Dünyadan aya olan mesafe. Ayın çapı ve dünyaya uzaklığı Dünya ile ay arasındaki kilometre cinsinden mesafe

Herhangi bir insanın ana karakter özelliklerinden biri meraktır. İnsanlık, bilimsel keşiflerin çoğunu ve bunlara dayanan teknolojik ilerlemenin faydalarını ona borçludur. Antik çağlardan beri insanlar, sayısız yıldızın parladığı ve Ay'ın gökyüzünde yavaşça süzüldüğü gece gökyüzüne ilgiyle bakmışlardır. O zamandan beri bazı gök cisimlerini ziyaret etme hayalinin insanı terk etmemesi şaşırtıcı değil.

Teleskobun icadı, Ay'ın Dünya'dan minimum uzaklıkta olduğu varsayımını doğruladı. O andan itibaren bilim kurgu yazarları romanlarında bu gök cismine cesur gezginler göndermişlerdir. Önerilen yöntemlerin zamanlarının ruhuyla tamamen tutarlı olması ilginçtir: bir mermi, jet motoruna dayalı bir roket, yerçekimi karşıtı madde kavorit (H. Wells), vb. Doğru, kimse tam olarak nasıl olduğunu söyleyemezdi. Ay'a uçmak için çok uzun zaman var.

O zamandan bu yana oldukça fazla zaman geçti. Her ne kadar “çok” terimi insan yaşamının süresi için geçerli olsa da, tarih için yalnızca bir an geçmiştir. Günümüzde doğal, giderek yalnızca soyut bir uçuş hedefi olarak değil, geleceğin temellerinin temeli olarak görülüyor. Bunlar süper güçlü bir kubbenin altındaki yerleşim yerleri, yüzeyin altındaki mühürlü şehirler, otomatik gözlemevleri ve uzay gemileri için yakıt ikmal istasyonları olabilir. Gerçekte, hayal uçuşunun sınırı yoktur. Pek çok insanın aya ne kadar uzak olduğunu bile bilmemesi şaşırtıcı.

Artık Dünya'dan uyduya olan mesafe yüksek doğrulukla hesaplanıyor. Dolayısıyla hızı bilerek Ay'a uçmanın ne kadar süreceğini hesaplayabilirsiniz. Bu gök cisimlerinin merkez noktaları arasındaki mesafenin 384.400 km olduğu bilinmektedir. Ancak seyahat süresini belirlemek için yüzeyler arasındaki yolu bilmeniz gerektiğinden yarıçap değerlerini çıkarmanız gerekir. Dünya için bu 6378 km, uydu için ise 1738 km'dir. Sorunun kesin cevabı: “Aya ulaşmak ne kadar sürer?” doğal uydumuzun yörüngesinin özelliklerini dikkate almamız gerektiğini öne sürüyor. Bildiğiniz gibi Ay oval (yani eliptik) bir şekle yakın olduğundan yol uzunluğu %12'ye kadar değişmektedir ki bu oldukça fazla bir rakamdır. Yani, en yakın yaklaşımda (perigee) mesafe 363.104 km'dir, ancak en uzak noktada (apogee) zaten 405.696 km'dir. Yarıçaplarının toplamını dikkate alarak daha küçük olan sayıdan bilinen değerleri çıkarırsak sonuç 354.988 km olur. Bu, Dünya'dan ay yüzeyine olan mesafedir.

Yukarıda belirtilen mesafeye dayanarak Ay'a uçmanın ne kadar süreceğini kesin olarak söyleyebiliriz. Geriye kalan tek şey, istenen yolculuğu gerçekleştirmenin planlandığı hızı hesaba katmaktır. Dolayısıyla doğal uydunun yüzeyine uçuş süresi seçilen ulaşım aracına bağlıdır ve şunları alır:

Yaklaşık 100 km/saat hızla hareket eden bir arabayı sürerken 160 gün;

Buna göre saatte en az 800 km hızla uçan bir uçağın “sadece” 20 güne ihtiyacı olacak;

Amerikan Apollo programının gemileri uydumuzun yüzeyine üç gün dört saatte ulaştı;

Saniyede 11,2 km hıza ulaşan saniyenin ardından mesafeyi 9,6 saatte kat etmek mümkün olacak;

Saf enerjiye dönüşerek (Arthur C. Clarke'ın A Space Odyssey'ini hatırlayın) ve (300.000 km/s) hızla seyahat ederek hedefe 1,25 saniye gibi çok kısa bir sürede ulaşılabilir;

Peki, şu sözün taraftarları için: "Ne kadar yavaş gidersen, o kadar ileri gidersin!" Sürekli olarak normal hızda ve saatte 5 km hızla yürürseniz en az dokuz yıl harcamanız gerekecektir.

Açıkçası şu soru şu: "Ay'a ulaşmak ne kadar sürer?" artık çözülmüş sayılabilir. Geriye kalan tek şey bir araç seçmek, ardından verilen karara bağlı olarak gerekli sabrı, gerekli miktarda erzakı stoklamak ve yola çıkmak.

Eliptik bir yörüngede, bu, bir noktada daha uzakta olacağı ve bir noktada tam tersine daha yakın olacağı anlamına gelir.

Bu nedenle 384.403 km, Ay'a olan ortalama mesafe veya gökbilimcilerin deyimiyle "Ay'ın yörüngesinin yarı ana ekseni" olarak kabul edilir. Ay, Dünya'ya en yakın noktadayken (yerberi) aramızda yalnızca 363.104 km mesafe vardır. Ve en uzak noktadan (apogee) Dünya'ya olan mesafe 406.696 km kadardır.

Dünya'dan Ay'a olan mesafenin 43.592 km içinde değiştiği ortaya çıktı. Ay'ın gece gökyüzünde farklı boyutlarda görünmesi bu oldukça büyük farktan kaynaklanmaktadır. Yerberi noktasında Ay bize yerötedekinden %15 daha büyük görünür.
Mesafelerdeki farklılık, Ay'ın dolunay evresine ulaştığında parlaklığını da etkiler. Dolunay, Dünya'ya en yakın noktasında, gezegenimize olan maksimum mesafesinden genellikle %30 daha parlaktır. Dolunay yerberi noktasındayken buna “süper ay” denir.
Videoda (“2,5 dakikada Ay'ın Bir Yılı”) Ay'ı tüm değişen görkemiyle hayranlıkla izleyebilirsiniz:

Çok mantıklı bir soru ortaya çıkıyor: Ay'ın ne kadar uzakta olduğunu nasıl bileceğiz? Cevap, hangi dönemden bahsettiğimize bağlıdır. Örneğin Antik Yunan'da gökbilimciler hesaplamalarını yapmak için geometri bilgilerini kullanıyorlardı.
Antik Yunanlılar uzun zamandır gölgeleri gözlemlemişler ve bir nesne öne yerleştirildiğinde gölge uzunluğunun gerçek çapının 108 katı olduğunu bulmuşlardır. Yani Güneş ile Dünya yüzeyi arasındaki bir çubuğun üzerine yerleştirilen 2,5 cm çapındaki top, 270 cm uzunluğunda üçgen bir gölge verecektir.
Bu gözlem daha sonra ay ve güneş tutulmalarını incelemek için kullanıldı. Yunanlılar, bir ay tutulması sırasında uydunun Dünya'nın gölgesi tarafından tamamen örtülmediğini ve bu gölgenin genişliğinin Ay'ın genişliğinin yaklaşık 2,5 katı olduğunu fark ettiler. Güneş tutulması sırasında Ay'ın büyüklüğünün ve o andaki konumunun Güneş'i tamamen kapatmaya yeterli olduğu kaydedildi. Düşürdüğü gölge Dünya üzerinde son buluyordu ve Dünya'nın gölgesiyle aynı açıdaydı; bu da her iki gölgeyi de aynı üçgenin sadece farklı boyutlardaki iki versiyonu haline getiriyordu.

Yunanlılar, iki üçgenden büyük olanın tabanının Dünya'nın bir çapına eşit olacağı (o zamanlar bu rakam zaten hesaplanmıştı ve 12.875 km idi), uzunluğunun ise 1.390.000 km olacağı sonucuna vardılar. Daha küçük olan üçgen Ay'ın çapından 2,5 kat daha geniş olacaktır. üçgenler orantılıdır, yüksekliği Ay yörüngesinin yüksekliğinin 2,5 katı olacaktır. Yunanlılar bu üçgenleri birleştirerek 3,5 ay yörüngesine eşdeğer bir değer elde ettiler. Daha önce hesaplanan 1,39 milyon km değerini 3,5'e bölerek Ay'a nispeten doğru bir mesafe olan 397.500 km'yi elde ettiler. Eski bir halk için hiç de fena değil!
Artık Ay'a olan mesafe birkaç milimetrelik bir doğrulukla hesaplanabiliyor. Bilim adamlarının tek yapması gereken, Dünya'dan ateşlenen bir lazer ışınının Ay'a kurulu özel bir reflektöre ulaşıp geri dönmesinin ne kadar sürdüğünü ölçmek.

Ay'ın sözde lazer menzilini belirlemek kırk yıldan fazla bir süre önce, Apollo misyonu astronotlarının uydumuzun yüzeyine bir dizi reflektör yerleştirmesinden sonra mümkün oldu. Dünya'dan atılan bir lazer ışını bu reflektörlerden birinden yansıyarak gezegenimize geri dönüyor.

Doğru, Ay'a doğru fırlatılan 100 katrilyon fotondan pek çoğu Dünya'ya geri dönmüyor, ancak bu, mesafenin oldukça doğru bir şekilde hesaplanması için yeterli.
Çünkü Işığın hızı neredeyse 300.000 km/s'dir; bir lazer ışınının Ay'ın yüzeyine ulaşması bir saniyeden biraz fazla sürer. Dönüş yolculuğu da aynı süreyi alıyor. Gökbilimciler, ışığın Ay'a gidip gelmesinin tam olarak ne kadar zaman aldığını kaydederek, belirli bir zamanda Ay'a olan kesin mesafeyi kolayca hesaplayabilirler.

Bilim insanları bu mesafe hesaplama yöntemi sayesinde Ay'ın yavaş yavaş gezegenimizden uzaklaştığını öğrendi. Her yıl - 3,8 cm. Bu, milyonlarca yıl içinde Ay'ın gökyüzünde bize şu anda göründüğünden daha küçük görüneceği anlamına gelir. Yaklaşık bir milyar yıl sonra Ay, Güneş'ten daha küçük görünecek ve tam güneş tutulmaları sonsuza kadar geçmişte kalacak.

Eski Yunanlılar Dünya'dan Ay'a olan mesafeyi ölçmeye çalıştılar.

Bize sadece makale ulaştı Samoslu Aristarhos Bilim tarihinde ilk kez bu gök cisimlerine olan mesafeleri ve büyüklüklerini belirlemeye çalıştığı "Güneş ve Ay'ın büyüklükleri ve mesafeleri üzerine" (M.Ö. III. Yüzyıl).

Aristarchus bu konuya çok akıllıca yaklaştı. Ay'ın küresel olduğu ve Güneş'ten yansıyan ışıkla parladığı varsayımından yola çıktı. Bu durumda Ay yarım disk gibi göründüğü anlarda Dünya ve Güneş ile dik bir üçgen oluşturur:

Şu anda Dünya'dan Ay'a ve Güneş'e olan yönler arasındaki açıyı (CAB) doğru bir şekilde belirlersek, basit geometrik ilişkileri kullanarak bacağın kaç katını (Dünya'dan Ay'a AB mesafesi) bulabiliriz. hipotenüsten (Dünya'dan Güneş AC'ye olan mesafe) küçüktür. Aristarchus'a göre CAB=87°; dolayısıyla bu kenarların oranı 1:19'dur.

Aristarchus yaklaşık 20 kez yanılmıştı: gerçekte Ay'a olan mesafe Güneş'e olan mesafeden neredeyse 400 kat daha azdır. İşin püf noktası, yalnızca gözlemlere dayanarak Ay'ın dik açının zirvesinde olduğu anı doğru bir şekilde belirlemenin imkansız olmasıdır. En ufak bir yanlışlık, gerçek değerden büyük bir sapmaya neden olur.

Antik çağın en büyük gökbilimcisi İznikli Hipparchus, MÖ 2. yüzyılın ortalarında. e. Dünyanın yarıçapını bir alarak Ay'a olan mesafeyi ve boyutlarını büyük bir güvenle belirledi.

Hipparchus, hesaplamalarında ay tutulmalarının nedeninin doğru anlaşılmasından yola çıktı: Ay, tepesi Ay yönünde bir yerde bulunan bir koni şeklindeki dünyanın gölgesine düşüyor.

Aristarchus'un yöntemini kullanarak Ay'ın yarıçapının belirlenmesini açıklayan diyagram.
10. yüzyılın Bizans kopyası.

Resme bakın. Ay tutulması sırasında Güneş, Dünya ve Ay'ın konumunu gösterir. Üçgenlerin benzerliğinden, Dünya'dan Güneş AB'ye olan mesafenin, Dünya'dan Ay'a BC olan mesafeden kat kat daha fazla olduğu, Güneş ile Dünya'nın yarıçapları arasındaki farkın kaç katı olduğu (AE) anlaşılmaktadır. - BF), Dünya ile gölgesinin Ay'a olan uzaklığındaki yarıçap farkından (BF - CG) daha büyüktür.

En basit gonyometrik aletler kullanılarak yapılan gözlemlerden, Ay'ın yarıçapının 15" ve gölgenin yarıçapının yaklaşık 40" olduğu, yani gölgenin yarıçapının Ay'ın yarıçapından neredeyse 2,7 kat daha büyük olduğu sonucu çıkmaktadır. . Dünya'dan Güneş'e olan mesafeyi bir olarak ele alarak Ay'ın yarıçapının Dünya'nın yarıçapından neredeyse 3,5 kat daha az olduğunu tespit etmek mümkün oldu.

1 inçlik bir açıda, mesafenin boyutunu 3.483 kat aşan bir nesnenin gözlemlendiği zaten biliniyordu. Sonuç olarak Hipparchus, 15 inçlik bir açıda gözlemlenen nesnenin 15 kat daha yakın olacağını düşündü. Bu, Ay'ın bizden yarıçapının 230 katı (3,483: 15) daha büyük bir mesafede bulunduğu anlamına gelir. Ve eğer Dünya'nın yarıçapı Ay'ın yaklaşık 3,5 yarıçapı ise, o zaman Ay'a olan mesafe Dünya'nın 230: 3,5 ~ 60 yarıçapı veya yaklaşık 30 Dünya çapıdır (bu yaklaşık 382 bin kilometredir).

Zamanımızda, dünyadan aya olan mesafenin ölçümü, lazer ölçüm yöntemi kullanılarak gerçekleştiriliyordu. Bu yöntemin özü aşağıdaki gibidir. Ayın yüzeyine bir köşe reflektör yerleştirilmiştir. Bir lazer ışını, bir lazer kullanılarak Dünya'dan bir yansıtıcı aynaya yönlendirilir. Bu durumda sinyalin gönderildiği zaman doğru bir şekilde kaydedilir. Ay'daki aletten yansıyan ışık yaklaşık bir saniye içinde teleskopa geri döner. Bir ışık ışınının Dünya'dan Ay'a ve geriye doğru olan mesafeyi kat etmesi için geçen tam süreyi belirleyerek, radyasyon kaynağından reflektöre olan mesafeyi belirleyebilirsiniz.

Bu yöntemi kullanarak, Dünya'dan Ay'a olan mesafe birkaç kilometrelik bir doğrulukla belirlenir (maksimum ölçüm doğruluğu şu anda 2-3 santimetredir!): ortalama olarak 384.403 km. "Ortalama olarak" bu mesafenin farklı veya yaklaşık ölçümlerden alınmasından değil, Ay'ın yörüngesinin daire değil elips olmasından kaynaklanmaktadır. Apogee'de (yörüngenin Dünya'dan en uzak noktası), Dünyanın merkezinden Ay'a olan mesafe 406.670 km, perigee'de (yörüngenin en yakın noktası) - 356.400 km'dir.

> > > Dünya'dan Ay'a Uzaklık

Dünya ile Ay arasındaki mesafe: kozmik cisimler arasındaki en yakın ve en uzak mesafeler. Fotoğrafta Dünya ile Ay arasına kaç gezegenin sığabileceğini öğrenin.

Kısaca o zaman Dünya'dan Ay'a olan mesafe ortalama 384403 km'dir. Ancak birkaç nüansı bilmek önemlidir. “Ortalama” kelimesini boşuna kullanmadık çünkü Ay eliptik bir yol izleyerek mesafesini değiştiriyor.

Dünya'dan Ay'a en yakın ve en uzak mesafe

En yakın noktada Dünya'dan Ay'a olan mesafe 363.104 km, maksimum mesafede ise 406.696 km'dir. 43592 km'lik bir fark görüyorsunuz ki bu oldukça fazla. Bu, görünür boyutunu %15 oranında değiştirir. Aynı zamanda parlaklığı da etkiler çünkü tam fazda ve en yakın yaklaşımda %30 daha parlak görünecektir. Bu ana süper ay denir.

Bu video, bir yıl boyunca yermerkezli aşamayı, eksenel konum açısını, serbestliği ve görünür ay çapını görüntülemek için 2011 yılında yayınlandı.

Peki Ay ile Dünya arasındaki mesafeyi belirlemeyi nasıl başardık? Aslında her şey hesaplama süresine bağlı. Eski Yunanlılar basit geometrik formüllere güveniyorlardı. Uzun süre gölgelerdeki değişiklikleri izlediler ve bunun vücut çapının 108 katı olması gerektiğini tahmin ettiler. Ay ve güneş tutulmalarıyla ilgili fikirlerin ortaya çıktığı yer burasıdır.

Bilim insanları gölgenin ayın genişliğinin yaklaşık 2,5 katı olduğunu buldu. Nesnenin kendisi, Güneş'i bizden periyodik olarak engellemek için yeterli parametrelere sahiptir. Dünyanın çapını ve üçgen formülünü bilerek mesafeyi 397.500 km olarak hesapladılar. Tamamen doğru değil ama bunlar o dönem için şaşırtıcı göstergeler.

Artık milimetre ölçümünü kullanıyoruz; bir sinyalin Dünya'dan bir nesneye gitmesi için geçen süreyi hesaplıyoruz. Apollo misyonu sayesinde bunu uyduyla yapabildik. 40 yıldan fazla bir süre önce astronotlar, yüzeyine gezegenimizden lazer ışınlarının gönderildiği özel yansıtıcı aynalar yerleştirdiler. Zayıf bir getiri elde ediyoruz ancak mümkün olan en doğru rakamı elde etmek için bu yeterli.

Işığın hızı 300.000 km/s olduğundan bu mesafeyi kat etmesi bir saniyeden biraz fazla sürer. Daha sonra aynı miktar iadelere harcanır. Bu teknik aynı zamanda uydunun her yıl 3,8 cm uzaklaştığını ve milyarlarca yıl sonra görsel olarak yıldızdan daha küçük görüneceğinin anlaşılmasına da yardımcı oldu. Evet, en sevdiğiniz tutulmalara veda etmeniz gerekecek.

Gezegenlerimizin (özellikle gaz devlerinin) ölçeğini hatırlarsanız, bunun gerçek olabileceğine şaşıracaksınız. Anlamak için gezegen çaplarına bir göz atalım:

Merkür – 4879 km
Venüs – 12104 km
Mars – 6771 km
Jüpiter – 139822 km
Satürn – 116464 km
Uranyum – 50724 km
Neptün – 49244 km
Toplam: 380008 km

Uydu ile aramızdaki mesafe 384.400 km'dir. Ayrıca 4392 km tasarruf ettiğimiz ortaya çıktı. Geriye kalanla ne yapmalı? Peki, 2092 km uzunluğundaki Plüton'u ve diğer bazı cüce gezegenleri de ekleyebilirsiniz. Elbette fiziksel olarak yan yana dönmeleri mümkün değil, ancak bu olasılığın kendisi bile şaşırtıcı.

1609 yılında teleskobun icadından sonra insanlık ilk kez uzay uydusunu detaylı olarak inceleyebildi. O zamandan beri Ay, üzerinde en çok çalışılan kozmik cisim ve aynı zamanda insanın ziyaret etmeyi başardığı ilk cisim oldu.

Çözmemiz gereken ilk şey uydumuzun ne olduğudur? Cevap beklenmedik: Ay bir uydu olarak kabul edilse de teknik olarak Dünya ile aynı tam teşekküllü gezegendir. Ekvatorda 3476 kilometrelik geniş boyutları ve 7,347 × 1022 kilogramlık kütlesi vardır; Ay, Güneş Sistemindeki en küçük gezegenden yalnızca biraz daha düşüktür. Bütün bunlar onu Ay-Dünya yerçekimi sistemine tam bir katılımcı haline getiriyor.

Böyle bir tandem daha Güneş Sisteminde ve Charon'da bilinmektedir. Uydumuzun tüm kütlesi, Dünya kütlesinin yüzde birinden biraz daha fazla olmasına rağmen, Ay, Dünya'nın etrafında dönmüyor; ortak bir kütle merkezlerine sahipler. Ve uydunun bize yakınlığı başka bir ilginç etkiye, gelgit kilitlemesine yol açıyor. Bu nedenle Ay her zaman Dünya'ya aynı taraftan bakar.

Üstelik Ay, içeriden tam teşekküllü bir gezegen gibi yapılandırılmıştır - bir kabuğu, mantosu ve hatta bir çekirdeği vardır ve uzak geçmişte üzerinde volkanlar vardı. Bununla birlikte, antik manzaralardan geriye hiçbir şey kalmadı - Ay'ın dört buçuk milyar yıllık tarihi boyunca, milyonlarca ton göktaşı ve asteroit Ay'ın üzerine düştü, onu çizdi ve kraterler bıraktı. Çarpmalardan bazıları o kadar güçlüydü ki kabuğunu mantoya kadar parçaladılar. Bu tür çarpışmalardan kaynaklanan çukurlar, Ay'da kolayca görülebilen karanlık noktalar olan Ay Maria'yı oluşturdu. Üstelik yalnızca görünür tarafta bulunurlar. Neden? Bunun hakkında daha fazla konuşacağız.

Kozmik cisimler arasında Ay, Dünya'yı en çok etkileyen şeydir - belki de Güneş hariç. Dünya okyanuslarındaki su seviyelerini düzenli olarak yükselten ay gelgitleri, uydunun en belirgin ama en güçlü etkisi değil. Böylece, Dünya'dan yavaş yavaş uzaklaşan Ay, gezegenin dönüşünü yavaşlatır - güneş günü orijinal 5'ten modern 24 saate çıktı. Uydu aynı zamanda yüzlerce meteor ve asteroite karşı doğal bir bariyer görevi görüyor ve Dünya'ya yaklaşırken onları engelliyor.

Ve hiç şüphesiz Ay, gökbilimciler için lezzetli bir nesnedir: hem amatörler hem de profesyoneller. Her ne kadar Ay'a olan mesafe lazer teknolojisi kullanılarak bir metreye kadar ölçülmüş ve Ay'dan alınan toprak örnekleri birçok kez Dünya'ya getirilmiş olsa da, hâlâ keşfedilecek yer var. Örneğin, bilim insanları Ay'daki anormallikleri (Ay yüzeyindeki gizemli parlamalar ve ışıklar) arıyorlar ve bunların hepsinin bir açıklaması yok. Uydumuzun yüzeyde görünenden çok daha fazlasını gizlediği ortaya çıktı - gelin Ay'ın sırlarını birlikte anlayalım!

Ay'ın topografik haritası

Ay'ın Özellikleri

Bugün Ay'ın bilimsel olarak incelenmesi 2200 yıldan daha eskidir. Bir uydunun Dünya gökyüzündeki hareketi, evreleri ve Dünya'ya olan uzaklığı eski Yunanlılar tarafından ayrıntılı olarak anlatılmış ve Ay'ın iç yapısı ve tarihi bugüne kadar uzay aracı tarafından incelenmektedir. Bununla birlikte, filozofların, ardından fizikçilerin ve matematikçilerin yüzyıllarca süren çalışmaları, Ay'ımızın nasıl göründüğü, hareket ettiği ve neden bu şekilde olduğu hakkında çok doğru veriler sağladı. Uyduyla ilgili tüm bilgiler birbirinden akan çeşitli kategorilere ayrılabilir.

Ay'ın yörünge özellikleri

Ay Dünya'nın etrafında nasıl hareket eder? Gezegenimiz sabit olsaydı, uydu neredeyse mükemmel bir daire çizerek dönecek ve zaman zaman gezegene hafifçe yaklaşıp uzaklaşacaktı. Ancak Dünya'nın kendisi Güneş'in etrafındadır - Ay'ın sürekli olarak gezegene "yetişmesi" gerekir. Ve uydumuzun etkileşime girdiği tek cisim Dünyamız değil. Ay'a Dünya'dan 390 kat daha uzakta bulunan Güneş, Dünya'dan 333 bin kat daha büyüktür. Ve hatta herhangi bir enerji kaynağının yoğunluğunun mesafeyle keskin bir şekilde azaldığı ters kare yasasını hesaba katarsak bile, Güneş, Ay'ı Dünya'dan 2,2 kat daha güçlü çekiyor!

Bu nedenle uydumuzun hareketinin son yörüngesi bir spirale benzer, üstelik karmaşıktır. Ay yörüngesinin ekseni dalgalanıyor, Ay'ın kendisi periyodik olarak yaklaşıyor ve uzaklaşıyor ve hatta küresel ölçekte Dünya'dan uzaklaşıyor. Bu aynı dalgalanmalar, Ay'ın görünen tarafının uydunun aynı yarım küresi değil, uydunun yörüngedeki "sallanması" nedeniyle dönüşümlü olarak Dünya'ya doğru dönen farklı kısımları olmasına yol açmaktadır. Ay'ın enlem ve boylamdaki bu hareketlerine serbestlik denir ve uzay aracının ilk uçuşundan çok önce uydumuzun uzak tarafının ötesine bakmamıza olanak tanır. Ay, doğudan batıya 7,5 derece, kuzeyden güneye ise 6,5 derece döner. Bu nedenle Ay'ın her iki kutbu da Dünya'dan rahatlıkla görülebilmektedir.

Ay'ın kendine özgü yörünge özellikleri yalnızca gökbilimciler ve kozmonotlar için yararlı değildir; örneğin fotoğrafçılar özellikle süper Ay'ı, yani Ay'ın maksimum boyutuna ulaştığı evreyi takdir ederler. Bu, Ay'ın yerberi noktasında olduğu bir dolunaydır. İşte uydumuzun ana parametreleri:

Ay'ın yörüngesi eliptiktir ve mükemmel daireden sapması yaklaşık 0,049'dur. Yörünge dalgalanmaları dikkate alındığında, uydunun Dünya'ya olan minimum mesafesi (perigee) 362 bin kilometre, maksimum (apogee) ise 405 bin kilometredir.
Dünya ve Ay'ın ortak kütle merkezi, Dünya'nın merkezinden 4,5 bin kilometre uzakta bulunuyor.
Bir yıldız ayı (Ay'ın yörüngesindeki tam geçişi) 27,3 gün sürer. Bununla birlikte, Dünya etrafında tam bir devrim ve ayın evrelerinde bir değişiklik için, 2,2 gün daha fazla zaman alır - sonuçta, Ay'ın yörüngesinde hareket ettiği süre boyunca, Dünya, Güneş etrafında kendi yörüngesinin on üçte birini uçar!
Ay, gelgit yoluyla Dünya'ya kilitlenir; kendi ekseni üzerinde, Dünya'nın etrafındakiyle aynı hızda döner. Bu nedenle Ay sürekli olarak Dünya'ya aynı tarafıyla çevrilidir. Bu durum gezegene çok yakın olan uydular için tipiktir.

Ay'da gece ve gündüz çok uzundur; dünyadaki bir ayın yarısı kadardır.
Ay'ın dünyanın arkasından çıktığı dönemlerde gökyüzünde görülebilir - gezegenimizin gölgesi yavaş yavaş uydudan kayarak Güneş'in onu aydınlatmasına izin verir ve sonra onu tekrar kaplar. Ay'ın Dünya'dan görülebilen parlaklığındaki değişikliklere ee denir. Yeni ay sırasında uydu gökyüzünde görünmez, genç ay evresinde "P" harfinin kıvrımına benzeyen ince hilal görünür, ilk çeyrekte Ay tam olarak yarı yarıya aydınlanır ve dolunay en çok dikkat çekicidir. Diğer aşamalar - ikinci dördün ve eski ay - ters sırada gerçekleşir.

İlginç gerçek: Ay ayı takvim ayından daha kısa olduğu için bazen bir ayda iki dolunay olabilir - ikincisine "mavi ay" denir. Sıradan bir ışık kadar parlaktır - Dünyayı 0,25 lüks aydınlatır (örneğin, bir evin içindeki sıradan aydınlatma 50 lükstür). Dünyanın kendisi Ay'ı 64 kat daha güçlü, yani 16 lüks kadar aydınlatır. Elbette ışığın tamamı bize ait değil, yansıyan güneş ışığıdır.

Ay'ın yörüngesi, Dünya'nın yörünge düzlemine eğimlidir ve düzenli olarak onu geçer. Uydunun eğimi sürekli olarak 4,5° ila 5,3° arasında değişmektedir. Ay'ın eğimini değiştirmesi 18 yıldan fazla zaman alır.
Ay, Dünya'nın etrafında 1,02 km/s hızla döner. Bu, Dünya'nın Güneş etrafındaki hızından (29,7 km/s) çok daha azdır. Helios-B güneş sondasının ulaştığı uzay aracının maksimum hızı saniyede 66 kilometreydi.

Ay'ın fiziksel parametreleri ve bileşimi

İnsanların Ay'ın ne kadar büyük olduğunu ve nelerden oluştuğunu anlamaları uzun zaman aldı. Ancak 1753'te bilim adamı R. Boskovic, Ay'ın sıvı denizlerin yanı sıra önemli bir atmosfere sahip olmadığını kanıtlayabildi - Ay tarafından kaplandığında yıldızlar, varlıkları gözlemlemeyi mümkün kıldığında anında kaybolur. kademeli olarak “solma”. 1966'da Sovyet istasyonu Luna 13'ün ay yüzeyinin mekanik özelliklerini ölçmesi 200 yıl daha sürdü. Luna-3 aygıtının ilk fotoğraflarını çekebildiği 1959 yılına kadar Ay'ın uzak tarafı hakkında hiçbir şey bilinmiyordu.

Apollo 11 uzay aracı mürettebatı ilk örnekleri 1969'da yüzeye çıkardı. Ayrıca Ay'ı ziyaret eden ilk insanlar oldular - 1972'ye kadar ona 6 gemi ve 12 astronot indi. Bu uçuşların güvenilirliğinden sıklıkla şüphe duyuldu; ancak eleştirmenlerin çoğu, uzay meseleleri konusundaki bilgisizliklerine dayanıyordu. Komplo teorisyenlerine göre "Ay'ın havasız uzayında dalgalanması mümkün olmayan" Amerikan bayrağı aslında sağlam ve statiktir; özellikle sağlam iplerle güçlendirilmiştir. Bu, özellikle güzel fotoğraflar çekmek için yapıldı - sarkan bir tuval o kadar da muhteşem değil.

Sahtesini aradıkları uzay kıyafetlerinin kasklarındaki yansımalardaki renk ve rölyef şekillerindeki birçok bozulma, camın ultraviyole ışınlarından koruyan altın kaplamasından kaynaklanıyordu. Astronotların inişini canlı olarak izleyen Sovyet kozmonotları da olup bitenlerin gerçekliğini doğruladı. Ve kendi alanında bir uzmanı kim aldatabilir?

Uydumuzun jeolojik ve topoğrafik haritaları da bugüne kadar derleniyor. 2009 yılında, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) uzay istasyonu yalnızca Ay'ın tarihteki en ayrıntılı görüntülerini sunmakla kalmadı, aynı zamanda üzerinde büyük miktarda donmuş suyun varlığını da kanıtladı. Ayrıca Apollo ekibinin alçak ay yörüngesindeki etkinliklerinin izlerini filme alarak insanların Ay'da olup olmadığı tartışmasına da son verdi. Cihaz, Rusya dahil birçok ülkeden ekipmanlarla donatılmıştı.

Ay araştırmalarına Çin gibi yeni uzay devletleri ve özel şirketler katıldığı için her geçen gün yeni veriler geliyor. Uydumuzun ana parametrelerini topladık:

Ay'ın yüzey alanı 37,9 x 10 6 kilometre karedir - Dünya'nın toplam alanının yaklaşık %0,07'si. İnanılmaz bir şekilde bu, gezegenimizdeki insanların yaşadığı tüm alanların alanından yalnızca %20 daha fazladır!
Ay'ın ortalama yoğunluğu 3,4 g/cm3'tür. Bu, Dünya'nın yoğunluğundan %40 daha azdır; bunun başlıca nedeni, uydunun, gezegenimizin zengin olduğu demir gibi birçok ağır elementten yoksun olmasıdır. Buna ek olarak, Ay'ın kütlesinin %2'si regolittir; kozmik erozyon ve göktaşı çarpmaları sonucu oluşan, yoğunluğu normal kayalardan daha düşük olan küçük kaya kırıntıları. Bazı yerlerde kalınlığı onlarca metreye ulaşıyor!
Herkes Ay'ın Dünya'dan çok daha küçük olduğunu ve bunun yerçekimini etkilediğini biliyor. Serbest düşüşün ivmesi 1,63 m/s 2'dir; bu, Dünya'nın toplam yerçekimi kuvvetinin yalnızca yüzde 16,5'idir. Astronotların Ay'daki sıçramaları, uzay kıyafetlerinin neredeyse şövalye zırhı gibi 35,4 kilogram olmasına rağmen çok yüksekti! Aynı zamanda hala kendilerini tutuyorlardı: Boşluğa düşmek oldukça tehlikeliydi. Aşağıda canlı yayından atlayan astronotun videosu yer alıyor.

Ay maria, tüm Ay'ın yaklaşık %17'sini kaplar - esas olarak neredeyse üçte birini kaplayan görünen tarafı. Bunlar, kelimenin tam anlamıyla uydunun kabuğunu parçalayan, özellikle ağır göktaşlarının çarpma izleridir. Bu yerlerde, yüzeyi ay mantosundan yalnızca yarım kilometrelik ince bir katılaşmış lav tabakası (bazalt) ayırıyor. Katı maddelerin konsantrasyonu herhangi bir büyük kozmik cismin merkezine yaklaştıkça arttığından, Ay denizinde Ay'ın diğer yerlerinden daha fazla metal bulunur.
Ay'ın rahatlamasının ana şekli, kraterler ve steroidlerden kaynaklanan diğer darbe ve şok dalgalarıdır. Devasa ay dağları ve sirkler inşa edildi ve Ay yüzeyinin yapısı tanınmayacak şekilde değiştirildi. Rolleri özellikle Ay'ın tarihinin başlangıcında, hala sıvı iken güçlüydü - şelaleler bütün erimiş taş dalgalarını yükseltti. Bu aynı zamanda ay denizlerinin oluşumuna da neden oldu: Dünya'ya bakan taraf, içindeki ağır maddelerin konsantrasyonu nedeniyle daha sıcaktı, bu yüzden asteroitler onu serin arka taraftan daha güçlü bir şekilde etkiledi. Maddenin bu eşit olmayan dağılımının nedeni, özellikle Ay'ın tarihinin başlangıcında, yani Ay'a yaklaştığında güçlü olan Dünya'nın yerçekimiydi.

Ay'da kraterler, dağlar ve denizlerin yanı sıra mağaralar ve çatlaklar da vardır; Ay'ın bağırsaklarının bu kadar sıcak olduğu ve üzerinde volkanların aktif olduğu zamanların hayatta kalan tanıkları. Bu mağaralar genellikle kutuplardaki kraterler gibi su buzu içerir, bu nedenle gelecekteki ay üsleri için alanlar olarak kabul edilirler.
Ay'ın yüzeyinin gerçek rengi çok koyu, siyaha yakındır. Ay'ın her yerinde turkuaz mavisinden neredeyse turuncuya kadar çeşitli renkler vardır. Ay'ın Dünya'dan ve fotoğraflardaki açık gri tonu, Ay'ın Güneş tarafından yüksek düzeyde aydınlatılmasından kaynaklanmaktadır. Koyu rengi nedeniyle uydunun yüzeyi yıldızımızdan düşen ışınların yalnızca %12'sini yansıtır. Ay daha parlak olsaydı dolunay sırasında gündüz kadar parlak olurdu.

Ay nasıl oluştu?

Ay mineralleri ve tarihinin incelenmesi, bilim adamları için en zor disiplinlerden biridir. Ay'ın yüzeyi kozmik ışınlara açıktır ve yüzeyde ısıyı tutacak hiçbir şey yoktur - bu nedenle uydu iki hafta boyunca gündüzleri 105 ° C'ye kadar ısınır ve geceleri -150 ° C'ye kadar soğur. gece ve gündüzün süresi yüzey üzerindeki etkiyi artırır ve bunun sonucunda Ay'ın mineralleri zamanla tanınamayacak kadar değişir. Ancak bir şeyi öğrenmeyi başardık.

Bugün Ay'ın, milyarlarca yıl önce gezegenimiz tamamen erimiş durumdayken büyük bir embriyonik gezegen olan Theia ile Dünya arasındaki çarpışmanın ürünü olduğuna inanılıyor. Bizimle çarpışan gezegenin bir kısmı (ve büyüklüğü) emildi - ancak çekirdeği, Dünya'nın yüzey maddesinin bir kısmıyla birlikte atalet nedeniyle yörüngeye fırlatıldı ve orada Ay şeklinde kaldı. .

Bu, yukarıda bahsedilen Ay'daki demir ve diğer metallerin eksikliği ile kanıtlanmıştır - Theia dünyanın maddesinden bir parça kopardığında, gezegenimizin ağır elementlerinin çoğu yerçekimi tarafından içe doğru çekirdeğe çekilmiştir. Bu çarpışma Dünya'nın daha da gelişmesini etkiledi - daha hızlı dönmeye başladı ve dönme ekseni eğildi, bu da mevsimlerin değişmesini mümkün kıldı.

Sonra Ay sıradan bir gezegen gibi gelişti; demir bir çekirdek, manto, kabuk, litosferik plakalar ve hatta kendi atmosferini oluşturdu. Bununla birlikte, düşük kütlesi ve ağır elementler açısından zayıf bileşimi, uydumuzun iç kısmının hızla soğumasına ve atmosferin yüksek sıcaklık ve manyetik alan eksikliği nedeniyle buharlaşmasına neden oldu. Bununla birlikte, içeride hala bazı süreçler meydana geliyor - Ay'ın litosferindeki hareketler nedeniyle bazen ay depremleri meydana geliyor. Ay'ın gelecekteki kolonileştiricileri için ana tehlikelerden birini temsil ediyorlar: Ölçekleri Richter ölçeğine göre 5,5 puana ulaşıyor ve Dünya'dakilerden çok daha uzun süre dayanıyorlar - Dünya'nın iç kısmının hareketinin dürtüsünü absorbe edebilecek bir okyanus yok. .

Ay'daki ana kimyasal elementler silikon, alüminyum, kalsiyum ve magnezyumdur. Bu elementleri oluşturan mineraller Dünya'dakilere benzer ve hatta gezegenimizde de bulunmaktadır. Bununla birlikte, Ay'ın mineralleri arasındaki temel fark, canlıların ürettiği su ve oksijene maruz kalmaması, yüksek oranda göktaşı safsızlıkları ve kozmik radyasyonun etkilerinin izleridir. Dünya'nın ozon tabakası oldukça uzun zaman önce oluşmuştur ve atmosfer, düşen meteoritlerin büyük bir kısmını yakarak su ve gazların yavaş ama emin adımlarla gezegenimizin görünümünü değiştirmesine olanak sağlar.

Ay'ın Geleceği

Ay, Mars'tan sonra insan kolonizasyonunda öncelik iddiasında bulunan ilk kozmik cisimdir. Bir anlamda, Ay zaten ustalaştı - SSCB ve ABD uyduda devlet kıyafetlerini bıraktı ve yörüngesel radyo teleskopları, havada çok fazla parazit üreten bir jeneratör olan Ay'ın Dünya'dan uzak tarafının arkasına saklanıyor. . Peki uydumuzu gelecekte neler bekliyor?

Makalede birden fazla kez bahsedilen ana süreç, gelgit ivmesi nedeniyle Ay'ın uzaklaşmasıdır. Oldukça yavaş oluyor - uydu yılda 0,5 santimetreden fazla uzaklaşmıyor. Ancak burada tamamen farklı bir şey önemlidir. Ay Dünya'dan uzaklaştıkça dönüş hızı yavaşlar. Er ya da geç, Dünya'daki bir günün bir ay ayı kadar (29-30 gün) süreceği bir an gelebilir.

Ancak Ay'ın uzaklaştırılmasının da bir sınırı olacaktır. Ay, ona ulaştıktan sonra sırayla Dünya'ya yaklaşmaya başlayacak ve bu, uzaklaştığından çok daha hızlı olacak. Ancak buna tamamen çarpmak mümkün olmayacaktır. Dünya'dan 12-20 bin kilometre uzakta Roche lobu başlıyor - bir gezegenin uydusunun sağlam bir şekli koruyabileceği yerçekimi sınırı. Dolayısıyla Ay yaklaştıkça milyonlarca küçük parçaya bölünecek. Bazıları Dünya'ya düşerek nükleerden binlerce kat daha güçlü bir bombardımana neden olacak, geri kalanı ise gezegenin etrafında bir halka oluşturacak. Ancak o kadar parlak olmayacak - gaz devlerinin halkaları Ay'ın karanlık kayalarından kat kat daha parlak olan buzdan yapılmıştır - gökyüzünde her zaman görünmeyecekler. Dünya'nın halkası geleceğin gökbilimcileri için bir sorun yaratacaktır - tabii o zamana kadar gezegende kimse kalmışsa.

Ay'ın kolonizasyonu

Ancak tüm bunlar milyarlarca yıl sonra gerçekleşecek. O zamana kadar insanlık Ay'ı uzayda kolonizasyon için ilk potansiyel nesne olarak görüyordu. Ancak “ay keşfi” ile tam olarak ne kastedilmektedir? Şimdi yakın geleceğe birlikte bakacağız.

Pek çok kişi uzay kolonizasyonunun Dünya'nın Yeni Çağ kolonizasyonuna benzer olduğunu düşünüyor; değerli kaynakların bulunması, çıkarılması ve daha sonra eve geri getirilmesi. Ancak bu uzay için geçerli değil - önümüzdeki birkaç yüz yıl içinde en yakın asteroitten bile bir kilogram altın çıkarmak, onu en karmaşık ve tehlikeli madenlerden çıkarmaktan daha pahalıya mal olacak. Ayrıca, Ay'ın yakın gelecekte "Dünya'nın yazlık sektörü" olarak hareket etmesi pek olası değil - orada büyük miktarda değerli kaynak yatakları olmasına rağmen, orada yiyecek yetiştirmek zor olacak.

Ancak uydumuz, örneğin Mars gibi gelecek vaat eden yönlerde daha fazla uzay araştırması için bir üs haline gelebilir. Bugün astronotikteki temel sorun, uzay aracının ağırlığına ilişkin kısıtlamalardır. Fırlatmak için tonlarca yakıt gerektiren devasa yapılar inşa etmeniz gerekiyor; sonuçta yalnızca Dünyanın yerçekiminin değil, aynı zamanda atmosferin de üstesinden gelmeniz gerekiyor! Ve eğer bu gezegenler arası bir gemiyse, o zaman ona da yakıt ikmali yapılması gerekiyor. Bu, tasarımcıları ciddi şekilde kısıtlıyor ve onları işlevsellik yerine ekonomiyi seçmeye zorluyor.

Ay, uzay gemileri için fırlatma rampası olarak çok daha uygundur. Atmosferin olmaması ve Ay'ın yerçekiminin üstesinden gelmek için düşük hız (Dünya'da 11,2 km/s'ye karşılık 2,38 km/s) fırlatmaları çok daha kolay hale getiriyor. Ve uydunun maden yatakları, herhangi bir aparatın kütlesinin önemli bir bölümünü kaplayan, astronotiklerin boynundaki bir taş olan yakıtın ağırlığından tasarruf etmeyi mümkün kılıyor. Ay'da roket yakıtı üretimi geliştirilseydi, Dünya'dan teslim edilen parçalardan bir araya getirilen büyük ve karmaşık uzay araçlarının fırlatılması mümkün olacaktı. Ve Ay'da montaj, alçak Dünya yörüngesine göre çok daha kolay ve çok daha güvenilir olacak.

Bugün mevcut teknolojiler bu projenin tamamen olmasa da kısmen uygulanmasını mümkün kılmaktadır. Ancak bu yönde atılacak her adım risk gerektirir. Büyük miktarlarda para yatırımı, gerekli minerallerin araştırılmasının yanı sıra gelecekteki ay üsleri için modüllerin geliştirilmesini, teslim edilmesini ve test edilmesini gerektirecektir. Ve tek başına ilk unsurların fırlatılmasının tahmini maliyeti bile bütün bir süper gücü mahvedebilir!

Dolayısıyla Ay'ın kolonileştirilmesi, bu kadar değerli birliğin sağlanması bilim adamlarının ve mühendislerin değil, tüm dünya insanlarının işidir. Çünkü insanlığın birliğinde Dünyanın gerçek gücü yatıyor.