Расстояние от земли до луны чем измеряется

На каком расстоянии Луна от Земли и как было измерено это расстояние?

Минимальное и максимальное расстояние между Землей и Луной, способы измерения расстояния до Луны и диаметра спутника нашей планеты

Как измеряли расстояние до планет в древности?

Представьте себя на месте человека не знакомого со строением Солнечной системы, наблюдающего за ночным небосводом. Звезды, сами по себе, вам представляются неподвижными объектами, но вот само звездное небо вроде как вращается, причем вращается вокруг Земли и совершает полный оборот за 24 часа.

Легко сделать вывод, располагая таким данными, что звезды “прикреплены” к небесному своду, представляющему собой своеобразное “покрывало”, окутывающее нашу планету со всех сторон. Это наблюдение очевидное и простое и потому, вплоть до самого XVII века – главенствующее и даже “научное”.

В то же время, уже в древности люди замечали, что некоторые небесные светила движутся среди звезд — а следовательно, эти светила не могли быть прикреплены к небесному своду и находились к Земле ближе, чем само небо. Насчитывалось семь таких небесных тел, называвшихся (в порядке их яркости) Солнце, Луна, Венера, Юпитер, Марс, Сатурн и Меркурий. Эти семь небесных тел греки называли «планетес» (скитальцы или “блуждающие звезды”), так мы до сих пор большинство из них и называем – «планеты».

Пропорции Земли и Луны – да, наш спутник не так уж и мал, всего в 4 раза уступая Земле по размеру. Впрочем, при этом он легче в 80 раз.

Дальнейшие наблюдения показали – можно установить, какие из планет находятся ближе к Земле, а какие — дальше от нее. Например, при каждом солнечном затмении Луна проходила между Землей и Солнцем и, следовательно, Луна была ближе к Земле, чем Солнце.

При оценке других расстояний древние исходили из относительной скорости движения планет среди звезд (чем ближе к нам предмет, тем более быстрым кажется его движение). Исходя из относительной скорости движения планет среди звезд, греки решили, что Луна расположена ближе к Земле, чем остальные планеты. Прочие же располагались в порядке увеличения расстояния так: Меркурий, Венера, Солнце, Марс, Юпитер и Сатурн.

Разумеется, в таком случае при определении расстояний от планет до Земли следовало начинать с ближайшего светила – то есть Луны.

Как Гиппарх измерил расстояние до Луны?

Первую серьезную попытку определить расстояние до Луны предпринял греческий астроном Аристарх Самосский (320—250 гг. до н. э.). Он опирался на наблюдения, сделанные во время лунного затмения. Когда тень Земли упала на Луну, по изгибу ее края можно было судить, как велико ее поперечное сечение по сравнению с размерами Луны.

Кажется, что Луна совсем близко от Земли. Вот так выглядит расстояние между Землей и Луной в натуральных пропорциях. 384 000 километров – не так и близко, а?

Считая, что Солнце находится от Земли гораздо дальше Луны, Аристарх с помощью несложных геометрических построении мог установить, как далеко должна Луна находиться от Земли, чтобы тень Земли уменьшалась до наблюдаемых размеров.

Этот метод был улучшен и дополнен примерно через 100 лет другим греческим астрономом — величайшим астрономом античности Гиппархом из Никеи (190— 120 гг. до н. э.). Гиппарх пришел к выводу, что расстояние от Земли до Луны примерно в 30 раз больше диаметра Земли. Если принять длину диаметра, предложенную Эратосфеном, т.е. 12 800 км, то в этом случае расстояние между Землей и Луной окажется равным 384 000 км.

Это блистательный результат, если учесть тогдашнее состояние астрономии. Наиболее точная современная цифра среднего расстояния между центрами Земли и Луны — 384 395 км. Не располагая и сотой долей тех возможностей, которыми располагает астрономия сейчас, Гиппарх из Никеи провел вычисления с погрешностью в 1/1000!

Как был измерен диаметр Луны

Конечно же, 384 395 километров – среднее расстояние между Землей и Луной, так как Луна движется вокруг Земли не по точному кругу: иногда она ближе к нашей планете, а иногда дальше.

Минимальное расстояние между Луной и Землей (в перигее) равно 363 300 км, а максимальное (в апогее) —405 500 км.

Зная это расстояние, можно вычислить истинный диаметр Луны, исходя из ее видимых размеров. Он равен 3473,4 км, а окружность Луны, следовательно, составляет 10 900 км. Луна намного меньше Земли, но все же ее размеры весьма внушительны.

После того как было определено расстояние до Луны, с идеей о том, что небо находится почти над самыми нашими головами, было покончено навсегда. Оно отодвинулось на колоссальное расстояние, представлявшееся грекам немыслимым.

Даже ближайшее небесное тело оказалось почти в 400 000 км от Земли, а все другие, значит, находились от нее еще дальше и, возможно, намного дальше. Ни о какой “плоской Земле накрытой стеклянным куполом” больше не могли помыслить даже самые стойкие скептики.

Перигей и апогей Луны по отношению к Земле – самое близкое и самое дальнее расстояние между Луной и Землей

Источник

Способы измерения расстояния от Земли до Луны в километрах и метрах и сколько лететь по времени

Измерение расстояния от Земли до Луны проводились еще в древние времена: греки пытались сделать это неоднократно.

Данные сведения были необходимы человеку для получения полноценной картины представления о Вселенной.

Кроме вычислений о расстоянии до спутника Земли, древние греки проводили расчеты, чтобы вычислить его радиус.

Со временем технологический прогресс развивался и уже сегодня все измерения известны человеку.

Как вычислялось расстояние?

Издавна людям было интересно, что же представляется собой космос и Луна – она с незапамятных времен была естественным спутником нашей планеты.

Люди интересовались, как далеко она находится и сколько до нее лететь, применяя для этого разнообразные подсчеты.

На сегодняшний день измерить расстояние методами, использующимися в повседневной жизни – нереально.

Для этого применяются тригонометрические формулы и расчеты.

Рассмотрим, как древние люди определяли этот показатель, напоминая, что он измеряется от центра спутника:

Первый, кто попытался достучаться до истины, был Аристарх Самосский.

На основе геометрических уравнений и показателей, полученных с помощью угломерных инструментов, ученый проводил исследование.

Для начала он вычислил разницу расстояния до спутника и Солнца, после чего умножал данный результат на радиус Земли. Его расчеты показали, что расстояние равно 509680 в километрах.
Во 2 веке до нашей эры астроном Гиппарх Никейский также принялся за вычисления.

Он проводил наблюдения за Луной при разных ее фазах и пришел к выводу, что расстояние до Земли будет равно 382260 километров.

Основываясь на угловых замерах, Гиппарх выяснил, что в период затмения Солнце и Луна имеют одинаковые показатели.

После этого он высчитал разницу и вывел формулу, по которой определил среднее расстояние.

Среднее расстояние в километрах

Указать точные показатели расстояния в километрах невозможно: это связано с эллиптической формой орбиты, по которой движется спутник.

Это говорит о том, что некоторое время он удаляется от планеты, после чего снова приближается.

Реальные размеры могут изменяться в пределах 15 %, что связано с различными точками нахождения спутника.

Самая полная Луна находится к Земле гораздо ближе, чем тогда, когда она проходит фазу роста.

Известные показатели помогут узнать расстояние, которое измерили ученые:

Время полета

На сегодня уже совершено большое количество полетов, для того, чтобы судить, сколько по времени занимает путешествие до спутника.

Ученые производили расчеты, исходя из скорости на ракете и наблюдения за космонавтами.

Вот некоторые цифры:

Самый медленный полет займет 1 год 1 месяц и 2 недели, что было доказано при эксперименте.

В 2003 году на основе станции с ионным революционным двигателем под названием ЕКА SMART-1 был произведен запуск лунного зонда.

Средний по времени полет занял 5 дней, когда китайский спутник Chang’e-1 был отправлен в 2007 году на орбиту: при полете использовались стандартные ракетные двигатели.

Пилотируемый полет с человеком длился 3 дня 3 часа и 49 минут, когда американцы в 1969 году впервые ступили на поверхность Луны – космический корабль Сатурн-5 стартовал с площадки во Флориде.

Кратчайший путь освоили американцы в проекте «Новые горизонты»: скорость спутника составляет 58 тысяч километров.

Чтобы преодолеть притяжение Солнца, компания Nasa использовала огромное ускорение.

Сегодня туристические космические компании по всему миру предлагают путешествия на Луну короткой или длительной продолжительности.

Интересные факты

Любые вычисления, произведенные человеком, были окружены множеством интересных фактов, историй. Измерение пространства и расстояния до Луны не лишено таких случаев.

Приведем несколько интересных примеров, связанных с историей вычисления времени полета, расстояния от Земли до спутника:

1. Согласно легенде, Луна образовалась от столкновения планеты Земля с другой планетой. Тогда образовалась орбита, из которой сформировался спутник желто-белого цвета.
2. Спутник всегда обращен к планете одной стороной.
3. Самый большой кратер называется Бэйли, его диаметр составляет 295 километров.
4. Во время одной из экспедиций американский Аполлон-6 привез на Землю несколько сотен килограммов лунного грунта.
5. Находясь на Земле и смотря в небо, кажется, что Луна и Солнце обладают одинаковыми размерами.
6. На Луне нет атмосферы, поэтому ночь там наступает сразу, без постепенного угасания света.
7. Сила притяжения на спутнике имеет наименьшее значение – она в 6 раз меньше силы притяжения на Земле.
8. На поверхности спутника существует памятник погибшим космонавтам – это фигура 10 сантиметров из алюминия.
9. С течением лет Луна значительно отдалилась от Земли: это происходит каждый год на 4 сантиметра.
10. Минимальное расстояние в ближайших точках от Луны до Марса составляет 55 миллионов 399 тысяч километров.

Известно, что в будущем планируются регулярные полеты на Марс, однако гораздо удобнее осуществлять их с поверхности спутника.

Вычисление расстояний до Луны помогает организаторам полетов достоверно просчитать количество топлива, а также средств, затрачиваемых на полет.

Полезное видео

Источник

Расстояние от Земли до Луны

Расстояние от Земли до Луны измеряется от центров этих небесных тел. Первым эту величину пытался измерить древнегреческий учёный Аристарх Самосский с помощью геометрических познаний, но его результаты отличаются от современных в 20 раз.

Методы измерения

Наиболее близок к общепринятому среднему значению был Гиппарх Никейский, который в своей работе также использовал геометрию, а ещё наблюдения за затмениями и простые оптические приборы измерения. Он подсчитал, что радиус нашей планеты в 60 раз меньше, чем дистанция до земного спутника. На данный же момент самым точным является измерение с помощью лазерного луча и отражателя на поверхности Луны, который был установлен во время специальных исследовательских миссий. Он отражает пучок лазерных лучей обратно, где его принимают специальные детекторы. Такой метод производит подсчёты за 2 секунды, в течение которых естественный спутник перемещается по орбите примерно на 50 метров.

Точные значения

Точно сказать, чему же равно расстояние от Земли до Луны нельзя, потому что оно постоянно меняется вследствие эллиптического движения спутника. К тому же расстояние до Луны с каждым годом увеличивается на 38 миллиметров. На данное отдаление влияет сплюснутая форма нашей планеты, а также гравитационная сила Солнца, которое притягивает в 2.2 раза сильнее.

В среднем же расстояние до Луны от Земли в километрах равняется 384,4 тыс. Также существуют такие понятия как перигей (минимальное) и апогей (максимальное), которые соответственно равны 363,1 тыс. км и 405 тыс. км или 405,7 млн метров до Луны.

Эти значения приняты как средние показатели, потому что космическое тело постоянно то отдаляется, то приближается, даже в моменты своего перигея или апогея. Момент минимального расстояния принято называть суперлунием, в это время жёлто-оранжевый блин на небе может показаться огромным, а момент максимального называют микролуние, он в этот период совсем маленький.

Ранее упоминалось, что расстояние до Луны с каждым годом меняется в большую сторону, из-за чего существует теория, которая объясняет возможные ошибки наших предков в измерении дистанции, ведь раньше она просто была больше на небосклоне, нежели сейчас. По причине отдаления астрономы утверждают, что теоретически возможен факт полного исчезновения сателлита с земного небосклона, однако этот судный день наступит никак не ранее, чем через 616 млрд лет.

Среднее расстояние от Земли до Луны

Зачем человечеству надо знать точное расстояние

Многие могут спросить: «Зачем человечеству знать точное расстояние от Земли до Луны?». На самом деле этот факт позволяет астрономам убедиться в правдивости теории о рождении нашей попутчицы из выброшенного вещества Земли. Также, зная числовое значение мы можем выяснить насколько она удаляется от нас, а это, в свою очередь, влияет на скорость вращения нашей планеты и время земных суток, которое, к слову, каждый год увеличивается на 23 микросекунды. Значит, что учёные могут более точно измерять время, без точного знания которого не работало бы большинство современных технологий, например, ГЛОНАСС или GPS.

Также, когда учёные знают расстояние от Земли до Луны, они могут спроектировать полёт на сателлит вплоть до минут и понять количество необходимого топлива. В прошлом веке человек добирался за 3-4 дня и это на самой мощной ракете того времени. Это мероприятие называлось лунная программа, которая подразумевала облёт и дальнейшую высадку на ней. Считается, что первым человеком, побывавшем на Луне, был Нил Армстронг в 1969 году, он сделал самый знаменитый шаг в истории человечества. С тех пор было выполнена ещё несколько пилотируемых и непилотируемых миссий, больше десятка человек, посетили неизвестный доселе мир. Но к сожалению, такие полёты выходили чрезмерно дорогими, из-за чего учёные сконцентрировали своё внимание на вывод космических станций и спутников на орбиту родной планеты.

Максимальное и минимальное расстояние от Земли до Луны

Интересно узнать, какие были попытки перелётов, ведь их было достаточно много, благодаря чему мы, к тому же, можем примерно понимать сколько времени занимает один подобный полёт. Согласно среднему показателю подобное путешествие можно осуществить за 5 дней, именно столько потратил на полёт китайский летательный аппарат в 2007 году. Рекорд по скорости достигли советские учёные. Аппарат «Луна-1» преодолел путь почти в 380 тысяч км. всего за 2 дня, к тому же он прошёл 500 000 метров по поверхности. Но это рекорды прошлого века, ведь на сегодняшний день существует пример перелёта в 8.5 часов, но, стоит отметить, что межпланетный зонд не летел к сателлиту, а лишь пролетел мимо неё.

На сегодняшний день знать точное расстояние от Земли до Луны снова приобрело весомый смысл, ведь человек всерьёз задумался о колонизации далёких планет, а для этого нам необходим некий перевалочный пункт, с которого, кстати, легче взлетать. Поэтому люди опять обратились к давней знакомой и существенно удешевили и обезопасили перелёты на естественный спутник. Это в дальнейшем поможет человечеству в освоении новых планет, что не может не радовать.

Интересные факты

Из интересного можно упомянуть, что расстояние от Земли до Луны суммарно равно диаметрам всех планет Солнечной системы. Для того чтобы лучше понять этот огромный путь были подсчитаны примерные показатели:

1. Пешим шагом обычный человек должен потратить около 9 лет непрерывной ходьбы.
2. На машине со скоростью около 100 км в ч., можно добраться за 160 дней.
3. Если лететь на самолёте со скоростью около 800 км в ч., то весь путь занял бы примерно двадцать дней.
4. На космическом корабле из прошлого века, быстрота передвижения которого несколько тысяч км/ч., человек будет лететь 72 часа.
5. Современное галактическое судно долетает за 9 часов.

В современном мире появилось немало разработок межпланетных кораблей, среди которых судна, предназначенные для перелётов на Марс, они преодолеют эту дистанцию где-то за 15-17 часов. Это тяжёлые, огромные аппараты смогут устроить на нашем сателлите целую базу, где было бы возможно жить и исследовать сателлит некоторое время.

Источник