Pomiar odle­gło­ści na Księżycu

Dwa przed­sta­wio­ne zdję­cia zosta­ły wyko­na­ne przy pomo­cy tej samej apa­ra­tu­ry w zbli­żo­nym cza­sie. Na pierw­szym widać oko­li­ce jasnej gwiaz­dy Kapel­la – Alfa Woź­ni­cy. To ta wiel­ka pla­ma w pobli­żu środ­ka obra­zu, a jej roz­miar spo­wo­do­wa­ny jest roz­le­wa­niem się świa­tła na matry­cy kame­ry i nie ma nic wspól­ne­go z rze­czy­wi­stym roz­mia­rem gwiaz­dy. Osiem dużych i kil­ka­na­ście mniej­szych „pro­mie­ni” to efek­ty dyfrak­cji – ugię­cia świa­tła – w opty­ce tele­sko­pu. Ta gwiazd­ka tuż obok Kapel­li, mają­cej jasność 0^m05, świe­ci sła­biej od sąsiad­ki ponad 10 tysię­cy razy, ponie­waż jej jasność wyno­si 10^m15.

Zdję­cie numer 1

Na dru­gim zdję­ciu widocz­na jest część tar­czy Księ­ży­ca z domi­nu­ją­cym Morzem Desz­czów – Mare Imbrium.

Zdję­cie numer 2

Pole­ce­nie:

Nale­ży zapro­po­no­wać postę­po­wa­nie, pro­wa­dzą­ce do osza­co­wa­nia mini­mal­nej roz­pię­to­ści Morza Desz­czów i wyra­że­nia tej roz­pię­to­ści w kilometrach.
Pro­po­no­wa­ne pomo­ce: pro­gram Stel­la­rium, map­ka Księ­ży­ca, pro­gram gra­ficz­ny GIMP.

Przy­kła­do­we rozwiązanie:

1. Opi­sać zdję­cie numer 1 z zazna­cze­niem kil­ku gwiazd.
   Opis zdję­cia nr 1
2. Wybrać dwie, któ­re leżą na zdję­ciu moż­li­wie dale­ko od sie­bie oraz w pobli­żu linii połu­dni­ka, na przy­kład numer 5 i numer 1.
3. Obli­czyć róż­ni­cę dekli­na­cji obu gwiazd w sekun­dach łuku.
4. Na odpo­wied­nio obró­co­nym zdję­ciu zmie­rzyć tę odle­głość w pik­se­lach i dzie­ląc jed­no przez dru­gie wyzna­czyć skalę.
5. Na zdję­ciu Księ­ży­ca zmie­rzyć odle­głość w pik­se­lach pomię­dzy Przy­ląd­kiem Laplace‘a i kra­te­rem Era­to­ste­nes, prze­li­czyć ją na odle­głość kąto­wą według wcze­śniej wyzna­czo­nej skali.
   Opis zdję­cia nr 2
6. Zna­jąc datę wyko­na­nia zdję­cia Księ­ży­ca wyszu­kać jego odle­głość od Zie­mi i prze­li­czyć odle­głość kąto­wą na tar­czy sate­li­ty na odle­głość w tere­nie wyra­żo­ną w kilometrach.

Uwa­ga 1 – pomia­ry odle­gło­ści mogą być tak­że wyko­na­ne na ekra­nie kom­pu­te­ra przy pomo­cy linij­ki pod warun­kiem odpo­wied­nie­go wyświe­tle­nia obu zdjęć.
Uwa­ga 2 – opi­sa­ne postę­po­wa­nie nie uwzględ­nia krzy­wi­zny mie­rzo­ne­go obsza­ru, poło­żo­ne­go prze­cież na powierzch­ni glo­bu, zatem praw­dzi­wa odle­głość w tere­nie będzie nie­co więk­sza od tej oszacowanej.

Nale­ży przed­sta­wić rozu­mo­wa­nie, pro­wa­dzą­ce do wyzna­cze­nia w kilo­me­trach rozmiaru.

Grze­gorz Sęk