Ta sztuczka matematyczna pochodzi z XIII wieku. Wkrótce pomoże w podboju kosmosu

Matematyka to podobno królowa nauk i wygląda na to, że to powiedzenie będzie wkrótce równie prawdziwe na Ziemi, jak i na przykład na Księżycu.
ksiezyc
ksiezyc

Naukowcy proponują bowiem, by pewna matematyczna sztuczka, licząca już 800 lat, została wykorzystana w czasie eksploracji Srebrnego Globu. Tam miałaby ona pomóc w poznawaniu zakątków naszego naturalnego satelity. Za pomysłem stoi przedstawicielka Uniwersytetu Eötvösa Loránda, Kamilla Cziráki.

Czytaj też: Szkielet na Marsie. Łazik Curiosity znowu szokuje

Studentka tej uczelni zajęła się projektowaniem systemów nawigacyjnych, które mogłyby pomóc w podróżowaniu po Księżycu. Jednym z podstawowych aspektów tych badań było obliczenie parametrów dotyczących ziemskiego systemu GPS i przeniesienie ich na księżycowe realia. Wszystko to metodą Fibonacciego, który działał w XIII wieku. O szczegółach dotychczasowych ustaleń w tej sprawie czytamy na łamach Acta Geodaetica et Geophysica.

Nietrudno wyobrazić sobie scenariusz, w którym pojazdy eksplorujące Srebrny Glob wykorzystują w celach nawigacyjnych systemy podobne do naszego GPS. W przypadku Ziemi takie rozwiązania nie biorą pod uwagę rzeczywistego kształtu naszej planety, czyli geoidy, lecz obracającą się elipsoidę. Jej przecięciem jest elipsa, położona najdalej od środka masy Ziemi na równiku i najbliżej tam, gdzie znajdują się bieguny. Promień naszej planety wynosi niecałe 6400 kilometrów, natomiast bieguny znajdują się około 21,5 kilometra bliżej centrum niż równik.

Sztuczka matematyczna wykorzystana przez naukowców została wymyślona przez matematyka z XIII wieku

Tyle, jeśli chodzi o parametry dotyczące naszego kosmicznego domu. Jakie ma to znaczenie w odniesieniu do Księzyca? Zacznijmy od tego, że średni promień naszego naturalnego satelity wynosi 1737 kilometrów. Bieguny znajdują się natomiast około pół kilometra bliżej jego środka masy niż tamtejszy równik. Chcąc przenieść rozwiązania nawigacyjne znane z Ziemi na Srebrny Glob, naukowcy muszą wyznaczyć dwie liczby. Jest to półoś wielka i półoś mała elipsoidy, na podstawie których pojawi się możliwość dostosowania ziemskiej nawigacji do warunków panujących na Księżycu.

Sprawę komplikuje fakt, iż obraca się on wolniej od Ziemi, podczas gdy jego okres obrotu jest równy okresowi obiegu Srebrnego Globu wokół Ziemi. Księżyc jest znacznie bardziej kulisty od Ziemi, dlatego Cziráki postanowiła usprawnić działania i dopasować parametry obracającej się elipsoidy do kształtu Księżyca. Korzystając z mapy powierzchni naszego naturalnego satelity naukowcy wyszukali półoś wielką i półoś małą, które najlepiej pasują do obracającej się elipsoidy. Metodą prób i błędów badacze określili wartości obu parametrów za pośrednictwem 10 000 punktów.

Czytaj też: Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba rzuca nowe światło na planety sprzyjające życiu. Robi się ciekawie

Dzięki dokonaniom Fibonacciego, a dokładniej – ustanowionej przez niego metodzie równomiernego rozmieszczania punktów na kulistej powierzchni – węgierscy naukowcy byli w stanie zakończyć swój projekt. Weryfikacja tych założeń na Ziemi dała pewność, że takie podejście, liczące około 800 lat, ma rację bytu i powinno sprawdzić się w próbach opracowywania księżycowej nawigacji.