Atstumas iki mėnulio. Atstumas tarp Žemės ir Mėnulio

Kas gi nepažvelgė giedrą, puikų vakarą į amžinąjį Žemės palydovą – paslaptingą ir patrauklų Mėnulį? Iš tolo atrodo lygus ir beveik baltas, bet koks jis iš tikrųjų, koks atstumas iki Mėnulio? Tai natūralus Žemės palydovas, kuris yra sferinės formos ir 3480 km skersmens. Jei naudojate teleskopą, galite pamatyti jo paviršių, visiškai padengtą akmenimis. Mokslininkai įrodė, kad Mėnulis apskritai neturi atmosferos, o tai reiškia, kad bet kokia gyvybė yra atmesta. Yra daug hipotezių, tačiau mokslininkai dar nepriėjo prie aiškaus sprendimo. Gali būti, kad surinkti faktai pamažu kils paslapties šydą.

Atstumas nuo Žemės iki Mėnulio, skaičiuojant tarp jų centrų, yra 384 399 kilometrai arba 0,00257 astronominiai vienetai. Jei palyginsime jį su mūsų planetos skersmeniu, tada kelias į palydovą bus 30 Žemės skersmenų. Įdomus faktas yra tai, kad, skirtingai nei Mėnulis, jis yra elipsės formos, todėl atstumas iki Mėnulio periodiškai keičia savo vertę.

II amžiuje mokslininkas Hiparchas jau žinojo apie šią planetos savybę. Jam pavyko apskaičiuoti vidutinį atstumą iki Mėnulio ir beveik atitinkamą šiuolaikinė prasmė. Jis pirmasis apskaičiavo, kad jis lygus 30 Žemės skersmenų. Kitas mokslininkas savo raštuose „Apie Saulės ir Mėnulio dydžius ir atstumus“ dar III a. BC bandė apskaičiuoti atstumus tarp šių dangaus kūnų. Jis rėmėsi tuo, kad Mėnulis yra artimos sferinės formos ir šviečia nuo saulės atsispindėjusia šviesa. Jis tikėjo, kad kai Mėnulis yra tam tikroje fazėje ir atrodo kaip pusiau diskas, jis susidaro geometrine forma trikampio formos su stačiu kampu. Tačiau, deja, mokslininkas savo skaičiavimuose padarė 20 kartų klaidą, nes paaiškėjo, kad neįmanoma tiksliai nustatyti, kada Mėnulis atsidurs pačiame dešiniojo kampo viršuje.

Šiandien atstumas iki Mėnulio nustatomas keliais tiksliais būdais. Yra gerai žinomas trianguliacijos metodas iš dviejų labiausiai nuotoliniai taškaižemėje. Kitas metodas yra pagrįstas lazerio naudojimu ir apima lazerio signalo, siunčiamo į Mėnulį ir vėl gaunamo atgal, laiką. Jo esmė ta, kad Mėnulyje mokslininkai naudoja specialiai įrengtą kampinį atšvaitą. Nuo Žemės paviršiaus į reflektorių siunčiamas lazerio signalas, nustatomas tikslus jo siuntimo laikas. Šviesa siunčiama ir atsispindėjo Mėnulyje tam tikrą laiką grįžta į teleskopą. Apskaičiavęs tikslus laikas, kurio metu spindulys nukeliavo atstumą nuo Žemės iki Mėnulio ir grįžo atgal, nustatomas atstumas nuo spinduliuotės šaltinio iki reflektoriaus.

Pavyzdžiui, arčiausiai Žemės esančiame orbitos taške atstumas iki Mėnulio yra 363 104 km, o pašalinus, tiksliau apogėjuje, – 405 696 km. Dėl to atstumas gali skirtis beveik 12%.

Žemė ir Mėnulis nėra taškiniai kūnai, todėl norėdami nustatyti trumpiausią atstumą tarp jų, atliekame tokį skaičiavimą: iš atstumo perigėjuje atimame spindulių sumą, kuri yra lygi 6378 ir 1738 km. Gautas rezultatas – norimas minimalus atstumas tarp taškų Mėnulio paviršiuje ir Žemės, kuris lygus 354 988 km.

Jei eisime pėsčiomis, lygus atstumui nuo Žemės iki Mėnulio, nesustodami eidami 5 km/h greičiu, jį įveiktume tik per 9 metus. Lėktuvo skrydis 800 km/h greičiu būtų trumpesnis ir nukeliautume į Mėnulį per 20 dienų.

Realiai įveikėme atstumą iki mėnulio Amerikos astronautaiįjungta erdvėlaivis"Apollo". Tai buvo pirmieji žmonės, vaikščioję Mėnulyje, ir taip atsitiko reikšmingas įvykis 1969 m. liepos 20 d. Jiems tai padaryti prireikė 3 dienų. Dauguma greitas būdas- tai yra skristi šviesos greičiu, kuris yra lygus 300 tūkst. km/s, ir bus pasiekiamas per 1,25 šviesos sekundės.

Sutinku, kosmosas, svetimos planetos, žvaigždžių spiečius– Tai labai labai įdomi tema. Pavyzdžiui, koks atstumas iki Mėnulio? Tikrai daugelis iš jūsų kažkada uždavėte šį klausimą! Arba kokia jo kilmė? Ir iš ko jis susideda? O gal kas nors ten net gyvena? Na, bent jau mikroorganizmai? Atstumas iki Mėnulio visada domino žmoniją.

Idėjų apie Mėnulį plėtra

Šis dangaus objektas nuo seno traukė žmonių dėmesį. O astronomijos vystymosi aušroje Mėnulis tapo vienu pirmųjų stebėjimo ir tyrimo objektų. Informacija apie bandymus atsekti jo judėjimo skersai dangaus modelį ir juos paaiškinti siekia šumerų, babiloniečių kultūras, senovės Kinijos ir Egipto civilizacijas. Ir, žinoma, į senovės Graikija. Pirmą kartą žinomas bandymas apskaičiuoti atstumą iki Mėnulio (taip pat ir iki Saulės) buvo Aristarchas iš Samoso.

mūsų pirmųjų žmonių palydove tai padarė per kiek daugiau nei tris dienas. Tačiau čia problema yra ne tik paties įrenginio greitis, o būtinybė apskaičiuoti Mėnulio judėjimą, skristi tam tikru lanku ir nusileisti reikiamoje vietoje. Taigi kelias eina lanku, o ne tiesia linija. Rekordinis laikas, per kurį žmogaus sukurtas erdvėlaivis šiandien pasiekia palydovą, yra 8 valandos ir 35 minutės. Tai buvo NASA paleistas erdvėlaivis New Horizons.

Ar atstumas nuo Žemės iki Mėnulio didėja?

Taip! Tai tiesa. Mūsų palydovas juda tarsi spiraline orbita. Ir kiekvienais metais atstumas iki jo didėja maždaug 4 centimetrais. Tai yra gana mažai individualiam stebėtojui. Tačiau mūsų tolimi protėviai Mėnulį matys daug mažiau. Be to, susilpnėjimas gravitacinė sąveika su juo sumažės atoslūgių ir atoslūgių aktyvumas Žemėje ir smarkiai pasikeis klimato sąlygos mūsų planetoje.

Be žvaigždžių išsibarstymo, naktinio dangaus puošmena, žinoma, yra Mėnulis. Dėl savo dydžio ir atstumo nuo Žemės jis yra antras pagal ryškumą dangaus objektas ir gali visiškai uždengti saulės diską užtemimo metu. Nenuostabu, kad naktinė žvaigždė žmonijos dėmesį traukia jau ne vieną tūkstantmetį.

Jei Žemė neturėtų Mėnulio, daugelis dalykų būtų susiklostę kitaip:

• diena būtų daug trumpesnė;
• metų laikai ir klimatas pasižymėtų nepastovumu;
• būtų mažiau ryškūs atoslūgiai;
• gyvybės atsiradimas planetoje dabartiniu pavidalu būtų abejotinas.

Vidutinis Mėnulio skersmuo kosminiais standartais nėra per didelis – 3474,1 km. Tai maždaug du kartus mažesnis nei atstumas nuo Maskvos iki Vladivostoko.

Vis dėlto Luna užima penktą vietą užima vietą tarp natūralių planetų palydovų saulės sistema:

1. Ganimedas.
2. Titanas.
3. Callisto.
4. Mėnulis.

Tačiau lyginant palydovų dydžius jų planetų atžvilgiu, Mėnulis neturi lygių. Jos skersmuo yra ketvirtadalis Žemės, ji užima pirmąją vietą. Be to, jo dydis yra didesnis nei Plutono.

Koks atstumas nuo Žemės iki Mėnulio

Vertė nėra pastovi. Vidutiniškai tarp planetos centrų ir jos natūralus palydovas 384 400 kilometrų. Šioje erdvėje tilptų dar apie 30 žemių, o šviesa nukeliautų per 1,28 sekundės.

O jeigu artimiausią dangaus kūną būtų galima pasiekti automobiliu 95 km/h greičiu? Atsižvelgiant į tai, kad visas atstumas yra maždaug 10 Žemės apskritimų, kelionė užtruktų tiek pat laiko, kiek 10 kelionių aplink planetą išilgai pusiaujo. Tai yra šiek tiek mažiau nei šeši mėnesiai. Greičiausiai iki šiol atstumą iki Mėnulio įveikė žmogus tarpplanetinė stotis„New Horizons“, kuris kirto palydovo orbitą pakeliui į Plutoną praėjus aštuonioms su puse valandos po paleidimo.

Mėnulio orbita nėra tobulas ratas, bet ovalas (elipsė), kuriame yra Žemė. IN skirtingus taškus jis yra arčiau ar toliau nuo planetos. Dėl šios priežasties, sukdamasis aplink bendrą masės centrą su Žeme, palydovas arba artėja, arba tolsta. Taigi mažiausiai kilometrų skiria dangaus kūnus, kai naktinė žvaigždė yra savo orbitos vietoje, vadinamoje perigėju. Taške, pažymėtame kaip apogėjus, palydovas yra toliausiai nuo planetos. Minimalus atstumas yra 356 400 km, o didžiausias - 406 700 km. Taigi atstumas svyruoja nuo 28 iki 32 žemės skersmenų.

Pirmieji beveik teisingi atstumo iki „kaimynos“ Žemės įverčiai buvo gauti dar II amžiuje. n. e. Ptolemėjas. Šiais laikais dėl palydove sumontuotų modernių šviesą atspindinčių prietaisų atstumas buvo išmatuotas tiksliausiai (su kelių cm paklaida). Norėdami tai padaryti, lazerio spindulys nukreipiamas į Mėnulį. Tada jie pažymi laikotarpį, per kurį atsispindėjęs jis grįš į Žemę. Žinant šviesos greitį ir laiką, per kurį buvo pasiekti jutikliai, atstumą apskaičiuoti nesunku.

Kaip vizualiai įvertinti Mėnulio dydį ir atstumą iki Žemės

Žemės skersmuo yra maždaug 4 kartus didesnis nei Mėnulio, o apimtis – 64 kartus. Atstumas iki naktinės žvaigždės yra maždaug 30 kartų didesnis už planetos skersmenį. Norėdami vizualiai įvertinti atstumą nuo Žemės iki jos palydovo ir palyginti jų dydžius, jums reikės dviejų kamuoliukų: krepšinio ir teniso kamuoliuko. Skersmens santykiai:

• Žemė (12 742 km) ir Mėnulis (3 474,1 km) – 3,7: 1;
• standartinio krepšinio (24 cm) ir teniso kamuoliuko (6,7 cm) – 3,6:1.

Vertybės gana artimos. Taigi, jei Žemė būtų krepšinio kamuolio dydžio, tai jos palydovas būtų teniso kamuoliuko dydžio.

Galite paprašyti žmonių įsivaizduoti kad Žemė yra krepšinio kamuolys, o Mėnulis yra teniso kamuoliukas, ir parodykite, kiek palydovas yra toli nuo planetos šiuo mastu. Greičiausiai dauguma atspės atstumą nuo 30 cm iki kelių žingsnių.

Tiesą sakant, norėdami parodyti teisingą atstumą, turėsite nutolti šiek tiek daugiau nei septynis metrus. Taigi, tarp planetos ir jos palydovo yra vidutiniškai 384 400 km, o tai yra maždaug 30 žemių arba atitinkamai 30 krepšinio kamuolių. Sportinio inventoriaus skersmenį padauginus iš 30, gaunamas 7,2 m. Tai yra maždaug 9 vyriški arba 11 moteriškų žingsnių.

Tariamas Mėnulio dydis iš Žemės

360 kampiniai laipsniai- per visą perimetrą dangaus sfera. Tuo pačiu metu naktinė žvaigždė joje užima apie pusę vieno laipsnio (vidutiniškai 31 minutę) - tai yra kampinis (matomas) skersmuo. Palyginimui: nago plotis rodomasis pirštas ištiestos rankos atstumu yra maždaug vieno laipsnio, tai yra, du Mėnuliai.

Unikalaus atsitiktinumo dėka matomi matmenys Saulė ir Mėnulis yra beveik vienodi Žemės gyventojams. Tai įmanoma, nes artimiausios žvaigždės skersmuo 400 kartų didesnis už palydovo skersmenį, bet taip pat yra dienos šviesa tiek pat kartų toliau. Dėl šio sutapimo iš visų aplink Saulę besisukančių planetų tik Žemė gali stebėti jos visišką užtemimą.

Ar keičiasi mėnulio dydis?

Žinoma, tikrasis palydovo skersmuo išlieka toks pat, tačiau matomas dydis gali skirtis. Taigi, Mėnulis atrodo pastebimai didesnis saulėtekio ir saulėlydžio metu. Kai naktinė žvaigždė yra žemai virš horizonto, atstumas iki stebėtojo ne mažėja, o, atvirkščiai, šiek tiek padidėja (Žemės spinduliu). Atrodytų, vizualinis efektas turėtų būti priešingas. Nėra vieno atsakymo, paaiškinančio iliuzijos priežastį. Galime tik užtikrintai pasakyti, kad tai gražus reiškinys savo egzistavimą skolingas tik savo darbo ypatumams žmogaus smegenys, o ne, pavyzdžiui, Žemės atmosferos įtaka.

Atstumas tarp Mėnulio ir Žemės periodiškai keičiasi nuo maksimalaus (apogėjuje) iki mažiausio (perigėjuje). Kartu su atstumu kinta ir tariamasis palydovo skersmuo: nuo 29,43 iki 33,5 lanko minutės. Dėl to tai įmanoma ne tik visiškų užtemimų , bet ir žiedinis (kai apogėjuje matomas Mėnulio dydis yra mažesnis už Saulės diską). Maždaug kartą per 414 dienų pilnatis sutampa su perigėjo perėjimu. Šiuo metu galite stebėti didžiausią nakties žvaigždę. Reiškinys gavo gana skambų supermėnulio pavadinimą, tačiau šiuo metu matomas skersmuo yra tik 14% didesnis nei įprastai. Skirtumas yra labai nedidelis, o atsitiktinis stebėtojas skirtumų nepastebės.

Dėl tikslių išmatavimų atstumus, mokslininkams pavyko aptikti gana lėtą, bet nuolatinį atstumo tarp Žemės ir jos palydovo didėjimą. Mėnulio slinkimo greitis – 3,8 cm per metus – yra per lėtas, kad būtų galima pastebėti reikšmingą tariamo žvaigždės dydžio sumažėjimą. Žmogaus nagai auga maždaug tokiu pat greičiu. Nepaisant to, po 600 milijonų metų Mėnulis taip nutols ir atitinkamai taps mažesnis žemiškiems stebėtojams, kad pilnas saulės užtemimai liks praeitimi.

Verta atkreipti dėmesį kad žemės palydovas, suformuota pagal šiuolaikinė teorija nuo planetos susidūrimo su didelis objektas Prieš 4,5 milijardo metų, iš pradžių buvo 10–20 kartų arčiau. Tačiau tuomet nebuvo kam grožėtis dangumi, papuoštu 10-20 kartų didesnio skersmens nei dabar žvaigžde.

>>> Atstumas nuo Žemės iki Mėnulio

Atstumas tarp Žemės ir Mėnulio: artimiausias ir ilgas atstumas tarp kosminiai kūnai. Nuotraukoje sužinokite, kiek planetų telpa tarp Žemės ir Mėnulio.

Trumpai tariant, tada atstumas nuo Žemės iki Mėnulio vidurkis 384403 km. Tačiau svarbu žinoti keletą niuansų. Ne veltui vartojome žodį „vidutinis“, nes Mėnulis eina elipsiniu keliu ir keičia savo atstumą.

Artimiausias ir tolimiausias atstumas nuo Žemės iki Mėnulio

Artimiausiame taške atstumas nuo Žemės iki Mėnulio yra 363 104 km, o didžiausiu – 406 696 km. Matote 43592 km skirtumą, o tai yra gana daug. Tai pakeičia jo matomą dydį 15%. Tai taip pat turi įtakos šviesumui, nes pilnoje fazėje ir artimiausiu metu jis atrodys 30% ryškesnis. Ši akimirka vadinama supermėnuliu.

Šis vaizdo įrašas buvo išleistas 2011 m., kad būtų parodyta geocentrinė fazė, ašinės padėties kampas, libracija ir matomas mėnulio skersmuo per metus.

Bet kaip mums pavyko nustatyti atstumą tarp Mėnulio ir Žemės? Na, viskas priklauso nuo skaičiavimo laiko. Senovės graikai rėmėsi paprastais geometrines formules. Jie ilgą laiką stebėjo šešėlių kitimą ir spėjo, kad jis turėtų būti 108 kartus didesnis už kūno skersmenį. Čia ir kilo idėjos apie Mėnulio ir Saulės užtemimus.

Mokslininkai nustatė, kad šešėlis yra maždaug 2,5 karto didesnis už mėnulio plotį. Pats objektas turi pakankamai parametrų, kad periodiškai užblokuotų Saulę nuo mūsų. Žinodami žemės skersmenį ir trikampio formulę, jie apskaičiavo atstumą 397 500 km. Ne visai tikslūs, bet tai nuostabūs to meto rodikliai.

Dabar naudojame milimetrų matavimą – skaičiuojame laiką, per kurį signalas nukeliauja iš Žemės į objektą. „Apollo“ misijos dėka mums pavyko tai padaryti su palydovu. Daugiau nei prieš 40 metų astronautai ant jo paviršiaus įrengė specialius atspindinčius veidrodžius, į kuriuos buvo siunčiami lazerio spinduliai iš mūsų planetos. Gauname silpną grąžą, bet to pakanka, kad gautume kuo tikslesnį skaičių.

Šviesos greitis siekia 300 000 km/s, tad įveikti atstumą užtrunka kiek daugiau nei sekundę. Tada tiek pat išleidžiama grąžinimui. Ši technika taip pat padėjo suprasti, kad kiekvienais metais palydovas nutolsta 3,8 cm, o po milijardų metų jis vizualiai pasirodys mažiau nei žvaigždė. Taip, su mėgstamais užtemimais teks atsisveikinti.

Jei prisiminsime mūsų planetų mastą (ypač dujų milžinai), tada nustebsite, kad tai gali būti tikra. Norėdami suprasti, pažvelkime į planetų skersmenis:

• Merkurijus – 4879 km
• Venera – 12104 km
• Marsas – 6771 km
• Jupiteris – 139822 km
• Saturnas – 116464 km
• Uranas – 50724 km
• Neptūnas – 49244 km
• Iš viso: 380008 km

Atstumas tarp mūsų ir palydovo yra 384 400 km. Pasirodo, sutaupome ir 4392 km. Ką daryti su likusia dalimi? Na, galite pridėti Plutoną, kuris tęsiasi daugiau nei 2092 km, ir kai kuriuos kitus nykštukinė planeta. Žinoma, fiziškai jie nesugebėtų suktis vienas šalia kito, tačiau stebina pati galimybė.

Senovėje po susidūrimo Tėjos fragmentai buvo išmesti į Žemės orbitą. Tada, veikiami gravitacijos, jie suformavo dangaus kūną – Mėnulį. Mėnulio orbita tuo metu buvo daug arčiau nei šiandien ir buvo 15-20 tūkstančių km atstumu. Danguje jo matomas dydis tada buvo 20 kartų didesnis. Nuo susidūrimo Mėnulio atstumas nuo Žemės padidėjo ir šiandien jis vidutiniškai siekia 380 tūkst.

Net senovėje žmonės bandė apskaičiuoti atstumą iki matomo dangaus kūnai. Taigi senovės graikų mokslininkas ir filosofas Aristarchas iš Samoso atstumą iki Mėnulio nustatė 18 kartų arčiau saulės. Realiai šis atstumas yra 400 kartų mažesnis.

Tikslesni buvo Hiparcho skaičiavimų rezultatai, pagal kuriuos atstumas iki Mėnulio buvo lygus 30 Žemės skersmenų. Jo skaičiavimai buvo pagrįsti Eratosteno atliktais Žemės apskritimo skaičiavimais. Pagal šiandienos standartus tai buvo 40 000 km, o tai yra 12 800 km Žemės skersmuo. Tai atitinka tikrus šiuolaikinius parametrus.

Šiuolaikiniai duomenys apie Mėnulio orbitą

Mėnulio orbitos forma šiek tiek pailgėjusi į ovalą. Artimiausias Žemės taškas (perigėjus) yra 363 tūkst. km atstumu, tolimiausias (apogėjus) – 405 tūkst. km. Orbita taip pat turi reikšmingą 0,055 ekscentriciškumą. Dėl šios priežasties jo matomas dydis danguje yra gana skirtingas. Taip pat Mėnulio orbitos plokštuma yra pasvirusi 5° į Žemės orbitos plokštumą.

Orbitoje Mėnulis juda 1 km/s greičiu ir aplink Žemę apskrieja per 29 dienas. Jo vieta danguje kiekvieną naktį pasislenka į dešinę, žiūrint iš šono šiaurinis pusrutulis, ir stebėtojams pietinis pusrutulis- į kairę. Jiems matomas Mėnulio diskas pasirodo apverstas.

Mėnulis yra 400 kartų arčiau Saulės ir tiek pat mažesnio skersmens, todėl Žemėje stebimi Saulės užtemimai, tiksliai atitinkantys žvaigždės ir palydovo diskų dydį. O dėl elipsės orbitos tolimiausiame taške esantis Mėnulis yra mažesnio skersmens ir dėl to matomi žiediniai užtemimai. Mėnulis palaipsniui toliau tolsta nuo Žemės 4 cm per šimtmetį, todėl tolimoje ateityje žmonėms nebereikės stebėti tokių užtemimų kaip dabar.