Ako používajú astronauti trigonometriu?

Trigonometria je odbor matematiky, ktorý sa zaoberá štúdiom meraní uhlov. Konkrétne trigonometria zahŕňa štúdium množstiev uhlov a toho, ako tieto ovplyvňujú ďalšie merania a množstvá obsiahnuté v danej rovnici. Ak vezmeme do úvahy dva uhly trojuholníka a vieme, čo robíme s hodnotami všetkých troch uhlov ako celku - čo je do značnej miery štúdia geometrie - trigonometria je veda používaná na stanovenie merania a ďalších hodnôt spojených s týmto tretím uhlom, ako aj tromi stranami trojuholníka študovaný. Trigonometria má mnoho aplikácií v reálnom živote a jedným z menej známych, ale najdôležitejších z nich je spôsob, akým túto štúdiu používajú astronauti.

Pri výpočte napríklad vzdialenosti od Zeme k konkrétnej hviezde môžu astronauti veľmi dobre vedieť, aby na riešenie neznámej veličiny použili trigonometriu. Napríklad, ak je známa vzdialenosť medzi dvoma hviezdami, alebo vzdialenosť od jednej hviezdy k Zemi, ale nie vzdialenosť do tretiny možno usporiadanie považovať za trojuholník a na výpočet chýbajúcej vzdialenosti možno použiť trigonometriu.

Astronauti môžu tiež použiť trojuholníkové výpočty - a teda trigonometriu - na výpočet rýchlosti, akou sa oni alebo konkrétne nebeské teleso pohybujú. Napríklad ak sa zdá, že sa telo pohybuje určitou rýchlosťou vo vzťahu k objektu, ktorého vzdialenosť od tela je známa, potom môže byť vzdialenosť, ktorou je astronaut od tohto tela vypočítané. Proces je pomerne jednoduchý a spočíva v jednoduchom výpočte neznámej vzdialenosti vo vzťahu k rýchlosti, akou astronauti cestujú. To môže pomôcť určiť, ako ďaleko je objekt vo vzťahu k akejkoľvek konkrétnej rýchlosti a ako dlho by trvalo, kým sa k nemu dostanete, keď budete cestovať touto rýchlosťou.

Štúdium dráhy konkrétnej hviezdy alebo planéty sa dá oveľa jednoduchšie použitím trigonometrie. Ak sa zdá, že hviezda cestuje pevnou rýchlosťou vo vzťahu k Zemi alebo inému známemu objektu, môžu astronauti použiť okolité objekty, ktorých je známa vzdialenosť a rýchlosť, ktoré v trigonometrii vytvárajú potrebné rovnice na výpočet neznámeho - tu je jej obežná dráha (rýchlosť a trajektória) neznáme telo. Ak sa dva objekty pohybujú určitou rýchlosťou a je známe, že sú v určitej vzdialenosti od seba, s týmto tretím objektom sa dá zaobchádzať ako s faktor X rovnice a jeho vzdialenosť a rýchlosť, v zmysle ktorých sú známe ostatné, možno vypočítať pomocou ľahkosť.

Hlavným aspektom práce astronautov je použitie mechanických vynálezov a ich manipulácie s cieľom vykonávať úlohy, ktoré inak nie sú možné v kozmickom prostredí. Napríklad robotické vesmírne pody je možné posielať na miesta, kam ľudia nemôžu bezpečne ísť, aby mohli otestovať vlastnosti vzduchu a zeme alebo odobrať vzorky či fotografie pre ďalšie štúdium. Ovládanie týchto robotických vynálezov je vecou matematiky a v tomto zohráva veľkú úlohu trigonometria. Jednoduchým príkladom je robotické rameno. Ak astronaut ovládajúci robotické rameno pozná dĺžku ramena a výšku základne, ktorá ho podopiera, potom štúdium trigonometria mu môže presne povedať, ako manévrovať s ramenom - kruhovým alebo trojuholníkovým pohybom - s cieľom dosiahnuť cieľ, ktorý má v úmysle dosiahnuť. Väčšina z týchto výpočtov je samozrejme naprogramovaná do strojného zariadenia, ale aby fungovala efektívne ich - a na prvom mieste ich programovať - ​​treba rozumieť trigonometrii a aplikovaný.