QUELLE EST LA DISTANCE à LA LUNE?

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La réponse courte est que la distance moyenne à la Lune est de 384 403 km (238 857 miles). Cela fait référence au fait que la Lune orbite autour de la Terre selon un motif elliptique, ce qui signifie qu'à certains moments, elle sera éloignée de son père; tandis qu'à d'autres, ce sera plus proche.

Par conséquent, le nombre 384 403 km est une distance moyenne que les astronomes appellent le semi-grand axe. À son point le plus proche (connu sous le nom de périgée), la Lune n'est qu'à 363 104 km (225 622 miles). Et à son point le plus éloigné (appelé apogée), la Lune atteint une distance de 406 696 km (252 088 miles).

Cela signifie que la distance de la Terre à la Lune peut varier de 43 592 km. C'est une très grande différence, et cela peut faire apparaître la Lune de façon très différente en fonction de l'endroit où elle se trouve sur son orbite. Par exemple, la taille de la Lune peut varier de plus de 15% entre le moment où elle est la plus proche et celle où elle se trouve au point le plus éloigné.

Cela peut également avoir un effet dramatique sur la luminosité de la lune lorsqu'elle est en pleine phase. Comme on pouvait s'y attendre, les pleines lunes les plus brillantes se produisent lorsque la Lune est au plus proche, qui sont généralement 30% plus lumineuses que lorsqu'elle est la plus éloignée. Quand c'est une pleine lune, et c'est une lune proche, c'est connu comme une super lune; qui est également connu sous son nom technique - périgée-syzygie.

Pour avoir une idée de ce à quoi tout cela ressemble, consultez l'animation ci-dessus publiée par le studio de visualisation scientifique Goddard Space Flight Center en 2011. L'animation montre la phase géocentrique, la libration, l'angle de position de l'axe et le diamètre apparent de la Lune tout au long de l'année, à intervalles horaires.

À ce stade, une bonne question à poser serait: comment savoir à quelle distance se trouve la Lune? Eh bien, cela dépend de quand parlaient. À l'époque de la Grèce antique, les astronomes s'appuyaient sur une géométrie simple, le diamètre de la Terre - qu'ils avaient déjà calculé comme étant l'équivalent de 12 875 km (ou 8 000 miles) - et les mesures des ombres pour rendre le premier (relativement) précis estimations.

Après avoir observé et enregistré le fonctionnement des ombres sur une longue période d'histoire, les anciens Grecs avaient déterminé que lorsqu'un objet est placé devant le Soleil, la longueur d'une ombre qu'il génère sera toujours 108 fois le diamètre de l'objet lui-même. Ainsi, une boule mesurant 2,5 cm (1 pouce) de diamètre et placée sur un bâton entre le Soleil et le sol créera une ombre triangulaire qui s'étend sur 270 cm (108 pouces).

Ce raisonnement a ensuite été appliqué aux phénomènes des éclipses lunaires et solaires.

Dans le premier, ils ont constaté que la Lune était imparfaitement bloquée par l'ombre de la Terre, et que l'ombre était environ 2,5 fois la largeur de la Lune. Dans ce dernier, ils ont noté que la Lune était de taille et de distance suffisantes pour bloquer le Soleil. De plus, l'ombre qu'elle créerait se terminerait sur la Terre et se terminerait sous le même angle que l'ombre de la Terre - ce qui en fait des versions de différentes tailles du même triangle.

En utilisant les calculs sur le diamètre de la Terre, les Grecs ont estimé que le plus grand triangle mesurerait un diamètre de la Terre à sa base (12 875 km / 8 000 miles) et aurait une longueur de 1 390 000 km (864 000 miles). L'autre triangle équivaudrait à 2,5 diamètres de lune de large et, comme les triangles sont proportionnés, 2,5 orbites de lune sont hautes.

Ajouter les deux triangles ensemble donnerait l'équivalent de 3,5 orbites lunaires, ce qui créerait le plus grand triangle et donnerait (encore une fois, relativement) une mesure précise de la distance entre la Terre et la Lune. En d'autres termes, la distance est de 1,39 million de km (864 000 miles) divisé par 3,5, ce qui correspond à environ 397 500 km (247 000 miles). Pas vraiment, mais pas mal pour les anciens!

Aujourd'hui, des mesures millimétriques de la distance lunaire sont effectuées en mesurant le temps nécessaire à la lumière pour voyager entre les stations LIDAR ici sur Terre et les rétroréflecteurs placés sur la Lune. Ce processus est connu sous le nom d'expérience Lunar Laser Ranging, un processus qui a été rendu possible grâce aux efforts des missions Apollo.

Lorsque les astronautes ont visité la Lune il y a plus de quarante ans, ils ont laissé une série de miroirs rétroréfléchissants sur la surface lunaire. Lorsque des scientifiques ici sur Terre tirent un laser sur la Lune, la lumière du laser est réfléchie directement sur eux par l'un de ces appareils. Pour chaque 100 quadrillion de photons tirés sur la Lune, seule une poignée revient, mais cela suffit pour obtenir une évaluation précise.

Étant donné que la lumière se déplace à près de 300 000 kilomètres (186 411 miles) par seconde, il faut un peu plus d'une seconde pour faire le voyage. Et puis il faut encore une seconde pour revenir. En calculant le temps exact nécessaire à la lumière pour faire le voyage, les astronomes peuvent savoir exactement à quelle distance la Lune est à tout moment, jusqu'à une précision millimétrique.

À partir de cette technique, les astronomes ont également découvert que la Lune s'éloignait lentement de nous, à une vitesse glaciaire de 3,8 cm (1,5 pouces) par an. Des millions d'années dans le futur, la Lune apparaîtra plus petite dans le ciel qu'aujourd'hui. Et dans un milliard d'années environ, la Lune sera visuellement plus petite que le Soleil et nous ne connaîtrons plus d'éclipses solaires totales.

Nous avons écrit de nombreux articles sur la Lune pour Space Magazine. Voici un article sur la façon dont LCROSS a découvert des seaux d'eau sur la Lune, et voici un article sur le temps qu'il faut pour arriver sur la Lune.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la Lune, consultez le Guide d'exploration du système solaire de la NASA sur la Lune et voici un lien vers la page des sciences lunaires et planétaires de la NASA.

Nous avons enregistré plusieurs épisodes d'Astronomy Cast about the Moon. Voici un bon épisode 113: La Lune, partie 1.