Расстояние от земли до земли

Расстояние от Земли до космоса

Расстояние от земли до земли

Освоение космического пространства происходит исходя из принципов международного права. Основы его заложены договором 1967 года, ратифицированным более чем 100 государствами. Парадоксально, но до сих пор ученые и правительства стран не пришли к единому мнению, сколько километров до космоса.

Что такое космос и где он начинается

Слово «космос» возникло в Древней Греции. В переводе оно означало порядок, строй, мир. Вселенная рассматривалась как противоположность хаосу и нагромождению материи.

Впоследствии понятие трансформировалось. Современная наука относит к космосу пространство вне газовых оболочек небесных тел.

Земной атмосферой считается область вокруг планеты, в которой воздушная среда вращается вместе с Землей как единое целое.

Чтобы определить с научной точки зрения начало космоса, нужно понять, где заканчивается атмосфера.

Для газовой оболочки Земли характерна выраженная слоистость из 5 сфер.

Первой от земной поверхности расположена тропосфера. Здесь сосредоточено около 80% массы атмосферы. Высота ее колеблется от 8-10 на полюсе до 16-18 км в тропиках.

Тропосфера Земли — первая сфера от поверхности Земли. Credit: NASA Solar System Exploration.

Вторая оболочка носит название стратосфера.

Она начинается от 8-16 и заканчивается до 50-55 км от поверхности Земли. В интервале 20-30 проходит озоновый слой, защищающий все живое на планете от агрессивного воздействия ультрафиолетовых лучей.

За счет их поглощения озоном происходит нагревание воздуха.

Далее до высоты 80 км простирается мезосфера. С увеличением дистанции температура падает до -90° С.

От нее до уровня 500 км расположена термосфера. Газовый состав термосферы подобен приземному, но кислород переходит в атомарное состояние.

Между слоями атмосферы формируются переходные слои: тропопауза, стратопауза, мезопауза, термопауза.

Самый верхний, наиболее разреженный атмосферный слой, — экзосфера. Она состоит из ионизированного газа (плазмы).

Частицы здесь могут свободно удаляться в межпланетное пространство. Масса экзосферы меньше атмосферной в 10 млн раз. Нижняя граница начинается от 450 км над Землей, верхняя достигает нескольких тысяч километров.

Таким образом, исходя из своего научного определения космос начнется в экзосфере, где газовая среда не вращается как единое целое вместе с Землей.

Слои атмосферы Земли. Credit: pages.uoregon.edu.

Примерное определение дистанции

Единого научного мнения, на каком расстоянии от Земли начинается космос, не существует. Ученые формируют свои доказательства исходя из различных видов физических параметров.

Есть идея, что космос начинается после исчезновения гравитационного воздействия Земли — на расстоянии 21 млн км.

На высоте 18,9-19,35 км при температуре человеческого тела начинает закипать вода. То есть для организма космос начнется на линии Армстронга. После того как в 1957 году первый искусственный спутник исследовал пространство над Землей, возникло понятие «ближний космос» (от 20 до 100 км).

В 50-х годах XX века исследователь Теодор фон Карман установил, что в 100 км от Земли полет для создания подъемной силы достигает момента первой космической скорости (7,9 м/с). Летательному аппарату не нужны крылья, и он превращается в спутник Земли.

Американские и канадские ученые, измерив границу влияния ветров атмосферы и начало воздействия космических частиц на высоте 118 км, предложили определять космическое пространство с данного значения.

Гравитационное поле Земли простирается на 21 млн км, после него начинается космос. Credit: pages.uoregon.edu.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства Правительства США отмечало расстояние 122 км, на котором шаттлы переключались с маневрирования двигателями на аэродинамику. А военно-воздушные силы своим пределом узаконили отметку 80,45 км.

В 1979 году СССР предложил считать границей космоса величину выше 100-110 км.

Официальное расстояние от поверхности земли до космоса

Страны не пришли к единому мнению, где заканчивается воздушное пространство. Это связано с проблемой установления высотного предела государственного суверенитета.

В своей практике государства придерживаются нормы, согласно которой объекты в свободном полете на орбите с наиболее низкими перигеями находятся в сфере действия границы свободы исследования и использования космического пространства, то есть в открытом космосе.

ФАИ (Международная авиационная федерация) регистрирует полет как космический, начиная от линии Кармана (100 км).

В таком интервале от планеты аппарат может совершить полный орбитальный виток вокруг Земли, после чего начинаются его вход в плотные слои атмосферы, торможение и падение.

Международное космическое право базируется на следующих принципах:

  1. В космосе не существует границ государств.
  2. Исследования космического пространства проводятся в целях всего человечества согласно международному праву, включая устав ООН.
  3. В космосе запрещено размещать оружие массового уничтожения.
  4. Искусственные космические объекты находятся под юрисдикцией государства, запустившего их.
  5. Страны учитывают интересы друг друга, организуют консультации.
  6. Космонавты — посланцы человечества.

Линия Кармана — начало космического полета по мнению ФАИ. Credit: NASA, Galileo.

Данные нормы иногда вступают в противоречие с интересами мировых держав, так как вопрос о государственном суверенитете воздушного пространства тесно связан с лимитированием безвоздушных пространств.

На какой высоте летает МКС

Расстояние до Международной космической станции от Земли меняется от 330 до 417 км. В этом интервале сочетаются оптимальные показатели для проведения экспериментов в условиях невесомости и экономически обоснованная дальность доставки космонавтов и грузов.

МКС располагается в 330-417 км от Земли. Credit: NASA Solar System Exploration.

Причины изменения расстояний

Причина периодической смены расстояний до МКС кроется в силе трения. Частицы атмосферы воздействуют на корпус станции, происходят медленное торможение и потеря высоты. За счет двигателей приходящих кораблей орбиту увеличивают.

Ранее расстояние от Земли до орбиты МКС варьировалось от 330 до 350 км. Выше ее не могли поднять по причине неспособности американских шаттлов улететь дальше этого расстояния от Земли.

После отмены программы «челноков» станцию удалось отдалить от Земли на 417 км в 2014 году. Сегодня МКС находится на уровне 406 км.

Локальная смена дистанции связана с космическим мусором. Чтобы избежать столкновений, ведется наблюдение в режиме онлайн за передвижением отработанных элементов летательных аппаратов. Если появляется угроза удара, экипаж станции выполняет маневр уклонения. Двигатели дают импульс, который выводит МКС на более высокую орбиту.

Источник: https://o-kosmose.ru/solnechnaya-sistema/rasstoyanie-ot-zemli-do-kosmosa

Как далеко можно улететь или насколько велика Солнечная система?

Расстояние от земли до земли

Путешествие начинается с поверхности нашей родной планеты.

Иллюстрация: Nasa/Public Domain

На высоте 6.1 км берёт своё начало верхний ярус облаков

• 8.9 км – высота горы Джомолунгма (Эверест)

11 км – крейсерская высота полёта коммерческих авиалайнеров

14 км – граничный слой тропосферы и стратосферы

Во время первого в истории сверхзвукового полёта 14 октября 1947 года на самолёте Bell-XI, Чак Йегер достиг высоты 22 км

В 2013 году челябинский метеорит, имевший диаметр почти 20 метров, при падении взорвался на высоте 23 км. Мощность взрыва в 20 раз превзошла мощность атомной бомбы в Хиросиме

В 2012 два канадских подростка с помощью метеозонда, наполненного гелием запустили в космос легонавта (фигурку популярного конструктора). Прежде чем вернуться на поверхность, легонавт достиг высоты в 24 км

Австриец Феликс Баумгартнер 14 октября 2012 года установил мировой рекорд, совершив успешный прыжок с парашютом с высоты 39 км. Во время падения скорость Феликса превышала скорость звука

50 км – граница стратосферы и мезосферы

Отметка в 53 км является рекордной для полёта беспилотного воздушного шара. Рекорд установлен японским метеозондом диаметром 60 метров в 2013 году

На высоте 65 км обычно сгорает большинство метеоритов. Только самые крупные из них способны достичь поверхности планеты

Иллюстрация: Pixabay/Sceeze/Public Domain

80 км самая низкая высота северного сияния

91 км – граница мезосферы и термосферы

На 100 км от поверхности Земли простирается Линия Кармана – принятая на международном уровне граница между атмосферой и космосом

В декабре 2013 иранские учёные отправили в космос обезьяну по имени Фаргам. Достигнув высоты в 120 км Фаргам успешно вернулся на Землю

160 км – низкая околоземная орбита

На 190 км происходят звёздные дожди. Астрономические явления, возникают в определенные времена года, когда орбита Земли пересекает метеорные потоки

12 апреля 1961 года Юрий Алексеевич Гагарин стал первым человеком, побывавшим в космосе. Максимальная высота его полёта составила порядка 330 км

Иллюстрация: Pixabay/Sceeze/Public Domain / Международная космическая станция

Международная космическая станция располагается на расстоянии 420 км от поверхности Земли

На высоте 500 км земное притяжение ослабевает до 86%

Автоматическая обсерватория – телескоп Хаббл располагается на высоте 570 км

600 км – граница термосферы и экзосферы

В 1958 году в 794 км над Атлантическим океаном в рамках операции “Аргус” произошёл самый высокий ядерный взрыв

900 км – скопления космического мусора (отработанные фрагменты спутников и отходы от ракетных запусков)

На 1 000 км начинается внутренний пояс Ван Аллена – первая из двух зон интенсивного излучения, способного повредить спутники

1 660 км – ни одна из собак не летала так далеко, как собака по имени Лайка на борту “Спутника-2” в 1957 году

2000 км – конец низкой околоземной орбиты

2 600 км – притяжение Земли снижается до 50%

6 400 км – притяжение Земли снижается до 25%

10000 км – конец внутреннего пояса Ван Аллена, граница эксзосферы и магнитосферы

15 000 км – начало внешнего пояса Ван Аллена

20 000 км – высота полёта GPS-спутников

На высоте 35 800 км располагаются спутники связи

На 60 000 км заканчивается внешний пояс Ван Аллена и магнитосфера

В ноябре 2011 в 318 000 км от Земли пролетел астероид YU55 шириной 400 метров

384 000 км – среднее расстояние до Луны

Иллюстрация: Public Domain / Экипаж Apollo XIII

400 000 км – самое далёкое путешествие людей. В 1970 в рамках миссии Аполлон-13 астронавты Хейс, Ловелл и Суигерт незапланированно совершили самый далёкий полёт пилотируемого корабля, в связи с серьёзными проблемами, которые возникли в ходе экспедиции

1 500 000 км -одна из пяти точек Лагранжа, где гравитационные эффекты Земли и Солнца уравновешенны

• 38 200 000 км – минимальное расстояние от Земли до Венеры

• 55 700 000 км – минимальное расстояние от Земли до Марса

• 77 300 000 км – минимальное расстояние от Земли до Меркурия

• 150 000 000 км – среднее расстояние от Земли до Солнца

Иллюстрация: Wicimedia Commons/PlanetUser/CC BY-SA 3.0

На расстоянии в 429 000 000 км находится Церера. Крупнейшее, наиболее массивное небесное тело в поясе астероидов с длиной превышающей 945 км

• 589 000 000 км – минимальное расстояние от Земли до Юпитера

• 1 200 000 000 км – минимальное расстояние от Земли до Сатурна

• 1 500 000 000 км – с 2004 года на орбите Сатурна находится космический аппарат Кассини

• 2 580 000 000 км – минимальное расстояние от Земли до Урана

• 4 280 000 000 км – минимальное расстояние от Земли до Плутона

• 4 310 000 000 км – минимальное расстояние от Земли до Нептуна

На расстоянии 4 490 000 000 км начинается внутренний край пояса Койпера. Межпланетной области, содержащей замёрзшую воду, метан и аммиак

• 7 480 000 000 км – внешний край пояса Койпера

• 12 600 000 000 км – граница ударной волны. Поток заряженных частиц от Солнца становится плотнее, горячее и медленнее

Иллюстрация: Nasa/Public Domain

На октябрь 2019 космический аппарат “Вояджер-2” запущенный в августе 1977, содержащий пластинку с приветствием и координатами Земли находится на расстоянии в 18 295 080 000 км

На октябрь 2019 космический аппарат “Вояджер-1”, запущенный в сентябре 1977 успел улететь почти на 22 041 073 000 км и является самым отдалённым от Земли рукотворным объектом.

“Вояджер-1” преодолел границу Солнечной системы почти 800 000 000 км назад.
Обязательно подписывайтесь, Вам также понравится:
“Вояджер-1” находится в 22 000 000 000 км от Солнца.

Откуда он берёт энергию для передачи информации на Землю?

Источник: https://zen.yandex.ru/media/topro/kak-daleko-mojno-uletet-ili-naskolko-velika-solnechnaia-sistema-5db297ecc0519800b07baac8

§ 13. Определение расстояний и размеров тел в Солнечной системе

Расстояние от земли до земли

Представление о Земле как о шаре, который свободно, без всякой опоры находится в космическом пространстве, является одним из величайших достижений науки древнего мира.

Считается, что первое достаточно точное определение размеров Земли провёл греческий учёный Эратосфен (276—194 до н. э.), живший в Египте.

Идея, положенная в основу измерений Эратосфена, весьма проста: измерить длину дуги земного меридиана в линейных единицах и определить, какую часть полной окружности эта дуга составляет.

Получив эти данные, можно вычислить длину дуги в 1°, а затем длину окружности и величину её радиуса, т. е. радиуса земного шара. Очевидно, что длина дуги меридиана в градусной мере равна разности географических широт двух пунктов: ϕB – ϕA.

Рис. 3.8. Способ Эратосфена

Для того чтобы определить эту разность, Эратосфен сравнил полуденную высоту Солнца в один и тот же день в двух городах, находящихся на одном меридиане. Измерив высоту Солнца hB (рис. 3.

8) в полдень 22 июня в Александрии, где он жил, Эратосфен установил, что Солнце отстоит от зенита на 7,2°. В этот день в полдень в городе Сиена (ныне Асуан) Солнце освещает дно самых глубоких колодцев, т. е. находится в зените (hA = 90°).

Следовательно, длина дуги составляет 7,2°. Расстояние между Сиеной (A) и Александрией (B) около 5000 греческих стадий — l.

Стадией в Древней Греции считалось расстояние, которое проходит легко вооружённый греческий воин за тот промежуток времени, в течение которого Солнце, коснувшееся горизонта своим нижним краем, целиком скроется за горизонт.

Несмотря на кажущееся неудобство такой единицы и достаточную громоздкость словесного определения, её введение выглядело вполне оправданным, учитывая, что строгая периодичность небесных явлений позволяла использовать их движение для счёта времени.

Обозначив длину окружности земного шара через L, получим такое выражение:

= ,

откуда следует, что длина окружности земного шара равняется 250 тыс. стадий.

Точная величина стадии в современных единицах неизвестна, но, зная, что расстояние между Александрией и Асуаном составляет 800 км, можно полагать, что 1 стадия = 160 м. Результат, полученный Эратосфеном, практически не отличается от современных данных, согласно которым длина окружности Земли составляет 40 тыс. км.

Эратосфен ввёл в практику использование терминов «широта» и «долгота». Видимо, появление этих терминов связано с особенностями формы карт того времени: они повторяли по очертаниям побережье Средиземного моря, которое длиннее по направлению запад—восток (по долготе), чем с севера на юг (по широте).

Рис. 3.9. Параллактическое смещение

Определить географическую широту двух пунктов оказывается гораздо проще, чем измерить расстояние между ними.

Зачастую непосредственное измерение кратчайшего расстояния между этими пунктами оказывается невозможным из-за различных естественных препятствий (гор, рек и т. п.).

Поэтому применяется способ, основанный на явлении параллактического смещения и предусматривающий вычисление расстояния на основе измерений длины одной из сторон (базиса — BC) и двух углов B и C в треугольнике ABC (рис. 3.9).

Параллактическим смещением называется изменение направления на предмет при перемещении наблюдателя.

Чем дальше расположен предмет, тем меньше его параллактическое смещение, и чем больше перемещение наблюдателя (базис измерения), тем больше параллактическое смещение.

Рис. 3.10. Схема триангуляции

Для определения длины дуги используется система треугольников — способ триангуляции, который впервые был применён ещё в 1615 г. Пункты в вершинах этих треугольников выбираются по обе стороны дуги на расстоянии 30—40 км друг от друга так, чтобы из каждого пункта были видны по крайней мере два других.

Основой для вычисления длин сторон во всех этих треугольниках является размер базиса AC (рис. 3.10). Точность измерения базиса длиной в 10 км составляет около 1 мм. Во всех пунктах устанавливают геодезические сигналы — вышки высотой в несколько десятков метров.

С вершины сигнала с помощью угломерного инструмента (теодолита) измеряют углы между направлениями на два-три соседних пункта. Измерив углы в треугольнике, одной из сторон которого является базис, геодезисты получают возможность вычислить длину двух других его сторон.

Проводя затем измерение углов из пунктов, расстояние между которыми вычислено, можно узнать длину двух очередных сторон в треугольнике. Зная длину сторон этих треугольников, можно определить длину дуги AB.

В какой степени форма Земли отличается от шара, выяснилось в конце XVIII в. Для уточнения формы Земли Французская академия наук снарядила сразу две экспедиции. Одна из них работала в экваториальных широтах Южной Америки в Перу, другая — вблизи Северного полярного круга на территории Финляндии и Швеции.

Измерения показали, что длина одного градуса дуги меридиана на севере больше, чем вблизи экватора. Последующие исследования подтвердили, что длина дуги одного градуса меридиана увеличивается с возрастанием географической широты. Это означало, что форма Земли — не идеальный шар: она сплюснута у полюсов.

Её полярный радиус на 21 км короче экваториального.

Для школьного глобуса масштаба 1 : 50 000 000 отличие этих радиусов будет всего 0,4 мм, т. е. совершенно незаметно.

Отношение разности величин экваториального и полярного радиусов Земли к величине экваториального называется сжатием. По современным данным, оно составляет , или 0,0034. Это означает, что сечение Земли по меридиану будет не окружностью, а эллипсом, у которого большая ось проходит в плоскости экватора, а малая совпадает с осью вращения.

В XX в. благодаря измерениям, точность которых составила 15 м, выяснилось, что земной экватор также нельзя считать окружностью. Сплюснутость экватора составляет всего (в 100 раз меньше сплюснутости меридиана). Более точно форму нашей планеты передаёт фигура, называемая эллипсоидом, у которого любое сечение плоскостью, проходящей через центр Земли, не является окружностью.

В настоящее время форму Земли принято характеризовать следующими величинами:

сжатие эллипсоида — 1 : 298,25;
средний радиус — 6371,032 км;
длина окружности экватора — 40075,696 км.

Измерить расстояние от Земли до Солнца удалось лишь во второй половине XVIII в., когда был впервые определён горизонтальный параллакс Солнца. По сути дела, при этом измеряется параллактическое смещение объекта, находящегося за пределами Земли, а базисом является её радиус.

Горизонтальным параллаксом (    p) называется угол, под которым со светила виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Горизонтальный параллакс светила

Из треугольника OAS можно выразить величину — расстояние OS = D:

D = ,

где R — радиус Земли. По этой формуле можно вычислить расстояние в радиусах Земли, а зная его величину, — выразить расстояние в километрах.

Очевидно, что чем дальше расположен объект, тем меньше его параллакс. Наибольшее значение имеет параллакс Луны, который меняется в связи с тем, что Луна обращается по эллиптической орбите, и в среднем составляет 57ʹ. Параллаксы планет и Солнца значительно меньше.

Так, параллакс Солнца равен 8,8ʺ. Такому значению параллакса соответствует расстояние до Солнца, примерно равное 150 млн км. Это расстояние принимается за одну астрономическую единицу (1 а. е.) и используется при измерении расстояний между телами Солнечной системы.

Известно, что для малых углов sin p ≈ p, если угол p выражен в радианах. В одном радиане содержится 206 265ʺ. Тогда, заменяя sin p на p и выражая этот угол в радианной мере, получаем формулу в виде, удобном для вычислений:

D = R,

или (с достаточной точностью)

D = R.

Во второй половине XX в. развитие радиотехники позволило определять расстояния до тел Солнечной системы посредством радиолокации. Первым объектом среди них стала Луна. Затем радиолокационными методами были уточнены расстояния до Венеры, Меркурия, Марса и Юпитера.

На основе радиолокации Венеры величина астрономической единицы определена с точностью порядка километра. Столь высокая точность определения расстояний — необходимое условие для расчётов траекторий полёта космических аппаратов, изучающих планеты и другие тела Солнечной системы.

В настоящее время благодаря использованию лазеров стало возможным провести оптическую локацию Луны. При этом расстояния до лунной поверхности измеряются с точностью до сантиметров.

На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9ʺ?

Дано:p1 = 0,9ʺD☉ = 1 а. е.p☉ = 8,8ʺРешение:Известно, что параллакс Солнца на расстоянии в 1 а. е. равен 8,8ʺ.Тогда, написав формулы для расстояния до Солнца и до Сатурна и поделив их одна на другую, получим:
D1 — ?

= .

Откуда

D1 = = = 9,8 а. е.

Ответ: D1 = 9,8 а. е.

Рис. 3.12. Угловые размеры светила

Зная расстояние до светила, можно определить его линейные размеры, если измерить его угловой радиус ρ (рис. 3.12). Формула, связывающая эти величины, аналогична формуле для определения параллакса:

D = .

Учитывая, что угловые диаметры даже Солнца и Луны составляют примерно 30ʹ, а все планеты видны невооружённым глазом как точки, можно воспользоваться соотношением: sin ρ ≈ ρ. Тогда:

D = и D = .

Следовательно,

r = R.

Если расстояние D известно, то

r = Dρ,

где величина ρ выражена в радианах.

Чему равен линейный диаметр Луны, если она видна с расстояния 400 000 км под углом примерно 30ʹ?

Дано:D = 400 000 кмρ = 30ʹРешение:Если ρ выразить в радианах, тоd = Dρ.Следовательно,
d — ?

d = = 3490 км.

Ответ: d = 3490 км.

Вопросы 1. Какие измерения, выполненные на Земле, свидетельствуют о её сжатии? 2. Меняется ли и по какой причине горизонтальный параллакс Солнца в течение года? 3. Каким методом определяется расстояние до ближайших планет в настоящее время?

Упражнение 11 1. Чему равен горизонтальный параллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостоянии, если Юпитер в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля? 2.

 Расстояние Луны от Земли в ближайшей к Земле точке орбиты (перигее) 363 000 км, а в наиболее удалённой (апогее) — 405 000 км. Определите горизонтальный параллакс Луны в этих положениях. 3.

 Во сколько раз Солнце больше, чем Луна, если их угловые диаметры одинаковы, а горизонтальные параллаксы равны 8,8ʺ и 57ʹ соответственно? 4. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимого с Нептуна?

Источник: https://reader.lecta.rosuchebnik.ru/demo/7934-65/data/chapters/Chapter13/index.xhtml

Как измерили расстояние до Солнца

Расстояние от земли до земли

Сегодня, когда астрономию вернули в школьную программу, любой старшеклассник (ну, в теории, любой) должен знать: расстояние от нашей планеты до Солнца составляет примерно 149,5 млн километров. Это расстояние еще принято называть астрономической единицей.

Но, понятно, что этот ответ как-то надо было получить и астрономам потребовалось на это несколько шагов, растянувшихся не одно тысячелетие. Ниже — о каждом шаге подробнее.
Шаг первый – безбожник Аристарх и Луна Аристарх Самосский жил в III веке до нашей эры и был по-настоящему выдающимся астрономом.

Задолго до Коперника он построил гелиоцентрическую модель устройства мира. Довольно точно определил продолжительность года в 365 + (1/4) + (1/1623) дней. Усовершенствовал солнечные часы. А еще он предпринял попытку измерить расстояние от Земли до Солнца и Луны. Этому Аристарх посвятил целый трактат (кстати, единственная письменная работа этого автора, дошедшая до нас).

С Луной у него получилось довольно близко к правильному ответу: 486400 км (по расчетам Аристарха), 380000 км (среднее расстояние по современным данным). Спустя сто лет другой античный астроном Гиппарх, кстати, уточнил эти цифры. А вот с Солнцем у Аристарха получилась нехилая промашка. Но сначала о том, как вообще древнегреческий астроном измерял это расстояние.

Известно, что иногда Солнце и Луну можно наблюдать одновременно. Причем, бывают моменты, когда Солнце освещает ровно половину Луны. Тогда угол «Земля-Луна-Солнце» — прямой, и измеряя угол «Луна-Земля-Солнце» можно с помощью тригонометрических соотношений, зная расстояние Земля-Луна, найти расстояние Земля-Солнце. Но «гладко было на бумаге».

Во-первых, Аристарху надо было поймать момент, когда освещена ровно половина Луны, а сделать это без телескопа было практически невозможно. А во-вторых, опять же без серьезной измерительной аппаратуры, точно измерить все параметры.

Не удивительно, что грек ошибся, причем, очень сильно: угол α у него получился целых три градуса (в реальности он равен 10 минутам), а расстояние до Солнца всего 7,5 млн километров. Опираясь на это расстояние, Аристарх пришел к выводу, что Солнце намного больше Земли. Это и стало главным аргументом его гелиоцентризма (в центре мироздания должен быть самый большой объект).

Впрочем, ошибка в определении расстояния большой роли в науке не сыграла, вычисления Аристарха вообще не получили широкой известности (даже среди образованной части населения античных городов). Причина была скорее политической, все дело в его гелиоцентрической модели мироздания. Она противоречила геоцентрической модели, которой придерживался тогдашний научный консенсус.

И есть упоминания, что его даже пытались привлечь к суду как безбожника. Спустя некоторое время сначала Гиппарх подверг критике его взгляды, а позже Птолемей (чья геоцентрическая модель успешно дожила до Коперника) и вовсе проигнорировал результаты Аристарха, способствуя их забвению на долгое время.

Шаг второй — смотрим на Венеру (Кеплер и Хоррокс)

Человечеству потребовалось почти две тысячи лет, чтобы сделать этот следующий шаг к ответу, но будем справедливы, это было нелегкое время и хватало других проблем. И для начала, надо было выбрать другой объект, на который опираться в своих вычислениях. В 1626 году известный немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер предложил в качестве кандидата Венеру. К тому времени астрономы уже знали про одно довольно редкое астрономическое явление – прохождение Венеры по диску Солнца, причем, оно случается дважды с разницей в несколько лет, а потом следует значительный перерыв. Предложенный Кеплером метод заключался в следующем: надо измерить время прохождения Венеры по диску Солнца из разных точек Земли. И сравнивая эти времена можно найти расстояние от Земли до Венеры и до Солнца. Впрочем, это только звучит просто. Как минимум, надо было дождаться этого явления. Это удалось британскому астроному Джереми Хороксу, который переписывался с Кеплером и знал про его метод. Сначала британец уточнил частоту этого явления: «дубль» случается с разницей в восемь лет каждые полтора столетия. И ближайшее должно было состояться в 1639 году. Хоррокс подготовился к этому событию, он наблюдал за небом из своего дома в Мач Хул, близ Престона, а его друг делал то же самое из Солфорда, близ Манчестера. Сначала, казалось, что удача от них отвернулась, поскольку в этот день была сильная облачность, но за полчаса до захода Солнца облака разошлись и пара астрономов сумела-таки осуществить свой план. На основании наблюдений, Хоррокс рассчитал, что нашу планету от Солнца отделяет 95,6 млн км. Это было уже гораздо ближе к истине, но все равно неверно.

Шаг третий – смотрим на Марс (Кассини)

До следующего венерианского «дубля» надо было ждать полтора века и пока шло время астрономы тратили его на поиск других способов вычислить искомое расстояние. И это удалось французскому астроному итальянского происхождения Джованни Доменико Кассини. Он вообще отметился в астрономии как талантливый наблюдатель (например, это он первым увидел Большое Красное пятно на Юпитере). К тому времени астрономы уже оценили возможности, которые дает одновременное наблюдение за одним и тем же объектом из отдаленных друг от друга мест. В 1672 году Кассини на пару с другим французским астрономом Жаном Рише осуществили такой проект: первый остался в Париже, а второй отправился в Южную Африку, где у Франции были свои колонии. Они одновременно наблюдали Марс и, вычислив параллакс, определили его расстояние от Земли. Параллакс, если кто не знает, это смещение или разница в видимом положении объекта, рассматриваемого на двух разных линиях зрения. Ну а вычислять расстояние до объекта по параллаксу умели уже давно. И поскольку относительные отношения различных расстояний между Солнцем и планетами уже были известны из геометрии, рассчитав по параллаксу расстояние до Марса, Кассини смог сделать то же самое и для Солнца. Его результат — 146 млн км – был уже очень близок к современным оценкам. Что интересно, в то время, когда Кассини проводил эти расчеты, он был приверженцем геоцентрической системы, то есть, расстояния он получал близкие к верным, но карту Солнечной системы строил по старинке, с Землей в центре. Позже он признал правоту Коперника, но в ограниченной степени.

Шаг четвертый – снова Венера и астрономы всего мира

Тем временем близился очередной венерианский «дубль» (в 1761 и 1769 годах) и астрономы были намерены выжать из этого события максимум. Чтобы не зависеть от погодных условий и собрать данные с разных точек на Земле, был организован большой международный проект (его считают чуть ли не первым в истории) под эгидой Французской академии наук. Заблаговременно были подготовлены и отправлены научные экспедиции к местам наблюдений. Не все закончилось гладко – экспедиция, отправленная в Новую Гвинею, без вести пропала в джунглях. Но в целом проект удался. Кстати, активно в нем участвовала и Россия. В нашей стране им руководил человек необычайных талантов и энергии – Михайло Ломоносов (это он, кстати, обнаружил атмосферу на Венере). Ломоносову удалось получить аудиенцию у императрицы Екатерины II и убедить ее в важности этой работы как для науки, так и для государственного престижа. Получив поддержку казны, Ломоносов смог развернуть на территории Российской империи 40 наблюдательных пунктов. На один из них, вблизи Петербурга, приезжала сама Екатерина и с интересом смотрела в телескоп.

Вот в итоге этой большой работы астрономов по всему миру и было получено то число, которое сегодня включено в учебники.

Но нет предела совершенству, и еще через сто пятьдесят лет, 8 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года, очередные прохождения Венеры по диску Солнца вновь наблюдали научные экспедиции по всему миру, уточняя полученные данные.

А потом еще раз в 2004 и 2012 году. Впрочем, в ходе этих наблюдений получали и другие полезные данные, но это уже другая тема.

  • Солнце
  • история науки
  • астрономия
  • античность

Хабы:

  • Математика
  • Научно-популярное
  • Астрономия

Источник: https://habr.com/ru/post/536954/

Расстояния в космосе и способы их определения

Расстояние от земли до земли

Целая галактика 1:1 — много это или мало?!

Сегодня я расскажу вам про огромные миры в компьютерных играх. Нет, здесь не будет ТОП-3 или ТОП-5, хотя последняя игра из упомянутых в этом ролике, скорее всего, занимает первое место в таком списке. Итак, поехали!

Открытые миры в компьютерных играх — когда они вообще появились?

Сложно сказать, когда именно и в какой игре появились первые открытые миры. Под такой формулировкой мы подразумеваем нелинейные игры, где можно, скажем так, отойти в сторонку от основного сюжета или не двигаться по заранее созданному разработчиком пути как по трубе.

Также в открытых мирах есть возможность решать задачи по-разному, есть несколько способов достижения игровой цели. Некоторые «историки» игрового мира называют #Elite первой такой игрой — она вышла в 1984 году, это космическо-торговый симулятор. Кто-то говорит вообще про ролевку #Ultima 1981 года выпуска.

А потом уже появились #MightandMagic, серии #Fallout, #GTA и много всего другого.

Но все-таки в данном ролике хочется больше поговорить о размерах игровых миров или вселенных, и вернуться к заявленному в заголовке определению.

https://www..com/watch?v=LWyw9K45RJs

Minecraft

Первая такая игра, которая попала в наш обзор — это, разумеется, Майнкрафт. Размер игрового мира в этом конструкторе, а, точнее, его площадь, равна 3,6 миллиардов квадратных километров.

Много это или мало? Да вот посмотрите сравнительные размеры космических объектов с сайта https://htwins.net/scale2/.

Как сообщают открытые источники, площадь нашей планеты меньше в 7 раз и составляет 510 миллионов квадратных километров. Собственно, это хорошо видно на анимации.

В общем, обойти пешком или даже на лошади весь Майнрафт — это долгий процесс. А если учитывать, что количество сидов Майнкрафта при использовании цифр равно 281 триллиону, то время этой прогулки будет стремиться к бесконечности!

Напомню, что «сид» или «зерно» — это уникальный идентификатор, который используется при генерации миров в Майнкрафт.

В общем 3,6 миллиарда умножить на 281 триллион — это много 🙂 Знающие люди подсчитали, что если вы каждый день будете просто создавать тысячу разных миров с разными сидами, то перебрать все значения вы сможете за каких-то 11 тысяч лет. Это сравнимо со временем существования человеческой цивилизации. Именно цивилизации, а не просто вида. А Юлий Цезарь умер всего 2065 лет назад (на момент создания этого ролика).

Eve Online

Зловещая и привлекательная, платная и не очень, жесткая и доступная #EveOnline… Игра эта непростая, скажем прямо, больше рассчитана на взрослых, а не детей, требует умения хорошо считать и оценивать риски, если вы хотите проводить там свое время комфортно.

Ну и для полного погружения и больших достижений в ней, желательно играть с командой единомышленников, вступить в альянс, куда не всех принимают… Хотя при достаточном напряжении я зарабатывал игровую валюту один и мог оплатить ей премиум-аккаунты нескольких своих персонажей.

Я обычно говорю друзьям, что если вы смогли заставить себя поиграть в нее пару недель, поняли основные принципы и не бросили, то оторваться от Евы будет сложно.

Этот космический, экономический, боевой, исследовательский, промышленный, научный и много чего еще симулятор состоит, как утверждают разработчики и подтверждают игроки, из почти 8 тысяч звездных систем! Системы, разумеется, не пустые — они наполнены станциями, астероидными полями, планетами, звездами, лунами, а также памятниками прошлым битвам и огромным сражениям.

Так, последнее такое крупное сражение произошло в самом конце прошлого года — в нем было уничтожено почти 3,5 тысячи кораблей. Длилась битва 14 часов с 30 по 31 декабря 2020 года, всего же в войне альянсов принимало участие более 100 тысяч игроков.

Потери в игровой валюте, называемой ISK, оцениваются в какую-то космическую цифру, а если перевести в обычные доллары, то 378 012. Да, в Eve Online очень развита система экономики и торговли, и реальные баксы ходят туда-сюда — миллионы, если не миллиарды.

Так, ежедневно происходит 1 миллион внутренних рыночных операций, примерная стоимость 1 млрд игровой валюты, если покупать официально — 12-18 долларов, неофициально — 5-7 долларов. Дело в том, что продажа ISK на «черном рынке» запрещена, но на то он и черный рынок, чтобы существовать тихо 🙂

Но что там с битвой? А она была еще одной самой дорогой в истории игр — сражение попало в Книгу рекордов Гиннесса. Прошлая битва-рекордсмен, стоимостью 302 387 долларов, произошла в 2014 году, и тоже в Eve Online.

Но вернемся к размеру вселенной этого многопользовательского космического симулятора. Хотя все только что сказанное тоже подтверждает ее огромный масштаб.

Итак, тысячи звездных систем, сотни тысяч игроков, десятки тысяч строений в отдельно взятой компьютерной игре — это еще не показатель, особенно если вы сами не участвуете в процессе.

А вот игрок с ником Katia Sae решила пролететь Eve Online «насквозь» и посетить (внимание!) все… планеты. То есть сделать фотоснимки всех планет. Именно планет, а не звездных систем — планет, разумеется, в игре больше.

Путь ее лежал не только через обитаемый мир, но и сквозь доступные через «кротовые норы» системы.

Мало того, Katia Sae поставил себе цель не просто посетить все эти «безопасные» места, а не погибнуть ни разу во время своего трипа! «Безопасные» в кавычках, само собой — в Eve есть три типа уровня безопасности в системах, и в большинстве вас могут совершенно безнаказанно убить. Убить могут вообще везде, и в безопасных тоже, просто в последних агрессор обычно получает смертельное наказание от местных структур охраны правопорядка. Только вам от этого уже не легче, особенно когда потерян груз в сотни миллиардов ISKов.

Что ж, Katia Sae играла в Eve c 2003 года, с самого запуска, а свое путешествие решила начать в 2009 году, после обновления игры, которое существенно улучшило графику. То есть игрок был опытный.

Она создала нового персонажа, прокачала его и полетела — первый этап трипа длился 5 лет с перерывом на пару лет.

За это время она облетела имперские сектора — то есть относительно безопасные участки вселенной.

Потом облет вселенной был успешно завершен, он занял всего восемь лет, а снимков космоса в Eve Online Katia Sae сделала 50 тысяч штук — они доступны по прежнему на сайте https://gallery.saganexplorations.net/.

Впечатляет, не правда ли?

Elite Dangerous

Но, ребят, описанные выше миры — это всё детский сад по сравнению с #EliteDangerous. Или даже песочница, а то и просто песчинка. Речь идет о наследнице той самой Elite 1984 года выпуска — Elite Dangerous увидела свет в 2014 году.

Это многопользовательский космический симулятор — хотя многопользовательский режим можно отключить — действие которого происходит не «в далекой-далекой галактике», а в нашем родном Млечном Пути.

Дуло в том, что размер игрового мира равен размеру самого Млечного пути — просто попробуйте осознать: в игре представлено 400 миллиардов звездных систем! И их все можно посетить, да-да! Самих же космических объектов в этой галактике насчитывается 10 триллионов — это станции, планеты, спутники, скопления астероидов, платформы, заводы, шахты, верфи…

Еще в далеком 2012 году олдфагные и не очень фанаты скинули на разработку игры через Kickstarter более 1,5 миллионов долларов, и оно явно того стоило!

Заниматься здесь можно много чем — добывать полезные ископаемые и торговать ими, просто торговать, отстреливать злодеев на своем истребителе или других игроков, выполнять различные задания для улучшения кармы у разных фракций, участвовать в политических разборках. Да и просто путешествовать, а полученные во время полета данные продавать на станциях! Если вы сможете найти населенные места, разумеется, вдали от обитаемого сектора, в темных глубинах космоса…

Да, на некоторые планеты можно приземлятся, собирать там ценные ресурсы, искать признаки инопланетной жизни, так что все по-взрослому и масштабно!

В этом году планирует выпуск еще одного дополнения к Elite Dangerous — Odyssey. По планетам можно будет передвигаться не только на ровере или летать над ними на своем корабле, но и прогуляться на своих двоих! Разработчики обещают задания по защите поселений, исследования, бесконечное разнообразие зданий, а также космические бои и шпионские миссии.

Цитата: «Исследуйте всю вселенную без каких-либо ограничений». Уточню — не вселенную, а «всего лишь» одну галактику, но вам ее мало?!

Да, выбор кораблей, модулей, устройств и орудий тоже порадует даже искушенных игроков — можно летать как на космическом аналоге яхты Абрамовича или исследовательском атомном ледоколе, так и на сверхскоростном и очень юрком истребителе. Здесь каждый найдет себе корабль под свои задачи.

Что же касается путешествий и фотографий, как в мире Eve Online. По данным за 2019 год, всего в мире Elite было исследовано 144 миллиона звёздных систем — это те, которые посетили игроки и многотысячные исследовательские экспедиции, которые проходят регулярно.

Много, очень много, казалось бы — да вот только это составляет около 0,04% от всех звездных систем! Ну что ж, долгая, а точнее ОЧЕНЬ ДОЛГАЯ ДОРОГА начинается с маленького шага. Так что остается только пожелать удачи этим смельчакам.

Или самому принять участие в подобной экспедиции.

Ну что, пожелали удачи?! Даже если нет, то не забывайте подписываться на мой канал, ставить лайк, если вам понравилось это видео, и выбирайте вкладку «Все», нажимая колокольчик! До скорой встречи!

Всем спасибо за просмотр! Оставайтесь с нами, оставайтесь с Майнкраб!

Источник: https://pikabu.ru/story/rasstoyaniya_v_kosmose_i_sposobyi_ikh_opredeleniya_7209415

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.