علم الفلك هو دراسة العلماء للقمر والكواكب والشمس والنجوم والمجرات والأجسام والمذنبات والظواهر التي لا وجود لها على سطح الأرض. ويعرف هذا العلم في وكالة ناسا بدراسة الكواكب. الفضاء والنجوم. يرتبط هذا العلم بعلم الكونيات ويعتمد على الملاحظات. النجوم الحلزونية.
المحتويات
هل من الممكن معرفة المسافة بين القمر والأرض؟
القمر هو أقرب جرم سماوي إلى الأرض. إنه ضروري لوجود الحياة البشرية لأنه يساعد على جعل الحياة ممكنة على الأرض. تعمل جاذبية القمر على استقرار تذبذب الأرض حول محورها.
وهذا يساهم في استقرار المناخ. تبلغ المساحة بين الأرض والقمر حوالي 384,400 كيلومترًا أو 238,855 ميلًا. هذه الأرقام تأتي من وكالة ناسا، وهذه المسافة تعني أنها يمكن أن تمتد إلى 30 كوكبًا بحجم الأرض.
السنة الضوئية والسنة الارضية
تُعرف السنة الضوئية بأنها المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال سنة واحدة، وتبلغ سرعة الضوء حوالي 186000 ميل في الثانية، أو حوالي 300000 كيلومتر في الثانية.
وهذا يعني أن مسافة السنة الضوئية تبلغ حوالي 6 تريليون ميل أو حوالي 10 تريليون كيلومتر والسنة الضوئية ليست فترة زمنية ولكنها يستخدمها علماء الفلك لأن المسافة الكونية كبيرة جداً ولا يمكن قياسها بالطرق التقليدية.
المرسخ… لقياس المسافة بين الأرض والقمر
يستخدم علماء الفلك “الإرساء”، وهو بديل لقياس المسافة بين القمر والأرض بالضوء. ويشير إلى المسافة التي يتغير خلالها الموقع الظاهري للنجم في السماء بمقدار ثانية قوسية واحدة بعد أن يبدأ دورانه حول الأرض في الاتجاه المعاكس لدوران الأرض حول الشمس.
مع العلم أن الثانية القوسية الواحدة تساوي 3.26 سنة ضوئية، وحتى يتم تفسير “الثابت” بشكل دقيق، تظهر الأجسام القريبة وكأنها تتحرك بالنسبة إلى الأجسام البعيدة، وهذا التأثير يسمى اختلاف المنظر.
لأنه في كل مرة يتحرك فيها الكوكب، يتغير المنظور. للحصول على رؤية أكبر، حرك يدك على مسافة ذراع أمام عينك، وارفع أحد أصابعك، ثم أغمض عينك اليسرى وانظر إلى المكان الذي يظهر فيه إصبعك.
بعد ذلك، أغلق عينك اليمنى وافتح عينك اليسرى وانظر إلى نفس الإصبع. ستلاحظ أن موضع إصبعك يتغير وهذا يعني أن كل عين تنظر إلى الإصبع من زاوية مختلفة عن الأخرى، وهذا أيضًا معنى “المرسخ”.
لماذا المسافة بين القمر والأرض ليست ثابتة؟
لأن القمر لا يدور حول الأرض في مدار دائري، خاصة وأن مدار القمر بيضاوي، ولهذا السبب يكون القمر في نقطة تسمى “الأوج القمري”، وهي الأبعد عن الأرض وفي نفس الوقت الوقت، فإن أقرب نقطة من القمر إلى الأرض تسمى “الحضيض القمري”.
ولذلك فإن القمر يبعد عن الأرض حوالي 362,600 كيلومتر عند نقطة الحضيض القمري، بينما يبعد القمر عن الأرض حوالي 400,405 كيلومتر عند نقطة الأوج القمري. ولذلك فإن متوسط المسافة بين القمر والأرض يبلغ حوالي 385 ألف كيلومتر.
وبالتالي فإن المسافة بين الأرض والقمر تصبح متغيرة باستمرار؛ وبما أن القمر بعيد عن الأرض، فقد تمكن العلماء من قياس المسافة باستخدام أشعة الليزر. وقد تبين أن المسافة ليست ثابتة وتتغير كل عام.
ولأن القمر يسافر حوالي 2.4 ميل (3.8 كيلومتر) من الأرض سنويًا وهو موجود منذ مليارات السنين، قال العلماء إنه في الماضي كان القمر قريبًا جدًا من الأرض لدرجة أنه كان قادرًا على تكوين موجات مد قوية جدًا تسببت في تلك المناطق متأثر.\
كيف يتم قياس المسافة بين الأرض والقمر؟
كما سبق أن ذكرنا، فإن مدار القمر ليس دائريا، بل بيضاويا، ولذلك وصفه العلماء بـ “القطع الناقص”. لذلك، قام علماء الفلك في الماضي بتقدير المسافة بين الأرض والقمر بشكل غير دقيق، ولم يتمكنوا في ذلك الوقت من تحديد المسافة الواقعية بشكل قاطع.
لكن كل ذلك تغير عندما تمكن البشر من الهبوط على القمر.. وضع رواد فضاء أبولو 11 مرآة عاكسة على سطح القمر عام 1969، ومنذ ذلك الحين اعتمد العلماء فقط على هذه المرآة لقياس المسافة بين الأرض والأرض الأرض لقياس القمر.
وكانت الطريقة التي استخدمها العلماء بسيطة للغاية: فقد أرسلوا أشعة الليزر من كوكب الأرض في اتجاه المرآة الموضوعة على سطح القمر. تبدأ هذه الأشعة بالانعكاس والعودة إلى أجهزة الاستقبال الموجودة على كوكب الأرض.
ثم يبدأ العلماء بقياس مقدار الوقت الذي ينتقل فيه شعاع الليزر بين الوصول إلى القمر والعودة إلى الأرض. ثم قاموا بتقسيم هذه المرة على اثنين لتحديد وقت وصول شعاع الليزر. وبما أن سرعة الليزر معروفة، فقد قام العلماء بحساب هذه المرة. الإزالة بطريقة سهلة للغاية.
هل مسافة القياس دقيقة؟
إن المعدات التي يستخدمها علماء الفلك لقياس المسافات تجعل الطريقة المستخدمة دقيقة للغاية، خاصة وأن العلماء لم يكتفوا بقياس الليزر من موقع واحد، بل استخدموا أكثر من موقع في العديد من المراكز الفلكية.
لأنهم في كل مرة يحصلون على نفس نتيجة القياس في جميع المراكز، يتأكدون من أن النتيجة دقيقة للغاية ويتم قياس المسافة بين كوكب الأرض والقمر بمسافة 1 مم.
كم من الوقت يستغرق الوصول إلى القمر؟
كان الحد الأدنى للوقت الذي يمكن أن تستغرقه الرحلات الجوية الحديثة إلى القمر حوالي ثلاثة أيام، وكانت هذه أبطأ رحلة قامت بها مركبة فضائية إلى القمر في عام 2003، على الرغم من كونها أفضل تقنية حديثة تم إرسالها إلى القمر.
وتمت هذه الرحلة بإطلاق المسبار القمري “سمارت 1” التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. استخدمت هذه المركبة محركًا أيونيًا ثوريًا لتوفير الدفع إلى القمر.
غادرت المركبة الفضائية الأرض ببطء، واستغرقت عامًا وشهرًا وأسبوعين، ووصلت في نوفمبر 2004.
أول مركبة فضائية تصل إلى سطح القمر كانت لونا 2، التي صنعها الاتحاد السوفيتي في عام 1959. وعندما طارت إلى القمر سلكت طريقا مباشرا واستغرقت هذه الرحلة حوالي 34 ساعة.
وتعود أقصر رحلة إلى القمر إلى وكالة ناسا مع مسبار “نيو هورايزونز” الذي تم إطلاقه عام 2016. وانطلقت المركبة الفضائية بسرعة 85 ألف كيلومتر في الساعة، في حين استغرقت هذه الرحلة إلى القمر ثماني ساعات ونصف فقط.
استخدم علماء الفلك العديد من الطرق للحصول على طريقة دقيقة لتحديد المسافة الفعلية الدقيقة بين كوكب الأرض والقمر.