Можно ли на луне пользоваться компасом
Поможет ли компас сориентироваться на Луне?
Работа компаса на Луне — сложный вопрос. Здесь многое зависит как от самого компаса, так и от того, какие задачи с его помощью планируется решать. Так, некоторые компасы действительно работают на Луне, только ориентироваться с их помощью практически невозможно, поскольку магнитное поле Луны и силовые линии на ней располагаются не так, как на Земле. Следовательно, даже если компас и работает, то делает это точно не так, как требуется от него.
Лунный ландшафт. Не стоит рассчитывать, что здесь можно уверенно ориентироваться с помощью компаса.
В частности, если рассматривать привычный любителям активного отдыха на природе магнитный компас, то работать в условиях Луны он будет, да только толка от такой работы будет маловато. Разберем этот вопрос подробнее.
Почему магнитный компас не работает на Луне?
Как помним, в основе работы магнитного компаса лежит принцип взаимодействия двух магнитов. Первым магнитом является магнитная стрелка компаса, вторым — Земля, если рассматривать работу компаса в условиях нашей планеты.
Луна же по своим магнитным свойствам значительно отличается от Земли:
- Во-первых, ее магнитное поле очень слабо.
- Во-вторых, она лишена дипольного магнитного поля. Постоянные магнитные поля создаются намагниченными породами, находящимися на поверхности, и быстро меняются при перемещении от одной точки к другой.
- В-третьих, из-за влияния межпланетных магнитных полей в недрах Луны возникают переменные магнитные поля.
Схема основного магнитного поля Луны.
Таким образом, если даже стрелка магнитного компаса сможет «уловить» незначительное магнитное поле, то из-за множества магнитных полюсов и переменного магнитного поля пользоваться таким компасом для ориентирования будет сложно. Стрелка постоянно будет метаться в стороны, а в разных местах будет указывать в разных направлениях.
Аналогично не получится воспользоваться для навигации на Луне и некоторыми другими компасами, чей принцип работы также зависит от магнитного поля планеты. Так, например, нет смысла на Луну брать электромагнитный компас, а также использовать телефон, в котором работа цифрового компаса базируется на работе магнитометра.
Как ориентироваться на местности на Луне?
Для ориентирования на Луне гипотетически можно использовать некоторые компасы, работа которых не зависит от магнитного поля.
К таким, в частности, относятся:
- Спутниковый компас. Работа его базируется на подаче и принятии сигналов от спутников, которые должны находиться на орбите Луны. А при наличии таких спутников можно также наладить работу навигатора.
- Гирокомпас. Его работа основана на работе гироскопа и отчасти — на гравитации планеты. Подробно этот навигационный прибор мы разбирали в отдельной статье (Гирокомпас).
- Радиокомпас. Для него на Луне необходимо разместить радиопередатчики, по сигналу от которых и происходит ориентирование. Причем радиопередатчиков должно быть много, ведь из-за отсутствия атмосферы, отражающей короткие радиоволны, и значительной кривизны Луны из-за ее небольшого в сравнении с Землей размера такие радиосигналы могут просто не долететь до «потребителя». А вообще этот вопрос пока еще наукой не изучен до конца и, возможно, в будущем появятся более эффективные приборы для ориентирования на Луне.
Поскольку сегодня никаких радиостанций на Луне нет, рассчитывать на работу радиокомпаса на ней не приходится.
Также поможет сориентироваться на Луне знание астрономии. Для этого достаточно будет взглянуть на небо и найти Землю, Солнце или другие звезды.
К сожалению, для условий Луны нет хорошо заметных полярных звезд, по которым можно было бы точно сориентироваться. Поэтому, как и в южном полушарии Земли, здесь приходится выкручиваться и пользоваться тем, что есть.
В северном полушарии Луны приблизительный курс на север можно определить по следующему алгоритму:
- Нужно найти середину воображаемого отрезка, проведенного от Полярной звезды к звезде Вега. Найденная область будет лежать в созвездии Дракона.
- В созвездии Дракона нужно найти две звезды Альтаис и Алдиба.
- Провести воображаемый отрезок и найти его середину, которая будет соответствовать приблизительному направлению на север.
Благодаря отсутствию атмосферы на Луне и городов с их яркими ночными огнями, засветки неба не будет, а значит и найти достаточно мелкие звезды по описанному алгоритму не составит труда.
В южном же полушарии Луны приблизительное расположение юга находится так:
- От Сириуса (самой яркой звезды видимого спектра) через Канопус (вторая по яркости звезда) проводится воображаемый луч.
- От Канопуса по лучу откладывается еще примерно 15° в сторону, противоположную направлению на Сириус.
- От найденного места опускается перпендикуляр на линию горизонта — это и будет приблизительное местоположение южного полюса Луны.
В этом способе главное — не перепутать Сириус с Канопусом или Проционом. Для этого можно найти так называемый Зимний треугольник, вершинами которого являются три ярких звезды — Сириус, Процион и Бетельгейзе из созвездия Ориона — и уже относительно Зимнего треугольника определить, где какая звезда. Сириусом будет та вершина Зимнего треугольника, на которую указывает пояс Ориона, состоящий из трех звезд, лежащих недалеко друг от друга на одной прямой и равномерно друг от друга удаленных.
Хотя, с другой стороны, можно обойтись и без этих ухищрений, ведь, как было сказано ранее, Сириус и Канопус — две самых ярких звезды ночного неба.
Для ориентирования по Солнцу подойдут все методы с использованием гномона, о которых мы подробно рассказывали здесь (Гномон).
Применять же методы ориентирования по Солнцу и часам на Луне нецелесообразно, ведь земное время, которое показывают наши часы, сильно отличается от астрономического времени на Луне: лунные сутки примерно в 27 раз длиннее земных.
Однако стоит отметить, что использование Солнца для нахождения севера и юга на Луне чаще всего нецелесообразно, ведь из-за отсутствия атмосферы звезды видны даже днем, а ориентирование по звездам — это очень быстрый и достаточно точный метод.
Очень удобно в условиях Луны ориентироваться по Земле. Здесь она будет находиться примерно на одном месте, смещаясь не более, чем на два десятка градусов в стороны, да и то это смещение будет происходит не за час, а более, чем за неделю. Такое положение вещей будет повторяться хоть через день, хоть через год, хоть через столетие, если конечно не произойдет столкновение с большим астероидом или кометой.
Таким образом, Землю можно будет использовать по аналогии с полярной звездой для движения в одном направлении и для возврата по обратному азимуту.
Есть, однако, и значительный минус у этого метода: Землю не видно на обратной стороне Луны, а значит и ориентироваться там не получится.
Подобным образом можно ориентироваться и по Солнцу, ведь в отличии от Земли, Солнце на Луне движется по небосводу со скоростью примерно равной 0,5° в час, что примерно в 30 раз медленнее, чем на Земле.
Как видим, ориентироваться на Луне с помощью компаса все же можно, если только соблюден ряд требований — выбран нужный тип компаса и обеспечены все условиях для его корректной работы. Если же кроме магнитного компаса нет никаких других приборов для навигации, тогда есть смысл взглянуть на небо, которое, кстати, на Луне всегда ясное и прозрачное.
День межпланетных аппаратов
Ракета
Вот так pадyга на небе –
Шёлковый yзоp!
Hy и pадyга на небе,
Как цветной ковёp!
А над pадyгой – pакета
Взмыла к небесам.
Вот такyю же pакетy
Я постpою сам.
И на звёзднyю доpожкy
Полечy на ней,
Hабеpy я звёзд лyкошко
Мамочке моей.
Григоре Виеру
Идею по созданию ракеты подсмотрели здесь https://stranamasterov.ru/node/155607 Ну а дальше полет фантазии. Анастасия в процессе работы..
Ракета готова покорять космическое пространство.
24 апреля 1927 года, 80 лет назад, почти за четверть века до начала космической эры, в Москве состоялось открытие первой международной космической выставки. В конце XIX и начале XX столетий начались серьезные научные исследования проблемы космического полета. В России это К. Э. Циолковский, Ф. А. Цандер, Ю. В. Кондратюк, Н. И. Кибальчич, в Германии Г. Оберт, во Франции Р. Эсно-Пельтри, в Америке Р. Годдард. Они работали независимо друг от друга, зачастую и не знали об исследованиях своих коллег или узнавали с большим опозданием. Это было время разработки теоретических основ космонавтики.
В 1926 году в России при Ассоциации изобретателей была создана Межпланетная секция. Для популяризации трудов Циолковского родилась мысль организовать выставку по межпланетным сообщениям. В апреле 1927 в Москве, на Тверской улице, «Первая мировая выставка моделей межпланетных аппаратов, механизмов, приборов и исторических материалов, посвященная 10-летию советской власти», была открыта. Ее центром стал «Уголок Циолковского» — «Первого Почетного Капитана» и «Великого Зодчего Вселенной».
Выставка имела семь отделов: астрономия и астрофизика, воздухоплавание и авиация, будущие космические пути сообщения между Землей и другими планетами, научно-фантастический период, научно-реалистический период (здесь основное внимание уделялось Н.И. Кибальчичу), планово-теоретически-изобретательский период (основное содержание этого отдела — труды Циолковского), изобретательско-конструкторский период (с проектами Ф.А. Цандера и других российских конструкторов, а также немцев Оберта, Валье, Гансвиндта и Гомана, американцев Годдарда, Никольса и Гуля, француза Эсно-Петри, австрийцев Улинского и Ландемана, англичанина Уэльша). Основной объем работы выставки, включая поиск экспонатов, изготовление моделей, проведение экскурсий, выполнили на общественно-добровольных началах энтузиасты. За два месяца выставку посетили более 10 тысяч зрителей.
В этот день можно провести космическую викторину:
1. Как назывался космический корабль, на борту которого первый космонавт планеты совершил полет? (“Восток”.)
2. Кто из космонавтов и когда первым вышел в открытый космос? (Алексей Леонов 18 марта 1965 г.)
3.Назовите центральное космическое тело солнечной системы? (Солнце.)
4.Какая планета является естественным спутником Земли? (Луна.)
5. Можно ли на Луне пользоваться компасом? (Нет, т. к. отсутствует магнитное поле.)
6. Какую планету называют красной? (Марс.)
7. Сможет ли космонавт в летящем космическом корабле перелить воду из одного сосуда в другой? (Нет, из-за невесомости.)
8. Какая планета солнечной системы является самой большой? (Юпитер.)
9. Где находится Море Дождей? (На Луне.)
10. Кем был изобретен первый оптический телескоп? (Г. Галилеем.)
11. Место, где готовят к полету в космос и откуда запускают космические ракеты и аппараты? (Космодром.)
12. Главный космодром, с которого стартовали первые космические корабли? (Байконур.)
13. При возвращении на Землю космический корабль врывается в плотные слои атмосферы с большой скоростью. Что происходит с поверхностью корабля? (Поверхность корабля вследствие трения об атмосферу раскаляется.
Провести конкурс рисунков или на лучшую поделку к празднику.
Загадать загадки о космосе:
На корабле воздушном,
Космическом, послушном,
Мы, обгоняя ветер,
Несемся на … (ракете)
Планета голубая,
Любимая, родная,
Она твоя, она моя,
И называется … (земля)
Есть специальная труба,
В ней Вселенная видна,
Видят звезд калейдоскоп
Астрономы в … (телескоп)
Океан бездонный,
Океан бескрайний,
Безвоздушный, темный,
И необычайный,
В нем живут Вселенные,
Звезды и кометы,
Есть и обитаемые,
Может быть, планеты. (космос)
Объект есть во Вселенной
Коварный, не простой,
Он звезды пожирает
Как бутерброд с икрой.
Опасно незаметная
И глазом не видна,
Такая темно-темная …. (черная дыра)
Сверкая огромным хвостом в темноте
Несется среди ярких звезд в пустоте,
Она не звезда, не планета,
Загадка Вселенной – … (комета)
Самый первый в Космосе
Летел с огромной скоростью
Отважный русский парень
Наш космонавт ….(Гагарин)
Почти что со скоростью света
Осколок летит от планеты,
К Земле направляясь, летит и летит
Небесный космический … (метеорит)
Специальный космический есть аппарат,
Сигналы на Землю он шлет всем подряд,
И как одинокий путник
Летит по орбите … (спутник)
Астрономические загадки
Предлагаю вашему вниманию астрономические загадки, родом из далёких 60-х годов СССР. (Внимание, много картинок!)
1. Окна дома обращены на северо-запад. Попадают ли в них когда-нибудь прямые лучи Солнца?
2. Самолёт прямым курсом из Архангельска пролетает над Северным полюсом. Определите, в какую сторону горизонта летит самолёт.
3. В старину время оределяли по длине и направлению тени от шеста. Можно ли применить этот способ на Северном полюсе?
4. Какое время суток изображено на картинке?
5. Присмотритесь внимательно и ответьте, в какую сторону света движется поезд.
6. Можно ли одновременно наблюдать Солнечное и лунное затмения?
7. Полное Затмение Солнца-величественное явление природы. Не опоздали ли вы увидеть момент полного затмения?
8. Где находятся эти моря и хребет?
9. Можно ли пользоваться компасом на луне?
10. Назовите самые большие океаны на Земле и Луне. Справедливы ли их названия?
11. Если вы знакомы с мифологией, то без труда назовёте более употребительные названия изображённых здесь планет.
12. Чей этот флаг? Какое созвездие изображено на нём? Можно ли видеть это созвездие у нас?
13. Самолёт пролетает расстояние 800 км за 73 минуты. За какое количество времени пролетит это растояние исскуственный спутник Земли?
14. Знакомы ли вам эти иллюстрации? Назовите авторов и названия этих книг.
Ответы (Внимание много картинок!)
1. Смотря на какой широте дом находится, и вообще – в каком полушарии. За северным полярным кругом в полярный день солнце не заходит за горизонт, значит в какой-то момент будет и совсем с севера светить может. А в южном полушарии даже без полярного круга солнце ходит через север.
2. До полюса – на север, дальше – на юг.
3. Можно, только летом.
4. Если северное полушарие – вечер (луна на юге, значит солнце на западе), если южное – утро (луна на севере, значит солнце на востоке).
5. Если северное полушарие – то на север, если южное – то на юг.
6. Можно, на планете, где более одной луны. Только наблюдать надо из космоса, потому что они с противоположных сторон от планеты.
7. Если мы на северном полушарии, то солнце движется вправо, значит не опоздали. Если в южном – солнце движется влево, значит опоздали.
8. На Луне, надо полагать. Или надо координаты указать?
9. Вообще не запрещено, только толку не будет – магнитного поля то у Луны нет.
10. Самый большой океан Земли – Тихий. Он же самый штормовой, так что на второй вопрос ответ нет. Вот про Луну придётся сознаться, что без гугла не помню. Есть ли там вообще океаны? Или только моря? В любом случае, воды в них точно нет, так что как минимум в этой части название точно несправедливо.
11. Афродита = Венера, Арес = Марс, Гермес = Меркурий, Гея = Земля.
12. Вот то ли Австралия, то ли Новая Зеландия. но вопрос же по астрономии? Созвездие Южный Крест, видно его только в южном полушарии.
13. А на какой высоте спутник-то? Чем больше высота орбиты, тем меньше скорость.
14. Ну тут уже я сдаюсь. Судя по картинкам, что-то из фантастики про космос, наверное, популярное во времена составления данного теста.
Источники:
https://vijivaka.com/orienting/po-kompasu/rabotaet-li-kompas-na-lune.html
https://stranamasterov.ru/node/334044
https://pikabu.ru/story/astronomicheskie_zagadki_6342875
