ما هي المسافة إلى القمر؟

Send

الجواب المختصر هو أن متوسط المسافة إلى القمر 384،403 كم (238،857 ميل). هذا يشير إلى حقيقة أن القمر يدور حول الأرض في نمط بيضاوي الشكل ، مما يعني أنه في أوقات معينة ، سيكون الأب بعيدًا ؛ بينما في الآخرين ، سيكون أقرب.

وبالتالي ، فإن الرقم 384،403 كم هو متوسط المسافة التي يطلق عليها علماء الفلك المحور شبه الرئيسي. في أقرب نقطة (المعروفة بالحضيض) يقع القمر على بعد 363،104 كم (225،622 ميل) فقط. وعند أبعد نقطة (تسمى الأوج) يصل القمر إلى مسافة 406،696 كيلومترًا (252.088 ميلًا).

وهذا يعني أن المسافة من الأرض إلى القمر يمكن أن تختلف بمقدار 43،592 كم. هذا فرق كبير جدًا ، ويمكن أن يجعل القمر يبدو مختلفًا بشكل كبير في الحجم اعتمادًا على مكان وجوده في مداره. على سبيل المثال ، يمكن أن يختلف حجم القمر بأكثر من 15٪ من الوقت الذي يكون فيه الأقرب إلى الوقت الذي يكون فيه عند أبعد نقطة.

يمكن أن يكون لها أيضًا تأثير كبير على مدى سطوع القمر عندما يكون في مرحلته الكاملة. كما قد يتوقع المرء ، تحدث الأقمار الأكثر سطوعًا عندما يكون القمر في أقرب مكان ، وهو عادة أكثر إشراقًا بنسبة 30 ٪ مما كان عليه عندما يكون الأب بعيدًا. عندما يكون القمر بدريًا ويكون القمر قريبًا ، يُعرف باسم سوبرومون ، والتي تعرف أيضًا باسمها الفني - الحضيض - التناغم.

للحصول على فكرة عن شكل كل هذا ، تحقق من الرسوم المتحركة أعلاه التي تم إصدارها من قبل مركز التصور العلمي لمركز جودارد لرحلات الفضاء في عام 2011. تُظهر الرسوم المتحركة المرحلة المتمحورة حول مركز الأرض ، والمعايرة ، وزاوية موضع المحور ، والقطر الظاهري لـ القمر على مدار السنة ، على فترات كل ساعة.

عند هذه النقطة ، سيكون السؤال الجيد الذي يجب طرحه هو: كيف نعرف مدى بعد القمر؟ حسنا ، هذا يعتمد على متى كانوا يتحدثون. في أيام اليونان القديمة ، اعتمد الفلكيون على هندسة بسيطة ، وقطر الأرض - الذي حسبوه بالفعل ليكون يعادل ما يعادل 12،875 كم (أو 8000 ميل) - وقياسات الظلال لجعل أول (نسبيًا) دقيقًا تقديرات.

بعد ملاحظة وتسجيل كيفية عمل الظلال على مدى فترة طويلة من التاريخ ، قرر الإغريق القدماء أنه عندما يتم وضع كائن أمام الشمس ، فإن طول الظل الذي يولده سيكون دائمًا 108 أضعاف قطر الكائن نفسه. لذا فإن الكرة التي يبلغ قطرها 2.5 سم (1 بوصة) عبرها وتوضع على عصا بين الشمس والأرض ستخلق ظلًا ثلاثيًا يمتد إلى 270 سم (108 بوصة).

ثم تم تطبيق هذا المنطق على ظواهر الخسوف القمري والشمسي.

في السابق ، وجدوا أن القمر حجب بشكل غير كامل بسبب ظل الأرض ، وأن الظل كان تقريبًا 2.5 ضعف عرض القمر. في هذا الأخير ، لاحظوا أن القمر كان بحجم ومسافة كافية لحجب الشمس. ما هو أكثر من ذلك ، الظل الذي ستنهيه على الأرض ، وينتهي بنفس الزاوية التي يفعلها ظل الأرض - مما يجعلها إصدارات مختلفة الحجم من المثلث نفسه.

باستخدام الحسابات على قطر الأرض ، اعتقد اليونانيون أن المثلث الأكبر سيقيس قطر الأرض عند قاعدته (12،875 كم / 8000 ميل) ويبلغ طوله 1،390،000 كم (864،000 ميل). سيكون المثلث الآخر مكافئًا لأقطار قطرها 2.5 القمر ، وبما أن المثلثات متناسبة ، فإن القمر يبلغ طوله 2.5 مدارات.

ستؤدي إضافة المثلثين معًا إلى الحصول على ما يعادل 3.5 مدارات قمرية ، مما سيخلق أكبر مثلث ويعطي (مرة أخرى ، نسبيًا) قياسًا دقيقًا للمسافة بين الأرض والقمر. وبعبارة أخرى ، تبلغ المسافة 1.39 مليون كيلومتر (864000 ميل) مقسومة على 3.5 ، والتي تصل إلى حوالي 397،500 كيلومتر (247000 ميل). ليس دويًا بالضبط ، ولكن ليس سيئًا للشعوب القديمة!

اليوم ، يتم إجراء قياسات دقيقة للمسافة القمرية عن طريق قياس الوقت الذي يستغرقه الضوء للسفر بين محطات LIDAR هنا على الأرض وعواكس الارتداد الموضوعة على القمر. تُعرف هذه العملية بتجربة سلسلة Lunar Laser Ranging ، وهي عملية تمت بفضل جهود بعثات Apollo.

عندما زار رواد الفضاء القمر قبل أكثر من أربعين عامًا ، تركوا سلسلة من المرايا العاكسة على سطح القمر. عندما يقوم العلماء هنا على الأرض بإطلاق ليزر على القمر ، ينعكس ضوء الليزر عليهم مباشرة من أحد هذه الأجهزة. مقابل كل 100 كوادريليون فوتون تم إطلاقه على القمر ، لم يعد سوى حفنة صغيرة ، ولكن هذا يكفي للحصول على تقييم دقيق.

نظرًا لأن الضوء يتحرك بسرعة 300000 كيلومتر تقريبًا (186.411 ميلًا) في الثانية ، يستغرق الأمر أكثر من ثانية لإجراء الرحلة. ثم يستغرق الأمر ثانية أخرى أو نحو ذلك للعودة. من خلال حساب مقدار الوقت الذي يستغرقه الضوء في القيام بالرحلة بالضبط ، يتمكن الفلكيون من معرفة مدى بُعد القمر بالضبط في أي وقت ، وصولًا إلى دقة المليمتر.

من هذه التقنية ، اكتشف الفلكيون أيضًا أن القمر يبتعد عنا ببطء ، بمعدل جليدي يبلغ 3.8 سم (1.5 بوصة) سنويًا. ملايين السنين في المستقبل ، سيظهر القمر أصغر في السماء مما هو عليه اليوم. وخلال مليار سنة أو نحو ذلك ، سيكون القمر أصغر بصريًا من الشمس ولن نشهد بعد الآن كسوفًا كليًا للشمس.

لقد كتبنا العديد من المقالات حول مجلة Moon for Space Magazine. إليك مقالة حول كيفية اكتشاف LCROSS لدلاء من الماء على القمر ، وإليك مقالة حول الوقت المستغرق للوصول إلى القمر.

إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول القمر ، فراجع دليل استكشاف النظام الشمسي على سطح القمر التابع لناسا ، وإليك رابط إلى صفحة علوم القمر والكواكب في ناسا.

لقد سجلنا عدة حلقات من علم الفلك حول القمر. إليكم فكرة جيدة ، الحلقة 113: القمر ، الجزء الأول.