoz vezet, hogy a Hold látszólagos átmérője folyamatosan változik 29 ívpercről 32 ívpercre.

Napközben a Hold a csillagokhoz képest 13 fokkal, óránként körülbelül 0,5 fokkal eltolódik. A modern csillagászok gyakran használnak holdokkultációt az ekliptika közelében lévő csillagok szögátmérőjének becslésére.

Mi határozza meg a hold mozgását

A Hold mozgáselméletének fontos pontja az a tény, hogy a Hold pályája a világűrben nem állandó és nem stabil. A Hold viszonylag kis tömege miatt a Naprendszer nagyobb tömegű objektumai (elsősorban a Nap és a Hold) állandó perturbációinak vannak kitéve. Ezenkívül a Hold pályáját befolyásolja a Nap lapítottsága és a Naprendszer más bolygóinak gravitációs tere. Ennek eredményeként a Hold pályájának excentricitása 0,04 és 0,07 között ingadozik 9 éves periódussal. E változások eredménye egy olyan jelenség, mint a szuperhold. A szuperhold olyan csillagászati ​​jelenség, amelyben a telihold szögmérete többszöröse a szokásosnál. Tehát a 2016. november 14-i telihold idején a Hold 1948 óta rekordközeli távolságra volt. 1948-ban a Hold 50 km-rel volt közelebb, mint 2016-ban.

Ezenkívül a holdpálya ekliptikához viszonyított dőlésszögének ingadozásai is megfigyelhetők: körülbelül 18 ívperccel 19 évente.

Amivel egyenlő

Az űrhajóknak sok időt kell tölteniük azzal, hogy a földi műholdra repüljenek. Nem repülhet egyenes vonalban a Holdra - a bolygó a célállomástól távol fog keringeni, és az utat korrigálni kell. 11 km/s (40 000 km/h) menekülési sebességnél a repülés elméletileg körülbelül 10 órát vesz igénybe, a valóságban azonban tovább tart. Ennek az az oka, hogy a hajó az induláskor fokozatosan növeli a sebességet a légkörben, így eléri a 11 km/s értéket, hogy elkerülje a Föld gravitációs terét. Ekkor a hajónak le kell lassítania, amikor közeledik a Holdhoz. Ez a sebesség egyébként a maximum, amit a modern űrhajók el tudtak érni.

A hírhedt amerikai holdrepülés 1969-ben hivatalos adatok szerint 76 órát vett igénybe. A NASA New Horizons űrszondája érte el a leggyorsabban a Holdat 8 óra 35 perc alatt. Igaz, nem a planetoidra szállt le, hanem elrepült mellette – más küldetése volt.

A Földről a fény nagyon gyorsan eljut műholdunkba - 1,255 másodperc alatt. De a fénysebességgel repülés még mindig a fantázia birodalmába tartozik.

Megpróbálhatja elképzelni a Holdhoz vezető utat a szokásos értékekben. Gyalog 5 km / h sebességgel a Holdhoz vezető út körülbelül kilenc évig tart. Ha 100 km / h sebességgel vezet egy autót, akkor 160 napig tart, hogy elérje a földi műholdat. Ha repülőgépek repülnének a Holdra, akkor a repülés körülbelül 20 napig tartana.

Hogyan számolták ki az ókori görög csillagászok a Hold távolságát

A Hold volt az első égitest, amelynek a Földtől való távolságát ki lehetett számítani. Úgy tartják, hogy az ókori Görögország csillagászai tették ezt először.

Ősidőktől fogva próbálták megmérni a Hold távolságát – először Szamoszi Arisztarchosz próbálkozott ezzel. A Hold és a Nap közötti szöget 87 fokra becsülte, így kiderült, hogy a Hold közelebb a naphoz 20-szor (a 87 fokkal egyenlő szög koszinusza 1/20). A szögmérési hiba 20-szoros hibát eredményezett, ma már ismert, hogy ez az arány valójában 1:400 (a szög megközelítőleg 89,8 fok). A nagy hibát az okozta, hogy a Nap és a Hold közötti pontos szögtávolságot primitív csillagászati ​​műszerek segítségével nehéz megbecsülni. ókori világ. Szabályos napfogyatkozások ekkorra már megengedték az ókori görög csillagászoknak, hogy a Hold és a Nap szögátmérője megközelítőleg azonos. Ezzel kapcsolatban Arisztarchosz arra a következtetésre jutott, hogy a Hold 20-szor kisebb, mint a Nap (valójában körülbelül 400-szor).

A Nap és a Hold Földhöz viszonyított méretének kiszámításához Arisztarchosz más módszert használt. Holdfogyatkozások megfigyeléséről beszélünk. Ekkorra már az ókori csillagászok sejtették e jelenségek okait: a Holdat eltakarja a Föld árnyéka.

A fenti diagramon jól látható, hogy a Föld és a Nap és a Hold közötti távolságok különbsége arányos a Föld és a Nap sugarai, valamint a Föld sugarai és árnyéka és a Hold távolsága közötti különbséggel. Arisztarchosz idején már meg lehetett becsülni, hogy a Hold sugara hozzávetőlegesen 15 ívperc, a Föld árnyékának sugara pedig 40 ívperc. Vagyis a Hold mérete körülbelül 3-szor kisebbnek bizonyult, mint a Föld mérete. Innen a Hold szögsugarának ismeretében könnyű volt megbecsülni, hogy a Hold körülbelül 40 földátmérőre van a Földtől. Az ókori görögök csak hozzávetőlegesen tudták megbecsülni a Föld méretét. Tehát a cirénei Eratoszthenész (Kr. e. 276-195) a Nap horizont feletti maximális magasságának különbségei alapján Asszuánban és Alexandriában. nyári napforduló megállapította, hogy a Föld sugara közel 6287 km (a jelenlegi érték 6371 km). Ha ezt az értéket behelyettesítjük Arisztarkhosz holdtávolságra vonatkozó becslésébe, akkor ez körülbelül 502 ezer km-nek felel meg (a Föld és a Hold közötti átlagos távolság mai értéke 384 ezer km).

Kicsit később a matematikus és csillagász a Kr.e. 2. században. e. Nicaeai Hipparkhosz kiszámította, hogy a Föld műholdjának távolsága 60-szor nagyobb, mint bolygónk sugara. Számításai a Hold mozgásának és időszakos fogyatkozásainak megfigyelésein alapultak.

Mivel a napfogyatkozás idején a Nap és a Hold szögméretei azonosak lesznek, így a háromszögek hasonlósági szabályai szerint meg lehet találni a Nap és a Hold távolságának arányát. Ez a különbség 400-szoros. Ezeket a szabályokat ismét alkalmazva, csak a Hold és a Föld átmérőjére vonatkoztatva, Hipparkhosz kiszámította, hogy a Föld átmérője 2,5-szer nagyobb, mint a Hold átmérője. Vagyis R l \u003d R s / 2,5.

1′-os szögben megfigyelhető egy objektum, amelynek méretei 3483-szor kisebbek, mint a távolság – ezt az információt Hipparkhosz idejében mindenki tudta. Vagyis a Hold 15′-os megfigyelt sugarával 15-ször közelebb lesz a megfigyelőhöz. Azok. a Hold távolságának és sugarának aránya 3483/15= 232 vagy S l = 232R l lesz.

Ennek megfelelően a Hold távolsága 232 * R s / 2,5 = a Föld 60 sugara. Kiderült, hogy 6 371 * 60 = 382 260 km. A legérdekesebb az, hogy a modern műszerek segítségével végzett mérések megerősítették az ókori tudós helyességét.

Most a Hold távolságának mérését lézeres műszerek segítségével végzik, amelyek lehetővé teszik a mérést több centiméteres pontossággal. Ebben az esetben a mérések nagyon rövid idő alatt – legfeljebb 2 másodperc alatt – megtörténnek, és ezalatt a Hold mintegy 50 méterrel távolodik el a pályán attól a ponttól, ahol a lézerimpulzust küldték.

A Hold távolságának mérési módszereinek fejlődése

A csillagászok csak a távcső feltalálásával tudtak többé-kevésbé pontos értékeket kapni a Hold pályájának paramétereiről és méretének a Föld méretének megfelelőségéről.

A holdtávolság mérésének pontosabb módszere a radar fejlesztése kapcsán jelent meg. A Hold első radiolokációját 1946-ban hajtották végre az Egyesült Államokban és Nagy-Britanniában. A radar több kilométeres pontossággal tette lehetővé a Hold távolságának mérését.

A holdtól való távolság mérésének még pontosabb módszere a lézeres helymeghatározás. Ennek megvalósítására az 1960-as években több sarokreflektort szereltek fel a Holdra. Érdekes megjegyezni, hogy a lézeres távolságmeghatározással kapcsolatos első kísérleteket még azelőtt végezték, hogy sarokreflektorokat telepítettek volna a Hold felszínére. 1962-1963-ban a Szovjetunió Krími Obszervatóriumában számos kísérletet végeztek az egyes holdkráterek lézeres mérésére 0,3-2,6 méter átmérőjű teleszkópok segítségével. Ezek a kísérletek több száz méteres pontossággal tudták meghatározni a Hold felszínétől való távolságot. 1969-1972-ben az Apollo program űrhajósai három sarokreflektort szállítottak műholdunk felszínére. Közülük az Apollo 15 küldetés reflektora volt a legtökéletesebb, hiszen 300 prizmából állt, míg a másik kettő (az Apollo 11 és Apollo 14 küldetések) mindössze száz prizmát tartalmazott.

Ezenkívül 1970-ben és 1973-ban a Szovjetunió további két francia sarokreflektort szállított a Hold felszínére a Lunokhod-1 és Lunokhod-2 önjáró járművek fedélzetén, amelyek mindegyike 14 prizmából állt. Az első ilyen reflektor használatának figyelemre méltó története van. A reflektorral ellátott holdjáró működésének első 6 hónapjában körülbelül 20 lézeres helymeghatározási munkamenetet lehetett végrehajtani. Ekkor azonban a holdjáró szerencsétlen helyzete miatt 2010-ig nem lehetett használni a reflektort. Csak az új LRO készülékről készült képek segítettek tisztázni a holdjáró helyzetét a reflektorral, és így folytatni a munkát vele.

A Szovjetunióban a legnagyobb számban lézeres helymeghatározási vizsgálatokat végeztek a Krími Obszervatórium 2,6 méteres távcsövén. 1976 és 1983 között ezzel a távcsővel 1400 mérést végeztek 25 centiméteres hibával, majd a szovjet holdprogram megnyirbálása miatt a megfigyeléseket megszakították.

1970 és 2010 között összesen körülbelül 17 000 nagy pontosságú lézeres helymeghatározási vizsgálatot végeztek a világon. Legtöbbjük az Apollo 15 sarokreflektorhoz kapcsolódott (mint fentebb említettük, ez a legfejlettebb - rekordszámú prizmával):

A Hold lézeres mérésére alkalmas 40 obszervatórium közül csak néhány tud nagy pontosságú méréseket végezni:

A legtöbb ultraprecíz mérést a Texas MacDonald Obszervatórium 2 méteres teleszkópjával végezték:

A legpontosabb méréseket ugyanakkor az APOLLO műszer végzi, amelyet 2006-ban szereltek fel az Apache Point Obszervatórium 3,5 méteres teleszkópjára. Méréseinek pontossága eléri az egy millimétert:

A Hold és a Föld rendszerének fejlődése

A Hold távolságának egyre pontosabb mérésének fő célja, hogy megpróbáljuk jobban megérteni a Hold pályájának alakulását a távoli múltban és a távoli jövőben. Mára a csillagászok arra a következtetésre jutottak, hogy korábban a Hold többször is közelebb volt a Földhöz, és jóval rövidebb volt a forgási ideje is (vagyis nem volt árapálycsapdában). Ez a tény megerősíti a Holdnak a Föld kilökött anyagából való kialakulásának korunkban uralkodó becsapódási változatát. Ezenkívül a Hold árapály-hatása ahhoz vezet, hogy a Föld tengelye körüli forgási sebessége fokozatosan lelassul. Ennek a folyamatnak a sebessége a Föld napszámának növekedése évente 23 mikroszekundummal. Egy év alatt a Hold átlagosan 38 millimétert távolodik el a Földtől. Becslések szerint ha a Föld-Hold rendszer túléli a Nap vörös óriássá alakulását, akkor 50 milliárd év múlva a Föld napja megegyezik a holdhónappal. Ennek eredményeként a Hold és a Föld mindig csak az egyik oldalával néz szembe egymással, ahogy az most a Plútó-Charon rendszerben megfigyelhető. Ekkorra a Hold megközelítőleg 600 ezer kilométerre távolodik, a holdhónap pedig 47 napra nő. Ezenkívül feltételezzük, hogy a párolgás földi óceánok 2,3 milliárd év múlva a Hold eltávolításának folyamata felgyorsul (a földi árapály jelentősen lelassítja a folyamatot).

Ezenkívül a számítások azt mutatják, hogy a Hold a jövőben ismét közeledni fog a Földhöz az árapályok egymással való kölcsönhatása miatt. 12 ezer km-re a Földhöz közeledve a Holdat az árapály erők széttépik, a Hold törmelékei az ismert gyűrűkhöz hasonló gyűrűt alkotnak a Naprendszer óriásbolygói körül. A Naprendszer többi ismert műholdja jóval korábban megismétli ezt a sorsot. Tehát a Phobosnak 20-40 millió évet adnak, a Tritonnak pedig körülbelül 2 milliárd évet.

Évente átlagosan 4 cm-rel növekszik a távolság a Föld műholdjától, ennek oka a planetoid spirális pályán történő mozgása, illetve a Föld és a Hold közötti gravitációs kölcsönhatás fokozatosan csökkenő ereje.

A Föld és a Hold közé elméletileg a Naprendszer összes bolygója elhelyezhető. Ha összeadjuk az összes bolygó átmérőjét, beleértve a Plútót is, akkor 382 100 km értéket kapunk.

A hold a legtöbb nagy tárgyéjszaka csillagos égbolt. Az ókori görögök hozzávetőlegesen tudták kiszámítani a hold átmérőjét.

- az ötödik legnagyobb természetes műhold a Naprendszerben csak a Jupiter három műholdjánál és a Szaturnusz egy műholdjánál marad el. A Hold csak valamivel kisebb, mint a Merkúr, a legkisebb bolygó, és feleakkora, mint a Mars. Bolygójának méretéhez képest a Hold az első helyen áll a műholdak között.

Méretek

A tengely körüli forgás miatt a pólusokon enyhén "lapított", átmérője a pólusvonalnál 3471,94 km, az egyenlítőnél pedig 3476,28 km, ami körülbelül a Föld átmérőjének egynegyede. Mivel műholdunk gömb alakú, más geometriai méretek is számíthatók: a Hold egyenlítőjének hossza 10920 km, műholdunk térfogata a Föld 1/50-e, felszíne pedig 13-szor kisebb, mint a Földé. .

Szögletes átmérő

Mivel a Hold pályája ellipszis, a Hold szögátmérője a legközelebbi pontjában, az apogeusban lévő 33'40"-től a legtávolabbi pontjának, a perigeusnak a 29'24"-ig terjed. Amikor alacsonyan van a horizonton, nagyobbnak tűnik, mint a zenitjén, egy optikai csalódás miatt, amelyet még meg kell magyarázni. A műhold szögméretei szinte egybeesnek a szögméretekkel, ezért lehetséges a teljes napfogyatkozás, amikor a holdkorong teljesen befedi a napot.

Hogy mért

Az első, aki megpróbálta meghatározni a hold átmérőjét, Szamoszi Arisztarchosz volt az ie 3. században. e. napfogyatkozás során végzett mérések és az euklideszi geometrián alapuló későbbi számítások alapján. A mérési hiba miatt a számítások pontatlannak bizonyultak. Száz év múlva

A bolygónkhoz legközelebb eső égitestet - a Holdat - minden este szabad szemmel is megfigyelhetjük. Az ókorban az emberek sok legendát találtak ki a sápadt kisugárzásáról, a felületén lévő foltokról stb.


De mit tudunk általában a Holdról, méretéről, tulajdonságairól stb.? Sőt, nem is olyan kevés.

A Föld és a Hold méretének összehasonlítása

Mint tudod, a Hold a mi Földünk. Ez azt jelenti, hogy a Hold tömegében és méretében sokkal kisebb, mint a Föld. Hasonlítsunk össze néhány méretüket.

- A Hold átlagos átmérője 3474 kilométer, míg a Földé 12742 kilométer. Vagyis a Hold átmérője csak a Föld átmérőjének 3/11-e, 3,67-szer kisebb, mint a Föld átmérője.

- A Hold felszíne 37,9 millió négyzetméternyi területet foglal el. km, és a környék a Föld felszíne, mint tudod - 510 millió négyzetméter. km. Ha összehasonlítjuk ezeket a számokat, kiderül, hogy a Hold felszíne 13,5-szer kisebb, mint a Földé. Még ha összehasonlítjuk is a Hold területét a földdel, kiderül, hogy a Hold felszíne négyszer kisebb területet foglal el, mint bolygónk kontinensei és szigetei.

- A Hold által elfoglalt térfogat csaknem 50-szer kisebb, mint a Földé. Százalékosan kifejezve a Hold a Föld térfogatának mindössze 2%-át foglalja el.


- A Hold tömege körülbelül 80-szor kisebb, mint Földünk tömege. Ez azt jelenti, hogy a Holdat alkotó kőzetek átlagos sűrűsége jóval kisebb, mint a szárazföldi kőzetek sűrűsége (a Föld körülbelül 60%-a). Talán sok üres hely van a Holdon belül.

- A Hold gravitációja mindössze 1,6 m/m2. mp, ez hatszor kevesebb, mint a Föld gravitációja, amely, mint emlékszünk, 9,8 m / négyzetméter. mp. Ezért a Holdon minden ember ugróbajnok lehet.

Valójában a Föld minden tekintetben sokkal nagyobbnak bizonyul. Ezért a Hold a Földünk műholdja, és nem fordítva.

Néhány érdekesség a Holdról

- Ha vizuálisan összehasonlítja a Hold, a Föld és a Nap méretét, akkor egymás mellé kell tennie egy közönséges borsót (Hold), egy ötrubeles érmét (Föld) és egy bejárati dupla ajtót (Nap).

- Egy teljes holdnap 29 földi nap, a Föld körüli Hold pedig 27 napunk.

A Holdnak nincs saját műholdja.

- A Holdon gyakorlatilag nincs olyan légkör, amely megvédené Földünket a véletlenszerű meteoritok becsapódásától. Ezért a Hold felszíne tele van kisebb és nagyobb kráterekkel, amelyek a különféle méretű égi kőzetekkel való számos ütközés után is megmaradtak.


- Mivel a Hold felszínén nincs légkör, éjszaka kozmikus hideg uralkodik. Ezért a víz ott csak fagyott állapotban lehet. Egyetlen élő szervezet sem tud ellenállni az ilyen körülményeknek. Ha valaha és a Holdon volt, most minden halott.

Hold-kutatás

A Hold az emberek által leginkább tanulmányozott égitest. A kutatóknak, hogy tanulmányozzák különböző országok Több mint 100 különböző űrhajót indítottak útnak. A legtöbben egyszerűen körberepültek a Holdon, és továbbították a kapott információkat.

szovjet Únió még 1959-ben a világon elsőként indította útjára a Luna-1 kutatókészüléket, amely közel repült a Hold felszínéhez, és elvégezte az első közvetlen méréseket fizikai paramétereiről. Aztán kiderült, hogy a Holdnak – a Földdel ellentétben – nincs sajátja mágneses mező.

szovjet űrprogram Az automata állomások indítása meglehetősen sikeres volt, bár voltak sikertelen indítások is. Azonban még azok a holdmodulok is továbbították a felszínről készült képeket, amelyeknek nem sikerült leszállniuk a Holdra, pl. nyújtott némi előnyt.

Először a szovjet apparátus volt az, amely 1966-ban lágy leszállást hajtott végre a Hold felszínén, és képeket továbbított műholdunk felszínéről. A "Luna-16" pilóta nélküli kutatókomplexum 1970-ben képes volt leszállni a Hold felszínére, talajmintákat venni és visszatérni a Földre.

Ezenkívül a Szovjetunió két automatikus Lunokhod modult szállított a Hold felszínére. Az első körülbelül 10 hónapig működött, több mint 10 kilométert megtett a Hold felszínén, a második körülbelül 4 hónapig, 37 kilométert utazva.

Az Egyesült Államok 6 expedíciót indított a Holdra űrhajósokkal, akik elérték a Hold felszínét, és visszatérhettek. Az Apollo emberes program kezdete előtt amerikai kutatók több sikertelen kísérlet is történt az automata állomások lágy leszállására - a járművek a Hold felszínével ütközve összeütköztek.


Minden emberes kilövés 1969 és 1972 között történt, kivétel nélkül mindegyik sikeres volt. Ma úgy tartják, hogy az első ember, aki a Hold felszínére tette a lábát amerikai űrhajós Neil Armstrong 1969-ben

A Föld méretének megállapítása után a következő egészen logikus kérdés a Hold méretének és távolságának meghatározása volt. Úgy tűnik, ezt a problémát először Arisztarchosz oldotta meg a Krisztus előtti 3. században.

A hold- és napfogyatkozás mindig is felkeltette az emberek figyelmét – természetesen! - az ilyen eseményeket nehéz kihagyni! De e jelenségek szokatlansága és szépsége mellett hordozták is lényeges információkat világunk felépítéséről. Próbáljuk meg Arisztarkhosz érvelését megismételve meghatározni a Föld és a Hold kölcsönös méreteit az árnyékból.

Nézze meg a fotót - ez egy montázs három felvételből, amely egy 2008. augusztus 16-17-i részleges holdfogyatkozásról készült.

Ezen a képen nagyon jól látható a földárnyék alakja, és a holdtól való távolságban elég pontosan meghatározható a mérete. Természetesen az árnyék méretének meghatározásához egyáltalán nem szükséges lefényképezni - elég csak meghatározni a napfogyatkozás teljes fázisának időtartamát, és ez vizuálisan, bármilyen eszköz használata nélkül is könnyen elvégezhető. optikai műszerek. (Jaj, Arisztarkhosz nem tudta ezt a módszert használni - akkor még nem voltak pontos órák...) Valóban, a Hold Naphoz viszonyított forradalmának időszaka (a szinódus hónap) jól ismert (egyébként ez is a legpontosabban fogyatkozások megfigyelései alapján határozták meg), és 29, 53 nap. átlagsebesség a Hold mozgása a Naphoz (és a Föld árnyékához) képest 0,508 ° / óra, vagyis megközelítőleg a Hold látszólagos átmérője óránként. Ismerve a holdfogyatkozás teljes fázisának időtartamát, meg tudjuk határozni a földárnyék méretét. Igaz, a nehézkes számítások elkerülése érdekében a méréseket ilyen napfogyatkozásban kell elvégezni, amikor a Hold középpontja a lehető legközelebb esik a Föld árnyékának középpontjához. Ilyen lesz például a 2011. június 15-i napfogyatkozás.

Miután ezen módszerek egyikével meghatároztuk a Föld árnyékának méretét (a holdkorong átmérőjében kifejezve), csak azt kell figyelembe vennünk, hogy az árnyék kúp alakú, és a keresztmetszete a távolsággal csökken. A félgömb kúp keresztmetszete növekszik, és a Hold távolságában a félgömb régió szélessége megközelítőleg megegyezik a holdkorong átmérőjével (lásd az ábrát), ez annak a ténynek köszönhető, hogy a Hold látszólagos szögméretei és a Nap egyenlő (ez különösen a napfogyatkozások megfigyelésekor szembetűnő).

A diagramból látható, hogy a Föld átmérője körülbelül a Hold egy átmérőjével nagyobb, mint az árnyékának az átmérője. Nos, a Föld valós méretének ismeretében kiszámíthatja a hold átmérőjét és a távolságát.

Így a fenti fényképet kinyomtatva megmértem, hogy a földárnyék átmérője d árnyék = 180 mm, a Hold képének átmérője d l = 65 mm.

akkor a Föld és a Hold átmérőjének aránya
D Föld /D Hold \u003d (d árnyék + d l) / d l \u003d (180/65) + 1 \u003d 3,77

a Föld átmérőjét figyelembe véve D Föld = 12760 km, azt kapjuk
D Hold =12750/3,77=3382 km.

Most már könnyedén meghatározhatjuk a műholdunk távolságát. Igaz, itt eltérünk az ókori görög csillagászok módszereitől, az ismeretlent használva Arisztarkhosz korában. trigonometrikus kifejezések. A Hold átmérőjének és távolságának aránya a Hold látszólagos szögméretének érintője. Mivel ez a szög kicsi és körülbelül 1/2 °, feltételezhetjük, hogy a szög érintője egyenlő radiánban kifejezett szög. Aztán a Hold távolsága

L=D Hold /tan(1/2°)=D Hold *57,3*2=
\u003d 114,6 * D a Hold \u003d 30,4 * D a Föld \u003d 30,4 * 12750 \u003d 387,6 ​​ezer km

(Ha még nagyobb pontosságot akarunk elérni, akkor pontosan meg kell határoznunk a Hold szögméretét – ezt nem nehéz megtenni, ismerve a távcső és a kamera jellemzőit, és figyelembe véve, hogy a megfigyelő nem a a Föld középpontja, de ebben a példában a pontosság némi romlása szándékosan megengedett a számítások egyszerűsítése érdekében)

Arisztarkhosz ugyanezeket a számításokat végezve úgy vélte, hogy a Föld árnyéka pontosan kétszer akkora, mint a Hold, így becslése nem volt túl pontos. Körülbelül 25%-kal túlbecsülte a hold méretét és ennek megfelelően a távolságát is, de ez az eredmény már csak azért is nagy eredmény volt, mert sikerült tudományos módszerek- megfigyelések és számítások eredményeként. Egyébként az ókorban csak a Hold látszólagos méretének meghatározása (és ezt az értéket használtuk a távolság kiszámításához) nehéz feladat volt ...

Természetesen ez a módszer csak hozzávetőleges értékelésre alkalmas, mert a Hold és a Föld pályája ellipszis alakú, és az égitestek távolsága is érezhetően változik, de ne felejtsük el, hogy sikerült meghatároznunk a Föld-Hold rendszer szerkezetét. gyakorlatilag trigonometrikus számítások és csillagászati ​​műszerek használata nélkül, kivéve a gnomon !

SÁMOSI ARISTARKOS
(Kr. e. 310-230)

ókori görög filozófus, matematikus és az alexandriai iskola csillagásza. A közhiedelem szerint Arisztarkhosz volt az első, aki felvetette azt a hipotézist, hogy a Nap mozdulatlan, és az univerzum középpontjában van, a Föld pedig körülötte kering és a tengelye körül forog. Emiatt Cleanthes költő és filozófus istentelenséggel vádolta meg, és kénytelen volt elmenekülni Athénból.

Arisztarkhosz egyetlen műve, amely eljutott hozzánk, a "Nap és a Hold méreteiről és távolságairól" című értekezés. Felvázol egy geometriai módszert a Nap és a Hold relatív távolságának becslésére, de az Arisztarchosz által használt eszközök primitív volta miatt eredményei messze állnak a ténylegestől. Ebben az értekezésben Arisztarkhosz a világ geocentrikus szerkezetének hagyományos elképzeléséből indul ki, azonban Arkhimédész „A homokszemek kiszámításáról” című értekezésében, Plutarkhosz pedig „Az arcról a korongon” című értekezésében. a Hold" említi heliocentrikus nézeteit.