Она не круглая: как в исследовании Луны помог математический трюк 800-летней давности

Фото: Getty Images

Новая высадка человека на Луну состоится уже в ближайшие годы, но остается проблема с правильным ориентированием астронавтов на поверхности Луны. Авторы исследования, опубликованного в издании Acta Geodaetica et Geophysica, считают, что для этого нужно создать глобальную навигационная спутниковую систему для Луны по аналогии с земной системой GPS. И в это может помочь математический трюк 800-летней давности, пишет ScienceAlert.

Авторы нового исследования использовали математический трюк под названием сфера Фибоначчи, чтобы лучше оценить эллипсоид вращения Луны, то есть ее слегка сжатую форму, когда она вращается вокруг Земли.

На всех изображениях Солнечной системы и Земля, и Луна показаны в виде сферы. Но, на самом деле, они не являются идеальными сферами. Под влиянием гравитации и собственного вращения оба объекта больше похожи на слегка приплюснутый шар.

По словам ученых, их технология глобальной навигационной спутниковой системы для Луны использует грубую оценку формы сплющенного шара Земли.

"Если мы собираемся разработать географическую информационную систему для лунной поверхности, нам нужна такая же оценка для селеноида Луны (это эквивалент геоида Земли). Поскольку Луна менее сплющена, чем Земля, большинство географических информационный систем основаны на свойствах сферы. Но, учитывая, что на Луну снова возвращается человек, то нужно определить эллипсоид вращения Луны, который лучше соответствует как раз селеноиду, а не геоиду", — пишут исследователи.

И здесь на помощь приходит сфера Фибоначчи, в которой используется подход, основанный на последовательности Фибоначчи, для равномерного распределения точек, размещенных на сфере. Ученые использовали вычислительную модель, основанную на сфере Фибоначчи, чтобы нанести на карту 100 тысяч точек поверхности Луны с использованием данных, собранных NASA.

Таким образом ученые получили более точные данные для большой и малой полуосей, которые определяют эллипсоид вращения Луны. Полюса на Луне находятся примерно на 500 метров ближе к ее центру, чем экватор, и включение этой информации в любую будущую систему GPS на Луне поможет уменьшить количество неправильно выбранных направлений астронавтами, считают ученые.

Согласно исследованию, расчеты с таким уровнем детализации не проводились уже несколько десятилетий. Более того, когда ученые применили свою технику к эллипсоиду вращения Земли, данные точно совпали, что еще раз подтвердило точность этого метода.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform