Серия «Научпоп»

143

24 факта, которые показывают, насколько сложна и огромна Вселенная

Серия Научпоп

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:

1. Это вы с высоты около 9 000 метров. Здесь летают пассажирские самолеты.

Неплохо!

2. Это вы с высоты 30 километров:

Все еще классно!

3. Некто спрыгнул из воздушного шара с такой высоты еще в 1960 году:

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.

4. Это вы с высоты около 320 км или на высоте, более чем в 10 раз превышающей рекордный прыжок человека. Именно здесь можно встретиться с МКС:

5. Первый человек, достигший этой высоты, – это Юрий Гагарин, сделал он это в такой вот компактной сфере:

6. А вот это Земля с Луны, примерно в 370 тыс. км от нас:

7. Самое далекое путешествие человека в истории прошло на расстоянии в 400 тыс. км от дома, когда космический корабль Apollo 13 совершил свое рискованное путешествие на обратную сторону Луны:

Фото было сделано экипажем

8. А это наша обитаемая планета с поверхности Марса. Бледная точка находится на расстоянии более 48 миллионов километров. Это следующее место, куда в теории люди попытаются добраться в нашей Солнечной системе:

Каждая миссия «Аполлона» занимала около десяти дней. Полет на Марс займет не менее шести месяцев, и, скорее всего, это будет путешествие в один конец.

9. Солнце оттуда выглядит намного меньше:

10. Днем на Марсе практически так же хорошо, как на нашей Земле. Если бы на Марсе были города... Жаль, там нет кислорода и мы пока не полетим туда.

Но в целом, кажется, неплохо!

11. Движемся дальше. Вот Земля, если посмотреть на нее из-за Сатурна. Видите?

12. Давайте немного увеличим масштаб и обратим внимание вот на эту звездочку:

Здесь мы все живем, а вокруг – бескрайний космос!

13. Идем дальше. Вот как выглядит Земля на задворках Солнечной системы – на расстоянии 6 млрд км. Съемка проводилась в районе Плутона.

С огромного расстояния высокочувствительной фотокамеры «Вояджера» Земля представляет собой всего лишь светящуюся точку, даже меньше пикселя на компьютере. Точнее, 0,12 пикселя.

14. Вот как выглядел бы Юпитер с Земли, если бы он был так же близок, как и Луна

15. По сравнению с Солнцем, однако, даже Юпитер выглядит как коротышка

16. Не то чтобы Солнцу было чем похвастаться:

И это только начало самого интересного!

17. Но даже гигантская звезда «Пистолет» меркнет перед светилом Бетельгейзе

18. Который, в свою очередь, выглядит ребенком перед самым крупным из известных астрономам светил...

19. Но какими бы массивными ни были звезды, они микроскопичны по сравнению с галактиками, в которых «живут». Это наша галактика, Млечный Путь:

20. Да, кстати, ближайшая к нам галактика, в которой тоже находятся миллиарды звезд, летит по направлению к нам и в конце концов столкнется с Млечным Путем. В NASA предполагают, как с Земли будет выглядеть столкновение вселенского масштаба:

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?

21. Да, в каждой галактике есть миллионы, миллиарды, а иногда и триллионы звезд. Но сколько там галактик? В 2003 году американские исследователи космического пространства направили телескоп Хаббла на крошечное темное пятно в ночном небе:

22. За три месяца они сделали сотни снимков с экспозицией более 11 дней. Получилась следующая картина:

Как, жизненные неурядицы не начинают казаться неважными на фоне таких перспектив?

23. В этом крошечном темном небе находится более 10 000 галактик, многие из которых были еще больше нашей:

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.

24. И это лишь те галактики, которые люди смогли вычислить и нанести на карту. По оценкам, в наблюдаемой нами Вселенной насчитывается более 150 миллиардов гигантских скоплений звезд, об истинных размерах которых мы до сих пор даже не догадываемся!

Вы все еще считаете человечество пупом Вселенной? Есть веские предположения, что Она о нас даже не знает...

Источник

Показать полностью 25
1265

5 фактов о гравитации — одной из самых загадочных сил во Вселенной

Серия Научпоп

Как ваш вес меняется в разных странах, какие волны распространяют чёрные дыры и что такое невесомость.

1. Гравитация Земли слабее, чем ваш магнит на холодильнике

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.

2. Гравитация создаёт волны

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.

3. Гравитация на Земле неоднородная

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.

4. Гравитация искривляет свет

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.

5. Невесомость — это не отсутствие гравитации

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)

Источник

Показать полностью 4 2
440

Кто сейчас самый сильный в космосе, или Космическая гонка

Серия Научпоп

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.

1 место — США

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.

Краткая история

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.

Настоящее и будущее

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.

2 место — Китай

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.

Краткая история

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

Настоящее и будущее

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

3 место — Россия

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).

Краткая история

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».

Настоящее и будущее

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.

4 место — Япония

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).

Краткая история

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.

Настоящее и будущее

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...

5 место — Индия

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.

Краткая история

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!».

Настоящее и будущее

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)

Источник

Показать полностью 24
7763

Что будет, если попытаться пролететь сквозь Юпитер

Серия Научпоп

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)

Источник

Показать полностью 8 2
16

Появился снимок Млечного Пути, сделанный при помощи "частиц-призраков"

Серия Научпоп

Исследователи разработали алгоритм, который помог реконструировать точные траектории движения свыше 60 тыс. нейтрино

© Collaboration/U.S. National Science Foundation (Lily Le & Shawn Johnson)/ESO (S. Brunier)/Handout via REUTERS

Появился снимок Млечного Пути, сделанный при помощи "частиц-призраков"

Международный коллектив астрономов использовал антарктический детектор нейтрино IceCube для получения первой "фотографии" Галактики, полученной при помощи нейтрино, попавших в диск Млечного Пути из межгалактической среды или возникших в его толще. Об этом сообщила пресс-служба Висконсинского астрофизического центра IceCube (WIPAC).

"Первые в истории наблюдения за нашей Галактикой при помощи данного типа частиц вместо электромагнитных волн стали большим шагом вперед в развитии астрономии. Дальнейшее развитие нейтринной астрономии даст нам возможность наблюдать за Вселенной при помощи совершенно нового типа наблюдательных приборов", - заявил профессор Университета Дрекселя в Филадельфии Игнацио Табоада, чьи слова приводит пресс-служба WIPAC.

Космические нейтрино сверхвысоких энергий представляют собой мельчайшие и самые легкие частицы материи, разогнанные до околосветовых скоростей. Пока ученые не имеют точных представлений о том, как они возникают. Некоторые астрономы предполагают, что эти частицы разгоняются в горячих остатках взорвавшихся звезд Млечного Пути, а другие считают, что их источником являются ядра и облака газа в далеких галактиках.

В частности, пять лет назад исследователи из нейтринной обсерватории IceCube, установленной на южном полюсе Земли, локализовали один из их возможных источников - сверхмассивную черную дыру TXS 0506+056, расположенную в созвездии Ориона на расстоянии в 4,33 млрд световых лет от Земли. Год назад российские астрономы сообщили, что российско-европейская орбитальная обсерватория "Спектр-РГ" также недавно обнаружила два источника внегалактических нейтрино.

Нейтринная фотография галактики

Участники IceCube решили выяснить, можно ли использовать нейтрино для составления своеобразной "карты" или фотографии Млечного Пути, опираясь на то, как часто эти частицы, проходящие через разные уголки Галактики, достигают Земли.

Исследователи разработали алгоритм, который помог реконструировать точные траектории движения свыше 60 тыс. нейтрино. Следы их прохождения через атмосферу и породы Земли детекторы IceCube фиксировали в течение 10 лет работы установки. Используя эти данные, ученые построили трехмерную карту движения нейтрино через космос и сопоставили ее с тем, где предположительно находятся возможные источники частиц.

Это сопоставление позволило астрономам подготовить первый своеобразный снимок Галактики, полученный при помощи нейтрино. Также в ходе работы ученые нашли новые подтверждения того, что небольшая, но значимая часть частиц, зафиксированных IceCube, возникла в пределах Млечного Пути. Ранее об этом заявляли российские астрофизики, сравнившие данные с IceCube с результатами гамма-волновых наблюдений орбитальной обсерватории Fermi.

Последующее изучение этого снимка Галактики, как отмечают ученые, поможет определить положение внутригалактических источников нейтрино и раскрыть их природу.

Источник

Показать полностью 1
42

"Галактика ужасов": космос в крутых постерах от NASA

Серия Научпоп

Знали ли Вы, что в одном из разделов на сайте NASA есть постеры в стиле старых фильмов ужасов?

«Совершите экскурсию по одним из самых устрашающих и умопомрачительных мест в нашей галактике… и за её пределами. После посещения этих кошмарных миров вы, возможно, никогда больше не захотите покидать Землю!»

"Поджаренная планета"

Вы слышите, как кричит эта экзопланета?

HD80606b движется по экстремальной эллиптической орбите, сближаясь со своей звездой, она подвергается пыткам - завывание сверхзвуковых ветров и штормы с ударными волнами по всей поверхности планеты. Это мучительное путешествие нагревает атмосферу до адских 2000 градусов по Фаренгейту каждые 111 дней, поджаривая как светлую, так и темную стороны. HD80606b не сможет избежать этого обжигающего кошмара.

Орбита HD80606b

"Тёмная энергия"

Эта пробирающая до костей сила заставит вас дрожать от ужаса в одиночестве!

Невидимая сила бродит по всему космосу, заставляя Вселенную расширяться с всё нарастающей скоростью. Это безжалостное явление, называемое тёмной энергией, не имеет ничего общего с темной материей, тем таинственным материалом, который раскрывается только благодаря его гравитационному взаимодействию. Тёмная энергия пугает ещё больше: она раскидывает галактики на триллионы лет, обрекая Вселенную на неизбежную, ледяную смерть в кромешной тьме космического пространства.

"Поглощенный гравитацией"

Лебедь X-1 представляет:

Пришло время ужина, и Ты - Еда!

В нашей галактике, примерно в 6000 световых годах от Земли, скрывается монстр по имени Лебедь X-1. Эта черная дыра, масса которой примерно в 14,8 раз превышает массу нашего Солнца, она растягивает и сжимает всё, что захватит своей огромной гравитацией. Лебедь X-1 ждёт, перекусывая соседней звездой. Не подходи слишком близко, иначе ты станешь его следующим блюдом!

"Галактика-кладбище"

Эта пугающая призрачная галактика таинственным образом перестала образовывать звезды всего через несколько миллиардов лет после Большого взрыва! Она стала космическим кладбищем, освещенным красным светом угасающих звезд. Если осмелитесь войти, вы столкнётесь с трупами экзопланет или последними предсмертными судорогами некогда могущественных звезд.

"Тёмная материя"

Что-то странное и таинственное ползает по всему космосу. Учёные называют это тёмной материей. Она разбросана замысловатой паутиной, которая образует скелет нашей Вселенной. Тёмная материя невидима, она обнаруживает своё присутствие только гравитационным взаимодействием. Телескоп NASA исследует её секреты. Что же мы обнаружим?

"Гамма-лучевые упыри"

В глубинах Вселенной ядра двух коллапсирующих звезд яростно сливаются, высвобождая вспышку самой смертоносной и мощной формы света, известной как гамма-лучи. Эти лучи рока обрушиваются на всё вокруг, сияя в миллион триллионов раз ярче Солнца в течение 30 ужасающих секунд. Ни один космический корабль не защитит вас от ослепительного уничтожения гамма-излучением!

"Вспышки ярости"

Расположенная в 32 световых годах от Земли, AU Microscopii является одной из самых молодых планетарных систем, когда-либо наблюдаемых астрономами, и ее звезда закатывает жестокие истерики! Вы слышали об “ужасных двухлетках” (это про детей и это из педагогики)? Что ж, AU Mic находится в самом разгаре своих ужасных 12... миллионов лет! Эта дьявольски молодая система держит планету AU Mic b в плену внутри надвигающегося диска призрачной пыли и непрерывно терзает ее смертоносными вспышками рентгеновских лучей и другой радиации, лишая любого шанса на жизнь... такой, какой мы ее знаем! Берегись! От звездной ярости этой системы никуда не деться. Чудовищные вспышки AU Mic заставят вас молить о вечной тьме.

"Миры-зомби"

Эти обреченные миры были одними из первых и самых жутких, которые были обнаружены, вокруг звезды, известной как пульсар-Лич. Планеты вокруг пульсара, Полтергейст, Фобетор и Драугр, страдают от мощного СВЧ-излучения. Ничто, кроме нежити, не может существовать в этом самом негостеприимном уголке галактики.

"Дожди ужаса"

Эта далекая голубая планета может показаться дружелюбной гаванью – но не обманывайтесь! Погода здесь убийственная. Кобальтово-голубой цвет планеты обусловлен туманной атмосферой, содержащей облака, пронизанные стеклом. Завывающий ветер и штормы из стекла со скоростью 5400 миль в час (2 км/с). Смерть от миллиона порезов на этой планете-слэшере!

Бонусом я откопал трейлер на этот раздел сайта (english).

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)

Источник

Показать полностью 11 1
54

Что произойдет при путешествии со скоростью света

Серия Научпоп

"Невозможное - невозможно. Невозможно, например, передвигаться быстрее,
чем скорость света. Но даже если бы это было возможно, то зачем?
Все равно никто не увидит и не оценит."
Козьма Прутков-инженер.

Задумывались ли вы о том, можно ли путешествовать со световой скоростью? Вероятно, при наличии необходимых технологий, которые помогли бы нам достичь такой скорости, мы смогли бы однажды полететь к краю Вселенной и увидеть, что находится за ее пределами?

Немного теории (а потом как начнется практика, закачаетесь)

Скорость света в вакууме — это постоянная величина, известная нам достаточно точно: так, свет движется со скоростью 299 792 458 метров в секунду. Это скорость распространения всех электромагнитных полей в вакууме, включая радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение.

Согласно Специальной теории относительности Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее света. В обычных условиях свет для нас действительно движется мгновенно. Например, мы не успеваем увидеть, как фотоны отражаются от предметов и абсорбируются поверхностями в комнате, когда выключается свет, — настолько быстро это происходит.

Скорость света в пустом пространстве (вакууме) не зависит от относительной скорости между его источником и наблюдателем. Некоторые считают, что это утверждение противоречит здравому смыслу, тем не менее именно это было продемонстрировано экспериментально. Самый известный такой эксперимент был проведен физиками Альбертом Майкельсоном и Эдвардом Морли в конце XIX века. Они обнаружили, что скорость света одинакова во всех направлениях, вне зависимости от того факта, что Земля сама движется через пространство.

Альберт Майкельсон / © Wikipedia

Человек и скорость

Люди определенно любят скорость. С тех пор как было изобретено колесо, а скорость уже не определялась силой наших ног, нам хотелось передвигаться быстрее и быстрее. Чем быстрее человек движется, тем в больший восторг он приходит (хотя, стоит заметить, что для некоторых высокие скорости — пугающая вещь). На сегодня человечество успело разработать невероятно быстрые самолеты, ультрабыстрые истребители, сверхбыстрые скоростные поезда и так далее. Однако у Вселенной в рукаве есть кое-что быстрее, чем что-либо нами достигнутое, — свет.

Итак, возможно, некоторые из вас как-то вечером после тяжелого дня, сидя с бутылкой пива или кружкой чая, задумывались о том, каково это — двигаться со скоростью света.

Что произойдет, если мы будем двигаться со скоростью света

Человек, движущийся со скоростью света, испытает замедление времени. Для него время будет протекать медленнее по сравнению с человеком, который стоит на месте. Кроме того, сильно изменится их поле зрения. Для человека, движущегося со скоростью света, Вселенная предстанет в форме туннеля перед аппаратом, на котором он путешествует.

До XX века мир был уверен в правильности взглядов Исаака Ньютона на объекты и гравитацию. Однако в 1900-х не кто иной, как Альберт Эйнштейн, взял и навсегда изменил мир.

Альберт Эйнштейн на лекции в Вене в 1921 году / © Ferdinand Schmutzer/Wikipedia

Теория относительности, предложенная им, прояснила множество вопросов, связанных с массой и энергией. Уравнение эквивалентности массы и энергии доказало, что масса и энергия взаимозаменяемы, то есть одно можно преобразовать в другое — и наоборот. Он также предположил, что не существует единственной стандартной системы отсчета. Все относительно, даже время. Тогда к нему и пришло понимание, что скорость света постоянна и не зависит от наблюдателя. Таким образом, если человек движется на 50% от скорости света в том же направлении, что и свет, то луч света будет выглядеть для него так же, как и для человека, стоящего на месте.

Что же касается эквивалентности массы и энергии, то в двух словах это означает, что, если объект движется на 10% от скорости света, его масса увеличится на 0,5% от изначальной массы. В то же время, если объект движется на 90% от скорости света, его масса увеличится вдвое.

Можем ли мы путешествовать со скоростью света

Нет, мы не можем двигаться со световой скоростью. Все дело в том, что при движении со скоростью света масса объекта экспоненциально увеличится. Представьте себе следующее: скорость света составляет почти 300 тысяч километров в секунду, и, когда объект движется с этой скоростью, его масса становится бесконечной. Следовательно, чтобы сдвинуть этот объект, потребуется бесконечная энергия (вспоминаем эквивалентность массы и энергии), что крайне непрактично.

Грубо говоря, именно по этой причине ни один объект не может двигаться со скоростью света (кроме самого света) или быстрее.

Что касается движения почти со скоростью света, скажем на 90% от нее, то нас ждут любопытные наблюдения.

Двигаясь (почти) со скоростью света

Прежде всего, движущийся с такой скоростью человек испытает замедление времени. Время для него будет протекать медленнее, чем для кого-то, стоящего на месте. Например, если человек движется на 90% от скорости света, то, когда для него пройдут 10 минут, для человека, стоящего на месте, пройдут 20 минут. 

Диаграмма, отображающая искривление времени по мере приближения к скорости света / © E=Mc2 Explained

Стоит упомянуть и о серьезных изменениях в поле зрения. Для человека, движущегося — куда бы то ни было — на 90% от скорости света, как уже было упомянуто выше, Вселенная будет выглядеть так, будто он смотрит на нее через иллюминатор перед своим космическим аппаратом. Звезды, к которым он приближается, будут выглядеть синими, а остающиеся позади — красными. Это обусловлено тем, что световые волны от звезд перед ним будут скапливаться вместе, из-за чего объект будет выглядеть синим, а световые волны от звезд, остающихся позади, будут растягиваться и приобретать красный цвет, вызывая экстремальный эффект Доплера.

После преодоления определенной отметки человек погрузился бы во тьму, так как длины волн, попадающие ему в глаза, были бы вне видимого спектра.

Конечно, даже учитывая всю непрактичность и препятствия, связанные с путешествием со скоростью света (или почти), это определенно было бы то еще приключение.

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)

Моя телега

Источник

Показать полностью 6
97

Откуда мы знаем, что Северная Корея испытывает бомбы?

Серия Научпоп

Фото без даты, выпущенное официальной службой новостей Северной Кореи в декабре 2015 года. Ким Чен Ын инспектирует отремонтированную ферму по разведению сомов где-то в Северной Корее.

Давайте разберемся, как мы с Вами узнаем, что Северная Корея взорвала бомбу и какую именно бомбу, на примере событий 2016 года.

Начало января 2016 года ознаменовалось крайне подозрительной сейсмической активностью, происходящей в северо-восточном районе Северной Кореи, всего в нескольких милях от берега. При этом правительство Северной Кореи заявило, что они взорвали водородную бомбу, которую обещали использовать против любого агрессора, угрожающего их стране.

По TV так же рассказывали о том, что в Северной Корее взорвали водородную бомбу, показали картинки и видео, содержащие грибообразное облако ядерного взрыва. Фотографии и видео настоящие, на них действительно запечатлён ядерный взрыв. Но это были фотографии не с испытания бомбы в Северной Кореи, а из различных архивов.

В Северной Корее при испытании бомбы не должно было быть никакого облака. До этого года страна провела три испытания ядерного оружия, взрывая бомбы вопреки Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний от 1996 года (на сегодня этот договор не действует, поскольку не подписан Индией, Пакистаном и КНДР, а также не ратифицирован США). Бомбу можно взорвать, где угодно – в воздухе, под водой моря или океана, под землёй. Все эти взрывы можно обнаружить, но энергия взрыва приглушается той средой, через которую ей приходится пробираться.

В воздухе

- Поскольку воздух имеет довольно небольшую плотность, он хуже всего приглушает звук. Гром, извержения вулканов, запуски ракет и ядерные взрывы испускают не только звуковые волны, слышимые для нашего уха, но и инфразвук (большая длина волны, низкая частота), которые – в случае ядерного взрыва – несут столько энергии, что их могут обнаружить детекторы во всём мире.

Под водой

- Вода плотнее, и хотя звуковые волны в воде перемещаются быстрее, чем в воздухе, энергия в ней рассеивается с расстоянием быстрее. Однако в случае подводного взрыва выход энергии будет столь велик, что волны давления могут быть легко обнаружены гидроакустическими датчиками, которыми обзавелись множество стран. Кроме того, в воде не происходит никаких естественных процессов, которые можно было бы спутать с ядерным взрывом.

Под землей

-Так что, если стране нужно скрыть факт взрыва, лучше всего провести его под землёй. И хотя сейсмические волны от ядерного взрыва могут получиться очень сильными, в природе существует свой, более сильный метод создания сейсмических волн: землетрясения! Единственный способ различить их – триангулировать точное положение, поскольку землетрясения очень редко происходят на глубине до 100 м, а ядерные испытания пока что происходили исключительно на небольшой глубине. Поэтому страны, подписавшие договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, разместили по всему миру сейсмические станции, чтобы отлавливать происходящие ядерные испытания.

Случившееся в Северной Корее сейсмическое явление обнаружили во всём мире. На Земле существует 337 сейсмических станций, отлавливающих такие события. Согласно службе геологических наблюдений США (USGS), событие было эквивалентом землетрясения магнитудой 5,1, и произошло на глубине 0,0 км. На этом основании можно реконструировать количество освобождённой энергии – примерно 10 килотонн – и определить, велика ли вероятность того, что это был ядерный взрыв: и, судя по всему, взрыв был ядерным.

В отличие от предыдущих испытаний с простыми ядерными бомбами (на основе деления ядер), Северная Корея заявляет, что новая бомба – водородная, использующая термоядерный синтез. Термоядерные бомбы гораздо страшнее ядерных. Энергия ядерной бомбы на уране или плутонии находится в пределах от 2 до 50 килотонн, а энергия водородной бомбы может превосходить это значение в тысячи раз. Рекорд держит ядерное испытание в СССР Царь-бомбы мощностью в 57-58 мегатонн, прошедшее в 1961 году.

Взрыв Царь-бомбы.

Поэтому Северная Корея, скорее всего, взорвала атомную бомбу. Но была ли это ядерная или термоядерная бомба? Между ними есть большая разница:
- Ядерная бомба использует тяжёлые элементы с большим количеством протонов и нейтронов, такие, как уран или плутоний, и бомбардирует их нейтронами, которые могут быть захвачены ядрами. И в этом случае возникает нестабильный изотоп, распадающийся на ядра меньшего размера с выходом энергии и дополнительных свободных нейтронов, что и приводит к возникновению цепной реакции. В случае правильной конструкции такие превращения испытывает огромное количество атомов, превращая сотни миллиграмм или грамм материи в чистую энергию через E=mc2

- Термоядерная бомба использует лёгкие элементы, типа водорода, и, создавая гигантские температуры и давления, заставляет их комбинироваться в более тяжёлые элементы, вроде гелия, с выходом ещё большего, чем у ядерной бомбы, количества энергии. Для этого необходимы такие высокие температуры и давления, что мы пока придумали только один способ получить их: окружить ядерной бомбой шарик топлива, предназначенного для синтеза. Только такой выход энергии может запустить реакцию ядерного синтеза. Эта схема может превратить до килограмма материи в чистую энергию.

Судя по энергетическому выходу, сотрясение в Северной Корее никак не могло быть вызвано термоядерной бомбой. В ином случае это была бы наиболее эффективная реакция синтеза с наименьшей энергией из всех, достигнутых на планете, и даже теоретики не уверены, как можно было бы достичь такой низкой энергии. С другой стороны, у нас достаточно информации, чтобы подтвердить, что это была простая ядерная бомба, поскольку сейсмические данные показывают явное сходство между северокорейской ядерной бомбой 2013 года и этой.

Иначе говоря, все данные свидетельствуют, что в этом испытании использовалась ядерная реакция, без всякого синтеза. Возможно они всё-таки хотели вызвать термоядерную реакцию и возможно, был предусмотрен второй или третий этап, на котором бомба должна была начать синтез гелия, но этого не произошло.

Тем не менее, этот взрыв точно не был землетрясением! Землетрясения создают очень сильные S-волны, по сравнению с P-волнами, но ядерные испытания создают ощутимо более сильные P-волны, соответствующие наблюдениям. Северная Корея действительно провела ядерные испытания – и мы с вами сейчас узнали, откуда нам известно, что это была ядерная, а не термоядерная реакция.

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)

Моя телега, сегодня в ней Роза и репа.

Источник

Показать полностью 8
Отличная работа, все прочитано!

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества