Скорость любых тел всегда относительна. Это сухой факт. А ещё учёные знают, что Луна вращается вокруг Земли. А Земля, в свою очередь, вокруг Солнца. Последнее кружится вокруг центра Млечного Пути, а Млечный Путь движется куда-то ещё. Казалось бы, для того, чтобы установить реальную скорость планеты Земля, нужно сложить все эти скорости в какой-то конкретный момент. Что может быть проще?
И тем не менее это нет так. Поскольку нет никакого абсолютного и неподвижного центра отсчёта для всех этих скоростей. То есть не бывает и отнесённой к нему абсолютной скорости.
Но если такую точку задать, то можно выяснить кое-какие интересные факты. Например – как быстро Луна и некоторые из искусственных спутников Земли движутся относительно нашей планеты.
Падать мимо
Наверняка никто не будет отрицать тот факт, что скорость тел, вращающихся вокруг Земли, зависит от радиуса орбиты, которую они описывают вокруг неё. Если эта орбита круговая, то скорость вращения тела вокруг Земли будет постоянна. И её легко вычислить, зная радиус орбиты. Для этого достаточно разделить длину окружности на время, за которое рассматриваемое тело её преодолевает. Но если орбита представляет собой эллипс, то скорость будет меняться. И объект будет двигаться медленнее в самой дальней точке от Земли. И быстрее в самой ближней к нашей планете.
Это кажется противоречием. Но его легко понять.
Для этого давайте подбросим камень в воздух. Что мы видим? В самой высокой точке наш камень будет двигаться медленнее всего. Хм. Но камень поднимается и падает! (Скажете Вы). А Луна и искусственные спутники нет! Почему?
Очень информативный мысленный эксперимент поможет нам понять и это. Представьте, что Вы бросаете камень не вертикально, а горизонтально. Параллельно поверхности Земли. Представьте также, что никакой атмосферы, замедляющей скорость камня, нет. Очевидно, что чем большую скорость Вы придадите камню, тем дальше он пролетит. И если бы Вы обладали суперспособностями, позволяющими бросать камень все сильнее и сильнее, то рано или поздно наступил бы момент, когда камень просто не сможет упасть на поверхность Земли. Поскольку она будет всё время «искривляться» под ним. В результате Ваш камень (пока Вы, приложив ребро ладони к бровям, будете разглядывать, где он там летит) коварно ударит Вас между лопаток после того, как облетит Землю.
Все спутники Земли — это объекты, которые непрерывно падают на Землю. Однако делают они это с очень высокой горизонтальной скоростью. При такой скорости Земля как бы «изгибается» под ними. И они просто никак не могут упасть на неё.
Вроде бы всё понятно. А теперь вернёмся к вопросу, заданному в заголовке этой статьи. И начнём с Луны.
Скорость Луны
Наш естественный спутник в процессе движения вокруг Земли описывает эллипс. Иногда Луна приближается на расстояние 363 300 км к нашей планете. А иногда удаляется от неё до 405 000 км. Это значительная разница. И, следовательно, мы видим, что Луна на небе становится то больше, то меньше. Поскольку расстояние до нас меняется, меняется и её скорость. Луна движется со скоростью 3470 км/ч, когда она находится дальше всего от Земли. А когда ближе всего — её скорость равна 3873,6 км/ч. И это довольно прилично.
Давайте проведём сравнение. Если бы мы устроили гонку на скорость между Луной и пулей, выпущенной из пистолета ПМ, то Луна победила бы. Поскольку она движется в три раза быстрее пули.
Скорость искусственных спутников Земли
Искусственные спутники расположены на самых разных орбитах. Это зависит от решаемых ими задач. Одна из самых интересных орбит известна как «геостационарная». Здесь, как правило, располагаются спутники связи. Это уникальная орбита, расположена в той же плоскости, что и экватор, на расстоянии 35 786 километров от поверхности Земли. Чтобы удержаться здесь, спутник должен двигаться с такой скоростью, чтобы совершать полный оборот вокруг Земли за 24 часа.
При такой конфигурации с поверхности Земли спутник кажется неподвижным в фиксированной точке неба. То есть постоянно находящимся на одном и том же месте. Однако в реальности он движется. И очень быстро. Со скоростью не менее 11 300 километров в час! То есть в три раза быстрее Луны!
24 спутника, составляющие орбитальную часть Глобальной навигационной системы ГЛОНАСС, находятся на орбитах, расположенных в трёх разных плоскостях на расстоянии 19 400 километров от поверхности. Чтобы оставаться на такой орбите, спутники двигаются со скоростью 13 500 километров в час!
Ещё ближе к нам находится космический телескоп Хаббл. Его орбита проходит на высоте всего 569 километров от Земли. И он движется со скоростью более 27 000 километров в час. Но самый яркий объект в небе, такой большой и такой близкий, что он может соперничать по этому параметру с самыми яркими звёздами, — это Международная космическая станция. Она находится на околоземной орбите на высоте между 278 и 460 километрами и движется с головокружительной средней скоростью 27 750 км/ч!
Если кому-нибудь удаётся её увидеть, обратите внимание – МКС пересекает небо за всего за несколько минут!
_____________________________________________________________________________________
Дорогие друзья! В тексте статьи присутствуют так называемые «пасхалки» – отсылки к каким-то произведениям литературы, музыки, кинематографа, встроенные в контекст, но по смыслу к теме статьи не относящиеся. Тому, кто первый найдет секрет – приз! Вечная ссылка на канале Дзен Живой Космос на Ваш блог, сайт и т.д. Ищите! И пишите свой ответ в комментариях!