Metode moderne de explorare a spațiului. De ce explorarea spațiului este importantă pentru fiecare dintre noi. Stele murind prematur

Deschizând spațiul din ce în ce mai mult, visăm să colonizăm alte planete și să întâlnim alte forme de viață. De generații, spațiul ne-a entuziasmat imaginația și chiar ne-a condus viața. Vă prezentăm în atenție câteva descoperiri noi și uimitoare legate de spațiu.

Planete precum Pământul

Pluto este încă o planetă

Ciocnirea stelelor de aur

Tsunami pe Marte

Planeta Godzilla

Valuri gravitationale

Formația de munte pe un satelit vulcanic

Noi cercetări au arătat cum se formează munții în luna vulcanică Io a lui Jupiter. Deși munții de pe Pământ se formează în lanțuri lungi, munții lui Io sunt în mare parte solitari. Pe această lună, activitatea vulcanică este atât de mare încât un strat de 13 centimetri de lavă topită îi acoperă suprafața la fiecare 10 ani. Având în vedere rate atât de rapide de erupții, oamenii de știință au ajuns la concluzia că presiunea colosală asupra nucleului Io provoacă defecte care se ridică la suprafață pentru a „elibera” presiunea în exces.

Noul inel al lui Saturn

Cea mai veche stea din univers

Oxigenul în spațiu

Galaxie hiperactivă

Cel mai rece loc din univers

Cea mai mică planetă

Stele murind prematur

Un nou loc pentru a trăi omenirea

Stea gigantică de diamant

Adevărata nouă planetă

Zgomot de vid

Cea mai strălucitoare supernovă

Asteroid cu inele

Cometă alcoolică

Spațiu ... Un cuvânt, dar câte poze fascinante apar în fața ochilor tăi! O multitudine de galaxii împrăștiate în tot universul, îndepărtate și în același timp infinit de apropiate și dragi calea Lactee, constelația Ursa Major și Ursa Minor, așezate pașnic pe cerul vast ... O puteți enumera la nesfârșit. În acest articol, vom arunca o privire asupra istoriei și a unor fapte interesante.

Explorarea spațiului în vremurile străvechi: cum te uitai la stele înainte?

În antichitatea îndepărtată, îndepărtată, oamenii nu puteau observa planete și comete prin telescoapele Hubble puternice. Singurele dispozitive pentru a admira frumusețea cerului și a face explorarea spațiului erau ochii lor. Desigur, „telescoapele” umane nu puteau vedea nimic în afară de Soare, Lună și stele (cu excepția unei comete din 1812). Prin urmare, oamenii ar putea ghici doar cum arată cu adevărat aceste bile galbene și albe de pe cer. Dar chiar și atunci, populația lumii s-a remarcat prin atenție, așa că a observat rapid că aceste două cercuri se mișcau pe cer, ascunzându-se acum în spatele orizontului, apoi apărând din nou. De asemenea, au descoperit că nu toate stelele se comportă în același mod: unele dintre ele rămân staționare, în timp ce altele își schimbă poziția de-a lungul unei traiectorii complexe. De aici a început marea explorare a spațiului cosmic și a ceea ce este ascuns în el.

Grecii antici au obținut un succes deosebit în acest domeniu. Au fost primii care au descoperit că planeta noastră are forma unei mingi. Opiniile lor cu privire la localizarea Pământului față de Soare au fost împărțite: unii oameni de știință credeau că se învârteau în jurul corpului ceresc, restul credeau că opusul este adevărat (erau susținătorii sistemului geocentric al lumii). Vechii greci nu au ajuns niciodată la un consens. Toate lucrările și explorarea spațiului lor au fost surprinse pe hârtie și prezentate în ansamblu tratat numit „Almagest”. Autorul și compilatorul său este marele om de știință antic Ptolemeu.

Renașterea și distrugerea ideilor anterioare despre spațiu

Nicolaus Copernic - cine nu a auzit acest nume? El a fost cel care, în secolul al XV-lea, a distrus teoria eronată a sistemului geocentric al lumii și a propus propria sa, heliocentrică, care susținea că Pământul se învârte în jurul Soarelui și nu invers. Inchiziția medievală și biserica, din păcate, nu au dormit. Ei au declarat imediat astfel de discursuri ca fiind eretice, iar adepții teoriei lui Copernic au fost aspru persecutați. Unul dintre susținătorii ei, Giordano Bruno, a fost ars pe rug. Numele său a rămas de secole și încă îl amintim pe marele om de știință cu respect și recunoștință.

Interes crescând pentru spațiu

După aceste evenimente, atenția oamenilor de știință asupra astronomiei s-a intensificat. Explorarea spațiului a devenit din ce în ce mai interesantă. De îndată ce a început secolul al XVII-lea, a avut loc o nouă descoperire pe scară largă: cercetătorul Kepler a constatat că orbitele în care planetele se învârt în jurul Soarelui nu sunt deloc rotunde, așa cum se credea anterior, ci eliptice. Datorită acestui eveniment, au avut loc schimbări serioase în știință. În special, a descoperit mecanica și a putut descrie legile de-a lungul cărora se mișcă corpurile.

Descoperirea de noi planete

Astăzi știm că există opt planete în sistemul solar. Până în 2006, numărul lor era nouă, dar după aceea ultima și cea mai îndepărtată planetă de căldură și lumină - Pluto - a fost exclusă din numărul corpurilor care orbitează corpul nostru ceresc. Acest lucru s-a datorat dimensiunilor sale reduse - doar suprafața Rusiei este deja mai mare decât întregul Pluto. I s-a dat statutul de planetă pitică.

Până în secolul al XVII-lea, oamenii credeau că există cinci planete în sistemul solar. Nu existau telescoape la acea vreme, așa că au judecat numai după acele corpuri cerești pe care să le poată vedea cu ochii lor. Mai departe pe Saturn cu inelele sale de gheață, oamenii de știință nu au putut vedea nimic. Probabil că ne-am înșela până astăzi, dacă nu cu Galileo Galilei. El a inventat telescoapele și i-a ajutat pe oamenii de știință să exploreze alte planete și să vadă restul corpurilor cerești ale sistemului solar. Datorită telescopului, a devenit cunoscut despre existența munților și craterelor de pe Lună, Saturn, Marte. De asemenea, același Galileo Galilei a descoperit pete pe Soare. Știința nu s-a dezvoltat doar, a zburat înainte cu salturi și limite. Și până la începutul secolului al XX-lea, oamenii de știință știau deja suficient cât să construiască primul și să meargă să cucerească întinderile stelare.

Oamenii de știință sovietici au efectuat cercetări spațiale semnificative și au obținut un succes foarte mare în studiul astronomiei și dezvoltarea construcției navale. Este adevărat, au trecut mai mult de 50 de ani de la începutul secolului al XX-lea înainte ca primul satelit spațial să pornească să cucerească imensitatea Universului. S-a întâmplat în 1957. Dispozitivul a fost lansat în URSS de la cosmodromul Baikonur. Primii sateliți nu au urmărit rezultate înalte - scopul lor era să ajungă pe Lună. Primul dispozitiv de explorare spațială a aterizat pe suprafața lunară în 1959. Și, de asemenea, în secolul al XX-lea, a fost deschis Institutul de Cercetare Spațială, în care s-au dezvoltat lucrări științifice serioase și s-au făcut descoperiri.

Curând lansarea sateliților a devenit banală și totuși o singură misiune de a ateriza pe altă planetă s-a încheiat cu succes. Vorbim despre proiectul Apollo, în timpul căruia de mai multe ori, conform versiunii oficiale, americanii au aterizat pe lună.

Cursa internațională spațială

1961 a devenit memorabil în istoria astronauticii. Dar chiar mai devreme, în 1960, doi câini au vizitat spațiul, ale cărui porecle sunt cunoscute de întreaga lume: Belka și Strelka. S-au întors din spațiu sănătos și sănătos, devenind celebri și devenind adevărați eroi.

Și pe 12 aprilie a anului următor, Yuri Gagarin, prima persoană care a îndrăznit să părăsească Pământul pe nava Vostok-1, a pornit să navigheze în Univers.

Statele Unite ale Americii nu au vrut să acorde primatul în cursa spațială URSS, așa că au vrut să-și trimită omul în spațiu înainte de Gagarin. Statele Unite au pierdut, de asemenea, în lansarea sateliților: Rusia a reușit să lanseze dispozitivul cu patru luni mai devreme decât America. Astfel de cuceritori ai spațiului precum Valentina Tereshkova și acesta din urmă au fost deja primii din lume care au intrat în spațiul cosmic, iar cea mai semnificativă realizare a Statelor Unite în explorarea Universului a fost doar punerea unui astronaut în zbor orbital.

Dar, în ciuda succeselor semnificative ale URSS în „cursa spațială”, nici America nu a fost ratată. Și pe 16 iulie 1969, nava spațială Apollo 11, la bordul căreia se aflau exploratori spațiali în număr de cinci specialiști, a decolat pe suprafața lunară. Cinci zile mai târziu, primul om a pășit pe suprafața unui satelit de pe Pământ. Se numea Neil Armstrong.

Victorie sau înfrângere?

Cine a câștigat cursa lunii? Nu există un răspuns exact la această întrebare. Atât URSS, cât și SUA și-au arătat partea cea mai bună: au modernizat și îmbunătățit realizările tehnice ale navelor spațiale, au făcut multe descoperiri noi, au prelevat probe de neprețuit de pe suprafața lunară, care au fost trimise la Institutul de Cercetări Spațiale. Datorită lor, s-a stabilit că satelitul Pământului este format din nisip și piatră, precum și faptul că nu există aer pe lună. Amprentele lui Neil Armstrong, lăsate acum peste patruzeci de ani pe suprafața lunară, sunt încă acolo. Pur și simplu nu este nimic care să le șteargă: satelitul nostru este lipsit de aer, nu există vânt sau apă. Și dacă mergi pe Lună, îți poți lăsa amprenta asupra istoriei - atât la propriu, cât și la figurat.

Concluzie

Istoria omenirii este bogată și vastă, include multe descoperiri mari, războaie, victorii extraordinare și înfrângeri devastatoare. Explorarea spațiului extraterestru și explorarea spațiului modern sunt pe bună dreptate departe de ultimul loc din paginile istoriei. Nimic din toate acestea nu s-ar fi întâmplat dacă nu ar fi fost oameni atât de curajoși și altruisti precum Nicolaus Copernicus, Yuri Gagarin, Serghei Korolev, Galileo Galilei, Giordano Bruno și mulți, mulți alții. Toți acești oameni minunați s-au remarcat prin inteligență remarcabilă, abilități dezvoltate de a studia fizica și matematica, caracter puternic și voință de fier. Avem multe de învățat de la ei, putem învăța de la acești oameni de știință o experiență neprețuită și calități pozitive și trăsături de caracter. Dacă omenirea încearcă să fie ca ei, să citească foarte mult, să se antreneze, să studieze cu succes la școală și la universitate, atunci putem spune cu încredere că mai avem o mulțime de descoperiri mari în față, iar spațiul profund va fi explorat în curând. Și, așa cum spune un cântec celebru, urmele noastre vor rămâne pe cărările prăfuite ale planetelor îndepărtate.

Știința

Cu cât devin mai multe tehnologii avansate, cu atât se deschid mai multe oportunități pentru oamenii de știință și cu atât mai mult putem învăța despre Universul nostru. În fiecare an, spațiul ne dezvăluie din ce în ce mai multe dintre secretele sale, în viitorul apropiat vom afla cu siguranță despre ce nici nu am putut ghici înainte. Aflați despre descoperirile din spațiu care au fost făcute în ultimii ani.

1) Un alt satelit al lui Pluto

Până în prezent, există deja 4 sateliți cunoscuți ai lui Pluto. Caronul a fost descoperit în 1978 și este cel mai mare satelit al său. Diametrul său este de 1205 kilometri, ceea ce i-a făcut pe mulți oameni de știință să creadă că Pluto este de fapt o „planetă dublă pitică”. Nu s-a auzit nimic nou despre corpurile înghețate care se învârt în jurul lui Pluto până în 2005, când telescopul spațial Hubble nu am găsit încă 2 sateliți - Nikta și Hydra. Diametrul acestor corpuri cosmice este cuprins între 50 și 110 kilometri. Dar cea mai surprinzătoare descoperire a așteptat oamenii de știință în 2011, când „Hubble” a reușit să captureze un alt satelit al lui Pluto, care se numește temporar P4. Diametrul său este de numai 13 - 34 de kilometri. Remarcabil în acest caz este că Hubble a fotografiat un obiect spațial atât de mic, care se află la o distanță de aproximativ 5 miliarde de kilometri de noi.

2) Bule magnetice cosmice gigantice

Două nave spațiale NASA „Voyazher” a descoperit bule magnetice într-o zonă a sistemului solar cunoscută sub numele de Heliosfera, care se află la 15 miliarde de kilometri de Pământ. În anii 1950, oamenii de știință credeau că această regiune a spațiului cosmic era relativ plană, dar când „Voyager 1” a atins heliosfera în 2005 și Voyager 2în 2008, au detectat turbulențe generate de câmpul magnetic al soarelui și acolo se formează bule magnetice cu un diametru de aproximativ 160 de milioane de kilometri.

3) Coada stelei Lumii A

În 2007, telescopul spațial orbitant GALEX a scanat Mira A, o veche stea roșie pitică, ca parte a unui viitor proiect de scanare a întregului cer cu lumină ultravioletă. Astronomii au fost șocați când au descoperit că Mira A are o coadă lungă care trece în spatele ei ca o cometă, care are o lungime de aproximativ 13 ani-lumină. Această stea se deplasează prin Univers cu o viteză neobișnuit de mare, de aproximativ 470 de mii de kilometri pe oră. Înainte de aceasta, se credea că stelele nu au cozi.

4) Apa pe Lună

9 octombrie 2009 Navă spațială NASA LCROSS pentru observarea și detectarea craterelor lunare a descoperit apa într-un crater rece și umbrit permanent la polul sud al lunii. LCROSS este o sondă NASA care a fost creată pentru a se ciocni cu suprafața lunară, iar micul satelit următor ar trebui să măsoare compoziția chimică a materialului care s-a ridicat în urma coliziunii. După un an de analiză a datelor, NASA a raportat că satelitul nostru are apă sub formă de gheață, care se află la baza acestui crater etern întunecat. Ulterior, alte date au arătat că un strat subțire de apă acoperă solul lunar, cel puțin în unele zone ale lunii.

5) Planeta pitică Eris

În ianuarie 2005, a fost descoperită o nouă planetă din sistemul solar, Eris, care a provocat multe controverse în lumea astronomică cu privire la ceea ce ar trebui considerat o planetă în general. Erida a fost considerată inițial a zecea planetă a sistemului solar, dar apoi toate obiectele centurii Kuiper și ale centurii de asteroizi au fost echivalate cu o nouă clasă - planetele pitice. Eris se află în afara orbitei lui Pluto și are aproximativ aceeași dimensiune, deși inițial se credea că era mai mare decât Pluto. Se știe că Eris are un singur satelit, numit Disnomia. În timp ce Eris și Disnomia sunt considerate cele mai îndepărtate obiecte din sistemul solar.

6) Urme de cursuri de apă pe Marte

În 2011, NASA, după ce a oferit fotografii ale Planetei Roșii, a făcut o declarație că are dovezi că s-ar fi putut curge apă pe Marte în trecut, ceea ce a lăsat urme. Într-adevăr, imaginile prezintă dungi lungi, similare cu cele lăsate în stânci de curenții curenți. Oamenii de știință cred că aceste fluxuri sunt apă sărată care se încălzește în lunile de vară și începe să curgă de pe suprafață. S-au găsit semne că Marte a avut odată apă lichidă, dar aceasta este prima dată când oamenii de știință au observat că aceste urme se schimbă într-o perioadă scurtă de timp.

7) Luna lui Saturn Enceladus și gheizerele sale

În iulie 2004, nava spațială „Cassini” a intrat pe orbită în jurul lui Saturn. După misiune „Voyazher” apropiat de acest satelit, cercetătorii au decis să lanseze un alt aparat în zonă pentru un studiu mai detaliat al Enceladus. După „Cassini” au zburat pe lângă satelit de mai multe ori în 2005, oamenii de știință au reușit să facă o serie de descoperiri, în special, că în atmosfera din Enceladus există vapori de apă și compuși complexi de hidrocarburi care sunt eliberați din regiunea activă geologic a Polului Sud. În mai 2011, oamenii de știință ai NASA la o conferință pe acest satelit au anunțat că Enceladus ar putea fi considerat chiar primul concurent pentru descoperirea vieții.

8) Dark Stream

The Dark Stream, descoperit în 2008, a oferit oamenilor de știință mai multe întrebări decât răspunsuri. Clusterele de materie din Univers, după cum sa dovedit, se mișcă cu o viteză foarte mare în aceeași direcție, ceea ce nu poate fi explicat folosind vreo forță gravitațională cunoscută în partea observabilă a Universului. Acest fenomen a fost denumit „Flux întunecat”... Observând grupuri mari de galaxii, oamenii de știință au descoperit aproximativ 700 de grupuri de galaxii care se deplasează cu o anumită viteză spre partea îndepărtată a universului. Unii oameni de știință au îndrăznit chiar să sugereze că Pârâul Întunecat se mișcă din cauza presiunii cauzate de un alt univers. Cu toate acestea, unii astronomi contestă în general existența șuvoiului întunecat.

9) Exoplanete

Primele exoplanete, adică planete care există în afara sistemului solar, au fost descoperite în 1992. Astronomii au descoperit câteva planete mici care orbitează în jurul stelei Pulsar. Prima planetă uriașă a fost văzută în 1995 lângă steaua din apropiere 51 Pegas, care a orbitat această stea în 4 zile. Până în mai 2012, 770 de exoplanete erau înregistrate în enciclopedia exoplanetei. 614 dintre ele fac parte din sistemele planetare și 104 fac parte din mai multe sisteme planetare. Până în februarie 2012, misiunea NASA Kepler a identificat 2.321 de candidați neconfirmați la exoplanetă care sunt asociați cu 1.790 de stele.

10) Prima planetă din zona locuibilă

În decembrie 2011, NASA a confirmat rapoartele despre descoperirea primei planete, care se află în zona locuibilă, orbitând în jurul stelei sale de origine, similar cu Soarele. Planeta a fost numită Kepler-22b... Raza sa este de 2,5 ori mai mare decât raza Pământului și își orbitează steaua într-o zonă potrivită pentru apariția vieții. Oamenii de știință nu sunt încă siguri cu privire la compoziția acestei planete, dar această descoperire a fost un pas major către descoperirea lumilor asemănătoare Pământului.

Cercetătorii planetari au acordat prioritate studiului sistemului solar.

Pentru persoanele născute în era explorării spațiului, cărțile despre sistemul solar care au fost publicate înainte de 1957 sunt adesea șocate. Cât de puțin știa generația mai veche, fără să aibă măcar o idee despre uriașii vulcani și canioane de pe Marte, în comparație cu care Muntele Everest arată ca un furnicar de pădure, iar Marele Canion arată ca un șanț pe marginea drumului. Poate că anterior se credea că sub norii lui Venus ar putea exista o luxoasă junglă umedă, un deșert uscat nesfârșit, un ocean fierbinte sau mlaștini uriașe de gudron - orice îți place, dar nu ceea ce s-a dovedit a fi în realitate : câmpuri vulcanice uriașe - scenele potopului lui Noe de magmă înghețată. Vederea asupra lui Saturn părea anterior anostă: două inele vagi, în timp ce astăzi putem admira sute și mii de inele grațioase. Sateliții planetelor uriașe erau pete, nu peisaje fantastice ale lacurilor de metan și gheizerelor prăfuite.

În acei ani, toate planetele păreau mici insule de lumină, iar Pământul părea mult mai mare decât este astăzi. Nimeni nu ne-a văzut vreodată planeta din lateral: marmură albastră pe catifea neagră, acoperită cu un strat subțire de apă și aer. Nimeni nu știa că Luna se datorează impactului nașterii sale sau că moartea dinozaurilor a avut loc în același timp. Nimeni nu a înțeles pe deplin cum omenirea poate schimba complet mediul pe toată planeta. În plus, era spațială ne-a îmbogățit cu cunoștințe despre natură și ne-a deschis noi perspective.

De la lansarea satelitului, au existat de multe ori urcări și coborâșuri în explorarea planetară. De exemplu, în anii 1980. munca aproape blocată. Astăzi, zeci de sonde din diferite țări conduc sistemul solar - de la Mercur la Pluto. Dar bugetul este redus, costurile cresc și nu duc întotdeauna la rezultatul dorit, ceea ce aruncă o umbră NASA. În prezent, agenția este departe de a fi cea mai bună perioadă istorie de când Nixon a închis programul Apollo acum 35 de ani.

„Experții NASA continuă să caute domenii prioritare pentru cercetare”, spune Anthony Janetos ( Anthony Janetos) de la Pacific Northwest National Laboratory, membru al Consiliului Național de Cercetare (NRC), care supraveghează programul NASA de observare a Pământului. - Explorează spațiul? Studiază o persoană sau fac științe pure? Se grăbesc spre galaxii sau se limitează la sistemul solar? Sunt interesați de navete și stații spațiale sau doar de natura planetei noastre? "

În principiu, o astfel de dezvoltare a evenimentelor ar trebui să dea roade. Nu numai programele care folosesc sonde automate ar trebui reînviate, ci și zborurile spațiale cu echipaj. Președintele George W. Bush și-a stabilit un obiectiv în 2004 - de a pune piciorul pe suprafața Lunii și a lui Marte. În ciuda tuturor controverselor acestei întreprinderi, NASA a pus mâna pe ea. Însă dificultatea a fost că totul s-a transformat rapid într-o misiune nefinanțată și a forțat agenția să străpungă zidul în mod tradițional „protejând” programele științifice și echipate de depășiri de costuri. „Cred că toată lumea știe că agenția nu are destui bani pentru a face toată munca de care are nevoie”, spune Bill Kleybo ( Bill claybaugh), Director de cercetare și analiză, NASA. „Nici banii nu plouă în agențiile spațiale din alte țări.”

NRC face un pas înapoi uneori și întreabă cum merge explorarea planetară în lume. Prin urmare, vă prezentăm o listă a obiectivelor prioritare.

1. Monitorizarea climatului Pământului

În 2005, o Comisie a Consiliului Național de Cercetare a concluzionat că „există riscul ca sistemul de sateliți de observare a mediului să eșueze”. De atunci, situația s-a schimbat. NASA a transferat 600 de milioane de dolari pe parcursul a cinci ani de la proiectele de explorare a Pământului la un program de sprijin al navetei și stației spațiale. În același timp, dezvoltarea unui nou sistem național de satelit cu orbită polară pentru observarea Pământului a depășit bugetul și ar trebui să fie redus. Acest lucru se aplică instrumentelor care studiază încălzirea globală, măsurând radiația solară care cade pe Pământ și razele infraroșii reflectate de la suprafața Pământului.

Drept urmare, peste 20 de sateliți ai sistemului de observare a Pământului vor înceta să funcționeze chiar înainte de a fi înlocuiți cu dispozitive noi. Oamenii de știință și inginerii speră să le poată menține în stare de funcționare pentru o vreme. „Suntem gata să lucrăm, dar acum avem nevoie de un plan”, spune Robert Kahalan ( Robert Cahalan), Șef al climei și radiațiilor, Centrul de zbor spațial Goddard al NASA. - Abia aștepți să se rupă.

Dacă sateliții ies din funcțiune înainte de a putea fi înlocuiți, va exista o lacună de date, ceea ce va face dificilă urmărirea modificărilor. De exemplu, dacă nava spațială de nouă generație observă că Soarele a devenit mai luminos, va fi dificil să înțelegem dacă acest lucru este adevărat sau dacă instrumentele sunt calibrate incorect. Dacă nu se efectuează observații continue de la sateliți, această problemă nu poate fi rezolvată. Observații ale suprafeței Pământului de la sateliți Landsat efectuate din 1972 au fost întrerupte de câțiva ani, iar USDA este obligat să cumpere date de la sateliții indieni pentru a monitoriza recolta.

NRC solicită reînnoirea finanțării și lansarea a 17 noi monitoare de gheață și carbon în următorul deceniu pentru a studia impactul acestor factori asupra vremii și a îmbunătăți metodele de prognozare a vremii. Din păcate, cercetările climatice sunt prinse între monitorizarea vremii de rutină (sarcina NOAA) și știința (NASA). „Principala problemă este că nimeni nu este desemnat să monitorizeze clima”, spune Drew Schindel, om de știință în domeniul climatului. Drew Shindell) de la Centrul de Cercetare Spațială Goddard al NASA. La fel ca mulți alți oameni de știință, el crede că programele guvernamentale climatice, distribuite între diferite departamente, ar trebui reunite și transferate într-un singur departament, care se va ocupa doar de acest subiect.

Plan de acțiune

• Finanțează 17 noi sateliți propuși de NASA în următorul deceniu (cost - aproximativ 500 de milioane de dolari pe an).
• Înființează un birou de cercetare climatică.

2. Pregătirea protecției împotriva asteroizilor

Amenințare cu asteroizi

Asteroizii cu diametrul de 10 km (ucigașii de dinozauri) cad pe pământ în medie o dată la 100 de milioane de ani. Asteroizi cu un diametru de aproximativ 1 km (distrugătoare globale) - o dată la jumătate de milion de ani. Asteroizi cu o dimensiune de 50 m, capabili să distrugă un oraș - o dată într-un mileniu.

„Studiul pentru apărarea spațiului” a identificat corpuri de peste 700 de kilometri, dar toate acestea nu sunt periculoase pentru noi în secolele următoare. Cu toate acestea, acest sondaj va putea detecta nu mai mult de 75% din astfel de asteroizi.

Șansele ca printre cei 25% nedetectați să fie un asteroid care va cădea la pământ sunt mici. Riscul mediu este de până la 1.000. Deceseîn an. Riscul asteroizilor mai mici este în medie de până la 100 de persoane pe an.

Asteroidul este atât de mare și sonda spațială este atât de mică ... dar acordați timp și chiar și o rachetă slabă poate devia o rocă uriașă din orbita sa periculoasă.

La fel ca monitorizarea climei, protejarea planetei de asteroizi se pare că era „între două scaune”. Nici NASA, nici Agenția Spațială Europeană ( Agenția Spațială Europeană, ESA) nu au niciun mandat pentru a salva omenirea. Cel mai bun lucru pe care l-au făcut a fost Sondajul pentru apărarea spațială ( Sondaj de securitate, NASA) cu un buget de 4 milioane de dolari pe an pentru a căuta în spațiul din apropierea Pământului corpuri cu un diametru mai mare de 1 km, care pot afecta nu numai orice regiune a planetei, ci Pământul în ansamblu. Cu toate acestea, până acum nimeni nu este angajat într-o căutare sistematică a „distrugătorilor regionali” mai mici, dintre care ar trebui să existe aproximativ 20 de mii în vecinătatea Pământului. De asemenea, nu există o Direcție de Amenințări Spațiale care să anunțe alarma dacă este necesar. Dacă tehnologia de protecție ar exista, ar dura cel puțin 15 ani pentru a asigura protecția împotriva intruziunilor periculoase. „Nu există un plan general în SUA în acest moment”, spune Larry Lemke ( Larry lemke), inginer la NASA Ameson Center.

Ca răspuns la o cerere a Congresului din martie 2007, NASA a publicat un raport care precizează că detectarea corpurilor cu dimensiuni cuprinse între 100 și 1000 m poate fi atribuită telescopului de observare mare ( Telescop mare de sondaj sinoptic, LSST), dezvoltat pentru a supraveghea cerul și a căuta noi obiecte. Dezvoltatorii acestui proiect cred că, în forma în care a fost conceput telescopul, va putea detecta 80% din aceste corpuri în 10 ani de funcționare (2014-2024). Investind încă 100 de milioane de dolari în proiect, eficiența poate crește cu până la 90%.

Ca și în cazul tuturor instrumentelor de la sol, capacitățile telescopului LSST sunt limitate. În primul rând, are un punct orb: cele mai periculoase obiecte care se mișcă lângă orbita Pământului puțin înainte sau în spatele planetei noastre, nu le poate observa decât în ​​razele dimineții sau în zori de seară, când razele soarelui interferează cu detectarea lor. În al doilea rând, acest telescop poate determina masa unui asteroid doar indirect - prin strălucirea sa. În același timp, estimarea masei poate diferi la jumătate: un asteroid întunecat mare poate fi confundat cu unul mic, dar ușor. „Și această distincție poate fi foarte importantă dacă avem nevoie de protecție”, spune Kleibo.

Pentru a rezolva aceste probleme, NASA a decis să construiască un telescop spațial cu infraroșu de 500 de milioane de dolari și să-l pună pe orbită în jurul Soarelui. Acesta va fi capabil să detecteze orice amenințare la adresa Pământului și, observând corpurile cerești la diferite lungimi de undă, să determine masa acestora cu o eroare de cel mult 20%. „Dacă doriți să faceți totul bine, atunci trebuie să observați din spațiu în domeniul infraroșu”, spune Donald Yeomans ( Donald yeomans) de la Jet Propulsion Laboratory, coautor al raportului.

Ce se întâmplă dacă asteroidul se deplasează deja spre planeta noastră? Regula generală spune: pentru a devia un asteroid cu valoarea razei Pământului, cu zece ani înainte de coliziune, trebuie să-i schimbați viteza cu un milimetru pe secundă, împingându-l cu o explozie nucleară sau trăgându-l prin atracție gravitațională.

În 2004, Comisia NASA pentru expediții către obiecte din apropierea Pământului a recomandat testarea. Conform proiectului „Don Quijote” în valoare de 400 de milioane de dolari, este planificat să-și schimbe traiectoria lovind un obstacol de 400 de kilograme. Eliberarea materiei după coliziune ca urmare a efectului reactiv va schimba direcția asteroidului, dar nimeni nu știe cât de puternic va fi acest efect. Determinarea acestui lucru este sarcina principală a proiectului. Oamenii de știință trebuie să găsească un corp într-o orbită atât de îndepărtată încât nu l-ar pune accidental pe un curs de coliziune cu Pământul cu impactul său.

În primăvara anului 2008, ESA a finalizat proiectul preliminar și l-a pus imediat pe raft din cauza lipsei de bani. Pentru a-și pune în aplicare planurile, va încerca să își unească forțele cu NASA și / sau cu Agenția Spațială Japoneză ( Japonia Aerospace Exploration Agency, JAXA).

Plan de acțiune

• Căutare avansată a asteroizilor, inclusiv a corpurilor mici, posibil cu un telescop infraroșu dedicat spațiului.
• Experimentați cu privire la devierea controlată a unui asteroid.
• Dezvoltarea unui sistem formal de evaluare a pericolelor.

3. Căutarea unei vieți noi

Înainte de lansarea satelitului, oamenii de știință considerau că sistemul solar este un adevărat paradis. Atunci optimismul s-a diminuat. S-a dovedit că sora Pământului este un iad viu. Zburând pe Marte prăfuit, marinarii au descoperit că peisajul său acoperit de cratere era similar cu cel lunar; Așezându-se pe suprafața sa, vikingii nu au putut găsi o singură moleculă organică. Dar mai târziu, au fost descoperite locuri potrivite vieții. Marte încă promite. Sateliții planetelor, în special Europa și Enceladus, aparent au mări mari subterane și o cantitate uriașă de material sursă pentru formarea vieții. Chiar și Venus poate a fost odată acoperit de ocean. Pe Marte, NASA nu caută organisme în sine, ci urme ale existenței lor în trecut sau prezent, concentrându-se pe prezența apei. Ultima sondă Phoenix, lansată în august, urmează să aterizeze în regiunea polară nordică neexplorată în 2008. Acesta nu este un rover, ci un aparat staționar cu un manipulator capabil să dărâme solul de câțiva centimetri pentru a căuta depozite de gheață. Laboratorul științific Marte ( Laboratorul de Științe Marte, MSL), în valoare de 1,5 miliarde de dolari, este un rover de dimensiuni auto, care urmează să fie lansat la sfârșitul anului 2009 și să aterizeze într-un an.

Dar treptat oamenii de știință se vor întoarce la căutarea directă a organismelor vii sau a rămășițelor acestora. În 2013, ESA intenționează să lanseze sonda ExoMars ( ExoMars), echipat cu același laborator ca și vikingii și un burghiu capabil să intre în adâncime de 2 m - suficient pentru a ajunge la straturi în care compușii organici nu se descompun.

Mulți experți planetari consideră studiul rocii aduse de pe Marte pe Pământ o prioritate. Analiza chiar și a unei mici cantități din aceasta va oferi o oportunitate de a pătrunde adânc în istoria planetei, așa cum a făcut programul Apollo cu Luna. Problemele bugetare ale NASA au împins proiectul de miliarde de dolari înapoi în 2024, dar agenția a început deja să modernizeze aparatul MSL, astfel încât să poată păstra probele colecției.

Pentru luna lui Jupiter Europa, oamenii de știință ar dori, de asemenea, să aibă un orbitator pentru a măsura modul în care forma satelitului și câmpul gravitațional răspund la influențele mareelor ​​din Jupiter. Dacă există lichid în interiorul satelitului, suprafața acestuia va crește și va cădea cu 30 m și, dacă nu, cu numai 1 m. să cartografiați suprafața pentru a vă pregăti pentru aterizare și foraj ...

O continuare naturală a lucrării lui Cassini lângă Titan ar fi orbitatorii și landerul. Atmosfera lui Titan este similară cu cea a Pământului, permițând utilizarea unui balon cu aer cald din când în când pentru a coborî la suprafață și a preleva probe. Scopul tuturor acestor lucruri, subliniază Jonathan Lunin ( Jonatan Lunine) de la Universitatea din Arizona, ar fi „o analiză a materiei organice de la suprafață pentru a verifica dacă există un progres în autoorganizarea substanței din care, așa cum cred mulți experți, a început originea vieții pe Pământ. "

În ianuarie 2007, NASA a început să revizuiască aceste proiecte. Agenția intenționează să facă o alegere între Europa și Titan în 2008. Sonda de 2 miliarde de dolari ar putea fi lansată în următorii zece ani. Al doilea corp ceresc va trebui să aștepte încă zece ani.

În cele din urmă, s-ar putea dovedi că viața pe pământ este unică. Ar fi trist, dar nu ar însemna deloc că toate eforturile au fost irosite. Potrivit lui Bruce Yakoski ( Bruce jacosky), director al Centrului de astrobiologie al Universității din Colorado, astrobiologia ne permite să înțelegem cât de diversă poate fi viața, care sunt premisele acesteia și cum a provenit pe planeta noastră acum 4 miliarde de ani.

Plan de acțiune

• Obținerea probelor de sol marțian.
• Pregătirea pentru a explora Europa și Titan.

4. Indici despre originea planetelor

La fel ca originea vieții, formarea planetelor a fost un proces complex, în mai multe etape. Jupiter a venit primul și apoi a condus asupra celorlalți. Cât a durat această educație? Sau a avut originea într-o singură contracție gravitațională, ca o stea mică? S-a format departe de Soare și apoi s-a apropiat de el, dovadă fiind conținutul anormal de ridicat de elemente grele din el? Și ar putea în același timp să împingă mici planete în drum? Luna lui Jupiter, Juno, pe care NASA intenționează să o lanseze în 2011, ar trebui să ajute la răspunsul la aceste întrebări.

Dezvoltarea ideii sondei „Stardust”, care în 2006 a livrat probe de praf din comă care înconjoară nucleul solid al cometei, ar ajuta la înțelegerea formării planetelor. Potrivit liderului de proiect, Donald Brownlee ( Donald Brownlee) de la Universitatea din Washington, „Stardust” a arătat că cometele erau colectoare colosale de materie nebuloasă protosolară în primele etape ale formării sistemului solar, care a fost înghețat în gheață și a supraviețuit până în prezent. „Praful de stele” a furnizat minunate particule de praf din regiunea interioară a sistemului solar, din surse extrasolare și, aparent, chiar din obiecte distruse precum Pluto, dar sunt foarte puține dintre ele. ” JAXA intenționează să obțină probe din nucleele cometare.

Luna poate de asemenea să devină o platformă pentru cercetări astroarologice. A servit drept piatră Rosetta pentru înțelegerea istoriei coliziunilor în tânărul sistem solar, deoarece a ajutat la legarea vârstei relative a suprafeței, determinată de numărarea craterelor, cu datarea absolută a probelor furnizate de Apollo și Luna rusă. Dar în anii 1960. lander a vizitat doar câteva locații. Nu ajunseseră la craterul Aitken, un bazin de dimensiuni continent, aflat în partea îndepărtată, a cărui vârstă poate indica sfârșitul formării planetare. NASA decide acum să trimită acolo un robot pentru a prelua probe și a le livra pe Pământ.

Un alt mister din sistemul solar este că asteroizii centurii principale par să fi apărut înainte de Marte, care la rândul său s-au format înainte de Pământ. Se pare că valul formării planetei mergea spre interior, probabil provocat de Jupiter. Dar se încadrează Venus în acest tipar? La urma urmei, această planetă, cu norii săi acizi, presiunea enormă și temperaturile infernale, nu este cel mai plăcut loc de aterizare. În 2004, CNR a recomandat aruncarea unui balon acolo, care să poată ateriza pe scurt la suprafață, să preia probe și apoi să câștige altitudinea necesară pentru a le analiza sau a le trimite pe Pământ. La mijlocul anilor '80. Uniunea Sovietică a trimis deja nave spațiale către Venus, iar acum Agenția Spațială Rusă intenționează să lanseze un nou vehicul de coborâre.

Studiul formării planetare este oarecum similar cu studiul originii vieții. Venus este la marginea interioară a zonei de viață, Marte este la marginea exterioară, iar Pământul este la mijloc. A înțelege diferența dintre aceste planete înseamnă a avansa în căutarea vieții în afara sistemului solar.

Plan de acțiune

• Obțineți mostre de materie din nucleele cometelor, Luna și Venus.

5. Dincolo de redistribuirea sistemului solar

În urmă cu doi ani, legendarul Voyagers a depășit criza financiară. Când NASA a anunțat că va încheia proiectul, strigătele publice i-au obligat să continue să lucreze. Nimic creat de mâini umane nu a fost la fel de departe de noi ca Voyager 1: 103 unități astronomice (UA), adică de 103 ori mai departe decât Pământul de Soare și fiecare an se adaugă la acest 3,6 a.u. În 2002 sau 2004 (conform diferitelor estimări), a ajuns la granița misterioasă multistrat a sistemului solar, unde particulele vântului solar se ciocnesc cu un curent de gaz interstelar.

Dar Voyagerii au fost creați pentru a studia planetele exterioare, nu spațiul interstelar. Sursele lor de plutoniu se epuizează. NASA s-a gândit mult timp să creeze o sondă specială, iar un raport NRC din 2004 despre fizica solară recomandă agenției să înceapă să lucreze în această direcție.

Limite externe

Sonda interstelară ar trebui să exploreze regiunea aproape frontieră a sistemului solar, unde gazul expulzat de soare se întâlnește cu gazul interstelar. Trebuie să aibă viteză, durabilitate și echipamente pe care Voyager și Pioneers nu le au.

Sonda trebuie să măsoare conținutul de aminoacizi al particulelor interstelare pentru a determina cât de multă materie organică complexă a pătruns în sistemul solar din exterior. De asemenea, trebuie să găsească particule de antimaterie care s-ar fi putut naște în găuri negre miniaturale sau în materie întunecată. El trebuie să stabilească modul în care granița sistemului solar reflectă materia, inclusiv razele cosmice, care pot afecta clima pământului. De asemenea, trebuie să afle dacă există un câmp magnetic în spațiul interstelar care ne înconjoară, care poate juca un rol important în formarea stelelor. Această sondă poate fi utilizată ca un telescop spațial miniatural pentru observații cosmologice libere de influența prafului interplanetar. El ar ajuta la studierea așa-numitei anomalii „Pionieri” - o forță inexplicabilă care acționează asupra a două sonde spațiale îndepărtate „Pioneer-10” și „Pioneer-11”, precum și la testarea teoriei generale a relativității a lui Einstein arătând unde se află gravitatea soarelui colectează razele de lumină din surse îndepărtate în focalizare. Cu ajutorul său, ar fi posibil să se studieze în detaliu una dintre cele mai apropiate stele, de exemplu Epsilon Eridani, deși ar fi nevoie de zeci de mii de ani pentru a ajunge acolo.

Pentru a ajunge la un corp ceresc la o distanță de sute de unități astronomice în timpul vieții unui om de știință (și a unei surse de energie plutoniu), trebuie să accelerați la o viteză de 15 UA. în an. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza una dintre cele trei opțiuni - grele, medii sau, respectiv, ușoare, cu un motor cu ioni alimentat de un reactor nuclear sau o navă solară.

Sondele grele (36 t) și medii (1 t) au fost dezvoltate în 2005 de echipe conduse de Thomas Zurbuchen ( Tomas zurbuchen) de la Universitatea din Michigan la Ann Arbor și Ralph McNutt ( Ralph McNutt) de la Universitatea Johns Hopkins Laborator de Fizică Aplicată. Dar cea mai simplă opțiune pare mai acceptabilă pentru lansare. ESA are în vedere în prezent o propunere a unei echipe internaționale de oameni de știință condusă de Robert Wimmer-Schweingruber ( Robert Wimmer-Schweingruber) de la Universitatea din Kiel, Germania. De asemenea, NASA se poate alătura acestui proiect.

O velă solară cu un diametru de 200 m va putea accelera o sondă de cinci sute de kilograme. După lansarea de pe Pământ, trebuie să se grăbească spre Soare și să treacă cât mai aproape de el (în interiorul orbitei lui Mercur) pentru a prinde presiunea puternică a soarelui. Ca sportiv de windsurfing, nava spațială va prinde. Înainte de orbita lui Jupiter, el trebuie să arunce vela și să zboare liber. Dar mai întâi, inginerii trebuie să proiecteze o velă suficient de ușoară și să o testeze într-un mod simplificat.

„Un astfel de zbor sub auspiciile ESA sau NASA ar fi următorul pas logic în explorarea spațiului”, spune Wimmer-Schweingruber. În următorii 30 de ani, costul acestui proiect este estimat la 2 miliarde de dolari. Explorarea planetelor ne va ajuta să înțelegem modul în care Pământul se încadrează în schema generală, iar studiul mediului nostru interstelar va dezvălui același lucru pentru întregul solar. sistem.

EmDrive este un motor alimentat cu energie solară alimentat cu microunde care poate fi lansat în spațiul profund fără combustibil lichidși accelerați nava spațială la viteze mult peste cele disponibile astăzi. De fapt, nimeni nu știe cum funcționează acest motor - de fapt, încalcă legea conservării impulsului. Se crede că motorul nu va funcționa, deoarece o experiență s-a strecurat în experiment.

5. Mesaje Hello Kitty

Japonia încearcă să îi intereseze pe copii și studenți să învețe astrofizica trimițând Hello Kitty în spațiu pe un satelit și primind mesaje trimise de jucăria de pe Pământ. Unul dintre obiectivele proiectului este de a atrage investiții de la companii private în sateliți. Din moment ce Hello Kitty este unul dintre cele mai populare personaje din Japonia, popularitatea sa culturală va contribui la creșterea gradului de conștientizare a tehnologiei spațiale. Sanrio, compania mamă a Hello Kitty, organizează și un concurs care va permite oamenilor să trimită mesaje celor dragi direct din spațiu.

6. „Rosetta”

Cometa Hunter Rosetta orbitează o cometă care se îndreaptă spre Soare cu o viteză de 40.000 de kilometri pe oră. Nava spațială a călătorit la cometă timp de 10 ani pentru a coborî la suprafața sa un mic vehicul de explorare și a colecta materialul de pe cometă. Scopul navei este să înțeleagă modul în care planetele ar fi putut fi formate din comete.

7. Ascensor spațial japonez

Corporația Obayashi, cu sediul în Tokyo, intenționează să construiască o stație spațială până în 2050, care va fi la 36.000 de kilometri deasupra Pământului. Compania intenționează să ridice turiștii într-un ascensor cu nanotuburi de carbon la aproximativ 200 de kilometri pe oră (călătoria va dura aproximativ o săptămână) și să alimenteze întregul dispozitiv cu panouri solare într-o stație spațială care pluteste ca o contrapondere chiar deasupra. Obayashi spune că habar nu are cât va costa un astfel de proiect, dar lucrează la el.

Tethers Unlimited a primit un contract de 500.000 USD pentru a dezvolta un instrument numit SpiderFab care va folosi imprimante 3D pentru a crea structuri care să ne ajute să găsim viață extraterestră. Sarcina principală a SpiderFab va fi să ne salveze de nevoia de a trimite orice de pe Pământ - totul va fi colectat chiar în spațiu.

Imprimarea 3D oferă o serie de beneficii benefice explorării spațiului: timp de călătorie redus, costuri, deșeuri și personalizare și dimensionare sporită a pieselor. Doar materialele lipseau. NASA a dezvoltat o imprimantă 3D care poate alege între tipuri diferite aliaje pentru imprimarea pieselor de nave spațiale. SpaceX a imprimat recent o supapă oxidantă principală pentru una dintre rachetele sale folosind o astfel de imprimantă. Compania a declarat că va folosi tehnologia timp de trei ani și va încerca în curând să imprime o cameră de propulsie.

Sonda spațială Skylon, proiectată de un inginer britanic, poate fi utilizată în diverse scopuri, de la răspunsul de urgență la misiunile spațiale. Principiul de aterizare și decolare al Skylon este similar cu un avion convențional - cu excepția faptului că are nevoie de o pistă mare - dar motoarele funcționează cu oxigen lichid și hidrogen. Echipa de inventatori spune că Skylon va fi gata să zboare în 2018.

10. Imprimat pe imprimante 3D

Unul dintre inginerii aerospațiali ai NASA lucrează la construirea unui telescop spațial în întregime din piese imprimate 3D. Folosind prototipuri rapide pentru imprimarea 3D folosind metal, NASA susține că poate finaliza un proiect în doar trei luni. Telescoapele spațiale sunt dificil de fabricat, astfel încât imprimarea 3D, de la oglinzi la camere, va ajuta la depășirea dificultăților materiale și operaționale.