月球離人類有多遠
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地球離人類有多遠,對月球距離的毫米精度測量是通過測量光所經歷旅程所用的時間來確定,這一過程被稱爲月球激光測距實驗,觀測要求有很好的透明度。下面來看看月球離人類有多遠。
到月球的平均距離是384403公里(238857英里)。但是你在思考最終的答案之前,你需要考慮幾件事。首先,請注意“平均”這個詞的使用。這指的是月球以橢圓軌道繞地球運轉,這意味着在某些時候,它會離得很遠,而在其他時刻,它會離得更近。
因此,這個數字384403公里是天文學家稱之爲半長軸的平均距離。在它最近的點(稱爲近地點),月球距離地球只有363104公里(225622英里)。並且在它最遠的點(稱爲遠地點),月球的距離是406696公里(252088英里)。
這意味着從地球到月球的距離可以變化43,592公里。 這是一個相當大的差異,它可以使月球在軌道上的不同位置看起來大小截然不同。 例如,月球的大小可以從最近的時候到最遠的時候變化超過15%。
它也可以對月球在其全相時的明亮程度產生巨大的影響。 正如人們可能預期的那樣,最亮的滿月出現在月球離我們最近的時候,通常比最遠的時候亮30%。 當它是一個滿月,它也就離我們最近,它被稱爲超級月亮;同樣所知曉的學術名稱—近地點-合月。
要了解這一切是什麼樣子,請看戈達德太空飛行中心科學可視化工作室於2011年發佈的動畫。該動畫每小時顯示一年中月球的地心相位、振動、軸的位置角度和表觀直徑。
在這一點上,一個很好的問題是:我們如何知道月球有多遠?嗯,那要看我們什麼時候開始瞭解地球了。在古希臘時代,天文學家依靠簡單的幾何學、地球的直徑(他們已經計算出相當於12875公里(或8000英里))和陰影的測量來做出第一次(相對)準確的估計。
在觀察和記錄了陰影在漫長的歷史過程中是如何工作的,古希臘人已經確定,當一個物體被放置在太陽前面時,它產生的陰影的長度總是物體本身直徑的108倍。因此,一個直徑爲2.5釐米(1英寸)的球,放在太陽和地面之間的棍子上,會產生一個延伸爲270釐米(108英寸)的三角形陰影。
這一推理隨後被用於月食和日食現象。
在前者中,他們發現月球被地球的陰影擋住了,而且陰影的寬度大約是月球的2.5倍。在後者中,他們注意到月球的大小和距離足以擋住太陽。更重要的是,它將產生的陰影終止於地球,並以與地球陰影相同的角度結束-使它們成爲同一三角形的不同大小形式。
通過對地球直徑的.計算,希臘人推斷,更大的三角形將可用來在12875公里/8000英里的基礎上測量一個地球直徑,這個三角形的長度爲139萬公里(86.4萬英里)。另一個三角形將相當於2.5個月球直徑寬。因爲這兩個三角形是成比例的,爲2.5個月球軌道高。
將這兩個三角形加在一起將產生相當於3.5個月球軌道的當量,這將產生最大的三角形,並(再一次,相對)準確地測量地球和月球之間的距離。換句話說,距離是139萬公里(86.4萬英里)除以3.5,等於大約39.75萬公里(24.7萬英里)。雖然不是很棒,但對古人來說還不錯!
今天,對月球距離的毫米精度測量是通過測量光所經歷旅程所用的時間來確定,這段旅程是指地球上的激光雷達站和被放置在月球上的反光鏡之間的距離。這一過程被稱爲月球激光測距實驗,這一過程能成爲可能要感謝阿波羅任務所做的努力。
現在最快的飛船到月球要多久
土星5號推進器是至今爲止最大的運載火箭,最大推力3400噸,平均速度11.2千米/秒。約需要9.5小時才能到達月球。
中國的嫦娥一號時間,嫦娥一號發射升空後,首先會繞飛地球軌道16小時,隨後地面發出加速指令,嫦娥一號會飛到24小時的軌道,之後再飛到48小時的軌道,最後地面再發出奔月指令,嫦娥一號就會加速飛到奔月軌道,中途需要5天的時間。從發射到到達月球總計用時8天左右。
從飛船發射到到達月球表面
美國的阿波羅11號飛船用了將近103小時,也就是4天多的時間。
所以人類飛行器飛向月球並沒有那麼簡單,是用繞着軌道飛行的方式逐漸飛向月球的。軌道設計不同,用的時間也不同。
月球激光測距的原理與經典的天體方位測量原理完全不同。大氣對測距的影響很小,可以根據測站的氣象資料加以修正。在地平高度10°以上,大氣改正的誤差小於1釐米。因此大氣折射不再是觀測精度的嚴重障礙。但由於回波很弱,觀測要求有很好的透明度。
月球的背面爲什麼始終背對着地球
原因:月球的自轉與公轉的週期相等,因此月球始終以同一面朝向着地球。地球海洋潮汐的產生主要是由於月球引力的作用。
月球在繞地球公轉的同時進行自轉,週期27.32166日,正好是一個恆星月,所以我們看不見月球背面。這種現象我們稱“同步自轉”,或“潮汐鎖定”,幾乎是太陽系衛星世界的普遍規律。
人們發現月亮上的景色是不會變化的,而且總是以一面對着地球,彷彿有意不讓人看到它的背面一樣。因此有人認爲,月球是不會自轉的。可是人們最終知道,月球不僅可以進行自轉,而且它自轉一圈的時間與公轉一圈的時間剛好一樣,這是一種複雜並且相當有趣的運動。
月球既繞地球公轉同時,也自轉,它旋轉的兩個週期一定相同,同爲27.3天,並且方向永遠相同,結果總是一面朝向地球。
由於月球上沒有大氣,再加上月面物質的熱容量和導熱率又很低,因而月球表面晝夜的溫差很大。白天,月球表面在陽光垂直照射的地方溫度高達127℃;夜晚,其表面溫度可降低到-183℃。
用射電觀測可以測定月面土壤中的溫度,這種測量表明,月面土壤中較深處的溫度很少變化,這正是由於月面物質導熱率低造成的。
月球繞着地球公轉的同時,其特殊引力吸引着地球上的水,同其共同運動,形成了潮汐。潮汐爲地球早期水生生物,走向陸地,幫了很大的忙。
地球很久很久以前,晝夜溫差較大,溫度在水的沸點與凝點之間,不宜人類居住。然而月球其特殊影響,對地球海水的引力減慢了地球自轉,使地球自轉和公轉週期趨向合理,帶給了我們寶貴的四季,減小了溫度差,從而適宜人類居住。
地球上之所以看到月球的半面,這是因爲月球的自轉週期和公轉週期嚴格相等,這到底是巧合還是有着內在的聯繫呢?讓我們來看看太陽系其它行星的衛星的狀況,我們可以發現絕大多數的衛星的自轉週期和公轉週期嚴格相等,看來這似乎是存在什麼內在聯繫的。
月球在地球引力長期的作用下,它的質心已經不在其幾何中心,而是在靠近地球的一邊,因此月球相對於地球的引力勢能就變得最小,在月球繞地球公轉的過程中,月球的質心永遠朝向地球的一邊,就好像地球用一根繩子將月球綁住了一樣。
太陽系的其他衛星也存在這樣的情況,所以衛星的自轉週期和公轉週期相等不是什麼巧合,而是有着內在的因素。
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