كيف يستخدم رواد الفضاء علم المثلثات؟

علم المثلثات هو فرع الرياضيات الذي يهتم بدراسة قياسات الزوايا. على وجه التحديد ، يتضمن علم المثلثات دراسة كميات الزوايا ، وكيف تؤثر هذه القياسات والكميات الأخرى المشاركة في المعادلة المطروحة. بالنظر إلى زاويتين للمثلث ومعرفة ما نفعله حيال قيم الزوايا الثلاث ككل - وهو إلى حد كبير دراسة للهندسة - علم المثلثات هو العلم المستخدم لتحديد القياس والقيم الأخرى المرتبطة بتلك الزاوية الثالثة بالإضافة إلى الجوانب الثلاثة للمثلث قيد الدراسة. يحتوي علم المثلثات على العديد من التطبيقات الواقعية وأحد أقلها شهرة ولكن الأكثر أهمية هو الطريقة التي يستخدم بها رواد الفضاء الدراسة.

عند حساب المسافة من الأرض إلى نجم معين ، على سبيل المثال ، قد يعرف رواد الفضاء جيدًا ما يكفي لتطبيق علم المثلثات لحل كمية غير معروفة. على سبيل المثال ، إذا كانت المسافة بين نجمين معروفة ، أو المسافة من نجم إلى الأرض ولكن ليس المسافة إلى الثلث ، يمكن التعامل مع الترتيب على أنه مثلث ، ويمكن استخدام حساب المثلثات لحساب المسافة المفقودة.

قد يستخدم رواد الفضاء أيضًا الحسابات المثلثية - وبالتالي حساب المثلثات - لحساب السرعة التي يتحركون بها ، أو يتحركون بها ، أو جرم سماوي معين. على سبيل المثال ، إذا بدا أن الجسم يتحرك بسرعة معينة فيما يتعلق بجسم ما المسافة من الجسم معروفة ، ومن ثم يمكن أن تكون المسافة التي يبعدها رائد الفضاء عن ذلك الجسم محسوب. هذه العملية بسيطة نسبيًا ، وتتضمن ببساطة حساب المسافة غير المعروفة بالنسبة للسرعة التي يسافر بها رواد الفضاء. يمكن أن يساعد ذلك في تحديد المسافة التي يبعدها الجسم عن أي سرعة معينة ، والمدة التي سيستغرقها للوصول إليه أثناء السفر بهذه السرعة.

يمكن جعل دراسة نجم أو مدار كوكب معين أكثر بساطة من خلال تطبيق علم المثلثات. إذا بدا أن نجمًا ما يسافر بمعدل ثابت بالنسبة إلى الأرض أو أي جسم آخر معروف ، فقد يستخدم رواد الفضاء الأجسام المحيطة التي من المعروف أن المسافة والسرعة لإنشاء المعادلات اللازمة ، في علم المثلثات ، لحساب المجهول - هنا ، المدار (السرعة والمسار) لذلك جسم غير معروف. إذا كان هناك جسمان يتحركان بسرعات معينة ومن المعروف أنهما يبعدان مسافة معينة ، فيمكن التعامل مع هذا الكائن الثالث على أنه يمكن حساب العامل X في المعادلة والمسافة والسرعة ، في المصطلحات التي يعرف بها هؤلاء الآخرون يسهل.

يتمثل أحد الجوانب الرئيسية للعمل الذي يقوم به رواد الفضاء في استخدام الاختراعات الميكانيكية والتلاعب بها من أجل أداء مهام غير ممكنة في بيئة الفضاء. على سبيل المثال ، يمكن إرسال كبسولات الفضاء الروبوتية إلى المواقع التي لا يستطيع البشر الذهاب إليها بأمان من أجل اختبار خصائص الهواء والأرض ، أو لأخذ عينات أو صور للدراسة المستقبلية. السيطرة على هذه الاختراعات الروبوتية هي مسألة رياضيات ، ويلعب علم المثلثات دورًا كبيرًا في ذلك. مثال بسيط هو الذراع الآلية. إذا كان رائد الفضاء المتحكم في ذراع آلية يعرف طول الذراع وارتفاع القاعدة التي تدعمها ، فإن دراسة يمكن لعلم المثلثات أن يخبره بالضبط عن كيفية المناورة بالذراع - في حركة دائرية أو مثلثة - للوصول إلى الهدف الذي ينوي تحقيقه. يصل. الكثير من هذه الحسابات ، بالطبع ، مبرمجة في الآلة ، ولكن من أجل العمل عليهم بكفاءة - ولبرمجتهم في المقام الأول - يجب فهم علم المثلثات و مطبق.