Невозможные космические объекты, но они существуют в реальности

Первые в космосе

На сегодня опыт создания пилотируемых орбитальных
космических станций имеют только Россия, США, Евросоюз, Япония и Китай. Причина
в том, что строительство таких объектов требует огромного количества
накопленных знаний, умений и серьезного финансирования. Например, на создание Международной
космической станции потратили 150 миллиардов долларов.

Советский Союз стал первой страной, которая вывела на
околоземную орбиту свою станцию. 19 апреля 1971 года в космос отправилась
станция «Салют-1». Она просуществовала всего шесть месяцев и успела принять
только одну экспедицию в составе трех космонавтов. Затем было запущено еще
шесть станций данного типа.

«Салюты» создавались на базе орбитальной пилотируемой
станции военного назначения «Алмаз». Конструкция состояла из двух герметичных и
одного негерметичного отсеков. Рабочий отсек длиной 9 метров имел системы
управления, трехметровый жилой блок предназначался для научных наблюдений и
экспериментов.

Единственный экипаж «Салюта-1» в составе Георгия
Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева провел на орбите 23 дня. После
завершения программы испытаний космонавты перенесли научные материалы из
станции в транспортный корабль, закрыли люки и произвели расстыковку. Однако в
спускаемом аппарате нарушилась герметичность, экипаж погиб.

Этимология

Философ Пифагор первым использовал термин космос ( Древний греческий : κόσμος ) для порядка Вселенной. Этот термин стал частью современного языка в 19 веке, когда географ-эрудит Александр фон Гумбольдт возродил использование этого слова из древнегреческого языка и отнес его к своему пятитомному трактату « Космос» , который повлиял на современное и в некоторой степени целостное восприятие Вселенной. как одна взаимодействующая сущность .

Космос — «вселенная, мир» (но не пользовался популярностью до 1848 года, когда он был взят как английский эквивалент Космоса Гумбольдта в переводе с немецкого), от латинизированной формы греческого kosmos «порядок, хороший порядок, упорядоченное устройство», слово с несколькими основными значениями, коренящимися в этих понятиях: глагол kosmein в целом означал «располагать, готовить», но особенно « отдавать приказы и расставлять ( войска для битвы), составлять (армию) в строю»; также «установить (правительство или режим)»; «на палубу , украшающее, экипировка, платье» (особенно женщин)

Таким образом, космос имел важное вторичное значение «украшения женской одежды, украшения» (сравните космокоме « укладка волос» и косметика), а также «вселенная, мир»

Как армейские спутники попадают в космос

Для запуска спутников военным нужны космодромы с комплексом сооружений и высокоточной аппаратуры. Все они построены далеко от мест заселения, чтобы при взлете ракет случайно не навредить мирному населению. Эксперты National Geographic посчитали, что за всю историю человечества запуски проводились с 29 космодромов, 23 из них действуют до сих пор.

Поскольку космос все больше коммерциализируется, недалек тот день, когда откроются частные космопорты. Например, такой строит Илон Маск и его компания SpaceX в Браунсвилле, штат Техас. Однако до сих пор монополистами в этой сфере остаются военные, для отправки спутников у крупнейших держав существуют собственные космодромы:

  • В России космические аппараты отправляют со стартовых площадок «Капустин Яр», «Восточный», «Мирный» и с государственного испытательного космодрома Плесецк — главного военного космодрома России. Он принадлежит Минобороны и входит в структуру Космических войск. Часть подразделений ВКС перебралась сюда с «Байконура», который после распада СССР оказался в Казахстане. Россия арендует его за $115 млн в год;
  • ВВС США базируются на мысе Канаверал (Флорида). Для отправки в космос военные пользуются также космическим центром Кеннеди, военно-воздушной базой Ванденберг, стартовым комплексом Кадьяк;
  • Китай владеет четырьмя космодромами. Два из них решают военные задачи (Цзюцюань и Сичан), производя испытания баллистических ракет, запуск спутников-шпионов, испытания техники перехвата иностранных космических объектов на экваторе.
  • С космодрома Мусудан (Северная Корея) с помощью ракет-носителей «Тэпходон» и «Тэпходон-2» армия дважды пыталась запустить в космос спутники, оба раза неудачно (1998 и 2009 годы). Вашингтон, Сеул и Токио посчитали это испытанием МБР, способной нанести удар по Аляске или Гавайским островам, после чего следить за космодромом стали еще пристальней.

Космодромы есть и в других странах: Франции, Италии, Израиле, Германии, Бразилии, Южной Корее. Однако из их космических гаваней на орбиту уходят не только армейские аппараты, поэтому считать их чисто военными нельзя.

Зачем людям нужен космос?

Все чаще и у нас, и в других странах стали раздаваться голоса скептиков, спрашивающих: а зачем нам, собственно говоря, нужны космические полеты? К примеру, США на сегодняшний день полностью отказались от строительства собственных орбитальных аппаратов, пользуясь транспортными услугами российских кораблей.

Пилотируемые космические аппараты, кроме нашей страны, сегодня строит только Китай, для которого это является во многом вопросом престижа. Но так ли необходимы громадные затраты на космические исследования нашей стране?

В определенной степени эти скептики правы – правотой тех циничных и расчетливых прагматиков, которые утверждали в свое время, что крестьянским детям не нужно глубокое образование: мол, достаточно выучить их писать и считать, и довольно с них. Жизнь показала, что чем образованнее народ, тем выше его успехи буквально во всех сферах деятельности.
Космическая отрасль государства не приносит немедленной прибыли, однако это путь к развитию наиболее передовых современных технологий, получению научных знаний, которые очень сложно или невозможно получить на поверхности Земли.

Государства, владеющие космическими технологиями, сегодня можно пересчитать по пальцам. Благодаря развитию космической индустрии было создано множество новых материалов и технологий, нашедших применение в самых разных отраслях промышленности.

Атмосфера и околоземное пространство

На уровне моря атмосферное давление равняется 101,325 кПа, что составляет одну атмосферу. Подавляющая часть населения планеты – 99% – живет на высоте ниже 2 км. Выше этой отметки могут находиться только акклиматизировавшиеся люди типа гималайских шерпов, у остальных начинается «горная болезнь», вызванная недостатком кислорода. Большая часть (около 80%) массы атмосферы приходится на ее нижний, более плотный слой, находящийся до высоты в 7 км.

На высоте 5 км атмосферное давление уменьшается вдвое, а на отметке 12 – проходит граница тропосферы и стратосферы, выше которой не поднимаются облака. Двенадцать километров — потолок полета пассажирских авиалайнеров, также здесь находится предел кратковременного дыхания чистым кислородом.

Строение атмосферы нашей планеты и околоземного пространства

На 18,9-19,35 км проходит линия Армстронга – начало космического пространства для человеческого организма. Здесь начинают кипеть слюна и слёзы, набухают глаза. 20 км считается пределом биосферы – выше не могут жить даже бактерии. 25-26 км – предельная высота полета для большинства реактивных самолетов. На 20-25 км в средних широтах расположен озоновый слой, оберегающий планету от действия ультрафиолета.

На высоте 35 км находится так называемая тройная точка воды – из-за низкого атмосферного давления она кипит при температуре 0 °C. 37,8 км – рекордная высота полета для самолета с турбореактивным двигателем. Рекорд был поставлен советским истребителем МиГ-25М. А максимальная отметка, на которую поднимался человек в воздухоплавательном аппарате, составляет 41,42 км. Это достижение занесено в Книгу рекордов Гиннесса. На высоте 50 км находится граница стратосферы и начинается мезосфера.

100 км – линия Кармана, после которой начинается космос. Примерно на этой же высоте находится отражающий радиоволны слой Кеннелли — Хевисайда. Выше этой границы начинается околоземное пространство, отличия которого от других областей Вселенной обусловлены влиянием нашей планеты. Оно выражается в наличии и концентрации заряженных частиц, их энергии, воздействии магнитного поля Земли и др. Считается, что данная область пространства имеет протяженность в 10-12 земных радиусов. Однако некоторые астрономы полагают, что оно простирается до орбиты Луны.

Большие метеоры и болиды начинают сгорать на высоте в 135 км от поверхности Земли. Выше 160 км начинается область стабильных низких околоземных орбит. Высота первого космического полета – Фау-2 в 1944 году – составляла 188 км, Гагарин поднимался на 302 км. На расстоянии в 350 км от земной поверхности начинаются самые низкие орбиты с долгосрочной стабильностью. МКС летает примерно на высоте 400 км. Баллистические ракеты (МБР) в наивысшей точке траектории поднимаются приблизительно на 1300 км.

Атмосфера Земли. Что происходит на различных высотах

На высоте 2 тыс. км находится граница между низкими и средними околоземными орбитами. На данном уровне нет влияния атмосферы, поэтому спутники могут существовать годами. На расстоянии 100 тыс. км от поверхности проходит верхняя граница экзосферы.

Размеры и объем звезд

Выше описано, из чего состоят звезды на небе, но почему они такие разные по объёму? Если Солнце изобразить в виде шара диаметром десять сантиметров, то всю Солнечную систему можно указать в виде круга с поперечником в восемьсот метров. Тогда самая близкая звезда к Солнцу, Проксима Центавра, будет на 2 700 км. Сириус будет на расстоянии 5 500 км, Альтаир — на 9 700 км, Вега — на 17 000 км. Арктур на расстоянии от главного нашего светила 23 000 км, Капелла — в 28 000 км, Регул — в 53 000 км, а Денеб — в 350 000 км.

По размеру звезды отличаются между собой. Солнце значительно уступает в своем объеме Сириусу, Альтаиру, Проциону, Бетельгейзе и Эпсилону Возничего. Но оно во много раз больше Проксимы Центавра и некоторых других звезд. В нашей галактике оной из самых больших звезд считается красный сверхгигант, находящийся в самом центре. Он больше, чем орбита Сатурна. Это гранатовая звезда Цефея.

Наблюдая за звёздами, люди ещё в древности заметили, что они скапливаются в причудливые формы, которые напоминают разные фигуры. Соответственно этим формам им стали давать названия.

Основная информация о звездах во Вселенной

Звезда – небесное тело, представляющее собой огромный газовый шар, от которого исходит свет и тепло. В связи с термоядерными реакциями, происходящими в ее ядре, в котором температура может достигать 10 миллионов градусов Цельсия, на поверхности может варьироваться в пределах от 2°C до 22000°C. Именно благодаря этой энергии, звезды могут светить в течение нескольких миллионов лет, и поэтому они видны на Земле в ночное время. Большинство из них по размерам и массе значительно превосходят Солнце, но находясь на огромной дистанции от нашей планеты, кажутся людям миниатюрными. Обладая гравитацией, они способны удерживать рядом с собой объекты меньших размеров, которые вращаясь, образовывают планетную систему. Все звезды Вселенной объединяются в группы, называемые галактиками.

Основные отличия между звездами и планетами:

  • первые излучают свет, а вторые только способны его отражать, так как являются темными небесными телами;
  • масса первых гораздо больше вторых;
  • звезда неподвижна, в то время как планета способна вращаться вокруг нее, а также вокруг собственной оси;
  • планета имеет спутники;
  • планета имеет большую плотность, так как содержит в химическом составе как легкие, так и тяжелые элементы.

Ученых, изучающих космос, звезды, Вселенную, планеты, их спутники и другие космические объекты, называют астрономами. Они не только наблюдают из телескопов за небесными телами, но и проводят полноценные исследования, изучают их характеристики и т.д. По их подсчетам на небе невооруженным глазом можно увидеть приблизительно 4500 светил, а всего их в составе Млечного Пути – около 150 миллиардов. А если учесть, сколько существует триллионов галактик, то дать точную оценку количеству звезд во Вселенной достаточно сложно.

История развития

В древности постройки были конечно же крайне простыми и нефункциональными относительно современных. Древнейшие из обсерваторий найдены археологами и историками на землях Мексики, на территориях Вавилона и персии, Перу и Ассирии, Древних Китая и Египта, и многих других странах. За небом наблюдали жрецы, их можно считать первыми астрономами.

Стоунхендж

Одна из старинных обсерваторий известна и узнаваема во всем мире, это легендарный Стоунхендж, расположенный недалеко от Лондона. Его создали в каменном веке, сооружение было предназначено для проведения религиозных обрядов и наблюдения за небом, то есть сочетало в себе функции храма и обсерватории. Понять второе назначение человечество смогло не сразу

Исследователи обратили внимание, что огромные плоские камни расположены в определенной последовательности, и сделали такие выводы

Стоунхендж являлся святыней друидов, это каста жрецов среди кельтских народов. Эти жрецы неплохо понимали астрономию, они имели представление о размерах нашей планеты и других, знали, как они устроены и как двигались, знали о разных космических явлениях. Откуда им это было известно — величайшая загадка человечества.

Согласно одной из гипотез, их обучили этому те, кто построили Стоунхендж, могущественные существа, возможно, внеземного происхождения.

Другая древнейшая обсерватория находится на территории Армении, ее создали около пяти тысяч лет назад. В Самарканде в 15 веке выдающийся астроном Улугбек создал не только обсерваторию, но и выдающееся для тех времен устройство — гигантский квадрант, измеряющий угловые расстояния космических объектов.

Первые современные сооружения

В современном виде первое сооружение появилось в Александрии, его создал Птолемей II Филадельф. Здесь трудились Аристарх, Геминус, Аристилл и много других известных деятелей науки. Именно здесь впервые начали применять инструменты с разделенными кругами. Аристарх начал пользоваться медным кругом, он установил его в плоскости экватора, чтобы видеть, как солнце проходит через точки равноденствия.

Первая астролябия — дело рук Гиппарха. Это инструмент, который работает на основе стереографической проекции, он состоит из двух кругов, расположенных перпендикулярно по отношению друг к другу, а также из диоптр. Птолемей придумал квадранты и начал устанавливать их с помощью отвеса. Перейти от цельных кругов к квадрантам по сути было шагом назад, но все прислушались к авторитету Птолемея. Квадранты использовали вплоть до времен Ремера, который точно доказал, что круги точнее. Их использовали до начала 19 столетия.

В Европе период строительства обсерваторий начался после того, как создали телескоп, это произошло в 17 веке. Первой была государственная парижская обсерватория, созданная в 1667 году. В ней работали как с квадрантами и другими древними приспособлениями, так и с большими телескопами-рефракторами. В 1975 году недалеко от Лондона начала работать Гринвичская королевская обсерватория. Сейчас в мире насчитывается более пятисот современных космических обсерваторий. Из них около 20 расположено на территории нашей страны.

Как появился космический туризм

Первым непрофессионалом в космосе должна была стать американка Шэрон Крист Маколифф. Она победила в конкурсе «Учитель в космосе» и вошла в состав экипажа шаттла «Челленджер» в 1986 году. Однако Маколифф не суждено было стать первым космическим туристом: на 73 секунде полета у шаттла взорвался внешний топливный бак, что привело к разрушению корабля и гибели всей команды.

Первый успешный космический туристический полет состоялся в 2001 году. Тогда американец Деннис Тито совершил на неделю слетал на МКС за $20 млн. В следующем году российский корабль «Союз» доставил на МКС еще одного туриста — южноамериканского миллионера Марка Шаттлворта.

«Турагентством» в обоих случаях выступала компания, которая отправляет в космос частных лиц, финансирующих полет из собственных средств, — Space Adventures.

Составляющие элементы

Интересно, что соотношение элементов всегда остается более-менее равным. К примеру, Солнце богато металлами. Оно имеет внутри более высокое число тяжелых элементов, чем в среднем такие же звезды. Но и оно обладает соотношением: 71 % — водород, 27,1 % — гелий, остальные – азот, кислород, углерод. Водород в гелий преобразовывается внутри солнечного ядра уже 4,5 миллиарда лет.

А из чего состоят звезды, кроме водорода и гелия? Все ли небесные светила имеют одинаковый состав других элементов? Этот состав такой же, как у Солнца, или нет?

Ученый Вернадский В. И. говорил так о звездах, как о центре максимального сгущения энергии и материи в Галактике. Сегодня уже о звездах говорят не как о скоплении газа, а как о сверхплотных космических объектах с огромной массой. Предположительно, звезды по своему строению неоднородны. Они схожи в химических элементах, но имеют их в разном процентном соотношении.

Есть даже предположения, что аналог звезды – это шаровая молния. В её центре точечный источник – ядро, окруженное оболочкой из плазмы. Слой воздуха – это граница оболочки. Шаровая молния светится разными цветами и радиусами, вращается и имеет вес от восьми до десяти килограмм.

Что нужно вкладывать в это понятие

Космическое пространство – это совокупность областей Вселенной, лежащих за пределами атмосфер или твердых оболочек небесных тел. С точки зрения обывателя, космос – это огромная пустота, Великое Ничто, в котором «плавают» планеты, звезды и галактики, перемещаются межпланетные зонды и другие объекты. Такое изображение космического пространства неверно: хотя его плотность за пределами нашей атмосферы и невелика, оно не является пустым. Его заполняет межзвездный газ, пыль, различные виды излучений. Есть еще и загадочная темная энергия и материя…

На самом деле, все еще сложнее. Изначально греческое слово «космос» имело в основном философское значение, обозначая пространство вокруг нашей планеты. В западноевропейских языках, в основе которых лежит латынь, под ним подразумевают невообразимую бесконечность Вселенной. Русское словосочетание «космическое пространство» – это скорее тавтология, ставшая для нас привычной.

Космическое пространство невообразимо огромно. Диаметр нашей галактики составляет 100 тыс. световых лет

Кроме того, данное определение имеет множество аспектов. У астронома оно ассоциируется с движением небесных тел и взаимодействием между ними. Физик расскажет об удивительных свойствах вакуума, теории относительности и флуктуациях, которые порождают новые элементарные частицы. Инженер поведает о проблемах освоения космоса. Юриста в основном интересует правовой режим использования космического пространства.

Космическое пространство разделяют на:

  • околоземное;
  • межпланетное;
  • межзвездное;
  • межгалактическое.

Четкой границы космоса не существует – плотность воздуха и атмосферное давление уменьшается постепенно. В ВВС США утверждают, что она начинается на высоте в 50 миль (80,5 км). Согласно другому мнению, данная черта проходит на отметке 122 км, где прекращается влияние ветров и начинается воздействие космических частиц.

Стоит ли тратить такие деньги на полеты в космос?

Хороший вопрос. К сожалению, космические агентства не всегда как следует информируют общественность о своих достижениях, а ведь от полетов в космос выиграли очень многие индустрии.

Ученые разрабатывают новые системы жизнедеятельности. Бортовые компьютеры стали предвестниками микрочипов, которые сегодня есть в каждом смартфоне. Пожарные получили униформу с большей степенью огнеупорности. Отслеживание состояния здоровья космонавтов привело к популярности подобных систем и на Земле. Исследование возбудителей различных заболеваний в состоянии невесомости помогает ученым находить новые способы лечения.

На орбите — горох и пшеница

Самые первые растения, которые побывали в космосе — это кукуруза, пшеница, горох и лук. Впервые семена этих растений поднялись на орбиту Земли в августе 1960 года — семьдесят лет назад. Этот полёт был во много необычным. Он известен, как полёт знаменитых собак Белки и Стрелки, которые не только побывали в космосе, но и благополучно вернулись на землю. Но далеко не все знают, что вместе с двумя собаками в этом полёте побывали сорок мышей, две крысы и семена растений.

Первое растение, выращенное и съеденное в космосе — это обычный зелёный лук. Это произошло в 1978 году на космической станции «Салют-4». Космонавтам Владимиру Ковалёнку и Александру Иванченкову удалось вырастить перья лука в установке «Оазис».

Эксперимент предусматривал не только вырастить растение, но и добиться процесса цветения и получение семян. Центральный пункт управления полётами разрешил срезать несколько перьев лука, чтобы он не гнил. Только позже стало известно, что часть лука космонавты съели без разрешения начальства — таким сильным было желание настоящей растительной пищи. Сейчас эта установка «Оазис-1» находится в Мемориальном музее космонавтики.

Установка «Оазис-1»

Безусловно, первые установки для выращивания растений в космосе были не совершенны. Их постоянно дорабатывали, модернизировали, придумывали новые: «Оазис»,»Вазон», «Лютик» и другие установки сначала проходили испытания на Северном полюсе, потом отправлялись в космос, но результаты каждый раз были непредсказуемыми…

Вот только один случай, описанный космонавтом Георгием Гречко в книге «Космонавт № 34». Гидропонная установка была без земли, и горошины прорастали в марле с водой и раствором. Космонавт заметил, что в одной кювете воды почти нет, а в другой — слишком много и горошины начали подгнивать. Воды во второй кювете было так много, что капли срывались и плавали по всей станции.В итоге космонавт несколько часов собирал летающие капли салфеткой, Потом поливал горошины вручную. И едва не погубил весь эксперимент. Он решил, что ростки запутались в марле, и стал руками разбирать их. В итоге выяснилось, что он перепутал корешки и стебельки.

Эксперимент закончился благополучно — космонавту удалось добиться полного цикла: от семечка до взрослого стебля. Но из 36 зерен гороха, которые были в установке «Оазис», взошли и выросли только три.

Мультивселенная – правда, и мы её часть

Факты о космосе не перестают удивлять. И, честно говоря, этот больше похож на очередную теорию, чем на факт. Но несколько отраслей математики, квантовой механики и астрофизики пришли к аналогичным выводам. А именно: наша Вселенная – всего лишь одна из многих, и мы фактически существуем в мультивселенной. Существуют различные идеи о том, как всё может быть на самом деле. Одна из них – концепция атомов, способных располагаться только конечным числом способов во времени и пространстве. Это в итоге приводит к повторению событий и людей. Слишком странно представлять, что есть такой же ты в другой вселенной. И мучительно загадочно интересно, как ему там, верно?

Мусорные бомбы

Упасть на Землю может не только комета. Военные следят также и за космическим мусором, который скопился на орбите за 60 лет освоения космоса. Это отслужившие свое космические аппараты, отсоединившиеся от ракет-носителей ступени, разгонные блоки, осколки от взрывов.

Особо опасны старые военные спутники с урановыми ядерными энергетическими установками. Их использовали на низкой орбите для радиолокационной разведки, а затем поднимали выше 800 км, чтобы захоронить. Однако иногда они падали. 24 января 1978 года советский «Космос-945» рухнул на территорию Канады. Это привело к международному скандалу.

Однако крупный мусор — не самая великая неприятность, от него можно уклониться, сманеврировать. Гораздо больше проблем несут мелкие искусственные частицы, заметить их заранее невозможно и при космических скоростях около 10 км/c попадание даже пятнышка обычной краски, которой покрывают космические корабли, гарантированно повредит спутник. Для сравнения: скорость пули, выпущенной из автомата Калашникова (АК-74), в десять раз меньше и составляет 910 м/с.

Пробоина в спутнике SolarMax от попадания космического мусора.

(Фото: NASA)

Сейчас датчики космического наблюдения Министерства обороны США отслеживают более 27 тыс. единиц орбитального мусора диаметром свыше 10 см. По разным оценкам, на орбите двигаются еще около 700 тыс. искусственных осколков величиной 1 см и больше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector