Кто не засматривался ясным погожим вечером на вечную спутницу Земли - таинственную и притягательную Луну? Издалека она кажется ровной и почти белой, но какая она на самом деле, какое расстояние до Луны? Она представляет собой естественный спутник Земли, который имеет шаровидную форму и диаметр 3480 км. Если прибегнуть к помощи телескопа, можно разглядеть ее поверхность, сплошь покрытую скалами. Учеными доказано, что на Луне полностью отсутствует атмосфера, а значит, исключена какая-либо жизнь. Гипотез достаточно много, но к однозначному решению ученые еще не пришли. Возможно, что собранные факты постепенно приоткроют завесу тайны.
Расстояние от Земли до Луны, рассчитанное между их центрами, составляет 384 399 километров или 0,00257 астрономических единиц. Если сравнить его с диаметром нашей планеты, то путь до спутника составит 30 диаметров Земли. Интересен факт, что в отличие от Луны эллиптическая, поэтому расстояние до Луны периодически меняет свою величину.
Во 2 веке об этом свойстве планеты уже знал ученый Гиппарх. Ему удалось вычислить среднее расстояние до Луны, причем почти соответствующее современному значению. Он первый рассчитал, что оно равно 30 диаметрам Земли. Другой ученый, в своих сочинениях «О величинах и расстояниях Солнца и Луны» еще в III в. до нашей эры попытался вычислить расстояния между этими небесными телами. Он взял за основу тот факт, что Луна имеет форму, приближенную к шаровидной, и что она светит светом, отраженным от Солнца. Он считал, когда Луна находится в определенной фазе и имеет вид полудиска, она образует геометрическую форму в виде треугольника с прямым углом. Но, к сожалению, ученый ошибся в расчетах в 20 раз, так как оказалось невозможным определить, когда именно Луна расположится в самой вершине прямого угла.
Сегодня расстояние до Луны определяется несколькими точными способами. Известен метод триангуляции из двух, самых удаленных точек на Земле. Другой метод основан на применении лазера и заключается в том, что измеряется время лазерного сигнала, посланного до Луны, а затем полученного обратно. Суть его в том, что на Луне ученые используют специально установленный уголковый отражатель. Лазерный сигнал посылают с поверхности Земли на отражатель, при этом точно устанавливается время его отправки. Посланный и отраженный на Луне свет за определенное время возвращается в телескоп. Вычислив точное время, в течение которого луч прошел расстояние от Земли до Луны и вернулся обратно, определяется расстояние от источника излучения до отражателя.
Например, в ближайшей к Земле точке орбиты расстояние до Луны составляет 363 104 км, а при удалении, точнее в апогее, оно равно 405 696 км. В итоге расстояние может отличаться почти на 12 %.
Земля и Луна не точечные тела, поэтому для определения наименьшего расстояния между ними делаем следующий расчет: из расстояния в перигее вычитаем сумму радиусов, которые равны 6378 и 1738 км. Получаемый результат и есть искомое наименьшее расстояние между точками поверхности Луны и Земли, которое равно 354 988 км.
Если бы мы отправились пешком в путь, равный расстоянию от Земли до Луны, шагая со скоростью 5 км/час без остановки, то преодолели бы его только через 9 лет. Полет на самолете со скоростью 800 км/час был бы короче, он позволил бы нам попасть на Луну через 20 дней.
В реальности преодолели расстояние до Луны американские астронавты на космическом корабле «Аполлон». Это были первые люди, которые прошлись по Луне, а произошло это значимое событие 20 июля 1969. Для этого им понадобились 3 суток. Самый быстрый способ - это лететь со скоростью света, которая равна 300 тыс. км/с, при станет досягаемой через 1,25 световой секунды.
Луна является естественным спутником Земли. Её основное влияние главным образом выражается в виде приливов и отливов, это связано с тем, что гравитация создает две выпуклости на противоположных сторонах планеты. Также расположена одновременно близко и далеко от Земли. Сколько по времени лететь до Луны?Ученым пришлось потратить огромное количество времени, чтобы вычислить оптимальные траектории полета. Огромное значение имеет как сам летательный аппарат, так и тип используемого топлива, также большое влияние оказывает выбранная методика взлета и посадки. В результате для достижения поверхности спутника человеку может потребоваться от нескольких суток до восьми часов.
Нюансы полета
Точное измерение дистанции стало возможным благодаря использованию лазерного оборудования, однако еще в более древние времена астроном Гиппарх сумел вычислить, что расстояние от Земли до Луны - примерно, 380 000 километров, оказавшись ближе всех к правде. Именно расстояние, а также местонахождение небесного тела являются основными критериями в вычислении длительности полета. В поисках оптимального решения ученые создали несколько теорий, согласно которым можно оптимизировать количество потраченного топлива и увеличить конечную точность приземления.
Орбита Луны является эллиптической, из-за чего расстояние между спутником и Землей постоянно меняется. Выглядит это следующим образом:
- перигей - это ближайшая точка, когда спутник подходит максимально близко к планете, в случае с Луной расстояние составляет от 356 400 до 370 400 км;
- апогей - противоположная точка орбиты, когда Луна, напротив, наиболее сильно отдаляется от Земли, в этом варианте расстояние составит более 404 000 км;
- средняя дистанция, или большая полуось, равна 384 999 км.
Для того чтобы преодолеть такое «малое» по меркам Космоса расстояние на самолете со скоростью 800 км/ч, понадобится около 20 дней. Известно, что корабли «Аполлон» могли долететь до Луны всего за трое суток, что уже намного быстрее. Если суметь разогнать аппарат до второй космической скорости (11 км/c), то человек сможет выйти на поверхность спутника уже через 10 часов.
Самым технологически продвинутым полетом к Луне стал запуск зонда ЕКА SMART-1. До спутника он добирался целых 410 дней. В качестве силовой установки был использован революционный для 2003 года ионный двигатель, основным достоинством которого стала экономичность в расходе топлива. За все путешествие зонд потратил лишь 82 килограмма топлива, закрепив за подобным способом звание самого экономичного и одновременного самого длительного.
Пять дней понадобилось китайскому спутнику Chang’e-1, чтобы добраться до орбиты Луны, при помощи обыкновенных ракетных двигателей. Однако ему пришлось некоторое время оставаться на орбите Земли, для того чтобы получить правильные координаты точки отправки. Это можно считать очень неплохим результатом, особенно учитывая, что это стандартная технология.
Наиболее быстрым пилотируемым полетом стала миссия «Аполлон». Астронавты отправились «Сатурн-5» и уже через трое суток достигли лунной поверхности. В состав экспедиции входил знаменитый Нил Армстронг. Данный полет имел огромное значение для США, поскольку на нём базировалась вся национальная идея, требовавшая выполнения задачи по покорению спутника Земли. Успешное её выполнение ознаменовало победу Америки над СССР в космической гонке.
Впрочем, перелеты можно осуществить и намного быстрее. Спутник, запущенный согласно проекту NASA «Новые горизонты», относящийся к исследованию Плутона, сумел преодолеть 380 000 километров всего за 8 часов и 35 минут. Это стало возможным благодаря тому, что с самого начала спутник имел сильное ускорение в 58 000 км/ч, данный шаг был обусловлен задачей по преодолению солнечной гравитации, что сделало возможным достижение Луны в более менее приемлемые для человека сроки. Однако следует учитывать перегрузки, которые испытывает организм во время подобного полета, а это, в свою очередь, серьезно осложняет всю задачу, делая настоящей головоломкой для инженеров.
Заключение
Тем не менее, никакие препятствия и сложности не смогли помешать образованию туристических агентств, которые способны отправить человека в Космос на уик-энд. Подобных туров существует всего несколько, причем в их числе есть как долгие, когда используются ионные двигатели, так и быстрые, в таком случае клиент будет возвращен обратно всего через несколько дней. Однако следует учитывать, какие средства выделяются для осуществления хотя бы одного полета. На данный момент Космос обходится слишком дорого даже государствам, поэтому о простых, даже относительно богатых людях говорить не стоит.
Развитие современных технологий идет очень большими темпами. Уже скоро человечество сможет начать колонизацию и строительство долговременных баз на ближайших космических объектах. Тем не менее, вопрос «Сколько по времени лететь до Луны?» будет открытым из-за появления новых, более эффективных транспортных средств, а также более качественного топлива, которое будет давать намного больше энергии, что позволит серьезно увеличить скорость нынешних космических аппаратов.
Космос с давних времен интересовал человечество. Таинственный, неизведанный и далекий: возможности космических путешествий, а также открытие новых далеких миров всегда волновали человека. Ближайшим небесным телом к Земле является Луна, поэтому нет ничего удивительного в том, что еще на начальном этапе освоения космоса человек пытался попасть именно на это небесное тело. Ниже мы расскажем вам, сколько времени лететь до Луны и затронем такую интересную тему, как ее основание.
История освоения космоса
Первым отправить человека в космос смог Советский Союз, обогнав в этом плане США. В ответ штаты стали работать над развитием собственной лунной программы, которая подразумевает изначально орбитальные облеты спутника и в дальнейшем и высадку людей на Луну.
Сколько денег ушло на эту программу рассчитать невозможно. Эксперты отмечают, что в реализация этой программы в сопоставимых ценах оценивается в 500 млрд $. НАСА специально для этих полетов разработало ракету Сатурн 5, которая могла добраться до Луны за три-четыре дня. На те времена это была самая мощная ракета, которая способна покорять большие расстояние в несколько сотен тысяч километров от Земли до нашего спутника в максимально сжатый срок.
Первый человек, который ступил на поверхность Луны – американец Нил Армстронг. В 1969 году в составе миссии Аполлон 11 сумел посадить лунный модуль недалеко от моря Спокойствия. В дальнейшем было выполнено несколько американских пилотируемых миссий. Около десятка космонавтов побывали на Луне, которые провели многие исследования и смогли привести на Земле больше 20 кг лунного грунта.
Через несколько лет интерес к Луне пропал, и было решено свернуть дорогую программу полетов. Подобное объясняется дороговизной пилотируемых самолетов, поэтому в Советском Союзе и США решили сконцентрировать свое внимание на строительстве орбитальных станций на орбите земли и околоземном исследовании космоса. Летать на орбиту Земли было дешевле и проще, а создание орбитальной станции позволило сделать серьезный толчок в освоении космоса.
Однако интерес к далеким полетам пропал практически на 30 лет. Только сегодня, когда человечество задумалось о колонизации и исследовании Марса, к нашему спутнику вновь появился интерес. Луну использовали в качестве перевалочной базы для межпланетных перелетах на дальних расстояниях. Человечество сделало серьезный шаг вперед в сфере ракетостроения, что позволило не просто удешевить такие полеты, но и сделать их безопаснее и быстрее.
История покорения:
- Советский исследовательский аппарат первый раз достиг Луны – 1959 год.
- Первая успешная посадка на Луне – 1966 год.
- Высадка экспедиции Нила Армстронга – 1969 год.
- Последний на сегодня полет человека на Луну – 1972 год.
Расстояние до Луны
Луна вращается вокруг Земли по немного приплюснутой эллиптической орбите. По этой причине расстояние от Земли до спутника может варьироваться от 355 до 404 тыс. км. Многим из нас тяжело представить такие расстояние. Сколько понадобится времени, чтобы преодолеть этот путь?
- На автомобиле со средней скоростью около 100 км в час, можно было бы добраться до спутника Земли за 160 дней.
- Если идти пешком, то понадобилось бы девять лет непрерывной ходьбы.
- На самолете, который может разогнаться до 800 километров в час, лететь пришлось бы около двадцати дней.
- На космическом корабле Аполлон, скорость которого в несколько тысяч километров в час, можно было добраться до Луны за 72 часа.
- Современный космический аппарат может долететь до луны за 9 часов.
Полет на Луну на современных ракетах, теоретически не представляет особой сложности, несмотря на большое расстояние в 380-400 тыс. км. Не нужно подбирать время для старта ракетоносителя, так как максимальное и минимальное расстояние до Луны не столь велико. Продолжительность таких перелетов – всего лишь несколько дней, что позволяет разрешить проблемы радиации в космосе, которая при вспышках на Солнце только увеличивается.
Тяжелые современные ракетоносители, которые создавались специально для полета на Марс, также могли бы использоваться для перелетов до Луны и в обратную сторону. В этом случае полет на расстоянии в 400 тыс. км занял бы примерно 15-17 часов только в одну сторону. Единственная тонкость подобных полетов заключалась в том, что нужно изначально обустроить лунную базу, где бы приземлялись спускаемые модули, что и позволило бы осуществлять исследование Луны и даже жить на базе на протяжении определенного времени.
Перспективы исследовательских миссий и дальних полетов
Споры о целесообразности исследования спутника Земли и полетов на него не утихают и по сегодняшний день. Если изначально на первых этапах освоения и покорения космоса к таким полетам был серьезный интерес, даже несмотря на большое расстояние, то со временем, стало понятно, что обустройство базы на Луне – бесперспективно. Спутник не имел каких-то полезных ископаемых, что и делало дорогие полеты на Луну бессмысленными.
Но сегодня, когда человечество задумалось о полетах на Марс и колонизации Красной планеты, на некоторое время Луна смогла бы стать перевалочной базой, что существенно упростило бы дальние межпланетные перелеты. Фактически наш спутник может стать испытательным полигоном, что и позволит в будущем заселять Марс и прочие пригодные для жизни планеты.
Параллельно с развитием технологий полеты к естественному спутнику Земли существенно упростились, а обустройство на нем орбитальной базы уже не кажется чем-то нереальным. Лететь до Луны стало намного безопаснее и проще. Подобные перелеты в ближайшие 10 лет, несмотря на расстояние до Луны практически в 400 тыс. километров, станут обыденным делом, а человек вновь вернутся к исследованию дальнего радиуса Земли.
В древностиПосле столкновения, обломки Теи были выброшены на орбиту Земли. Затем под воздействием гравитации они образовали небесное тело - Луну. Орбита Луны в то время была намного ближе, чем сегодня и находилась на расстоянии 15-20 тыс. км. На небосводе видимый ее размер тогда был в 20 раз больше. Со времени столкновения, расстояние Луны от Земли увеличивалось и на сегодня оно составляет в среднем 380 тыс. километров
Еще в античности люди пытались вычислять расстояние до видимых небесных тел. Так древнегреческий ученый и философ Аристарх Самосский, определил расстояние до Луны в 18 раз ближе Солнца. В действительности, это расстояние меньше в 400 раз.
Более точными были результаты вычислений у Гиппарха, согласно которым, расстояние до луны равнялось 30-ти земным диаметрам. Его расчеты основывались на вычислениях окружности Земли Эратосфена. По сегодняшним меркам это составляло 40 000 км, что диаметр Земли в 12800 км. Это соответствует действительным современным параметрам.
Современные данные об орбите Луны
Сегодня наука имеет достаточно точные методы определения расстояний до космических объектов. Во время пребывания астронавтов на Луне, они установили на ее поверхности лазерный отражатель, по которому ученые с высокой точностью сейчас определяют размеры орбиты и расстояние до Земли.Форма орбиты Луны немного вытянута в овал. Самая близкая точка к Земле (перигей) находится на расстоянии 363 тыс. км, самая дальняя (апогей) - 405 тыс. км. Орбита имеет также значительный эксцентриситет 0,055. Из-за этого ее видимые размеры на небе довольно различны. Также плоскость орбиты Луны на 5° наклонена к плоскости орбиты Земли.
По орбите Луна движется со скоростью 1 км/с и огибает Землю за 29 дней. Местоположение ее на небе каждую ночь смещается вправо, глядя со стороны северного полушария, а для наблюдателей южного полушария - влево. Для них видимый диск Луны выглядит в перевернутом виде.
Луна ближе Солнца в 400 раз и настолько же меньше его в диаметре, поэтому на Земле наблюдаются солнечные затмения в точности совпадающие с размерами дисков светила и спутника. А из-за эллиптической орбиты Луна в дальней точке меньше в диаметре и благодаря этому видны кольцеобразные затмения. Луна постепенно продолжает удаляться от Земли на 4 см в столетие, поэтому в далеком будущем таких затмений, как сейчас, людям наблюдать уже не придется.
Одна из основных черт характера любого человека - это любознательность. Именно ей человечество обязано большинству научных открытий и благам технического прогресса, основывающегося на них. С древних времен человек с интересом всматривался в ночное небо, в котором светилось бесчисленное количество звезд, а по небосводу неспешно плыла Луна. Неудивительно, что с тех пор мечта посетить какое-нибудь небесное тело не покидала человека.
Изобретение телескопа подтвердило предположение о том, что на минимальном расстоянии от Земли находится Луна. С этого момента писатели-фантасты в своих романах отправляли бесстрашных путешественников на это небесное тело. Интересно, что предлагаемые способы вполне соответствовали духу своего времени: снаряд, ракета на основе реактивного двигателя, антигравитационное вещество кейворит (Г. Уэллс) и пр. Правда, сказать точно, сколько лететь до Луны, никто не мог.
С тех пор прошло довольно много времени. Хотя термин «много» применим относительно продолжительности человеческой жизни, а вот для истории прошел всего лишь миг. Сейчас естественный все чаще рассматривается не просто как абстрактная цель полета, а как основа для баз будущего. Это могут быть поселения под сверхпрочным куполом, герметичные города под поверхностью, автоматические обсерватории и заправочные станции для космических кораблей. Поистине, полет фантазии не имеет границ. Удивительно, что при этом многие даже не догадываются, сколько до Луны.
Сейчас расстояние от Земли до спутника вычислено с высокой точностью. Поэтому, зная скорость, можно подсчитать, сколько времени лететь до Луны. Известно, что расстояние между центральными точками этих небесных тел составляет 384 400 км. Но так как для определения времени путешествия нужно знать путь между поверхностями, то нужно вычесть значения радиусов. У Земли это 6378 км, а у спутника 1738 км. Точный ответ на вопрос: «Сколько лететь до Луны?» предполагает необходимость учитывания особенностей орбиты нашего естественного спутника. Как известно, Луны близка к овалу (то есть эллиптическая), поэтому длина пути изменяется в пределах целых 12%, что довольно много. Так, при наибольшем сближении (перигей) расстояние составляет 363 104 км, а вот в дальней точке (апогей) уже 405 696 км. Учитывая сумму их радиусов, вычтем известные значения из меньшего числа и в результате получим 354 988 км. Это и есть удаленность от Земли до лунной поверхности.
Исходя из озвученного выше расстояния, можно совершенно точно сказать, сколько лететь до Луны. Осталось учесть только скорость движения, с которой планируется осуществить столь желаемое путешествие. Итак, время полета к поверхности естественного спутника зависит от выбранного средства передвижения и занимает:
160 суток при езде на автомобиле, передвигающемся со скоростью около 100 км/час;
Соответственно, самолету, пролетающему не менее 800 км в час, потребуется «всего» 20 суток;
Корабли американской программы «Аполлон» достигали поверхности нашего спутника за трое суток и четыре часа;
Развив вторую в 11,2 км/с, удастся покрыть расстояние за 9,6 часов;
Превратившись в чистую энергию (вспоминаем «Космическую Одиссею» Артура Кларка) и перемещаясь со (300 000 км/с), цели можно достичь за ничтожных 1,25 с;
Ну, а приверженцам высказывания: «Тише едешь - дальше будешь!» придется потратить не менее девяти лет, если непрерывно идти обычным шагом со скоростью 5 км/ч.
Очевидно, что вопрос: «Сколько лететь до Луны?» в настоящее время уже можно считать решенным. Осталось лишь выбрать транспортное средство, затем, в зависимости от принятого решения, запастись должным терпением, требуемым количеством провианта и отправиться в путь.
Loading...