Cine nu s-a uitat într-o seară senină și frumoasă la eternul tovarăș al Pământului - misterioasa și atrăgătoare Lună? De departe, pare uniform și aproape alb, dar cum este de fapt, care este distanța până la lună? Este un satelit natural al Pământului, care are o formă sferică și un diametru de 3480 km. Dacă apelezi la ajutorul unui telescop, poți vedea suprafața acestuia, acoperită complet de roci. Oamenii de știință au demonstrat că nu există atmosferă pe Lună, ceea ce înseamnă că orice viață este exclusă. Există o mulțime de ipoteze, dar oamenii de știință nu au ajuns încă la o decizie fără ambiguitate. Este posibil ca faptele adunate să ridice treptat vălul secretului.

Distanța de la Pământ la Lună, calculată între centrele lor, este de 384.399 de kilometri sau 0,00257 unități astronomice. Dacă îl comparăm cu diametrul planetei noastre, atunci calea către satelit va fi de 30 de diametre ale Pământului. Un fapt interesant este că, spre deosebire de Lună, este eliptică, astfel încât distanța până la Lună își schimbă periodic valoarea.

În secolul al II-lea, omul de știință Hipparchus știa deja despre această proprietate a planetei. El a reușit să calculeze distanța medie până la lună și aproape corespunzătoare valorii moderne. El a fost primul care a calculat că este egal cu 30 de diametre ale Pământului. Un alt om de știință, în scrierile sale „Despre mărimile și distanțele Soarelui și Lunii” încă din secolul al III-lea. BC a încercat să calculeze distanțele dintre aceste corpuri cerești. El a luat drept bază faptul că Luna are o formă apropiată de sferică și că strălucește de lumina reflectată de Soare. El credea că atunci când Luna se află într-o anumită fază și arată ca o jumătate de disc, formează o formă geometrică sub forma unui triunghi cu unghi drept. Dar, din păcate, omul de știință a greșit calculele de 20 de ori, deoarece s-a dovedit a fi imposibil să se determine exact când Luna va fi situată în partea de sus a unghiului drept.

Astăzi, distanța până la Lună este determinată în mai multe moduri precise. Metodă cunoscută de triangulare a celor mai îndepărtate două puncte de pe Pământ. O altă metodă se bazează pe utilizarea unui laser și constă în faptul că se măsoară timpul semnalului laser trimis pe Lună și apoi primit înapoi. Esența sa este că pe Lună, oamenii de știință folosesc un reflector de colț instalat special. Un semnal laser este trimis de la suprafața Pământului către un reflector, iar timpul de trimitere a acestuia este stabilit cu precizie. Lumina trimisă și reflectată pe Lună se întoarce la telescop într-un anumit timp. Prin calcularea timpului exact în care fasciculul a parcurs distanța de la Pământ la Lună și s-a întors înapoi, se determină distanța de la sursa de radiație la reflector.

De exemplu, în punctul cel mai apropiat al orbitei de Pământ, distanța până la Lună este de 363.104 km, iar atunci când este îndepărtată, mai exact la apogeu, este de 405.696 km. Ca urmare, distanța poate diferi cu aproape 12%.

Pământul și Luna nu sunt corpuri punctuale, așadar, pentru a determina cea mai mică distanță dintre ele, facem următorul calcul: scădem suma razelor, care sunt egale cu 6378 și 1738 km, din distanța de la perigeu. Rezultatul obținut este distanța minimă necesară între punctele de pe suprafața Lunii și Pământ, care este de 354.988 km.

Dacă am porni pe jos pe o potecă egală cu distanța de la Pământ la Lună, mergând cu o viteză de 5 km/h fără oprire, l-am depăși abia după 9 ani. Un zbor cu avionul cu 800 km/h ar fi mai scurt, permițându-ne să aterizăm pe Lună în 20 de zile.

În realitate, astronauții americani au parcurs distanța până la Lună pe nava spațială Apollo. Aceștia au fost primii oameni care au pășit pe Lună, iar acest eveniment semnificativ a avut loc pe 20 iulie 1969. Le-a luat 3 zile pentru a face acest lucru. Cea mai rapidă cale este să zbori cu viteza luminii, care este de 300 mii km/s, când devine accesibilă în 1,25 secunde lumină.

Decorul cerului nopții, pe lângă o împrăștiere de stele, este, desigur, Luna. Datorită combinației dintre dimensiunea și distanța față de Pământ, este al doilea cel mai strălucitor obiect ceresc și poate ascunde complet discul solar în timpul unei eclipse. Nu este de mirare că lumina nopții atrage atenția omenirii de mai bine de un mileniu.

Dacă Pământul nu ar fi avut Lună, multe lucruri s-ar fi dovedit diferit:

• zilele ar fi mult mai scurte;
• schimbarea anotimpurilor și a climei ar fi caracterizată de instabilitate;
• ar exista fluxuri și reflux mai puțin pronunțate;
• apariția vieții pe planetă în forma ei actuală ar fi pusă la îndoială.

Diametrul lunii

Diametrul mediu al Lunii nu este prea mare după standardele cosmice - 3474,1 km. Aceasta este de aproximativ două ori mai mică decât distanța de la Moscova la Vladivostok.

Totuși, luna ocupă locul cinci loc ca dimensiune printre sateliții naturali ai planetelor sistemului solar:

1. Ganimede.
2. Titan.
3. Callisto.
4. Luna.

Dar deja când comparăm dimensiunile sateliților în raport cu planetele lor, Luna nu are egal. Cu un diametru de un sfert din cel al pământului, ocupă primul loc. În plus, dimensiunea sa este mai mare decât cea a lui Pluto.

Care este distanța de la pământ la lună

Valoarea nu este constantă. În medie, există 384.400 de kilometri între centrele planetei și satelitul său natural. Încă 30 de Pământuri ar încăpea în acest spațiu și este nevoie de 1,28 secunde pentru ca lumina să parcurgă această distanță.

Ce se întâmplă dacă cel mai apropiat corp ceresc ar putea fi atins cu mașina cu o viteză de 95 km/h? Având în vedere că întreaga distanță este de aproximativ 10 circumferințe ale Pământului, călătoria ar dura același timp ca și 10 ocoliri ale planetei în jurul ecuatorului. Adică puțin mai puțin de șase luni. Până acum, stația interplanetară New Horizons a depășit cea mai rapidă distanță până la Lună, care, în drum spre Pluto, a traversat orbita satelitului la opt ore și jumătate de la lansare.

Orbita Lunii nu este un cerc perfect, ci un oval (elipsă), în interiorul căruia se află Pământul. În diferite puncte, este situat mai aproape sau mai departe de planetă. Din această cauză, atunci când se rotește în jurul centrului de masă comun cu Pământul, satelitul fie se apropie, fie se îndepărtează. Deci, cei mai puțini kilometri separă corpurile cerești atunci când lumina de noapte este situată în locul orbitei numit perigeu. În punctul desemnat drept apogeu, satelitul este cel mai îndepărtat de planetă. Distanța minimă este de 356.400 km, iar distanța maximă este de 406.700 km. Deci distanța fluctuează de la 28 la 32 diametre de pământ.

Primele estimări apropiate de corecte ale distanței până la „vecinul” Pământului au fost obținute încă din secolul al II-lea î.Hr. n. e. Ptolemeu. În vremea noastră, datorită dispozitivelor reflectorizante moderne instalate pe satelit, distanța a fost măsurată cu cea mai mare precizie (cu o eroare de câțiva cm). Pentru a face acest lucru, un fascicul laser este îndreptat către lună. Apoi notează perioada pentru care se va întoarce pe Pământ, reflectată. Cunoscând viteza luminii și timpul necesar pentru a ajunge la senzori, este ușor de calculat distanța.

Cum să estimați vizual dimensiunea lunii și distanța acesteia de la pământ

Diametrul Pământului este de aproximativ 4 ori mai mare decât cel al Lunii, iar volumul - de 64 de ori. Distanța până la lumina nopții este de aproximativ 30 de ori diametrul planetei. Pentru a estima vizual distanța de la Pământ la satelitul său și a compara dimensiunile acestora, veți avea nevoie de două mingi: o minge de baschet și o minge de tenis. Raportul diametrului:

• Pământ (12.742 km) și Luna (3.474,1 km) - 3,7:1;
• baschet standard (24 cm) și tenis (6,7 cm) - 3,6:1.

Valorile sunt destul de apropiate. Astfel, dacă Pământul ar avea dimensiunea unei mingi de baschet, atunci satelitul său ar fi de dimensiunea unei mingi de tenis.

Le poți cere oamenilor să-și imagineze că Pământul este o minge de baschet și Luna este o minge de tenis și să arate cât de departe este satelitul de planetă la acea scară. Cel mai probabil va presupune o distanță de 30 cm până la câțiva pași.

De fapt, pentru a arăta distanța corectă, trebuie să vă deplasați puțin mai mult de șapte metri. Deci, între planetă și satelitul său, în medie, 384.400 km, adică aproximativ 30 de Pământuri sau, respectiv, 30 de mingi de baschet. Înmulțirea diametrului unui echipament sportiv cu 30 dă un rezultat de 7,2 m. Acesta este aproximativ 9 pași masculin sau 11 pași feminini.

Dimensiunea aparentă a Lunii de pe Pământ

360 grade unghi- întreaga circumferință a sferei cerești. În același timp, lumina de noapte ocupă aproximativ jumătate de grad pe el (în medie 31 de minute) - acesta este diametrul unghiular (vizibil). Pentru comparație: lățimea unghiei degetului arătător la lungimea brațului este de aproximativ un grad, adică două luni.

Printr-o coincidență unică, dimensiunile aparente ale Soarelui și ale Lunii pentru locuitorii Pământului sunt aproape aceleași. Acest lucru este posibil deoarece diametrul celei mai apropiate stele de 400 de ori diametrul satelitului, dar lumina zilei este situată de același număr de ori mai departe. Datorită acestei coincidențe, dintre toate planetele care se învârt în jurul Soarelui, doar pe Pământ se poate observa eclipsa totală a acestuia.

Se schimbă dimensiunea lunii?

Desigur, diametrul real al satelitului rămâne același, dar dimensiunea aparentă se poate schimba. Asa de, Luna pare vizibil mai mare în timpul răsăritului și apusului.. Când lumina de noapte este joasă deasupra orizontului, distanța până la observator nu scade, ci, dimpotrivă, crește ușor (cu raza Pământului). Efectul vizual, s-ar părea, ar trebui să fie invers. Nu există un singur răspuns care să explice cauza iluziei. Putem spune doar cu certitudine că acest fenomen frumos își datorează existența doar particularităților activității creierului uman și nu, de exemplu, influenței atmosferei Pământului.

Distanța dintre Lună și Pământ se schimbă periodic de la maxim (la apogeu) la minim (la perigeu). Odată cu distanța, variază și diametrul aparent al satelitului: de la 29,43 la 33,5 minute arc. Datorită acestui fapt, nu numai eclipsele totale sunt posibile., dar și inelar (când dimensiunea aparentă a Lunii la apogeu este mai mică decât discul solar). Aproximativ o dată la 414 zile, luna plină coincide cu trecerea perigeului. În acest moment, puteți observa cel mai mare luminator de noapte. Fenomenul a primit numele destul de popular de superlună, dar diametrul aparent în acest moment este cu doar 14% mai mare decât de obicei. Diferența este foarte mică, iar un simplu observator nu va observa diferențele.

Cu măsurători precise distanță, oamenii de știință au reușit să detecteze o creștere relativ lentă, dar constantă a distanței dintre Pământ și satelitul său. Rata cu care se îndepărtează luna - 3,8 cm pe an - este prea mică pentru a observa o scădere semnificativă a dimensiunii aparente a stelei. Unghiile umane cresc aproximativ în aceeași rată. Cu toate acestea, în 600 de milioane de ani, Luna va fi atât de departe și, în consecință, redusă pentru observatorii terestre, încât eclipsele totale de soare vor rămâne în trecut.

Nu valoreaza nimic, că satelitul pământului, format conform teoriei moderne dintr-o coliziune a unei planete cu un obiect mare în urmă cu 4,5 miliarde de ani, a fost inițial de 10-20 de ori mai aproape. Cu toate acestea, nu era nimeni care să admire cerul, decorat cu o lumină de 10-20 de ori mai mare decât este acum.

Video

Pentru a înțelege cât de departe este Luna de Pământ, puteți urmări acest videoclip.

Pe o orbită eliptică, ceea ce înseamnă că la un moment dat va fi mai departe, iar la unele, dimpotrivă, va fi mai aproape.

Acesta este motivul pentru care 384.403 km este considerată distanța medie până la Lună sau, după cum spun astronomii, este „semi-axa majoră a orbitei Lunii”. Când Luna se află în cel mai apropiat punct de Pământ (perigeu), suntem la o distanță de doar 363.104 km. Iar distanța de la punctul cel mai îndepărtat (apogeu) până la Pământ este de 406.696 km.

Se pare că distanța de la Pământ la Lună variază în 43.592 km. Din cauza acestei diferențe destul de mari, luna de pe cerul nopții are dimensiuni diferite. La perigeu, Luna ni se pare cu 15% mai mare decât la apogeu.
Diferența de distanțe afectează și luminozitatea Lunii atunci când ajunge la faza sa maximă. În punctul cel mai apropiat de Pământ, luna plină este de obicei cu 30% mai strălucitoare decât la distanța maximă de planeta noastră. Când luna plină este la perigeu, se numește „superlună”.
Pe videoclip („Un an de Lună în 2,5 minute”) puteți admira Luna în toată frumusețea ei schimbătoare:

Apare o întrebare foarte logică: de unde știm cât de departe este luna? Răspunsul depinde de ce epocă vorbim. În Grecia antică, de exemplu, astronomii și-au folosit cunoștințele de geometrie pentru calculele lor.
Multă vreme, grecii antici au observat umbre și au descoperit că atunci când un obiect se află în fața lui, lungimea umbrei sale este de 108 ori diametrul său real. Așadar, o minge cu diametrul de 2,5 cm, așezată pe un băț între Soare și suprafața Pământului, va da o umbră triunghiulară de 270 cm lungime.
Această observație a fost folosită ulterior pentru a studia eclipsele de Lună și Soare. În timpul unei eclipse de Lună, grecii au observat că satelitul nu era acoperit complet de umbra Pământului, iar lățimea acestei umbre era de aproximativ 2,5 ori mai mare decât luna. În timpul unei eclipse de soare, s-a observat că dimensiunea Lunii și locația ei în acel moment au fost suficiente pentru a bloca complet Soarele. Umbra pe care o arunca s-a terminat la Pământ și la același unghi cu umbra Pământului, făcând ambele umbre două versiuni ale aceluiași triunghi, doar dimensiuni diferite.

Grecii au ajuns la concluzia că baza celui mai mare dintre cele două triunghiuri va fi egală cu un diametru al Pământului (la acea vreme această cifră fusese deja calculată și se ridica la 12.875 km), iar lungimea sa ar fi de 1.390.000 km. Triunghiul mai mic va fi de 2,5 ori mai lat decât diametrul lunii și, de atunci. triunghiurile sunt proporționale, înălțimea sa va fi de 2,5 ori înălțimea orbitei Lunii. Conectând aceste triunghiuri, grecii au obținut echivalentul a 3,5 orbite lunare. Împărțind valoarea calculată anterior de 1,39 milioane km la 3,5, au obținut o distanță relativ precisă până la Lună, egală cu 397.500 km. Nu e rău deloc pentru un popor străvechi!
Acum, distanța până la Lună poate fi calculată cu o precizie de câțiva milimetri. Este suficient ca oamenii de știință să detecteze cât timp durează un fascicul laser lansat de pe Pământ pentru a ajunge la un reflector special instalat pe Lună și a se întoarce înapoi.

Determinarea așa-numitei distanțe laser a Lunii a devenit posibilă în urmă cu mai bine de patruzeci de ani, după ce astronauții misiunii Apollo au instalat o serie întreagă de reflectoare pe suprafața satelitului nostru. Un fascicul laser lansat de pe Pământ este reflectat de unul dintre aceste reflectoare și se întoarce pe planeta noastră.

Adevărat, din 100 de cvadrilioane de fotoni lansati spre Lună, nu atât de mulți se întorc pe Pământ, dar acest lucru este suficient pentru un calcul foarte precis al distanței.
pentru că Viteza luminii este de aproape 300.000 km/s și este nevoie de puțin peste o secundă pentru ca un fascicul laser să ajungă la suprafața Lunii. Este nevoie de aceeași perioadă de timp pentru a reveni. Fixând timpul exact necesar luminii pentru a călători către și de la Lună, astronomii pot calcula cu ușurință distanța exactă până la Lună la un moment dat.

Datorită acestei metode de calcul a distanței, oamenii de știință au aflat că luna se îndepărtează încet de planeta noastră. În fiecare an - cu 3,8 cm. Și asta înseamnă că în milioane de ani Luna de pe cer va părea mai mică decât ni se pare acum. Și peste aproximativ un miliard de ani, Luna va arăta mai mică decât Soarele, iar eclipsele totale de soare vor rămâne pentru totdeauna un lucru al trecutului.

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 lui? Si in ce consta? Poate chiar locuiește cineva acolo? Ei bine, cel puțin microorganisme? Distanța până la lună a interesat întotdeauna omenirea.

Dezvoltarea ideilor despre lună

Acest obiect ceresc a atras atenția oamenilor încă 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 prin firmament și de a le explica se întorc la culturile sumeriană, babiloniană, civilizațiile antice chineze și egiptene. Și, desigur, în Grecia antică. Prima încercare cunoscută de a calcula distanța până la Lună (și, de asemenea, până la Soare) a fost făcută de Aristarh din Samos.

Acest astronom a ghicit că ambele corpuri cerești menționate mai sus aveau formă sferică și că Luna nu emite lumină, ci doar reflectă razele Soarelui. Pe baza observațiilor fazelor lunii, el a compilat un set de ecuații geometrice și a calculat că distanța de la Pământ la Lună este de aproximativ douăzeci de ori mai mică decât distanța de la planeta noastră la Soare. Este interesant că matematicianul antic a greșit în același timp de douăzeci de ori. Date mai precise au fost obținute de urmașul său Hiparh, care a trăit în secolul al II-lea î.Hr. e. El a calculat, prin intermediul unor măsurători asemănătoare cu ale lui Aristarhov, că distanța până la Lună este de aproximativ 30 de ori mai mare decât raza globului, adică aproximativ 380.000 de kilometri. Ulterior, aceste date au fost rafinate în mod repetat, dar Hipparchus a fost aproape complet exact. Cu ajutorul sistemelor moderne de măsurare cu laser (care funcționează pe principiul unui fascicul reflectat și apoi calculează distanța parcursă de acest fascicul la o viteză cunoscută), este posibil să se calculeze distanța până la Lună în centimetri. Fluctuează constant, dar are o medie de 384.403 de kilometri. De exemplu, lumina durează puțin peste o secundă pentru a parcurge această cale, iar nava spațială Apollo, care a livrat

pe tovarășul nostru al primilor oameni, a făcut-o în puțin mai mult de trei zile. Cu toate acestea, problema aici nu este doar viteza aparatului în sine, ci și necesitatea de a calcula mișcarea Lunii, de a zbura de-a lungul unui anumit arc și de a ateriza în locul dorit. Astfel, calea urmează un arc, nu o linie dreaptă. Timpul record pentru care o navă spațială creată de om a ajuns astăzi la un satelit este de 8 ore și 35 de minute. Era nava spațială New Horizons lansată de NASA.

Distanța de la Pământ la Lună crește?

Da! Chiar este. Satelitul nostru se mișcă ca pe o orbită în spirală. Și în fiecare an distanța până la acesta crește cu aproximativ 4 centimetri. Acest lucru este destul de puțin pentru un observator individual. Cu toate acestea, strămoșii noștri îndepărtați vor vedea Luna mult mai puțin. Mai mult, slăbirea interacțiunii gravitaționale cu acesta va atrage după sine o scădere a activității mareelor ​​de pe Pământ și va transforma semnificativ condițiile climatice de pe planeta noastră.