به گزارش خبرگزاری رابو و به نقل از دیجیاتو، ماه تنها قمر طبیعی زمین است که حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفته است. این ماه در مداری بیضوی به دور زمین می چرخد و نور آن نور خورشید را منعکس می کند. از زمین، ماه شفاف ترین و درخشان ترین جرم در آسمان شب است و چون فاصله و موقعیت آن نسبت به زمین و خورشید تغییر می کند، به شکل های مختلف دیده می شود.
این دو جرم آسمانی نه تنها به دلیل دوری از یکدیگر، بلکه به دلیل فعل و انفعالات گرانشی و تأثیرات متقابل آنها بر یکدیگر، در درک ما از جهان اهمیت زیادی دارند. اما فاصله زمین تا ماه چقدر است؟ پاسخ آنقدرها هم که فکر می کنید ساده نیست.
در این مقاله به بررسی میانگین و دقیق فاصله ماه از زمین و مقایسه آن با سایر اجرام می پردازیم و خواهید دانست که چرا پاسخ این سوال فقط یک عدد نیست.
مدار بیضی شکل ماه
هیچ مداری کاملا دایره ای نیست. برخی از مدارها بسیار نزدیک به دایره هستند، اما همه آنها حداقل کمی بیضوی هستند. ستاره شناسان می توانند محاسبه کنندسانتریفیوژ» مدار، اندازه گیری میزان نزدیکی یک مدار به یک دایره کامل. این مقدار به صورت عددی بین 0 و 1 بیان می شود در واقع یک دایره را می توان نوع خاصی از بیضی دانست که خروج از مرکز آن 0 است.
از بین تمام سیارات منظومه شمسی، مدار ناهید کمترین گریز از مرکز و نزدیکترین مدار دایرهای 0.007 را دارد. سیاره عطارد نیز مداری نامنظم یا بیضوی 0.2 دارد.
گریز از مرکز مدار ماه 0.05 است. علاوه بر این، زمین در مرکز مدار ماه قرار ندارد. بلکه در یکی از دو کانون مدار بیضی شکل ماه قرار دارد. بنابراین به یک لبه دایره نزدیکتر از لبه دیگر است. همه این عوامل باعث می شوند که فاصله ماه و زمین دائما تغییر کند.
برای این مدارقله“”قاعدگی“و”فاصله متوسط» تعریف شده است و اخترشناسان تمایل دارند در مورد این سه پارامتر هنگام صحبت در مورد فاصله بین زمین و ماه صحبت کنند. در زیر به معرفی هر یک از این شاخص ها می پردازیم.
کوتاه ترین فاصله بین ماه و زمین: حضیض
زمانی که ماه به کمترین فاصله خود از زمین می رسد، حضیض آن مشخص می شود و حدود 363300 کیلومتر از زمین فاصله دارد.
اگر حضیض با فاز ماه کامل منطبق باشد،سوپر ماهاین ماه ابرماه نام دارد و حدود 17 درصد بزرگتر و 30 درصد درخشان تر از ماه کم نور امسال به نظر می رسد. از آنجایی که گرانش ماه یک نیروی گرانشی بر اقیانوسهای زمین وارد میکند تا جزر و مد بالا را ایجاد کند، هر چه ماه در اطراف حضیض به زمین نزدیکتر باشد، بیشتر میتواند جزر و مدهای بالاتر از حد معمول ایجاد کند.
بیشترین فاصله بین ماه و زمین: اوج
در دورترین نقطه از زمین، ماه حدود 405696 کیلومتر با ما فاصله دارد و ستاره شناسان می گویند که ماه در اوج خود قرار دارد.
ماه در اوج استماه خردهلال قابل مشاهده نخواهد بود، اما اگر فاز ماه جدید که باعث خسوف می شود با اوج منطبق شود، قرص کوچکتر ماه در آسمان بسیار قابل مشاهده خواهد بود. در حالی که یک ماه گرفتگی حلقوی به خودی خود خیره کننده است، زمانی که ماه در اوج خود قرار دارد، خورشید را به طور کامل پنهان نمی کند، بلکه حلقه ای از قرص خورشید را برای رصدگران روی زمین به جا می گذارد.
فاصله زمین تا ماه چند کیلومتر است؟
همانطور که دیدید فاصله ماه و زمین در اوج و حضیض 42592 کیلومتر است، یعنی سه برابر بیشتر از قطر زمین!
به منظور پاسخ به سوالفاصله ماه از زمین چقدر است؟برای ارائه یک عدد، دانشمندان یک فاصله متوسط را ارائه می کنند. میانگین فاصله، میانگین فاصله بین زمین و ماه است که 384400 کیلومتر تخمین زده شده است.
تاریخچه اندازه گیری فاصله قمری
تا اواخر دهه 1950، تمام اندازه گیری های فاصله قمری بر اساس اندازه گیری های زاویه نوری بود. اولین اندازه گیری دقیقهیپارکوساو این کار را در قرن دوم قبل از میلاد انجام داد. پس از او ستاره شناسان بسیاری تلاش کردند و به روش های جدید و اعداد دقیق تری دست یافتند.
اما عصر فضا نقطه عطفی در افزایش دقت این اندازه گیری بود و نتایج بسیار بهبود یافت. در طول دهههای 1950 و 1960، آزمایشهایی با استفاده از رادار، لیزر و فضاپیما انجام شد که با استفاده از مدلسازی و پردازش کامپیوتری توسعه یافتند.
روش های اندازه گیری فاصله ماه و زمین
روشهای اندازهگیری فاصله بین ماه و زمین در طول زمان بهبود یافته و دقیقتر شدهاند. در اینجا چند روش مهم یا جالب برای تعیین فاصله ماه وجود دارد که در طول تاریخ مورد استفاده قرار گرفته است:
- نمای: قدیمی ترین روش تعیین فاصله ماه، اندازه گیری همزمان زاویه ماه و یک نقطه مرجع از چند نقطه است. قبل از زمانسنجهای مکانیکی دقیق، رویداد همگامسازی برای این امر معمولاً در طول ماهگرفتگی یا لحظه عبور ماه از نصف النهار بود (به شرطی که ناظران از همان نصف النهار باشند).
- ماه گرفتگی: تلاش های اولیه برای اندازه گیری فاصله تا ماه از طریق مشاهدات هندسه دایره البروج و استفاده از مثلثات انجام شد. منجم و ریاضیدان یونانیآریستارخوس ساموسیدر قرن چهارم قبل از میلاد اولین گزارش ها با استفاده از این تکنیک ثبت شد و بعدها هیپارخوس نیز از این روش استفاده کرد. “بطلمیوسبعدها هم از این روش استفاده کرد.
- گذر ظهر: اولین باراندرو کروملیناخترشناس فرانسوی در حین سفر متوجه عبور ماه در یک شب از دو مکان مختلف شد.
- نبود ماه: با ثبت لحظه ای که ماه یک ستاره پس زمینه را می پوشاند، فاصله تا ماه را می توان تعیین کرد. البته اگر اندازه گیری ها از چندین مکان شناخته شده انجام شود. ستاره شناسان فاصله تا ماه را با مشاهده 4 مورد از 9 غیبت در سال 1952 محاسبه کردند.
- رادارفاصله تا ماه را می توان از طریق انعکاس امواج رادیویی و زمان بازگشت آنها دانست. این اثر برای اولین بار در سال 1946 به عنوان بخشی از “پروژه دیانااین کار انجام شده است.
- فاصله سنج لیزری: 1962، تیمی ازموسسه فناوری ماساچوستو تیم دررصدخانه اخترفیزیک کریمه» شوروی آزمایشی را برای اندازه گیری زمان رفت و برگشت پالس های لیزری که مستقیماً از سطح ماه منعکس می شود انجام دادند. امروزه این روش دقیق ترین روش برای اندازه گیری فاصله ماه و زمین است. فضانوردان آپولو بازتابنده هایی را به ماه فرستادند.
فاصله زمین از ماه چند ساعت است؟
زمان لازم برای رسیدن به ماه یا فاصله زمانی بین ماه و زمین به نوع فضاپیما، انسانی یا روباتیک بودن ماموریت و سرعت و مسیری که در آن در حال حرکت است بستگی دارد. به عنوان مثال، وظیفهآپولو 11این اولین ماموریت سرنشین دار به ماه است و حدود 8 روز به طول انجامید.
البته فضاپیماهای سریعتر می توانند این زمان را به حدود 3 روز کاهش دهند که میانگین زمان رسیدن به ماه است. در حال حاضر، تحقیقات و فناوری های جدید ممکن است زمان سفر به ماه را بهبود بخشد.
اولین فضاپیمایی که برای رسیدن به ماه تلاش کردلونا 1این ماهواره در سال 1959 متعلق به اتحاد جماهیر شوروی بود. لونا 1 یک ماهواره کروی شکل است که بدون سیستم رانش به فضا پرتاب شد. متأسفانه، فضاپیما نتوانست ماموریت خود را به پایان برساند اما در عرض 34 ساعت (1 روز و 10 ساعت) به نزدیکترین فاصله ماه رسید.
Luna 1 در حال حاضر در اطراف منظومه شمسی، بین مدار زمین و مریخ در حال پرواز است و جالب است بدانید که با وجود اینکه فناوری آن خیلی پیشرفته نبود، یکی از سریع ترین سفرها به ماه بود!
حال می خواهیم طولانی ترین و کوتاه ترین فاصله ماه و زمین را بررسی کنیم و این فاصله را با وسایل نقلیه مختلف بررسی کنیم.
طولانی ترین و کوتاه ترین زمان
در حال حاضر، این فضاپیما رکورد کوتاه ترین زمان سفر به ماه را داردافق های جدید» با زمان 8 ساعت و 35 دقیقه. البته دلیل آن این است که فضاپیما سرعت خود را کاهش نداده یا به مدار ماه نزدیک نشده است، بلکه در مسیر خود به سمت پلوتون پرواز کرده است.
زمان سفر طولانی تر نیز در دسترس استهوشمند 1“، یک فضاپیمای ESA با موتور یونی است که در سال 2003 به فضا پرتاب شد. SMART 1 به جای حرکت در یک خط مستقیم، به دور زمین چرخید تا به ماه برسد. موتور یونی همراه با مانورهای کمک گرانشی منجر به مصرف سوخت بسیار بالا شد و آن را گرفت. 13.5 ماه طول می کشد تا سفر کامل شود!
ماموریت های آپولو چند روز به ماه رسیدند؟
سفر فضایی انسان معمولاً بیشتر از سفر فضایی رباتیک طول می کشد. ناسا 9 ماموریت آپولو سرنشین دار را به ماه فرستاد که شش تای آنها با موفقیت فرود آمدند. آپولو ۸ اولین ماموریتی بود که به دور ماه چرخید و یکی از سریع ترین پروازهای برنامه آپولو بود که ۲ روز و ۲۱ ساعت و ۸ دقیقه به طول انجامید.
هر فضاپیما حدود 3 روز را در فضا سپری کرد و تغییر زمان رسیدن آن به دلیل چرخش و توقف آن بود.
اگر به ماه رانندگی میکردیم، چقدر فاصله میگرفتیم؟
زمان رسیدن به ماه با ماشین بستگی به نوع ماشین و موقعیت ماه در اوج یا حضیض آن دارد. اما برای پاسخ به این سوال فرض می کنیم که خودروی فرضی مشابه خودروهای امروزی است و ماه در فاصله متوسطی قرار دارد.
با توجه به اینکه میانگین فاصله ماه و زمین حدود 384 هزار متر و میانگین سرعت خودروها حدود 100 کیلومتر در ساعت است، این سفر حداقل 1600 روز (معادل 4.5 سال) طول خواهد کشید. همانطور که از اعداد مشخص است، سفر به ماه نیازمند تکنولوژی و شرایط خاصی است که قابل مقایسه با رانندگی معمولی نیست!
با سرعت نور فاصله ماه و زمین چند ساعت است؟
سرعت نور در خلاء حدود 299792 کیلومتر بر ثانیه است. برای محاسبه مدت زمانی که نور از زمین به ماه طول می کشد، می توانیم آن را بر میانگین فاصله زمین تا ماه تقسیم کنیم، بنابراین پاسخ 1.28 ثانیه است. بنابراین کمتر از دو ثانیه طول می کشد تا نور از زمین به ماه برسد!
برای اینکه ایده ای از این مقدار به شما بدهیم، می خواهیم فاصله خورشید از ماه یا زمین را نیز شرح دهیم. از آنجایی که ماه به دور زمین و زمین به دور خورشید می چرخد، فاصله ماه و زمین از خورشید یکسان است.
به طور متوسط، زمین و ماه حدود 150 میلیون کیلومتر از خورشید فاصله دارند. اما این فاصله در مقایسه با زمین و ماه، 8 دقیقه طول می کشد تا نور خورشید به ما برسد.
تاثیر فاصله ماه از زمین
فاصله ماه از زمین در زمینه های مختلف علمی، طبیعی و فرهنگی از اهمیت بالایی برخوردار است. این فاصله که بسیار مناسب است در پدیده های طبیعی و زندگی روزمره ما نقش بسزایی دارد که در زیر به آن اشاره می کنیم:
- گیزرمد: می دانیم که جزر و مد در اقیانوس های ما ناشی از گرانش ماه و خورشید و چرخش زمین است. جزر و مد تأثیر قابل توجهی بر اکوسیستم های دریایی، حیات دریایی و منابع انرژی از طریق نیروگاه های دریایی دارد. در حضیض، گرانش ماه کمی قوی تر از حد معمول خواهد بود.
- پایداری محوری زمینوجود ماه و فاصله مناسب آن از زمین به تثبیت محور چرخش زمین کمک می کند. این پایداری باعث تغییرات منظم در فصول و آب و هوا می شود.
- تأثیرات فرهنگی و تاریخی: ماه در فرهنگ های مختلف به عنوان نماد زیبایی و رمز و راز شناخته می شود. تقویم های قمری و بسیاری از جشنواره ها به طور مستقیم با ماه مرتبط هستند.
- اکتشاف فضاییفاصله مناسب ماه از زمین آن را به هدفی جذاب برای اکتشافات فضایی تبدیل می کند. رسیدن به ماه اولین قدم انسان در اکتشاف فضا و سفر به سیارات دیگر است.
ماه از ما دور می شود!
زمانی ماه به زمین نزدیکتر بود و با گذشت زمان این فاصله افزایش یافت. ستاره شناسان مطمئن شده اند که ماه هر سال 3.8 سانتی متر از زمین دور می شود، یعنی همان سرعتی که ناخن های شما رشد می کنند!
فضانوردان ماموریت های آپولو 11، 14 و 15 و دومین مریخ نورد اتحاد جماهیر شوروی، “لونوخود 1“و”لونوخود 2آنها در مجموع 5 بازتابنده روی سطح ماه باقی گذاشتند، بنابراین ستاره شناسان روی زمین می توانند پرتوهای لیزر را از این آینه ها منعکس کنند و زمان بازگشت لیزر را ثبت کنند.
ما می دانیم که پرتو لیزر با چه سرعتی حرکت می کند (سرعت نور)، بنابراین می توانیم به راحتی محاسبه کنیم که پرتو لیزر چقدر مسافت را طی کرده است. این روش آنقدر دقیق است که دانشمندان متوجه افزایش فاصله بین زمین و ماه شده اند.
در آینده ای دور، خورشید گرفتگی کامل ناپدید می شود و تنها تصاویر امروزی باقی می ماند. زیرا ماه دورتر و از نظر اندازه کوچکتر ظاهر می شود و نمی تواند قرص خورشید را به طور کامل بپوشاند.
به نظر می رسد ما در دوره خوبی از فاصله ماه از زمین هستیم، دوره ای که ماه در آسمان شب بزرگ و درخشان است، سفر به آن هنوز هیجان انگیز است و خورشید گرفتگی کامل هنوز در حال وقوع است!
خلاصه
فاصله ماه و زمین به دلیل مدار بیضی شکل آن دائما در حال تغییر است و ماه در دورترین فاصله (راس) یا نزدیکترین (محیط) فاصله خود از ما در حین گردش به دور زمین قرار دارد. تفاوت بین این فاصله بین قله و فرود 42592 کیلومتر است. به همین دلیل علما فاصله میانه را معرفی کردند. میانگین فاصله، میانگین فاصله بین زمین و ماه است 384 هزار 400 کیلومتر محاسبه شده است.
زمان رسیدن به ماه یا فاصله بین ماه و زمین نیز به نوع فضاپیما، انسانی یا روباتیک بودن ماموریت و سرعت و مسیری که در آن حرکت می کند بستگی دارد. اما به طور متوسط 3 روز طول می کشد تا یک فضاپیما به ماه برسد و سرعت نور برای رسیدن به ماه کمتر از 2 ثانیه است.
فاصله ماه از زمین بسیار مهم است و فصول و جزر و مد را ایجاد می کند. اما این فاصله در حال افزایش است و ماه هر روز از ما دور می شود.
227227
