Для того чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим закон всемирного тяготения. Согласно этому закону сила притяжения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
\[ F = G \dfrac{m_1 m_2}{r^2}, \]
где \( F \) — сила притяжения, \( G \) — гравитационная постоянная, \( m_1 \) и \( m_2 \) — массы тел, \( r \) — расстояние между ними.
Пусть \( M \) — масса Земли, \( m \) — масса Луны (которая составляет примерно 1/81 массы Земли, то есть \( m = M/81 \)). Пусть расстояние от корабля до центра Земли равно \( R \), а расстояние до центра Луны будет \( d \). Так как корабль притягивает оба тела с одинаковой силой, можем записать:
\[ F_{\text{Земля}} = F_{\text{Луна}}. \]
Это дает следующее уравнение:
\[ G \dfrac{M m_k}{R^2} = G \dfrac{m (m_k)}{d^2}, \]
где \( m_k \) — масса космического корабля. Упрощая это уравнение и устраняя \( G \) и \( m_k \), получаем:
\[ \dfrac{M}{R^2} = \dfrac{m}{d^2}. \]
Используя соотношение между массами Луны и Земли, подставим \( m = \frac{M}{81} \):
\[ \dfrac{M}{R^2} = \dfrac{M/81}{d^2}. \]
Теперь сократим \( M \) и умножим обе стороны уравнения на \( 81 d^2 \):
\[ 81 d^2 = R^2. \]
Здесь видно, что:
\[ d^2 = \frac{R^2}{81}. \]
Следовательно, мы можем сказать, что:
\[ d = \frac{R}{9}. \]
Это означает, что расстояние до Луны (d) в 9 раз меньше расстояния до Земли (R). Таким образом, космический корабль находится ближе к Луне, и расстояние до Луны в 9 раз меньше расстояния до Земли.