до какой планеты можно долететь
Сколько лететь от Земли до других планет Солнечной системы?
Хотя человек ещё не ступал на поверхность других планет, наши беспилотные аппараты уже пролетали рядом со всеми планетами Солнечной системы. Но при этом им приходилось тратить годы на такие путешествия. Какое расстояние отделяет Землю от других планет, а также как долго лететь до них? Предварительно отметим, что время полета зависит не только от расстояния до планеты. Иногда можно совершить гравитационный маневр, за счет чего зондам удается быстрее достигнуть своей цели.
Из-за высокой скорости Меркурия вывести корабль на его орбиту чрезвычайно сложно. Расстояние между Меркурием и Землей меняется в зависимости от их положения на орбите, но его минимальное значение составляет 81 млн км. Долететь до ближайшей к Солнцу планеты можно примерно за 5 месяцев.
Дистанция между Венерой и Землей колеблется от 38 до 261 млн км. Однако в среднем перелет до нее занимает столько же времени, сколько и до Меркурия – 5 месяцев. Именно столько потратил на полет зонд «Венера-экспресс», исследовавший планету в 2006 г.
На сегодня пилотируемый полет к Марсу является основной задачей ведущих космических агентств мира. Расстояние между Красной планетой и Землей изменяется в пределах от 55,76 до 401 млн км. Наиболее удачные временные «окна» для полета к Марсу открываются раз в 26 месяцев. Пока что рекорд по скорости полета к планете удерживает «Маринер-7», сумевший преодолеть дистанцию всего за 128 дней, то есть за 4,2 месяца. Однако чаще приходится тратить порядка 7-8 месяцев на это путешествие.
Юпитер расположен значительно дальше от Земли, чем планеты земной группы. Лететь до него придется от 590 до 967 млн км. Порою полет до него занимает 5-6 лет, однако «Пионер-10» добрался до гиганта всего за 1 год и 10 месяцев.
Сатурн впервые был исследован аппаратом «Пионер-11». На полет от Земли до Сатурна он потратил 6 лет. «Вояджер-1» одолел эту же дистанцию за 4 года. Общее расстояние от нашей планеты до Сатурна колеблется от 1,195 до 1,66 млрд км.
Дистанция между Землей и Ураном меняется в диапазоне 2,6-3,15 млрд км. Единственным кораблем, сумевшим добраться до Урана, является «Вояджер-2», который достиг планеты за 8,5 лет.
Наиболее отдален от Земли Нептун. Расстояние до него составляет 4,3-4,6 млрд км. «Вояджер-2» потратил 12 лет, чтобы добраться до него. Здесь стоит отметить, что полет бы занял на 20 лет больше, если бы осуществлялся по прямой. В реальности «Вояджер» совершил гравитационные маневры у орбиты Юпитера и Сатурна, за сет чего смог достигнуть Нептуна значительно быстрее.
Список использованных источников
Предел космических путешествий | Как далеко мы можем забраться?
Есть ли пространственная грань, которую человеку не суждено преодолеть? Места, которые мы не сможем посетить, как бы сильно ни хотели этого? Конечно, есть. Даже если
человек изобретет сверхмощные космолеты, ему суждено будет остаться на небольшом пространстве Вселенной. Как такое может быть? Насколько далеко мы можем передвигаться в космическом пространстве?
Земля находится на довольно умиротворенном участке Млечного Пути. Протяженность Галактики огромна — 100000 световых лет. В ней находится бесчисленное количество звезд и облаков звездной пыли, а также темной материи, черных дыр и планет. Из далека наша галактика кажется плотной, но на самом деле она большей частью состоит из пустоты.
На том уровне развития, на котором сейчас находится человечество, полет к ближайшим звездам займет тысячи лет. Так что наша галактика довольно большая.
Но млечный путь не одинок. Вместе с галактикой Андромеда и карликовыми галактиками, мы находимся в «местной группе» галактик. Это область Вселенной, диаметром 10 миллионов световых лет и это всего одна из сотен галактических групп в сверхскоплении Ланиакея, которое в свою очередь является одним из миллионов сверхскоплении в наблюдаемой Вселенной.
Итак, давайте предположим, что человечество сможет понять законы природы и разработать транспорт, отвечающий законам физики, способный путешествовать в соседние галактики. На какое расстояние в этом случае может улететь человек?
Гипотетически, космолет максимально доберется только до границы местной группы галактик. Но это ничтожно малая частица Вселенной. Ее часть составляет одну миллиардную процента от всего космического пространства видимой Вселенной. Сам факт того, что вокруг нас так много расстояния, которое мы никогда не сможем преодолеть, немного удручает. Но почему же человек не сможет преодолеть этот барьер?
Там, где мы находимся сегодня, всё еще можно увидеть сотни миллиардов галактик, каждая из которых полна миллиардов звезд, простираясь на миллиарды световых лет во всех направлениях, а за ними все еще видны остатки горячего Большого взрыва.
Это свечение когда-то было таким горячим, что ионизировало атомы, расщепляло ядра и даже спонтанно создавало материю и антивещество благодаря расширяющейся Вселенной. После Большого взрыва это излучение двигалось со скоростью света, но энергия упала.
Гравитация замедляла это расширение, и какое-то время скорость самых далеких галактик действительно замедлялась. Со временем более плотные области или островки во Вселенной скомпоновались в группы галактик как наша. Но есть ли шанс добраться до другого галактического скопления? К сожалению… нет.
Вся трудность — в существовании темной энергии. Около 6 миллиардов лет назад Вселенная расширилась до такого большого объема, а плотность «вещества» упала до такого небольшого значения, что стала важной новая форма энергии: темная энергия или энергия, присущая пустоте.
Пустота или свободное пространство не свободное и не пустое, а имеет свойственную ему энергию, так называемую квантовую флуктуацию. В малом масштабе происходит постоянное взаимодействие частиц и анти-частиц, которые рождаются и уничтожают сами себя. Науке пока неизвестно, за счет чего существует темная энергия.
Когда она взяла верх, это привело к ускорению расширения Вселенной, и далекие галактики начали удаляться друг от друга все быстрее и быстрее.
Это не отменило мощное влияние гравитации, объединяющее атомы, планеты, звезды, галактики или даже группы и скопления галактик. Наша местная группа, включающая Млечный Путь, Андромеду, Треугольник и около 50 других, меньших галактик, была связана вместе задолго до того, как темная энергия стала важной, и она ничего не может сделать, чтобы разорвать эти уже связанные структуры.
Со всех сторон нашей местной группы расположено бесконечное количество других галактик. Но все они никак не привязаны к нашей группе, так что чем больше вселенная расширяется, тем дальше от нас становятся другие островки. Сейчас ближайшая из них уже в миллионах световых лет от нас.
Все эти скопления двигаются с такой скоростью, что мы просто никогда не сможем их догнать. Мы могли бы покинуть местную группу и попасть в межгалактическое пространство, но мы просто никуда и никогда не прибудем.
В то время как мы будем отдаляться, все галактики в нашей местной группе сольются вместе, создавая гигантскую эллиптическую галактику, известную как Милкдромеда. Примерно через 4 миллиарда лет произойдет слияние Млечного Пути и Андромеды, в результате чего будет создано самое захватывающее ночное небо, которое Земля когда-либо знала, если к этому времени она еще будет существовать.
Но за пределами нашей местной группы все остальные галактики, группы и скопления будут удаляться друг от друга с ускорением. По прошествии достаточного времени даже ближайшие галактики за пределами нашей местной группы ускользнут от нас так далеко, что станут невидимыми для нас. А некоторые фотоны, которым будет суждено долететь до нас, будут настолько деформированы, что мы никогда не сумеем их распознать.
Вселенная исчезнет, но только из нашего вида. Существа из далекого будущего рожденные в Милкдромеде будут думать, что кроме их галактики ничего не существует. Они взглянут в космическое пространство и увидят только бесконечную пустоту и всеобъемлющую темноту, они не увидят космическое излучение и не узнают о Большом взрыве. У них просто не будет возможности иметь те знания которые есть у нас: природу расширяющейся Вселенной, как все начиналось и как все закончится. Они будут думать, что Вселенная статична и бесконечна. Милкдромеда будет островком в темноте, медленно погружаясь во тьму.
Тем не менее местная группа не такая и маленькая. В ней есть триллионы звезд и этого хватит для нашей цивилизации. Но мы всё еще не знаем как покинуть нашу солнечную систему и у нас есть еще миллиарды лет для изучения нашей галактики. Нам безумно повезло, ведь мы существуем в идеальное время и можем созерцать не только будущее, но и наше отдаленное прошлое. И не смотря на отдаленность местной группы, мы всё-таки можем наблюдать за всей Вселенной, величественной и захватывающей прямо здесь и сейчас.
На том уровне развития, на котором сейчас находится человечество, полет к ближайшим звездам займет тысячи лет.
Порядка ста лет для взрыволета Орион. В проекте Дедал обещали вообще в полвека уложиться, но там предполагался беспилотный зонд, который к тому же не сможет затормозить.
Вся трудность — в существовании темной энергии.
Которая проявляет себя только оправданием полного расхождения между прогнозируемым вращением галактики и наблюдаемым. Весьма вероятно что когда вышеупомянутые Дедалы проведут непосредственные измерения за пределами солнечной системы, от всех этих темных материй откажутся как от костылей.
Как минимум, наличием текстовой версии к видео
Почему инопланетяне зелёные? А можно мне так же
Приветствую друзья, в детстве я наверное как и все увлекался древним Египтом, динозаврами, греческими мифами и различной фантастикой.
Однако больше всего в то время меня интересовал космос и теории о существовании инопланетной жизни. А все мы знаем как обычно изображают инопланетян: маленькое тело без волос, большая голова и зелёная кожа.
И если с телом вроде бы всё понятно (маленькое тело удобнее перемещать на космических кораблях, меньше масса и расход энергии), а большая голова нужна для большого мозга, то вот цвет такой цвет кожи я в тот момент объяснить не мог.
Конечно вряд ли тогда создатели книг и фильмов про инопланетян думали как зелёный цвет можно было бы обосновать с точки зрения науки, скорее всего просто хотели показать контраст.
Однако сейчас, я попытаюсь сделать это за них и рассказать, почему же у инопланетян зелёная кожа, основываясь на опыт земной биологии, а ещё порассуждаем позеленеет ли когда-нибудь человек так-же как инопланетяне из фильмов.
Его величество хлорофилл
Вот как это выглядит под микроскопом:
Кстати, хлорофилл имеет зелёный цвет, потому что эту часть светового спектра растения не используют для фотосинтеза.
Ну вот казалось бы и ответ на вопрос, неужели инопланетяне это просто разумные растения? Не совсем, клетки растений имеют жесткую клеточную стенку и не могут образовывать мышечные, нервные и соединительные ткани, из которых состоит организм животных, поэтому этот вариант отпадает.
Ведь инопланетяне в фильмах очень активы и явно обладают разумной деятельностью.
3д модель животной и растительной клетки:
Однако сама идея использовать растения как источник питательных веществ напрямую (за счёт симбиоза с ними), а не косвенно (поедая их плоды и прочие съедобные части) звучит очень круто.
Представьте, сидишь под лампой, фотосинтезируешь и не нужно в магазин ходить, главное пей водичку, да раз в пару дней закидывай в рот таблетку с азотом и другим микроэлементами.
Симбиоз гриба и растений
Идея симбиоза с растениями настолько крутая, что в природе существуют реально живущие на этой «технологии» организмы.
Первыми на ум приходят лишайники (симбиоз грибов и одноклеточных водорослей). Лишайники живут там, где не могут выжить другие организмы и первыми заселяют пустынные территории, поэтому это очень устойчивая форма жизни.
Лишайник под микроскопом:
В симбиозе гриба и водоросли, гриб обеспечивает защиту и распространение, а водоросль снабжает грибницу питательными веществами, за счёт фотосинтеза.
Симбиоз животных и растений
Этот симбиоз буквально дарует гидре сверх способности. Водоросли снабжают гидру кислородом, витаминами и питательными веществами. Благодаря им гидра может долгое время обходится совсем без пищи.
Этот симбиоз настолько крепкий, что хлореллы проникают даже в половые клетки (при половом размножении) и передаются потомству при почковании.
Если гидра вам кажется слишком примитивным животным, то как насчёт моллюсков? Моллюски Elysia chlorotica в процессе питания одноклеточными водорослями научились буквально воровать и встраивать их хлоропласты себе под кожу.
Результат такой же как у гидры: способность получать питательные вещества на свету, оставаясь при этом полноценным животным.
Может ли человек вступить в симбиоз с растениями?
Загорелись идеей получать питательные вещества бесплатно, как растения? К сожалению пока для человека этот путь закрыт, иммунная система человека сложнее, чем у гидры и моллюска и не позволит, чтобы в нашей коже жили какие-то посторонние организмы, однако существует большая вероятность, что вместе с развитием генетики и изучением механизма работы этого симбиоза у животных мы сможем решить эту проблему.
И тогда перед вами будет стоит лишь выбор, хотите вы позеленеть и получать питательные вещества от солнечного света или остаться как есть, но платить за всё дорожающую еду в магазинах.
P.S. Из-за нерабочих дней у меня появилось немного свободного времени, поэтому я решил сделать бесплатный обучающий курс на своём ютуб канале для всех желающих познакомиться с биологией поближе. Конечно, он будет больше ориентирован на ЕГЭ и ОГЭ, но и для обычного человека найдётся много всего интересного.
Видео и стримы обучающего курса будут выходить на этом канале в ближайшие пару недель: https://www.youtube.com/channel/UCtyKpjPbnafl3DfEukbxbcw
Квантовая теория поля: визуализация от ScienceClic
Как согласовать теорию относительности с квантовой механикой? Что такое спин? Откуда берётся электрический заряд?
Инопланетянин
Это маленький, миленький, забавный инопланетянин. Чаще всего нам привычно представлять «гостей из космоса» именно в таком образе. Так почему бы и не создать именно такого кроху.
Связан из ниточек Пехорка «Цветное кружево» и крючком 0.7 мм. Внутри каркас из медной проволоки. Маленькие стразы на теле и голове.
Не смогла остановится и создала ещё одного «гостя», только в зелёном цвете
Друг в беде не бросит, лишнего не спросит.
Разбор популярных биологических заблуждений и мифов (часть 2)
Приветствую друзья, прошлый пост про популярные в обществе биологические мифы и заблуждения набрал почти 2000 плюсов, поэтому как и обещал делаю продолжение.
1) Учёные до сих пор используют теорию Дарвина
С момента публикации труда Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора» в 1859 году прошло более 160 лет и конечно наука накопила с тех пор множество знаний.
На момент публикации Дарвина человечество ещё ничего не знало о молекулярной биологии и генетике. Поэтому Дарвин не мог объяснить механизмы передачи «полезных признаков» потомству.
В какой-то момент научное сообщество в серьёз рассматривала возможность отказа от теории Дарвина и перехода к идее, что всё будущее развитие вида уже изначально заложено природой (ортогенез).
Однако открытия в области генетики, уточнение механизмов передачи и дрейфа генов, открытеи мутаций, выявили, что естественный отбор не является единственным способов образования новых видов.
На данный момент на смену классической Дарвиновской теории пришла Синтетическая теория эволюция, которая хоть и содержит некоторые постулаты из оригинальной работы Дарвина, но имеет свой собственный научный фундамент.
2) Сложность организма зависит от длины его генома и количества генов
Довольно популярное заблуждение, которое возникает из-за того, что большинство людей не понимают как работает ДНК и что такое экспрессия генов.
Большая часть генов в организме это повторы, нечитаемые участки и неактивные гены, которые достаются виду в результате заражения бактериями и вирусами и далее передаются из поколения в поколение.
Время существования вида, сложность его поведения и строения никак не зависят от количества генов в геноме.
Например у амёбы геном состоит из 690 млрд пар нуклеотидов (единица генетической информации), а у человека всего лишь из 2.9 млрд. пар. Вот вам и венец творения.
Среди представителей царства животных размер генов может отличаться до 650 раз, при этом все они стоят на одном эволюционном уровне.
Мой преподаватель по генетике и протеомике в институте всерьёз верил в сошествие ангелов (не смотря на докторскую степень), поскольку не мог смириться с тем фактом, что у простых организмов геном намного больше и сложнее человеческого.
Кстати количество хромосом тоже никак не влияют на сложность организма (это всего лишь способ упаковки ДНК при делении клетки), а их увеличенное количество ни даст вам никаких суперсил (прости агент 47). Подробнее про хромосомы можете посмотреть в моём видео:
3) ГМО полностью безвредны
Нет я не сошёл с ума и не буду говорить, что съев например кукурузу с геном скорпиона вы станете скорпионом или заболеете раком. Это конечно же невозможно, ведь все гены из пищи перерабатываются нашим пищеварительным трактом и не обладают способностью как-то встраиваться в наш собственный геном.
Тут дело в другом, встраивание какого-то необычного гена в привычный Вам продукт может вызвать аллергическую реакцию, причём довольно сильную. Ведь никто не знает, если у Вас аллергия на белки скорпиона, а даже если знаете, то задумываетесь ли Вы над этим покупая помидоры?
Так же существует риск «побега» некоторых генов от растений к их близким дикорастущим родственникам. Будет очень неприятно, если дикорастущие растения получат способность производить токсины от насекомых, как это умеют некоторые сельскохозяйственные виды. Баланс во всех экосистемах очень быстро нарушится, что приведёт к катастрофе.
Смешная картинка с неправильным представлением о ГМО из интернета:
4) Биологи работают только учителями биологии
Будет забавно слышать опровержение этого факта от учителя биологии, но на самом деле биология представляет множество путей профессионального развития.
Конечно после биофака Вы можете сразу пойти работать учителем биологии и химии в школу (дополнительных корочек и образования не требуется), но Ваш выбор этим не ограничен. Вы можете пойти в науку, причём наших биологов охотно берут в европейские страны по грантам (несколько моих однокурсников сейчас работают в Германии и Нидерландах).
Конечно всё зависит от человека, но на мой взгляд биология один из самых простых (после айти) способов уехать работать за границу, если у Вас стоит такая цель. К тому же биологические вузы очень непопулярны, там низкая конкуренция и проходные баллы, а если Вы парень, то на Вас будет приходиться 15-20 красивых девушек.
Мой опыт учёбы на биофаке можете почитать в постах, которые я писал 5 лет назад:
5) Биооружие очень эффективно
Да, можно распылить с самолёта тонну чумных бактерий, но вне живых объектов они проживут всего пару часов. Со спорами сибирской язвы дела обстоят лучше, они могут покоиться в земле несколько десятилетий, но тогда возникает проблема, что вступить на территорию сами захватчики уже не смогут, а обороняющие при умелой организации карантина и дезинфекции смогут быстро подавить распространение заболевания.
P.S. Если этот пост тоже зайдёт, то напишу в следующий раз про создание искусственной жизни, вирусы и крутых пауков.
На Марсе опять нашли органику
По результатам изучения образцов грунта из так называемых дюн Багнольда, которое провел марсоход Curiosity, ученые сделали вывод о существовании на поверхности Марса крупных запасов органики. Это уже второе предполагаемое «месторождение» органики на Красной планете. Описание исследования опубликовал научный журнал Nature Astronomy.
«Аминокислот в этих образцах грунта мы не обнаружили, однако там есть производные бензола и аммиака, фенолы, фосфорная кислота и высокомолекулярные соединения. Происхождение этих веществ мы пока не установили», – пишут исследователи.
Первую органику на Марсе Curiosity нашел примерно три года назад в центральной части кратера Гейл. Химическая лаборатория ровера обнаружила в образцах местных пород следы производных бензола, а также соединения серы и множество простых и ароматических углеводородов.
В ходе нового анализа ученые из команды Curiosity под руководством Пола Махаффи обнаружили еще одно крупное «месторождение» органики на Марсе. На этот раз образцы были из другой области Марса – так называемых дюн Багнольда.
Эта область кратера Гейл заинтересовала ученых тем, что здесь ровер обнаружил залежи пород, сформировавшихся в горячих источниках. В них некогда могла существовать жизнь. Поэтому Curiosity останавливался на разных участках дюн Багнольда, собрал образцы почвы и пород и поместил их в специальное хранилище лаборатории SAM для дальнейшего изучения.
Ранее в ходе анализа марсианские породы нагревали до большой температуры, в результате чего из них выделялись различные газы, которые исследовались при помощи хроматографа. Благодаря этому ученые могли обнаруживать в образцах относительно простые органические соединения, но выделить сложные вещества, которые разлагаются при нагреве, было невозможно.
Для решения этой проблемы на марсоходе установили приборы для проведения опытов по так называемой «мокрой химии». В этом случае размельченные образцы пород промывают специальным веществом, которое растворяет сложную органику и позволяет определить ее существование при помощи хроматографа. На марсоходе установлено ограниченное число емкостей с этим веществом, поэтому для опытов по «мокрой химии» образцы выбирают очень тщательно.
В случае с образцами из дюн Багнольда выбор Махаффи и его коллег был полностью оправдан. Приборы марсохода обнаружили в них соединения бензола, различные амины, фенолы, фосфорную кислоту, а также два десятка сложных органических молекул. Их точный состав пока остается загадкой из-за ограниченных возможностей лаборатории на Curiosity.
Обнаружение сложной органики сразу в двух разных участках кратера Гейл – это важное свидетельство того, что предыдущая находка Curiosity не была случайностью или ошибкой. Махаффи и его коллеги надеются, что благодаря дальнейшим опытам планетологи смогут найти следы аминокислот и других веществ, из которых могла возникнуть марсианская жизнь.