как вы думаете можно ли долететь до какого нибудь созвездия
Как вы думаете можно ли долететь до какого нибудь созвездия
Энциклопедия Космоса. Вселенная и её устройство
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ КОСМОСА. ВСЕЛЕННАЯ И ЕЁ УСТРОЙСТВОЗВЕЗДЫ — ЭТО ТОЖЕ СОЛНЦА
Первым человеком, который понял, что все звезды — это тоже солнца, был итальянский ученый Джордано Бруно. Если бы можно было покинуть Солнечную систему и приблизиться к звездам, то мы бы убедились, что они представляют собой самосветящиеся газовые шары. Есть среди них сходные с Солнцем и размерами, и температурой поверхности, и цветом, зависящим от температуры. Но есть звезды, которые отличаются от Солнца — гиганты и сверхгиганты; или звезды, которые по размерам уступают не только Земле, но и Луне — карлики. У нашего Солнца, рядовой звезды, есть планетная система. Является ли оно исключительной звездой, или у других звезд тоже есть свои системы планет? Таких звезд, как наше Солнце, очень много, поэтому, возможно, и многие другие звезды обладают своими семействами планет. К сожалению, даже в самые большие телескопы невозможно рассмотреть планетные системы у самых близких звезд. Обнаружить другие планетные системы пока не удается и с помощью радиолокаторов. Открытие других планетных систем помогло бы лучше понять не только, как произошла наша Солнечная система, но и как возникла и развивалась в ней жизнь, поэтому ученые не прекращают свои исследования.
ДАЛЕКО ЛИ ДО ЗВЕЗД?
При наблюдении за какой-нибудь звездой с двух противоположных точек земного шара практически невозможно заметить различия в направлениях на звезду. Звезды находятся от Земли во много раз дальше, чем Луна, планеты, Солнце. Определить расстояние до ближайшей к нам звезды удалось русскому ученому В.Я.Струве. Это было более ста лет назад. Для этого ему пришлось наблюдать ее не с концов земного диаметра, а с концов прямой линии, которая в 23600 раз длиннее. Где же он мог взять такую прямую линию, которая на земном шаре не может уместиться? Оказывается, эта линия существует в природе. Это диаметр земной орбиты. За полгода земной шар перенесет нас на другую сторону от Солнца. Зная диаметр земной орбиты (а он вдвое больше среднего расстояния до Солнца), измерив углы, под которыми наблюдается звезда, можно вычислить расстояние до нее.
Самые близкие к нам звезды — Проксима Центавра и Альфа Центавра — находятся в 270 000 раз дальше от Земли, чем Солнце. Лучу света от этих звезд приходится лететь до Земли 4,5 года.
Расстояния до звезд огромны и измерять их километрами неудобно. Получается слишком большое число километров. И ученые ввели более крупную единицу измерения: световой год. Это такое расстояние, которое свет проходит в течение одного года.
Во сколько раз эта единица измерения больше, чем километр? 300000 км/с надо умножить на число секунд в году. Получим приблизительно 10 триллионов километров. Значит, один световой год больше одного километра в 10 триллионов раз (10 000 000 000 000).
Звезды могут находиться от нас на расстояниях, равных десяткам, сотням, тысячам световых лет и более.
МОЖНО ЛИ ДОЛЕТЕТЬ ДО ЗВЕЗД?
До Плутона — самой дальней планеты Солнечной системы космический аппарат летит немногим больше десяти лет. А можно ли долететь до Большой Медведицы или Кассиопеи? Долететь до созвездий невозможно. Каждое созвездие — это тот участок неба, который виден с Земли. Из-за очень большого расстояния нам кажется, что звезды расположены рядом. На самом деле звезды, входящие в одно созвездие, находятся на разных расстояниях от Земли. Эти расстояния огромны, и поэтому звезды при приближении к ним будут расступаться, как деревья в лесу. А если вы захотите долететь до звезды? Теоретически это возможно. Но с какой же скоростью надо двигаться и сколько лет добираться, например, до Сириуса? Если со скоростью света (300 000 км/с, самой большой скоростью в природе), то потребуется почти девять лет. А до Веги — 27. А до Полярной звезды расстояние пятьсот световых лет, т.е. луч света от Полярной звезды к Земле летит 500 лет. Это значит, что если эта звезда потухнет, то на Земле узнают об этом через 500 лет, а сейчас мы видим ее такой, какой она была 500 лет назад.
В настоящее время не придумали еще таких летательных аппаратов, которые смогли бы мчаться со световой скоростью или близкой к ней. Если придумать способ двигаться со скоростью света, то полет к звездам будет возможен.
ПОЧЕМУ ЗВЕЗДЫ СВЕТЯТ ПО-РАЗНОМУ?
Долгое время думали, что звезды светят по-разному потому, что расположены от нае на разных расстояниях и чем больше расстояние до звезды, тем меньше ее яркость. Однако выяснилось, что даясе если бы звезды находились на равных расстояниях от Земли, то имели бы различный видимый блеск. Видимый блеск звезды зависит не только от расстояния, но и от температуры звезды, размеров ее поверхности. Астрономы сравнивают звезды, используя специальную единицу измерения — абсолютную звездную величину. Она позволяет вычислить истинное излучение звезды. Например, чтобы сравнить светимость двух разных источников света, их надо поместить на одинаковом расстоянии от точки наблюдения, с помощью прибора (фотометра) измерить величину их излучения и затем сравнить. Наше Солнце — самая яркая звезда на небе, так как это ближайшая к нам звезда. Видимый блеск Солнца превосходит блеск любой звезды. Но если бы Солнце и другие звезды поместить на стандартное расстояние, то оказалось бы, что Солнце далеко не самая яркая звезда. В астрономии всегда необходимо отличать видимое, кажущееся от действительного, истинного. Расчеты показывают, что, например, Солнце по видимому блеску превосходит Полярную звезду в 370 000 000 000 раз, но действительная светимость звезды больше солнечной в 4570 раз, т.е. если бы Полярная и Солнце находились от Земли на одинаковом расстоянии, то Полярная светила бы ярче Солнца в 4570 раз. Светимость звезд зависит от их размеров и температуры.
КАКАЯ ЗВЕЗДА САМАЯ ЯРКАЯ?
Всего на небе находится 20 наиболее ярких звезд. Несколько особенно ярких звезд по своему блеску превышают блеск звезд 1-й звездной величины. Для этих звезд пришлось ввести отрицательные звездные величины. Для точного обозначения яркости звезд приходится прибегать к дробям. Самая яркая звезда северного полушария неба — Бега — имеет блеск 0,1 звездной величины, а самая яркая звезда всего неба — Сириус — имеет блеск минус 1,3 звездной величины.
Для всех звезд, видимых невооруженным глазом, и для многих более слабых точно измерена их звездная величина, Сириус более чем в 1000 раз ярче любой самой слабой звезды, которую можно наблюдать на небе.
В обычный театральный бинокль хорошо видны звезды до 7-й звездной величины, в призменный полевой бинокль — до 9-й звездной величины, в телескоп же видны и более слабые звезды. В современные телескопы можно наблюдать звезды до 18-й звездной величины. На фотографиях, снятых с помощью крупнейших телескопов, можно увидеть звезды до 23-й звездной величины. Они в 6 000 000 раз слабее по блеску самых слабосветящихся звезд, которые мы видим невооруженным глазом.
И если невооруженному глазу доступно всего лишь 3000 видимых над горизонтом звезд, то в самые мощные современные телескопы можно наблюдать миллиарды звезд.
ОДИНАКОВЫЕ ЛИ ПУТИ СОВЕРШАЮТ ЗВЕЗДЫ ПО НЕБУ?
Наблюдая за движением звезд, мы заметим, что звезды в восточной, части неба, т.е. слева от небесного меридиана, поднимаются над горизонтом. Пройдя через небесный меридиан и попав в западную часть неба, они начинают опускаться к горизонту. Значит, когда они проходили через небесный меридиан, то в этот момент достигли своей наибольшей высоты над горизонтом. Астрономы называют наивысшее положение над горизонтом верхней кульминацией данной звезды. Самое низкое положение над горизонтом называется нижней кульминацией. Астрономы поделили все звезды по виду их небесных движений на три группы.
1. Звезды незаходящие. Они, двигаясь вокруг полюса, никогда не заходят за горизонт, т.е.видны всю ночь, и в течение всего года у них можно наблюдать верхнюю и нижнюю кульминации.
2. Звезды восходящие и заходящие, у них видна только верхняя кульминация.
3. Звезды невосходящие, невидимые, все время находящиеся за горизонтом.
Если путешествовать по Земному шару вдоль меридиана, то можно заметить, как меняются суточные пути звезд на небесной сфере. Допустим, мы находимся на Северном полюсе. Все звезды северного полушария будут описывать круги по небу вокруг полюса мира и будут незаходя-щими в течение всей долгой (в полгода) полярной ночи. А теперь будем двигаться на юг. В умеренных широтах часть звезд не заходит за горизонт — это звезды, принадлежащие группе околополярных созвездий, другая часть звезд восходит и заходит. А если мы попадем на экватор, то там все звезды восходят и заходят перпендикулярно плоскости горизонта. Каждая звезда проходит над горизонтом ровно половину своего пути. Ось мира расположена в плоскости горизонта. Наблюдатели на экваторе при условии хорошей видимости в принципе могли бы видеть все звезды, если бы ночь длилась все 24 часа и не восходило бы Солнце.
ПОЧЕМУ МЕНЯЕТСЯ ВИД ЗВЕЗДНОГО НЕБА В ТЕЧЕНИЕ ГОДА?
В разные времена года по вечерам можно наблюдать разные созвездия. Отчего это происходит?
Солнце, как показывают наблюдения, не только движется вместе со всеми звездами в течение суток, восходя на востоке и заходя на западе, но еще и медленно перемещается среди звезд в обратном направлении, т.е. с запада на восток, переходя из созвездия в созвездие. То созвездие, в котором в данный момент находится Солнце, мы наблюдать не можем, так как оно восходит вместе с Солнцем и движется по небу днем, т.е. тогда, когда звезды не видны. Солнце своими лучами «гасит» звезды не только того созвездия, где оно находится, но и все другие. Поэтому наблюдать их нельзя. Путь, по которому Солнце перемещается среди звезд в течение года, называется эклиптикой. Он проходит по двенадцати так называемым зодиакальным созвездиям, в каждом из которых Солнце ежегодно бывает приблизительно по одному месяцу.
Годичное движение Солнца среди звезд — кажущееся. На самом деле движется сам наблюдатель вместе с Землей вокруг Солнца, поэтому и кажется, что Солнце переходит из одного созвездия в другое. И если мы будем в течение года по вечерам наблюдать звезды, то обнаружим, что вид звездного неба постепенно изменяется. Мы сможем познакомиться с созвездиями, видимыми в различное время года.
Можно ли долететь до звезд?
До Плутона — самой дальней планеты Солнечной системы космический аппарат летит немногим больше десяти лет. А можно ли долететь до Большой Медведицы или Кассиопеи? Долететь до созвездий невозможно. Каждое созвездие — это тот участок неба, который виден с Земли. Из-за очень большого расстояния нам кажется, что звезды расположены рядом. На самом деле звезды, входящие в одно созвездие, находятся на разных расстояниях от Земли. Эти расстояния огромны, и поэтому звезды при приближении к ним будут расступаться, как деревья в лесу.
А если вы захотите долететь до звезды? Теоретически это возможно. Но с какой же скоростью надо двигаться и сколько лет добираться, например, до Сириуса? Если со скоростью света (300 000 км/с, самой большой скоростью в природе), то потребуется почти девять лет. А до Веги — 27. А до Полярной звезды расстояние пятьсот световых лет, т.е. луч света от Полярной звезды к Земле летит 500 лет. Это значит, что если эта звезда потухнет, то на Земле узнают об этом через 500 лет, а сейчас мы видим ее такой, какой она была 500 лет назад.
В настоящее время не придумали еще таких летательных аппаратов, которые смогли бы мчаться со световой скоростью или близкой к ней. Если придумать способ двигаться со скоростью света, то полет к звездам будет возможен.
Не думайте, что охота за кометами легка и безопасна. Вот что рассказал мне киевский астроном-профессионал Клим Иванович Чурюмов: «Для поиска и наблюдения комет наилучшими местами являются высокогорные районы Кавказа и Средней Азии. В поисках ясного неба астрономы забираются порой в самые отдаленные уголки нашей страны. Например, однажды, когда над европейской частью СССР в декабре стояла…
Пустыни образовались в результате неравномерного распределения тепла и влаги. И произошло это потому, что над экватором воздух нагревается сильнее и, поднимаясь вверх и охлаждаясь, теряет большое количество влаги, выпадающей в виде тропических ливней. После этого в самых верхних слоях земной атмосферы экваториальный воздух начинает растекаться к северу и югу, в область субтропиков. Постепенно воздушные массы…
Еще первобытный человек знал животных, обитавших в пещерах, и рисовал их: пещерного льва, гиену, но больше всего — пещерного медведя. Это связано с тем, что охота на пещерного медведя давала первобытным людям мясо, шкуры, сухожилия для изготовления ниток. Пещерные медведи, львы и гиены давно вымерли. Покинули пещеры и люди. Но молва поселила в подземельях страшных…
Далеко не каждому известно, что лед — самая распространенная на поверхности Земли горная порода. Общее количество льда, заключенного в ледниках, айсбергах, снежном покрове, морских и подземных льдах, а также в атмосфере Земли составляет совершенно невероятное, трудно вообразимое количество тонн — 24 миллиона кубических километров льда. Льда примерно в 32 раза больше, чем всех поверхностных вод…
Днем по небосводу движется Солнце. Оно восходит, поднимается все выше и выше, потом начинает опускаться и заходит. Перемещаются ли звезды? Одни и те же звезды видны всю ночь на небе или нет? Это можно узнать. Нужно выбрать для наблюдения такое место, откуда небо хорошо видно, заметить, над какими местами горизонта (домами или деревьями) Солнце видно…
В названиях звездного неба отразился миф о герое Персее. Давным-давно, если верить древним грекам, Эфиопией правил царь по имени Цефей и царица, которую звали Кассиопея. Была у них единственная дочь красавица Андромеда. Царица очень гордилась своей дочерью и однажды имела неосторожность похвастать своей красотой и красотой своей дочери перед мифическими обитательницами моря — Нереидами. Те…
Козерог — мифическое существо с телом козла и хвостом рыбы. По наиболее распространенной древнегреческой легенде козлоногий бог Пан, сын Гермеса, покровитель пастухов, испугался стоглавого великана Тифона и в ужасе бросился в воду. С тех пор он стал водным богом, и у него вырос рыбий хвост. Превращенный богом Зевсом в созвездие Козерог стал владыкой вод и…
В ночные часы земная поверхность освещена Луной и некоторыми другими источниками света. В ясные лунные ночи, когда глаз адаптируется, т.е. привыкнет к лунному уровню освещения, можно любоваться красотой ночного пейзажа. Ландшафт, залитый лунным светом; не однажды вдохновлял художников и поэтов. Один из афоризмов Козьмы Пруткова гласит: «Если у тебя спрошено будет: что полезнее, солнце или…
Долгое время люди считали, что Солнце действительно движется по небу, а Земля — неподвижна. Причем, вокруг нее движутся не только Солнце и Луна, но и все планеты, все звезды. Так, древнегреческий ученый Птолемей утверждал, что Земля — неподвижный центр Вселенной. Его система мира была названа геоцентрической (Ге — по-гречески «Земля»). Ошибочное представление о движении небесных…
В солнечной системе движутся 9 больших планет, их спутники, малые планеты (их называют астероиды), кометы. Изучение их движения выявило общие для всех небесных тел закономерности: орбиты планет почти круговые (эллиптически лежат почти в одной плоскости). Вокруг Солнца все планеты вращаются в одну сторону. Если бы мы посмотрели на Солнечную систему с Северного полюса мира (т.е….
Сможем ли мы долететь до звезд?
Долететь до звезд… Фантазия семилетнего ребенка, который живет в каждом мечтателе. Она легко осуществима лишь в научно-фантастических сериалах. Только там можно смело лететь туда, где никто никогда не бывал. И делать это с помощью неизвестных пока технологий.
Мы постепенно, неспешно и никуда не торопясь, совершенствуем свои ракеты и космические зонды. Но по большому счету топчемся на месте уже больше полувека. Ничего принципиально нового для космических путешествий мы придумать не можем. Пока что звезд нам не видать. И поэтому возникает вопрос: сможем ли мы вообще когда-нибудь достигнуть звезд? Или мы навсегда прикованы к своей планете и своей звездной системе? Наступит ли в истории нашей цивилизации тот момент, когда первый житель Земли зачерпнет пригоршню песка, находясь на поверхности далекой планеты?
Правда состоит в том, что межзвездные путешествия технически вполне возможны. Нет такого закона физики, который запрещал бы это. Но дело это совсем не простое. И скорее всего, в этом столетии мы не увидим ничего подобного. Возможно и в следующем тоже. Очевидно, что межзвездные полеты – это дело весьма отдаленного будущего.
Путешествие в бездну
Конечно, если посмотреть на предыдущие достижения земной космонавтики, можно сказать, что мы уже стали цивилизацией, у которой есть межзвездные разведчики. Несколько космических аппаратов в настоящий момент покидают Солнечную систему. И они никогда не вернутся назад. Это миссии НАСА «Пионер» и «Вояджер». И совсем недавно примкнувшая к ним АМС «Новые горизонты».
Вы скажете – ну это же здорово! Уже сейчас у нас есть межзвездные космические зонды! И они когда нибудь обязательно достигнут ближайших звезд! Но на самом деле (прекратите подбрасывать в воздух свою кепку) эти славные разведчики практически топчутся на месте. Да, они преодолевают каждую секунду десятки километров. И это по земным меркам довольно много. Но в реальности все эти героические зонды не движутся в направлении какой-либо конкретной звезды. Потому что их миссии были предназначены только для исследования планет Солнечной системы. Но если какая-то из этих АМС направится к нашему ближайшему соседу – Проксиме Центавра, находящейся всего в 4 световых годах от нас, она достигнет ее примерно через 80 000 лет.
Вряд ли их разработчик НАСА будет существовать через такое внушительное количество лет. Да и сама человеческая цивилизация. Кроме того, ядерные источники питания зондов уже давно выйдут из строя. И они станут просто бесполезными кусками металла, несущимися сквозь пустоту…
Космический парусник
Чтобы сделать межзвездный космический полет более или менее осмысленным, зонд должен лететь очень быстро. На скорости не менее одной десятой скорости света. В этом случае космический посланник Земли сможет достичь ближайших звезд за несколько десятков лет. И отправить информацию земным ученым. Которая достигнет наших приемников относительно быстро.
Переход на такие скорости потребует огромного количества энергии. Один из вариантов – хранить эту энергию на борту космического корабля в качестве топлива. Но дополнительное топливо добавляет массу. И это сделает разгон до высоких скоростей еще сложнее.
Возможно, одна из наиболее многообещающих идей – каким-то образом передавать необходимую энергию космическому кораблю во время его движения. Можно, например, сделать это с помощью лазеров. Их излучение хорошо переносит энергию из одного места в другое. Особенно на огромные расстояния.
В чем же суть подобной технологии? Гигантский лазер мощностью порядка 100 гигаватт стреляет в космический корабль, который находится на орбите Земли. У этого космического корабля есть большой солнечный парус, который имеет невероятно эффективную отражающую поверхность. Лазерный луч отражается от этого паруса, давая импульс космическому кораблю. Но нужно понимать, что лазер мощностью 100 гигаватт даст совершенно небольшой импульс. Если бы мы стреляли таким лазером в космический корабль с целью разогнать его до одной десятой скорости света, последний должен весить не более одного грамма.
Космический корабль для муравьев
А ведь лазер мощностью 100 гигаватт никогда не строился земными инженерами. Чтобы дать Вам представление о масштабе, мощность всех атомных электростанций России – около 30 гигаватт.
Космический корабль, масса которого должна быть не больше скрепки, должен иметь на борту камеру, компьютер, источник питания, корпус, антенну для связи с Землей. Да и собственно сам парус.
И этот парус должен иметь почти идеально отражающую поверхность. Если он будет поглощать даже крошечную часть входящего лазерного излучения, он будет преобразовать энергию в тепло, а не импульс.
Когда скорость полета лазерного парусника увеличится до одной десятой скорости света, вот тогда начнется настоящее путешествие. В течение 40 лет межзвездному космическому путешественнику придется перенести все тяготы и лишения межзвездного пространства. Частицы межзвездной пыли будут оказывать на него существенное воздействие. Ведь скорость будет просто огромной. И хотя пыли на самом деле в космосе не так уж и много, на таких скоростях пылинки могут нанести невероятный урон. Космические лучи, которые являются высокоэнергетическими частицами, испускаемыми звездами, вполне могут вывести из строя электронику. Космический корабль будет бомбардироваться этими космическими лучами без остановки, как только начнется путешествие.
Так возможна ли реализация подобной технологии в принципе? Как уже говорилось выше, нет закона физики, который мешает этой мечте стать реальностью. Но при нашем уровне технологического развития это невозможно. Пока мы не умеем делать настолько легкие и маленькие корабли. Мы не умеем создавать настолько мощные лазеры. И вообще, сможет ли подобная миссия благополучно пережить опасности дальнего космоса?
Ответов на эти вопросы пока нет. А реально проблема заключается вот в чем: готовы ли мы потратить кучу денег, чтобы выяснить, возможно ли это?
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.