ما حجم المسافة بين الأرض والقمر؟

يدور القمر حول الأرض على مسافة متوسطها 384,400 كيلومتر، تُقاس من مركز الأرض إلى مركز القمر. وتتغير هذه المسافة باستمرار لأن مدار القمر ليس دائرة تامة. ويقطعها الضوء في نحو 1.3 ثانية.

المسافة

يدور القمر حول الأرض في مدار إهليلجي، وهو دائرة مستطيلة قليلًا، مرة كل 27.3 يومًا. وفي المدار المتوسط يقترب من الأرض إلى نحو 363,300 كيلومتر عند أقرب نقطة، وتسمى الحضيض. ويبعد عنها نحو 405,500 كيلومتر عند أبعد نقطة، وتسمى الأوج.

تشدّ جاذبية الشمس المدار وتضغطه قليلًا من شهر إلى آخر. ونتيجة لذلك تتراوح المسافة على مدى سنة من نحو 357,000 كيلومتر إلى نحو 407,000 كيلومتر. أما الرقم 384,400 كيلومتر فهو نصف المحور الأكبر للمدار، أي نصف أطول امتداد له. وإذا حُسب المتوسط على مدى الزمن فالمسافة أكبر قليلًا، وتبلغ نحو 385,000 كيلومتر.

مقارنات الحجم

لو وُضعت نحو 30 أرضًا جنبًا إلى جنب لامتدّت على طول متوسط المسافة بين الأرض والقمر، وكذلك لو وُضع نحو 110 قمرًا جنبًا إلى جنب.
لو جرى تصغير الأرض إلى حجم كرة سلة، لكان القمر بحجم كرة تنس تقريبًا، على بعد نحو 7 أمتار منها.
نجم كابتين، وهو نجم قزم أحمر والجسم الأكبر مباشرةً في المستكشف، يزيد عرضه قليلًا على هذه المسافة. أما TrES-4b، وهو كوكب عملاق والجسم الأصغر مباشرةً في المستكشف، فعرضه نحو ثلثي هذه المسافة.
تبلغ المسافة بين الأرض والشمس نحو 390 مرة قدر هذه المسافة.
تحتاج سيارة تسير دون توقف بسرعة 100 كيلومتر في الساعة إلى نحو 160 يومًا لتقطع هذه المسافة.

قياس المسافة بالليزر

يقيس علماء الفلك المسافة إلى القمر بالليزر منذ عام 1969. فقد ترك رواد الفضاء في مهمات أبولو 11 و14 و15 مصفوفات من العاكسات على سطح القمر، وحملت مركبتان سوفييتيتان جوالتان، هما لونوخود 1 و2، مصفوفات أخرى. ويطلق تلسكوب على الأرض نبضات قصيرة من ضوء الليزر نحو أحد العاكسات، ثم يقيس الزمن الذي يستغرقه الضوء ليعود، وهو نحو 2.6 ثانية.

إصابة العاكس صعبة. فحتى شعاع الليزر الضيق يتسع إلى نحو 2 كيلومتر عند وصوله إلى القمر، ولذلك لا يصيب عاكس أبولو 11 إلا نحو فوتون واحد من كل 25 مليون فوتون، والفوتون جسيم من الضوء. ومع ذلك تحسنت دقة القياسات كثيرًا، من بضعة أعشار من المتر في البداية إلى بضعة مليمترات اليوم.

القمر يبتعد

تبيّن هذه القياسات أن القمر يبتعد ببطء عن الأرض بنحو 3.8 سنتيمتر في السنة. والسبب هو المدّ والجزر الذي يثيره القمر على الأرض، إذ يدفع هذا المدّ والجزر القمرَ تدريجيًا إلى مدار أوسع. ومنذ وُضع أول عاكس عام 1969 ازداد بُعد القمر عن الأرض بنحو 2 متر.