Перигей¶

Перигей — точка орбиты небесного тела, движущегося вокруг Земли, в которой это тело находится на минимальном расстоянии от центра Земли. Термин происходит от греческих слов περί (около, вокруг) и γη (Земля). Противоположная точка орбиты, где расстояние до Земли максимально, называется апогеем. Перигей и апогей вместе образуют линию апсид — ось эллиптической орбиты.

¶Характеристики и параметры

Перигей является одной из двух ключевых точек эллиптической орбиты. Расстояние в перигее определяется большой полуосью орбиты и её эксцентриситетом. Для идеальной круговой орбиты понятия перигея и апогея теряют смысл, так как расстояние до Земли остаётся постоянным.

Скорость движения тела в перигее максимальна. Это следует из второго закона Кеплера: радиус-вектор, соединяющий тело с центром Земли, за равные промежутки времени заметает равные площади. Вблизи перигея тело движется быстрее, вблизи апогея — медленнее.

¶Перигей Луны

Наиболее известным примером перигея является перигей лунной орбиты. Орбита Луны заметно эллиптична, её эксцентриситет составляет около 0,0549. Среднее расстояние от Земли до Луны — примерно 384 400 км, однако в перигее оно сокращается до 356 400–370 400 км, а в апогее возрастает до 404 000–406 700 км. Колебания значений связаны с возмущающим влиянием Солнца и других факторов.

¶Суперлуние

Если новолуние или полнолуние совпадает с прохождением Луной перигея, такое явление в популярной астрономии называют суперлунием. В этот момент лунный диск визуально кажется крупнее и ярче, чем в среднем. Разница в видимом диаметре между перигеем и апогеем может достигать 14 %, а в яркости — около 30 %. Термин «суперлуние» не является строго научным и был введён астрологом Ричардом Нолле в 1979 году. В профессиональной литературе используется понятие «перигейное полнолуние» или «перигейное новолуние».

¶Перигей искусственных спутников

Для искусственных спутников Земли перигей — важнейший параметр орбиты. От высоты перигея зависит атмосферное торможение спутника: чем ниже перигей, тем сильнее влияние остатков атмосферы, что приводит к постепенному снижению орбиты. Спутники на низких орбитах (например, пилотируемые станции) регулярно корректируют высоту, чтобы компенсировать торможение и предотвратить неконтролируемый сход с орбиты.

Для геостационарных спутников орбита близка к круговой, поэтому разница между перигеем и апогеем у них незначительна. У высокоэллиптических орбит (например, типа «Молния») перигей расположен низко над южным полушарием, а апогей — высоко над северным, что обеспечивает длительное нахождение спутника в зоне видимости северных широт.

¶Влияние на Землю

Положение перигея Луны влияет на приливы и отливы. Когда Луна находится в перигее, её приливное воздействие на Землю усиливается, что приводит к более высоким приливам (так называемые перигейные приливы). В сочетании с сизигийным приливом (когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в линию) это может вызывать нагонные наводнения в прибрежных районах.

Для Солнца понятие перигея также существует, но применяется относительно Земли: точка орбиты Земли, ближайшая к Солнцу, называется перигелием. Земля проходит перигелий в начале января, когда расстояние до Солнца составляет около 147,1 млн км.

¶Эволюция перигея

Орбита любого тела не остаётся неизменной. Под действием гравитационных возмущений от других тел, несферичности Земли и релятивистских эффектов линия апсид медленно поворачивается. Это явление называется прецессией перигея. Для Луны период полного оборота линии апсид составляет около 8,85 лет. Для искусственных спутников скорость прецессии зависит от высоты и наклонения орбиты.

¶Интересные факты

• Рекордно близкий перигей Луны в XXI веке ожидается 6 декабря 2052 года, когда расстояние составит около 356 425 км.
• В перигее Луна движется со скоростью примерно 1,08 км/с, в апогее — около 0,96 км/с.
• Понятие перигея применяется и к орбитам космических аппаратов вокруг Земли, включая орбиты обломков и вышедших из строя спутников, что важно для прогнозирования их падения.

¶Источники

• Кононович Э. В., Мороз В. И. «Общий курс астрономии». — М.: Едиториал УРСС, 2004.
• Жаров В. Е. «Сферическая астрономия». — Фрязино: Век 2, 2006.
• Данные NASA о лунной орбите и явлении суперлуния.