Поможет ли компас сориентироваться на Луне?

Работа компаса на Луне — сложный вопрос. Здесь многое зависит как от самого компаса, так и от того, какие задачи с его помощью планируется решать. Так, некоторые компасы действительно работают на Луне, только ориентироваться с их помощью практически невозможно, поскольку магнитное поле Луны и силовые линии на ней располагаются не так, как на Земле. Следовательно, даже если компас и работает, то делает это точно не так, как требуется от него.

Лунный ландшафт. Не стоит рассчитывать, что здесь можно уверенно ориентироваться с помощью компаса.

В частности, если рассматривать привычный любителям активного отдыха на природе магнитный компас, то работать в условиях Луны он будет, да только толка от такой работы будет маловато. Разберем этот вопрос подробнее.

Почему магнитный компас не работает на Луне?

Как помним, в основе работы магнитного компаса лежит принцип взаимодействия двух магнитов. Первым магнитом является магнитная стрелка компаса, вторым — Земля, если рассматривать работу компаса в условиях нашей планеты.

Луна же по своим магнитным свойствам значительно отличается от Земли:

• Во-первых, ее магнитное поле очень слабо.
• Во-вторых, она лишена дипольного магнитного поля. Постоянные магнитные поля создаются намагниченными породами, находящимися на поверхности, и быстро меняются при перемещении от одной точки к другой.
• В-третьих, из-за влияния межпланетных магнитных полей в недрах Луны возникают переменные магнитные поля.

Схема основного магнитного поля Луны.

Таким образом, если даже стрелка магнитного компаса сможет «уловить» незначительное магнитное поле, то из-за множества магнитных полюсов и переменного магнитного поля пользоваться таким компасом для ориентирования будет сложно. Стрелка постоянно будет метаться в стороны, а в разных местах будет указывать в разных направлениях.

Аналогично не получится воспользоваться для навигации на Луне и некоторыми другими компасами, чей принцип работы также зависит от магнитного поля планеты. Так, например, нет смысла на Луну брать электромагнитный компас, а также использовать телефон, в котором работа цифрового компаса базируется на работе магнитометра.

Как ориентироваться на местности на Луне?

Для ориентирования на Луне гипотетически можно использовать некоторые компасы, работа которых не зависит от магнитного поля.

К таким, в частности, относятся:

• Спутниковый компас. Работа его базируется на подаче и принятии сигналов от спутников, которые должны находиться на орбите Луны. А при наличии таких спутников можно также наладить работу навигатора.
• Гирокомпас. Его работа основана на работе гироскопа и отчасти — на гравитации планеты. Подробно этот навигационный прибор мы разбирали в отдельной статье (Гирокомпас).
• Радиокомпас. Для него на Луне необходимо разместить радиопередатчики, по сигналу от которых и происходит ориентирование. Причем радиопередатчиков должно быть много, ведь из-за отсутствия атмосферы, отражающей короткие радиоволны, и значительной кривизны Луны из-за ее небольшого в сравнении с Землей размера такие радиосигналы могут просто не долететь до «потребителя». А вообще этот вопрос пока еще наукой не изучен до конца и, возможно, в будущем появятся более эффективные приборы для ориентирования на Луне.

Поскольку сегодня никаких радиостанций на Луне нет, рассчитывать на работу радиокомпаса на ней не приходится.

Также поможет сориентироваться на Луне знание астрономии. Для этого достаточно будет взглянуть на небо и найти Землю, Солнце или другие звезды.

К сожалению, для условий Луны нет хорошо заметных полярных звезд, по которым можно было бы точно сориентироваться. Поэтому, как и в южном полушарии Земли, здесь приходится выкручиваться и пользоваться тем, что есть.

В северном полушарии Луны приблизительный курс на север можно определить по следующему алгоритму:

• Нужно найти середину воображаемого отрезка, проведенного от Полярной звезды к звезде Вега. Найденная область будет лежать в созвездии Дракона.
• В созвездии Дракона нужно найти две звезды Альтаис и Алдиба.
• Провести воображаемый отрезок и найти его середину, которая будет соответствовать приблизительному направлению на север.

Благодаря отсутствию атмосферы на Луне и городов с их яркими ночными огнями, засветки неба не будет, а значит и найти достаточно мелкие звезды по описанному алгоритму не составит труда.

В южном же полушарии Луны приблизительное расположение юга находится так:

• От Сириуса (самой яркой звезды видимого спектра) через Канопус (вторая по яркости звезда) проводится воображаемый луч.
• От Канопуса по лучу откладывается еще примерно 15° в сторону, противоположную направлению на Сириус.
• От найденного места опускается перпендикуляр на линию горизонта — это и будет приблизительное местоположение южного полюса Луны.

В этом способе главное — не перепутать Сириус с Канопусом или Проционом. Для этого можно найти так называемый Зимний треугольник, вершинами которого являются три ярких звезды — Сириус, Процион и Бетельгейзе из созвездия Ориона — и уже относительно Зимнего треугольника определить, где какая звезда. Сириусом будет та вершина Зимнего треугольника, на которую указывает пояс Ориона, состоящий из трех звезд, лежащих недалеко друг от друга на одной прямой и равномерно друг от друга удаленных.

Хотя, с другой стороны, можно обойтись и без этих ухищрений, ведь, как было сказано ранее, Сириус и Канопус — две самых ярких звезды ночного неба.

Для ориентирования по Солнцу подойдут все методы с использованием гномона, о которых мы подробно рассказывали здесь (Гномон).

Применять же методы ориентирования по Солнцу и часам на Луне нецелесообразно, ведь земное время, которое показывают наши часы, сильно отличается от астрономического времени на Луне: лунные сутки примерно в 27 раз длиннее земных.

Однако стоит отметить, что использование Солнца для нахождения севера и юга на Луне чаще всего нецелесообразно, ведь из-за отсутствия атмосферы звезды видны даже днем, а ориентирование по звездам — это очень быстрый и достаточно точный метод.

Очень удобно в условиях Луны ориентироваться по Земле. Здесь она будет находиться примерно на одном месте, смещаясь не более, чем на два десятка градусов в стороны, да и то это смещение будет происходит не за час, а более, чем за неделю. Такое положение вещей будет повторяться хоть через день, хоть через год, хоть через столетие, если конечно не произойдет столкновение с большим астероидом или кометой.

Таким образом, Землю можно будет использовать по аналогии с полярной звездой для движения в одном направлении и для возврата по обратному азимуту.

Есть, однако, и значительный минус у этого метода: Землю не видно на обратной стороне Луны, а значит и ориентироваться там не получится.

Подобным образом можно ориентироваться и по Солнцу, ведь в отличии от Земли, Солнце на Луне движется по небосводу со скоростью примерно равной 0,5° в час, что примерно в 30 раз медленнее, чем на Земле.

Как видим, ориентироваться на Луне с помощью компаса все же можно, если только соблюден ряд требований — выбран нужный тип компаса и обеспечены все условиях для его корректной работы. Если же кроме магнитного компаса нет никаких других приборов для навигации, тогда есть смысл взглянуть на небо, которое, кстати, на Луне всегда ясное и прозрачное.

Автор: Максим Чечетов