Всяко-разно
44 поста
44 поста
40 постов
5 постов
8 постов
10 постов
6 постов
18 постов
4 поста
3 поста
3 поста
6 постов
1 пост
5 постов
3 поста
5 постов
2 поста
1 пост
10 постов
1 пост
Неделимая элементарная частица, три связанных кварка, сложный набор из разнообразных кварков и глюонов — по мере развития науки модель протона постоянно модифицировалась. Как со времен Эрнеста Резерфорда изменились представления о положительно заряженной частице в составе атомного ядра?
Название «атом» происходит от древнегреческого слова «ἄτομος», которое переводится как «неделимый». На протяжении веков считалось, что это самая маленькая частица вещества. Но в конце XIX и начале XX века физики опровергли эту гипотезу: были открыты субатомные частицы.
Протон — одна из трех таких стабильных субатомных частиц (две других — электроны и нейтроны), являющихся строительными блоками атомами. Это название (от древнегреческого «πρῶτος» — первый) предложил Эрнест Резерфорд в 1920 году. В серии экспериментов британский физик показал, что «ядро водорода» (самого легкого химического элемента) может быть извлечено из азота в результате столкновения с альфа-частицей (ядром атома гелия).
Эрнест Резерфорд 1-й барон Резерфорд Нельсонский
Спустя более века после того, как Резерфорд открыл положительно заряженные частицу в основе каждого атома, физики все еще пытаются понять, что представляет собой протон. Школьные учителя обычно описывают их как безликие шарики с одной единицей положительного электрического заряда. На более сложном уровне эти частицы представляют как пучок из трех связанных между собой кварков: двух верхних и одного нижнего.
Но даже эта модель — сильное упрощение. Десятилетия исследований открыли и продолжают изучать более глубокую картину, которая слишком причудлива, чтобы ее можно было полностью передать словами или изображениями.
Художественная иллюстрация изменения представлений о составе протона: 1980-ые - 2030-ые гг.
Доказательство того, что протон содержит множество частиц, было впервые получено в Национальной ускорительной лаборатории SLAC в Стэнфорде в конце 60-х годов прошлого века. В предыдущих экспериментах исследователи бомбардировали их электронами и наблюдали, как они рикошетят, как бильярдные шары.
Протонный микроскоп. Детектор SLAC 1968г.
В ускорителе частиц SLAC физикам впервые удалось разогнать электроны достаточно сильно, чтобы изменить результаты наблюдений. Электроны в процессе глубоко неупругого рассеяния ударялись о протон достаточно сильно, чтобы разбить его и отскакивали от точечных осколков протона, называемых кварками.
Авторы этого открытия, которое стало первым доказательством существования кварков, получили в 1990 году Нобелевскую премию по физике. А ученые по всему миру с тех пор провели сотни экспериментов по рассеиванию. Они делают выводы о различных аспектах внутренней части объекта, регулируя силу бомбардировки и выбирая, какие рассеянные частицы они изучают в результате эксперимента.
Используя электроны с высокой энергией, физики могут обнаружить более тонкие детали протона. Таким образом, энергия электрона устанавливает максимальную разрешающую способность эксперимента по глубоко неупругому рассеянию. Чем мощнее коллайдеры, тем более полную картину они дают о составе протона.
Коллайдеры с более высокой энергией также производят более широкий спектр результатов столкновений, позволяя исследователям выбирать различные подмножества для анализа. Эта гибкость оказалась ключом к пониманию кварков, которые перемещаются внутри протона с разной величиной импульса.
Измеряя энергию и траекторию каждого рассеянного электрона, исследователи могут сказать, от какого кварка он отскочил. Статистический анализ множества повторяющихся экспериментов подобно переписи населения «рассказывает» исследователям, как распределен импульс протона или из каких кварков он состоит.
Первые эксперименты на коллайдере SLAC подтвердили разработанную ранее Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом теорию о составе протона из трех кварков. Электроны после столкновения разлетались таким образом, как будто они врезались в три отдельные частицы, каждая из которых несет треть импульса протона.
Кварковая модель Гелл-Манна и Цвейга описывает протон, как частицу, состоящую их двух «верхних» кварков с электрическим зарядом +2/3 каждый и одного «нижнего» кварка с зарядом -1/3, что дает общий заряд протона +1.
Но кварковая модель — это чрезмерное упрощение, имеющее серьезные недостатки. Например, она не работает, когда речь идет о вращении (спине) протона, квантовом свойстве, аналогичном угловому моменту. Спин этой субатомной частицы составляет ½, как и у каждого из его верхних и нижних кварков.
Первоначально физики предположили, что в расчетах, повторяющих простую арифметику заряда, половина единиц двух верхних кварков за вычетом доли нижнего кварка должна равняться половине единицы протона в целом. Но в 1988 году Европейское сотрудничество по мюонам рассчитало, что спины кварков в сумме составляют гораздо меньше половины.
Точно так же исследования показали, что массы двух верхних кварков и одного нижнего кварка составляют всего около 1% от общей массы протона. Это означало, что внутри него должно скрываться что-то еще — другие элементарные частицы, которые объяснят свойства этой субатомной частицы.
Упрощенная модель структуры протона.
Ускоритель частиц HERA в Немецком исследовательском центре DESY в Гамбурге с 1992 по 2007 год изучал столкновения электронов и протонов с силой, примерно в тысячу раз превышавшей ту, которой удалось достигнуть на SLAC. Хотя эксперимент был завершен более 10 лет назад, физики продолжают анализировать собранные данные.
В экспериментах HERA физики смогли изучить электроны, отскочившие от кварков с чрезвычайно низким импульсом, включая те, которые несут всего 0,005% от общего импульса протона. Результаты наблюдения подтвердили, что состав протона гораздо сложнее кварковой модели Гелл-Манна и Цвейга: электроны отскакивали от «водоворота» низкоимпульсных кварков и их аналогов из антиматерии, антикварков.
Сложная структура из множества кварков и антикварков.
Результаты подтвердили сложную и диковинную теорию квантовой хромодинамики. Это квантовая теория сильного взаимодействия, которое связывает кварки. Эта модель наделяет кварки новым свойством, условно называемым «цветом», и вводит новые частицы, глюоны, которые переносят сильное взаимодействие между кварками.
Каждый кварк и каждый глюон имеют один из трех типов «цветовых» зарядов, обозначенных красным, зеленым и синим. Эти заряженные цветом частицы естественным образом притягиваются друг к другу и образуют группу — например, протон, — чьи цвета в сумме дают нейтральный белый цвет.
Согласно теории квантовой хромодинамики, глюоны могут улавливать мгновенные всплески энергии. Обладая этой энергией, эти частицы распадаются на кварк и антикварк, каждый из которых несет лишь небольшой импульс, прежде чем пара аннигилирует и исчезнет. Именно это «море» переходных глюонов, кварков и антикварков было открыто чувствительными детекторами HERA.
Визуализация протона
Высокоэнергетические экстремальные столкновения показывают огромное разнообразие кварков, аникварков и глюонов, на которые распадаются протоны. Столкновения с меньшей энергией показывают только три валентных кварка, определяющих квантовое число элементарной частицы. Но новое исследование показывает, что иногда протон действует как структура, состоящая из пяти кварков.
Группа исследователей под руководством Хуана Рохо из Национального института субатомной физики в Нидерландах и Амстердамского университета VU проанализировала более 5 тыс. снимков протонов, сделанных за последние 50 лет, используя машинное обучение для определения движения кварков и глюонов внутри протона.
Новая проверка обнаружила размытие фона на изображениях, которые ускользнули от предыдущих исследователей. В относительно мягких столкновениях, едва разрывавших протон, большая часть импульса заключалась в обычных трех кварках: двух верхних и одном нижнем. Но небольшое количество импульса, как показали исследования, исходило от «очаровательного» кварка и очарованного антикварка. Это крупные элементарные частицы, каждая из которых тяжелее всего протона более чем на одну треть.
Исследование показало: хотя при высокоэнергетических столкновениях глюоны могут разделиться на любой из шести различных типов кварков, если у них достаточно энергии, очарованные кварк и антикварк формируются гораздо чаще, что делает их заметными даже в относительно мягких столкновениях.
В этих столкновениях протон появляется как квантовая смесь или суперпозиция нескольких состояний: электрон обычно сталкивается с тремя легкими кварками. Но время от времени он будет встречать более редкую «молекулу» из пяти кварков, таких как верхний, нижний и очарованный кварк, сгруппированные с одной стороны, и верхний кварк и очарованный антикварк с другой.
Эти результаты имеют не только теоретическое значение. Например, достаточное количество энергии может образовываться при столкновении протонов космического излучения с элементарными частицами в составе атомов земной атмосферы. В процессе таких столкновений протоны могут распадаться на очарованные кварки и «проливаться» на Землю в виде высокоэнергетических нейтрино. Это может сбить с толку наблюдателей, которые используют эти частицы для изучения далекой Вселенной.
Спустя сто лет после открытия протонов физики продолжают изучать внутреннюю структуру этих элементарных частиц. Эксперименты следующего поколения будут искать еще больше неизвестных особенностей. Например, физики из Брукхейвенской национальной лаборатории в США планируют запустить электронно-ионный коллайдер в 2030-х годах и продолжить с того места, где остановилась HERA. Они будут делать снимки с более высоким разрешением, которые позволят провести первые трехмерные реконструкции протона.
Это должно помочь исследователям окончательно определить происхождение вращения протона и ответить на другие фундаментальные вопросы о непонятной частице, которая составляет большую часть окружающей обычной (барионной) материи.
Масса глюонов в массе атома углерода: 1,99 × 10 в -26 степени килограмма (0,00000000000000000000000000199 кг)
Масса глюонов в массе человека: ~62 килограмма
Масса глюонов в массе Земли: 5,972 × 10 в 24 степени килограммов (5,972,000,000,000,000,000,000,000 кг)
Масса глюонов в массе Солнца: 1,989 × 10 в 30 степени килограммов
Масса глюонов в массе галактики Млечный Путь: в 1,5 триллиона раз больше массы нашего Солнца
Масса глюонов в массе видимой Вселенной: 10 в 53 степени килограммов
P.S.: Спасибо всем кто читает, подписывается, ставит "+" и поддерживает рублем (https://pay.cloudtips.ru/p/9c59405f). Всем хорошего настроения и удачного дня! Ещё увидимся.
P.P.S.: Данный пост появился благодаря комментарию @4OT4, и да - я копипастер, но подписчиков своих уважаю и всегда стараюсь ответить вам, в силу способностей и свободного времени. Да, наверное, я не ответил целиком на вопрос из комментария, но я хотя бы попытался)
Огромный пельмень, картина Ван Гога, марсианские паразиты и другие интересные штуки, попавшие в объектив NASA. Полетели посмотрим.
Мимас, спутник Сатурна. Снимок космического аппарата «Кассини» 2005 год
На орбите Сатурна вращается настоящая «Звезда смерти». Мимас, небольшой спутник Сатурна, выглядит точь-в-точь как самое разрушительное оружие Дарта Вейдера. Разве что поверхность у него не гладкая, а покрытая кратерами. А ещё Мимас намного крупнее имперской боевой станции.
Самый большой кратер Гершель и придаёт спутнику характерный вид. Его диаметр — 135 км, и это почти треть диаметра самого Мимаса.
Мимас на голубом фоне северных широт Сатурна
Голова Ведьмы (IC 2118) — отражательная туманность в созвездии Эридана
Что вы видите, когда смотрите на это изображение, сделанное с помощью космического телескопа «Хаббл»? Смахивает на злобный профиль старухи-колдуньи с торчащими острым подбородком и носом, раскрытым ртом, впалым глазом и морщинистым высоким лбом. Собственно говоря, именно поэтому NASA назвало туманность Головой Ведьмы.
В 2016 году марсоход Curiosity прислал на Землю необычную фотографию. Среди скалистых обломков марсианской породы обнаружилась окаменевшая рыбина с раздвоённым хвостом. А если учитывать, что ранее, по предположениям учёных, в северном полушарии Марса был настоящий водяной океан…
Правда, NASA поспешило разочаровать адептов теории инопланетной палеожизни. При ближайшем рассмотрении «рыба» оказалась обычным камнем. В общем, «всего хорошего и спасибо за рыбу».
Выглядит зловеще, правда? Это наше Солнце, сфотографированное Обсерваторией солнечной динамики NASA в октябре 2014-го. Напоминает хеллоуинский светильник Джека, ну, тот самый, который делают из тыквы.
Активные области звёздной короны случайным образом составили два злобных глаза, нос и растянутый в ухмылке широченный рот. Самая большая хеллоуинская тыква в нашей Солнечной системе.
Пролетая вокруг Юпитера в 2017 году, космический зонд Juno сделал эту фотографию газового гиганта. На ней при должной фантазии можно рассмотреть «лицо» Юпитера с двумя выпученными глазами и небольшим, недоумённо приоткрытым ртом. Перефразируя Ницше, пока Juno смотрит на Юпитер, Юпитер тоже смотрит на Juno. «Глаза» и «рот» — это огромные вихри, пусть и не такие чудовищные, как Большое красное пятно, но тоже солидные.
Если то, что вы только что видели, можно назвать лицом Юпитера… то значит, у газового гиганта глаза есть и на затылке. По крайней мере, один. На этом снимке видно, как на Большое красное пятно — громадный ураган в атмосфере Юпитера — падает тень Ганимеда, крупнейшего спутника гиганта. Всё вместе это напоминает огромный глаз циклопа, смотрящий в космос.
Ещё один снимок с Curiosity, свидетельствующий о том, что когда-то на Марсе существовала жизнь и даже была развитая цивилизация! Ладно, на самом деле это просто камень, слегка напоминающий обычную столовую ложку. Марсоход сделал это фото в 2016 году.
Взгляните на эту штуковину. Похоже на картофелину, парящую в темноте, не так ли? Тем не менее в кастрюлю её не положишь. Это Прометей — луна Сатурна. У этого небольшого небесного тела (длиной всего 148 км) вытянутая форма и покрытая кратерами поверхность, что придаёт Прометею сходство с известным корнеплодом. Снимок был сделан зондом «Кассини» в 2015 году.
Космическая туманность огромных размеров, расположенная на расстоянии 1 500 световых лет от нас в созвездии Ориона, названа Конской Головой. И она и впрямь напоминает голову лошади. Ну или комодского варана — всё зависит от вашей фантазии. Снимок сделан гавайской обсерваторией NASA в 2015 году.
Настоящий пельмень, вращающийся вокруг газового гиганта. Это Пан, луна Сатурна, сфотографированная космическим кораблём «Кассини» в 2017 году. Своей формой объект обязан кольцам Сатурна: пыль, из которой они состоят, оседает на его боках и создаёт своеобразные гребни. Увы, гигантский пельмень несъедобен.
Вселенная протягивает свою руку, приветствуя человечество. Или предостерегая никчёмных людишек, дерзнувших заглянуть в её глубины. Снимок сделан космическим телескопом «Чандра» в 2009 году. Рука эта — чудовищный поток энергии, выброшенный вращающейся нейтронной звездой.
Сатурн любит собирать на своей орбите всякие интересные штуки. Пельмень, картофелина, теперь вот глаз. Это Тефия, спутник Сатурна с огромным кратером, благодаря которому он напоминает глазное яблоко.
Кратер этот называется Одиссей, а в его центре расположилась гора Керкира. NASA получило эту фотографию с зонда «Кассини» в 2015 году.
Что это перед вами? Наверное, чёрно-белое изображение апельсиновой корки под лупой? Нет, это огромная ледяная равнина на поверхности Плутона. А по ней медленно ползёт некий тёмный объект, напоминающий улитку, с панцирем и парой небольших рожек. Учёные предполагают, что это дрейфующий айсберг, плавающий в замёрзшем азоте. Фото прислал аппарат NASA «Новые горизонты» в 2016 году.
Меркурий долгое время был крайне малоисследованной планетой, но в 2011 году до него добралось вездесущее NASA со своим зондом Messenger. Каково было удивление учёных, когда они нашли на поверхности этой горячей планеты человеческую фигуру, вплавленную в камень. Прямо Хан Соло, которого заморозили в карбоните. Хотя, скорее всего, это просто поток застывшей лавы в бассейне Каролиса.
Венера поистине адское местечко. Тут невероятно плотная атмосфера, создающая давление в 92 раза больше земного. Тут ужасно жарко — в среднем 462 градуса по Цельсию. Тут углекислый газ вместо воздуха и облака из серной кислоты.
Но ужаснее всего то, что несмотря на все эти незначительные трудности на Венере обитает огромный клещ. Хотя, честно говоря, на самом деле это просто большой вулкан, который был сфотографирован с орбиты космическим зондом «Магеллан» в 1989 году.
Дисней добрался до Меркурия. И выгравировал на его поверхности портрет своего самого узнаваемого мультяшного персонажа. По крайней мере, выглядит похоже. Лучшей рекламы и придумать нельзя. Ну а если отбросить шутки в сторону, то это просто несколько кратеров, сфотографированных зондом NASA Messenger в 2012 году.
В фильме Пола Верховена «Звёздный десант» злобными арахнидами командовал огромный паук-мозг. И кажется, он существует в реальности. Его диаметр — 0,6 км. Только взгляните на эти извилины и представьте, о чём может размышлять этот космический разум. О порабощении человечества, конечно же!
Впрочем, паниковать рано. При ближайшем рассмотрении огромный мозг оказался кратером на поверхности Марса, заполненным льдом и песком, которые и складываются в извилистый узор. Фото сделал зонд Mars Global Surveyor в 2004 году.
Плутон. Присмотритесь, и вы увидите, что большую часть планеты занимает… сердце.
Правда, сердце Плутона холодно. Это громадная ледяная равнина, названная Областью Томбо, окружённая двумя горными грядами и покрытая кристаллическим азотом, окисью углерода и метановыми льдами.
NASA долго пыталось скрыть этот факт, но теперь, когда этот снимок утёк в Сеть, отрицать правду бессмысленно. Марс населён огромными чёрными пиявками, которые наверняка создадут в будущем большую угрозу для колонистов…
Ладно, я просто пытаюсь шутить. На самом деле это огромные песчаные дюны, которые покрывают кратер Проктор в южном нагорье Марса. Никаких пиявок — просто тёмный песок. Это фото сделано камерой HiRISE с Марсианского разведывательного спутника в 2007 году.
Что за безумный художник создал эту захватывающую картину? Может быть, Ван Гог решил написать ещё одну версию своей знаменитой «Звёздной ночи»? Нет. Это фотография атмосферы Юпитера, сделанная зондом Juno в 2017 году.
Юпитер, самая большая планета Солнечной системы, — газовый гигант, и у него нет твёрдой поверхности. А то, что вы видите — облака и вихри из водорода и гелия, постоянно кружащиеся в его атмосфере.
P.S.: Спасибо всем кто читает, подписывается, ставит "+" и поддерживает рублем (https://pay.cloudtips.ru/p/9c59405f). Всем хорошего настроения и удачного дня! Ещё увидимся.
У вас был тяжелый день? Не беспокойтесь об этом! Вы всего лишь атом в молекуле, в песчинке на крошечном пляже на огромном континенте космоса! Вы маленький, а Вселенная безразлична и холодна ко всем нам!
Итак, это вы:
Неплохо!
Все еще классно!
16 августа 1960 года полковник Джозеф Киттингер делает шаг в бездну с гондолы, влекомой стратостатом, на высоте более 31.3 км над Землей.
После 4.5 минут свободного падения на скорости до 988 км/ч в условиях -34 градусов Цельсия окружающей среды смельчак из ВВС США раскрыл парашют на высоте 5 500 метров.
Фото было сделано экипажем
Каждая миссия «Аполлона» занимала около десяти дней. Полет на Марс займет не менее шести месяцев, и, скорее всего, это будет путешествие в один конец.
Но в целом, кажется, неплохо!
Здесь мы все живем, а вокруг – бескрайний космос!
С огромного расстояния высокочувствительной фотокамеры «Вояджера» Земля представляет собой всего лишь светящуюся точку, даже меньше пикселя на компьютере. Точнее, 0,12 пикселя.
И это только начало самого интересного!
Событие должно произойти через четыре миллиарда лет. Это кажется очень долгим сроком... Но кто знает, может быть, наши потомки расселятся по галактике и увидят это событие?
Как, жизненные неурядицы не начинают казаться неважными на фоне таких перспектив?
Из-за того что расположены они очень далеко, а также благодаря тому, что свет движется с ограниченной скоростью, фото показывает, какими были эти галактики более 12 миллиардов лет назад. Многие из них больше не существуют.
Вы все еще считаете человечество пупом Вселенной? Есть веские предположения, что Она о нас даже не знает...
Будущее наступило совсем не так, как представляли себе фантасты прошлого: у нас нет летающих скейтбордов, по улицам не ходят клоны и роботы, и мы до сих пор не колонизировали Луну, что уж там говорить про более далекие космические объекты. Однако в одном мы неожиданно преуспели – теперь у каждого, едва ли не с рождения, есть собственный компьютер с мощностями, которые казались невероятными ещё полвека назад. И этот компьютер лежит у нас в кармане.
Однако каким бы навороченным не был ваш смартфон, существенная часть его магии моментально пропадает стоит вам только очутиться за пределами покрытия мобильной сети. Что в наше время ощущается откровенно так себе, особенно если без связи и интернета приходится сидеть достаточно продолжительное время или уж тем более при возникновении какой-нибудь жуткой непредвиденной фигни.
Поэтому к выбору мобильного оператора стоит подойти со всей серьёзностью, а не просто взять первую попавшуюся симку в переходе. Благо, нам есть из чего повыбирать:
1. Открывает список «Большой Четверки» самый свежий её представитель – «Теле2». Изначально филиал шведской одноименной компании, который в 2003 году попробовал с двух ног влететь в этот бизнес в России и довольно быстро приземлился на пятую точку – им тупо не давали нормальных частот. После того, как «Теле2» поняли, чья это корова и кто её доит, а также поделились своими долями своего бизнеса в России, частоты им дали и бизнес пошел в гору, что позволило в итоге влиться в ряды «Большой Тройки» и стать частью «Большой Четверки». С прошлого года «Теле2» в России на все 100% принадлежит «Ростелекому», который, в свою очередь, принадлежит банку ВТБ, а следовательно и России как таковой. Можно сказать, что «Теле2» это такой государственный мобильный оператор, хотя они это, по понятным причинам, на плакаты не вешают. Весьма вероятно, что из-за смены владельца, в следующем году будут называться как-то иначе.
2. В противоположном углу ринга – «МТС», которым владеет по большей части инвестиционная компания АФК «Система». С недавнего времени активно лезет в разные новые дыры и осваивает спутниковый интернет, умный город, выступает провайдером интернета традиционного и т. д. и т. п. По последним данным – крупнейший оператор России по количеству абонентов (однако есть вопросы к тому, как это количество считалось).
3. Следующий крупный оператор – «Билайн», который в свое время сделал гениальных ход и «присвоил» себе «черно-полосатость», из-за чего любой столб и старый шлагбаум в соответствующих цветах стал восприниматься как их реклама, даже если его ещё при Царе красили. Без шуток, гениально. Сам по себе «Билайн» – дочерняя компания «ВымпелКома», примечательная тем, что владеет ещё и сетями в Европе, а также своей поддержкой поиска пропавших людей «Лиза Алерт».
4. Последний по списку, но не по значению – «Мегафон», который помимо мобильной связи занимается ещё и широкополосным доступом в интернет, кабельным телевидением и, зачем-то, местной телефонной связью. В отличительные особенности можно записать использование более качественных частот и более качественный 4G интернет (кое-где даже 4G+).
Конкуренция, в общем то, получается достаточно мощная, но на самом деле…
В какой-то момент, в деле великого противостояния за клиентов и их кошельки, в нашей дилемме четырех заключенных наступило неизбежное равновесие Нэша и все со всеми договорились. По сути, если внимательно взглянуть на тарифы разных операторов, то можно увидеть, что не такие уж они и разные, и там где условия немного получше – там и ценник немного повыше. Паритет соблюдают все. В том числе и в вопросах подключения без спроса всяких левых услуг и в других нехороших вещах – это не случайности, это целенаправленная бизнес-стратегия и источник неплохой части дохода.
Именно по этой причине выбирать мобильного оператора из соображений стоимости – занятие бессмысленное. Это на первый взгляд не очевидно, но цена у «Большой Четверки» за последние три-четыре года, после того, как было объявлено перемирие, стала примерно одинаковой.
По схожим причинам, кстати, не стоит даже рассматривать других операторов за пределами этой четверки. Они либо слишком уж мелкие, либо же используют вышки большой четверки, и YOTA, например, это проект «Мегафона», а набирающий обороты «Тинькофф» использует вышки «Теле2».
В чем между операторами действительно есть разница, и разница немаленькая, так это в зонах покрытия.
Зона покрытия зависит от вышек связи: их наличия, высоты расположения, количества абонентов вокруг одной вышки и самого оборудования. Визуально это либо три антенны на столбе, либо же просто антенны на крыше какого-то достаточно высокого здания, плюс аппаратная. Кстати, к вопросу о «конкуренции» между операторами: на одной вышке вполне могут быть навешаны и антенны прямых конкурентов, причем за бесплатно, по схеме «ты мне поможешь тут, а я помогу тебе там».
Сама по себе вышка, если не вдаваться в технические нюансы – это просто модем на палке, с тремя направленными в разные стороны антеннами. Никакой особо мощной техники там не стоит и суммарно вся вышка потребляет примерно столько же электроэнергии, сколько два одновременно запущенных кондиционера (половина этой мощности уходит на один реально там стоящий кондиционер). Именно поэтому, в общем-то, опасаться «облучения» от оборудования связи не стоит – даже ваш роутер в этом плане поопаснее будет.
Важный момент: антенны, помимо того, что направлены в три разные стороны, еще и немного наклонены, и по этой самой причине мобильный интернет в квартирах и офисах на высоком этаже ловится заметно хуже, если ловится вообще. Второй важный момент: в крупных городах этих антенн реально много, и если вы выглянули в окно и не увидели ни одной, значит, скорее всего, такая антенна стоит на вашей крыше.
Ставят их так плотно не от избытка денег, а потому, что у вышки есть радиус действия, который зависит от используемых частот и оборудования и который составляет плюс-минус 5 километров (чем выше расположена вышка – тем дальше её охват). Этот радиус – величина не постоянная и сужается при насыщении, то есть чем больше людей используют мобильный интернет, раздаваемый конкретной вышкой, тем в меньшем радиусе она его раздает. Несколько раз в год радиопланировщики катаются по городам и весям, замеряют интернет, и там, где он совсем уж сильно проседает, по итогу ставят новые вышки.
При этом вышки не работают на слове господнем и для работы им нужна электроэнергия, причем постоянно и стабильно. В случае исчезновения электропитания, а это происходит на 3-4% всех вышек ЕЖЕДНЕВНО, она еще какое-то время сможет проработать на аккумуляторах (от часа до трех, в зависимости от плотности населения поблизости), после чего связь в округе отвалится целиком. Или не целиком, если рядом есть другие вышки и нагрузка перераспределится на них, но тогда качество мобильного интернета просядет на большей площади. В 90% случаев вышка выходит обратно на связь в течение пару минут или даже пары секунд, в остальных случаях все зависит от причины потери питания, и тут вариантов бесконечное количество. По итогу возврат вышки в работу может случится через час, но может и через месяц, если карта ляжет неудачно.
Все вышесказанное приводит к тому, что мобильный интернет становится жутко непостоянным делом. В каком-нибудь городе понаставили вышек и сделали хороший мобильный интернет – спустя пару месяцев народ стал пользоваться мобильным интернетом активнее, так как скорость его зачастую превосходит подключение по wi-fi, далее нагрузка по итогу возрастает, радиус действия вышек сужается, качество интернета падает. Спустя какое-то время вышек понастроили ещё – качество снова увеличилось. Параллельно где-то постоянно случаются аварии, а сами вышки иногда «вандалят», либо чтобы вынести оттуда аккумуляторы или ещё чего ценного (более ничего ценного там нет), либо как часть борьбы с «облучением проклятым 5G».
Помимо технических особенностей есть и региональные отличия, и тут всё… сложно.
В первую очередь очевидное: в крупных городах связь лучше, чем в небольших поселениях, особенно если эти поселения удаленные и там живет три с половиной землекопа. По очевидным, в общем-то, причинам: no money – no honey, и мобильные операторы, по сути своей обычный бизнес, хотят таки зарабатывать деньги, а не спасать людей за спасибо. И если в центре крупного города одна вышка связи приносит выгоду в размере примерно 10 000 рублей в день (это до уплаты расходов на обслуживание и налогов), то в маленьких городах мы будем говорить скорее о 5 000 рублей, а в каких-нибудь деревнях и селах хорошо если выйдем в 0. При этом цена постройки одной вышки плюс-минус миллион рублей, по ценам на конец 2020 года, а в России любой проект со сроком окупаемости больше года издавна считается рискованным.
Дабы бороться с такой тотальной несправедливостью, наше правительство реализует программу устранения цифрового неравенства, суть которой проста: мобильные операторы стоят вышки там, где они не приносят никакой выгоды, а государство оплачивает этот банкет. В первую очередь занимается этим как раз таки «Теле2», потому как было сказано выше, он, считай что государственный и его особо никто не спрашивал.
Второй момент касается региональных отличий: в разных регионах у каждого оператора разное положение дел и выбрать ультимативного победителя тут не получится. Так, например, тот же «Теле2» в Челябинской области на голову превосходит всех своих конкурентов и имеет примерно столько же вышек связи, сколько все остальные вместе взятые, размещаясь в том числе в таких местах, где даже самим волкам мимо проходить боязно. А вот в соседней Башкирии «Теле2» нет совсем. Буквально.
А «Билайн», который в Челябинской области чувствует себя совсем плохо и год от года только теряет абонентов, в той же Башкирии чувствует себя более чем замечательно.
При этом у всех мобильных операторов сильно страдает по покрытию Дальний Восток, в основном потому, что строить там сложно и дорого, а при этом ещё и не особо рентабельно – чем дальше от Уральских гор, тем меньше городов, которые можно назвать крупными без неловкой улыбки.
Интересная особенность заключается в том, что с точки зрения бизнеса куда проще не расширять свои зоны покрытия, а повышать качество там, где ты уже доминируешь. Так как вышки, как уже упоминалось выше, стоят денег, и при этом строятся не мгновенно (само по себе строительство занимает неделю, так как это, опять же, это просто модем на палке, но вот согласование всяких бумажек может затянуться на полгода-год), то быстро сделать в новом регионе хорошо не получится, а денег надо вливать много и прямо сейчас. И как мы помним – инвестиции с окупаемостью больше года – рискованные инвестиции. А повышать же качество сети там, где у тебя уже все хорошо, и тем самым привлекать новых абонентов можно практически бесконечно.
Как вы могли уже догадаться, простого ответа тут нет и сказать уверенно, какой оператор лучше, а какой хуже – нельзя, и любой ТОП по определению будет обманом. Ситуация сильно разнится не только от региона к региону, но и в зависимости от размера и удаленности населенного пункта от федеральных трасс, а также того, сколько абонентов используют мобильный интернет этого оператора прямо сейчас и на каком этаже вы живете (если планируете использовать мобильный интернет дома).
Лучшей рекомендацией будет сравнить зоны покрытия разных операторов в нужном регионе, благо каждый из них предоставляет эту информацию на своем официальном сайте, и плясать уже от этого. При этом важно понимать, что доступность обычных голосовых звонков, интернета 3G и интернета 4G – разная, и не зависит друг от друга. Параметр доступности обычной мобильной связи для общения голосом можете вообще смело игнорировать – там, где есть интернет, там позвонить точно получится, так как никто отдельные вышки для интернета никогда не строил, тупо довешивали оборудование на имеющиеся. А вот с 3G и 4G может быть по разному, и бывает так, что доступны оба, а бывает, что только что-то одно.
Также, если вы живете на высоком этаже, а поблизости нет ничего повыше и украшенного антеннами, то дома мобильный интернет вы получать стабильно не будете по определению, просто в силу технических особенностей. Ну и держите в уме, что 3G, в отличие от своего более продвинутого собрата, крайне плохо дружит с препятствиями и потому внутри помещений обычно ловит примерно никак. По этой же причине, кстати, особо обольщаться по поводу грядущего 5G не стоит – у него такая же проблема и он скорее нужен для всяких технологий умного города, чем для того, чтобы видосики с телефона смотреть.
В случае, если у вас в каком-то месте плохо ловит связь, хотя живете вы не в хижине в лесу на вершине самого высокого дерева, то скорее всего вокруг вас просто слишком много абонентов того же оператора. Дожидаться, пока радиопланировщики доедут до вашего района сами собой можно долго, куда проще оставить заявку на официальном сайте с сообщением о плохом качестве связи и интернета, а в идеале, попросить других жителей района сделать тоже самое. Обилие заявок – высокий приоритет на довес оборудования к существующим вышкам или постройку новой где-нибудь поблизости, так как за это отвечает отдельный человек и у него к этому делу привязаны годовые премии.
На этом, собственно, все. Оставайтесь на связи...или нет, впереди выходные же.
Как ваш вес меняется в разных странах, какие волны распространяют чёрные дыры и что такое невесомость.
В мире есть четыре так называемые фундаментальные силы: сильная ядерная, которая обеспечивает стабильность атомных ядер, слабая ядерная, ответственная за радиоактивный распад, электромагнитная сила и наша любимая гравитация. Именно последняя удерживает Землю, другие планеты и звёзды, солнечные системы и галактики от распада.
Так вот, гравитация — самая слабая фундаментальная сила из всех. И учёные никак не возьмут в толк почему.
Вы можете сказать: но ведь гравитация обеспечивает движение звёзд, галактик и других огромных объектов, как она может быть слабой? Ну, повесьте на холодильник магнитик. А теперь ответьте на вопрос, почему крошечный холодильник притягивает его сильнее, чем вся планета.
А слабые и сильные атомные силы ещё мощнее, чем электромагнитные. Магнит вы, по крайней мере, можете без посторонней помощи с холодильника снять, а вот расщеплять атомы голыми руками люди пока ещё не научились. Для сравнения: электрическая сила между электроном и протоном внутри атома примерно в один нониллион (это единица с 30 нулями) раз сильнее, чем гравитационное притяжение между ними.
И это является одной из главных загадок физики. У учёных есть предположение, что Вселенная может иметь дополнительные измерения, скрытые от нашего восприятия. И гравитация распространяется во всех них, в то время как электромагнитные силы, а также сильная и слабая ядерные силы ограничены нашим четырёхмерным пространством‑временем.
Возможно даже, наша гравитация влияет на объекты в других вселенных, если они существуют. А на наши объекты, в свою очередь, воздействует их притяжение. Это могло бы объяснить, почему наша Вселенная расширяется быстрее, чем следовало бы из расчётов. По крайней мере, такую теорию предлагают физики, которым не нравится теория тёмной материи и энергии.
Но несмотря на все предположения, сейчас не существует экспериментальных доказательств, подтверждающих или опровергающих это.
Представьте себе, что пространство‑время — это натянутая ткань. Ну или поверхность пруда, если вам так больше нравится. При движении массивных объектов вроде чёрных дыр или при слиянии нейтронных звёзд получаются искривления в пространстве‑времени — будто складки на ткани. Или словно волны, расходящиеся от места падения камня в пруд. Вот примерно так и выглядят гравитационные волны.
Аналогии, конечно, немного натянутые, потому что и ткань, и поверхность пруда плоские, а Вселенная трёхмерная, но примеров получше учёные пока не придумали.
Гравитационные волны отличаются от звуковых или световых, поэтому мы не можем услышать или увидеть их. Однако с помощью специальных приборов, называемых лазерными интерферометрами, учёные могут их обнаруживать. Это позволяет исследовать далёкие массивные объекты и изучать космические явления, происходящие в самых отдалённых уголках Вселенной.
Существование гравитационных волн предсказал ещё Альберт Эйнштейн сотню лет назад.
Но только недавно человечество разработало и применило инструменты для их обнаружения. Один из них — лазерно‑интерферометрическая обсерватория LIGO. Именно она впервые в 2015 году зафиксировала гравитационные волны от слияния двух чёрных дыр на расстоянии около 1,3 миллиарда световых лет от Земли.
Они проходят через все преграды, включая пустоту, и не подвержены поглощению или отражению. А ещё распространяются по Вселенной со скоростью света.
Вы наверняка уже видели эту анимацию. По Сети гуляет миф, якобы именно так выглядит наша планета без океанов. Но на самом деле это модель не самой Земли, а её гравитационного поля.
Видите ли, притяжение сильнее там, где сосредоточена большая масса. И поле гравитации на Земле неоднородно по нескольким причинам. Во‑первых, наша планета не является идеальным шаром. Она немного сплюснута у полюсов и расширена у экватора, что приводит к неравномерному распределению массы.
Во‑вторых, поверхность Земли очень неровная. У нас есть высокие горы, глубокие океанские впадины и другие ландшафтные формы, которые имеют разную массу. И в‑третьих, внутри планеты материалы также распределены неравномерно. Все эти факторы приводят к тому, что гравитация на Земле варьируется от места к месту.
Это значит, что в разных местах нашей планеты вы будете весить по‑разному.
Скажем, если вы находитесь в Коломбо в Шри‑Ланке, то ваш вес будет чуть меньше, чем если бы вы были в Катманду в Непале. Индийский океан является одним из регионов с самой низкой относительной гравитацией в мире, в то время как тяжёлые Гималаи, напротив, увеличивают её.
Другой пример: долгое время учёные не понимали, почему в регионе вокруг Гудзонова залива в Канаде гравитация слабее, чем должна быть в теории. Оказалось, что там тают вековые ледники, масса их уменьшается, а следовательно, и сила притяжения снижается.
Поэтому, если вас не устраивает цифра на весах, просто смените место жительства, и килограмм‑другой сразу сбросите. Правда, масса останется той же, но вес‑то уменьшится. Физика.
Несложно заметить, как гравитация влияет на физические объекты. Благодаря ей мы твёрдо стоим на Земле, а не улетаем в космос, яблоки падают сверху вниз, Солнце нарезает круги вокруг ядра галактики и так далее.
Но эта сила влияет не только на материю, но и на свет. Именно поэтому чёрные дыры так называются: у них тяготение настолько мощное, что весь притягиваемый ими свет не может покинуть гравитационного поля.
Но иногда фотоны не падают на массивный объект, а просто пролетают мимо, лишь слегка поменяв траекторию.
Это явление известно как гравитационное линзирование. Оно происходит из‑за того, что гравитация искажает пространство и время вокруг массивных объектов вроде звёзд и галактик. И в итоге свет, проходящий мимо этих массивных объектов, следует по изогнутому пути, а не по прямой линии.
Гравитационное линзирование было впервые предсказано Альбертом Эйнштейном в его общей теории относительности. Он предположил, что свет от далёкого объекта будет искривляться, проходя мимо близкой к нам массивной звезды. Его теория была экспериментально подтверждена во время солнечного затмения в 1919 году.
Гравитационное линзирование может привести к созданию впечатляющих эффектов, таких как «кольца Эйнштейна» или «крест Эйнштейна» — когда свет от далёкой галактики искривляется вокруг более близкой, создавая кольца, подковы и прочие световые фигуры.
Это явление также используется астрономами для изучения тёмной материи. Поскольку она не излучает свет, её невозможно наблюдать напрямую. Но мы можем обнаружить её присутствие через эффекты гравитационного линзирования.
Если вы спросите первого попавшегося человека, почему на МКС астронавты плавают в воздухе, он, скорее всего, ответит, что в космосе нет гравитации. Это, разумеется, не так, иначе как бы Солнце могло удерживать планеты на своих орбитах?
Вот почему это утверждение неверно. Представьте себе, что вы находитесь в самолёте и он внезапно начинает пикировать. Если вы подбросите в этот момент мячик, он, конечно, будет падать. Но так как самолёт тоже летит вниз, вам будет казаться, что игрушка парит в воздухе. Это и есть состояние невесомости. Кстати, астронавты перед полётами в космос адаптируются к нему в пикирующих самолётах.
Борта для таких тренировок сотрудники NASA иронично называют Vomit Comet — «рвотная комета». Сами догадайтесь почему.
То же самое происходит с астронавтами на орбите. Космический корабль или станция постоянно стремятся к Земле из‑за гравитации. Но так как они движутся вперёд достаточно быстро, то никогда не падают, а на каждом витке пролетают вокруг планеты. Это создаёт иллюзию отсутствия притяжения, хотя правильнее такое состояние называть «микрогравитацией».
На самом деле всё пространство пронизано гравитацией, и не существует места в космосе, где бы её не было. Учёные полагают, что, хотя скорость её распространения ограничена скоростью света, а её сила быстро уменьшается по мере удаления от источника, сам диапазон действия бесконечен.
То есть на вас сейчас вполне себе действуют гравитационные волны от какой‑нибудь чёрной дыры, которым требуется десятки тысяч лет, чтобы долететь до Земли. Просто их сила в сравнении с гравитацией нашей планеты очень мала. И это хорошо, знаете ли.
P.S.: Спасибо всем кто читает, подписывается, ставит "+" и поддерживает рублем (https://pay.cloudtips.ru/p/9c59405f). Всем хорошего настроения и удачного дня! Ещё увидимся.
P.P.: Предлагаю немного отметить среду, что-то настроение такое)
Только совсем уж ленивый сейчас не слышал про космические опыты Илона Маска. Кратко напомним: компания SpaceX создана аж в 2002 году, первый успешный запуск Falcon 1 произвела 28 сентября 2008 года и с того момента вызывает постоянный ажиотаж во всем мире. Из последнего: совместно с Axiom Space запустила частную космическую миссию — на МКС отправились 4 туриста на корабле Crew Dragon. Кстати, это уже вторая подобная миссия.
Однако пока плейбой, миллиардер и филантроп развлекается, космические агентства стран мира продолжают тихонечко запускать корабли в космос: выводят спутники, летают на другие планеты и доставляют полезные грузы на МКС. Давайте посмотрим на ТОП-5 стран и кратко проанализируем: как развивались их космические программы, как обстоят дела сейчас и что ждет в будущем. Ну и выясним, кто же самый сильный в космосе.
Для этого будем ориентироваться на три критерия за последние 3 года:
общее количество запусков — простой параметр показывает, насколько страны в целом занимаются своими космическими программами и какие имеют амбиции;
количество запущенных в космос объектов: спутников, зондов, посадочных модулей, космических кораблей с экипажем и так далее. Это покажет, насколько развиты и эффективны космические программы разных стран;
бюджет, выделяемый правительством на все это дело — тоже показатель заинтересованности страны.
Можно было бы рассмотреть и другие критерии вроде производства космических аппаратов: та же Франция вкладывает миллиарды в производство космических кораблей Ариан для запуска Европейским космическим агентством.
Однако рейтинг субъективный и показывает страны, которые, на наш взгляд, активнее всего сами исследуют космос и проводят запуски. Поэтому в рейтинг не включено Европейское космическое агентство.
Ответ на вопрос «Кто самый сильный в космосе» по количеству запущенных объектов уже понятен :), вот график
Общее количество успешных запусков в космосе за 2023 год — по остальным годам можно посмотреть здесь.
Успешных запусков (с 2020 по 2022 год): 172
Выведенных в космос объектов (за тот же период): 4012
Бюджет в год: 25 млрд долларов
За запуски в США отвечает НАСА — старейшая действующая организация в мире (особенно после распада СССР). Американцы запускают пока что и чаще других, и в целом делают это эффективнее, выводя больше объектов в космос.
США всерьез заинтересовались космосом в 50-х годах XX века. Первое, что хотело сделать правительство — это запустить первый искусственный космический спутник Земли. 4 августа 1955 года так называемый комитет Стюарта, в который входили ведущие физики и инженеры, совместно с ВМФ США получили разрешение от правительства на запуск такого спутника. Проект получил название «Авангард».
Гомер Дж. Стюарт — председатель комитета, из которого появилась НАСА
Работы шли по плану, пока неожиданно 4 октября 1957 года Советский Союз не запустил «Спутник-1» с помощью ракеты Р-7, созданной под руководством Сергея Королева — СССР опередил США в космосе. Это породило так называемый «Спутниковый кризис»: штаты ускорили запуск своей программы, чтобы найти достойный ответ на возникшие угрозы национальной безопасности и престижа. Однако 6 декабря 1957 года ракета «Авангард» не смогла подняться в воздух и на глазах огромного количества прессы и зрителей взорвалась прямо на площадке недавно созданного космодрома на мысе Канаверал.
Крушение ракеты «Авангард», которая должна была вывести первый американский спутник Авангард TV3 на орбиту
1 октября 1958 года, после подписания указа президентом Эйзенхауэром, появилось НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, с первоначальным бюджетом 100 млн долларов и 8000 сотрудников. К работе сразу же привлекли знаменитого Вернера фон Брауна — отца ракетостроения. Он вместе со своей командой смог со второй попытки 1 февраля 1958 года запустить-таки первый американский спутник «Эксплорер-1». Однако США все сильнее отставали от СССР — особенно после того, как 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе. Американский астронавт Алан Бартлет Шепард на ракете «Редстоун» (в рамках проекта «Меркурий») совершил суборбитальный полет лишь 5 мая 1961 года.
Старт ракеты «Меркурий-Редстоун»
12 сентября 1962 года Джон Кеннеди в своей исторической «лунной» речи поставил цель создать пилотируемый корабль с экипажем, который сможет высадиться на Луне (ну и потом, разумеется, успешно вернуться домой). Программу назвали «Аполлон», и 20 июля «Аполлон-11» с Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином на борту успешно высадились на Луне, сумев-таки обогнать СССР. В рамках этой программы было совершено еще шесть успешных высадок астронавтов на Луну, пока в 1972 году проект не свернули. С этого момента люди больше не высаживались на других космических объектах.
С приходом к власти Никсона, в 1970-х годах, между СССР и США наступила разрядка в отношениях. В 1972 году между странами было подписано соглашение «О сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях». А 17 июля 1975 года состоялось историческое событие: стыковка кораблей «Аполлон» и «Союз-19» в открытом космосе. Политики назвали это событие «рукопожатием в космосе».
Стыковка подавалась как «символ долгожданной дружбы» между двумя народами в космосе
Еще из знаковых достижений: 14 мая 1973 года на орбиту вывели первую орбитальную станцию «Скайлэб» при помощи ракеты «Сатурн-5», а 25 мая на станции оказался первый экипаж. В 1979 году ее вывели из эксплуатации.
В 1972 году была запущена программа по созданию многоразовых космических кораблей — шаттлов. Первый полет выполнил челнок «Колумбия» 12 апреля 1981 (20-летие полета Гагарина). Потом были полеты и других шаттлов: «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис» и «Индевор». Однако в истории вся программа больше запомнилась страшными катастрофами, из-за которых ее и свернули:
28 января 1986 года «Челленджер» потерпел крушение на 73-й секунде полета. Причина: взрыв топливного бака, из-за чего погибли все 7 членов экипажа.
1 февраля 2003 года «Колумбия», возвращаясь на Землю, разрушилась при входе в плотные слои атмосферы. Причина: кусок теплоизоляции бака во время взлёта оторвался и ударил по передней кромке крыла, повредив его. Это вызывало разрушение крыла при входе в атмосферу при посадке.
За время действия программы было совершено 135 запусков. В 2011 году из-за высокой стоимости и рисков программу свернули.
NASA — это официально независимое агентство, которое относится к федеральному правительству США и подчиняется напрямую президенту. Самая крупная космическая организация в мире со штатом 18 тысяч человек и годовым бюджетом 24 млрд долларов.
В 2013 году Барак Обама несколько урезал финансирование, но после этого бюджет неуклонно рос
Вот лишь самые знаковые космические программы, которые сейчас поддерживает НАСА.
Программа Артемида. Продолжение лунной программы «Аполлона», которое базируется на основе отмененных программ «Созвездие» и миссии по перенаправлению астероидов. 11 декабря 2017 года президент Дональд Трамп подтвердил, что программе — быть. В 2021 году администрация Джо Байдена подтвердила свою приверженность этой программе. В основе лежит космический аппарат «Орион» — 22 ноября 2022 года его поднял в воздух сверхтяжелый носитель SLS. Корабль облетел вокруг Луны и вернулся на Землю. К программе, как водится, подключили и SpaceX. Следующий запуск уже пройдет с экипажем, приблизительно в мае 2024 года.
Ракета-носитель SLS перед стартом с космическим кораблем «Орион» на борту
Dragonfly. Проект космического аппарата, по которому на Титан (крупнейший спутник Сатурна) осуществит посадку винтокрылый VTOL аппарат (с вертикальным взлетом и посадкой). Цель: провести исследование состава почвы и жизнепригодности спутника. Запуск планируется в июне 2027 года. Сам аппарат опустится на Титан около 2036 года, после чего отработает порядка 3 лет.
Предполагается, что это будет выглядеть примерно так
Международная космическая станция (МКС). США по-прежнему поддерживает сотрудничество в космосе (но это не точно) и продолжает обслуживать станцию. У этого есть некоторые сложности: сейчас грузы доставляют при помощи космического корабля Cygnus и носителя Antares 230, в первой ступени которых используются российские жидкостные ракетные двигатели РД-181. Из-за санкций возникли технические проблемы — сейчас доставку переориентируют на корабли Cargo Dragon и носитель Falcon 9.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб». Большой орбитальный телескоп, оптимизированный для работы в инфракрасном диапазоне. Уэбб исследует «первый свет» после Большого взрыва и предназначен для изучения красного смещения, исследования дальних галактик и прочего.
Еще в США есть так называемые Космические силы (USSF): внутреннее подразделение Вооруженных сил США. Их деятельность — защита интересов государства в космическом пространстве. Другими словами, разведка, противоспутниковая деятельность и так далее. И в 2023 году они получили даже больше денег, чем NASA со своими исследованиями.
Успешных запусков (с 2020 по 2022 год): 149
Выведенных в космос объектов (за тот же период): 310
Бюджет в год: 12 млрд долларов
Сейчас Китай занимает уверенное второе место после США. В 2021 году страна осуществила даже больше запусков, чем Америка — 52 против 48. По прогнозам экспертов, в ближайшее время Китай может догнать и даже перегнать NASA. Но это покажет время.
Космическая программа в Китае официально началась 8 октября 1956 года, после того как в КНР (Китайская Народная Республика) появилась 5-я академия Министерства Обороны. В тесном сотрудничестве с СССР она занималась исследованием ракетных полетов и перспективных направлений в космосе.
Настоящим «отцом» космической отрасли считается Цянь Сю Сэнь — он много лет прожил в США и участвовал в первых американских программах. В 50-х годах в США развернулся массовая истерия, связанная с поиском коммунистов — так называемая «охота на ведьм». Цянь Сю Сэнь был вынужден перебраться на родину и в 1955 году возглавил космическую программу.
Китайский аналог Сергея Павловича Королева, они даже немного похожи
В 1966 году Китай запустил ракету T7-A с двумя мышами на борту, а спустя несколько месяцев, 14 и 28 июля 1966 года, — двух собак Сяо Бао и Шаньшань.
1 апреля 1968 года в Китае появился официальный «Институт аэрокосмической медицинской техники», который активно занимался исследованиями в области жизнеобеспечения космонавтов. Компартия хотела повторить успех СССР и США и организовать космический полет с человеком на борту — для этого даже отобрали 19 летчиков и приступили к их тренировкам. Вывести их на орбиту должен был корабль «Шугуан-1» (секретный «Проект-714»), однако разработки свернули из-за недостатка финансирования.
24 апреля 1970 года первый китайский спутник «Дунфан Хун-1» вышел на орбиту. В 1976 году Китай третьим в мире создал технологию возвращения спутников на Землю (после США и СССР, разумеется).
Первый китайский спутник
Дальше было много попыток создать пилотируемые аппараты, но они так ничем и не закончились. Пока в 1989 году, после событий на площади Тяньаньмэнь и санкций, Китай не начал развиваться семимильными шагами — в том числе и в космической области. В начале 90-х годов, после распада СССР, украинское предприятие «Южмаш» помогло китайцам организовать выпуск ракет РД-120. Одновременно в 1993 году Китай создал Национальное управление по исследованию космического пространства на базе Министерства обороны — старт космической программе был положен.
Дальше появились две организации: CNSA (Китайское национальное космическое управление) и CASC (Китайская космическая корпорация), которые сообща принялись развивать космическую отрасль. Так в 2003 году появилась программа пилотируемых полетов «Шэньчжоу» (Проект 921).
Ян Ливэй стал первым китайским космонавтом, совершившим 15 октября 2003 года полет на корабле «Шэньчжоу-5».
«Шэньчжоу-5» имеет точно такую же конструкцию, что и наши «Союзы». Три модуля: отсек с приборами, спускаемый аппарат и «бытовка»
29 сентября 2011 года с помощью ракеты «Чанчжэн-2F» (CZ-2FT1) с китайского космодрома Цзюцюань запустили первую орбитальную космическую станцию «Тяньгун-1» (в 2018 году выведена из эксплуатации). Сейчас на орбите действует станция «Тяньгун» (да, с названиями у них беда) — на нее регулярно доставляются грузы.
Внешний вид станции, которая является альтернативой МКС
На 2023 год Китай совершил уже 16 миссий «Шэньчжоу» и более сотни запусков, а правительство выделяет бюджет в 11 млрд долларов в год. Вот некоторые интересные факты и перспективы:
В 2016 году Китай разработал и теперь успешно запускает ракеты сверхтяжелого класса «Чанчжэн-5» — на тот момент ракета обладала самыми большими показателями грузоподъемности, пока в 2018 году не появился Falcon Heavy. Является частью проекта «Великий поход».
Китай стал первой страной, которая в 2016 году запустила в космос навигационный спутник XPNAV-1. Он реализует новый принцип измерения, на основе рентгеновского излучения пульсаров. По задумке, это поможет очень точно определять расположение космического корабля, отталкиваясь от сигналов космических объектов. Правда, это вызывает некоторые сомнения у специалистов.
В 2020 году Китай запустил на полную мощность спутниковую навигационную систему «Бэйдоу». В течение 20 лет спутники постепенно выводились на орбиту, а параллельно строились наземные станции слежения. Сейчас система насчитывает 59 спутников и несколько сотен станций.
Китай последовательно реализует свою лунную программу (все модули носят имя китайской богини Чанъэ). Например, 2 декабря 2013 года модуль «Чанъэ-3» успешно приземлился на Луне — это произошло впервые с 1976 года, когда это в последний раз сделала советская станция «Луна-24». В 2020 году аппарат ««Чанъэ-5» смог собрать около 2 кг лунного грунта и вернуться с ними на Землю. По слухам, Китай планирует к 2030 году доставить космонавтов на Луну.
Вот так будет выглядеть лунный модуль для доставки людей на спутник Земли
Успешных запусков (с 2020 по 2022 год): 58
Выведенных в космос объектов (за тот же период): 92
Бюджет в год: 3,4 млрд долларов
Россия имеет самую насыщенную историю освоения космоса, во многом — благодаря наследию СССР. Хотя новых и перспективных разработок тоже хватает, и можно сказать, что государство в космическую отрасль вкладывается (хотя и не так активно, как при социализме).
2 апреля 1955 года указом Верховного Совета в нашей стране появилась первая структура, которая занялась освоением космоса. Ей стало Минобщемаш (Министерство общего машиностроения). Для испытаний был построен Байконур — крупнейший по площади действующий космодром, торжественное открытие состоялось 12 января 1955 года. Именно с него состоялся первый запуск межконтинентальной ракеты «Р-7» разработки ОКБ-1.
Первая советская ракета, получившая прозвище «семерка»
Она выводила в космос всю серию кораблей «Восток» с космодрома «Байконур». Например, с ракетами серии «Р-7» связаны такие знаковые достижения:
выход на орбиту первого космического спутника Земли 4 октября 1957 года;
запуск в космос 3 ноября 1957 года первого живого существа — собаки Лайки (к сожалению, не выжила);
полет Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года вокруг Земли — первый в истории человечества;
16 июня 1963 года — первый в мире полёт женщины-космонавта Валентины Терешковой;
19 марта 1965 года на борту корабля «Восход-2» Алексей Леонов совершил первый в истории выход человека в открытый космос;
3 февраля 1966 ракета «Молния» семейства «Р-7» вывела на траекторию полета станцию «Луна-9» — первый модуль, который осуществил мягкую посадку на спутнике Земли и передал ТВ-картинку домой.
И много чего еще — ракеты «Р-7» типа «Союз» до сих пор используются: например, с их помощью доставляют грузы корабли «Прогресс». Вообще истории советской космонавтики посвящены сотни статей — мы лишь приводим самые знаковые и ключевые моменты, в которых СССР обгонял США, что неизменно вызывало чувство гордости за свою страну.
В 1986 году НПО «Энергия» разработала первую в мире модульную космическую станцию «Мир». Базовый блок вывела на орбиту 20 февраля 1986 года ракета-носитель «Протон» — еще одна уникальная разработка ОКБ-23, которая также использовалась для запуска комплексов «Салют» и «Алмаз».
Станция «Мир» провела на орбите 5511 день и обернулась вокруг Земли 86 331 раз
15 ноября 1988 года многоразовый корабль «Буран» совершил первый в истории полет вокруг Земли полностью в автоматическом режиме, без экипажа на борту. Уникальное достижение, которое было включено в Книгу Рекордов Гиннеса. К сожалению, в 1990-е годы проект закрыли из-за недостатка финансирования. Об этом, кстати, есть замечательный документальный фильм.
В 1992 году появилось Российское космическое агентство (сейчас — госкорпорация «Роскосмос»), которое стало правопреемником Министерства общего машиностроения СССР. Несмотря на то, что с распадом СССР возникли большие проблемы с финансированием и организацией (например, тот же Байконур вдруг стал частью Казахстана), на космос не забили.
В 1998 году Россия участвовала в строительстве и выводе на орбиту первого блока «Заря», построенного при участии НАСА. Вывел его на орбиту тяжелый носитель «Протон-К».
В России на космос выделяется довольно скромные 3,4 млрд долларов бюджета — особенно в сравнении с Китаем и США. Вот какие перспективы есть у российской космической отрасли на ближайшее время:
В России использовались всего три космодрома: Байконур, Плесецк и Капустин Яр (самый старый). Этого было мало, поэтому в 2012 году началось строительство первой очереди нового космодрома «Восточный» в Сибири. Прежде всего, это площадка для старта легких и средних носителей «Союз-2», в основном для вывода на орбиту спутников (например, в 2020-2021 году по контракту на орбиту выводились спутники британской сети OneWeb). Дальше последует строительство второй очереди (для пуска носителей тяжелого класса «Ангара») и третьей очереди. По слухам, должны закончить в течение 5-6 лет.
Предприятие РКК «Энергия» (бывший ОКБ-1) не только является производителем пилотируемых кораблей «Союз» и беспилотных грузовиков «Прогресс» (основной перевозчик грузов для МКС), но и активно разрабатывает новый многоразовый корабль «Орел». Он позволит совершать полеты как на околоземную орбиту, так и к Луне. Планируется, что первый полноценный запуск будет осуществлен не ранее 2025 года.
Прототип корабля «Орел» на выставке МАКС
В качестве альтернативы МКС (от нее хотят отказаться) Россия планирует пойти по пути Китая и создать свою собственную орбитальную станцию — РОС. Она будет модульной и собираться из блоков, что предназначались для МКС — предварительно со строящейся площадки космодрома «Восточный». 12 апреля 2023 года Президент одобрил концепцию и предложения специалистов Роскосмоса по станции — первый этап развертывания планируется к 2030 году.
Концепция будущей национальный космической станции
В ближайшие годы планируется внедрить систему «Скиф», состоящую из 12 спутников — часть проекта «Сфера» для предоставления широкополосного доступа в интернет. По задумке, это позволит нам создать конкуренцию с такими сетями, как Starlink и OneWeb. 22 октября 2022 года с космодрома «Восточный» как раз запустили первый спутник для предварительных испытаний.
Успешных запусков (с 2020 по 2022 год): 7
Выведенных в космос объектов (за тот же период): 36
Бюджет в год: 4,9 млрд долларов
На самом деле, претендовать на 4-5 место могли бы другие страны вроде Ирана или Израиля. Но по выбранным критериям мы поставили на 4-е место Японию (кстати, по объему средств, выделяемых на космическую отрасль, она даже третья — но Россия проводит больше запусков).
У американцев был фон Браун, у нас — Королев, а у Японии — Хидэо Итокава. Он занимался тем, что во время Второй Мировой войны участвовал в разработках боевых истребителей. После войны любые военные разработки оказались под запретом, поэтому Хидэо пошел работать в университет. Там он собрал вокруг себя группу единомышленников и решился разработать маленькую ракету на твердом топливе.
Японский новатор Хидэо Итокава
В апреле 1955 года Институт промышленных наук Токийского университета, где работал Итокава, получил грант на создание прототипа ракеты и провел эксперимент по запуску ракеты «Карандаш» длиной 23 см. Цель: наблюдение за верхними слоями атмосферы и метеорология. Все получилось, поэтому стали появляться все более продвинутые модели.
Например, модель «Каппа-6» имела уже грузоподъемность 12 кг и поднималась на высоту до 60 км при длине всего-то 5 метров и весе 300 кг. В результате в 1962 году появился Космический центр Кагосима, а в 1964 году — Институт космических и авиационных наук Токийского университета. Следующая модель «Каппа-8», запущенная в 1959 году, уже весила 1500 кг при длине 11 метров, имела грузоподъемность 80 кг и поднималась уже до 200 км.
За 10 лет Итокава со товарищи без помощи извне разработали ракету Лямбда-4S для выведения на орбиту первого спутника в Азии. Только с пятой попытки его ракета с твердотопливным двигателем смогла взлететь и вывести на орбиту спутник с названием «Осуми» 11 февраля 1970 года. Запуск производился с небольшой площадки недавно построенного космодрома Утиноура. В 1969 году появилось Японское национальное агентство космического развития (NASDA), которое работает и поныне (наряду с ISAS — вторая структура в космической отрасли Японии).
Первый японский спутник Осуми
Все дальнейшие запуски были связаны исключительно с научными целями — в 70-х годах Япония вывела на орбиту около 10 спутников. При этом использовались ракеты-носители H-I, изготавливающиеся по американской лицензии — США не хотели конкуренции в космосе со своими союзниками и надавили на них, чтобы те прекратили собственные разработки.
В 1979 году состоялся запуск спутника, получившего название «Хакутё» (в переводе — лебедь). Он предназначался для изучения рентгеновского излучения небесных объектов: например, для наблюдения за пульсарами. «Хакутё» стал первой подобной орбитальной станцией в мире, что позволило по-новому взглянуть на процессы, происходящие с нейтронными звездами.
В 80-х и 90-х годах японцы сосредоточились на том, что у них получалось лучше всех — на производстве электроники. Они дали миру лучшие телевизоры, оставалось дать лучшее вещание — так появилась сеть прямого вещания Yuri. Благодаря мобильности популярность у технологии была высокой, поэтому многие производители вроде Toshiba поставляли на внутренний рынок Японии телевизоры сразу со встроенным транспондером для приема сигнала со спутника.
В 2003 году появилась общая структура, которую назвали JAXA — Японское агентство аэрокосмических исследований. Оно включило в себя структуры NASDA и ISAS и тут же приступило к активной работе — вот некоторые знаковые события:
Создали лабораторный модуль «Кибо» в 2008 году, который стал самым большим из всех на МКС. Собственно, Япония принимает активное участие в управлении станцией.
Разработали грузовые корабли H-II «Конотори» (первый запуск состоялся в 2009 году), которые ежегодно совершают полеты к МКС. Полезная нагрузка составляет 6,2 тонны — это в 2 раза больше, чем у «Прогресса» и Dragon. Правда, слишком часто Япония летать не может.
Беспилотный грузовой корабль H-II Kounotori
9 мая 2003 года запустили станцию «Хаябуса», которая сумела собрать образцы породы с астероида Итокава и в 2010 году доставить их на Землю. Сейчас продолжается полет миссии «Хаябуса-2» с целью собрать образцы другого астероида — Рюгу. Это должно произойти примерно в 2031 году.
20 мая 2010 года запустили автоматическую станцию Акацуки (проект называется PLANET-C) для исследования Венеры. Первая попытка сделать снимки поверхности планеты закончилась неудачей, но в апреле 2015 года задачу удалось выполнить со второй попытки и передать-таки качественные снимки. Причем ученые предполагают, что могут сделать еще несколько снимков в следующий раз — миссия не окончена.
Из недавнего: JAXA решило построить завод по изготовлению водородного топлива. Но не где-нибудь, а на Луне! По данным исследований спутника, в районе южного полюса могут располагаться запасы льда. Из него будут производить воду, а дальше разделять ее на кислород и водород. По предположению, станция будет использоваться как промежуточная для дозаправки кораблей при межпланетных перелетах. Звучит как фантастика — наверное, поэтому датой реализации стоит 2035 год. Все еще может поменяться...
Успешных запусков (с 2020 по 2022 год): 7
Выведенных в космос объектов (за тот же период): 14
Бюджет в год: 1,9 млрд долларов
Индия за последние 30 лет активно подтянулась к самым передовым исследованиям, показывая прогресс не хуже Китая. Теперь она кажется уже не страной третьего мира, а полноценной и серьезной силой — в том числе и в космосе.
Официально Индия заинтересовалась космосом достаточно давно: тогдашний премьер Джавахарлал Неру в 1962 году создал своим указом национальный комитет космологии. Он получил название INCOSPAR (сейчас называется ISRO), а возглавил его отец индийской космонавтики — Викрам Амбалал Сарабхай, физик и астроном.
Доктор Викрам Амбалал Сарабхай
Надо отметить, что к становлению Индии как космической державы приложил руку Советский Союз (примерно как к становлению Японии — США). В начале 70-х годов Индия приступила к разработке своего первого носителя SLV-3. И параллельно в 1975 году с космодрома Капустин Яр (СССР) состоялся запуск первого индийского спутника Ариабхата. На орбиту его вывела также наша ракета — Космос-3М, а вот сам спутник создали в Индии.
В 1979 году ракету SLV-3 уже достроили, и с ее помощью попытались вывести на орбиту очередной спутник — неудача. Всего за 4 года было четыре попытки запусков, и две из них стали успешными. В 1983 году эксплуатацию прекратили.
3 апреля 1984 года первый в истории Индии космонавт Шарма Ракеш совершил полет на корабле «Союз Т-11». За вклад в укрепление дружбы народов он получил звание Героя Советского Союза. По легенде, Шарма Ракеш на вопрос Индиры Ганди, как выглядит Индия из космоса, ответил искренне и честно: «Лучше всех!».
В 80-х и 90-х годах Индия терпела в основном неудачи при попытках запусков чего-либо в космос. Однако со временем смогла создать рабочую ракету-носитель PSLV и успешно испытать ее в 1993 году. Спустя 15 лет, в 2008 году, эта ракета вывела на орбиту сразу 10 спутников.
Вот еще важные достижения индийского ракетостроения:
Следующей удачей стал запуск «Чандраян-1» 22 октября 2008 года. Это космический зонд, который стал искусственным спутником и использовался для изучения поверхности Луны: например, искал залежи льда и составлял подробную карту. Кстати, вторая миссия «Чандраян-2» в 2019 году окончилась провалом: на борту станции находился луноход «Прагъян», который разбился при посадке. Следующая миссия «Чандраян-3» для изучения Луны (возможно, в рамках сотрудничества с Россией) запланирована на 2024 год.
В 2013 году Индия запустила автоматическую межпланетную станцию «Мангальян» для изучения поверхности Марса. Она успешно достигла орбиты планеты и передавала данные аж до 2022 года, пока с ней не пропала связь. Примечательно, что разработка и запуск станции обошлись в 74 млн долларов — это самая дешевая космическая миссия, связанная с перелетом между планетами, в истории человечества!
Самый перспективный проект Индии сейчас — это Гаганьян. Первый пилотируемый корабль, который будет выводиться на орбиту при помощи индийской ракеты LVM-3. Старт проекта планируется уже в 2024 году (хотя он неоднократно переносился). Возможно, это станет толчком для индусов построить свою собственную орбитальную станцию — посмотрим.
VM-3 — самая мощная ракета в распоряжении космической отрасли Индии, будет выводить аппарат на околоземную орбиту
P.S.: Спасибо всем кто читает, подписывается, ставит "+" и поддерживает рублем (https://pay.cloudtips.ru/p/9c59405f). Всем хорошего настроения и удачного дня! Еще увидимся)
Из-за того, что Юпитер — газовый гигант, некоторые задаются вопросом: может ли ракета пролететь его насквозь, как какое-нибудь облако?
Представьте, какое бы вас ожидало зрелище в иллюминаторах космического корабля. Взглянуть на водородные вихри гигантской планеты не с орбиты, а вблизи — здорово, правда?
На самом деле не очень.
Небольшая визуализация от NASA
Первая опасность, которая подстерегает космические корабли, пытающиеся пронзить газовый гигант, — радиация.
Юпитер умудряется излучать больше энергии, чем получает от Солнца.
Поэтому, например, космический аппарат Galileo, сблизившись с ним, получил дозу радиации, в 25 раз превышающую смертельный для человека показатель. Кроме того, радиационные пояса Юпитера могут легко вывести из строя недостаточно защищённую технику.
Вторая опасность, с которой вы столкнётесь по мере приближения к Юпитеру, — риск сгореть от входа в атмосферу. Ускорение свободного падения на Юпитере равняется 24,79 м/с² — против привычных нам 9,81 м/с² на Земле. Из-за большой силы притяжения приближаться к гиганту вы будете с огромной скоростью.
Например, атмосферный зонд, сброшенный Galileo, вошёл в верхние слои газового гиганта на скорости 76 700 км/ч, то есть 21 км/с.
Спускаемый зонд с аппарата Galileo. Изображение: NASA
Из-за этого 152-килограммовый тепловой экран, защищающий аппарат от высоких температур, «похудел» на 80 кг, а вокруг зонда образовалось облако раскалённой плазмы температурой около 15 500 °C. Для сравнения: температура поверхности Солнца — около 5 500 °C. Как вы понимаете, пока ваша ракета не сбросит скорость, внутри будет жарковато.
К сожалению, камеры у сброшенного зонда не было, и передать он смог всего полмегабайта данных.
Если ваш корабль всё это преодолеет, то вы увидите коричневатые аммиачные облака, плавающие в водородно-гелиевом «воздухе» Юпитера, под ними — более густые тучи из гидросульфида аммония, а дальше — водяные тучи, создающие грозы чудовищных масштабов.
Юпитер издалека. Изображение: NASA / Juno
Тут, кстати, стоит упомянуть про третью опасность — угодить под молнию в несколько раз большей мощности, чем на Земле. И четвёртую — быть разорванным на части ураганными ветрами скоростью от 120 до 170 м/с. Но это всё мелочи по сравнению с тем, что ждёт вас на глубине.
Пятая опасность, которая уж наверняка уничтожит вашу ракету и прикончит вас, — огромный океан металлического водорода температурой от 6 000 до 20 700 °C. Только представьте: давление и температура здесь превращают газ водород в металл. Для этого всего-навсего нужно сжать его под давлением 4,18 миллиона атмосфер.
Эти же давление и температура буквально растворят ваш корабль, сделав его частью Юпитера. И вы вряд ли там что-то увидите, ведь на глубине планеты-гиганта царит непроглядный мрак.
Юпитер вблизи. Изображение: NASA / Juno
И даже если вы способны купаться в металлическом водороде без ущерба для здоровья — с другой стороны Юпитера вам не выбраться. Вам помешает его каменное ядро размером в полтора диаметра Земли, с температурой в 30 000 °С и давлением под 100 миллионов атмосфер. Его плотность в 30 раз выше плотности нашей планеты.
Так что, если нужно пролететь Юпитер насквозь, придётся не только сделать свою ракету неуязвимой, но и снабдить её буром.
И помните, комета Шумейкеров — Леви 9 как-то попыталась сделать что-то подобное. У неё не получилось.
P.S.: Спасибо всем кто читает, подписывается, ставит "+" и поддерживает рублем (https://pay.cloudtips.ru/p/9c59405f). Всем хорошего настроения и удачного дня! Еще увидимся)