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
Хочу заниматься астрономией. С чего начать?
Нужен ли мне телескоп?
Несмотря на то, что у большинства астрономия ассоциируется именно с телескопом, торопиться с покупкой не стоит. Для начала попробуйте понаблюдать звёзды с помощью подзорной трубы или даже бинокля. На первое время их будет вполне достаточно, к тому же настраивать и наводить их гораздо легче. Идеальный инструмент для новичка — бинокль с десятикратным увеличением и апертурой 50 миллиметров — это параметр, который отвечает за степень чёткости изображения. Через такой бинокль можно разглядеть достаточно интересные объекты, например кратеры Луны. А ещё галактику Андромеды или кольца Сатурна — но они будут выглядеть достаточно размыто.
Если всё-таки телескоп очень хочется, то начать следует с рефрактора, или преломляющего линзового телескопа. Он менее привередлив в уходе и прощает засветку неба, которой просто невозможно избежать в городских окрестностях. Со временем можно сменить рефрактор на рефлектор, который позволяет вести более серьёзные наблюдения и даёт меньше искажений.
После того как вы распробуете астрономию на вкус, можно переходить к более серьёзным инструментам. Цены на них сильно варьируются и могут доходить и до полумиллиона рублей. Дмитрий Сузан, репетитор по математике, физике и астрономии, рассказывает, что есть даже модели с автоматическим наведением.
Более дорогие телескопы, стоимость которых начинается от тысячи долларов, подключают к компьютеру. Они имеют собственную базу звёзд, deep-sky объектов и часовой механизм. После его настройки и калибровки телескоп не только сможет находить интересующий вас объект, но ещё и будет поворачиваться и следить за ним.
Где лучше всего наблюдать?
Можно попробовать что-то увидеть и с крыши городского здания, но вам будет мешать ночное освещение. Если есть возможность, лучше всего отправиться за город, на природу. Уличного освещения там нет, поэтому условия намного более подходящие. Ещё больше шансов насладиться звёздным небом — взять телескоп и поехать в путешествие: в России хороший астроклимат на юге, в районе Кавказа. Там много солнечных дней и ясных ночей.
Самое идеальное место для наблюдений, по словам Льва Каменцева, пустыня или горы.
Тонкие объекты, такие как слабые кометы, в городе наблюдать бесполезно. Почему? Потому что в городе есть световой шум, а ещё облачность и испарения. Это, кстати, отражается отчасти и на количестве найденных метеоритов. Например, в Ленинградской области из-за большого количества облаков практически не видно ярких метеоров — болидов. Лучше отправиться в пустыню, например в Сахару или пустыни Аравийского полуострова. Очень большое количество телескопов устанавливается в горах в северо-восточной части Чили. Там почти 365 дней в году солнечная погода, очень редкая облачность и сухой климат.
Как не потеряться на небе?
Теперь, когда вы настроили технику и выбрали место для наблюдений, самое время приступать к небесному ориентированию. В этом вам поможет старый добрый атлас звёздного неба, который можно повесить на стену, чтобы постепенно запоминать основные созвездия. Если вы находитесь в Северном полушарии, то с карты именно этой части небесной сферы вам и стоит начать.
Яркие и узнаваемые созвездия на ночном небе будут служить вам ориентирами для поиска менее примечательных объектов. Например, проведя диагональ от крайних звёзд «черпака» Ковша — или Большой Медведицы, вы сможете найти Полярную звезду, которая всегда находится над северной точкой горизонта.
Профи для любой задачи
Если такой способ вам кажется слишком сложным, есть лайфхак — приложение Star Chart, которое позволяет сориентироваться на небе с помощью мобильного телефона.
Что можно увидеть на ночном небе?
В масштабах всей Вселенной — немного, лишь небольшой участок нашей галактики. Однако и там найдется достаточно интересного. Из любого мегаполиса будут видны самые яркие звезды , такие как Альдебаран, Вега, Сириус, и ближайшие к Земле планеты — Венеру, Марс, Юпитер, Сатурн. Кстати, планеты лучше всего наблюдать во время противостояния, когда расстояние до них минимально.
Кроме того, в Северном полушарии ежегодно видны три крупных метеорных потока — Геминиды, Персеиды и Квадрантиды. На пике активности они выглядят как сильный звездопад.
Хорошим помощником будет программа-планетарий Stellarium. На основании вашего местоположения она рассчитывает расположение звёзд, планет и созвездий и показывает, что видно на небе в любой момент времени.
Как и на что фотографировать космос?
Для астрофотографии подойдёт любой фотоаппарат, позволяющий выставить длительную выдержку и имеющий хорошую светочувствительность, или ISO. Также понадобится светосильный объектив, который сможет собрать достаточно света, и штатив, так как без него камера будет дрожать, и чёткого изображения просто не получится.
Снимки можно выкладывать в специальные группы, такие как «Астрофотография». Или участвовать в конкурсах — в разные годы их устраивают разные организации, но самый главный под названием Astronomy Photographer of the Year проводит Королевская Гринвичская обсерватория
Как узнать про астрономию побольше?
Любителю совершенно не обязательно брать в руки продвинутый учебник по физике. Для понимания того, почему одна звезда ярче другой и как вышло, что одни светящиеся точки на небе смещаются относительно остальных, а другие — нет, хватит и научно-популярных книг.
Я бы советовал прочитать Воронцова и Вельяминова — это учебник ещё советского времени, но сейчас его переиздали, так как с момента написания были сделаны многие открытия, построили новые обсерватории. Школьникам будет интересна книга Цесевича „Что и как наблюдать на небе“. Ещё я рекомендую книги „Наблюдения звёздного неба“ Дагаева, „Сокровища звёздного неба“ Зигеля и „Справочник любителя астрономии“ Куликовского и Сурдина.
Впрочем, если вы всё-таки хотите разобраться во всём основательно, то можете почитать «Общую астрофизику» Засова и Постнова или что-нибудь ещё из списка книг на сайте Государственного астрономического института МГУ.
Для более глубокого погружения в тему можно сходить в планетарий. Там вам не только расскажут о планетах и звёздах, но и позволят совершить к ним путешествие с помощью проекции на купол. Также можно послушать научно-популярную лекцию в музее или просто на Ютубе — например, хорошие материалы на русском языке есть на канале ПостНауки.
Кроме того, можно отслеживать новости на научно-популярных порталах или слушать подкасты, как Planetary Radio — правда, для последнего занятия понадобится английский язык.
Источник