Камилла Чираки, студентка геофизики на факультете естественных наук Университета Этвеша Лоранда (ELTE), разрабатывает новый метод для изучения навигационных систем, применимых для миссий на Луну. Совместно с профессором Габором Тимаром, руководителем кафедры геофизики и космических наук, они использовали математический метод, предложенный Леонардо Фибоначчи более восьми веков назад, чтобы настроить параметры GPS Земли под Луну.

Их исследование, опубликованное в журнале Acta Geodaetica et Geophysical, имеет большое значение, так как снова возвращение человечества на Луну стало актуальной задачей после многолетнего перерыва. Вероятно, будущие лунные миссии будут использовать системы навигации, аналогичные земной системе GPS.

На Земле такие системы не учитывают реальную форму планеты, известную как геоид, они ориентированы на эллипсоид вращения, который наиболее точно соответствует геоиду. Это значит, что они аппроксимируют Землю как эллипс, который ближе к центру массы Земли на полюсах и дальше от него на экваторе. Важно отметить, что радиус Земли чуть меньше 6400 километров, и полюса находятся на расстоянии примерно на полкилометра ближе к центру массы, чем экватор.

Теперь, интересно понять, каким образом форма эллипсоида, наилучшим образом соответствующего Луне, может быть описана, и какие параметры могут быть использованы для его адаптации для Луны. Это важно, потому что если мы хотим применить существующие программные решения GPS на Луне, нам нужно будет определить два основных числа: большую и малую полуоси эллипсоида, чтобы адаптировать программы с Земли на Луну.

Уникальной особенностью Луны является ее медленное вращение, с периодом равным периоду обращения вокруг Земли. Это делает Луну близкой к сферической форме. Хотя она не является абсолютно сферической, для большинства картографических работ на Луне принималась аппроксимация сферы, а более сложные модели использовались лишь изредка.

Интересно, что до настоящего времени никто не пытался аппроксимировать форму Луны при помощи вращающегося эллипсоида. Это исследование впервые предоставляет такие данные. Студентка Камилла Чираки и профессор Габор Тимар использовали базу данных лунной поверхности, известную как "лунный селеноид", чтобы получить данные о высоте в регулярно расположенных точках на Луне. Эти данные были использованы для вычисления параметров вращающегося эллипсоида, которые наилучшим образом соответствуют теоретической форме Луны.

Для этой задачи они использовали метод Фибоначчи, который позволяет равномерно располагать точки на сферической поверхности. Этот метод, впервые предложенный Леонардо Фибоначчи более восьми веков назад, оказался удивительно эффективным. Интересно, что тот же метод был применен к Земле для адаптации эллипсоида WGS84, используемого в системе GPS.