Главная > Разное > Движение по орбитам
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

10.2.1. Форма Земли

Грубо говоря, Земля имеет форму сплюснутого сфероида. Следствием отклонения Земли от точной сферы является лунносолнечная прецессия (разд. 3.4), вызванная притяжением Солнцем и Луной экваториального вздутия вращающейся Земли. Общую картину этого воздействия можно получить, рассмотрев следующую несложную схему.

Мы видели в гл. 6, что если две планеты взаимно возмущают орбиты друг друга, то плоскости их орбит приобретают обратные движения. Теперь, если Луну и близкий спутник, обращающийся по круговой орбите в экваториальной плоскости Земли, заменить планетами (сферическая Земля играет роль Солнца), то взаимные возмущения двух спутников приведут к обратным движениям плоскостей их орбит, поскольку плоскость орбиты Луны и экваториальная плоскость Земли не компланарны. Присоединим теперь мысленно этот спутник к вращающейся сферической Земле; если вообразить себе много таких присоединенных «спутников» Земли, распределенных вокруг экватора для имитации экваториального вздутия, то легко видеть, что возмущающее воздействие Луны на Землю приведет к обратному движению (регрессии) экваториальной плоскости Земли. Солнце в роли спутника Земли создает добавочный эффект, складывающийся с лунным. Период прецессии составляет примерно 26 000 лет.

Хотя Клеро и другие ученые разработали достаточно детальную теорию фигуры Земли еще в XVIII в., большая часть данных о нашей планете была получена только в текущем столетии, особенно после запуска искусственных спутников Земли. Фигура Земли может быть определена из геодезических измерений, постоянной прецессии и движений Луны и искусственных спутников.

Геодезическая триангуляция дает возможность определить форму и размеры Земли путем измерения расстояний между точками земной поверхности с известными широтами и долготами. Основа метода состоит в очень точном измерении расстояния между двумя точками, выбираемого в качестве базиса. После этого при помощи теодолита с каждого конца базиса наблюдается третья точка; зная два угла и длину базиса, можно вычислить положение третьей точки. После этого теодолит используется для аналогичных наблюдений четвертой точки с одной из двух исходных точек и третьей точки, которые определяют концы нового базиса. Таким путем получается сеть точек триангуляции. Поскольку ошибки

наблюдений, вообще говоря, накапливаются, используется не один, а несколько точно измеренных базисов и в различных точках сети триангуляции (называемых точками Лапласа) выполняются астрономические наблюдения для нахождения их широт и долгот. Выполненные в США геодезические измерения позволяют установить сеть, внутренняя точность которой, по-видимому, составляет 1/200 000. Подобные же измерения проведены в Европе и Африке.

Триангуляционные измерения должны быть отнесены к выбранному сфероиду относимости (референц-эллипсоиду). Международный эллипсоид 1924 г. представляет собой одну из удобных математических моделей поверхности Земли. Существует также эллипсоид Хейфорда 1909 г. с полярным радиусом 6 356 912 м и экваториальным радиусом 6 378 388 м, имеющий сжатие точно Имеются и другие модели, например эллипсоид Кларка 1880 г.; различия между ними достигают 200 м. В последние годы на орбиту были выведены спутники, специально разработанные для целей геодезии. Наблюдения, фиксирующие направление на спутник и расстояние до него, выполненные на большом числе станций в Европе и США, дали возможность увязать между собой геодезические сети Северной Америки и Европы.

Здесь следует упомянуть о понятии геоида. Это эквипотенциальная поверхность, которая совпадает со средним уровнем моря на океанах и повсюду перпендикулярна к отвесной линии, так что сила тяжести всегда перпендикулярна к поверхности геоида. Геоид ближе к эллипсоиду, чем сама Земля. Собственное притяжение различных земных масс приводит к некоторой нерегулярности геоида, хотя отклонения поверхностей эллипсоида и геоида друг от друга нигде не превышают 100 м.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление