Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Линия, разделяющая день и ночь на небесном теле
Line dividing day and night on a celestial body
Терминатор, или зона сумерек, – это движущаяся линия, разделяющая освещённую дневным светом и тёмную ночную стороны небесного тела. Терминатор определяется как геометрическое место точек на планете или спутнике, в которых линия, проходящая через центр звезды, вокруг которой они вращаются, является касательной. Наблюдатель, находящийся на терминаторе такого небесного тела, обладающего атмосферой, будет испытывать сумерки из-за рассеяния света частицами в газовом слое.
A terminator or twilight zone is a moving line that divides the daylit side and the dark night side of a planetary body. The terminator is defined as the locus of points on a planet or moon where the line through the center of its parent star is tangent. An observer on the terminator of such an orbiting body with an atmosphere would experience twilight due to light scattering by particles in the gaseous layer.
Земной терминатор
На Земле терминатор представляет собой окружность диаметром, приблизительно равным диаметру Земли. Терминатор проходит через любую точку на поверхности Земли дважды в сутки, на восходе и закате, за исключением полярных регионов, где это происходит только тогда, когда в данной точке не наблюдается полярный день или полярная ночь. Эта окружность разделяет освещённую часть Земли от погружённой во тьму (ночь). Хотя в любой момент времени освещено чуть более половины Земли (за исключением периодов затмений), положение терминатора меняется в течение дня из-за вращения Земли вокруг своей оси. Положение терминатора также меняется в течение года из-за обращения Земли вокруг Солнца; таким образом, плоскость терминатора почти параллельна плоскостям, определяемым линиями долготы во время равноденствий, а её максимальный угол наклона к полюсу составляет около 23,5° во время солнцестояний.
On Earth, the terminator is a circle with a diameter that is approximately that of Earth. The terminator passes through any point on Earth's surface twice a day, at sunrise and at sunset, apart from polar regions where this only occurs when the point is not experiencing midnight sun or polar night. The circle separates the portion of Earth experiencing daylight from that experiencing darkness (night). While a little over one half of Earth is illuminated at any point in time (with exceptions during eclipses), the terminator path varies by time of day due to Earth's rotation on its axis. The terminator path also varies by time of year due to Earth's orbital revolution around the Sun; thus, the plane of the terminator is nearly parallel to planes created by lines of longitude during the equinoxes, and its maximum angle is approximately 23.5° to the pole during the solstices.
Скорость прохождения по поверхности
На экваторе, в условиях плоской местности (без препятствий, таких как горы, или на высоте, превышающей любые такие препятствия), терминатор движется со скоростью примерно… Эта скорость может казаться большей вблизи препятствий, например, склона горы, поскольку тень от препятствия будет выпадать на землю раньше терминатора на ровной поверхности. Скорость терминатора уменьшается по мере приближения к полюсам, где она может достигать нуля (полный день солнечного света или темноты). Только сверхзвуковые самолеты, такие как реактивные истребители, Concorde и Ту-144, способны превысить максимальную скорость терминатора на экваторе. Однако более медленные транспортные средства могут обогнать терминатор на более высоких широтах, и даже можно идти быстрее терминатора на полюсах вблизи равноденствий. Визуальный эффект заключается в том, что солнце восходит на западе или заходит на востоке.
At the equator, under flat conditions (without obstructions like mountains or at a height above any such obstructions), the terminator moves at approximately This speed can appear to increase when near obstructions, such as the height of a mountain, as the shadow of the obstruction will be cast over the ground in advance of the terminator along a flat landscape. The speed of the terminator decreases as it approaches the poles, where it can reach a speed of zero (full day sunlight or darkness). Supersonic aircraft like jet fighters or Concorde and Tupolev Tu 144 supersonic transports are the only aircraft able to overtake the maximum speed of the terminator at the equator. However, slower vehicles can overtake the terminator at higher latitudes, and it is possible to walk faster than the terminator at the poles, near to the equinoxes. The visual effect is that of seeing the sun rise in the west, or set in the east.
Радиопропаганда серой линии
Сила распространения радиоволн меняется между дневной и ночной сторонами ионосферы. Это в первую очередь связано с тем, что D-слой, поглощающий высокочастотные сигналы, быстро исчезает на темной стороне терминатора, в то время как E и F слои, расположенные выше D-слоя, формируются медленнее. Эта разница во времени переводит ионосферу в уникальное промежуточное состояние вдоль терминатора, называемое "серой линией". Радиолюбители используют условия вдоль терминатора для осуществления дальней связи. Этот путь сигнала, называемый распространением по "серой линии", является разновидностью распространения небесных волн. При благоприятных условиях радиоволны могут распространяться вдоль терминатора до антиподальных точек. Это лунный эквивалент границы между ночью и днем на земном сфероиде, хотя гораздо более медленное вращение Луны означает, что для прохождения через ее поверхность требуется больше времени. На экваторе она движется со скоростью, сравнимой со скоростью бега профессионального спортсмена на Земле. Из-за угла падения солнечного света на эту часть Луны тени от кратеров и других геологических образований удлиняются, что делает их более заметными для наблюдателя. Это явление аналогично удлинению теней на Земле, когда Солнце находится низко над горизонтом. Поэтому значительная часть лунной фотосъемки сосредоточена на освещенной области вблизи лунного терминатора, а образующиеся тени позволяют получить точные описания лунного рельефа.
Strength of radio propagation changes between day and night side of the ionosphere. This is primarily because the D layer, which absorbs high frequency signals, disappears rapidly on the dark side of the terminator, whereas the E and F layers above the D layer take longer to form. This time difference puts the ionosphere into a unique intermediate state along the terminator, called the "grey line". Amateur radio operators take advantage of conditions along the terminator to perform long distance communications. Called "gray line" or "grey line" propagation, this signal path is a type of skywave propagation. Under good conditions, radio waves can travel along the terminator to antipodal points. It is the lunar equivalent of the division between night and day on the Earth spheroid, although the Moon's much lower rate of rotation means it takes longer for it to pass across the surface. At the equator, it moves at , as fast as an athletic human can run on earth. Due to the angle at which sunlight strikes this portion of the Moon, shadows cast by craters and other geological features are elongated, thereby making such features more apparent to the observer. This phenomenon is similar to the lengthening of shadows on Earth when the Sun is low in the sky. For this reason, much lunar photographic study centers on the illuminated area near the lunar terminator, and the resulting shadows provide accurate descriptions of the lunar terrain.
Иллюзия лунного терминатора
Иллюзия лунного терминатора (или наклона) — это оптическая иллюзия, возникающая из-за ожидания наблюдателя на Земле, что направление солнечного света, освещающего Луну (то есть линия, перпендикулярная терминатору), должно соответствовать положению Солнца, но на самом деле не соответствует ему. Эта иллюзия является результатом ошибочной интерпретации расположения небесных объектов, основанной на интуитивном применении принципов планиметрии.
The lunar terminator (or tilt) illusion is an optical illusion arising from the expectation of an observer on Earth that the direction of sunlight illuminating the Moon (i. e. a line perpendicular to the terminator) should correspond with the position of the Sun, but does not appear to do so. The illusion results from misinterpreting the arrangement of objects in the sky according to intuition based on planar geometry.
Научное значение
Исследование терминатора может предоставить информацию о поверхности планетарного тела; например, наличие атмосферы может сделать терминатор более размытым. Поскольку частицы в атмосфере находятся на большей высоте, источник света может оставаться видимым даже после захода за горизонт на уровне поверхности. Эти частицы рассеивают свет, отражая часть его обратно на поверхность. В результате небо может оставаться освещенным даже после захода солнца. Изображения планетарного терминатора могут использоваться для картографирования рельефа: измеряется положение вершины горы, находящейся за линией терминатора, когда Солнце все еще или уже освещает ее, а основание горы остается в тени. Спутники на низкой околоземной орбите используют тот факт, что определенные полярные орбиты, проходящие вблизи терминатора, не подвержены затмениям, поэтому их солнечные панели постоянно освещаются солнечным светом. Такие орбиты называются орбитами рассвета и заката – это тип гелиосинхронных орбит. Это увеличивает срок службы спутника на низкой околоземной орбите, поскольку увеличивается срок службы бортовых аккумуляторов. Это также позволяет проводить специальные эксперименты, требующие минимального влияния солнечного света, поскольку разработчики могут разместить соответствующие датчики на затененной стороне спутника.
Examination of a terminator can yield information about the surface of a planetary body; for example, the presence of an atmosphere can create a fuzzier terminator. As the particles within an atmosphere are at a higher elevation, the light source can remain visible even after it has set at ground level. These particles scatter the light, reflecting some of it to the ground. Hence, the sky can remain illuminated even after the sun has set. Images showing a planetary terminator can be used to map topography: the position of the tip of a mountain behind the terminator line is measured when the Sun still or already illuminates it while the base of the mountain remains in shadow. Low Earth orbit satellites take advantage of the fact that certain polar orbits set near the terminator do not suffer from eclipse, therefore their solar cells are continuously lit by sunlight. Such orbits are called dawn dusk orbits, a type of Sun synchronous orbit. This prolongs the operational life of a LEO satellite, as onboard battery life is prolonged. It also enables specific experiments that require minimum interference from the Sun, as the designers can opt to install the relevant sensors on the dark side of the satellite.