Законы Кеплера управляют миссией к комете
V-kosmose.com

Законы Кеплера управляют миссией к комете

Законы Кеплера управляют миссией к комете

Уверен, что многие, как и я следили за развитием компании "проснись Розетта" с большим интересом, о том как маленький европейский марсоход был запущен спустя 31 месяц спящего режима. Приятно видеть, что после всего этого времени Розетта вернулась в онлайн режим, находится в рабочем состоянии и готова для сближения с Кометой 67P/Чурюмов-Герасименко в ноябре этого года. Было бы прекрасно, если бы мой автомобиль был настолько надежным.

По мере того, как я знакомлюсь с прогрессом, меня посещают мысли, как это прекрасно на самом деле, что мы можем отправить рукотворный объект на многие миллионы километров к маленькому кусочку породы и прибыть в нужное место в нужное время – учитывая то, что эти цели часто перемещаются на многие тысячи километров за час. Навигация по Солнечной системе является непростым делом, но это стало доступным с "открытием" трех законов, которые управляют планетарным движением.

Это было в 1600-х годах, Иоганн Кеплер опубликовал свои три закона движения планет, и они по-прежнему остаются актуальными и сегодня, как и более 400 лет назад. Они не только регулируют движение планет вокруг Солнца, они также регулируют движение спутников вокруг планет и даже экзопланет вокруг далеких звезд. Законы бесценны в отношении понимания не только движения планет в нашей Солнечной системе, но и помогли нам узнать о семьях новых планет в глубинах нашей галактики.

Первый из законов гласит, что все планеты в нашей Солнечной системе двигаются по эллиптическим орбитам с солнцем на одной из точек фокуса эллипса. Это и не удивительно, может быть, так как многие из нас с детства знают, что орбита Земли и действительно орбиты всех планет являются эллиптическими.

Эллипс по существу является вытянутым кругом, и вы можете себе представить, как он может иметь две точки фокуса, если вы сначала визуализировали круг с точкой в центре . Если растянуть круг сверху в низ, центральная точка будет разделятся на две части и обе будут двигаться наружу. В случае планет солнечной системы, солнце находится в одном из этих пунктов, и это та точка которая определяет орбиту.

Второй закон Кеплера гласит, что линия, соединяющая солнце с планетой, известна как радиус-вектора, описывает равные площади пространства за равные промежутки времени. Иными словами, планеты движутся быстрее, когда они ближе к солнцу и медленнее, когда дальше. Но это третий и последний закон Кеплера, который был опубликован только спустя десять лет после первых двух, он описывает математическую взаимосвязь между временем, которое требуется для планеты, чтобы пройти орбиту и расстояние от Солнца. По словам Кеплера , " ... квадрат орбитального периода планеты прямо пропорционален кубу его среднего расстояния от Солнца. " Это означает, что мы можем оценить, как долго объект проходит орбиту солнца из простых наблюдений и знаем, что можем вычислять его среднее расстояние с некоторой точностью.

Понимание этих трех законов дает нам большие знания, относительно движения планет вокруг Солнечной системы и с использованием их в сочетании с другими законами - например, законов движения Ньютона и небольших поправок на общей теории относительности Эйнштейна - означает, что мы можем перемещаться вокруг солнечной системы и делать это с высокой точностью, благодаря чему мы знаем точно, где будет находится Комета Чурюмов - Герасименко через 10 лет после запуска Розетты!