Синхронизатор орбитального движения Луны - Страница 1

К оглавлению

1

А. А. Гришаев, независимый исследователь
СИНХРОНИЗАТОР ОРБИТАЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ЛУНЫ


Введение.

Рассмотрение обращения Луны вокруг Земли, наряду с орбитальными движениями планет, сыграло важную роль в работе Ньютона над законом всемирного тяготения. Среднее удаление Луны от Земли соответствует среднему периоду обращения Луны как раз в согласии с этим законом. Ещё Лаплас в своей «Системе мира» [1] провозгласил о том, что полное согласие движения Луны с законом всемирного тяготения является неоспоримой научной истиной.

Но давайте сопоставим некоторые факты. Достоверно известно (см. ниже), что линейные параметры орбиты Луны испытывают периодические изменения; в частности, большая полуось изменяется, с периодом в 7 синодических месяцев, примерно на 5500 км. Такому размаху изменений большой полуоси орбиты Луны, согласно третьему закону Кеплера, должны соответствовать изменения периода обращения примерно на 14 часов. В действительности же вариация длительности между последовательными новолуниями составляет около 5 часов, т. е. почти в три раза меньше той, которая должна быть согласно закону всемирного тяготения. К тому же, период изменений длительности между новолуниями не совпадает с периодом изменений большой полуоси: первый больше второго в два раза.

Несомненно, об этой проблеме знали уже первые теоретики движения Луны — в частности, тот же Лаплас. Несомненно, они понимали: никакие «возмущения орбиты» не помогут решить эту проблему, ибо, согласно закону всемирного тяготения, не бывает возмущений, которые приводили бы к тому, что линейные размеры орбиты и период обращения по ней изменяются так несогласованно — и по амплитуде, и по периодичности. Выяснить, почему Луна движется таким странным, с точки зрения закона всемирного тяготения, образом, означало бы вынести приговор этому закону. Поэтому теорию движения Луны строили весьма своеобразно: «…теоретики отказались от представления оскулирующих элементов орбиты Луны в виде рядов (если они вообще когда-либо всерьёз об этом думали) и предпочитают разлагать в ряд сами координаты» [2]. Такой подход, на наш взгляд, и привёл к тому, что задача о движении Луны превратилась в «одну из самых трудных проблем небесной механики» [2]. Об ущербности этого подхода косвенно свидетельствует даже тот факт, что получаемые ряды «очень медленно сходятся» [2], так что в современных теориях число членов этих рядов «измеряется уже тысячами» [3]. Первые их сотни приведены, например, в справочном руководстве [4].

И сегодня, прежде чем пытаться разобраться с причинами, определяющими движение Луны, следует вначале прояснить вопрос о том, как она движется. Этот вопрос обсуждается в первых частях данной статьи. А далее в ней предлагается объяснение вышеназванных «странностей» в движении Луны.

Реальность периодических изменений линейных параметров лунной орбиты.

Авторитетные справочники и даже специализированные издания внушают нам, что орбита Луны является эллипсом с неизменными удалениями в апогее и перигее. Сопоставим данные из подобных источников:



Источник

информации,

год издания

Геоцентрическое расстояние

до Луны, км

в перигее

в апогее

[5], 1954

354000

406000

[6], 1969; [7], 1974

363300

405500

[8], 1974

356400

406800

[9], 1976

356410

406740

[10], 1976; [11], 1977

356400

406700

[12], 1990

363300

405500

Разброс этих данных совершенно не согласуется с заверениями специалистов о том, что уровень точности измерения расстояния до Луны в пятидесятые годы был стометровым, в семидесятые — метровым, а в восьмидесятые, благодаря лазерной локации — дециметровым. Правду о расстояниях до Луны в апогеях-перигеях мы нашли в [13]: «…выяснилось, что при каждом обороте вокруг Земли Луна приближается к ней и удаляется от неё на неодинаковые расстояния: перигейное расстояние Луны систематически изменяется в пределах от 356410 км до 369960 км, а апогейное расстояние — от 404180 км до 406740 км» — что, кстати, сопровождается соответствующими изменениями видимого углового диаметра Луны. К сожалению, автор [13] не указал периода этих систематических изменений, и не сопоставил их с фазами Луны. Приведём схематическую диаграмму для геоцентрического расстояния до Луны, на 2004-05 гг., по данным Астрономических ежегодников [14,15]:



Геоцентрическое расстояние до Луны, тыс. км, и полнолуния, 2004-05 гг.

Эту картину периодических изменений апогейных-перигейных расстояний до Луны будем далее называть девиацией дальностей апсид. Сразу обращает на себя внимание тот факт, что девиация дальностей апсид синхронизирована с циклом лунных фаз. Этот, на первый взгляд, поразительный факт легко объясняется на основе закона всемирного тяготения. Согласно этому закону, солнечные возмущения обусловлены, главным образом, неодинаковостью ускорений, сообщаемых Солнцем Земле и Луне, когда они находятся на неодинаковых расстояниях от него. В результате, по отношению к Земле, Луна должна испытывать разностное ускорение, максимальная величина которого достигается в сизигиях, т. е. в новолуние и полнолуние, и направлена, по отношению к орбите, наружу. Теперь обратимся к выражениям, описывающим эволюцию параметров эллиптических орбит при малых возмущающих ускорениях (см., например, [16]). Из этих выражений следует, что элементарные приращения параметров орбиты зависят не только от возмущающего ускорения, но и от текущего значения аргумента орбиты — угла, задающего положение спутника на ней (отсчитываемого от перигея). В случае с Луной оказывается, что, хотя возмущающие солнечные воздействия максимальны вблизи сизигий, их «коэффициент полезного действия» зависит от угла между линией сизигий и линией апсид — который изменяется в процессе годичного обращения пары Земля-Луна — чем и объясняется синхронизация девиации дальностей апсид с циклом лунных фаз.

1