Границы космоса

Ботаническое описание растения

Источники

Другие измерения

Идея о том, что пространство имеет более трех измерений, может показаться, на первый взгляд совершенно безумной. Однако этот вопрос физики серьезно изучают уже более века.

Давайте, для начала, вспомним, как мы описываем пространство и предметы в нем. В двух измерениях мы можем нанести сетку на плоскость, а затем каждую ее точку описать парой чисел. Это координаты. Зная их, Вы будете понимать, сколько нужно пройти в горизонтальном и вертикальном направлении, чтобы достичь этой точки. Стрелка, указывающая на эту точку, называется «вектором».

Эта конструкция справедлива не только по отношению к двум измерениям. Вы можете добавить и третье направление. И проделать все то же самое. Но зачем останавливаться на достигнутом? А дальше? Дальше все немного усложняется. Вы больше не можете нарисовать сетку для четырехмерного пространства. Но вы определенно можете записать векторы. Это просто ряд из четырех чисел. Хм, это что же получается? Мы можем строить векторные пространства с любым количеством измерений? И даже с бесконечным их множеством? Да. Математика дает нам такую возможность.

Особенности

Защита от холода и жары в космосе

Защищая космические аппараты от жутких перепадов температур, ученые и конструкторы используют различные способы. Чаще всего «укутывают» объект, как в одеяло, в многослойную экранно-вакуумную изоляцию ЭВТИ, которую называют «золотой фольгой». А по факту это – специальная высококачественная полимерная пленка.

Некоторые части поверхностей космических аппаратов специально оставляют открытыми – чтобы они могли поглощать солнечные лучи, или наоборот – выводили в пространство тепло, вырабатываемое изнутри. Тогда эти части покрывают или черной эмалью (для поглощения лучей), или белой эмалью (для отражения лучей).

В некоторых случаях требуется, чтобы солнечные лучи не могли прогревать какую-то поверхность совсем (обсерватории), тогда эти участки скрывают радиационным экраном.

В космических аппаратах, учитывая все нюансы, предотвращающие перегрев и переохлаждение, создают специальную полномасштабную систему СОТР. Она содержит нагреватели и холодильники. Обязательно включает тепловоды и радиаторы. Также тут присутствуют специальные датчики и множество другой аппаратуры. Ведь тепловой режим может оказаться одним из самых важных факторов системы выживания. Так, недостаточно защищенный «Луноход-2» в свое время был безвозвратно испорчен оказавшейся на его крыше горстью черного реголита, из-за которого переставшая отражать солнечные лучи теплоизоляция привела аппарат к перегреву и, как итог – к выходу из строя.

Объем Хаббла и Метагалактика

Наука отталкивалась от объема наблюдаемой Вселенной, то есть той части, излучение откуда может быть зафиксировано. Принимаются сигналы и из той части, которая скрыта от обзора, ее назвали Метагалактика. Ее самая отдаленная точка — это зона, в которой принимается поверхность излучения, освобожденного при Большом взрыве. Таким образом был определен радиус Метагалактики, он составляет 46 миллиардов световых лет. Что находится дальше — неизвестно, и с этого момента начинаются расхождения во мнениях.

Одни специалисты утверждают, что это лишь небольшая часть от общего пространства, другие — что за ее пределами ничего нет.

Есть другое понятие для описания границ наблюдаемого пространства, это объем, захватываемый Хабблом. Это часть Метагалактики, в которой пространство расширяется с меньшей скоростью относительно скорости света. Этот объем составляет 13,8 миллиарда световых лет, что сопоставимо по возрасту с периодом, когда произошел Большой взрыв. Эту границу точно нельзя считать конечной, так как она ограничена возможностями Хаббла.

У вселенной нет границ

Артур Косовский, профессор физики Питтсбургского университета

«Одним из самых фундаментальных свойств вселенной является ее возраст, который, согласно различным измерениям, мы сегодня определяем как 13,7 миллиарда лет. Поскольку мы также знаем, что свет распространяется с постоянной скоростью, это означает, что луч света, который появился в ранние времени, прошел к сегодняшнему дню определенное расстояние (назовем это «расстоянием до горизонта» или «расстоянием Хаббла»). Поскольку ничто не может двигаться быстрее скорости света, расстояние Хаббла будет самым дальним расстоянием, которое мы когда-либо сможем наблюдать в принципе (если не обнаружим какой-либо способ обойти теорию относительности).

У нас есть источник света, идущий к нам почти с расстояния Хаббла: космическое микроволновое фоновое излучение. Мы знаем, что у вселенной не существует «края» на расстоянии до источника микроволнового излучения, которое находится почти на целой дистанции Хаббла от нас. Поэтому мы обычно предполагаем, что вселенная намного больше, чем нам собственный наблюдаемый объем Хаббла, и что настоящий край, который может существовать, находится намного дальше, чем мы когда-либо могли наблюдать. Возможно, это неверно: возможно, край вселенной находится сразу за дистанцией Хаббла от нас, а за ним — морские чудища. Но поскольку вся наблюдаемая нами вселенная везде относительно одинакова и однородна, такой поворот был бы очень странным.

Боюсь, у нас никогда не будет хорошего ответа на этот вопрос. У Вселенной может вообще не быть края, а если он и есть, то будет достаточно далеко, чтобы мы его никогда не увидели. Нам остается постигать лишь ту часть Вселенной, которую мы действительно можем наблюдать».

А у вас есть предположения, что находится на краю Вселенной? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Межпланетные пространства, покоренные автоматическими космическими аппаратами

На высоте 21 миллион километров исчезает гравитационная сила Земли, то есть наша планета на этом расстоянии больше не воздействует на другие космические объекты.

41 миллион 400 тысяч километров — расстояние от Земли до ближайшей планеты — Венеры.

78 миллионов 300 тысяч километров — расстояние от Земли до Марса.

92 миллиона километров — расстояние от Земли до Меркурия.

149 миллионов 600 тысяч километров — расстояние от Земли до Солнца. 628 миллионов 400 тысяч километров — расстояние от Земли до ближайшего газового гиганта — планеты Юпитер.

1 миллиард 277 миллионов километров — расстояние от Земли до Сатурна.

2 миллиарда 721 миллион километров — расстояние от Земли до Урана.

4 миллиарда 347 миллионов километров — расстояние от Земли до самой далекой планеты Солнечной системы — Нептуна.

21 миллиард 170 миллионов километров — расстояние, на котором сегодня находится самый дальний автоматический космический аппарат — «Вояджер-1».

Космический аппарат «Галилео» приближается к астероиду Ида

Как определить насколько высоко космос

Впервые определение границы атмосферы и космоса дал Национальный консультативный комитет по аэронавтике (были перед НАСА). Представители решили, что это точка, где давление атмосферы меньше фунта на квадратный фут. Это была высота, куда не могли уже добраться самолеты – 81 км.

Bell-1, на котором Чарльз Йегер «прошел» звуковой барьер в 1947 году

Любой, кто пересекал этот порог, автоматически мог называть себя космонавтом. После появления определения инженер Теодор фон Карман рассчитал, что на отметке в 100 км атмосферный слой должен быть настолько тонким, что самолет смог бы путешествовать по орбитальной плоскости.

Позже эту высоту стали называть линией Кармана. В 2012 году Феликс Баумгартнер побил рекорд по наибольшей высоте падения, прыгнув с 39 км.

Часто за пространство принимают наименьшую высоту, на которой спутники способны вращаться на орбите определенное время – 160 км. Разногласия в цифрах возникают также из-за определения понятия «атмосфера».

Искусственный спутник Земли

По сей день дата запуска «Спутника-1», 4 октября, является началом космической эры человечества. Имя аппарата стало нарицательным, используясь сегодня во многих языках мира.

Запуск «ПС-1» («Простейший Спутник-1») осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там», которому суждено было получить название «Байконур» в далеком будущем.

Ракета-носитель «Спутник» на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7» стала самой известной в истории, отправив в космос множество аппаратов, включая «Восток-1» с Гагариным на борту.

Но это было после. А в 1957 радиолюбители всего мира слушали позывные аппарата с помощью обычной радиолюбительской аппаратуры на расстоянии до 2–3 тысяч километров.

Вопреки общепринятому мнению, «Спутник» не был доступен для наблюдения невооружённым глазом, но его вторая ступень отлично просматривалась в темное время суток наравне со звездами.

Где начинается космос

Нельзя точно сказать с какой высоты начинается космическое пространство. Международная авиационная федерация определяет край пространства на высоте 100 км над уровнем моря, линия Кармана.

Нужно, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью, тогда будет достигнута подъемная сила. ВВС США определили высоту в 50 миль (около 80 км), как начало пространства.

Обе высоты предложены в качестве пределов верхних слоёв атмосферы. На международном уровне определения края пространства не существует.

Линия Кармана Венеры расположена примерно в 250 км высоты, Марса около 80 километров. У небесных тел, которые не имеют, или почти не имеют никакой атмосферы, такие как Меркурий, Луна Земли или астероид, пространство начинается прямо на поверхности тела.

При повторном входе космического аппарата в атмосферу определяют высоту атмосферы для расчета траектории так, чтобы к точке повторного входа ее влияния было минимальным. Как правило, повторно начальный уровень, равен или выше, чем линия Карманы. НАСА использует значение 400000 футов (около 122 км).

Штандарты глав государств [ править ]

Атмосфера и околоземное пространство

На уровне моря атмосферное давление равняется 101,325 кПа, что составляет одну атмосферу. Подавляющая часть населения планеты – 99% – живет на высоте ниже 2 км. Выше этой отметки могут находиться только акклиматизировавшиеся люди типа гималайских шерпов, у остальных начинается «горная болезнь», вызванная недостатком кислорода. Большая часть (около 80%) массы атмосферы приходится на ее нижний, более плотный слой, находящийся до высоты в 7 км.

На высоте 5 км атмосферное давление уменьшается вдвое, а на отметке 12 – проходит граница тропосферы и стратосферы, выше которой не поднимаются облака. Двенадцать километров — потолок полета пассажирских авиалайнеров, также здесь находится предел кратковременного дыхания чистым кислородом.

Строение атмосферы нашей планеты и околоземного пространства

На 18,9-19,35 км проходит линия Армстронга – начало космического пространства для человеческого организма. Здесь начинают кипеть слюна и слёзы, набухают глаза. 20 км считается пределом биосферы – выше не могут жить даже бактерии. 25-26 км – предельная высота полета для большинства реактивных самолетов. На 20-25 км в средних широтах расположен озоновый слой, оберегающий планету от действия ультрафиолета.

На высоте 35 км находится так называемая тройная точка воды – из-за низкого атмосферного давления она кипит при температуре 0 °C. 37,8 км – рекордная высота полета для самолета с турбореактивным двигателем. Рекорд был поставлен советским истребителем МиГ-25М. А максимальная отметка, на которую поднимался человек в воздухоплавательном аппарате, составляет 41,42 км. Это достижение занесено в Книгу рекордов Гиннесса. На высоте 50 км находится граница стратосферы и начинается мезосфера.

100 км – линия Кармана, после которой начинается космос. Примерно на этой же высоте находится отражающий радиоволны слой Кеннелли — Хевисайда. Выше этой границы начинается околоземное пространство, отличия которого от других областей Вселенной обусловлены влиянием нашей планеты. Оно выражается в наличии и концентрации заряженных частиц, их энергии, воздействии магнитного поля Земли и др. Считается, что данная область пространства имеет протяженность в 10-12 земных радиусов. Однако некоторые астрономы полагают, что оно простирается до орбиты Луны.

Большие метеоры и болиды начинают сгорать на высоте в 135 км от поверхности Земли. Выше 160 км начинается область стабильных низких околоземных орбит. Высота первого космического полета – Фау-2 в 1944 году – составляла 188 км, Гагарин поднимался на 302 км. На расстоянии в 350 км от земной поверхности начинаются самые низкие орбиты с долгосрочной стабильностью. МКС летает примерно на высоте 400 км. Баллистические ракеты (МБР) в наивысшей точке траектории поднимаются приблизительно на 1300 км.

Атмосфера Земли. Что происходит на различных высотах

На высоте 2 тыс. км находится граница между низкими и средними околоземными орбитами. На данном уровне нет влияния атмосферы, поэтому спутники могут существовать годами. На расстоянии 100 тыс. км от поверхности проходит верхняя граница экзосферы.

Освоение космоса по странам

Космические агентства

Основная статья: Список космических агентств

• Бразильское космическое агентство — основано в 1994 году.
• Европейское космическое агентство (ЕКА) — .
• Индийская организация космических исследований — .
• Канадское космическое агентство — .
• Китайское национальное космическое управление — .
• Национальное космическое агентство Украины (НКАУ) — .
• Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космоса (НАСА) — .
• Федеральное космическое агентство России (ФКА РФ) — ().
• Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) — .
• Корейский комитет космических технологий — предположительно 1980-е.

Ночевка в тайге

После приземления испытания для людей, которые первыми вышли в космос, не закончились. Космонавтам предстояло переночевать в тайге. Леонов рассказывал, что в скафандре в буквальном смысле было несколько литров воды. Пилотам пришлось раздеться, выжать белье и одеться снова. Чтобы не замерзнуть в -25, они использовали теплоизоляцию обшивного материала кабины, обмотав им себя, закрепили это все парашютными стропами.

Через 4 часа космонавтов обнаружил вертолет. Однако эвакуировать людей он не мог из-за отсутствия площадки для посадки. Леонову и Беляеву пришлось развести костер и ждать помощи. Только 20 марта к месту падения аппарата пробрались несколько групп спасателей, которые прыгали с вертолета, а после шли еще 3 часа на лыжах.

21 марта подготовили площадку для вертолета. На Ми-4 Беляева и Леонова увезли в Пермь, где они предоставили отчет о завершении полета. Всего он занял 1 сутки, 2 часа, 2 минуты и 17 секунд.

Советские космонавты успели опередить американцев. Они вышли в открытый космос на 2,5 месяца раньше. Космонавт США вышел в открытый космос только 3 июня 1965 года.

20 октября 1965 года МАФ (Международная авиационная федерация) подписала документ о мировом рекорде нахождения человека в космосе и рекорде по максимальной высоте полета – 497,7 километра.

Стыковка «на автомате» и контакт с «мертвой» станцией

В будущем человечеству придется не раз столкнуться с космическим мусором, в том числе с брошенными кораблями и орбитальными станциями.

Впервые тему научной фантастики удалось воплотить в жизнь 30 октября 1967 года, когда корабли «Космос-186» и «Космос-188» состыковались друг с другом в полностью автоматическом режиме.

«Космос-186» был запущен 27 октября 1967 года, за ним вдогонку отправили «Космос-188» таким образом, чтобы расстояние между ними не превышало 24 километра во время выхода на орбиту второго аппарата.

«Активный» «Космос-188» смог запеленговать, приблизиться и состыковаться с ранее выпущенным кораблем, объединив системы.

Впоследствии подобная операция происходила не раз. Полученный опыт пригодился и при восстановлении поврежденной космической станции «Салют-7», после полугодового отсутствия на станции людей оставшейся на орбите в состоянии радиомолчания 11 февраля 1985 года.

В попытке спасти станцию, Советский Союз отправил двух ветеранов космонавтики для ремонта «Салюта-7». Автоматизированная система стыковки не работала, поэтому космонавтам нужно было подойти достаточно близко, чтобы осуществить ручную стыковку.

Космонавты смогли пристыковаться, впервые продемонстрировав возможность стыковки с любым объектом в космосе, даже с мертвым и неконтактным.

К 16 июня космонавтам удалось прогреть и восстановить работоспособность станции, а 23 июня к ней в автоматическом режиме пристыковался «Прогресс-24» с запасом воды и материалами для дальнейших восстановительных работ.

В каких странах реализуются программы пилотируемых космических полетов?

Виртуальная экскурсия по МКС

Сервис Street View Google совместно с NASA «оцифровал» Международную космическую станцию (МКС). Теперь можно отправиться в виртуальный тур по МКС и увидеть, как живут и работают астронавты и космонавты.

Открыть тур по МКС

На международной космической станции работают две веб-камеры. Трансляция доступна для просмотра всем желающим только когда камеры не используются для работы станции. В остальное время демонстрируется заставка.

Первая камера МКС
Вторая камера МКС

С помощью этой карты вы можете узнать положение МКС над поверхностью нашей планеты:

Открыть карту положения МКС
НравитсяНе нравится

Одиннадцать друзей супергравитации

Сегодня мы, конечно, знаем, что электромагнитная сила на самом деле спокойно объединяется со слабой ядерной силой в то, что называется электрослабой силой. Что интересно, это вовсе не проблема для теории Калуцы-Клейна. Поскольку еще в 60-х прошлого века физики выяснили, что теория Калуцы-Клейна может применяться не только для электромагнетизма, но и для любых подобных взаимодействий. Включая сильное и слабое ядерное взаимодействие. Просто нужно добавить еще несколько измерений…

Сколько? Для слабого ядерного взаимодействия нужно еще два. А для сильного ядерного взаимодействия еще четыре. Таким образом, что у нас получается? У нас есть одно измерение времени. 3 измерения для гравитации. Одно для электромагнетизма. 2 для слабого ядерного взаимодействия. И 4 для сильного ядерного взаимодействия, что в сумме дает 11. Хм…

В 1981 году американский физик-теоретик Эдвард Виттен заметил, что 11 — это именно то количество измерений, которое является максимальным для теории супергравитации.

Не кажется ли Вам, что это очень странное совпадение?

Политическая подоплека

Первостепенной задачей для руководства СССР было опередить американцев и первыми отправить в открытый космос своего пилота. Ранее предпринимались попытки запуска ракет-носителей, но человек не покидал пределов летательного аппарата. Например, известный полет Юрия Гагарина 12 апреля 1961 года. А в 1964 году советский «Восход» доставил на орбиту сразу трех космонавтов, что тоже было громадным шагом вперед.

Что касается США, то в 1965 году они собирались совершить пять пилотируемых пусков. А выход первого человека в космос американцы хотели осуществить в марте (по факту удалось это сделать только в июне). Почему руководство СССР так торопилось поскорее отправить своих пилотов в открытый космос? Дело в том, что со стороны двух сильнейших держав – США и Советского Союза – началась отчаянная битва за Луну. Но лунный корабль по своей конструкции гораздо сложнее, чем капсула для надземных путешествий, он включает командный модуль, камеру для посадки на поверхность, цистерны для транспортировки топлива. Но столь мощных ракет, способных отправить на орбиту такую махину, не было ни у СССР, ни у США, собирать аппараты с отсеками в те времена еще не умели. Оставался один выход: доставлять в несколько полетов части судна на Луну, а уже только потом перемещать экипаж в нужный модуль. Но делать это людям пришлось бы, выходя в открытый космос.

Газовые пистолеты семейства иж

Большинство газового оружия семейства ИЖ (в народе обзываются «ёжиками») созданы на базе боевых пистолетов ИЖМАША, являются газовыми травматического действия. ИЖ-76 8мм (IZH-76) Является одним из первых российских газовых пистолетов. Создан ижевскими специалистами на базе пистолета Reck G5 (Perfecta Mod. FB1 8000). внешний вид газового пистолета ИЖ-76 Работа автоматики на принципе использования энергии отдачи затвора.

Внутри ствол усилен стальным вкладышем, имеющим перемычки. Магазин съемный, коробчатый, на 5 патронов. Данное оружие России собрало много негативных отзывов.

7.

Сверхпустота ЭриданаБольшинство из нас, вероятно, считают космос пустым. По большей части это так. Более 99% вселенной пусты. Мы сейчас говорим не о пустоте внутри самой материи (атомы вещества состоят в основном из пустого пространства). Однако с открытием квантовой физики мы знаем, что даже пустое пространство не является действительно пустым, но содержит незначительное количество газа, энергии и виртуальных частиц, которые появляются и исчезают.

Поэтому все еще довольно удивительно найти области пространства, которые почти полностью лишены всех видов материи, включая звезды, планеты, галактики, скопления, межзвездные материалы и даже саму темную материю (таинственное вещество, которое мы не можем видеть непосредственно, но знаем, что оно составляет большую часть общей массы вселенной). Самая большая из этих пустот найдена в созвездии Эридана.

Она простирается на площади пространства, равной одному миллиарду световых лет. Многие физики выдвинули несколько очень интересных теорий о происхождении этой пустоты. Одна из них гласит, что пустота – это отпечаток параллельной вселенной, с которой было столкновение в далеком прошлом. Другая говорит, что регион может быть домом для черной дыры во вселенной.

Выход России из проекта МКС

12 апреля 2021 года, на совещании у президента Российской Федерации, было принято решение о выходе России из проекта МКС после 2024 года. Это решение было принято исходя из технического состояния модулей станции, а так же слишком больших затрат на обслуживание устаревших частей.

Россия будет работать над своей национальной орбитальной космической станцией. Планируется, что в ее состав войдут как минимум пять модулей: базовый, целевой производственный, склад материального обеспечения, платформа для сборки, запуска, приема и обслуживания космических аппаратов, а также один коммерческий модуль для размещения четырех туристов.

Просто пустота

Наука установила, что Универсум расширяется, это неоспоримый факт. Но нельзя с точностью утверждать, есть ли у этого расширения пределы. Некоторые физики предполагают, что границы существуют, а за их пределами есть только абсолютная пустота, то есть нет ничего. Там не могут работать законы физики эту область нельзя увидеть, так как в нее не может попасть свет. У пустоты нет ограничений по времени и пространству, поэтому мироздание видится, как шар, которых парит в бесконечности без каких-либо физических параметров. Простым людям тяжело воспринимать эту теорию, так как они не могут представить абсолютную пустоту, которая по версии ученых находится за пределами Вселенной.

Разновидности спутников, встречающихся на орбите

Под искусственными земными спутниками принято понимать все тела, введенные на орбиту посредством ракеты-носителя. Это следующие объекты:

• специальные шаттлы;
• лаборатории для исследований;
• станции;
• аппараты автономного действия.

Научные сведения на Землю поставляются преимущественно непилотируемыми устройствами. Для их эксплуатации не нужен экипаж, регулярное обслуживание, не требуются специальные отсеки для формирования оптимальных условий жизнедеятельности. Основной критерий классификации аппаратов – их прямое назначение:

• научно-исследовательские устройства нужны для изучения атмосферного слоя Земли, космоса, удаленных космических тел;
• прикладные агрегаты используются для удовлетворения потребностей человечества, проведения испытаний.

Выполнение спутниками функций происходит в автономном режиме, без использования топливных ресурсов. От функционала агрегата зависит и его объем. Показатель массы составляет от 20 кг до нескольких сотен тонн. Вес первого запущенного в космос аппарата составлял всего 28 кг. Осталось подробно рассмотреть, на какой высоте летают спутники.

Орбиты спутников