800 godina star matematički trik mogao bi biti ključ za navigaciju po Mesecu

800 godina star matematički trik mogao bi biti ključ za navigaciju po Mesecu

Ljude spuštamo na Mesec od 1969. godine, ali kada počnemo da istražujemo površinu Meseca, kako će se astronauti snaći? Potreban nam je globalni navigacioni satelitski sistem (GNSS) za Mesec, a 800 godina star matematički trik bi mogao da pomogne.

Matematički trik u pitanju je poznat kao Fibonačijeva sfera. Ovde su ga istraživači sa Univerziteta Etvoš Lorand u Mađarskoj koristili da bolje procene elipsoid rotacije Meseca, njegov veoma malo zgnječen oblik dok kruži oko Zemlje.

Uprkos onome što ilustracije Sunčevog sistema mogu da sugerišu, Zemlja i Mesec nisu savršene sfere: uticaj gravitacije, rotacije i plimnih fluktuacija znači da su više kao zgnječene lopte.

Radi jednostavnosti, naša GNSS tehnologija koristi grubu procenu oblika Zemljine zgnječene kugle. Ako želimo da razvijemo Geografski informacioni sistem (GIS) za površinu Meseca, potrebna nam je ista procena za Mesečev selenoid (ekvivalent Zemljinog geoida, ili pravi, nepravilan oblik).

„Pošto je Mesec manje spljošten od Zemlje, većina lunarnih GIS aplikacija koristi sferni datum“, pišu geofizičar Gabor Timar i student Kamila Čiraki u svom objavljenom radu.

„Međutim, sa renesansom lunarnih misija, čini se da je vredno definisati elipsoid revolucije koji bolje odgovara selenoidu.

Ovo nas vraća na Fibonačijevu sferu, koja koristi pristup zasnovan na Fibonačijevom nizu za ravnomernu distribuciju tačaka postavljenih na sferu. Čiraki i Timar su koristili računarski model zasnovan na Fibonačijevoj sferi da mapiraju 100.000 tačaka površine Meseca koristeći merenja koja je prethodno izvršila NASA.

To je proizvelo tačnije cifre za veliku i polu-osu koje definišu elipsoid rotacije Meseca. Mesečevi polovi su nekih pola kilometra (0,3 milje) bliže njegovom centru nego što je ekvator, a uključivanje tih informacija u bilo koji budući lunarni GPS će pomoći da se smanji broj pogrešnih skretanja na Mesecu.

Proračuni sa ovim stepenom detalja nisu vođeni na Mesecu od 1960-ih. Štaviše, kada su istraživači primenili svoju tehniku na elipsoidu rotacije Zemlje, podaci su se uredno poklopili, dodatno potvrđujući tačnost pristupa.

Osim što će pomoći da se u budućnosti obezbede bolji sistemi navigacije za ljude koji se kreću na Mesec, rezultati ove studije bi takođe mogli da se koriste za poboljšanje naših procena Zemljinih dimenzija i navigacionih sistema koji se koriste za obilazak.

„U budućnosti bismo želeli da proširimo naše istraživanje na Zemlju i istražimo razlike u elipsoidima koji najbolje odgovaraju koristeći različite modele geoida“, pišu istraživači.

Istraživanje je objavljeno u Acta Geodaetica et Geophisica.