Луна или Марс?
Куда бежать от земных проблем
Ежедневно мы вынуждены решать множество проблем — например, где найти место для парковки в центре города, что делать с соседом, вот уже который год круглосуточно ремонтирующим свою квартиру или как прожить на зарплату институтского преподавателя. Помимо таких частных проблем, от решения которых зависит выживание каждого из нас, существуют и глобальные, общечеловеческие проблемы, от решения которых зависит выживание человечества. Это и массовые голод и нищета, и до сих пор актуальная угроза ядерной войны, и катастрофическое загрязнение окружающей среды, и глобальное потепление, и неконтролируемое резкое увеличение численности населения и истощение ресурсов Земли.
Существуют различные пути решения глобальных проблем человечества, от совершенно фантастических (человечество «возьмется за ум», перестанет варварски транжирить природные богатства, начнет использовать альтернативные источники энергии и заживет в гармонии с самим собой и окружающим миром) до вполне реальных. Например, человечество погрузится на космические корабли и, оставив выпотрошенную Землю, улетит заселять другие планеты во Вселенной.
Однако на сегодняшний момент колонизация космоса связана с некоторыми трудностями, основная из которых — отсутствие поблизости от Земли планет, пригодных для жизни человека. Ученые предполагают, что ближайшая из них может находиться на расстоянии около 42 триллионов километров от Солнца. Даже если двигаться с самой большой скоростью, которую на сегодняшний день способен развивать космический корабль, то на дорогу придется потратить примерно 20 тысяч лет, а это, согласитесь, довольно долго. Гораздо более достижимыми представляются планеты нашей Солнечной системы, из которых для колонизации наиболее пригодны Марс и спутник Земли — Луна.
Луна, наверное, самое подробно изученное из всех небесных тел. Уже во II веке до н.э. греческий астроном, географ и математик Гиппарх, исследуя движение Луны по звездному небу, выявил ряд закономерностей этого движения, а также определил размеры Луны и расстояние до нее от Земли. Одна из первых лунных карт была составлена в 1651 году итальянским астрономом Джованни Батиста Риччоли (с его же легкой руки появился термин «лунное море»). В 1753 году хорватский астроном Руджер Бошкович доказал отсутствие на Луне атмосферы. В 1881 году французским астрономом Пьером Жансеном был составлен детальный «Фотографический атлас Луны». Обширные исследования в XX веке Луны с помощью космических аппаратов значительно увеличили объем знаний человечества о ее внешнем рельефе, геологическом и геохимическом строении, сейсмологии и химии лунных пород.
Полет к Луне займет около трех суток (его практическая осуществимость была доказана сначала советскими программами «Луна» и «Луноход», а затем и американскими пилотируемыми экспедициями «Аполлон»). Луна богата разнообразными природными ископаемыми, в том числе железом, алюминием и титаном. Лунные базы могут стать местом для проведения уникальных научных исследований в области планетологии, астрономии, космологии, космической биологии и других научных дисциплин. Отсутствие на Луне атмосферы, а значит, и свободного кислорода, ухудшающего качество литья и сварки, позволит производить на этих базах в больших объемах различные сверхчистые сплавы и электронные компоненты.
Кроме того, в лунном грунте присутствует редкий на Земле изотоп гелия — гелий-3, — который может использоваться как сырье для перспективных термоядерных реакторов. По подсчетам ученых, 30 тонн гелия-3 (а на Луне его, по самым скромным оценкам, 500 тысяч тонн) достаточно для обеспечения энергией всего населения Земли в течение года. Кроме того, при использовании гелия-3 не возникает долгоживущих радиоактивных отходов, захоронение которых является самой острой проблемой современной ядерной энергетики.
Марс находится от Земли на значительно большем расстоянии, чем Луна (до него лететь уже около 9 месяцев), поэтому наладить регулярное транспортное сообщение между ним и Землей будет значительно сложнее и дороже. Кроме того, пилотируемые экспедиции на Марс связаны с большим числом опасностей для их экипажа. Возникающее в результате солнечных вспышек ионизирующее излучение может привести к поломке различных систем космического корабля, в особенности — компьютерных, а также к тому, что космонавты получат повышенную дозу облучения, которая может вызвать разрушение тканей и ДНК организма и последующую клеточную мутацию. При этом, попасть в «окно», когда излучение Солнца минимально и не представляет опасности, как это делалось при полетах на Луну в рамках программы «Аполлон», не получится.
Значительной медицинской проблемой является и длительное нахождение космонавтов в невесомости, приводящее к изменениям в их мышцах, костях и системе кровообращения. Так, после восьми месяцев невесомости требуется более двух лет восстановления на Земле. И хотя сила притяжения на Марсе составляет 38% от земной, к ней все равно придется адаптироваться некоторое время.
Марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут, на Марсе тоже есть смена времен года, вода (хотя и в виде льда под поверхностью планеты) и атмосфера, а параметры марсианского грунта теоретически позволяют выращивать на нем земные растения, — но без защитного снаряжения человек не сможет прожить на его поверхности и нескольких минут.
Чтобы Марс стал обитаемым, на нем необходимо сформировать атмосферу с давлением, достаточным для существования воды в жидком виде и аналогом озонового слоя, повысить с помощью парникового эффекта температуру в экваториальной части Марса до + 10 … +20 градусов Цельсия (сейчас температура приповерхностного слоя его атмосферы постоянно ниже нуля), создать биосферу. Для этого ученые предлагают несколько способов, среди которых:
• управляемое обрушение на поверхность Марса другого сравнительно небольшого небесного тела;
• помещение на его орбиту искусственных спутников, способных собирать солнечный свет и фокусировать его на поверхности Марса;
• взрыв на полярных шапках Марса нескольких ядерных бомб.
Последний способ, правда, весьма сомнителен с точки зрения последующего использования плодов его применения.
Хотя уже в шестидесятые годы XX века и у США, и у СССР имелись достаточно детально разработанные планы сооружения лунных баз, реализованы они не были. Не было на сегодняшний день предпринято никаких практических шагов и по колонизации Марса. В то же время лунные и марсианские программы разрабатываются космическими агентствами Европы, Японии, Китая, Индии, США и России. Кроме того, планы по отправке человека на Марс существуют и у частных компаний, пример — голландский проект Mars One. Так что если вам надоело решать ежедневные проблемы — где найти место для парковки в центре города, что делать с соседом, вот уже который год круглосуточно ремонтирующим свою квартиру, — плюньте на все и запишитесь в такой проект добровольцем. Вдруг вам перезвонят?
Источник
Куда лучше направиться: на Марс или Луну?
Вскоре нам придется наконец определиться, на чем сосредоточить главные силы исследования и колонизации: Луна или Марс. Если одни настаивают на марсианской поездке, то другие твердят о необходимости создания лунной базы на земном спутнике.
Рассмотрим Луну. Очевидный ее плюс – близость к Земле. Полет на Луну занимает максимум несколько дней. Нам уже удалось высадить туда 12 астронавтов, но мы все еще полностью не изучили этот мир.
Загадочной остается дальняя обратная сторона Луны. На ней могут быть лавовые трубы и масштабные сети подземных пещер, которые можно использовать как среду обитания. Да, на это уйдет много денег, но спутник окупит себя. В почве можно добыть огромное количество редкого для нас гелия-3.
К тому же логично использовать Луну как промежуточный этап, некое испытание перед исследованием более отдаленных объектов. Проблема в том, что спутник не горит желанием встречать землян. Там нет атмосферы, а значит мы лишены защиты от метеоритов и космических лучей. Температурный режим не стабилен, а низкая гравитация негативно скажется на состоянии живого организма.
Марс всегда ассоциировали с римским богом войны
Сильнее всего беспокоит лунная пыль, напоминающая раздробленное стекло, которое забивается в двигатели, выводит из строя роверы и попадает в легкие.
Хорошо, а что с Марсом? Планета удалена на расстояние 225 млн. км от Земли.
Такая дистанция намекает на то, что на путешествие уйдет как минимум 2 года. Астронавты сильно рискуют, потому что не могут повернуть вспять и все зависит от командной работы и функционирования техники.
В период полета к Марсу корабль получит огромную дозу радиационного облучения. Планета также лишена защиты, потому что не способна похвастаться сильной магнитосферой. Но на месте они получат обстановку, которая больше смахивает на земную.
На Красной планете присутствует тонкий атмосферный слой и сильная гравитация (за старение костей переживать не придется). Тем более, что мы уже получали предпосылки к существованию марсианской жизни в прошлом, и колонисты смогут заняться детальным изучением этого вопроса.
Реголит намного безопасней лунного и выветривался тысячелетиями, поэтому гладкий. То есть, человеческим легким ничего не грозит. На марсианской поверхности есть запасы воды, которые можно использовать для создания благоприятной среды обитания.
Венера, запечатленная Магелланом
Доставить людей к Красной планете обойдется дороже и сложнее. Придется придумать дополнительную защиту и потребуются новые технологии, которые помогут космонавтам освоиться на месте, иначе это будет самоубийство.
Да, мы видим плюсы и минусы, но есть еще один интересный вариант – Венера. Да, предвкушаем ваше удивление и скептицизм. Это ведь адское местечко, где плавится свинец (самая горячая планета Солнечной системы)! Что там забыли люди?
Дело в том, что Венера не такая уж и негостеприимная. В верхних слоях атмосферы температура приемлемая для живых организмов. Тем более там нормальное давление. Нужно лишь закрепить на этой высоте сеть дирижаблей и создать воздушный город.
Что выбрать? Голосуем за все! Да, придется потратиться, рисковать жизнью, но на кону исследование всей Солнечной системы. Так что пришло время переходить от теории к практике и готовить корабли к старту.
Источник
Планеты нашей с вами солнечной системы
Планеты Солнечной системы
Согласно официальной позиции Международного астрономического союза (МАС), организации присваивающей имена астрономическим объектам, планет всего 8.
Текущее положение среди планет Солнечной системы
Плутон был исключен из разряда планет в 2006 году. т.к. в поясе Койпера находятся объекты которые больше/либо равны по размерам с Плутоном. Поэтому, даже если его принимать его за полноценное небесное тело, то тогда необходимо к этой категории присоединить Эриду, у которой с Плутоном почти одинаковый размер.
Планеты Солнечной системы по порядку
По определению MAC, есть 8 известных планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
Все планеты делят на две категории в зависимости от их физических характеристик: земной группы и газовые гиганты.
Схематическое изображение расположения планет
Планеты земного типа
Меркурий
Самая маленькая планета Солнечной системы имеет радиус всего 2440 км. Период обращения вокруг Солнца, для простоты понимания приравненный к земному году, составляет 88 дней, при этом оборот вокруг собственной оси Меркурий успевает совершить всего полтора раза. Таким образом, его сутки длятся приблизительно 59 земных дней. Долгое время считалось, что эта планета все время повёрнута к Солнцу одной и той же стороной, поскольку периоды его видимости с Земли повторялись с периодичностью, примерно равной четырем Меркурианским суткам. Это заблуждение было развеяно с появлением возможности применять радиолокационные исследования и вести постоянные наблюдения с помощью космических станций. Орбита Меркурия – одна из самых нестабильных, меняется не только скорость перемещения и его удалённость от Солнца, но и само положение. Любой интересующийся может наблюдать этот эффект.
Меркурий в цвете, снимок космического аппарата MESSENGER
Близость к Солнцу стала причиной того, что Меркурий подвержен самым большим перепадам температуры среди планет нашей системы. Средняя дневная температура составляет около 350 градусов по Цельсию, а ночная -170 °C. В атмосфере выявлены натрий, кислород, гелий, калий, водород и аргон. Существует теория, что он был ранее спутником Венеры, но пока это остается недоказанным. Собственные спутники у него отсутствуют.
Венера
Вторая от Солнца планета, атмосфера которой почти полностью состоит из углекислого газа. Её часто называют Утренней звездой и Вечерней звездой, потому что она первой из звёзд становится видна после заката, так же как и перед рассветом продолжает быть видимой и тогда, когда все остальные звёзды скрылись из поля зрения. Процент диоксида углерода составляет в атмосфере 96%, азота в ней сравнительно немного – почти 4% и в совсем незначительном количестве присутствует водяной пар и кислород.
Венера в УФ спектре
Подобная атмосфера создает эффект парника, температура на поверхности из-за этого даже выше, чем у Меркурия и достигает 475 °C. Считается самой неторопливой, венерианские сутки длятся 243 земных дня, что почти равно году на Венере – 225 земных дней. Многие называют её сестрой Земли из-за массы и радиуса, значения которых очень близки к земным показателям. Радиус Венеры составляет 6052 км (0,85% земного). Спутников, как и у Меркурия, нет.
Земля
Третья планета от Солнца и единственная в нашей системе, где на поверхности есть жидкая вода, без которой не смогла бы развиться жизнь на планете. По крайней мере, жизнь в том виде, в котором мы её знаем. Радиус Земли равен 6371 км и, в отличие от остальных небесных тел нашей системы, более 70% её поверхности покрыто водой. Остальное пространство занимают материки. Ещё одной особенностью Земли являются тектонические плиты, скрытые под мантией планеты. При этом они способны перемещаться, хоть и с очень малой скоростью, что со временем вызывает изменение ландшафта. Скорость перемещения планеты по ней – 29-30 км/сек.
Наша планета из космоса
Один оборот вокруг своей оси занимает почти 24 часа, причем полное прохождение по орбите длится 365 суток, что намного больше в сравнении с ближайшими планетами-соседями. Земные сутки и год также приняты как эталон, но сделано это лишь для удобства восприятия временных отрезков на остальных планетах. У Земли имеется один естественный спутник – Луна.
Марс, снимок космического телескопа Хаббл в 2003 году
Четвёртая планета от Солнца, известная своей разрежённой атмосферой. Начиная с 1960 года, Марс активно исследуется учеными нескольких стран, включая СССР и США. Не все программы исследования были успешными, но найденная на некоторых участках вода позволяет предположить, что примитивная жизнь на Марсе существует, или существовала в прошлом.
Яркость этой планеты позволяет видеть его с Земли без всяких приборов. Причем раз в 15-17 лет, во время Противостояния, он становится самым ярким объектом на небе, затмевая собой даже Юпитер и Венеру.
Радиус почти вдвое меньше земного и составляет 3390 км, зато год значительно дольше – 687 суток. Спутников у него 2 — Фобос и Деймос.
Наглядная модель Солнечной системы
Внимание! Анимация работает только в браузерах поддерживающих стандарт -webkit (Google Chrome, Opera или Safari).
Солнце
Солнце является звездой, которая представляет собой горячий шар из раскаленных газов в центре нашей Солнечной системы. Его влияние простирается далеко за пределы орбит Нептуна и Плутона. Без Солнца и его интенсивной энергии и тепла, не было бы жизни на Земле. Существуют миллиарды звезд, как наше Солнце, разбросанных по галактике Млечный Путь.
Меркурий
Выжженный Солнцем Меркурий лишь немного больше, чем спутник Земли Луна. Подобно Луне, Меркурий практически лишен атмосферы и не может сгладить следы воздействия от падения метеоритов, поэтому он как и Луна покрыт кратерами. Дневная сторона Меркурия очень сильно нагревается на Солнце, а на ночной стороне температура падает на сотни градусов ниже нуля. В кратерах Меркурия, которые расположены на полюсах, существует лед. Меркурий совершает один оборот вокруг Солнца за 88 дней.
Венера
Венера это мир чудовищной жары (еще больше чем на Меркурии) и вулканической активности. Аналогичная по структуре и размеру Земле, Венера покрыта толстой и токсичной атмосферой, которая создает сильный парниковый эффект. Этот выжженной мир достаточно горячий, чтобы расплавить свинец. Радарные снимки сквозь могучую атмосферу выявили вулканы и деформированные горы. Венера вращается в противоположном направлении, от вращения большинства планет.
Земля
Земля — планета океан. Наш дом, с его обилием воды и жизни делает его уникальным, в нашей Солнечной системе Земля занимает особое место. Другие планеты, в том числе несколько лун, также имеют залежи льда, атмосферу, времена года и даже погоду, но только на Земле все эти компоненты собрались вместе таким образом, что стало возможным существование жизнь.
Хотя детали поверхности Марса трудно увидеть с Земли, наблюдения в телескоп показывают, что на Марсе существуют сезоны и белые пятна на полюсах. В течение многих десятилетий, люди полагали, что яркие и темные области на Марсе это пятна растительности и что Марс может быть подходящим местом для жизни, и что вода существует в полярных шапках. Когда космический аппарат Маринер-4, прилетел у Марсу в 1965 году, многие из ученых были потрясены, увидев фотографии мрачной планеты покрытой кратерами. Марс оказался мертвой планетой. Более поздние миссии, однако, показали, что Марс хранит множество тайн, которые еще предстоит решить.
Юпитер
Юпитер — самая массивная планета в нашей Солнечной системе, имеет четыре больших спутника и множество небольших лун. Юпитер образует своего рода миниатюрную Солнечную систему. Чтобы превратится в полноценную звезду, Юпитеру нужно было стать в 80 раз массивнее.
Сатурн
Сатурн — самая дальняя из пяти планет, которые были известны до изобретения телескопа. Подобно Юпитеру, Сатурн состоит в основном из водорода и гелия. Его объем в 755 раз больше, чем у Земли. Ветры в его атмосфере достигают скорости 500 метров в секунду. Эти быстрые ветра в сочетании с теплом, поднимающимся из недр планеты, вызывают появление желтых и золотистых полос, которые мы видим в атмосфере.
Первая планета найденная с помощью телескопа, Уран был открыт в 1781 году астрономом Уильямом Гершелем. Седьмая планета от Солнца настолько далека, что один оборот вокруг Солнца занимает 84 года.
Нептун
Почти в 4,5 млрд. километрах от Солнца вращается далекий Нептун. На один оборот вокруг Солнца у него уходит 165 лет. Он невидим невооруженным глазом из-за его огромного расстояния от Земли. Интересно, что его необычная эллиптическая орбита, пересекается с орбитой карликовой планеты Плутона из-за чего Плутон находится внутри орбиты Нептуна порядка 20 лет из 248 за которые совершает один оборот вокруг Солнца.
Плутон
Крошечный, холодный и невероятно далекий Плутон был открыт в 1930 году и долго считался девятой планетой. Но после открытий подобных Плутону миров, которые находились еще дальше, Плутон был переведен в категорию карликовых планет в 2006 году.
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Юпитер, снимок зонда Вояджер-1
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.
Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году
Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.
Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.
Нептун
Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.
Нептун, вид с Вояджера-2
По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.
Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Источник