Стоит заметить что все что будет сказано для катапульты также и справедливо и для пушки и для пращи.

Преимущество катапульты всем известны, это возможность запускать грузы в космос без расхода дополнительных материалов (топлива) только посредством электроэнергии, по этому в первой части мы сосредоточимся на мало обсуждаемых недостатках катапульты.

Первое, создание электромагнитных полей достаточной напряженности требует очень высокотехнологичного и массивного оборудования, другими словами катапульту не получится сделать на луне из лунных материалов, ее придется сделать и испытать на земле, а потом разобрать и доставить на луну частями.

Второе, масса катапульты способно запустить даже небольшой снаряд, скажем в одну тонну, только начинается с 10.000 тонн, а в реальности может быть значительно больше. Представить себе катапульту способную запустить ракету в сотни и тысячи тонн в данный момент не реально. То есть катапульта это игольное ушко, с одной стороны через которое можно запускать грузы непрерывно, а с другой стороны только маленькими порциями.

Третье, КПД катапульты с большой долей вероятности окажется очень и очень низким, в данный момент назвать точное соотношение не возможно, но если на один гигаватт мощности удастся получить один мегаватт производительности это будет большой успех.

Представим что указанные выше сложности преодолены и катапульта у нас уже есть, рассмотрим некоторые другие особенности ее применения.

Во первых, если мы хотим запускать контейнеры сразу прямо на землю, то как выясняется катапульта должна быть не только соответствующим образом сориентирована на поверхности луны, но еще и размещаться строго в определённом регионе луны, а именно на пересечении лунного экватора со 180 меридианом (в данном случае не важно восточной долготы или западной), назовем это место полюсом невидимости, так он расположен в центре невидимого полушария. Смещение от этой точки возможно, но только в определенной не большой области, плюс по-прежнему остается не решенной задача, что контейнеры будут очень маленькие.

Если наша катапульта не находится в этой области, то она не сможет бросить снаряд в сторону земли напрямую. Рассмотрим как раз такой вариант, особенно учитывая что не смотря на некую нелогичность на первый взгляд такой вариант даже лучше с практической точки зрения.

Если катапульта не находится на полюсе, то ее необходимо сориентировать в направлении полюса невидимости, тогда запушенные ей контейнеры будут пролетать над полюсом невидимости, что очень важно.

Очень важен вопрос на какую высоту в апоцентре мы хотим забросить контейнер, потому что по выходу из ствола катапульты, контейнер будет двигаться горизонтально с небольшим ускорением вверх и как следствие потребуется довольно некая зона отчуждения прежде чем контейнер поднимется на минимальную высоту. Если задастся высотой в апоцентре в 100км, то ускорение вверх составит 0,4м/с^2, то есть понадобится 12,5км, чтобы контейнер поднялся на высоту 100 метров над поверхностью.

Совершенно очевидно, что если контейнер будут пассивными, не способный к маневрированию на орбите то они не имеют смысла, так как сделав полный оборот он просто разбомбит свою же собственную катапульту, по этому по факту контейнер должен представлять собой дрон, оснащенный двигателем и способный к маневрам на орбите. Одновременно понятно что чем больше маневров на орбите совершает дрон тем меньше в нем практического смысла, потому что для маневров он расходует топливо и таким образом обнуляет смысл его запуска посредством катапульты. В данном случае нужен некий разумный компромисс.

Во первых очевидно что дрон должен сделать минимум одно включение двигателя в апоцентре, чтобы перейти на круговую орбиту, которое для данной орбиты составит 23,0м/с.

Если ограничится только одним включением двигателя, то мы получим ситуацию, когда катапульта непрерывно закидывает на орбиту дроны с грузом, которые переходя на круговую орбиту и кружатся по ней на стандартном расстоянии друг от друга.

Очень красиво и совершенно бесполезно, у нас есть материальный ресурс, доставленный в открытый космос, но рассредоточенный настолько что попытка его собрать в одно место потребует столько топлива что это станет бессмысленно.

Нужно придумать способ собрать все контейнеры вместе, при этом так чтобы затраченное топливо было минимальным и при этом потрачено с двойной пользой.

Если подобрать параметры катапульты нужным образом то можно добиться, что на указанной круговой орбите будет находится определенное, требуемое число контейнеров, мне нравится число 128 штук и это не спроста.

Теперь разделим все 128 контейнеров на две группы, в одной будут все нечетные, а в другой четные номера. Теперь при проходе четным контейнером полюса невидимости будем придавать ему, посредством его двигателя импульс в 4,22м/с. Такой импульс будет переводит нечетный спутник на эллиптическую орбиту, период обращения по которой будет дольше на момент времени равный разнице во времени при запуске контейнеров. То есть по окончанию одного оборота контейнера по эллиптической орбите, нечетные контейнеры будут встретятся с четными над полюсом не видимости, если в этот момент нечетные контейнеры также получат импульс в 4,22м/с, то мы получим ситуацию когда все 128 контейнеров объединятся в 64 пары.

Не сложно догадаться что этот фокус можно провернуть еще несколько раз, постепенно объединяя пары, квартеты и т.д.

Итогом этих маневров будет ситуация когда спустя 22,34 часа с начала маневров, все 128 контейнеров соединятся в один единый флот, на эллиптической орбите, израсходовав 347,42м/с дельты.

При этом эта дельта, будет потрачена не только на объединение контейнеров но и на подъем их орбиты в результате чего, грузовая ракета, двигающаяся со стороны земли, сможет забрать груз из контейнеров с минимальным расходом дельты, потому что ей не потребуется не только садится на поверхность луны, но даже переходит на низкую опорную орбиту луны, она сможет забрать груз из контейнеров на высокой орбите.

Перевозит сами контейнеры нет смысла, после их разгрузки их имеет смысл отправить обратно на поверхность луны, посредством их же собственных двигателей, для повторения цикла.

Если представить что сухая масса контейнера 100 килограмм, а стартовая 1000, то входе всех этих маневров контейнер израсходует 168 кг топлива, из которых 33,5 будут метаном и доставит на высокую орбиту 731 килограмм груза.

Орбита кометы C/2024 G3 (ATLAS) очень похожа на орбиту кометы C/2024 S1 (ATLAS), которая в конце октября 2024 года распалась рядом с Солнцем. В отличие от предыдущего объекта, эта комета подойдёт не столь близко к Солнцу, поэтому вполне может пережить прохождение перигелия. Схожесть орбит двух комет намекает на их общее происхождение. Скорее всего обе они относятся к семейству Крейца и являются осколками Большой кометы 1106 года.

Как и у других комет семейства Крейца, хорошие условия для её наблюдения возможны только в Южном полушарии. Её можно будет попытаться разглядеть в утреннем небе за несколько дней до прохождения перигелия и в течение нескольких вечеров после этого. Непосредственно момент её прохождения перигелия теоретически может наблюдаться из Северного полушария. Несмотря на то, что она может достичь яркости Венеры, её близость к Солнцу в этот момент вряд ли позволит разглядеть её в дневном небе. Будьте осторожны при наблюдении кометы: ни в коем случае не смотрите на Солнце, чтобы не получить ожог сетчатки глаза.

Изначальный размер ядра кометы Шумейкеров–Леви 9 оценивается в 5 км. В середине 19-го века перигелий её рассматриваемой орбиты находился недалеко от орбиты Юпитера. В афелии комета приближалась к орбите Сатурна. Её орбита имела небольшой эксцентриситет, то есть была слабо вытянутой. Также она имела небольшой угол наклона к плоскости эклиптики и плоскости орбит Юпитера и Сатурна.

При выбранных параметрах встреча кометы с Юпитером могла произойти ещё в самом начале 20-го века. Эта встреча привела к гравитационному захвату кометы Юпитером, и она стала вращаться вокруг него. Комета попала в сферу Хилла, то есть область пространства, в которой планета может удерживать спутник, несмотря на гравитацию Солнца. Однако видео наглядно показывает, что траектория кометы не является замкнутой.

Комета выполняла серию нескольких вытянутых витков вокруг Юпитера. Затем делала несколько оборотов вокруг него по почти круговой орбите. Комета не могла выйти на замкнутую орбиту вокруг Юпитера из-за сильных гравитационных возмущений со стороны Солнца. Чередование вытянутых и круговых витков происходило по мере движения Юпитера вокруг Солнца. Полный цикл чередования занимал примерно то же самое время, за которое газовый гигант делал два оборота вокруг центрального светила. За это время непрерывно менялась ориентация орбиты кометы по отношению к Солнцу. Она то поворачивалась к звезде ребром, то оказывалась развёрнутой к ней плашмя. В некоторые моменты времени комета оказывалась несколько ближе к Солнцу, которое с большей силой притягивало её к себе. Это сильно дестабилизировало орбиту кометы и приводило к довольно резкой смене её ориентации в пространстве.

Во время выполнения вытянутых витков вокруг газового гиганта, комета иногда проходила всего в нескольких миллионах км от него. В такие моменты очень сильно возрастает неопределённость в расчётном положении кометы. Дело в том, что координаты любого небесного объекта известны с некоторой погрешностью. Каждое тесное сближение объекта с планетой увеличивает неопределённость в координатах на один или даже на два порядка. Из-за этого невозможно точно сказать, когда именно комета Шумейкеров–Леви 9 вышла на орбиту вокруг Юпитера. Существуют оценки, что она могла быть захвачена им лишь в середине 60-х или даже в начале 70-х годов прошлого века. Однако сценарий, показанный в этом видео (что комета пробыла на орбите Юпитера почти сотню лет), также вполне возможен.

Достоверно известно, что 7 июля 1992 года произошло особо тесное сближение кометы Шумейкеров–Леви 9 с Юпитером. Она прошла всего в 40 тыс км от атмосферы планеты. Это сближение было настолько тесным, что мощные приливные силы Юпитера разорвали ядро кометы на множество фрагментов. Комета была открыта Юджином и Каролиной Шумейкерами и Дэвидом Леви 24 марта 1993 года. В тот момент она уже представляла собой множество обломков. Был обнаружен по меньшей мере 21 фрагмент, растянувшийся вдоль траектории движения в виде цепочки. После открытия кометы и вычисления её траектории стало ясно, что дальнейшее движение фрагментов приведёт к их столкновению с Юпитером. Все расчёты подтвердились. Падение фрагментов происходило в течение недели: с 16 по 22 июля 1994 года. Осколки падали на Юпитер со скоростью свыше 60 км/с. Это приводило к колоссальным взрывам в атмосфере газового гиганта. Мощность каждого из взрывов многократно превышала мощность совокупного ядерного потенциала, накопленного на Земле.

Сами моменты падения не наблюдались с Земли, так как столкновение каждого объекта происходило на обратной стороне Юпитера. Однако хорошо были видны последствия столкновений. Облако раскалённого газа, образующееся при взрыве в момент входа обломков в атмосферу Юпитера, поднималось на огромную высоту. В результате, это облако можно было наблюдать с Земли. Также с Земли хорошо были видны тёмные следы от взрывов в атмосфере Юпитера, которые по размеру превышали нашу планету. Эти следы можно было заметить в течение многих недель после взрывов. Моменты падения фрагментов наблюдались космическим аппаратом Галилео, который в это время как раз направлялся к Юпитеру.

Это грандиозное событие, произошедшее 30 лет назад, стало первым наблюдаемым столкновением двух небесных тел. Оно дало понимание, какую важную роль играет Юпитер в защите Земли. Самая большая планета Солнечной системы принимает на себя значительную часть ударов астероидов и комет.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчётах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и кометы. Также при расчёте учитывались релятивистские эффекты. Негравитационные эффекты, связанные с испарением вещества ядра кометы и возможным столкновением фрагментов друг с другом, не учитывались. На протяжении большей части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.

Резкое отличие между моделью Коперника и Птолемея вовсе не в том, что первая объясняла какие-то необъяснённые второй явления. Наоборот, модель Птолемея поначалу была точнее. Отличие в том, что у модели Коперника было гораздо меньше параметров. Достаточно подогнать расстояния от планет до Солнца и одну-единственную общую фундаментальную константу. В модели Птолемея непонятных параметров было гораздо больше, по-моему по три на планету, не считая угла (фазы). Позже оказалось, что, введя в гелиоцентричной модели два параметра на планету вместо одного, можно значительно переплюнуть Птолемея по точности, хотя параметров всё еще меньше. Модель Коперника объясняла также и движение Луны.

Вдобавок модель Коперника (с поправками Кеплера) после догадки о всемирном тяготении оказалась полностью объяснена, и это было так ясно, что закон был очевиден множеству ученых XVII века - даже конкретная формулировка с обратными квадратами публиковалась минимум тремя учеными до Ньютона, о самом же существование общей силы тяготения задумывался еще Кеплер. К концу XVIII века эта гипотетическая единственная сила, управляющая движением небесных тел, была обнаружена и в земных условиях.

А вот причины, по которым могла бы быть верна модель Птолемея, были непонятны все полторы тысячи лет её использования.

Первые наблюдения слабого туманного пятнышка позволили грубо определить орбиту кометы. Выяснилось, что объект относится к семейству Крейца – комет, которые подходят очень близко к Солнцу. Объекты этой группы являются осколками одной большой кометы, которая когда-то распалась на фрагменты при прохождении вблизи Солнца. Существует предположение, что прародительницей комет семейства Крейца является Большая комета 1106 года. Одной из самых известных представительниц этой группы является комета Икэя–Сэки, которая в 1965 году сияла в небе в 60 раз ярче полной Луны! Последней наблюдаемой кометой семейства Крейца была комета Лавджоя, которая наблюдалась в конце 2011 года.

Первые предварительные расчеты показывали, что новая комета C/2024 S1 (ATLAS) скорее всего упадёт на Солнце. В этом видео показывается траектория кометы, вычисленная автором этой публикации на основе 123 наблюдений по данным на 1 октября 2024 года. Траектория является слабо гиперболической, а значит Солнце не сможет удержать комету в Солнечной системе. Причём, комета на своём пути к Солнцу не имела сближений с газовыми гигантами. По-видимому, избыток её скорости возник из-за каких-либо негравитационных эффектов, и это является любопытной темой для дальнейших исследований.

Согласно моим расчётам комета C/2024 S1 (ATLAS) пройдёт всего в 534 тыс км от поверхности Солнца – это меньше одного солнечного радиуса. Это произойдёт 28 октября 2024 года примерно в 11:00 по Всемирному времени. Скорость кометы относительно Солнца превысит немыслимые 460 км/с, что в 15 раз выше орбитальной скорости Земли! А её хвост может вытянуться на десятки или даже сотни миллионов километров. То есть длина хвоста кометы может превысить расстояние от Солнца до Земли. Однако есть риск, что комета C/2024 S1 (ATLAS) не переживёт прохождение перигелия. Мощное приливное воздействие Солнца с большой вероятностью может разрушить её ядро. В этом случае комета распадётся на несколько небольших фрагментов, которые растянутся вдоль её орбиты. Каждый из фрагментов также будет отбрасывать свой собственный небольшой хвост. Распад кометы ускорит полное испарение её вещества, однако могут остаться фрагменты, состоящие из нелетучих элементов.

Комету будет видно в утреннем небе Южного полушария Земли за несколько дней до 28 октября и в течение нескольких дней после (если она не распадётся). В Северном полушарии можно будет увидеть ярчайший хвост только 28 октября в течение нескольких часов, там, где в это время уже наступят сумерки. В это время хвост будет настолько ярким, что его можно будет попытаться разглядеть даже днём, если чем-то загородиться от ослепительного Солнца. Хвост будет начинаться практически от самого Солнца и может пересекать значительную часть неба. Колоссальная скорость кометы позволит жителям Земли в реальном времени наблюдать поворот кометы и её хвоста вокруг Солнца. Её оборот вокруг Солнца будет происходить 28 октября 2024 года примерно с 07:00 до 15:00 с кульминацией в 11:00 (по Всемирному времени). Совокупная яркость кометы и её хвоста во время кульминации может в несколько раз или даже в десятки раз превысить яркость полной Луны. Будьте осторожны при наблюдении кометы: ни в коем случае не смотрите на Солнце, чтобы не получить ожог сетчатки глаза.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. Визуализация кометы и её хвоста также придумана и реализована автором этой публикации. При расчётах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и кометы. Также при расчёте учитывались релятивистские эффекты. Негравитационные эффекты, связанные с испарением вещества ядра кометы, не учитывались. На протяжении части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.

Диаметр объекта составляет около 8 метров. Его орбита близка к круговой и очень слабо наклонена к плоскости орбиты Земли. Период обращения астероида вокруг Солнца был только на 5% короче земного года. По этой причине астероид при движении по своей орбите на протяжении последних нескольких лет постепенно догонял Землю.

К началу 2024 года астероид достиг окрестностей Земли и начал испытывать гравитационные возмущения из-за нахождения вблизи системы Земля–Луна. 8 августа 2024 года астероид 2024 PT₅ прошёл на расстоянии 567 тыс км от Земли, то есть в полтора раза дальше Луны. Его скорость относительно Земли составляла 1.4 км/с, что также всего лишь примерно в полтора раза превышает относительную скорость Луны. К концу октября он удалится на 4 млн км, а затем 8 января 2025 года он вновь сблизится с Землёй, пройдя в 1.8 млн км от нас.

Астероид 2024 PT₅ нельзя назвать нашей временной луной. Земля заметно изменит орбиту астероида, но силы её гравитации окажется недостаточной, чтобы замкнуть траекторию. 2024 PT₅ даже нельзя назвать квазиспутником, поскольку он и Земля не находятся в орбитальном резонансе 1:1. Период обращения астероида вокруг Солнца станет, наоборот, немного превышать земной год. И при дальнейшем движении по своей изменённой орбите он начнёт отставать от Земли. Земля догонит его с другой стороны примерно через 30 лет, и в 2056 году произойдёт очередная серия сближений, впрочем, не настолько тесных.

Моделирование и визуализация выполнены автором этой публикации с помощью программного обеспечения собственной разработки. При расчетах учитывалось взаимное влияние друг на друга Солнца, всех планет Солнечной системы, Луны и астероида. Также при расчете учитывались релятивистские эффекты. На протяжении части этого видео размеры небесных тел показаны сильно преувеличенными по сравнению с расстояниями между ними.