Timp de mai multe secole, oamenii au visat să zboare în lumile îndepărtate ale universului. Fără îndoială, pe drumul spre zborurile interplanetare, mai sunt multe de depășit, multe dificultăți și obstacole. Chiar și un zbor spre Lună necesită rezolvarea problemelor de complexitate colosală. Este nevoie de precizie fantastică, o lucrare clară a echipamentului cel mai complicat. De exemplu, să presupunem că, dacă calculul traiectoriei nu ia în considerare compresia Pământului, care este neglijată în calcule obișnuite, atunci eroarea va fi de sute de kilometri. O schimbare a vitezei de numai 1 metru pe secundă va duce la o abatere de la punctul de întâlnire cu Luna cu 250 de kilometri.
Pentru a calcula traiectoriile de nave spațiale este extrem de important să se cunoască valoarea cea mai precisă a distanței medii de Soare, adică unitatea astronomice. Precizia obținută în prezent satisface cele mai multe cerințe astronomice, dar este insuficientă pentru problemele spațiului modern. La lansarea rachete interplanetare la Venus, Marte sau alte planete de eroare în determinarea unității astronomice, chiar și pentru câteva mii de kilometri va duce la faptul că racheta nu se încadrează într-o anumită locație a planetei, sau chiar planeta. Prin urmare, este clar că valoarea unității astronomice trebuie să fie cunoscută cu o precizie de câteva sute de kilometri - cu aceeași precizie relativă cu care a produs cele mai precise măsurători la distanță de pe Pământ.
Cum se determină unitatea astronomică de lungime? Există mai multe metode cunoscute, ale căror rezultate sunt în acord între ele. Unele dintre ele vor fi discutate în acest articol.
Ce lungimi trebuie să faceți
O distanță imensă separă Soare de Pământ. Pentru a ajunge la Soare, un pieton ar avea nevoie de cel puțin 3400 de ani de călătorie continuă, un tren de curierat - 200 de ani, o aeronavă de mare viteză - 20. Cât de mult poți avea încredere în aceste numere? Precizia de o mie (adică 1 mm pe metru lungime măsurată) pentru o lungime de ordinul unui metru este ușor de atins chiar și cu ajutorul unei rigle sau a unei benzi de măsurare. Dar precizia unei milioane de kilometri (1 mm pe kilometru de lungime) este deja aproape de limita a ceea ce este posibil cu tehnologia modernă.
Pentru distanțele spațiale, sunt folosite mai multe unități convenabile decât metri și kilometri. De exemplu, raza globului (mai precis ecuatorul Pământului) este folosită pentru a măsura planetele și distanțele față de Soare; raza medie a orbitei pământului - pentru limitele sistemului solar; iar unitatea este de 206 de 265 de ori mai mare, numită parsec, pentru a calcula distanțele față de stele.
Dar pentru toate aceste unități conduc la o măsură comună - contorul, trebuie să știți cât de mulți metri conținută într-o rază de ecuatorul Pământului, și cât de multe dintre aceste raze de potrivire o rază medie a orbitei Pământului (sau, cum se spune, în jurul axei sale semi-major), egală cu distanța medie de la Pământ până la Soare. Această distanță este numită unitatea astronomică de lungime. În general, distanța până la soare datorită orbita eliptică Pământului poate fi schimbat la 1/60 parts în ambele direcții. De aceea, distanța față de Soare înseamnă de obicei exact valoarea medie a acestei distanțe.
ÎNAINTE DE MĂSURAREA PĂMÂNTULUI
Înainte să "părăsiți" planeta noastră și să mergeți la "măsurarea" cosmosului, trebuie să măsurați mai întâi globul și să găsiți lungimea razei ecuatorului. Pământul este măsurat prin metoda triangulării. Pentru a face acest lucru, împărțiți calea dintre punctele măsurate într-o rețea de triunghiuri, în ale cărei vârfuri sunt montate turnuri, numite semnale geodezice. În triunghiuri, dacă este posibil, se apropie de formă la echilateral, unghiurile și lungimea uneia dintre laturi sunt determinate cu toată precizia. Baza este măsurată prin cabluri speciale, lungimea cărora este controlată de copiile exacte ale contorului internațional disponibil în multe țări ale lumii.
Aceasta stabilește lungimea în metri a unui anumit arc de pe suprafața Pământului, iar observațiile astronomice la capetele arcului determină ce fracțiune din întreaga circumferință a pământului este arcul măsurat. Așadar, găsiți raza globului în locuri diferite, ceea ce este necesar pentru studierea formei Pământului și pentru determinarea razei ecuatorului pământului, care este folosită în continuare ca măsură nouă de lungime.
Toate aceste măsurători se fac pe o suprafață de pământ solid, pe care se pot construi turnuri geodezice, se suspendă firele de măsurare pe trepiede și se pot instala teodolite pentru a determina unghiurile. Și ce zici atunci când vine vorba de distanțe uriașe în spațiul cosmic, unde astfel de acțiuni sunt imposibile?
În topografie, există o modalitate de a determina distanța față de un obiect inaccesibil. Aceasta este o metodă de intersecție: de la două puncte, distanța dintre care este cunoscută, văd un obiect inaccesibil. Și determina direcția prin care este vizibilă. În punctul de intersecție a liniilor drepte, obiectul este găsit.
Dar pentru ca o astfel de crestătură să dea un rezultat sigur, este necesar ca liniile să se intersecteze nu într-un unghi foarte acut. Cu cât unghiul este mai clar, cu atât este mai puțin determinat punctul de intersecție. Dacă inspectorului li s-a cerut să determine distanța față de obiect, liniile care se intersectează la un unghi de 9 grade, el ar refuza să rezolve o astfel de problemă ca fiind complet fără speranță. Anume, ne întâlnim cu o astfel de problemă atunci când determinăm distanța față de Soare prin metoda trigonometrică. Să vedem cum este rezolvată. Dar deja în articolul următor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: