Исследование космического пространства
Исследование космоса человеком.
Мы много говорим о космосе и его бескрайних просторах. Человека всегда интересовала чем заполнено космическое пространство и что находится за его пределами.
Его освоение началось уже давно. Началось это еще когда человек научился читать по звездам. Впоследствии он открыл для себя созвездия и планеты.
Новые открытия и разработанные технологии позволяют человечеству более детально взглянуть в глубины космического пространства. Исследованием космического пространства занимаются все учёные мира. Даже в настоящее время в космическом пространстве работает даже ни одна российская установка, а множество.
Ещё в Древней Греции стало известно, что наша планета имеет форму шара. Именно греки обнаружили огромный и раскаленный огненный шар в космическом пространстве впоследствии названный солнцем.
Пустота за пределами космоса
Данным вопросом занимался всемирно известный физик и ученый Стивен Хокинг. Именно он оспаривал привычную нам теорию Большого взрыва.
В своём последнем труде теоретик пишет, что Вселенная замерла в своём росте. Он верил, что существуют границы космоса. А за ней, в свою очередь, находится пустота. При том абсолютная.
Но это лишь теория. На сегодняшний день постичь и проверить это невозможно А мы с вами можем лишь строить догадки.
Параллельные миры
Стивен Хокинг, без сомнения, выдающийся и уникальный ученый. Его работы будоражат умы.
Одна из его теорий, также требующая внимания, это теория о параллельных мирах. Хокинг полагал, что в одно время произошло множество в Больших взрывов. А не один, как мы привыкли думать. В результате появилось огромное количество отдельных миров .По этой вероятности наш мир это один из многих параллельных друг другу.
Космическая радиация
Земля, как мы знаем, окутана атмосферой и своим собственным магнитным полем. Можно сказать, защищена ими. Ведь именно эти слои защищают нас с вами от космической радиации.
Космическое излучение это элементарные частицы атомов, обладающие высокой энергией. Плюс ко всему, тяжёлые протоны солнца, которые к тому же положительно заряжены. При взаимодействии этих атомов и протонов происходит облучение.
Когда солнце активно, излучение повышается, но, как уже было сказано, на земле мы в безопасности.
Конечно, учёные нашли способы защиты космонавтов и космических объектов. Это, к примеру, защитные костюмы — скафандры. Или, например, использование пластика при строительстве кораблей.
Космическое сырьё
В настоящее время активно ведутся работы по исследованию полезных ископаемых на небесных телах. Учёные всерьёз поговаривают о возникновении профессии космический шахтер.
Конечно, ещё многое нужно сделать для того, чтобы добывать сырьё из космоса. Это, во-первых, разработка технологий и создание специальных кораблей. А во-вторых, необходимо более точно изучить где и что мы можем взять.
Актуальность данного вопроса без сомнения высока. Ведь для обеспечения жизни на земле требуются ресурсы. А их, к сожалению, с каждым годом всё меньше и меньше.
Колонизация космического пространства
Численность людей растёт, а Земля свою площадь не увеличивает. Также важен тот факт, как уменьшение ресурсов планеты. Действительно, он заставляет задуматься о переселении и заселении на другие планеты.
Учёные давно ищут подходящие варианты и занимаются изучением космоса. Помимо всего прочего, уже сейчас с этой целью проводятся опыты и научные исследования на Марсе.
На данном этапе колонизация это лишь гипотеза и цель. Но человек неотступно стремится воплотить свои мечты в реальность.
Самое холодное место в космосе
Давайте начнем с того, что определим температуру в космосе в целом.
Всё в мире и во Вселенной состоит из элементарных частиц. Если точнее, то из протонов, электронов и других. Из них, свою очередь, образуются молекулы и атомы. Они находятся в постоянном движении. Так и создаётся тепло. Чем интенсивнее движение, тем теплее.
Также тепло зависит от плотности самой материи. Исходя из этих закономерностей следует, что температура в космосе должна равняться нулю.
Но космическое пространство великолепно в своих загадках. Оно, как известно, также состоит из фотонов. Они, в свою очередь, образуются при нагревании атомов.
Эти самые фотоны имеют свойство передавать тепло. Они передают свою энергию холодному. Между прочим, звёзды вырабатывают эти частицы.
Существует реликтовое излучение, которое заполняет всю вселенную. Это тепловое излучение с высокой изотропностью и спектром с температурой 2,73±0,00057 К.
Именно это сочетание свойств и реакций поддерживает температуру открытого космоса в радиусе минус 270,45°С. Это чуть выше абсолютного нуля.
Самое холодное место в космосе
Где же находится самое холодное место и существует ли оно?
Представьте, это действительно реально. По оценкам учёных, это туманность Бумеранг. Она расположена в созвездии Центавра, получается это в 5 тысячах световых лет от Земли.
Вероятнее всего, образовалась она благодаря звездному ветру. Если точнее, то из главной звезды мощнейшим потоком выходит материя. В процессе этого выхода происходит её решение и, соответственно, мгновенное охлаждение.
Температура в данной туманности 1°К, если конкретнее минус 270°С.
На сегодняшний день, это самая низкая зафиксированная температура во Вселенной.
Спутниковая связь
Необходимость и значимость связи спутников и Земли не поддается сомнению. Это один из главных способов радиосвязи.
Лучше сказать, что это совокупность коммуникации, позволяющая учёным получать и добывать информацию о космическом пространстве.Благодаря искусственным спутникам мы многое узнали и изучили. Также было передано огромное количество фотографий, что позволило нам наглядно познакомиться с космосом.
Более того, разработаны универсальные системы для получения сигналов с космических аппаратов. Запускаемые корабли оснащены мощнейшими приемниками и передатчиками.
Существует специальный канал для передачи информации на Землю. Для этого созданы специальные антенны, например параболическая антенна DSS.
Помимо всего прочего, связь поддерживается между кораблями в просторах космоса. Это, также большое достижение человечества. Но, к сожалению, пока мы не можем обеспечить поддержку связи за пределами Земли по всему пространству. Впрочем, в будущем всё возможно.
На сегодняшний день, больше часть работы по обеспечению связи выполняют антенны. Возможно, разработают и сконструируют ещё более точный и удобный способ. Уже сейчас идёт разработка и тестирование лазерной связи. Которая, по всей вероятности, приведет к ускоренному прогрессу в космической деятельности.
В заключении хочется отметить быструю подвижность в научных достижениях и исследованиях в изучении космического пространства. Человечество движется, также как атомы во вселенной. Это наша жизнь, а что может быть интереснее её?
Источник
Космос: что такое, границы, где начинается, описание, строение, фото и видео
Космос привлекал людей еще с древних времен. Глядя на звезды и безграничное пространство, человек мечтал изучить его. Однако оно настолько велико, что сделать это не так-то просто. Несмотря на то, что люди уже обладают технологиями, позволяющими отправиться в открытый космос, его освоение идет очень медленно.
Что такое космос
Под космосом подразумевается пустое пространство во Вселенной, находящееся за пределами планетарных атмосфер. В нем присутствуют частицы водорода, кислорода и пыли, правда их концентрация очень мала и составляет лишь несколько молекул на кубический метр.
Также в некоторых участках межзвездной среды могут встречаться электромагнитное излучение и космические лучи. Последние представляют собой движущиеся на большой скорости атомы ядер и элементарные частицы.
Границы
Космос обладает множеством границ, пролегающих на разных расстояниях относительно Земли:
- 35 км – на этой высоте вода уже не может существовать в жидком виде, поскольку из-за атмосферного давления в 611 Па она закипает даже при нулевой температуре;
- 100 км – здесь проходит официально признанная граница между атмосферой Земли и ближним космосом, за ее пределами, для перемещения, люди вынуждены прибегать не к аэронавтике, а космонавтике;
- 100 тыс. км – наружная граница экзосферы – самого верхнего атмосферного слоя;
- 260 тыс. км – расстояние от Земли, где притяжение планеты сильнее солнечного;
- 13 млрд км – начало межзвездного пространства и дальнего космоса;
- 20 трлн км – граница Облака Оорта, за пределами которой не действует притяжение Солнечной системы;
- 300 квдрлн км – расстояние до границы Млечного Пути;
- 30 квнтлн км – граница Местной группы галактик, куда входят Млечный Путь, Андромеда и Треугольник;
- 250 скстлн км – предел видимости вещества в космическом пространстве;
- 870 скстлн км – граница видимости излучения.
Чем космос отличается от Вселенной
Довольно трудно установить четкую разницу между этими понятиями, поскольку в определенном контексте под ними могут подразумеваться разные вещи.
В современном мире за космос принимают бескрайнее пространство, начинающееся сразу после атмосферы Земли. В нем находятся планеты, звезды, галактики и другие небесные объекты. Для большего удобства космос разделяют на ближний, который можно исследовать с помощью современных спутников и аппаратов, и дальний, добраться до которого пока невозможно.
Под Вселенной подразумевается не только пространство между объектами, но и сами небесные тела. В философии даже человек является ее частью. Также существует мнение, что космос существовал всегда, а Вселенная возникла в момент Большого Взрыва.
Межпланетное пространство
Под межпланетным подразумевается пространство, ограниченное орбитой наиболее отдаленной планеты от звезды. В нем могут присутствовать различные вещества: газ, частички пыли, водород и т.д. Также пространство пронизано электромагнитным излучением.
Температура в конкретной точке межпланетного пространства определяется путем помещения в нее абсолютно черного тела. Последнее впитывает в себя электромагнитное излучение и тепло, постепенно нагреваясь. Его температура и будет считаться за истинное значение.
Межпланетная среда
Данная среда представляет собой совокупность веществ и полей, находящихся в межпланетном пространстве. В Солнечной системе она состоит из:
- магнитного поля;
- космических лучей;
- нейтрального газа;
- пыли;
- электромагнитного излучения;
- солнечного ветра.
Последний компонент преобладает в межпланетной среде, поскольку звезда испускает в пространство большое количество ионизированных частиц.
Межгалактическое пространство
Под данным пространством подразумевается область космоса, находящаяся между галактиками. В ней практически отсутствуют какие-либо вещества, и по своему составу она схожа с вакуумом.
Между галактиками температура способна доходить до 10 млн градусов Цельсия. Такое высокое значение обусловлено большим количеством звездного ветра и излучения, исходящего от черных дыр.
Войдом называется космическое пространство, в котором отсутствуют галактики. Плотность объектов в таких областях на 90% меньше, чем в звездных системах. Размеры войда могут варьироваться от 10 000 до 100 000 парсек. Если габариты превышают этот диапазон, то его называют “супервойдом”. Границы таких областей определяются с помощью галактических нитей. Последние представляют собой прямые, состоящие из скопления звездных систем.
Межгалактическая звезда
Межгалактическими звездами называются светила, которые не входят в состав галактик. Первые объекты такого типа были открыты во второй половине 90-х. Считается, что они образуются за счет столкновения галактик или при сближении двойной звезды с черной дырой. В последнем случае одно из светил “выстреливается” в сторону и перемещается на большое расстояние.
Большое число звезд такого типа обнаружено в Скоплении Девы. Их количество находится в районе триллиона. Также найдено 675 светил в окрестностях Млечного Пути. Большинство из них являются красными гигантами, а состав указывает на то, что звезды образовались в центре галактики, после чего переместились на ее границу.
Процесс изучения
Изучать космос человечество начинало постепенно, и в будущем ему предстоит совершить еще массу увлекательных открытий. Процесс освоения внеземного пространства начался 4 октября 1957 года, когда состоялся запуск аппарата “Спутник-1” – первого устройства, отправленного за пределы атмосферы.
А 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин полетел в космос. Спустя пять лет люди успешно состыковали пилотируемые корабли, а через год повторили это с беспилотными. В 1969 году, 21 июля, Нил Армстронг первым высадился на Луну. Через два года в эксплуатацию была введена станция “Салют-1”, движущаяся по орбите Земли. В ноябре 1998 года был запущен первый модуль МКС.
С тех пор люди всячески стараются улучшать технологии, позволяющие осваивать космическое пространство.
Скорости, необходимые для выхода в ближний и дальний космос
Для того, чтобы объект мог выйти на орбиту планеты, он должен двигаться с определенными скоростями, которые называются космическими. Для Земли они равны следующим значениям:
- 7,9 км/с – 1-я космическая скорость, позволяет выйти на орбиту Земли;
- 11,1 км/с – 2-я космическая скорость, на которой объект попадает в межпланетное пространство;
- 16,67 км/с – 3-я космическая скорость, позволяет выйти в межзвездное пространство;
- 550 км/с – 4-я космическая скорость, необходимая для полета за пределы галактики Млечный путь.
Если объект движется с меньшей скоростью, то сила притяжения планеты, звезды или галактики не позволит ему достигнуть нужной границы.
Воздействие пребывания в открытом космосе на организм человека
Если человек окажется в открытом космосе без средств защиты, у него начнется декомпрессия – процесс расширения пузырьков газа в организме. Параллельно с этим он будет испытывать нехватку кислорода и получать солнечные ожоги. Также если в легких находится воздух, они могут деформироваться из-за разницы давления.
Поскольку вещества не могут находиться в космосе в жидком состоянии, влага на глазах и в ротовой полости сразу начинает испаряться. Также с большой долей вероятности человек потеряет сознание уже через 15-20 секунд.
Почему в космосе холодно
Температура в космоса равна -273 градусам Цельсия. Такое значение называют “абсолютным нулем”, поскольку при нем атомы веществ перестают двигаться. Но почему же в космосе так холодно, даже несмотря на то, что сквозь него проходят солнечные лучи?
Низкая температура связана с тем, что в межпланетном пространстве практически отсутствуют какие-либо вещества. Соответственно, солнечным лучам нечего нагревать.
Почему в космосе холодно, если там вакуум
Теплопроводность вакуума равна нулю, и он полностью пропускает излучение. Поскольку в нем отсутствуют какие-либо вещества и объекты, проходящие сквозь него солнечные лучи ничего не нагревают. Соответственно, температура не меняется и остается равной абсолютному нулю.
Почему космос черный?
Несмотря на то, что в космосе находится множество звезд, испускающих свет, он остается черным. В 1823 году астроном Вильгельм Ольберс предположил, что если пространство вокруг безгранично, а объекты в нем статичны, человек должен видеть свет звезд в любой точке пространства. Однако его глаза распознают лишь мелкие точки на черном фоне. Получается, космос имеет границы. А в 1920-х годах Эдвин Хаббл доказал, что галактики движутся и постепенно отдаляются друг от друга. На основе его выводов появилась теория Большого Взрыва.
Она и объясняет, почему космос черного цвета. Галактики и звезды отдаляются друг от друга с такой скоростью, что свет от них не успевает доходить до точки, с которой ведется наблюдение. И когда человек смотрит на черную область в пространстве, то в ней также находятся звезды, просто он не может их разглядеть. Ведь свет от них не успевает дойти до него.
На какой высоте официально начинается космос?
Космос начинается в 100 км над поверхностью Земли, где пролегает линия Кармана. Ее назвали в честь американского инженера Теодора фон Кармана. В XX веке он первым установил, что на этой высоте атмосфера становится настолько разреженной, что для продолжения движения вверх аппарат должен двигаться с первой космической скоростью.
Позже астрономы провели более точные расчеты и вычислили, что атмосферные ветра полностью отсутствуют на высоте в 118 км, и там же появляются космические частицы.
Важнейшие этапы освоения космоса 
Человечество со временем изобретает новые технологии, позволяющие дальше продвинуться в освоении космоса. В истории можно выделить важнейшие этапы данного процесса:
- 4 октября 1957 года состоялся пуск аппарата “Спутник-1”;
- 4 января 1959 года спутник “Луна-1” начала вращение вокруг Солнца, став его первым искусственным спутником;
- 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин первым отправился в космос;
- 15 сентября 1968 года аппарат Зонд-5 сумел вернуться на Землю после того, как совершил полет вокруг Луны;
- 15 декабря 1970 года аппарат “Венера-7” сел на Венеру;
- 2 декабря 1971 года “Марс-3” сел на Марс;
- с 1975 по 2011 года состоялись запуски первых искусственных спутников разных планет Солнечной системы;
- 20 ноября 1998 года состоялся запуск модуля “Заря”, ставшего первым блоком МКС.
Также разные страны планируют свои космические программы на годы вперед и продумывают дальнейшее освоение космоса.
Что означает слово “космос”?
Под космосом в современном мире понимают пространство между небесными телами, лежащее за пределами их атмосфер. В философии это слово означает “порядок” и “мироздание”. Также в этой области космос ставится в противоположность хаосу.
Интересное видео о космосе
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник