Hogyan használják az űrhajósok a trigonometriat?

A trigonometria a matematika azon ága, amely a szögmérések tanulmányozásával foglalkozik. Pontosabban, a trigonometria magában foglalja a szögmennyiségek tanulmányozását, és azt, hogy ezek hogyan befolyásolják a többi mérést és az adott egyenletben szereplő mennyiségeket. Ha adunk egy háromszög két szöget, és tudjuk, hogy mit teszünk mindhárom szög egészének értékeivel kapcsolatban - ami nagyrészt a geometria tanulmányozása - a trigonometria az a tudomány, amelyet a harmadik szöggel, valamint a háromszög három oldalával kapcsolatos mérési és egyéb értékek meghatározására használnak tanulmányozzák. A trigonometria számos valós alkalmazással rendelkezik, és az egyik kevésbé ismert, de legfontosabb közülük az, ahogyan a vizsgálatot űrhajósok használják.

Például a Földtől az adott csillagtól mért távolság kiszámításakor az űrhajósok nagyon jól tudják tudni, hogy trigonometriát alkalmaznak egy ismeretlen mennyiség megoldására. Például, ha ismert két csillag távolsága, vagy az egyik csillag és a Föld közötti távolság, de nem a távolság egy harmadikig az elrendezés háromszögként kezelhető, és a trigonometria segítségével kiszámolható a hiányzó távolság.

Az űrhajósok háromszögszámításokat - és így trigonometriát - is használhatnak annak a sebességnek a kiszámításához, amellyel ők, vagy egy adott égitest mozog. Például, ha úgy tűnik, hogy egy test egy meghatározott sebességgel mozog egy olyan tárgyhoz képest, amelynek a testtől való távolság ismert, akkor az a távolság, amely az űrhajósnak a testtől van, lehet számított. A folyamat viszonylag egyszerű, és magában foglalja az ismeretlen távolság egyszerű kiszámítását az űrhajósok utazási sebességéhez viszonyítva. Ez segíthet meghatározni, hogy egy tárgy milyen távolságban van egy adott sebességhez viszonyítva, és mennyi időbe telik elérni, amíg ilyen sebességgel halad.

Egy adott csillag vagy bolygó pályájának tanulmányozása sokkal egyszerűbbé tehető a trigonometria alkalmazásával. Ha úgy tűnik, hogy egy csillag rögzített sebességgel halad a Földhöz vagy más ismert tárgyhoz képest, az űrhajósok használhatnak olyan környező tárgyakat, amelyeknek a távolság és a sebesség ismert a trigonometria során az ismeretlenség kiszámításához szükséges egyenletek létrehozásához - itt ennek a pályája (sebesség és pálya) ismeretlen test. Ha két objektum meghatározott sebességgel mozog, és köztük bizonyos távolság van egymástól, akkor a harmadik objektum úgy kezelhető kiszámítható az egyenlet X-tényezője, valamint annak távolsága és sebessége azzal a feltétellel, amellyel a többiek ismertek könnyedség.

Az űrhajósok munkájának fő szempontja a mechanikai találmányok felhasználása és manipulálása az űrkörnyezetben egyébként nem lehetséges feladatok elvégzése érdekében. Például robot űrhüvelyeket lehet küldeni olyan helyekre, ahová az emberek nem mehetnek biztonságosan, hogy teszteljék a levegő és a föld tulajdonságait, vagy mintákat vagy fényképeket vegyenek a jövőbeni tanulmányokhoz. Ezeknek a robot-találmányoknak az irányítása matematika kérdése, és ebben nagy szerepet játszik a trigonometria. Egyszerű példa erre a robotkar. Ha egy robotkart irányító űrhajós ismeri a kar hosszát és az azt támogató alap magasságát, akkor a a trigonometria pontosan meg tudja mondani neki, hogyan kell manőverezni a karot - kör- vagy háromszögmozgással - annak érdekében, hogy elérje a kívánt célt elérni. Ezen számítások nagy része természetesen be van programozva a gépbe, de a működés érdekében hatékonyan - és elsősorban azért, hogy programozzuk őket - meg kell érteni a trigonometriát és alkalmazott.