13.06.2024

Сколько расстояние до луны: Расстояние от Земли до Луны

70-летний марафонец из России первым в мире добежал до Луны

70-летний Рустем Гиниатуллин из Казани установил рекорд, который достоин занять свое место в книге рекордов Гиннесса. Регулярно занимаясь бегом, казанец пробежал в общей сложности 384 тысячи километров. А это расстояние от Земли до Луны! До сегодняшнего дня это не удавалось никому!

До 22 лет Рустем Гиниатуллин играл в футбол, а потом увлекся бегом на длинные дистанции. Причем профессионально: после каждой пробежки он аккуратно фиксировал преодоленное расстояние. Так к 23 годам за его плечами было уже 2 900 километров, а к 49, когда он начал свой путь к Луне, 208 тысяч.

— Идея «космического марафона» у меня возникла в 1997 году, когда мне в руки попался спичечный коробок с изображением Луны и Марса, — вспоминает марафонец. — 55 миллионов километров я вряд ли бы осилил, а вот цифра в 357 тысяч казалось более реальной.

Тот самый коробок спичек.

Каждый день Рустем Гиниатуллин пробегал в среднем 27 километров (на работу, с работы, плюс дополнительный 7-километровый круг после). Подсчет преодоленного расстояния вел, основываясь на многолетнем опыте.

В зачет шли и дистанции, которые казанец преодолел на различных марафонских соревнованиях. В том числе и те 836 километров 650 метров, которые Рустем Гиниатуллин пробежал в шестисуточном забеге в Одессе. С этим результатом он даже попал в русское издание Книги рекордов Гиннесса.

— Просто бегать марафонские дистанции стало неинтересно, поэтому я и поставил себе цель — добежать до Луны, — объясняет казанец. — Первый этап — 357 тысяч тысяч (минимальное расстояние между Землей и Луной  — прим. автора) я завершил в 2013 году, а отметку в 384 403 км (среднее расстояние от Земли до Луны — прим. автора) преодолел 12 января 2018.

Побил мировой рекорд

Казанец стал первым человеком в мире, который «добежал» до спутника Земли. Для сравнения, 5-кратный рекордсмен мира легкоатлет Гордон Пири пробежал за всю свою карьеру 347 600 километров. Это достижение попало в Книгу рекордов Гиннесса. Увы, но Луны он так и не достиг, в отличие от нашего земляка.

Останавливаться на этом марафонец не планирует. Впереди очередной этап поставленной цели — пробежать 406 696 километров, то есть максимальное расстояние до Луны, находящейся в апогее.

— Надо продолжать двигаться дальше, не должен человек останавливаться на достигнутом! — считает Рустем Гиниатуллин.

Кстати, встретить Рустема Гиниатуллина можно в парке Урицкого, что в Московском районе Казани. При желании вы даже можете пробежать с ним пару-тройку кругов. Не упускайте возможность пообщаться с человеком, который первым в мире добежал до Луны.

Российские ученые уточнят расстояние до Луны

Сотрудники университета ИТМО, вуза—участника госпроекта «5–100», создали мощную лазерную систему для использования в лунном локаторе. Ученые утверждают, что российский лазер сможет измерять расстояние до Луны с точностью до нескольких миллиметров. Эти уточнения позволят улучшить спутниковую навигацию.

Статья о новом лазере опубликована в научном журнале Optics Letters. Как пояснили “Ъ” в ИТМО, работа систем навигации GPS и ГЛОНАСС основана на точном измерении расстояния между объектом и несколькими спутниками. На траекторию движения искусственных спутников по орбите влияет большая масса Луны, поэтому при расчете координат необходимо постоянно учитывать местонахождение Луны. Для этого лазерные локаторы постоянно измеряют расстояние до Луны. Точность работы таких локаторов зависит от длительности импульсов лазерного излучения и разрешающей способности приемного тракта.

Сотрудники НИЦ лазерной физики университета ИТМО создали лазер для лунного локатора, способного измерить расстояние до Луны с точностью до нескольких миллиметров. При этом он компактнее аналогов. Ученые отмечают также низкую расходимость излучения и указывают на сочетание короткой длительности, высокой энергии и частоты следования импульсов. «Само по себе создание лазера с длительностью импульсов в несколько десятков пикосекунд технически уже не сложно,— рассказал инженер НИЦ лазерной физики Роман Балмашнов. — Однако выходная энергия импульсов нашего лазера практически вдвое выше, чем у аналогов такого же типа. Мы смогли добиться высокой частоты следования импульсов 200 Гц и энергетической стабильности, поэтому энергия не меняется от импульса к импульсу».

Новый лазер будут использовать в лунном лазерном локаторе в системе ГЛОНАСС. Это позволит в режиме реального времени обновлять поправочные коэффициенты при расчете координат спутников и сделает российскую навигационную спутниковую систему точнее. Погрешность определения координат пользователя может быть уменьшена до 10 см. «Разработанный нами лазер является самым мощным импульсно-периодическим пикосекундным источником лазерного излучения в своем сегменте в мире,— сообщил руководитель НИЦ лазерной физики университета ИТМО Андрей Мак.— Кроме решения сугубо дальномерных задач лазеры подобного класса можно использовать для построения изображений орбитальных объектов, например спутников или космического мусора».

Астрономия 1

 

 

Астрономия

 

1. Астрономия древних греков

 

Измерение размеров Земли

 

Эратосфен (235 г. до н.э.) произвел первые измерения размеров Земли. Он жил и работал в Александрии. Эратосфен знал, что в Сиене (нынешний Асуан) 22 июня в полдень солнечные лучи, падая в глубокий колодец, достигали воды и отражались вверх. Сиена по прикидкам Эратосфена (он был к тому же географом) располагалась на 800 км (в современных единицах измерения) южнее Александрии. Используя тень от обелиска

 

 

Эратосфен определил, что в Александрии в это же время солнечные лучи образуют с вертикалью угол в семь с половиной градусов. Этих данных ему хватило, чтобы определить радиус Земли. Как он это сделал? Оценить погрешность в сравнении с современными данными. Как вы думаете, действительно ли древние греки могли производить измерения с такой точностью или это результат счастливого совпадения?

 

Угловой диаметр Земли и Солнца

 

Вырежем из бумаги кружочек диаметром 0. 5 см. Если этот кружочек держать перед глазами в вытянутой руке, то придвигая, то отодвигая его, можно добиться, что он закроет полностью Луну. Измерив расстояние кружочка до глаза и определив отношение этого расстояния к диаметру кружочка, можно определить отношение расстояния до Луны к ее диаметру. Это отношение равно примерно 110. Интересно, что отношение расстояния до Солнца к его диаметру примерно такое же. Только измерения с Солнцем проводить без специальных очков нельзя. Но то что эти отношения одинаковы доказывается тем, что в моменты солнечных затмений лунный диск полностью закрывает Солнце.

Угол, под которым мы наблюдаем космическое тело, называется его угловым диаметром. Угловой диаметр Луны и Солнца можно выразить в радианах или в градусах

 

Размер Луны и ее расстояние от Земли

 

Древние греки знали отношение диаметра Луны к ее расстоянию до Земли. Если каким-то образом теперь определить диаметр луны, то можно определить и расстояние ее до Земли. Размер Луны измерил Аристарх Самосский (310 – 230 г. до н. э.)

Для измерения диаметра Луны Аристарх использовал Лунное затмение. Представим, что прямо за Луной имеется очень большой экран, на котором можно наблюдать тень от Земли.

 

Тогда можно было бы легко найти отношение диаметра тени Земли к диаметру лунного диска. К сожалению такого экрана нет и мы не можем видеть всей тени Земли.

Мы можем видеть начало Лунного затмения, когда тень Земли настигает Луну. Если в этот момент начать отсчет времени, то время до того момента, когда Луна достигнет противоположного края земной тени, будет пропорционально ее размеру. Время же от начала затмения до того момента, когда  Луна полностью скроется в Земной тени, будет пропорционально размерам лунного диска. Измерив эти два отрезка времени, можно найти отношение диаметра тени Земли к диаметру лунного диска.

Проведя соответствующие измерения, Аристарх получил, что диаметры относятся друг к другу как 2.5 к 1.

Так как Солнце не является точечным источником света, то диаметр тени Земли не равен ее диаметру, а меньше. Аристарх знал, что тени от Луны на Земле не видно. Это означает, что лучи, идущие от противоположных сторон Луны сходятся у земной поверхности.

Эти знания позволили Аристарху вычислить размеры Луны и ее расстояние до Земли в земных радиусах.

Как он это сделал, и сколько у него получилось?

Оценить погрешность в сравнении с современными данными.

 

В дальнейшем Аристарх и его последователи уточнили результат. У них получилось, что расстояние от Земли до Луны равно 60 земным радиусам. Оцените точность этого результата.

 

Размеры Солнца и его расстояние до Земли

 

Измерить расстояние от Земли до Солнца трудно даже сейчас. Как хотя бы примерно оценить это расстояние придумал тоже Аристарх.

Он наблюдал за Луной в той стадии, когда видна точно ее половина.

 

Солнечный свет в это момент должен падать точно перпендикулярно прямой ВС. Следовательно треугольник АВС получается прямоугольный. Аристарх измерил угол между направлениями на Луну и на Солнце (φ). Угол ВАС него получился равен 3°.

Какое расстояние до Солнца получилось у Аристарха?

Как это значение согласуется с современными данными?

За счет чего могла возникнуть ошибка в измерениях Аристарха?

 

Итак, астрономам из Александрии были известны весьма точно размеры Земли, Луны и расстояния до Луны. Имелась очень грубая оценка расстояния до Солнца. Совсем не были известны расстояния до планет и до звезд. Они знали только, что планеты находятся дальше чем Луна, а звезды дальше Солнца и планет.

 

Древним были известны пять планет:

Меркурий,

Венера,

Марс,

Юпитер,

Сатурн.

В число планет они также включали Солнце и Луну и исключали Землю. Всего получалось семь планет. Птолемей даже доказывает, что их столько и должно быть.

 

 

 

 

Пока все    ?????   ?????    Пока все

Марс не будет сиять, как полная Луна, ни 27 августа, ни когда-либо еще

27 августа не стоит смотреть на ночное небо в ожидании того, что Марс будет сиять, как полная Луна. Отдел науки «Газеты.Ru» рассказывает о том, почему это невозможно и почему марсианская мистификация преследует пользователей электронной почты с 2003 года.

Едва переведя дух после подробных рассказов о том, что собой представляет явление суперлуния и когда им нужно наслаждаться, отдел науки столкнулся с новой напастью: рассылаемый по электронной почте спам о том, как Марс будет сиять, словно две полные Луны. Возможно, что и читатели «Газеты.Ru» получали следующее сообщение: «27 августа подними глаза и посмотри на ночное небо.

Планета Марс пройдет всего лишь в 34,65 тыс. миль от Земли. Невооруженным глазом планета будет видна как полная Луна. Это будет выглядеть как две Луны над Землей! Следующий раз, когда Марс будет так близко к Земле, будет только в 2287 году».

Хочется верить, что читатели «Газеты.Ru» не тратили и не собираются тратить свое время на то, чтобы увидеть явление, которого по определению быть не может.

Судите сами: 34,65 тыс. миль — это 34 650 миль. Исходя из того, что 1 миля — это 1,61 км, получаем, что 34 650 миль — это 55 760 км.

Уже чистой воды неправда.

Среднее расстояние от Земли до Луны — естественного спутника нашей планеты — составляет 380 000 км, то есть в семь раз больше, чем якобы расстояние до Марса 27 августа. А что касается минимального расстояния от Земли до Марса, то оно в разные годы имеет разное значение, но ограничено максимальным удалением Земли от Солнца и минимальным расстоянием от Марса до Солнца. В моменты максимального сближения Марса и Земли — так называемые Великие противостояния — это расстояние составляет 50–60 млн (миллионов, а не тысяч!) км. То есть в тысячу раз больше того числа, которое указано в нелепой рассылке.

И это более чем в сто раз больше, чем расстояние от Земли до Луны.

Наконец, радиус Марса составляет порядка 3400 км, что в два раза больше радиуса Луны, который составляет 1700 км. То есть если бы Марс и Луна находились на одинаковом от Земли расстоянии, то их видимые площади отличались бы в четыре раза. Но так как Марс находится в сто с лишним раз дальше от нашей планеты, чем Луна, то эта разница в размерах не то что нивелируется, а делает Марс даже и не самым ярким светилом нашего ночного неба после Луны. В полнолуние звездная величина Луны составляет -12,7m. Максимальная же яркость Марса составляет -2,91m, и это меньше максимальной звездной величины Венеры и Юпитера. Шкала же звездных величин такова, что разница в 5m соответствует отношению яркости объектов в 100 раз.

Таким образом, самый яркий Марс, который только может наблюдаться на Земле, в 10 000 раз слабее яркости полной Луны.

Почему же год от года анонимные авторы электронных писем советуют смотреть на яркий-преяркий Марс 27 августа? Разгадка кроется в делах давно минувших дней. 27 августа 2003 года как раз и наблюдалось Великое противостояние Земли и Марса: тогда расстояние до Красной планеты составило 55,8 млн км, а его звездная величина достигла значения -2,8m.

Но и это еще не все. Оригинальный e-mail рассылался на английском языке и содержал в себе призыв смотреть на Марс в телескоп. Но фраза «At a modest 75-power magnification Mars will look as large as the full moon to the naked eye» была ошибочно переведена на русский язык как «Невооруженным глазом планета будет видна как полная Луна». При том, что английский текст справедливо говорит о том, что как полная Луна Марс будет выглядеть при увеличении в 75 раз.

Остается только добавить, что на этой неделе Марс можно увидеть в средних широтах порядка часа сразу после захода Солнца, и это не самое лучшее время для его наблюдений. Его видимый блеск составляет +0,5m, то есть позволяет разглядеть невооруженным глазом в созвездии Весов, но низкая высота над горизонтом делает его наблюдения бессмысленными и малоинтересными.

Поэтому из планет Солнечной системы отдел науки «Газеты.Ru» рекомендует наблюдать Венеру.

Она сейчас видна как яркое белое светило непосредственно перед восходом Солнца в восточной части неба. При хорошей прозрачности атмосферы ее можно разглядеть даже и после восхода Солнца: ее звездная величина составляет -3,9m.

Чуть выше и южнее от нее можно будет найти и Юпитер — он выглядит как чуть менее яркое светило немного песочного цвета.

Как они оценили расстояние до Луны | Войцех Вичорек

Два независимых метода, два гениальных ума: как Аристарх и Гиппарх вычислили расстояние Земля-Луна.

Пока что размеры Земли и Луны для нас больше не загадка. Они довольно хорошо известны, так как Эратостенелес получил первое, а Аристарх — второе. Но это не похоже на то, что никаких загадок там не осталось. Их еще десятки. Следующий естественный шаг ведет к определению расстояния между ними двумя.

Аристарх и Гиппарх не жили в одно время. Между ними было 40 лет разницы. Аристарх умер в 230 г. до н.э., а Гиппарх родился в 190 г. до н.э. Итак, он был потомком знаний Аристарха и более ранних греков. Вот почему подход предков должен быть на первом месте.

Аристарх использовал сходство треугольников для измерения расстояния. Идея пришла ему в голову во время солнечного затмения. Он понял, что тогда тень имеет форму конуса, а Луна и Солнце — круглые диски.Итак, он мог сделать то же самое с Луной и другим объектом. Масштабируя его вокруг глаз, пока он не перекрывает всю Луну, он создал свой собственный конус.

Через некоторое время объект подошел. Но что это было за? Что-то с круглым диском. Как монета. И действительно, он использовал какую-то монету. Он взял одну и нашел позицию, перемещая ее вверх и вниз. Теперь он уже все знал.

Конечно, их угловые размеры были равны, потому что монета закрывала Луну. Это означает, что треугольники их наблюдателя имели одинаковые углы.Таким образом, они были похожи.

Подобные треугольники несут свойство пропорции. Если соответствующие углы совпадают, то и их стороны пропорциональны друг другу.

Аристарх оценил отношение расстояния до монеты к ее диаметру как 108.

На основании этого он пришел к выводу, что отношение расстояния до Луны к ее диаметру также является таковым.

И поскольку неизвестно было только расстояние до Луны, уравнение:

могло быть решено, потому что Аристарх вывел диаметр Луны как 1/3.5 земных.

После подсчета:

И этот результат действительно был довольно точным.

Но что именно?

Чтобы показать это, нам нужно сделать расширение вычисления окружности Erathosteneles. Отсюда следует рассчитать радиус Земли, но это должно быть несложно. То есть:

Теперь нам нужно удвоить его, чтобы получить диаметр, таким образом:

И подставив его в уравнение:

Он сделал разумное предположение из наблюдений за солнечным затмением в Сиене и Александрии.Города, по которым Эратостенелес рассчитал длину окружности Земли. И на этом сходства не заканчиваются. Потому что он также использовал расстояние между ними, которое он знал с тех пор, как Эратостенелес измерил его раньше. Итак, каков был путь Гиппарха?

Основная задача заключалась в том, чтобы измерить, какая часть Солнца была видна в Александрии, когда Луна полностью находилась над Солнцем в Сиене. Оказалось, что частичное затмение составляло одну пятую диска Солнца. Более того, угловой размер Полного Солнца составляет половину градуса, поэтому одна пятая этого равна одной десятой градуса.Это была разница в видимых угловых размерах наблюдения между городами. Добавление сюда щепотки геометрии заставило его получить более независимый метод, чем метод Аристарха.

Применив малоугловое приближение к данному треугольнику наблюдателя (эквивалент тангенциальной функции), он получил:

57,3 ° в знаменателе, потому что это количество градусов в 1 радиане. Вычисление правой части:

А теперь переформулируя уравнение, чтобы получить расстояние:

Что дает:

Как далеко уходит Луна за один день? (Технический :: Начинающий)

Как далеко Луна проходит за один день? Этот вопрос можно интерпретировать двояко. Мы могли бы иметь в виду:

(1) Как далеко Луна проходит в небе каждый день с точки зрения Земли? Скажем, например, что мы решили отметить положение Луны в созвездиях в одну ночь ровно в полночь, а затем снова в следующую в полночь, сколько градусов пройдёт Луна за эти 24 часа относительно звездного фона? Это называется звездным движением (то есть движением относительно звезд).

(2) Вторая величина, которую может задать этот вопрос, — это то, как далеко Луна фактически проходит по своей орбите вокруг Земли за 1 день в соответствующих единицах расстояния, таких как километры, мили или метры.Это можно считать фактическим движением Луны в космосе, в отличие от ее видимого движения по небу с нашей позиции.

В этой статье мы фактически ответим на оба этих вопроса и шаг за шагом рассмотрим математику, необходимую для решения этих двух задач. Интересно, что именно выясняя, как далеко Луна перемещается каждый день относительно звезд, мы приходим к первому количеству, необходимому для полного ответа на этот вопрос.

Если вас не особо заботит, как мы определяем эти значения, ответы будут следующими:

  • Луна проходит около 13 градусов по небу за 24 часа (что, грубо говоря, лишь немного шире, чем ширина вашего кулака с полностью вытянутой рукой).
  • В своем путешествии вокруг Земли за 24 часа Луна проходит около 88,4 тысячи километров .

[* Имейте в виду, что эти значения не являются абсолютными, так как нет абсолютных значений. Они являются средними и будут правильными в соответствии с методом и уравнениями, используемыми в этой статье, а также принятыми измеренными значениями.]

На сколько градусов проходит Луна за день?

Этот первый вопрос довольно прост и, вероятно, известен с достаточной точностью около 4000 лет, если не больше, основываясь на наблюдениях невооруженным глазом.Хотя мы будем выводить это значение несколько иначе.

Чтобы вычислить, на сколько градусов Луна проходит по небу каждый день, все, что нам нужно сделать, это взять количество дней, которое требуется Луне, чтобы совершить один оборот вокруг Земли, и разделить это значение на 360 градусов. по полному кругу. При этом мы предполагаем, что лунная орбита представляет собой идеальный круг, но это не так, но это обычное предположение для математических целей (особенно на данном этапе).

Есть два типа лунных месяцев. Существует синодический месяц , который является мерой лунного цикла от фазы луны до фазы луны, например, от новолуния до новолуния, который имеет период 29,531 дня. Однако у Луны есть и другой период движения: сколько времени требуется Луне, чтобы вернуться в то же место «в звездах» или, точнее, на фоне звезд. Так, например, если Луна покрывает созвездие Плеяд, сколько времени потребуется, чтобы Луна облетела Землю и вернулась обратно в это положение.Это называется сидерическим месяцем , который имеет длину около 27,322 дня.

Для этого расчета мы пытаемся определить, на сколько градусов Луна проходит за день относительно звезд на ее 360 °, имеет смысл использовать только лунный месяц, который использует положение Луны относительно звезд в качестве маркера для этого путешествия. Интересно, однако, тот факт, что ни один из этих лунных месяцев не соответствует точной длине времени или расстоянию , описывающему 1 полную лунную орбиту.Синодический месяц основан на фазах Луны, которые приводят к геометрии и выравниванию Земли, Солнца и Луны, тогда как звездный месяц основан на положении Луны относительно звезд. Таким образом, сидерический месяц немного отстает от «истинного месяца», а синодический месяц немного длиннее из-за движения Земли вокруг Солнца. (Эта проблема немного сложнее, но мы решим ее в ближайшее время.)

В любом случае, вычислить довольно точное среднее значение для числа градусов , которое Луна проходит по небу за день, так же просто, как разделить 360 на количество дней в звездном месяце (~ 27. 322 дня), что дает, на сколько градусов Луна проходит градуса за день.

Период обращения по орбите — это 360 ° движения вокруг небесного тела. Итак, если мы знаем, сколько времени составляет орбитальный период, мы можем разделить 360 на длину в в любых единицах, которые мы выберем , чтобы получить значение в градусах за единицу времени. Таким образом, я мог разделить 360 на (27,3 x 24), чтобы получить ~ 0,55, что означает, что Луна перемещается по небу примерно на 0,55 ° за час . В нашем первом примере мы делим эти 360 ° на 27.3 сегмента, каждый с углом около 13,18 °. Следовательно, мы можем сказать, что каждый день Луна проходит по небу около 13,18 °.

Итак, это ответ на наш гипотетический вопрос: если бы вы измерили положение Луны в полночь по отношению к звездам, а затем проделали бы то же самое в то же время следующей ночью, как далеко ушла бы Луна? Примерно на 13 °.

Как далеко Луна проходит в космосе каждый день?

Теперь этот вопрос немного посложнее, а также немного интереснее. Для этого вам необходимо обладать базовыми математическими знаниями, чтобы понять, что я делаю, и, к сожалению, в настоящее время я еще не написал статьи по этой математике и физике, но скоро напишу.

Чтобы определить, как далеко Луна фактически перемещается в космосе за 1 день, нам нужны только два значения: средний радиус орбиты Луны, когда она вращается вокруг Земли (насколько далеко Луна находится от Земли). Это значение в среднем составляет около 384 400 км. Мы назовем его R для «радиуса» . Второе значение, которое нам нужно, — это угол θ, который представляет собой видимое движение Луны за день относительно звезд, которое мы вычислили в прошлый раз: 13,18 °. Все это для того, чтобы мы могли определить расстояние, которое проходит Луна за это время ( d ).

Длина дуги (L) равна углу (θ), умноженному на радиус (R), как математически показано в уравнении ниже:

В этом уравнении для измерения дуги вместо градусов используются единицы измерения: радиана и . Таким образом, вместо 360 ° в круге, в круге 2π радиана, что является поистине элегантной и красивой системой. Мы просто делим 2π (вместо 360) на 27,3, как я сделаю ниже. Теперь давайте подставим наши собственные значения для нашей конкретной ситуации, чтобы выяснить, как далеко Луна проходит в космосе каждый день:

Таким образом, Луна проходит около 88,4 тысячи километров (88,399,69 км) каждый день по орбите вокруг Земли.

Некоторые мысли

Это практическое применение математики, которое мы должны были изучать на протяжении всей школы, и, по иронии судьбы, на самом деле интересно, когда учат в контексте на самом деле описывать и определять движение реальных вещей.Математика в этой статье является базовой и приблизительной из-за сложности задействованной динамики. Но мы будем следовать этим концепциям и этим уравнениям методично, пока в конечном итоге наше понимание не будет достаточно продвинутым, чтобы вместе решать некоторые более сложные и гораздо более интересные проблемы.

Простите меня, если вы не понимаете математические концепции в этой статье, поскольку я еще не писал о них. Но скоро сделаю. Я создам базу знаний о Project Global Awakening, чтобы понять все, что описано в этой статье, и многое другое.Это только первая статья такого типа.

Меняется ли расстояние от Земли до Солнца? (Продвинутый)

Увеличивается ли расстояние от Земли до Солнца, и если да, то на сколько километров в (земной) год?

Во-первых, я должен сказать, что орбита Земли вокруг Солнца эллиптическая, а не идеально круговая, поэтому расстояние Земля-Солнце изменяется, поскольку мы говорим только о Земле, движущейся по своей орбите вокруг Солнца. См. Здесь обсуждение этого.

Сама орбита меняется? Что ж, есть некоторые долгопериодические колебания, но они очень малы и не означают, что мы систематически движемся к Солнцу или от него.

Есть эффект, который заставляет нас очень медленно удаляться от Солнца. Это приливное взаимодействие между Солнцем и Землей. Это замедляет вращение Солнца и отталкивает Землю от Солнца. Вы можете прочитать о приливах, связанных с системой Земля-Луна, здесь.Принцип для системы Солнце-Земля должен быть таким же. Но насколько это велико? Оказывается, ежегодное увеличение расстояния между Землей и Солнцем из-за этого эффекта составляет всего около одного микрометра (миллионной доли метра или десятитысячной доли сантиметра). Это очень крошечный эффект , .

Есть еще один эффект, тоже небольшой, но несколько больший, чем приливный эффект. Солнце питается от ядерного синтеза, что означает, что Солнце непрерывно преобразует небольшую часть своей массы в энергию.По мере уменьшения массы Солнца наша орбита пропорционально увеличивается. Однако за все время жизни Солнца на главной последовательности (около 10 миллиардов лет) Солнце потеряет только около 0,1% своей массы, что означает, что Земля должна сместиться всего на ~ 150 000 км (что мало по сравнению с землей в целом. -Дальность Солнца ~ 150 000 000 км). Если мы предположим, что скорость ядерного синтеза на Солнце сегодня такая же, как и средняя скорость за эти 10 миллиардов лет (смелое предположение, но оно должно дать нам приблизительное представление об ответе), то мы удаляемся от Солнца. из расчета ~ 1.5 см (менее дюйма) в год. Мне, наверное, даже не нужно упоминать, что он настолько мал, что нам не нужно беспокоиться о замерзании.

Луна

Значимое выражение больших чисел маленьким детям часто может стать неприятным опытом как для учителей, так и для учеников. «Выберите число от 1000 до 10 000». Рука Джонни поднимается. Вы выбираете ему, и после задумчивого момента размышлений он выкрикивает ответ из 23. В астрономии, где числа действительно могут стать неприятными, попробуйте выразить большие расстояния как фактор времени.После объяснения группе что расстояние до Луны составляет около 250 000 миль, историю можно сплести в одной из следующих ситуаций:



  • а. ВРЕМЯ ПОЛЕТА ОТ ЗЕМЛИ ДО ЛУНЫ может быть выражено как трехнедельную беспосадочную поездку на реактивном самолете со скоростью 500 миль в час. На то, чтобы лететь через континентальную часть США с той же скоростью.
  • б. ПУТЕШЕСТВИЕ НА ЛУНУ НА АВТОМОБИЛЕ со скоростью 55 миль в час в течение 12 часов в день потребуется один год времени, чтобы завершить поездка. Конечно, нужно было бы вернуться, что потребовало бы такое же количество времени. Студент мог пропустить два полных года школы в кругосветном путешествии на Луну. Есть добровольцы …?
  • г. СТУДЕНТЫ ДОЛЖНЫ ОСУЩЕСТВИТЬ, ЧТО ЭТИ ПОЕЗДКИ ЯВЛЯЮТСЯ ВОСПРИНИМАТЕЛЬНЫМИ: тот факт, что поездки являются воображаемыми, следует подчеркнуть после того, как рассказывая историю или приводя пример.Хорошее продолжение эта концепция заключается в том, чтобы спросить своих учеников, почему поездка будет невозможно. Иногда их ответы могут быть весьма проницательными.
  • 2. ЛУНА МЕНЬШЕ (В ДИАМЕТРЕ), ЧЕМ СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ ШИРОКО. Если бы Земля была полой, внутри поместилось бы около 50 лун.


    • а. ЛУНА МЕНЬШЕ ЗЕМЛИ: ПЯТЬДЕСЯТ ЛУН ЗАПОЛНИТ ЗЕМЛЮ. Этот сегмент Урок может быть предварен коротким обсуждением того, как Украинцы украшают пасхальные яйца.Они прокалывают яйцо на любой конец и выдул «кишки». Это настраивает детей для шутки, которая звучит примерно так: «Но, конечно, иногда яйцо трескается, и на тебе желток ». отступление приводит к утверждению, что если бы Земля была выдолбленный, как яйцо, оставив скорлупу, которую мы называем кору, можно было бы сбросить 50 лун в Землю до того, как она будет полностью заполнен. Число 50 действительно введение в следующую концепцию, которую предстоит обсудить.
    • б. РАЗМЕР СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ: Нарисуйте карту Соединенных Штатов на доску и пусть дети узнают рисунок. Найдите Аллентаун, штат Пенсильвания, и город на западном побережье, например Сан-Франциско. Много дети могут идентифицировать себя с песней «Я оставил свое сердце в Сане». Франциско «. Затем выясните у детей правильное расстояние. между этими двумя городами составляет около 3000 миль. Если ответы очень нестандартные, вставьте, говоря что-то вроде: «Подождите минутку.Позвольте дать вам подсказку. Расстояние между Расстояние от Аллентауна, штат Пенсильвания, до Сан-Франциско составляет от 50 до 7000 миль ». Получив следующий реалистичный ответ, проведите линию от Аллентаун в сторону Сан-Франциско, примерно на это расстояние и продолжайте прибавлять (или вычитать) из строки до тех пор, пока получается правильное расстояние 3000 миль. Соответствующий ответ обычно следует в кратчайшие сроки.
    • г. СРАВНИТЕ РАЗМЕР ЛУНЫ, РАЗМЕР СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ, И РАЗМЕР ЗЕМЛИ: Задайте вопрос: «Луна больше? чем Земля? «, а затем» Луна больше или меньше, чем Соединенные Штаты? »Проведите перепись мнений студентов, задав вопрос поднимите руки и отметьте ответы на доске.После того, как результаты сведены в таблицу, правильный ответ: признал. Многие ученики начальной школы предполагают, что Земля больше луны. В конце концов, луна кажется маленькой в небо по сравнению с огромной Землей под их ногами. Но эти же ученики будут читать с той же силой, что и Луна намного больше Соединенных Штатов. Рисовать круг соответствующего размера диаметром 2000 миль в пределах рамки оригинальной карты США. Реакция аудитории обычно с энтузиазмом.Вы не хотите, чтобы ваши ученики остались с впечатлением, что луна незначительна в отношении физическому лицу. Соответствующая реплика может что-то сказать например: «Хотя Луна меньше Земли и меньше нашей страны, если бы вы были космонавтом, идущим по Луна, будет ли она выглядеть большой или маленькой? »Студент ответил всегда «большой». По размеру круга, нарисованного внутри рамок Соединенных Штатов, студенты узнают правильный диаметр луны (2000 миль).Масштабная модель Солнце (82 дюйма в диаметре), Земля (0,8 дюйма) и Луна (0,2 дюйма) также поможет показать разницу в размерах эти три объекта в более резкий фокус.
  • 3. ЗЕМЛЯ НАМНОГО ТЯЖЕЕ БОЛЬШЕ), ЧЕМ ЛУНА: Если бы Землю расположить по одну сторону шкалы баланса, то 81 луна была бы быть необходимо с другой стороны, чтобы равняться весу Земли.


    ПИЛА С БАЛАНСОМ ЛУНЫ: Эту концепцию можно сделать больше драматическим, фактически нарисовав 81 луну, сложенную напротив Земля на шкале качелей (баланса).Поскольку дети теперь знают небольшого размера Луны по сравнению с Землей, практически все согласятся, что Земля должна быть тяжелее Луны. Но насколько тяжелее …? Потребовалось бы много лун на одной стороне шкала для уравновешивания Земли с другой стороны. Обследуйте класс, используя ответы пяти или шести студентов, чтобы сформировать мнение. Типичный числовой диапазон может быть 8, 20, 50, 75, 120 и 500. Ответ 50 почти гарантирован. Это ограничивает некоторые из более абсурдные утверждения, которые элементарные дети склонны делать под такие обстоятельства. Число 50 также действует как барометр. свидетельствующий об успешности подхода. Это определенно разумно предположить, что если потребуется 50 лун, чтобы равняться объем Земли, то Земля должна весить в 50 раз больше чем луна — прекрасное дедуктивное рассуждение для элементарного ученица. Затем нарисуйте на доске качели и продолжайте рассказывать класс несколько детских опытов, связанных с качелями. Билл Программа Косби для Толстого Альберта — хорошее занятие для детей.»Что, если бы Толстый Альберт (Эй, Эй, Эй) сел на один конец качели? Почему это может занять всех в его классе, скопившись на другая сторона качелей, просто чтобы поднять его с земли! Вы бы звонить всем своим друзьям, и они будут прыгать на качелях кричать и кричать, и Толстый Альберт сидел бы там напротив вас с той забавной улыбкой на лице, говорящей: «Эй, эй, эй …» Ну, мы собираемся притвориться, что Земля это Толстый Альберт, и я хочу посмотреть, сколько лун у него будет возьми, чтобы поднять Fat Albert — я имею в виду Землю — с земли. » Нарисуйте большую Землю на одной стороне качелей и начните рисовать и считайте луны на противоположной стороне качелей, используя голос интонации, чтобы казалось, что вы подошли к концу упражнение для каждого из чисел, которые есть у учеников предложенный. Спросите мнение класса по каждому номеру. Первые обычно смешиваются, а остальные до 49 — обычно нет. Всем всегда кажется, что 50 — это магическое число, и многие студентов, не верящих своим глазам, пока счет продолжает расти.По завершении детям предлагается простой для понимания визуальная концепция размеров и веса (массы) Луны в сравнении на Землю.
  • 4. ЛУНА ИМЕЕТ ВЕС, , но много меньше, чем сила тяжести, которой обладает Земля. Вообще говоря, большие планеты а луны обладают большей гравитацией, чем меньшие планеты и луны.
    • а. ТЯЖЕСТЬ НЕ УНИКАЛЬНО ДЛЯ ЗЕМЛИ: Опрос общественного мнения в целом устанавливает тот факт, что большинство учащихся начальной школы чувствую, что луна не обладает гравитацией. Обратите внимание на количество верующие в гравитацию и неверующие в гравитацию на доске. Даже если неверующие победят, встаньте на сторону решения большинства, специально рассказывая детям, которые верят в гравитацию теория, что они не могут участвовать в следующем вопросе. Затем обратитесь к неверующим верующим и спросите их чтобы объяснить, как астронавты могли ходить по Луна, если Луна не обладает гравитацией. Вот выборка их творческих ответов:
      • 1.У космонавтов был свинец в ботинках.
      • 2. Их скафандры удерживали их.
      • 3. Они носили присоски на нижней стороне сапоги.
      • 4. Космонавты взяли веревку и привязали ее к себе. космический корабль.
      • 5. Ботинки космонавтов были оснащены острым шипы.
      • 6. Привезли гравитацию (в банках).
    • б. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО, ЧТО ЛУНА ИМЕЕТ ВЕС: Как эти утверждения производятся, противоречат их идеям, показывая картинки, если возможно, различных миссий Аполлона и указав на заблуждения. «Посмотри на эти следы. Видишь ли ты шип? следы или следы присоски, где ходили космонавты? Находятся космонавты несут веревку? Вы видите бутылки с гравитация валяется? Да, ботинки космонавтов были утяжелены, но разве бы это что-нибудь весило, если бы не было гравитации? »На и продолжается до тех пор, пока, наконец, кто-то из неверующих говорит застенчивым голосом: «Я думаю, что луна немного сила тяжести. Ваш ответ может быть одним из недоверия — «ЧТО, ЕСТЬ ТЫ СУМАШЕДШИЙ?!! У нас есть человек, который меняет сторону.Ты уверены, что хотите это сделать? »Сотрите отметку на стороне« Нет » доску и поменяйте ее на столбец «да». Еще несколько рук вероятно будет идти вверх с изменением мнения. Концепция, что на луне родилась гравитация. Пусть класс аплодирует несколько учеников, которые изначально знали о гравитации концепция, а также первый человек, который набрался смелости изменить свое мнение. Подчеркните, что из-за того, что луна меньше и легче (менее массивно), чем Земля, он не обладает большая гравитация, как наша планета, но немного гравитации проходит долгий-долгий путь. Все звезды, планеты, луны, астероиды, а кометы и т. д. обладают гравитацией. «А что насчет той коровы — действительно ли она перепрыгнуть через луну? »
    • г. БОЛЬШЕ О ГРАВИТАЦИИ: Концепция гравитации, касающаяся Луну часто так неправильно понимают, что к ней можно добавить акцент с несколькими демонстрациями с участием.
      • 1) КАК БЫСТРЫЕ ОБЪЕКТЫ ПАДАЮТ НА ЛУНУ? Объект, например, ластик, уроненный с высоты четырех футов, требуется интервал в полсекунды, прежде чем он ударит пол.Сила притяжения Луны приблизительно равна одна шестая от притяжения Земли, поэтому ластик упал с той же высоты на Луне потребуется три секунды до столкновения с лунной поверхностью. Этот можно легко продемонстрировать для Земли, отбросив ластик (пенни, карандаш, шарик) с четырех футов, а затем повторение процедуры для Луны. Главное исключение что для луны учитель или ученик должен держаться объект, когда он «падает» на пол.Оценить три секунды, посчитайте быстро, одна тысяча, один, один тысяча две, одна тысяча три. Не используйте предметы, которые может пострадать от сопротивления воздуха, например, лист бумага, салфетка или воздушный шарик. Они будут работать превосходно если бы у Земли не было атмосферы, а потому что да, спуск этих объектов значительно замедляется молекулами воздуха, которые должны быть оттеснены с пути падающего предмета.
      • 2) ЛУННАЯ ЛИМПИАДА: Вот отличный способ комбинирования астрономия, математика и спортивное мастерство — все в один из нескольких быстрых уроков, где все смотрят как победитель.Спонсируйте спортивные соревнования с события, состоящие из бросков или ударов ногами по мячу и вычислить их лунные эквиваленты, если бы игры проводились на Луне. Измерьте расстояние до земли по прямой откуда началось событие (мяч был брошен) в где он приземлился. Умножьте это число на шесть, чтобы получить Луна. Если можно сделать некоторую оценку высоты, это число обычно можно также умножить на шесть. Другой интересные соревнования — прыжки в длину или прыжок в длину с бега, а также соревнование, чтобы увидеть, насколько высоко ученик может прыгать из положения стоя. в В последнем случае измерения следует производить от голенища. головы студентов, так как они имеют тенденцию поднимать ноги в процессе прыжков. Остерегаться Соревнования по фрисби и прыжкам в высоту, потому что они не дадут точные результаты при переводе на лунный среда. Воздушные потоки повлияют на путь Фрисби и, конечно же, на Луне нет воздуха. В прыжке в высоту, человек может поднять себя за пять или шесть футов, прежде чем расчистить бар.Это не точно отражает истинную высоту. что человек был оторван от земли. это возвышение центра масс, точка равновесия различных частей тела, что вызывает беспокойство. Центр масс человеческого тела соответствует область таза, которая уже поднята примерно на два и от полутора до трех с половиной футов над землей в течение взрослый. После успешного прыжка спортсмен убирает штангу в горизонтальном положении, поднимая ее или ее центр масс от уровня трех футов до немного выше высоты планки.Если бы бар был на уровне шести футов, и у спортсмена были свои центр масс в трех футах, лунный эквивалент будет поместите штангу на 21 футе, а не на 36 футах, как могло бы быть ожидается из других примеров — (3 x 6) + 3 = 21. Г-жа Рут Эри из Ritter Elementary предоставила вдохновение за этой идеей.
    в общественном достоянии.
    Первые Лунные Олимпийские игры: При только 1/6 гравитации Земли вам придется разделить свой вес на 6, чтобы увидеть, как вы будете весить на Луне.На Луне большинство третьеклассников, вероятно, будут весить от 8 до 15 фунтов. Представляете, каково будет играть на первых лунных олимпиадах? Рисунок, сделанный НАСА, изображение


      • 3) ВАШ ВЕС НА ЛУНЕ: Это хороший упражнения специально для нашего общества, заботящегося о своем весе, потому что снова все выигрывают. Просто разделите вес учащихся на шесть, чтобы получить отличный приближение их лунных эквивалентов.Даже Тяжеловес журнала Dimensions дал бы чаевые весы всего 267 фунтов. Как сколько она весила на Земле? Его следует довести до внимание класса, хотя все будет меньше весить на Луне, физическая внешность останется без изменений.
  • 5. ЛУНА СВЕТИТСЯ, ОТРАЖАЯ СОЛНЕЧНЫЙ СВЕТ НАШИ ГЛАЗА. Планеты сияют таким же образом. Звезды же сами создают тепла и света путем превращения (плавления) газообразного водорода в гелий глубоко внутри их интерьеры. ДЕМОНСТРАЦИОННОЕ ОТРАЖЕНИЕ: В затемненной комнате осветите ребенка фонариком, чтобы продемонстрировать, как мы можем наблюдать объекты в отраженном свет. Большинство детей смогут понять концепцию отражения. по аналогии с зеркалом. Имитируйте рутину бритья, расчесывание волосы, нанесение макияжа или завязывание галстука комментарий типа: «О, я сегодня отлично выгляжу!» Дети быстро «отразить», что вы смотрите на себя в зеркало и с легкостью определение для размышления может быть быстро установлено.Демонстрация отражение фонариком можно легко усилить, если учитель с его или ее рукой, прослеживает луч света к лицу ребенка и осторожно рикошетит перед глазом другого ученика. Луна, конечно, это не зеркало, а принцип отражения света от его поверхности остается такой же.
  • 6. У ЛУНЫ НЕТ АТМОСФЕРЫ (ВОЗДУХ): Луна не обладает достаточной гравитацией, чтобы удерживать атмосферу.
    • а.ВСЕ НАЧИНАЮЩИЕ — ДЫХАНИЕ НА ЛУНЕ: Чтобы подчеркнуть трудность жизни в мире без воздуха, ученики должны быть близки их рты, зажать носы и попытаться дышать.
    • б. КОНКУРС ПОДДЕРЖКИ ДЫХАНИЯ: Учитель просит мужчину и женщина-волонтер для следующей части урока без с указанием точного характера запроса. Когда «жертвы» выбраны, попробуйте сплести их в историю, которая рассказывается что-то вроде этого. «Джон и Мари были выбраны НАСА, космических людей, чтобы быть первыми детьми с Земли, которые полетят в Луна со своими родителями.Они сели на свою ракету на мысе Канаверал во Флориде в прошлое воскресенье и провел последние три дня в космическом полете на Луну. Вы можете себе представить, как взволнован и им не терпелось сыграть на ближайшем соседе Земли, потому что в школе учили, что у Луны меньше гравитации, чем у Земля. «Давай, Джон! Пойдем и посмотрим, что такое луна. очень нравится, — крикнула Мари. Они оба подбежали к воздуху. шлюзовая камера. Мари взяла с собой свой новый электровелосипед и Джон схватил мяч и биту.Голубая дверь воздушного шлюза стремительно закрылись за ними, и Мари взволнованно побежала к выходу дверь, которая позволила бы ей выйти на поверхность Луны. Джон нажал красную кнопку и почти сразу большой серый алюминиевая выходная дверь начала скользить вверх. Когда пришел солнечный свет струясь через проем, на лице мелькнул ужас. Лицо Джона. «Скафандры, Мари! Мы забыли надеть наши скафандры! »Из-за нехватки воздуха Мари могла едва слышу последние несколько слов, которые кричал Джон.Быстро они попытались сделать последний глубокий вдох, но это было трудно потому что большая часть воздуха уже вышла из комнаты. Джон изо всех сил нажал на переключатель, который закрой за собой дверь, но он знал, что это будет в минимум за две минуты до того, как дверь можно будет снова активировать и они могли запечатать комнату. Переживут ли они свое испытание или они будут первыми детьми мертвого космоса на Луне? »Конечно, они не будет жить! Вы даже не сказали им, что внезапный декомпрессия лишила бы нашего героя и героиню сознания, и, конечно, выметает их из воздушного шлюза на луну каменистая поверхность. Вы должны помнить эту ужасную декомпрессию сцены во всех фильмах об аэропорте много лет назад. Там было всегда кто-то сосет кричит из окна на 30,000 ноги. Однако такие тривиальные вопросы можно оставить на восьмой год. обсуждение оценок. Мари и Джон затаили дыхание. как можно дольше, чтобы увидеть, выживут ли они. Большинство студентов успешно задерживают дыхание примерно на 30 секунд, хотя 45 секунд — не такая уж редкость. Один Студент сохранял самообладание чуть менее двух минут.Учитель как раз набирал 911, когда выдохнул. Идея о том, что у Луны нет атмосферы, точно передана. через эту «опасную для жизни» пародию. Некоторые другие соответствующие предложения следующие:
    • c. БУДЕТ ВЕТРО НА ЛУНЕ? Потому что ветер действительно воздух в движении, и поскольку на Луне нет воздуха, она может никогда не бывает ветрено на Луне. Инструктор может надуть воздушный шар, затем спустите воздушный шар в лица нескольких студенты.Когда воздух вырывается из воздушного шара, ученики смогут почувствовать легкий ветерок на своих лицах.
    • г. ПОЧЕМУ ПОЯВЛЯЕТСЯ, ЧТО АМЕРИКАНСКИЙ ФЛАГ ЯВЛЯЕТСЯ ДУЕТ ВЕТЕР? Флаги закреплены горизонтальная опора в верхней части их шестов, чтобы дать им вид, что они колышутся на ветру.
    • д. ЕСЛИ АСТРОНАВТ НА ЛУНЕ НАПОЛНИЛ ШАР С ГАЗОМ ГЕЛИЯ ШАР БУДЕТ ПОДНИМАЕТСЯ, ПАДАЕТ ИЛИ ОСТАВЛЯЕТСЯ ТОЧНО ГДЕ ОСТАЛОСЬ АСТРОНАВТ? Ответьте на этот вопрос, заполнив баллон с гелием из баллончика без опознавательных знаков.Объясните класс, который испытывает большие трудности с надуванием воздушных шаров, и что воздух может очень помочь. Когда надут и завязан, держите воздушный шар на расстоянии вытянутой руки и оставьте его в покое. Реакция класса к поднимающемуся воздушному шару стоит усилий отслеживание поставщика. Затем предложите воздушный шар в качестве приза первому, кто сможет правильно дать объяснение вопроса. Воздушный шар, содержащий газообразный гелий поднимется на Земле только потому, что ее совокупная плотность (масса / объем баллона и газообразного гелия) меньше, чем плотность сопоставимого объема воздуха. Вы можете заменить вес для плотности в этом объяснении. Поскольку нет воздуха на Луне наполненный гелием воздушный шар просто упадет на поверхность луны. Приемлемый ответ студента может поступайте так: «Воздушный шар поднимается на Землю, потому что он легче воздуха. Он упадет на Луну, потому что там на Луне нет воздуха, поэтому воздушный шар не может быть легче, чем воздух ».
  • 7. ЗАПИСЬ С АПОЛЛОНОМ 11 ФОТОГРАФИЙ (для детей): Первые люди, ступившие на Луну.
    Экипаж «Аполлона-11»: Это самый известный снимок, сделанный НАСА, на котором запечатлен экипаж из трех человек, летевший на «Аполлоне-11», первой миссии, в которой люди ходили по Луне. Всем известно, что Нил А. Армстронг был первым астронавтом, ступившим на Луну, но знаете ли вы, где он находится на фотографии? Сидящий справа астронавт — Базз Олдрин, второй человек, побывавший на Луне. Стоящий космонавт — Майкл Коллинз.Он остался в командном модуле, пока Базз и Нил шли. Да, Нил сидит слева с самой широкой улыбкой.


    Командный модуль: Вы смотрите на командный модуль в верхней части ракеты «Сатурн V», которая доставила астронавтов на Луну. Три астронавта «Аполлона» жили в командном модуле, путешествуя на Луну и обратно. Вы видите мужчину, прислонившегося к белой трубе слева от картинки? Ракета-носитель «Сатурн V» была высотой 363 фута, и вы видите ее на самом верху.Фото НАСА 69-HC-718 …


    Запуск Аполлона-11 16 июля 1969 года Нил Армстронг, Базз Олдрин и Майкл Коллинз отправились на Луну. Ракета Сатурн V и космический корабль на картинке выше были высотой 363 фута. NASA Photo-KSC-69PC-442, маркировка, Г. А. Беккер …


    Более пяти историй об оборудовании, отправленном на Луну: После третьей ступени ракеты Сатурн V, запущенной в сторону Луны, командный и служебный модули отделились от области хранения лунного модуля (также известной как приборный блок).Командный модуль с присоединенным сервисным модулем должен был присоединиться к лунному модулю и вытащить его из хранилища. Это изображение было сделано из двух изображений, первое изображение показывает служебный и командный модули, а второе — лунный модуль. Адам Р. Джонс увеличил два изображения до их правильных пропорций. Измененные фотографии НАСА …


    Олдрин на крыльце: Эта фотография была составлена ​​из четырех отдельных фотографий, сделанных Нилом Армстронгом на Луне. На нем изображены орел лунного модуля и Базз Олдрин, отступающие на крыльцо, готовые начать спуск по лестнице. В лунном модуле было так мало места, что Нилу Армстронгу пришлось выйти первым, чтобы Базз смог отступить. Лунный модуль «Орел» из композитного материала Эда Хенгевельда, фото НАСА AS11-40-5864 …


    Первые шаги: Нечеткое черно-белое фото сделано автоматической видеокамерой, на которой Нил Армстронг спускается по лестнице и делает свой первый шаг на Луне.Через несколько минут Нил Армстронг сфотографировал Базза, когда он стал вторым человеком, ступившим на поверхность Луны. Измененные фотографии НАСА …


    Первая фотография Нила Армстронга: Это самая первая фотография, которую Нил Армстронг сделал после того, как сошёл с подножки лунного модуля и стал первым человеком, ступившим на Луну. Фото НАСА AS11-40-5850 …


    Базз Олдрин за работой: На этом рисунке Базз Олдрин убирает оборудование из хранилища лунного модуля.Большинство людей не понимают, насколько велик был Лунный модуль (ЛМ) на самом деле. Он состоял из двух частей: ступени спуска, которая использовалась для торможения и посадки LM на Луну. Выше был этап восхождения, который доставил астронавтов обратно в командный модуль и, в конечном итоге, домой на Землю. Астронавты также жили на стадии восхождения после того, как LM приземлился на Луну. Стадия спуска LM осталась на Луне, когда астронавты вернулись в командный модуль на орбиту вокруг Луны. Лунный модуль был почти 23 фута в высоту.Фото НАСА AS11-40-5927 …


    Нил Армстронг после прогулки: Это один счастливый турист человека. Нил Армстронг расслабляется в тесном лунном модуле после завершения своей первой прогулки по Луне. Фото НАСА as11-37-5528HR …


    Возвращение ступени восхождения: Если вы видите изображение только ступени подъема лунного модуля (LM), вы знаете, что астронавты возвращаются из своей миссии на Луне и готовятся к стыковке с командным модулем.Фото НАСА AS11-44-6642 …


  • 8. АСТРОНАВТЫ ВЫЖИВАЮТ НА ЛУНЕ, НАДЕВАЯ КОСТЮМЫ
    Космические костюмы , по сути, представляют собой небольшие, воздухонепроницаемые, гибкие помещения, которые подходят для людей. Космические скафандры «Аполлон» дублировали земные условия внутри своих интерьеров, и в то же время они защищали астронавтов от суровой лунной среды. На этих фотографиях изображен Базз Олдрин, второй человек, ступивший на Луну.Фотографии НАСА …
    • а. ПОРТАТИВНАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНИ (PLSS) СОХРАНЯЕТ АСТРОНАВТЫ ЖИЛИ, КОГДА ОНИ БЫЛИ НА ЛУНЕ: Постоянная подача кислорода поддерживалась рюкзаком (PLSS), который космонавты носили. Кислород подавался чистым. космонавтов при давлении 3,75 фунта на квадратный дюйм. Этот может поддерживаться в течение семи часов выход в открытый космос зависит от скорость обмена веществ.Бак в блоке PLSS был перезаряжаемым. Блок аварийной продувки, расположенный непосредственно над PLSS, может подавать дополнительные 30 минут кислорода, если возникнут трудности с основной танк. Аварийная система никогда не использовалась. PLSS подавал кислород в сборку одежды, работающей под давлением, внутреннюю скафандр под интегрированным тепловым микрометеороидом Одежда. См. Раздел «d» ниже.
    • б. КОНТРОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ КОСТЮМА: Внутренняя температура управление поддерживалось системой водяного охлаждения, расположенной в PLSS и управляется космонавтами.Прохладная вода была циркулировал по сети трубок Tygon, которые были сплетены во внешний слой комбинезона космонавтов Liquid Охлаждающая одежда. Поскольку скафандры были хорошо изолированы, система охлаждения была разработана в первую очередь для уменьшения жары генерируется собственными метаболическими функциями космонавтов, скорее чем тепло, производимое солнечным светом, падающим на поверхность скафандра. Белый цвет костюмов отражал большую часть солнечного света. в любом случае.
    • г. КОСМИЧЕСКИЕ КОСТЮМЫ ЗАЩИЩАЛИ АСТРОНАВТЫ ОТ ВРЕДНАЯ ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА: Скафандры, а также многослойные специальные покрытия Lunar Extravehicular Visor Сборка, установленная на шлеме, защищала космонавтов от вредная энергия загара (ультрафиолет) и тепла (инфракрасное излучение) испускается солнцем.На Земле большая часть этой вредной энергии поглощается атмосферой.
    • г. ИНТЕГРИРОВАННАЯ ТЕРМИЧЕСКАЯ МИКРОМЕТЕОРОИДНАЯ БЕЛЬЯ была космический скафандр видели во всех внекорабельных деятельность, которая произошла на Луне. Он изолировал космонавтов от вредного солнечного излучения и защиты Внутреннего Сборка одежды под давлением от проникновения очень маленькими, высокими Скорость космического мусора называется микрометеоритами.
    • д. ДРУГИЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О КОСТЮМЕ: Скафандры. весил на Земле 183 фунта.Хотя луна уменьшилась поверхностная гравитация уменьшила это примерно до 30 фунтов, костюмы сделали не оставлять много места для передвижения. Эти факторы сделали прыжки более популярными. более предпочтительный способ передвижения по сравнению с простой ходьбой. В неуклюжесть костюмов потребовала создания хозяина специальных инструментов, которые позволили космонавтам собирать образцы и работайте стоя, а не с сгибание или положение на коленях.
  • 9. ТЕМПЕРАТУРА НА ПОВЕРХНОСТИ ЛУНЫ МОЖЕТ БЫТЬ ОЧЕНЬ ГОРЯЧЕЙ И ХОЛОДНО РЯДОМ О ЖЕ МЕСТО. Космонавт, стоящий на открытом солнце без скафандра испытал бы температуру около +250 градусов F. на его теле, находясь в тени большого валуна, или в ночью температура упадет примерно до -250 градусов по Фаренгейту.
    • a. ДИАПАЗОН ТЕМПЕРАТУР ИЗ-ЗА НЕДОСТАТОЧНОСТИ АТМОСФЕРА: Большой диапазон температур от солнечного до в тени или ночью из-за отсутствия атмосферы, которая позволит передавать тепло в теневые зоны через ветер токи или кинетическое действие молекул.На Земле Солнце нагревает воздух напрямую или нагревает землю, что, в свою очередь, нагревает воздух. Местные и глобальные модели ветров, которые создаваемый этим тепловым дисбалансом, помогает перемешать атмосферу и умеренные температуры. Кроме того, молекулы воздуха в солнечном свете движутся быстрее, чем молекулы воздуха в охладителе, затененные зоны. В результате столкновения между более быстрыми движущимися молекулы, представляющие более горячий воздух, и более медленные движущиеся молекулы, представленные более прохладным воздухом затененных зоны, имеют чистый эффект передачи энергии в затененные участки, тем самым делая их теплее.Этого не бывает на Луне.
    • б. ЕСТЬ ЛИ ПРОСТРАНСТВО НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ ЛУНЫ ТЕМПЕРАТУРА? Ответ должен быть отрицательным, поскольку на Луне нет атмосфера, которая может быть согрета солнечным светом или теплом земли. Температура, измеренная на Луне, — это просто температура земли. температуры.
  • 10. ДЛЯ АСТРОНАВТА ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ БЫЛА ОЧЕНЬ ТЕМНОЙ потому что он состоит исключительно из вулканической породы, породы, которая обычно темного цвета.Вся магматическая порода начинается в расплавленном состоянии состояние и связано с некоторым типом вулканической деятельности. В зависимости от в зависимости от местоположения Луны, оттенки серого будут отличаться от облаков. взгляните темным дождливым днем ​​на черноту свежезамороженного проезжая часть.
    • а. ЛУННОЕ НЕБО БЫЛО БЫЛО ЧЕРНЫМ даже очень близко к солнцу, потому что у луны нет атмосферы для рассеивания света.
    • б. ЗВЕЗДЫ НЕ БЫЛИ ВИДИМЫМИ из-за почти 20 покрытия, нанесенные на сборку лунного козырька для внекорабельной техники. (шлем) для защиты глаз космонавтов от яркого света и вредная энергия солнца.Без этих защитных покрытий звезды были бы легко видны на дневной стороне луна, когда космонавты пробирались через ее воронки поверхность.
    • г. ПОВЕРХНОСТЬ ЛУНЫ БЫЛА ПЫЛЬНОЙ И КАМЕННОЙ. Маленькие кратеры будут видны повсюду. округлые горы или холмы вдалеке.
    Пыльный и каменистый лунный пейзаж бесконечен на этой фотографии Аполлона-17.Вдалеке — дом и транспортировка на Землю, Лунный модуль. Фото НАСА as17-139-21204 …

  • Каждый марсоход, ранжированный по расстоянию, пройденному на Луне и Марсе

    Запуск марсохода в космос и его посадка поверхность достаточно сложная.Тогда вам нужно заставить машину действительно водить машину.

    Люди отправили семь марсоходов на Луну и шесть на Марс. С 1970-х они преодолели 137 миль. Четыре из них все еще находятся в полете: марсоходы НАСА Curiosity и Perseverance на Марсе, марсоход Zhurong Китайского национального космического управления (CNSA) на Марсе и марсоход Yutu-2 на Луне. Советский Союз был единственной страной, высадившей марсоход на Луну и Марс.

    В духе дружеского соревнования мы составили рейтинг 13 марсоходов по дальности их путешествия на Луну и Марс.

    Все марсианские и луноходы ранжированы по тому, как далеко они проехали. Предоставлено: Боб аль-Грин / Mashable.

    13. Соджорнер

    Маленький вездеход, который мог, Соджорнер был относительно небольшим транспортным средством, которое никогда не отваживалось далеко от места своей первоначальной посадки. Предоставлено: НАСА.

    Первый марсоход, достигший поверхности Марса, Sojourner 1997 года весил всего 25 фунтов и был ниже 11 дюймов в высоту. После семимесячного путешествия в космос и развертывания на Марсе марсоход проработал 83 зол (марсианских дня), что равно 85 земным дням, и проехал в общей сложности 330 футов.Он выступал в качестве теста для конструкции колес и считывал показания рок-композиций.

    12. Yutu

    Yutu был первым марсоходом Китайского национального космического управления, совершившим посадку на Луну в конце 2013 года. Оснащенный георадаром и приборами для измерения состава почвы, Yutu пролетел всего 377 футов, прежде чем он прекратил движение рано. 2014. Несмотря на то, что он не мог двигаться, он продолжал собирать данные до 2016 года.

    11. Zhurong

    Чжуронг запечатлел этот автопортрет с посадочного модуля после прибытия на Марс.Предоставлено: китайское национальное космическое управление.

    Запущенный примерно в то же время, что и Perseverance, Zhurong отправился на Марс в рамках миссии Tianwen-1 Китайского национального космического управления, в которую также входили орбитальный аппарат и посадочный модуль для марсохода. После нескольких месяцев нахождения на орбите планеты Чжуронг приземлился в мае. По мере того, как он исследует территорию примерно в 1000 миль от Настойчивости, он ищет признаки прошлой жизни, а также очаги подземных ледяных отложений, которые могут оказаться полезными в будущих миссиях на Красную планету с экипажем.

    10. Юту-2

    Юту-2 захвачен спускаемым аппаратом Chang’e 3, катящимся на обратной стороне Луны. Кредит: cnsa

    Юту-2 приземлился на обратной стороне Луны в начале 2019 года с такой же, но улучшенной полезной нагрузкой, как у Юту, и по состоянию на май 2021 года проехал 2325 футов, или около 0,4 мили. Юту-2 все еще работает.

    9. Настойчивость

    Марсоход НАСА Perseverance сделал селфи со своим другом из вертолета Ingenuity, соединив несколько фотографий.Предоставлено: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / MSSS.

    Приземлившись в феврале 2021 года, марсоход НАСА Perseverance преодолел расстояние чуть более одной мили на красной планете. Исследуя дно древнего озера в поисках свидетельств прошлой жизни, Perseverance оснащена рядом инструментов для фотографирования, точного анализа горных пород и почвы, а также изучения местной атмосферы и географии. Главная цель Настойчивости — подготовить образец поверхности, который будет взят и возвращен на Землю в будущей миссии.Перси также взял с собой вертолет «Изобретательность». Пролетая сквозь тонкую марсианскую атмосферу, дрон преодолел более мили в воздухе.

    8. Spirit

    Высадившись на Марс в 2004 году, марсоходы-близнецы Spirit и Opportunity были частью миссии NASA по исследованию Марса. Spirit и Opportunity имели идентичный дизайн с идентичными камерами и научными инструментами для исследования камней, почвы и пыли. Оба марсохода были рассчитаны на 90 солей, и оба превысили этот показатель.Spirit продержался более пяти земных лет и прошел 4,8 мили, прежде чем застрял.

    7. Луноход 1

    Мощные луноходы из советской космической программы были революционными аппаратами в истории освоения космоса. Предоставлено: НАСА.

    Луноход-1 имел первую честь вылететь за пределы Земли, когда он прибыл на Луну в 1970 году благодаря советской космической программе. Работая более 10 земных месяцев, он намного превысил три месяца, на которые он был рассчитан и покрыл 6.5 миль. По пути он передавал фотографии Луны обратно на Землю и собирал данные о почве.

    6. Любопытство

    Одно из селфи Кьюриосити, сделанное им во время пребывания на Марсе. Предоставлено: Getty Images / НАСА.

    Curiosity приземлился на Марсе в 2012 году и все еще движется вперед, преодолев 16,2 мили по состоянию на начало августа. Curiosity был разработан для поиска свидетельств прошлой жизни и изучения атмосферы и геологии Марса. Пока марсоход не подает признаков замедления.

    5, 4, 3.Лунный вездеход

    Астронавт Аполлона-15 Джеймс Ирвин изображен на Луне рядом с первым лунным движущимся транспортным средством, захваченным Дэвидом Скоттом. На заднем плане вырисовывается гора Хэдли. Кредит: НАСА

    Первым марсоходом НАСА, совершившим посадку на Луну, управляли люди. С 1971 по 1972 год НАСА отправило на Луну три лунных передвижных корабля. Астронавты с Аполлона-15 проехали 17,3 мили. Следующий рискнул пройти всего 16,5 миль. Астронавты Аполлона-17 продвинули третий марсоход на 22,3 мили, набрав скорость до рекордных 11.2 мили в час.

    2. Луноход 2

    Второй луноход советской космической программы приземлился на Луне в 1973 году, и, хотя он проработал всего около четырех месяцев, ему удалось наметить 24 мили. Как и «Луноход-1», продолжение отправило фотографии на Землю и провело различные тесты на лунном грунте. Это был последний марсоход, посланный советской космической программой, последний марсоход 70-х годов и конец первой эры освоения космоса. До 90-х годов не было еще одного успешно запущенного и приземлившегося марсохода.

    1. Возможность

    Художник изображает марсоход «Оппортьюнити» на поверхности Марса. Дух и возможность идентичны. Предоставлено: НАСА / jpl-caltech.

    После приземления на противоположной стороне Марса в качестве его близнеца Spirit, Opportunity добрался до 2018 года. Обойдя свой марсоход и все другие марсоходы в истории, Opportunity преодолел самое большое расстояние, которое когда-либо проехал марсоход за пределами Земли: 28,1 миль.

    Как мы узнаем, насколько далеко звезды?

    Университет Висконсина — Лаборатория реактивного движения / Калифорнийский технологический институт / НАСА

    Ближайшая звезда, Проксима Центавра, имеет размер 4.24 световых года от нас. Световой год составляет 9,44 триллиона км, или 5,88 триллиона миль. Это невероятно большое расстояние. Чтобы добраться до Проксимы Центавра, потребуется 215 миллионов лет. Если бы вы развернули его и полетели так же быстро, как Аполлон-11 летел на Луну, это все равно заняло бы 43000 лет. Итак, как мы можем измерить такое расстояние?

    Ответ — просто старая геометрия. Вытяните руку на расстоянии вытянутой руки. Закройте один глаз. Теперь откройте этот глаз и закройте другой. Ваша рука будет двигаться на заднем фоне.Ваши два глаза и ваша рука образуют длинный треугольник. Если вы знаете расстояние между глазами и угол, под которым ваша рука двигалась относительно фона, вы можете рассчитать длину своей руки. Угол, на который движется ваша рука, называется параллаксом.

    Конечно, руку так не измерить. Но теперь сделайте треугольник намного больше. Вместо двух глаз в качестве основания треугольника пусть эти две точки должны быть Землей на противоположных сторонах Солнца. Если вы затем сфотографируете звезду, если звезда окажется достаточно близко, она будет перемещаться относительно фоновых звезд так же, как ваша рука перемещается относительно вашего окружения. Зная угол параллакса, под которым двигалась звезда, и размер орбиты Земли, вы можете рассчитать расстояние до звезды. звездных расстояний

    Расчет звездных расстояний.

    Encyclopædia Britannica, Inc.

    Измерение этого расстояния — непростая задача. Угол параллакса, на который смещаются даже самые близкие звезды, очень мал. Для Проксимы Центавра это 0,77 угловой секунды. Угловая секунда равна 1/3 600 градуса. Если вы держите один из своих волос на расстоянии примерно 10 метров (или 33 футов), волосы покрывают угол в 1 угловую секунду.Только в 1838 году астрономы смогли измерить такие малые углы. В том же году Фридрих Бессель измерил параллакс 61 Лебедя как 0,314 угловой секунды или 11,4 светового года.

    Интересный факт: звезда с параллаксом в 1 угловую секунду будет удалена от нас на 3,26 световых года. Это расстояние стало известно как «параллактическая секунда» или сокращенно парсек.

    Моделирование затмений со шкалой размеров и расстояний

    Сколько места действительно в космосе? И как расстояние между вещами влияет на восприятие объектов в космосе?

    Это задание побуждает студентов исследовать концепции размера, расстояния и масштаба с помощью трехмерных моделей, чтобы понять этот вопрос в отношении Земли, Луны и Солнца.Учащиеся начинают с размышлений о своих внутренних мысленных моделях, а затем используют шары разного размера, чтобы разработать объяснение того, почему происходят солнечные затмения.

    Ученые разрабатывают и используют модели, чтобы исследовать, как работают системы. Они могут помочь сделать видимой идею, которую трудно увидеть. В Стандартах науки следующего поколения указано, что к концу 5 -го -го класса учащиеся должны иметь возможность использовать модели для описания и / или прогнозирования явлений. Кроме того, в стандартах также упоминается, что учащиеся должны уметь «определять ограничения моделей.”

    Распространенные заблуждения

    Модели и иллюстрации Солнечной системы часто представляют размер или расстояния в солнечной системе, потому что их может быть сложно объединить в одну модель. Это может вызвать распространенное неправильное представление о том, что объекты в Солнечной системе расположены близко друг к другу или что все они имеют одинаковые размеры. Это упражнение в сочетании с упражнением «Сравнение лун» может помочь преподавателям преодолеть распространенные заблуждения.

    Кроме того, младшие школьники могут не осознавать, что объекты, расположенные дальше, выглядят меньше.

    Размер

    Чтобы точно смоделировать расстояния между телами в нашей солнечной системе, если расстояние между Солнцем и Плутоном в модели составляет 350 футов, Солнце будет иметь диаметр 1 дюйм, а большинство планет не будут больше крошечных пятнышек. Таким образом, трудно точно смоделировать как , , , так и размеры тел в нашей солнечной системе и расстояния между ними в одной и той же модели.

    Для этой модели, если вы строго конвертируете размеры системы Солнце-Земля-Луна (диаметр объектов и расстояния до объектов), Солнце будет 48-дюймовым шаром, а Земля (0,5-дюймовый шар) и Луной (0,1 дюйма). мяч размером с рисовое зерно) будет на расстоянии 1,25 футбольного поля. Поэтому мы расширили систему Земля-Луна, чтобы учащимся было легче визуализировать Луну, очевидно, такого же размера, как Солнце.

    Типы солнечных затмений:

    Полное солнечное затмение происходит, когда Солнце и Луна находятся точно на одной линии с Землей и их видимые размеры равны, что позволяет видеть гораздо более слабую солнечную корону.Во время любого затмения совокупность происходит в лучшем случае только на узкой дорожке на поверхности Земли.

    Кольцевое солнечное затмение происходит, когда Солнце и Луна находятся на одной прямой с Землей, но видимый размер Луны меньше, чем размер Солнца. Следовательно, Солнце выглядит как очень яркое кольцо или кольцо, окружающее темный диск Луны.

    Если вы хотите заняться алгеброй (не обязательно для занятия):

    В астрономии видимые размеры небесных объектов часто выражаются в терминах их углового диаметра, видимого с Земли, а не их реальных размеров.Поскольку эти угловые диаметры обычно малы, их принято представлять в секундах дуги. Угловая секунда (“) составляет одну 3600-ю часть 1 градуса, а 1 радиан равен 180 градусам на пи, так что 1 радиан составляет около 206 265 угловых секунд. Следовательно, угловой диаметр объекта с физическим диаметром d на расстоянии D , выраженный в угловых секундах, определяется выражением (206 265 * d) / D угловых секунд.

    По расчетам, угловой диаметр Солнца составляет от 31 31 до 32 33 дюймов в зависимости от того, где Земля находится на своей орбите.Угловой диаметр Луны имеет больший диапазон от 29’20 дюймов до 34’6 дюймов. Это означает, что иногда видимые размеры Солнца и Луны совпадают. Когда видимые размеры и объекты физически выровнены, на Земле будет наблюдаться полное солнечное затмение .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *