Луна, ближайшее к нашей планете космическое тело, привлекала человека с давних времён и вызывала много вопросов. Один из них — сколько лететь до Луны, занимал мысли не одного поколения. Этот вопрос тесно связан с другим, не менее важным: какое расстояние до спутника.
Всё не так просто
Определить расстояние между Землёй и её спутником пытались ещё античные астрономы, и лучше остальных это удалось Гиппарху Никейскому. Используя наблюдения за движением Луны и Солнца, он вычислил, что дистанция составляет 382 260 км. Интересно, что он оказался близок к истине.
Современная лазерная локация естественного спутника проводится с неслыханной для древних греков точностью в 2-3 см. Для измерения хватает двух секунд, за это время Луна успевает сместиться по орбите на 50 м, главная тонкость измерения расстояния связана с формой её орбиты.
Многие ошибочно полагают, что Луна облетает нашу планету по кругу. На самом деле, орбита спутника вытянутая, эллиптическая, а Земля находится не в центре эллипса, а в одном из двух его фокусов. Получается, что расстояние между двумя планетами не остаётся неизменным, спутник то приближается, то удаляется от нас. Поэтому в науке удобно оперировать тремя расстояниями, которые определяются следующим образом:
- В перигелии. Перигелий — это ближайшая к Земле точка на орбите Луны. При таком сближении расстояние не превышает 355 тыс. км. Для сравнения: это больше, чем 9 земных экваторов.
- В афелии. В самой дальней от Земли точке лунной орбиты расстояние увеличивается до 404 тыс. км.
- Для многих вычислений важно средне расстояние, и оно определяется в 384,9 тыс. км. Древнегреческий учёный ошибся совсем немного.
В вопросе, сколько лететь до Луны есть ещё один нюанс. Особенность космических полётов состоит в том, что они никогда не проходят по прямой линии. Бесполезно во время старта направлять космический корабль в точку текущего положения спутника. Чтобы рассчитать маршрут, конечной точкой выбирают то место на орбите, которое Луна займёт за время полёта ракеты.
Полёты на практике
Добраться до спутника Земли по прямой сможет только луч света, у него на это уйдёт 1,26 секунды. Реальные космические аппараты попадают на Луну по плавной кривой, километраж которой зависит от начального взаимного расположения планет. Это вынужденное решение, вызванное движением космических тел по своим орбитам. Также на продолжительность полёта оказывают влияние параметры аппарата:
- Первый полёт. «Луна -2». Советская автоматическая станция была запущена в 1959 г., и достигла Луны через 34 часа.
- Самый быстрый полёт. Его в 2006 году совершил аппарат НАСА «Новые горизонты». Он пролетел рядом с Луной через 8,5 ч после старта, и на скорости 58 тыс. км/час отправился изучать дальние объекты Солнечной системы.
- Самый продолжительный полет. Неторопливее всех добирался до спутника Земли зонд ЕКА SMART-1 Европейского космического агентства. Путешествие продлилось 410 дней (год и месяц), зато был поставлен рекорд экономичности: для революционного ионного двигателя потребовалось лишь 82 кг топлива.
- Первый пилотируемый полёт с посадкой. Полёт «Аполлона 11», командиром которого был легендарный Нил Армстронг, занял почти 76 часов (чуть более 3 суток).
- Современные космические аппараты (автоматы) тратят на полёт 9-12 часов.
В теории
Чтобы почувствовать, какая бездна лежит между объектами, и сколько лететь до Луны от Земли, полезно провести теоретический эксперимент. Оценить среднее расстояние по земным меркам помогут следующие расчёты, выполненные для перигелия и афелия (соответственно первое и второе число):
- Пешая прогулка со скоростью 6 км/ч займёт 6,8-7,7 лет, причём идти надо непрерывно.
- На непрерывный бег со скоростью 12 км/ч уйдёт 3,3-3,8 года.
- Велосипедная прогулка со скоростью 20 км/ч позволит добраться до Луны через 2-2,3 года.
- Автомобиль, разогнавшийся до 100 км/ч, достигнет поверхности спутника через 4,9-5,6 мес., если брать среднее значение — то через 160 дней.
- Лёгкий самолёт с/х авиации (кукурузник), пролетая по 189 км в час, совершит посадку через 2,5-3 мес.
- Боинг с его крейсерской скоростью 900 км/ч потратит на полёт 16,4-18,7 суток.
