Чем отличается космос от открытого космоса

Всё, что нужно знать о современной космонавтике в вопросах и ответах

Миллиардеры запускают ракеты для межпланетных путешествий. Государства тратят огромные деньги на космические программы. Когда же мы уже полетим на Марс?

Много ли людей было в космосе?

Исследования космоса — достойнейшее занятие. Первый космонавт в мире Юрий Гагарин совершил полет вокруг земной орбиты 12 апреля 1961 года — когда Великобритания еще оставляла за собой право на колонии.

С тех пор в космическом пространстве побывали более 550 человек. Почему нет точного числа? Потому что нет единого мнения о том, на каком расстоянии от планеты находится «открытый космос». Из этих 550 человек — только 10 женщин (ответственность за это во многом лежит на плечах НАСА и Роскосмоса).

Где именно мы побывали?

Советский Союз стал пионером в покорении космоса, а Джон Ф. Кеннеди пообещал, что первые шаги на Луне сделает именно американский космонавт. 20 июля 1969 года на серый лунный грунт прилунился «Аполлон-11».

В следующие несколько лет на Луне побывали еще 12 человек, но с 1972 года нога человека не ступала ни на Луну, ни куда-либо еще за пределами Земли.

Наше воображение рисует отважных астронавтов среди лунных кратеров, однако почти все космонавты в истории космонавтики не выходят за пределы низкой околоземной орбиты (160–2000 км над поверхностью планеты).

Именно здесь находятся телекоммуникационные спутники и орбитальные станции.

Чем мы занимаемся в космосе?

И пусть мы не выходим в далекий космос, мы научились жить и работать за пределами земной атмосферы, добровольно совершая эксперименты над собственным телом, исследуя последствия невесомости.

В 1986 году СССР запустил орбитальную станцию «Мир». В 2001-м она была затоплена из-за физического износа оборудования. Вскоре после этого на орбиту выпущена Международная космическая станция. С нулевых годов этого века на орбите постоянно кто-то живет. Прямо сейчас на станции находятся три человека, каждые 90 минут совершая оборот вокруг Земли.

Что происходит с телом в космосе?

Много чего, и пока мы не узнаем точных последствий воздействия невесомости на человеческое тело, мы не можем послать людей в более отдаленные места (на Марс или на астероиды).

Бывший пилот и астронавт НАСА Скотт Келли провел год в капсулах МКС для экспериментального изучения воздействия невесомости на человеческий организм. Кстати, это не рекордно длинное пребывание в космосе: российский космонавт Геннадий Падалка суммарно провел в космосе 878 дней.

Но эксперимент Келли имеет больше веса по одной простой причине: у него есть брат-близнец. Сравнив состояние организмов брата-космонавта и брата-«землянина», ученые смогли оценить уровень ущерба, наносимого мышцам, костям и внутренним органам при пребывании в космосе. На МКС есть гимнастическое оборудование, чтобы держать мышцы в тонусе, но во время занятий необходимо надевать удерживающие устройства (хотя бы чтобы не свалиться с беговой дорожки).

Если коротко — Скотт оказался примерно в такой же физической форме, что и брат, не считая некоторых проблем со зрением. В целом это хорошие новости для будущих космических миссий.

В каких странах реализуются программы пилотируемых космических полетов?

Только в трех: Китай, Россия и США. Космические программы с участием человека — дорогое удовольствие, которое могут себе позволить далеко не все государства. Тем не менее в космосе смогли побывать не только космонавты, но и индивидуальные путешественники из 40 стран, в том числе член королевской семьи Саудовской Аравии (а некоторые из путешественников даже заплатили за полет, например южноафриканский молодой миллионер Марк Шаттлворт).

В какую сумму обходится запуск шаттла?

В астрономическую. МКС на сегодня является самым дорогим космическим проектом, стоимость которого составляет 150 млрд долларов. Стоимость начавшейся в 70-х годах программы НАСА Space Shuttle не должна была превысить нескольких десятков миллионов долларов за один запуск. Однако, по подсчетам, после завершения в 2011 году программа обошлась агентству в 209 млрд долларов (по 1,6 млрд долларов за полет).

После такого опыта США приостановило собственные запуски. Сегодня почти все астронавты запускаются Роскосмосом.

Для сведения: одно кругосветное путешествие на «Союзе» стоит от 21 до 82 млн долларов.

Стоит ли тратить такие деньги на полеты в космос?

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

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

Еще есть мнение, что космические полеты привлекают дополнительные вливания в экономику: побочные компании космической индустрии вместе с индустрией коммерческих космических полетов окупают стоимость миссий в 7–14 раз.

Да и НАСА сегодня тратит на них не так много денег, как раньше: 19 млрд долларов НАСА получила от правительства в этом году (это примерно 0,5 % федерального бюджета по сравнению с 4–5 % ранее).

Насколько плотно сотрудничают страны при освоении космоса?

Первая космическая гонка была частью холодной войны, но после ее окончания исследование космоса перестало быть соперничеством и превратилось в международное сотрудничество. МКС — яркий пример такого сотрудничества между пятью космическими агентствами (НАСА, Роскосмос, Японское агентство аэрокосмических исследований, Европейское космическое агентство и Канадское космическое агентство). Проект зрел 13 лет (начиная с 1998-го), в течение которых станция обрастала капсулами, как конструктор Lego.

Китай гнет свою линию в освоении космоса: на борту МКС не побывало ни одного китайского астронавта. В 2006 году Пекин испытывал лазеры к американским спутникам для нанесения им повреждений, после чего США наложили вето на сотрудничество между НАСА и Китайским космическим агентством.

Тем не менее будущее освоения космоса зависит от способности стран к сотрудничеству, а не к противодействию. С 2011 года национальные космические агентства 14 стран пытаются объединить свои взгляды и составить единый план действий для «освоения пространства Солнечной системы, в частности Марса».

Так мы уже почти на Марсе?

Пока нет. Перед Марсом хорошо бы вернуться на Луну.

Профессор планетарных наук и астробиологии Лондонского университета Ян Кроуфорд считает это «…вполне логичным шагом. Я обеими руками за освоение Марса, но нам всё еще не хватает технологий, компетенций и опыта».

В возвращении на Луну есть несколько преимуществ: до нее всего три дня пути (в отличие от путешествия до Марса длиной в несколько месяцев), и на ней можно основать научно-исследовательскую станцию по образу земных антарктических.

На лунной экспериментальной площадке можно изучить воздействие радиации и лунной гравитации на организм человека перед тем, как отправляться в дальнее путешествие.

И когда на Луну?

Не всё сразу. Дорожная карта космических исследований НАСА предполагает строительство орбитальной базы, с которой космонавты будут летать до Луны и обратно. База будет сконструирована по образу и подобию МКС, только находиться она будет не на земной, а на лунной орбите.

Каковы шансы попасть на Марс?

Скорее всего, это произойдет нескоро.

Генри Херцфелд, директор Института политики освоения космоса в Университете Джорджа Вашингтона, говорит: «Наш путь в космосе определяется не только желаниями человечества, но и ограничениями реального мира, и бюджетом. Мы уже очень давно хотим попасть на Марс, но в любом серьезном документе по стратегическому планированию космических программ освоению Марса отводятся крайне долгие и неконкретные сроки. Нам до сих пор не хватает технологий, которые позволили бы человеку долгое время находиться в далеком космосе».

Что нового происходит в космонавтике?

Традиционные лидеры космонавтики, США и Россия, уступают дорогу новым игрокам.

В 2003 году Китай стал третьей страной в мире, выпустившей на орбиту своего космонавта, а в 2022-м то же самое планирует сделать Индия.

Но главным двигателем изменений, безусловно, становится коммерческий сектор. Миллиардеры Илон Маск, Джефф Безос и Ричард Брэнсон работают над проектами по индивидуальным полетам в космос. Компании этих предпринимателей (SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic) нацелены на удешевление полетов и увеличение их доступности.

Такие организации встают в один ряд с другими коммерческими компаниями, которые уже работают в качестве подрядчиков на национальные космические агентства. Титаны аэрокосмической индустрии Boeing и Lockheed Martin посылают тяжелые ракеты-носители в космос, но это обходится им в 350 млн долларов за каждый запуск, в несколько раз дороже, чем система Falcon (запуск которой стоит 90 млн долларов).

В SpaceX уже забронированы запуски на общую сумму в 10 млрд долларов. Секрет удешевления полетов — многоразовый космический корабль, в котором даже стартовые реактивные двигатели могут использоваться повторно.

Что дальше?

Пока национальные агентства называют приоритетным направлением Луну, бизнес засматривается на Марс. Маск считает делом своей жизни создание колонии на Марсе, которая может спасти человечество от глобальной катастрофы на родной планете. Для этого SpaceX разрабатывает пилотируемую ракету Big Falcon Rocket (BFR), с помощью которой можно уже к середине 2020-х годов доставить на Марс первую команду астронавтов.

BFR станет самой большой ракетой в истории космонавтики: 40 отсеков, вместимость до 100 пассажиров (в зависимости от количества багажа).

SpaceX получает дополнительное финансирование от продажи билетов на полет на Луну на BFR.

Источник

Космос и Вселенная — интересные факты

Понятия «Космос» и «Вселенная» для большинства людей кажутся идентичными. Но между ними имеется разница, и чтобы ее постичь, следует попытаться разобраться с толкованием этих терминов.

Чем отличается космос от Вселенной

Понятие «космос» вмещает в себя все, что находится за пределами земной оболочки. Это невообразимое, буквально бескрайнее пространство, в нем присутствуют разнообразные космические тела, существующие во множестве видов – это планеты, кометы, «черные дыры», астероиды, метеориты, множество других тел. Космос можно разделить на ближний, активно изучаемый людьми на протяжении существования человечества (для этого используется специальная техника), и дальний – доступ для его изучения пока непреодолим.

Если говорить о Вселенной, то об этом термине можно толковать с разных точек зрения. В философской интерпретации – это мироздание, бытие, и человек – неотъемлемая часть этого мироздания.

Имеется еще понятие «астрономическая Вселенная». Вселенная в астрономии – это часть мира, ее можно познавать, используя современные методы и средства – начиная от планеты Земля до доступного межзвездного пространства. Причем сведений о бесконечности этого пространства просто нет — какая Вселенная на самом деле – неизвестно.

Если задаться вопросом: что больше — космос или Вселенная, то вопрос останется без четкого ответа, как и вопрос о разнице между Вселенной и космосом. Имеется конкретное мнение, что начало мира – это космос (размер космоса не поддается исчислению), а видимая Вселенная появилась вследствие произошедшего взрыва. Существует также не менее авторитетное мнение — вся Вселенная – единое целое, а космос – только ее часть.

Виды космических тел

Пространство во Вселенной большей частью – это вакуум. Но в этом вакууме имеются небесные тела, кардинально отличающиеся друг от друга размерами, характеристиками.

Рассмотрим основные виды космических тел.

Звезда. Представляет собой раскаленный шар газа, огромный по размерам. Именно звезды сверкают в ночном небе, видимые глазу. Ближе всех к Земле (если не считать Солнце) находится звезда Проксима Центавра – расстояние до нее 39 900 000 000 000 км. А до Солнца – 149,6 млн. км. Масса нашего светила составляет 99,86% от массы всей Солнечной системы. Возраст звезды – 4,57 млн. лет, что составляет половину ее жизни.

Звезды, в свою очередь, делятся на разные виды:

• желтый карлик – относительно маленькие звезды, живущие порядка 10 млрд. лет (наше Солнце как раз относится к этому виду); к окончанию существования становятся красными гигантами;
• красный гигант – размер этих образований огромен, они постепенно расширяются, остывая; имеют яркую красную или оранжевую окраску;
• белый карлик – в него часто превращаются красные гиганты, отдавшие значительную часть тела в космическое пространство; по сути – это ядро такого гиганта, состоящее из плотной горячей материи; белый карлик может впоследствии превратиться в черного карлика;
• коричневый карлик – при образовании звезды может случиться так, что она не дотягивает до нормальной, не образуется необходимой критической массы, достаточной для полноценного светила; тогда такое недоразвившееся скопление, посветив какое-то время, становится коричневым карликом – не излучающим ни света, ни тепла, но слишком большим, чтобы считаться планетой;
• цефеида – «пульсирующая» звезда, светящая с разной силой; это происходит из-за изменений вокруг или внутри этого космического тела;
• сверхновая звезда – появляется при взрыве больших звезд;
• черная дыра – погибшая звезда, плотность тела которой настолько велика, что не пропускает свет;
• пульсар – это тоже погибшая звезда, но плотность ее тела не настолько высока, чтобы превратиться в черную дыру; такие звезды вращаются довольно быстро, излучая гамма-лучи; кажется, что они мигают; одна из разновидностей пульсара – нейтронная звезда, имеющая повышенную плотность; ученый физик-астроном Чандрасекар Сабраманьян предложил теорию, в соответствии с которой у нейтронной звезды масса ядра в 1,4 раза больше, если меньше – то получается белый карлик, больше – черная дыра;
• двойная звезда – представляет собой пару светил, связанных гравитацией; они вращаются вокруг одного центра.

Экзопланета — так называется планета, находящаяся вне пределов Солнечной системы. Таких планет, как Земля, очень мало. Чаще они похожи на Сатурн или Юпитер. Все они очень отличаются друг от друга, имеют совершенно разные характеристики. Например, планета TrES-2b практически не отражает свет (отражает всего 1%), поэтому она невероятно темная. А планета 55 Cancri состоит из алмазов (!). На планете CoRoT-7 b с одной стороны стоит жуткий космический холод, а с другой – бешеная жара, отчего там идут каменные дожди. На планете HD189733b постоянно идет стеклянный дождь. А планета Глизе 436 b состоит из раскаленного льда. Обнаружено несколько планет, которые не принадлежат ни одной системе, такой космический объект сиротливо существует в одиночестве.

Туманность – это газовое и пылевое облако, место рождения звезд. Известны такие типы туманностей:

• эмиссионная – светится необычайным светом, часто является причиной звездообразования;
• отражательная – по большей части состоит из пыли и водорода; активно отражает свет; часто смешивается с эмиссионными туманностями;
• темная – состоит из холодного газа и пыли, практически не отражает света;
• планетарная – появляется при гибели звезды;
• остатки сверхновых звезд – образуются при взрывах сверхновых звезд.

Галактика. Разделяют три вида галактик:

• спиральная галактика – отличается выпуклым центром плоского диска, со спиральным рукавом; бывает галактика нормальная спиральная, а бывает с перемычкой (тогда в центре имеется перегородка, делящая ядро на две части и являющаяся основанием для рукавов); Галактика «Млечный Путь», в которой находится Земля – спиральная;
• эллиптическая галактика – характеризуется отсутствием ядра и рукава, вытянутой формой; самый распространенный вид, такие галактики бывают и совсем маленькими, и очень большими;
• неправильная галактика – не имеет определенной формы, хаотичное скопление туманностей и звезд; встречается редко.

Интересные факты о Вселенной

Несколько интересных фактов – все о Вселенной:

1. Если теория катастрофы космос-Вселенная, в которой существует наша Земля, верна, то тогда можно верить и версии о том, что возраст этого образования 13,7 млрд. лет. Вселенная, территория которой меняет свои границы постоянно, предположительно имеет диаметр в 150 млрд. световых лет.
2. Имеется теория, что ранее Вселенная была более горячей, а при постоянном расширении температура постепенно снижается. По мнению ученых, в начале формирования температура была выше, чем миллиард Кельвинов (для сравнения – сегодняшний показатель – 2725 Кельвинов). А сейчас, с каждым расширением пространство теряет температуру, в результате чего Вселенной угрожает глобальный холод.
3. При постоянном движении галактик и стремлении к отдалению они могут просто разойтись до такой степени, что произойдет взрыв, в результате которого разрушению подлежат даже атомы.
4. Современные методы исследования (посредством длины волн электромагнитного спектра, инфракрасных, рентгеновских лучей и так далее) позволяют ученым изучать отдаленные пространства. Мощности увидеть все пока нет, но есть предположение о наличии темной материи, она, по всей вероятности, ускоряет удаление галактик.
5. Есть шанс, что Млечный Путь может поглотить любого карликового соседа, а Андромеда может поглотить Млечный Путь.

Астрономы продолжают изучать и вселенную, и ее объекты: кометы, астероиды, метеориты, Солнечную систему. Чем более современные технологии используются в ходе исследований, тем больше удивительных фактов удается открыть.

Источник