Kā astronauti izmanto trigonometriju?

Trigonometrija ir matemātikas nozare, kas nodarbojas ar leņķa mērījumu izpēti. Konkrēti, trigonometrija ietver leņķu lielumu izpēti un to, kā tie ietekmē citus mērījumus un lielumus, kas saistīti ar pašreizējo vienādojumu. Ņemot vērā divus trīsstūra leņķus un zinot, ko mēs darām attiecībā uz visu trīs leņķu vērtībām kopumā - kas lielākoties ir ģeometrijas pētījums - trigonometrija ir zinātne, ko izmanto, lai noteiktu mērījumus un citas vērtības, kas saistītas ar šo trešo leņķi, kā arī trīsstūra trīs malas tiek pētīts. Trigonometrijai ir daudz lietojumu reālajā dzīvē, un viens no mazpazīstamākajiem, bet vissvarīgākajiem no tiem ir veids, kādā astronauti izmanto pētījumu.

Aprēķinot, piemēram, attālumu no Zemes līdz konkrētai zvaigznei, astronauti var ļoti labi zināt, lai piemērotu trigonometriju, lai atrisinātu nezināmu daudzumu. Piemēram, ja ir zināms attālums starp divām zvaigznēm vai attālums no vienas zvaigznes līdz Zemei, bet ne attālums līdz trešdaļai izkārtojumu var uzskatīt par trīsstūri, un trigonometriju var izmantot, lai aprēķinātu trūkstošo attālumu.

Astronauti var arī izmantot trīsstūrveida aprēķinus - un līdz ar to arī trigonometriju -, lai aprēķinātu ātrumu, kādā viņi vai konkrēts debess ķermenis pārvietojas. Piemēram, ja šķiet, ka ķermenis pārvietojas noteiktā ātrumā attiecībā pret objektu, kura ir zināms attālums no ķermeņa, tad attālums, kāds astronautam ir no šī ķermeņa, var būt aprēķināts. Process ir samērā vienkāršs un ietver vienkārši nezināmā attāluma aprēķināšanu attiecībā pret astronautu pārvietošanās ātrumu. Tas var palīdzēt noteikt, cik tālu objekts atrodas attiecībā pret kādu konkrētu ātrumu un cik ilgs laiks nepieciešams, lai to sasniegtu, braucot ar šo ātrumu.

Konkrētas zvaigznes vai planētas orbītas izpēti var padarīt daudz vienkāršāku, piemērojot trigonometriju. Ja šķiet, ka zvaigzne ceļo ar fiksētu ātrumu attiecībā pret Zemi vai citu zināmu objektu, astronauti var izmantot apkārtējos objektus, kuru attālums un ātrums ir zināms, lai izveidotu vienādojumus, kas nepieciešami trigonometrijā, lai aprēķinātu nezināmo - šeit orbītu (ātrumu un trajektoriju) nezināms ķermenis. Ja divi objekti pārvietojas ar noteiktu ātrumu un ir zināms, ka tie atrodas noteiktā attālumā viens no otra, šo trešo objektu var uzskatīt par ar vienādojuma X koeficientu, tā attālumu un ātrumu, izmantojot nosacījumus, pēc kuriem ir zināmi citi, var aprēķināt vieglums.

Galvenais astronautu paveiktā darba aspekts ir mehānisku izgudrojumu izmantošana un to manipulēšana, lai veiktu uzdevumus, kas citādi nav iespējami kosmosa vidē. Piemēram, robotu kosmosa pākstis var nosūtīt uz vietām, kur cilvēki nevar droši doties, lai pārbaudītu gaisa un zemes īpašības, vai lai ņemtu paraugus vai fotogrāfijas turpmākajam pētījumam. Šo robotizēto izgudrojumu vadīšana ir matemātikas jautājums, un trigonometrijai tajā ir liela loma. Vienkāršs piemērs ir robota roka. Ja astronauts, kas vada robotu, zina rokas garumu un pamatnes augstumu, kas to atbalsta, tad trigonometrija var viņam precīzi pateikt, kā manevrēt roku - ar apļveida vai trīsstūra kustībām -, lai sasniegtu mērķi, kuru viņš iecerējis sasniegt. Liela daļa šo aprēķinu, protams, ir ieprogrammēti mašīnā, taču, lai darbotos tos efektīvi - un, lai tos vispirms ieprogrammētu - ir jāsaprot trigonometrija un piemēro.