Астронавт на луне может пользоваться компасом для ориентировки на местности

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.

Источник

Ориентирование на местности по небесным объектам

Если вы заблудились в лесу, не стоит начинать паниковать. Существует множество способов как ориентироваться по компасу, но еще больше методов ориентирования в пространстве без таких вещей как компас или карта. Это могут быть природные явления, предметы, здания и, конечно, небесные светила. В давние времена люди ориентировались исключительно с помощью луны, солнца и звезд. Вам на помощь придут небесные светила – луна и солнце, и простые часы.

Базовые знания

Для ночного ориентирования нужно немного: наличие самого спутника (иногда небо плотно затянуто тучами), умение считать до 12, или хотя бы до 6, и знание пары букв. А если серьезно: нужно точно знать, в какой фазе находится Луна, чтобы определить стороны света. Латинское слово «oriens» лежит в корне понятия «ориентирование» и обозначает «восток», то есть, нужно разобраться, где расположено нужное направление.

Издавна придуман простой метод выяснить, растет, или стареет светило: представить, что условной палочкой соединяются края серпа. Знающие азбуку увидят или букву «С», или «Р» и соотнесут слова «с — старая», «р – растущая».

Определение спадающее и растущей Луны

Оценку возраста проводят так:

1. Сопоставляют ее внешний вид с рисунком, на котором указано положение терминатора (линии, разделяющей светлый и темный части с интервалом в 1 сутки). После полнолуния пользуются этим же рисунком, но в перевернутом виде.
2. Понятно, что ни один путешественников не будет носить с собой изображение. Но разделить поперечную центральную линию на 12 (или на 6) частей сможет каждый.

Количество этих «долек» пригодится при определении стороны света

Существует несколько методов ориентирования на местности по Луне:

• не используя никаких приборов, применить знания о месторасположении светила в зависимости от фазы, времени суток;
• по Луне и часам;
• по Луне и звездам.

Обратите внимание! Эти способы не считаются безупречными, но основное направление указать помогут.

Способы ориентирования по Луне без приборов

Если у путешественника на данный момент нет компаса или телефона с функцией GPS, вспоминают школьный курс астрономии. Известно, что земной спутник появляется на небосводе в определенное время в определенном месте.

Итак, четыре главных фазы:

• новолуние;
• первая четверть;
• полнолуние;
• последняя четверть.

Фазы Луны

Относительно времени суток сторону горизонта по месяцу определяют по таблице:

Время/Фаза	7 вечера	01 ночи	7 утра
Новолуние	Не видна
Первая четверть	Юг	Запад
Молодой растущий месяц	Юго-запад	Запад
Полнолуние	Восток	Юг	Запад
Старый убывающий	Восток	Юг
Последняя четверть	Восток	Юг

Такой способ ориентирования по Луне применяется также в районах магнитных аномалий.

Определение сторон горизонта по Луне и часам

Легче определить стороны горизонта по спутнику, имея механические часы. Полная Луна – это отражение Солнца. По сравнению с ним разница состоит 12 часов. Если наблюдается полнолуние, стороны света определяют так же, как и по Солнцу, а именно:

• в 7 утра Солнце находится на востоке; спутник Земли на западе;
• в полдень, в 13 часов, Солнце с южной стороны, Луна на северной стороне;
• в 19 часов Солнце на западе, Луна на востоке.

Рассмотрим на примере. Полнолуние, 2 часа ночи. Становятся лицом к светилу. Кладут часы на ладонь горизонтально. Часовую стрелку направляют на месяц. Между часовой стрелкой и цифрой 1 образовался угол – делят его пополам. Воображаемая линия раздела указывает на юг.

Определение сторон света в полнолуние

Промежуточные фазы спутника потребуют чуть больше времени. При растущем диске засекают время, определяют, сколько из 6 частей видно в поперечнике серпа, вычитают полученное число из часа наблюдения.

Например, видно 3/6 диска, на часах 2 часа ночи. Отсчитывают 3 часа назад, получается 11. Стают цифрой 11 в направлении Луны. Получившийся угол между 11 и 1 делят пополам.

Определение сторон света при растущей Луне

Значения углов

Фазы Луны определяются ее угловым положением относительно оси Земля-Солнце.

Самое главное в расчетах – правильно определить полдень. От точности этого значения будут зависеть углы, указывающие направление на север или юг. Часовая стрелка и воображаемая линия истинного полдня образуют угол, разделив который пополам, получают направление. Значение углов между отрезками на часах прямопорционально положению относительно Солнца. Ошибка в градусах – это расстояние в градусах долготы до меридиана, где находится путешественник.

Определяя полдень, говорят о 12 часах дня. Но если в стране введено летнее время, то зимой это 13 часов. В дневное время высчитывают истинный полдень, наблюдая за тенью с 11 до 14 часов. Самая короткая тень укажет точное время, на которое нужно будет ориентироваться ночью.

Погрешности метода

Отклонение в расчетах ориентирования по месяцу может составлять 10⁰-15⁰. Опытные следопыты, путешественники советуют делать повторные замеры каждые полчаса, если нужно – корректировать направление, чтобы ориентирование ночью было результативным.

Чем севернее местность, тем точнее результат. Летом в южных областях погрешность может быть равна ¼ (25%). Осень и весна гарантируют почти точное определение.

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.

Ориентирование по Луне и звездам

Надежность метода высокая, погрешность – низкая. Искать направление по звездам – это оправданный способ, если небо чистое, не затянуто тучами, или хоть изредка выглядывает месяц.

1. Ковш Большой Медведицы узнают все. Присматриваются к крайней звезде ковша и соединяют ее со звездой на другой стороне. Это расстояние обозначают условно «1 шаг», и, продолжая воображаемую линию, делают еще 5 шагов.
2. Там, у изголовья рукоятки малого ковша, находится Полярная звезда. Ее яркое сияние всегда указывает северное направление.

Ковш Большой Медведицы

Важно! В серпоподобной фазе Луны ориентируются на «рожки», которые соединяют воображаемой линией. Нижняя часть линии указывает на юг, верхняя – на север.

Убывающая Луна

Для ориентации относительно сторон света при убывающей Луне используют метод:

Например, часы показывают 4 часа ночи:

1. Мысленно разделив диагональ на 6, смотрят, какую часть занимает светлая доля. Например, 2 из 6.
2. Определяют: он растет или стареет (Р, С). Для дальнейших вычислений применяют еще один прием мнемотехники: Р – «разность», С – «сумма».
3. Смотрят на часы, фиксируют время.

К 4 (время на часах) прибавляют 2 (осветленные части). Получается 6. Это обозначает, что в 6 часов в этом месте будет находиться Солнце:

• берут часы, кладут в ладонь горизонтально, поворачиваются так, чтобы цифра 6 была направлена на Луну;
• угол, образовавшийся от пересечения линий 1 и 6, делят пополам, получают южное направление.

Определения направления по убывающей Луне

Лучшим другом путешественника является внимательность. В дороге нужно замечать окружающие предметы, «фотографировать» местность. Но если все-таки случилось сбиться с дороги главное – не впадать в панику. Можно сделать привал, дождаться утра, поднять голову и смотреть на звезды. Они всегда готовы помочь.

Удалось ли Вам получить новую информацию? Поделитесь в комментариях!

Способы определения сторон света с помощью часов

Несмотря на то, что часы не часто используют для определения сторон света, существует достаточно много способов ориентирования на местности по часам.

Ниже мы рассмотрим самые популярные и точные из них, чтобы критической ситуации вы смогли найти дорогу домой даже в абсолютно незнакомой местности.

По солнцу и часам

Ориентирование по солнцу и часам считается одним из самых точных и идеально подходит для тех, кто оказался в незнакомой местности без компаса или других средств (рисунок 3).

Рисунок 3. Часы проще всего использовать для определения сторон света в солнечную погоду

Ориентирование по солнцу с помощью наручных часов осуществляется в такой последовательности:

1. Разместите циферблат прибора так, чтобы часовая стрелка показывала четко на Солнце. Очень важно следить за тем, чтобы стрелка всегда указывала в этом направлении, иначе полученные данные будут неверными.
2. Далее нужно рассчитать угол, образовавшийся между часовой стрелкой и отметкой 12 часов на циферблате. Делим полученный угол пополам.
3. Линия, разделяющая полученный угол, будет указывать на юг. При этом важно учитывать время суток, в которое проводятся измерения. До полудня юг будет располагаться только с правой стороны, а после полудня – с левой.

Этот метод очень хорошо работает на практике, но, поскольку ориентирование осуществляется с помощью солнца, использовать его можно только в светлое время суток.

По часам со стрелками

Обычные наручные часы со стрелками – лучший экстренный способ ориентирования. Но для точного определения сторон горизонта, крайне важно правильно расположить циферблат часов.

Рисунок 4. Обычные часы можно использовать как компас

Чтобы угол, поделенный пополам, а точнее, его разделяющая линия, точно показывала направление, нужно сделать следующее:

1. Часовая стрелка должна быть направлена четко в сторону Солнца. Только в таком случае можно будет четко измерить угол между стрелкой и пролегающей тенью.
2. Разделение полученного угла пополам поможет определить южное направление. Если все измерения были проведены точно, выбраться из незнакомой местности будет легко.
3. Если вы никогда раньше не ориентировались подобным способом, но в ближайшее время собираетесь в путешествие, лучше провести тестирование, например, на даче.

Основное преимущество такого метода в том, что его можно использовать в любом месте и в любое время. Компас не всегда будет под рукой, а вот наручные часы есть у любого путешественника.

Используем часы как компас

Ориентирование на местности по часам, как по компасу достаточно простое. Но, если у вас нет под рукой компаса, ориентирование можно провести и с помощью обычных механических часов (рисунок 4).

Как правило, данный метод используют в светлое время суток, но, приложив определенные усилия, можно воспользоваться им и ночью.

Чтобы проложить маршрут в темное время суток, нужно следовать таким рекомендациям:

1. В первую очередь нужно дождаться, пока взойдет Луна, а затем визуально следует разделить полный лунный диск на шесть равных частей.
2. Далее определяем, какие из них находятся в зоне видимости в данный момент.
3. Теперь переходим к главным действиям по ориентированию. Если лунный диск находится в фазе роста, нужно отнимать деления, а если Луна убывает, то прибавляем.

Все дальнейшие действия по определению сторон света остаются прежними, и действовать следует точно так, как и при ориентировании в светлое время суток.

Определение сторон света по часам в лесу

Ориентирование в лесу имеет свои особенности. Сложность состоит в том, что лес не дает полноценного обзора местности. Это осложняет ориентацию и прокладывание маршрута в незнакомой местности (рисунок 5).

Обычно эксперты по ориентированию советуют определять стороны света по расположению муравейников или мху на деревьях. Но можно использовать для этой цели и обычные наручные часы.

В лесу ориентирование по часам осуществляется точно так же, как и на открытом пространстве. Циферблат часов располагается так, чтобы часовая стрелка указывала четко на солнце. Теперь смотрим на цифру 12: ее тень в комплексе с минутной стрелкой должны образовать угол. Именно эта линия будет указывать южное направление. Соответственно, север будет располагаться на противоположной стороне, а запад и восток – по правую и левую стороны.

Рисунок 5. Часы могут стать незаменимым средством ориентирования в лесу

Детальная инструкция по ориентированию на местности по часам приведена в видео.

Источник