Что такое астрономический метр?
Обычный метр или километр неудобен для астрономии. Ведь даже между телами солнечной системы расстояния обычно измеряются сотнями миллионов или миллиардами километров. Поэтому в астрономии введена своя единица длины, cвой «метр». Он называется астрономической единицей. Астрономическая единица равна среднему расстоянию от Земли до Солнца.
Сами расстояния в астрономии тоже измеряются необычным образом. Большая часть расстояний между планетами определена с помощью третьего закона Кеплера, по которому квадраты времен обращения любых двух планет относятся как кубы их средних расстоянии от Солнца.
Периоды обращений всех планет вокруг Солнца легко определяются из наблюдений.
Если теперь применять закон Кеплера к Земле и какой-нибудь планете, то можно получить среднее расстояние планеты от Солнца (считая известным расстояние от Земли до Солнца). Значит, если каким-либо образом будет вычислено расстояний от Земли до Солнца, то все другие расстояния могут быть легко определены.
А как сейчас устанавливается это расстояние? Для этого определяют угол, под которым с Солнца виден радиус Земли. Принципиально он может быть определен путем двух одновременных наблюдений Солнца из двух достаточно удаленных точек земной поверхности. Из них Солнце будет видно в различных направлениях. Сравнивая их, можно получить величину интересующего нас угла. После этого с помощью простых тригонометрических теорем, зная радиус Земли, вычисляют расстояние от Земли до Солнца.
К настоящему времени угол, о котором шла речь, определен с высокой степенью точности. Он равен 8,790 секунды. Ошибка в нем не превышает двух тысячных долей секунды. Точность удивительная. До начала космических полетов она вполне удовлетворяла всех астрономов. Каждому известно, насколько точно предсказываются астрономами солнечные и лунные затмения. А без знания астрономической единицы такие вычисления затмений были бы немыслимы.
Но эта единица оказалась все же недостаточно точной сейчас, в эпоху межпланетных перелетов. Даже ничтожная ошибка в угле на 2 тысячных доли секунды приводит к ошибке в астрономической единице в 30 тысяч километров. Большая ли это ошибка? Для земных масштабов да, а для астрономии нет. Она составляет всего 0,02 процента астрономической единицы.
Нo ведь при этом все расчеты полетов к планетам поневоле могут быть ошибочны на 30 тысяч километров. Так легко и промахнуться мимо Венеры. Ее радиус меньше этой ошибки в пять раз! А если лететь к Урану, то точный расчет еще более осложнится. Расстояние от Солнца до Урана составляет 19 астрономических единиц. Следовательно, ошибка в этом расстоянии может быть порядка 600 тысяч километров.
Одной из главных задач происходящего полета является поэтому уточнение астрономической единицы. Как это сделать? В любой момент времени можно определить расстояние до межпланетного корабля по времени подачи радиосигнала с борта космоплана и к моменту получения его на Земле. Скорость распространения радиоволн хорошо известна. Поэтому, определяя время распространения радиосигнала от космической станции до Земли, легко получить расстояние между ними. Сравнение полученного расстояния с траекторными данными, вычисленными на основе принятого в астрономии значения астрономической единицы, позволит уточнить ее значение.
Запуск в нашей стране автоматической межпланетной станции на траекторию к планете Венера является выдающейся победой человеческого разума, новой победой советской науки. Несомненно, что наша космическая станция принесет новые данные и космическом пространстве и солнечной системе.
