Насколько велика Луна? Попробуем представить…
Несмотря на то, что мы можем наблюдать Луну в ночном небе (а иногда и при свете дня), представить ее размер и удаленность от Земли в перспективе довольно сложно.
Насколько велика Луна? Ответ на этот вопрос не так прост, как может показаться на первый взгляд. Так же как и Земля, Луна не является идеально круглой и имеет слегка сплющенную форму (приплюснутый шар). Это означает, что диаметр Луны от полюса к полюсу меньше ее диаметра на экваторе.
Тем не менее, разница между этими диаметрами не велика и составляет всего лишь четыре километра. Экваториальный диаметр Луны составляет примерно 3476км, а полярный – 3472 км. Для простоты понимания это расстояние можно сравнить с похожей по размеру территорией, например, с Австралией.
От побережья к побережью
Расстояние между двумя крайними австралийскими городами, Перт и Брисбен, по прямой составляет 3606 км. Такова протяженность Австралии. Таким образом, если поместить Австралию и Луну рядом, растянув последнюю по диаметру, их протяженность будет примерно одинакова.
С другой стороны, такой взгляд является слишком односторонним. Хотя Луна имеет одинаковую протяженность с Австралией, на самом деле она гораздо больше. Площадь Австралии составляет примерно 7,69 миллионов квадратных километров, тогда как площадь Луны равна 37,94 миллионов квадратных километров, что почти в пять раз превышает территорию Австралии.
Как далеко находится Луна?
Ответ на вопрос о расстоянии до Луны также может показаться сложнее, чем мы думаем. Луна вращается вокруг Земли по эллиптической орбите, то есть ее удаленность от нашей планеты постоянно меняется, причем разница может достигать 50000 км, именно поэтому размер Луны в нашем небе постоянно меняется. Кроме того, орбита Луны подвергается влиянию других объектов Солнечной системы. Кроме того, Луна постепенно отдаляется от Земли в результате приливного влияния.
Более тщательно исследовать последнюю информацию позволили миссии «Аполло». Побывавшие на Луне в 1969 году американские астронавты установили на ее поверхности несколько зеркальных отражателей, которые не требуют энергии и работают до сих пор. Система отражателей расположена так, что отправленный с Земли лазерный луч, отразившись, возвращается назад отправителю.
Вычислив время, которое требуется лазеру, чтобы достичь Луны и попасть обратно, ученые получили возможность очень точно измерять расстояние до Луны и отслеживать удаление Луны от Земли. В результате было установлено, что Луна отдаляется от Земли со скоростью 38 мм в год или около 4 метров в столетие.
Как добраться до Луны
Среднее расстояние между Луной и Землей составляет 384402 км. Попробуем представить эту цифру в сравнении с земными расстояниями.
Если мы захотим добраться все от того же Брисбена до Перта на автомобиле, нам придется преодолеть расстояние в 4310 км, на что потребуется около 46 часов. Для преодоления расстояния, равное расстоянию между Землей и Луной, подобное путешествие придется совершить более 89 раз. На это потребуется пять с половиной месяцев непрерывной езды на автомобиле, без учета пробок и возможных ДТП.
К счастью, астронавты «Аполло-11» не были ограничены австралийскими скоростными нормами, и в 1969 году командный модуль «Колумбия» достиг лунной орбиты всего за три дня и четыре часа.
Солнечное затмение
Экваториальный диаметр Солнца составляет почти 1,4 миллиона километров, что приблизительно в 400 раз превышает диаметр Луны. Любопытно, что расстояние между Землей и Солнцем (равное 149,6 миллионам километров) составляет примерно 400 расстояний между Землей и Луной.
Именно поэтому Луна и Солнце кажутся нам с Земли одинаковыми по размеру. В результате, когда Луна и Солнце находятся на одной линии (как кажется с Земли), мы можем наблюдать удивительное явление – полное затмение Солнца.
К сожалению, ученые пришли к выводу, что в будущем солнечные затмения на Земле прекратятся. Благодаря своему удалению, Луна однажды окажется слишком далеко, чтобы затмевать Солнце. Большинство ученых сходятся во мнении, что это произойдет примерно через 600 миллионов лет.
Луноходы
Несмотря на прогресс в развитии космоса, Луна до сих пор остается единственным небесным телом, по которому ходил человек, причем случилось это полвека лет назад. Спустя пятьдесят лет после первого (и совершенного единственной страной) прилунения из двенадцати побывавших на спутнике Земли человек в живых осталось только четверо.
Хочется надеяться, что в ближайшие годы люди смогут вернуться на Луну и вдохновят новое поколение продолжать изучение нашего ближайшего небесного соседа.
Источник
Сколько времени лететь от Земли до Луны?
Расстояние между Луной и Землей колеблется от 356 400 до 406 700 км. Время, необходимое для преодоления этой дистанции, зависит от выбранного для полета транспорта.
Исторически все реальные полеты человека на Луну осуществлялись с помощью кораблей «Аполлон». При этом длительность полета до спутника составляла от 72 до 76 часов. В частности, «Аполлон-11» вышел на лунную орбиту через 76 часов после старта. Однако на подготовку к непосредственной высадке требовалось время. Лунный модуль прилунился на 103-ем часу полета, а первый человек ступил на поверхность спутника только на 110-ом часе полета.
Однако ряд других космических аппаратов долетали до Луны значительно быстрее. Так, советский корабль «Луна-1» долетел до спутника всего за 36 часов, хотя и запущен был за 10 лет до «Аполлона-11».
Быстрее всего до Луны добрался зонд «Новые горизонты», чья основная миссия – исследование Плутона. Уже через 9 часов после запуска с Земли он пролетел вблизи спутника.
Отдельно стоит отметить аппарат SMART-1. Он добирался до Луны чуть более года! Дело в том, что на нем был установлен перспективный плазменный двигатель (известный также как ионный двигатель), использовавший для работы эффект Холла. Такая двигательная установка отличается особой экономичностью, за время полета было потрачено только 82 кг топлива. Возможно, именно на таких двигателях в будущем будут осуществлены полеты к Меркурию и Солнцу.
И всё же важно помнить, что Луна-1, SMART-1 и «Новые горизонты» – это зонды, которые не предназначены для транспортировки человека. Поэтому использованные в их конструкции решения едва ли в ближайшее время будут применены для пилотируемых полетов к Луне. Если же какая-то страна захочет снова отправить человека к нашему спутнику, то ему, как и астронавтам в XX в., придется лететь до Луны около 3 дней.
Список использованных источников
Источник
Сколько лететь до Луны
Луна, ближайшее к нашей планете космическое тело, привлекала человека с давних времён и вызывала много вопросов. Один из них — сколько лететь до Луны, занимал мысли не одного поколения. Этот вопрос тесно связан с другим, не менее важным: какое расстояние до спутника.
Всё не так просто
Определить расстояние между Землёй и её спутником пытались ещё античные астрономы, и лучше остальных это удалось Гиппарху Никейскому. Используя наблюдения за движением Луны и Солнца, он вычислил, что дистанция составляет 382 260 км. Интересно, что он оказался близок к истине.
Современная лазерная локация естественного спутника проводится с неслыханной для древних греков точностью в 2-3 см. Для измерения хватает двух секунд, за это время Луна успевает сместиться по орбите на 50 м, главная тонкость измерения расстояния связана с формой её орбиты.
Многие ошибочно полагают, что Луна облетает нашу планету по кругу. На самом деле, орбита спутника вытянутая, эллиптическая, а Земля находится не в центре эллипса, а в одном из двух его фокусов. Получается, что расстояние между двумя планетами не остаётся неизменным, спутник то приближается, то удаляется от нас. Поэтому в науке удобно оперировать тремя расстояниями, которые определяются следующим образом:
- В перигелии. Перигелий — это ближайшая к Земле точка на орбите Луны. При таком сближении расстояние не превышает 355 тыс. км. Для сравнения: это больше, чем 9 земных экваторов.
- В афелии. В самой дальней от Земли точке лунной орбиты расстояние увеличивается до 404 тыс. км.
- Для многих вычислений важно средне расстояние, и оно определяется в 384,9 тыс. км. Древнегреческий учёный ошибся совсем немного.
В вопросе, сколько лететь до Луны есть ещё один нюанс. Особенность космических полётов состоит в том, что они никогда не проходят по прямой линии. Бесполезно во время старта направлять космический корабль в точку текущего положения спутника. Чтобы рассчитать маршрут, конечной точкой выбирают то место на орбите, которое Луна займёт за время полёта ракеты.
Полёты на практике
Добраться до спутника Земли по прямой сможет только луч света, у него на это уйдёт 1,26 секунды. Реальные космические аппараты попадают на Луну по плавной кривой, километраж которой зависит от начального взаимного расположения планет. Это вынужденное решение, вызванное движением космических тел по своим орбитам. Также на продолжительность полёта оказывают влияние параметры аппарата:
- Первый полёт. «Луна -2». Советская автоматическая станция была запущена в 1959 г., и достигла Луны через 34 часа.
- Самый быстрый полёт. Его в 2006 году совершил аппарат НАСА «Новые горизонты». Он пролетел рядом с Луной через 8,5 ч после старта, и на скорости 58 тыс. км/час отправился изучать дальние объекты Солнечной системы.
- Самый продолжительный полет. Неторопливее всех добирался до спутника Земли зонд ЕКА SMART-1 Европейского космического агентства. Путешествие продлилось 410 дней (год и месяц), зато был поставлен рекорд экономичности: для революционного ионного двигателя потребовалось лишь 82 кг топлива.
- Первый пилотируемый полёт с посадкой. Полёт «Аполлона 11», командиром которого был легендарный Нил Армстронг, занял почти 76 часов (чуть более 3 суток).
- Современные космические аппараты (автоматы) тратят на полёт 9-12 часов.
В теории
Чтобы почувствовать, какая бездна лежит между объектами, и сколько лететь до Луны от Земли, полезно провести теоретический эксперимент. Оценить среднее расстояние по земным меркам помогут следующие расчёты, выполненные для перигелия и афелия (соответственно первое и второе число):
- Пешая прогулка со скоростью 6 км/ч займёт 6,8-7,7 лет, причём идти надо непрерывно.
- На непрерывный бег со скоростью 12 км/ч уйдёт 3,3-3,8 года.
- Велосипедная прогулка со скоростью 20 км/ч позволит добраться до Луны через 2-2,3 года.
- Автомобиль, разогнавшийся до 100 км/ч, достигнет поверхности спутника через 4,9-5,6 мес., если брать среднее значение — то через 160 дней.
- Лёгкий самолёт с/х авиации (кукурузник), пролетая по 189 км в час, совершит посадку через 2,5-3 мес.
- Боинг с его крейсерской скоростью 900 км/ч потратит на полёт 16,4-18,7 суток.
Источник
Как долго добираться до Луны?
Ричард Бренсон в 2008 году рассказал о своем видении будущего компании Virgin Galactic. Он собирался не только вывести туристов на земную орбиту, но и построить космические отели и создавать короткие путешествия на спутник. Но поездка должна занимать мало времени. Так как долго добираться до Луны?
На Луне побывали не только космические аппараты, но и астронавты. У некоторых ушло много времени, а вот другие сделали все быстро. Давайте детальнее взглянем на миссии, полет к Луне и причины их задержки или скорости.
Как долго добираться до Луны
Наиболее медленной стала передовая технология. Это был зонд ЕКА SMART-1, отправленный в 2003 году. Он использовал революционный ионный двигатель. Поездка заняла год, месяц и две недели!
Миссия SMART-1, основанная на ионном двигателе
Да, это долго, но зато аппарат максимально сэкономил на расходе топлива. Для полета использовали всего 82 кг ксенонового топлива. И это крайне странная миссия, ведь обычно на путешествие уходит всего пара дней.
Китайская Ченьэ-1 стартовала в 2007 году и прибыла через 5 дней. Второй их аппарат сократил время полета до 4 дней и 16 часов. В 2013 году стартовал третий – 4 дня, 12 часов и 23 минуты.
Посадочная площадка Чаньэ-3 и лунная поверхность
Первой беспилотной миссией стал советский зонд Луна-1 в 1959 году. Он проехал 36 часов, но пролетел мимо на дистанции в несколько тысяч км. Средняя скорость – 10500 км/ч.
Сколько же лететь до Луны по времени с экипажем? Единственными пилотируемыми миссиями стали участники программы Аполлон. Первой была Аполлон-11 с Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином. Они перемещались 51 час и 49 минут. Свои знаменитые слова Нил произнес на 109-м часу миссии. Они пробыли на спутнике 2 дня, 22 часа и 56 минут. Это была сама быстрая поездка на спутник с астронавтами.
Земля, запечатленная экипажем Аполлона-11 на Луне
Конечно, быстрее всех перемещался известный аппарат Новые Горизонты, отправившийся к Плутону. Он ускорился на ракете Атлант V до скорости в 16.26 км/с. До Луны добрался всего за 8 часов и 35 минут. И это удивительно, ведь он не замедлился на орбите, а наоборот ускорялся дальше.
После него испытания проводили с миссиями Ориона и системой SLS.
Художественная интерпретация корабля Новые Горизонты
Ракета Ориона EFT-1 разогналась до 8.9 км/с и могла бы добраться к Луне за 12 часов. Можно еще подкорректировать вес, но это неплохой вариант для туристических перевозок. Если мы все же доживем до такой возможности, то сможем рассмотреть две возможности. Это будут медленные поездки с детальным обзором пространства или же стремительный вылет и доставка к цели. Теперь вы знаете, сколько лететь до Луны.
Источник