Astronomicheskaya edinica

ASTRONOMIChESKAYa EDINICA dliny (a.e.) - mera rasstoyanii do kosmich. ob'ektov, ravnaya bol'shoi poluosi ellipticheskoi orbity Zemli i, soglasno sv-vam ellipsa, sr. rasstoyaniyu Zemli ot Solnca.

Ris. 1. Izmerenie metodom parallaksa rasstoyanii na poverhnosti Zemli: AV - bazis, AM i VM - opredelyaemye rasstoyaniya.

Dlya vychisleniya a. e. klassich. metodami bylo neobhodimo izmerenie sr. radiusa Zemli R_Z, noveishie metody obhodyatsya bez etogo promezhutochnogo zvena. Dlya opredeleniya R_Z primenyaetsya kompleks geodezicheskih metodov. Snachala s naivysshei vozmozhnoi tochnost'yu izmeryaetsya dlina bazisnogo otrezka mezhdu punktami (triangulyacionnymi punktami) na poverhnosti Zemli. Eto izmerenie provodilos' v proshlom pri pomoshi izmeritel'nyh lineek i lent, a teper' - metodami optich. (lazernoi) lokacii. Sredstva izmereniya sveryayutsya s etalonom dliny - metrom, velichina k-rogo opredelyaetsya kak rasstoyanie, prohodimoe svetovym luchom v vakuume za vremya 1/299792458 s. Zatem na osnove trigonometrich. sootnoshenii mezhdu storonami i uglami treugol'nika, v k-rom neposredstvenno izmereny bazisnaya storona i ugly mezhdu bazisom i napravleniyami na vybrannyi punkt M (ris. 1), opredelyaetsya rasstoyanie do etogo punkta (metod parallaksa, ili zasechki). Mnogochislennye izmereniya dug meridianov etim metodom pozvolili ustanovit', chto Zemlya predstavlyaet soboi splyusnutyi u polyusov ellipsoid, imeyushii neideal'no krugovoe sechenie po ekvatoru. Sr. ekvatorial'nyi radius Zemli R_Z = 6378,160 km.

Ris. 2. Opredelenie astronomicheskoi edinicy A po parallaksu Solnca : S - vidimoe polozhenie Solnca dlya nablyudatelya na Zemle v tochke Z, P - vidimoe polozhenie Solnca dlya nablyudatelya v tochke N.

Prosteishii sposob opredeleniya a. e. analogichen metodu zasechki, no otlichaetsya otnositel'no nebol'shoi velichinoi bazisa, chto trebuet tochneishih izmerenii malyh uglov. Sr. rasstoyanie A ot Zemli do Solnca, ravnoe 1 a. e., mozhno naiti iz treugol'nika ZNS (ris. 2) po naibol'shemu uglu , pod kakim viden bazis R_Z velichina k-rogo izvestna: . No s Zemli mozhno izmerit' lish' dr. ugol - SNP, takzhe ravnyi i nazyvaemyi ekvatorial'nym gorizontal'nym parallaksom Solnca. Ugol SNP opredelyaetsya velichinoi naibol'shego perspektivnogo smesheniya svetila pri peremeshenii tochki nablyudeniya iz centra Zemli v tochku H, gde ono nablyudaetsya na gorizonte. Na praktike vmesto naibol'shego smesheniya izmeryayut neskol'ko men'shii ugol, t. k. nablyudeniya obychno vedutsya ne na ekvatore i ne v tochke N. Maks. smeshenie zatem rasschityvaetsya po formulam.

Ris. 3. Opredelenie astronomicheskoi edinicy po prohozhdeniyu Venery po disku Solnca. Vidimye iz raznyh tochek Zemli traektorii Venery na solnechnom diske razlichny. Eto pozvolyaet vychislit' parallaks Solnca.

Poskol'ku parallaks Solnca sostavlyaet vsego nesk. sekund dugi, a pryamye nablyudeniya Solnca slozhny i netochny, primenyalis' i dr. klassich. metody opredeleniya a. e., napr, po prohozhdeniyu Venery po disku Solnca (sposob Galleya). Poslednee sluzhit kak by ekranom, na k-ryi proeciruetsya temnyi disk planety (ris. 3). V etot period parallaks Venery mozhet dostigat' 33", i pri nablyudenii iz raznyh mest Zemli mozhno izmerit' perspektivnoe smeshenie planety na solnechnom diske. Ono dostigaet 24" i predstavlyaet soboi raznost' parallaksov Venery i Solnca. No nalichie atmosfery u Venery (atmosfera byla otkryta M. V. Lomonosovym imenno vo vremya prohozhdeniya planety po disku Solnca) yavilos' pomehoi dlya tochnyh izmerenii (poslednee prohozhdenie Venery bylo v 1822 g., sleduyushee sostoitsya v 2004 g.).

Ris. 4. Shema opredeleniya srednego rasstoyaniya Zemli ot Solnca (a. e.) A po parallaksu re asteroida Eros: 3 - Zemlya, S - Solnce, E - Eros, N - polozhenie nablyudatelya na poverhnosti Zemli v moment nablyudeniya ekvatorial'nogo parallaksa Erosa; r - rasstoyanie Zemlya - Eros, R - radius Zemli.

Bol'shei tochnosti udalos' dostich' pri nablyudeniyah asteroida Eros, k-ryi vremenami prohodit tak blizko ot Zemli, chto ego parallaks dostigaet pochti uglovoi minuty. Po takomu parallaksu rasstoyanie ot Erosa do Zemli v moment nablyudeniya nahodyat dostatochno tochno. Chtoby vychislit' po nemu velichinu a. e. A, nuzhno opredelit' storony treugol'nika ZES (ris. 4). Na praktike zhe po vsem sushestvuyushim i novym nablyudeniyam Erosa i po naidennym rasstoyaniyam EZ vychislyayut uluchshennye elementy orbity i po etim novym elementam - po periodu obrasheniya i sr. rasstoyaniyu - s pomosh'yu 3-go zakona Keplera opredelyayut a. e. (sm. Rasstoyaniya do kosmicheskih ob'ektov). Nablyudeniya Erosa v 1930-31 gg. dali znachenie parallaksa Solnca (8,790 + 0,001)". Prinyatoe do etogo (v 1896 g.) znachenie parallaksa sostavlyalo (8,803 + 0,001)", raznica v parallaksah sootvetstvovala razlichiyu v rasstoyanii do Solnca >170 000 km.

K novym metodam izmereniya a. e. otnositsya radiolokaciya planet (sm. Radiolokacionnaya astronomiya). K planete, napr. Venere, radiolokatorom posylaetsya signal, k-ryi posle otrazheniya ot poverhnosti planety vozvrashaetsya k priemniku. Znaya skorost' rasprostraneniya radiovoln (299 792,458 km/s), raznost' momentov posylki i vozvrasheniya signala i izmenenie rasstoyaniya mezhdu planetami za vremya ego puteshestviya, mozhno vychislit' rasstoyanie do Venery i, kak v sluchae s Erosom, naiti po nemu velichinu a. e. Esli Venera nahoditsya v elongacii (naibol'shem vidimom udalenii ot Solnca), to ee dvizhenie po orbite dlya nablyudatelya s Zemli proishodit po luchu zreniya. Vsledstvie effekta Doplera chastota vozvrashayushegosya signala izmenyaetsya proporcional'no orbital'noi skorosti Venery. Esli izmerennuyu takim sposobom orbital'nuyu skorost' razdelit' na orbital'nuyu skorost', vychislennuyu v dolyah a. e. po elementam oroity, to takzhe poluchim velichinu a. e. v km.

Drugoi noveishii sposob opredeleniya a. e.- analiz dvizheniya avtomatich. mezhplanetnoi stancii, elementy orbity k-roi vychisleny s vysokoi tochnost'yu blagodarya mnogochislennym seansam svyazi.

Za naibolee tochnoe znachenie a. e. prinimaetsya (149 597 870 + 2) km, a v obychnyh astronomich. raschetah - okruglennoe znachenie 149 600 000 km.

Lit.:
Struve O., Linds B., Pillans E., Elementarnaya astronomiya, per. s angl., 2 izd., M., 1967, s. 67
Mihailov A. A., Astronomicheskaya edinica dliny, "Zemlya i Vselennaya", 1967, 2, 3

(Yu.P. Pskovskii)