Сейчас NASA разрабатывает миссию Artemis по возвращению людей на Луну после 50-летнего перерыва. Однако, когда мы начинаем исследовать поверхность нашего естественного спутника, возникает вопрос: как астронавты будут там ориентироваться? Для этого нам необходима глобальная навигационная спутниковая система (GNSS). Здесь на помощь может прийти математический трюк 800-летней давности. Этот математический подход известен как сфера Фибоначчи.
Исследователи из Университета Этвеша Лоранда в Венгрии используют этот метод, чтобы лучше оценить эллипсоид вращения Луны — он получил такую форму благодаря гравитационному взаимодействию с Землей. На первый взгляд, может показаться, что оба этих объекта — идеальные сферы, как это изображено на многих иллюстрациях Солнечной системы. Однако влияние гравитации, вращения и приливных колебаний приводит к тому, что они больше похожи на сплющенные мячи.
Геофизик Габор Тимар и студентка Камилла Чираки в своей статье, опубликованной на Acta Geodaetica et Geophysica, пишут, что из-за меньшей степени сплющенности Луны по сравнению с Землей там было бы лучше использовать сферическую систему координат.
«Технология GNSS использует приблизительную оценку формы сплющенного шара Земли. И когда мы хотим разработать информационную систему для поверхности Луны, нам также нужна аналогичная оценка для селеноида (эквивалент земного геоида, или настоящей, неправильной формы нашей планеты). Однако с возрождением лунных миссий кажется, что стоит определить эллипсоид вращения, лучше соответствующий селеноиду», — объясняет Габор Тимар.
Луна и сфера Фибоначчи
Для этого исследователи обратились к сфере Фибоначчи, которая использует подход, основанный на последовательности Фибоначчи, для равномерного распределения точек на сфере. Чираки и Тимар применили вычислительную модель, чтобы нанести на карту 100 тысяч точек поверхности Луны, используя измерения NASA.
Такой подход позволил получить более точные данные для большой и малой осей, определяющих эллипсоид вращения Луны. В частности, лунные полюса находятся примерно на полкилометра ближе к его центру, чем экватор, и учет этой информации в любом будущем лунном GPS поможет уменьшить количество неверных определений координат на Луне.
Подобные детальные расчеты не проводились для Луны с 1960-х годов. Также стоит отметить, что, когда исследователи применили свою методику к Земле, полученные данные точно совпали с уже известными, что дополнительно подтвердило точность подхода.
Результаты этого исследования помогут создать более удачные навигационные системы для людей, которые в будущем отправятся на Луну.
Ранее мы сообщали о том, как искусственный интеллект усовершенствовал формулу для оценки массы галактических скоплений.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
