Luna este, după cum știe toată lumea, singurul și foarte mare satelit al planetei noastre. Chiar și în sursele scrise antice care au existat până în zilele noastre, inclusiv în Biblie, se face referire la el ca „luminatorul nopții”. Și nu în zadar - la urma urmei, pe cerul vizibil, acest obiect este al doilea cel mai strălucitor și cel mai mare după Soare. Diametrul Lunii este de aproximativ patru ori mai mic decât cel al Pământului. Volumul său este de doar aproximativ două procente din cel al „planetei albastre”. Forța gravitațională asupra „stelei de noapte” este de șase ori mai mică decât pe Pământ. În consecință, la suprafața sa reprezintă 16,7% din ceea ce suntem obișnuiți. În special, acest lucru este confirmat indirect de poveștile astronauților care au vizitat acest satelit natural neobișnuit.

Există o atracție gravitațională între Lună și Pământ, care este facilitată de distanța dintre ele și raportul dintre masele lor. Una dintre consecințele acestui fenomen asupra planetei noastre este fluxul și refluxul mareelor. Ele sunt vizibile pe aproape toate suprafețele sale de apă. La rândul său, energia de interacțiune dintre Pământ și Lună este absorbită din acest motiv, distanța dintre planeta noastră și satelitul său crește constant cu aproximativ patru centimetri pe an. Dar asta nu este tot, din cauza acestei interacțiuni, mișcarea Pământului în jurul propriei axe este încetinită constant. Din această cauză, la fiecare sută de ani lungimea zilei crește cu anumite fracțiuni de secundă și, în plus, perioada de revoluție a „stelei reci” în jurul planetei noastre sau, după cum se spune, ciclul Luna, crește. Acum sunt puțin peste 27 de zile și 13 ore.

În prezent, distanța medie până la Lună este de aproximativ 384.401 km. Aceasta este aproape 60 de raze ecuatoriale ale planetei noastre. Diametrul Lunii este mult mai mic decât cel al Pământului, așa cum am menționat mai sus. Volumul său este de 2,03% din același indicator al planetei noastre. În termeni numerici, diametrul Lunii corespunde la 3476 km. Lumina din ea este de 500.000 de ori mai slabă decât a Soarelui. Ajunge pe Pământ în doar 1,3 secunde. Este cel mai mare satelit din sistem solar, ale căror dimensiuni sunt mai mari decât cele ale

Interesant este că Luna are propriile mări. Există mulți dintre ei, iar oamenii de știință, după ce au examinat suprafața „stelei de noapte”, au reușit să le dea tuturor un nume. Dar, dacă aria Pământului este acoperită de apă cu mai mult de

70%, apoi pe Lună bazinele maritime ocupă 30-40% din întreaga sa suprafață vizibilă. Atmosfera sa se caracterizează printr-o rarefacție ridicată. Aceasta este cauza schimbărilor frecvente și ascuțite de temperatură - de la frig extrem, fără șanse de viață, până la +120 de grade. Datorită faptului că deasupra Lunii nu există înveliș de ozon sau alt gaz, cerul de la suprafața ei pare întotdeauna negru. De acolo poți vedea doar acea parte a Pământului care este iluminată de Soare.

În zilele noastre, se cunosc multe despre acest satelit: se calculează aproximativ diametrul Lunii, distanța până la ea, masa sa. Cu toate acestea, există și „puncte goale” în cunoștințele oamenilor de știință. Structura nucleului său nu este încă cunoscută cu certitudine. Cu toate acestea, conform unor cercetări efectuate de oamenii de știință, este cel mai probabil similar cu cel de pe Pământ și este o bilă uriașă de metal fierbinte.

Din timpuri imemoriale, Luna a fost un satelit constant al planetei noastre și cel mai apropiat corp ceresc de aceasta. Desigur, oamenii și-au dorit mereu să viziteze 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 la centrul Pământului. Este imposibil să măsurați această distanță folosind metode convenționale utilizate în viața de zi cu zi. Prin urmare, distanța până la satelitul Pământului a fost calculată folosind formule trigonometrice.

Similar cu Soarele, Luna experimentează o 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 cu ecliptica, diferă de aceasta doar printr-o deplasare de 5 grade:

În acest sens, mișcarea Lunii seamănă cu mișcarea Soarelui - de la vest la est, în direcția opusă rotatie zilnica Pământ. Dar, în plus, Luna se mișcă pe 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 se învârte în jurul Pământului în doar 29 de zile (lună lunară). Această diferență a devenit impulsul împărțirii eclipticii în 12 constelații zodiacale (într-o lună Soarele se mișcă de-a lungul eclipticii cu 30 de grade). În timpul lunii lunare, are loc o schimbare completă a fazelor Lunii:

Pe lângă traiectoria Lunii, există și factorul unei orbite foarte alungite. Excentricitatea orbitei Lunii este 0,05 (pentru comparație, pentru Pământ acest parametru este 0,017). Diferența față de orbita circulară a Lunii face ca diametrul aparent al Lunii să se schimbe constant de la 29 la 32 de minute de arc.

Într-o zi, Luna se deplasează în raport cu stele cu 13 grade, iar într-o oră cu aproximativ 0,5 grade. Astronomii moderni folosesc adesea ocultările lunare pentru a estima diametrele unghiulare ale stelelor din apropierea eclipticii.

Ce determină mișcarea Lunii?

Un punct important în teoria mișcării Lunii este faptul că orbita Lunii în spațiul cosmic nu este constantă și stabilă. Datorită masei relativ mici a Lunii, aceasta este supusă unor perturbări constante de la obiectele mai masive din Sistemul Solar (în primul rând Soarele și Luna). În plus, orbita Lunii este influențată de atenuarea Soarelui și de câmpurile gravitaționale ale altor planete din Sistemul Solar. Ca urmare, excentricitatea orbitei Lunii fluctuează între 0,04 și 0,07 cu o perioadă de 9 ani. Consecința acestor schimbări a fost un fenomen numit superlună. O superlună este un fenomen astronomic în timpul căruia lună plină de câteva ori mai mare ca dimensiuni unghiulare decât de obicei. Deci, în timpul lunii pline din 14 noiembrie 2016, Luna se afla la cea mai apropiată distanță din 1948. În 1948, Luna era cu 50 km mai aproape decât în ​​2016.

În plus, se observă fluctuații ale înclinării orbitei lunare față de ecliptică: cu aproximativ 18 minute arc la fiecare 19 ani.

Ce este egal cu

Nava spațială va trebui să petreacă mult timp zburând către satelitul Pământului. Nu puteți zbura către Lună în linie dreaptă - planeta se va deplasa pe orbită departe de punctul de destinație, iar calea va trebui ajustată. La o a doua viteză de evacuare 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 își mărește 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 pe măsură ce se apropie de Lună. Apropo, această viteză este maximul pe care navele spațiale moderne au reușit să-l atingă.

Renumitul zbor american către Lună din 1969, conform datelor oficiale, a durat 76 de ore. New Horizons de la NASA a fost cel mai rapid care a ajuns pe Lună în 8 ore și 35 de minute. Adevărat, nu a aterizat pe planetoid, ci a zburat pe lângă el - avea o misiune diferită.

Lumina de pe Pământ va ajunge la satelitul nostru foarte repede - în 1.255 de secunde. Dar zborurile cu viteze luminoase sunt încă în domeniul science fiction-ului.

Puteți încerca să vă imaginați calea către Lună în termeni familiari. Pe jos, cu o viteză de 5 km/h, călătoria către Lună va dura aproximativ nouă ani. Dacă conduceți o mașină cu o viteză de 100 km/h, va dura 160 de zile pentru a ajunge la satelitul Pământului. Dacă avioanele ar zbura către Lună, zborul către aceasta ar dura aproximativ 20 de zile.

Cum în Grecia antică astronomii calculau distanța până la Lună

Luna a devenit primul corp ceresc la care a fost posibil să se calculeze distanța de la Pământ. Se crede că astronomii din Grecia Antică au fost primii care au făcut acest lucru.

Oamenii au încercat să măsoare distanța până la Lună din timpuri imemoriale - Aristarh din Samos a fost primul care a încercat. El a estimat unghiul dintre Lună și Soare la 87 de grade, așa că s-a dovedit că Luna mai aproape de soare de 20 de ori (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 la 400 (unghiul este de aproximativ 89,8 grade). Eroarea mare a fost cauzată de dificultatea de a estima distanța unghiulară exactă dintre Soare și Lună folosind instrumente astronomice primitive. Lumea antica. Regulat eclipsele de soare Până atunci, astronomii greci antici le-au permis deja 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).

Pentru a calcula dimensiunile Soarelui și Lunii în raport cu Pământul, Aristarh a folosit o metodă diferită. Vorbim despre observațiile eclipselor de Lună. Până atunci, astronomii antici au ghicit deja motivele acestor fenomene: Luna a fost eclipsată de umbra Pământului.

Diagrama de mai sus arată clar că diferența de distanțe de la Pământ la Soare și la Lună este proporțională cu diferența dintre razele Pământului și Soarelui și razele Pământului și umbra acestuia față de distanța Lunii. Pe vremea lui Aristarh, era deja posibil să se estimeze că raza Lunii este de aproximativ 15 minute arc, iar raza umbrei pământului este de 40 minute arc. Adică dimensiunea Lunii era de aproximativ 3 ori mai mică decât dimensiunea Pământului. De aici, cunoscând raza unghiulară a Lunii, s-ar putea estima cu ușurință că Luna se află la aproximativ 40 de diametre ale Pământului de Pământ. Grecii antici puteau estima doar aproximativ dimensiunea Pământului. Deci Eratostene din Cirene (276 - 195 î.Hr.) pe baza diferențelor în înălțimea maximă a Soarelui deasupra orizontului în Aswan și Alexandria în timpul solstițiu de vară a determinat că raza Pământului este apropiată de 6287 km (valoarea modernă 6371 km). Dacă înlocuim această valoare în estimarea lui Aristarh a distanței până la Lună, aceasta va corespunde la 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 din secolul al II-lea î.Hr. e. Hipparchus din Niceea a calculat că distanța până la satelitul Pământului este de 60 de ori mai mare decât raza planetei noastre. Calculele sale s-au bazat pe observații ale mișcării Lunii și ale eclipselor sale periodice.

Deoarece în momentul eclipsei Soarele și Luna vor avea aceleași dimensiuni unghiulare, folosind regulile de asemănare a triunghiurilor se poate găsi raportul dintre distanțe la Soare și la Lună. Această diferență este de 400 de ori. Aplicând din nou aceste reguli, doar 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, Rl = Rz/2,5.

La un unghi de 1′, puteți observa un obiect ale cărui dimensiuni sunt de 3.483 de ori mai mici decât distanța până la acesta - această informație era cunoscută de toată lumea pe vremea lui Hiparh. Adică, cu raza observată a Lunii fiind de 15′, aceasta va fi de 15 ori mai aproape de observator. Acestea. raportul dintre distanța până la Lună și raza acesteia va fi egal cu 3483/15 = 232 sau S l = 232R l.

În consecință, distanța până la Lună este de 232 * R з /2,5 = 60 de raze ale Pământului. Aceasta se dovedește a fi 6.371*60=382.260 km. Cel mai interesant lucru este că măsurătorile efectuate cu instrumente moderne au confirmat corectitudinea omului de știință antic.

Acum, măsurarea distanței până la Lună se realizează folosind instrumente laser care permit 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 în care a fost trimis pulsul laser.

Evoluția metodelor de măsurare a distanței până la Lună

Numai odată cu inventarea telescopului, astronomii au putut obține valori mai mult sau mai puțin precise pentru parametrii orbitei Lunii și corespondența dimensiunii acesteia cu dimensiunea Pământului.

O metodă mai precisă de măsurare a distanței până la Lună a apărut în legătură cu dezvoltarea radarului. Primul sondaj 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.

Distantarea cu laser a devenit o metodă și mai precisă pentru măsurarea distanței până la Lună. Pentru a-l implementa, mai multe reflectoare de colț au fost instalate pe Lună în anii 1960. Este interesant de observat că primele experimente privind distanța laser au fost efectuate chiar înainte de instalarea reflectoarelor de colț pe suprafața Lunii. În 1962-1963, la Observatorul din Crimeea al URSS au fost efectuate mai multe experimente privind distanțarea laser a craterelor lunare individuale folosind telescoape cu un diametru de 0,3 până la 2,6 metri. Aceste experimente au putut determina distanța până la 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 avansat a fost reflectorul misiunii Apollo 15, deoarece era format din 300 de prisme, în timp ce celelalte două (misiunile Apollo 11 și Apollo 14) constau doar din o sută de prisme fiecare.

În plus, în 1970 și 1973, URSS a livrat încă două reflectoare de colț franceze pe suprafața lunară la bordul vehiculelor autopropulsate Lunokhod-1 și Lunokhod-2, fiecare dintre ele formată din 14 prisme. Utilizarea primului dintre aceste reflectoare are o istorie extraordinară. În primele 6 luni de funcționare a roverului lunar cu reflector, a fost posibil să se efectueze aproximativ 20 de sesiuni de telemetrie cu laser. Totuși, atunci, din cauza poziției nefericite a roverului lunar, nu a fost posibilă utilizarea reflectorului până în 2010. Numai fotografiile noului aparat LRO au ajutat la clarificarea poziției roverului lunar cu reflectorul și, prin urmare, la reluarea sesiunilor de lucru cu acesta.

ÎN URSS cel mai mare număr Pe telescopul de 2,6 metri al Observatorului Crimeea s-au desfășurat sesiuni de măsurare cu laser. Între 1976 și 1983, cu acest telescop au fost efectuate 1.400 de măsurători cu o eroare de 25 de centimetri, apoi observațiile au fost oprite din cauza restrângerii programului lunar sovietic.

În total, din 1970 până în 2010, în lume s-au desfășurat aproximativ 17 mii de sesiuni de distanță cu laser de înaltă precizie. Cele mai multe dintre ele au fost asociate cu reflectorul de colț Apollo 15 (așa cum am menționat mai sus, este cel mai avansat - cu un număr record de prisme):

Din cele 40 de observatoare capabile să efectueze măsurarea laserului pe Lună, doar câteva pot efectua măsurători de înaltă precizie:

Cele mai multe dintre măsurătorile ultra-precise au fost făcute pe un telescop de 2 metri la Observatorul Mac Donald din Texas:

În același timp, cele mai precise măsurători sunt efectuate de instrumentul APOLLO, care a fost instalat pe telescopul de 3,5 metri la Observatorul Apache Point în 2006. Precizia măsurătorilor sale atinge un milimetru:

Evoluția sistemului Lunii și Pământului

Scopul principal al măsurătorilor din ce în ce mai precise ale distanței până la Lună este încercarea de a obține o înțelegere mai profundă a evoluției orbitei Lunii în trecutul îndepărtat și în viitorul îndepărtat. Până în prezent, astronomii au ajuns la concluzia că, în trecut, Luna era de câteva ori mai aproape de Pământ și avea, de asemenea, o perioadă de rotație semnificativ mai scurtă (adică nu era blocată în mod mare). Acest fapt confirmă versiunea de impact a formării Lunii din materialul ejectat al Pământului, care predomină în timpul nostru. În plus, influența mareelor ​​a Lunii face ca viteza de rotație a Pământului în jurul axei sale să încetinească 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-o gigantă roșie, atunci după 50 de miliarde de ani ziua Pământului va fi egală cu luna lunară. Drept urmare, Luna și Pământul se vor înfrunta întotdeauna doar cu o parte față de cealaltă, așa cum se observă în prezent în sistemul Pluto-Charon. Până 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 oceanele pământuluiîn 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 ​​una cu cealaltă. Când se apropie de Pământ la 12 mii de km, Luna va fi sfâșiată de forțele mareelor, resturile Lunii vor forma un inel similar cu inelele cunoscute din jurul planetelor gigantice ale Sistemului Solar. Alți sateliți cunoscuți ai Sistemului Solar vor repeta această soartă mult mai devreme. Deci Phobos are 20-40 de milioane de ani, iar Triton are aproximativ 2 miliarde de ani.

În fiecare an, distanța până la satelitul Pământului crește în medie cu 4 cm. Motivele sunt mișcarea planetoidului pe o orbită spirală și scăderea treptată a puterii de interacțiune gravitațională dintre Pământ și Lună.

Între Pământ și Lună, teoretic este posibil să plasăm toate planetele sistemului solar. Dacă adunăm diametrele tuturor planetelor, inclusiv Pluto, obțineți o valoare de 382.100 km.

Luna este cea mai mare obiect mare noapte cer înstelat. Grecii antici au putut să calculeze diametrul aproximativ al Lunii.

– al cincilea ca mărime satelit naturalîn sistemul solar, al doilea ca mărime după trei sateliți ai lui Jupiter și un satelit al lui Saturn. Luna nu este cu mult mai mică decât Mercur, cea mai mică dintre planete și jumătate din dimensiunea lui Marte. În raport cu dimensiunea planetei sale, Luna se află pe primul loc printre sateliți.

Dimensiuni

Datorită rotației în jurul axei sale, este ușor „aplatizat” la poli, diametrul său la linia polilor este de 3471,94 km, iar la linia ecuatorului – 3476,28 km, adică aproximativ un sfert din diametrul Pământului. Deoarece satelitul nostru are o formă sferică, pot fi calculate și alte dimensiuni geometrice: lungimea ecuatorului Lunii este de 10920 km, volumul satelitului nostru este 1/50 din cel al Pământului, iar suprafața este de 13 ori mai mică decât cea a Pământului.

Diametru unghiular

Deoarece orbita lunii este o elipsă, diametrul unghiular al Lunii variază de la 33'40" în punctul său cel mai apropiat, apogeul, până la 29'24" în punctul său cel mai îndepărtat, perigeul. Când este jos deasupra orizontului, acesta pare mai mare decât la zenit, datorită unei iluzii optice care nu a fost încă explicată. Dimensiunile unghiulare ale satelitului aproape coincid cu dimensiunile unghiulare, motiv pentru care sunt posibile eclipsele totale de soare, atunci când discul Lunii îl acoperă complet pe cel solar.

Cum l-au măsurat

Primul care a încercat să determine diametrul Lunii a fost Aristarh din Samos în secolul al III-lea î.Hr. e. pe baza măsurătorilor efectuate în timpul unei eclipse de soare și a calculelor ulterioare bazate pe geometria euclidiană. Din cauza erorilor de măsurare, calculele s-au dovedit a fi inexacte. O sută de ani mai târziu

Cel mai apropiat corp ceresc de planeta noastră, Luna, îl putem observa cu ochiul liber în fiecare seară. În cele mai vechi timpuri, oamenii au venit cu multe legende asociate cu strălucirea sa palidă, petele de pe suprafața sa etc.


Dar ce știm despre Lună, mărimea, proprietățile ei etc.? De fapt - nu atât de puțin.

Comparația dimensiunilor Pământului și Lunii

După cum știți, Luna este Pământul nostru. Aceasta înseamnă că Luna este mult mai mică ca masă și dimensiune decât Pământul. Să comparăm unele dintre dimensiunile lor.

— Diametrul Lunii este în medie de 3.474 de kilometri, în timp ce diametrul Pământului este de 12.742 de kilometri. Adică dimensiunea Lunii în diametru este de doar 3/11 din diametrul Pământului, este de 3,67 ori mai mică decât diametrul Pământului.

— Suprafața Lunii acoperă o suprafață de 37,9 milioane de metri pătrați. km, si zona suprafața pământului, după cum se știe - 510 milioane de metri pătrați. km. Dacă comparăm acești indicatori, se dovedește că suprafața Lunii este de 13,5 ori mai mică decât cea a Pământului. Chiar dacă comparăm aria Lunii cu pământul Pământului, se dovedește că suprafața lunară ocupă de 4 ori mai puțină suprafață decât continentele și insulele planetei noastre.

— Volumul ocupat de Lună este de aproape 50 de ori mai mic decât cel al Pământului. În termeni procentuali, Luna ocupă doar 2% din volumul Pământului.


— Masa Lunii este de aproximativ 80 de ori mai mică decât masa Pământului nostru. Aceasta înseamnă că densitatea medie a rocilor care alcătuiesc Luna este mult mai mică decât densitatea rocilor Pământului (aproximativ 60% din cea a Pământului). Poate că există o mulțime de spații goale în interiorul Lunii.

— Gravitația pe Lună este de numai 1,6 m/mp. sec, aceasta este de 6 ori mai mică decât gravitația Pământului, care este, după cum ne amintim, 9,8 m/mp. sec. Prin urmare, pe Lună, fiecare persoană poate deveni campion la sărituri.

Într-adevăr, Pământul se dovedește a fi mult mai mare după toți indicatorii. Acesta este motivul pentru care Luna este un satelit al Pământului nostru, și nu invers.

Câteva fapte interesante despre Lună

— Dacă comparați vizual dimensiunile Lunii, Pământului și Soarelui, atunci trebuie să puneți unul lângă celălalt un bob de mazăre obișnuit (Luna), o monedă de cinci ruble (Pământ) și o ușă cu două foi (Soare).

— O zi lunară plină are 29 de zile pământești, iar Luna din jurul Pământului ocupă 27 din zilele noastre.

— Luna nu are proprii sateliți.

— Nu există practic nicio atmosferă pe Lună care să ne protejeze Pământul de impactul meteoriților întâmplători. Prin urmare, suprafața Lunii este plină de cratere mari și mici, care au rămas după numeroase ciocniri cu roci cerești de diferite dimensiuni.


— Din cauza lipsei unei atmosfere, frigul cosmic domnește pe suprafața Lunii noaptea. Prin urmare, apa nu poate fi decât în ​​stare înghețată. Nici un organism viu nu poate rezista la asemenea condiții. Dacă a fost cândva pe Lună, acum totul a dispărut.

Explorarea lunară

Luna este cel mai studiat corp ceresc de oameni. Pentru ca cercetătorii să-l studieze tari diferite peste 100 diferite nava spatiala. Majoritatea au zburat pur și simplu în jurul Lunii și au transmis informațiile pe care le-au primit.

Uniunea SovieticăÎn 1959, primul aparat de cercetare din lume a lansat Luna-1, care a zburat aproape de suprafața lunară și a făcut primele măsurători directe ale parametrilor săi fizici. Atunci s-a descoperit că Luna, spre deosebire de Pământ, nu are propriile sale camp magnetic.

sovietic programul spațial lansările de stații automate au fost destul de reușite, deși au existat și lansări nereușite. Cu toate acestea, chiar și acele module lunare care nu au reușit să aterizeze pe Lună au transmis imagini ale suprafeței, de exemplu. adus ceva beneficii.

Pentru prima dată, în 1966, o navă spațială sovietică a aterizat ușor pe suprafața Lunii și a transmis imagini de pe suprafața satelitului nostru. Complexul de cercetare fără pilot Luna-16 a reușit să aterizeze pe suprafața Lunii în 1970, să ia mostre de sol și să se întoarcă pe Pământ.

În plus, URSS a livrat două module automate Lunokhod pe suprafața lunară. Primul a funcționat aproximativ 10 luni, acoperind mai mult de 10 kilometri pe suprafața Lunii, al doilea - aproximativ 4 luni, acoperind 37 de kilometri.

Statele Unite au lansat 6 expediții pe Lună cu astronauți care au ajuns la suprafața Lunii și au putut să se întoarcă înapoi. Înainte de începerea programului cu echipaj Apollo, cercetători americani Au existat mai multe încercări nereușite de aterizare moale a stațiilor automate - dispozitivele s-au prăbușit când s-au ciocnit cu suprafața lunii.


Toate lansările cu echipaj au avut loc între 1969 și 1972 și, fără excepție, toate au avut succes. Astăzi se crede că prima persoană care a pus piciorul pe suprafața Lunii a fost astronaut american Neil Armstrong în 1969.

După stabilirea dimensiunii Pământului, următoarea întrebare logică a fost determinarea mărimii Lunii și a distanței până la aceasta. Se pare că această problemă a fost rezolvată pentru prima dată de Aristarh în secolul al III-lea î.Hr.

Eclipsele de Lună și Soare au atras mereu atenția oamenilor - desigur! - astfel de evenimente sunt greu de ratat! Dar pe lângă neobișnuirea și frumusețea acestor fenomene, au purtat și ele informatii vitale despre structura lumii noastre. Să încercăm, repetând raționamentul lui Aristarh, să determinăm dimensiunile relative ale Pământului și ale Lunii din umbră.

Uită-te la fotografie - este un montaj de trei fotografii private eclipsa de lună 16-17 august 2008.

În această imagine, forma umbrei Pământului este foarte clar vizibilă și puteți determina destul de precis dimensiunea acesteia la distanța Lunii. Desigur, pentru a determina dimensiunea umbrei, nu este deloc necesar să o fotografiați - este suficient să determinați doar durata fazei totale a eclipsei, iar acest lucru se poate face cu ușurință vizual chiar și fără utilizarea vreunei optice. instrumente. (Vai, Aristarh nu putea folosi această metodă - atunci nu existau ceasuri exacte...) De fapt, perioada de revoluție a Lunii în raport cu Soarele (luna sinodică) este binecunoscută (apropo, este și cea mai determinată cu precizie din observaţiile eclipselor) şi este de 29. 53 de zile. viteza medie Mișcarea Lunii față de Soare (și umbra Pământului) va fi de 0,508°/oră, sau aproximativ diametrul aparent al Lunii pe oră. Cunoscând durata fazei totale a unei eclipse de Lună, putem determina dimensiunea umbrei pământului. Adevărat, pentru a evita calculele greoaie, măsurătorile trebuie efectuate în timpul unei eclipse când centrul Lunii trece cât mai aproape de centrul umbrei pământului. Acesta va fi cazul, de exemplu, cu eclipsa din 15 iunie 2011.

După ce am determinat dimensiunea umbrei Pământului (exprimată în diametre ale discului lunar) folosind una dintre aceste metode, trebuie doar să luăm în considerare faptul că umbra are forma unui con și secțiunea sa transversală scade odată cu distanța. Secțiunea transversală a conului penumbrei crește și, la distanța Lunii, regiunea penumbrei are o lățime aproximativ egală cu diametrul discului lunar (vezi figura), acest lucru se explică prin faptul că dimensiunile unghiulare aparente ale Luna și Soarele sunt egale (acest lucru se observă mai ales când se observă eclipsele de soare).

Diagrama arată că diametrul Pământului este mai mare decât diametrul umbrei sale cu aproximativ un diametru al Lunii. Ei bine, cunoscând dimensiunea reală a Pământului, puteți calcula diametrul Lunii și distanța până la aceasta.

Deci, după ce am imprimat fotografia de mai sus, am măsurat că diametrul umbrei pământului d umbra = 180 mm, iar diametrul imaginii Lunii d l = 65 mm.

apoi raportul dintre diametrele Pământului și Lunii
D Pământ/D Lună =(d umbră +d l)/d l =(180/65)+1=3,77

luând diametrul Pământului D Pământ = 12760 km, obținem
D Luna =12750/3,77=3382 km.

Acum putem determina cu ușurință distanța până la satelitul nostru. Adevărat, aici ne vom abate de la metodele astronomilor greci antici, profitând de lucruri necunoscute pe vremea lui Aristarh. expresii trigonometrice. Raportul dintre diametrul Lunii și distanța sa este tangenta dimensiunii unghiulare aparente a Lunii. Deoarece acest unghi este mic și egal cu aproximativ 1/2 °, putem presupune că tangenta unghiului egal cu valoarea unghi, exprimat în radiani. Apoi distanța până la lună

L=D Luna /tan(1/2°)=D Luna *57.3*2=
=114,6*D Luna =30,4* D Pământ =30,4*12750=387,6 ​​mii km

(Dacă dorim să obținem o precizie și mai mare, atunci ar trebui să determinăm cu exactitate dimensiunea unghiulară a Lunii - acest lucru nu este dificil de făcut, cunoscând caracteristicile telescopului și camerei și ținând cont de faptul că observatorul nu se află în centrul Pământului, dar în acest exemplu o anumită deteriorare a preciziei este permisă deliberat pentru a simplifica calculele)

Aristarh, efectuând aceleași calcule, credea că umbra Pământului era exact de două ori mai mare decât cea a Lunii, așa că estimarea sa nu era foarte exactă. El a supraestimat dimensiunea Lunii și, în consecință, distanța până la ea cu aproximativ 25%, dar acest rezultat a fost o mare realizare fie și doar pentru că a fost obținut. metode științifice- ca urmare a observaţiilor şi calculelor. Apropo, doar determinarea dimensiunii aparente a Lunii (și am folosit această valoare pentru a calcula distanța până la ea) în vremuri străvechi era o sarcină dificilă...

Desigur, această metodă este potrivită doar pentru o evaluare aproximativă, deoarece orbitele Lunii și ale Pământului sunt eliptice, iar distanțele dintre corpurile cerești se modifică considerabil, dar nu uitați că am putut determina structura Pământului-Lunii. sistem practic fără calcule trigonometrice și fără a folosi instrumente astronomice cu excepția gnomonului!

ARIMIDON DE SAMOS
(c.310-230 î.Hr.)

Filosof grec antic, matematician și astronom al școlii alexandrine. Aristarh, așa cum se crede în mod obișnuit, a fost primul care a formulat ipoteza că Soarele este nemișcat și se află în centrul universului, iar Pământul se învârte în jurul lui și se rotește pe axa sa. Acest lucru a adus asupra lui o acuzație de impietate din partea poetului și filosofului Cleanthes și a fost forțat să fugă din Atena.

Singura lucrare a lui Aristarh care a ajuns la noi este tratatul „Despre dimensiunile soarelui și ale lunii și distanța până la ele”. Acesta stabilește o metodă geometrică de estimare a distanțelor relative față de Soare și Lună, însă, datorită caracterului primitiv al instrumentelor pe care le folosea Aristarh, rezultatele pe care le-a obținut au fost departe de a fi reale. În acest tratat, Aristarh pornește de la ideea tradițională a structurii geocentrice a lumii, cu toate acestea, Arhimede în tratatul său „Despre calculul grăuntelor de nisip” și Plutarh în tratatul său „Despre fața de pe discul lunii”. ” conțin referiri la opiniile sale heliocentrice.