на какую высоту поднимаются космические корабли
На какой высоте летают спутники и космические корабли
Первый искусственный спутник Земли был запущен в 1957 году. С тех пор человечество сделало огромный технологический прорыв. На данный момент на околоземной орбите находится несколько десятков тысяч спутников. Они обеспечивают жителей планеты сотовой связью, интернетом, GPS-данными, телевидением, принимают активное участие в научно-исследовательской работе. Также они используются для военных целей. В зависимости от целевого назначения выбирается, на какой высоте летают спутники. Все это значительно облегчило жизнь, позволило поднять уровень связи. Наибольший вклад они внесли в науку – изучение строение атмосферы Земли, погодных изменений, космоса, небесных тел.
Какие виды спутников встречаются на орбите?
Спутники выполняют свои функции автономно, не используют топливо. Мониторинг состояния и необходимое маневрирование выполняется из командных центров на Земле. В зависимости от своего назначения, спутники снабжаются необходимым оборудованием и системой связи.
Объем аппарата напрямую зависит от его функциональности и назначения. Встречаются спутники с массой от 20 кг до нескольких сотен тонн. Первый аппарат, запущенный СССР весил всего 28 килограмм и нес на борту только систему радиопередачи.
На какой высоте летают спутники?
Высота полета спутников над Землей задается на основании их целевого назначения и выбранной орбиты. Геостационарная орбита является наиболее важной и дорогой. Поэтому аппараты, выработавшие свой ресурс, удаляются с нее. Используется в основном в научных целях.
Для систем глобального позиционирования используются круглые орбиты с постоянной высотой. Такая траектория является оптимальной для передачи сигнала. Высота орбиты спутников GPS составляет 20 тысяч километров. Один аппарат за сутки совершает два витка вокруг планеты. Скорость позволяет использовать 4 спутника в одной плоскости для обеспечения постоянной передачи данных.
На какой высоте летают космические корабли?
Первый пилотируемый космический корабль был запущен в 1961 году. Движение осуществлялось по эллиптической орбите. Перигей составлял 175 км, а апогей – 320 км над уровнем моря. За прошедшие полвека исследований высота значительно увеличилась из-за присутствия большого количества космического мусора на околоземной орбите. На данный момент используется орбита с перигеем в 400 км. Обусловлено это также и отсутствием влияния атмосферы на траекторию движения.
На какой высоте летают спутники
Для исследования поверхности планеты и атмосферного слоя, спутники запускаются на высоту не более 500 км. Это околоземная орбита, именно в ней летали первые спутниковые аппараты. А в области полярных полюсов планеты, с уклоном в 90 градусов располагается полярная орбита.
Одна из важных орбит – это плоскость экватора. Минимальный высота для полета спутников на геостационарной орбите – 35000 км.
С момента запуска первого спутника прошло более 60 лет. С тех пор, научные и исследовательские технологии продвинулись далеко вперед. И теперь, с помощью подобных летательных аппаратов, планета обеспечивается различными сетями, а также связью и телевидением.
С помощью спутников проводят научные испытания и исследования, и выполняют военные задачи. От того, какие функции заложены в определенный аппарат, зависит и то, на какую высоту он запускается.
Виды современных спутников
Спутник – это искусственно созданное тело, которое было выведено на орбиту планеты с помощью ракеты-носителя. Различают несколько видов подобных летательных аппаратов:
Использование спутников позволяет проводить научные и исследовательские изыскания, без привлечения человеческих резервов. Они работают автономно, вне зависимости от наличия команды людей. Программное оборудование на таких аппаратах постоянно обновляется, проводится техническое обслуживание, при этом, не требуется финансовых вложений на выполнение ежедневных человеческих потребностей.
Спутники можно классифицировать по их прямому назначению
Для выполнения определенных задач могут использоваться автоматические спутники. Объем, которых варьируется от 20 кг до нескольких тонн. Первый запущенный спутник был весом около 30 кг.
Высота полета спутников
Различают несколько видов орбит. Их используют при запуске спутников, в зависимости от назначения и задачи летательного аппарата. Высота полета зависит от этих главных критериев.
Для исследования поверхности планеты и атмосферного слоя, спутники запускаются на высоту не более 500 км. Это околоземная орбита, именно в ней летали первые спутниковые аппараты. А в области полярных полюсов планеты, с уклоном в 90 градусов располагается полярная орбита.
Одна из важных орбит – это плоскость экватора. Минимальный высота для полета спутников на геостационарной орбите – 35000 км. Исследования на этой линии считаются самыми дорогостоящими.
Орбита с эллипс контуром позволяет запускать спутники на разную высоту. Все зависит от конкретной задачи каждого вида спутника. В основном, на эту орбиту запускают аппараты большого размера, которые исследуют поверхность и атмосферу Земли и обеспечивают бесперебойный поток информации.
Для глобального позиционирования используется круглая орбита. Высота запуска на ней стационарна, и не зависит от внешних факторов. Таким образом, чтобы определить высоту полета спутника, необходимо знать поставленные перед аппаратом задачи.
На какой высоте летают самолеты, спутники и космические корабли?
Граница между атмосферой Земли и космосом проходит по линии Кармана, на высоте 100 км над уровнем моря.
Космос совсем рядом, осознаете?
Итак, атмосфера. Воздушный океан, который плещется у нас над головой, а мы живем на самом его дне. Иначе говоря, газовая оболочка, вращающаяся вместе с Землей, наша колыбель и защита от разрушительного ультрафиолетового излучения. Вот как это выглядит схематично:
Схема строения атмосферы
Тропосфера. Простирается до высоты 6-10 км в полярных широтах, и 16-20 км в тропиках. Зимой граница ниже, чем летом. Температура с высотой падает на 0.65°C каждые 100 метров. В тропосфере находится 80% общей массы атмосферного воздуха. Здесь, на высоте 9-12 км, летают пассажирские самолеты. Тропосфера отделена от стратосферы озоновым слоем, который служит щитом, защищающим Землю от разрушительного ультрафиолетового излучения Солнца (поглощает 98% УФ-лучей). За озоновым слоем жизни нет.
Стратосфера. От озонового слоя до высоты 50 км. Температура продолжает падать, и, на высоте 40 км, достигает 0°C. Следующие 15 км температура не меняется (стратопауза). Здесь могут летать метеозонды и стратостаты*.
Аппарат | Высота над поверхностью Земли, км |
корабль Восток-1 с Юрием Гагариным на борту (12 апреля 1961 года) | перигей** – 175 апогей*** – 302 |
корабль Восход-2 с Алексеем Леоновым и Павлом Беляевым на борту (18-19 марта 1965 года) | перигей – 167 апогей – 475 |
Спутник-1 (первый в мире спутник, запущенный СССР в 1957 году) | перигей – 228 апогей – 947 |
станция Мир (упокоилась в Тихом океане в 2001 году); китайская станция Тянгун-1 | 350 |
Международная Космическая Станция (МКС) | 400 |
космический телескоп Хаббл | 550 |
спутники GPS и ГЛОНАСС | 20 000, впрочем, это уже экзосфера… |
Термосфера простирается до высоты 690 км, дальше начинается экзосфера.
Экзосфера. Это внешняя, рассеянная часть термосферы. Состоит из ионов газа, улетающих в космическое пространство, т.к. сила притяжения Земли больше на них не действует. Экзосферу планеты также называют “короной”. “Корона” Земли имеет высоту до 200 000 км, это примерно половина расстояния от Земли до Луны. В экзосфере могут летать только беспилотные спутники.
*Стратостат – аэростат для полетов в стратосферу. Рекордная высота подъема стратостата с экипажем на борту на сегодня составляет 19 км. Полет стратостата “СССР” с экипажем из 3-х человек состоялся 30 сентября 1933 года.
Стратостат
**Перигей – ближайшая к Земле точка орбиты небесного тела (естественного или искусственного спутника)
***Апогей – наиболее отдаленная от Земли точка орбиты небесного тела
Орбиты спутников Земли
На какой высоте летают спутники
Запуск первого искусственного земного спутника произошел в 1957 г. С тех пор ученым удалось сделать колоссальный технологический прорыв, организовав десятки тысяч подобных устройств. С их помощью земляне обеспечиваются доступом в сеть, связью, GPS-возможностями, ТВ, осуществляют научно-исследовательские мероприятия, выполняют задачи военного характера. То, на какой высоте летают спутники, зависит от их конкретного назначения.
Разновидности спутников, встречающихся на орбите
Под искусственными земными спутниками принято понимать все тела, введенные на орбиту посредством ракеты-носителя. Это следующие объекты:
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:
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
Высота орбиты и полета спутников
Движение аппаратов осуществляется по заданной орбите. Высота полета спутников зависит, как уже отмечалось, от назначения агрегата и траектории, которая была ему задана. На практике используется несколько разновидностей орбит:
Так, выбор орбиты и ее точной высоты зависит от поставленной цели и определяется индивидуально.
Интересные факты
Большинство полетов организуется по эллиптическим орбитам с переменным показателем высоты, в зависимости от расположения по отношению к Земле. Высота «низкой опорной» площадки составляет 200 км над морем (перигей – 193 км, апогей – 220 км). Однако она содержит внушительное количество мусора, который остался за все время освоения космического пространства, поэтому современные корабли поднимаются выше. Например, МКС «курсирует» на удаленности 417 км.
Что касается других космических кораблей, уровень их подъема над Землей пребывает в зависимости от следующих данных:
Так, Ю. Гагарин был на орбите высотой в 175 км, а Г. Титов (второй космонавт – выходец из СССР) – поднялся на 183 км. Американские «челноки» поднимались на высоту от 400 до 550 км. Примерно такую же удаленность от земли имеет большинство современных устройств, которые доставляют грузы и людей в МКС. Непилотируемые спутники, в свою очередь, поднимаются еще выше, т. е. летают по геостационарной орбите, однако она пригодна далеко не для всех целей.
Теперь известно, на какой высоте летают спутники, и отчего обычно зависит данный показатель.
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса.(Осторожно многобукаф)
• Уровень моря — 101,3 кПа (1 атм.; 760 мм рт. ст;) атмосферного давления, плотность среды 2,7·1019 молекул на см³.
• 0,5 км — до этой высоты проживает 80 % населения мира.
• 2 км — до этой высоты проживает 99 % населения мира.
• 2—3 км — начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
• 4,7 км — МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
• 5,0 км — 50 % от атмосферного давления на уровне моря.
• 5,3 км — половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты (немного ниже вершины горы Эльбрус).
• 6 км — граница постоянного обитания человека.
• 7 км — граница приспособляемости к длительному пребыванию.
• 8,2 км — граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
• 8,848 км — высочайшая точка Земли гора Эверест — предел доступности пешком.
• 9 км — предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
• 12 км — дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания
10—20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
• 15 км — дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
• 16 км — при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
• 10—18 км — граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза).
• 18,9–19,35 — линия Армстронга — начало космоса для организма человека — закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
• 19 км — яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3—75 свечей против 1500 свечей на м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
• 20 км — верхняя граница биосферы: предел подъёма в атмосферу спор и бактерий воздушными потоками.
• 20 км — интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
• 20 км — потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м).
• 25 км — днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
• 25—26 км — максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
• 15—30 км — озоновый слой на разных широтах.
• 34,668 км — рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами.
• 35 км — начало космоса для воды или тройная точка воды: на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
• 37,65 км — рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (Миг-25, динамический потолок).
• 38,48 км (52 000 шагов) — верхняя граница атмосферы в 11 веке: первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен, 965—1039 гг.).
• 39 км — рекорд высоты стратостата, управляемого человеком (Red Bull Stratos).
• 45 км — теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
• 48 км — атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
• 50 км — граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
• 51,694 км — последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху (Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 г.)
• 51,82 км — рекорд высоты для газового беспилотного аэростата.
• 55 км — атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
• 40—80 км — максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью.
• 70 км — верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Холли (Галлея) на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами.
• 80 км — граница между мезосферой и термосферой (мезопауза).
• 80,45 км (50 миль) — официальная высота границы космоса в США.
• 100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом — линия Кармана, определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой. Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник. Плотность среды на этой высоте 12 миллиардов молекул на 1 см³
• 100 км — зарегистрированная граница атмосферы в 1902 г.: открытие отражающего радиоволны ионизированного слоя Кеннелли — Хевисайда 90—120 км.
• 118 км — переход от атмосферного ветра к потокам заряжённых частиц.
• 122 км (400 000 футов) — первые заметные проявления атмосферы во время возвращения на Землю с орбиты: набегающий воздух начинает разворачивать Спейс Шаттл носом по ходу движения, начинается ионизация воздуха от трения и нагрев корпуса.
• 120—130 км — спутник на круговой орбите с такой высотой сможет сделать не более одного оборота.
• 150—180 км — высота перигея орбиты первых пилотируемых космических полётов.
• 200 км — наиболее низкая возможная орбита с краткосрочной стабильностью (до нескольких дней).
• 302 км — максимальная высота первого космического полёта (Гагарин Ю.А., Восток-1, 12 апреля 1961 г.)
• 320 км — зарегистрированная граница атмосферы в 1927 г.: открытие отражающего радиоволны слоя Эплтона.
• 350 км — наиболее низкая возможная орбита с долгосрочной стабильностью (до нескольких лет).
• ок. 400 км — высота орбиты Международной космической станции
• 500 км — начало внутреннего протонного радиационного пояса и окончание безопасных орбит для длительных полётов человека.
• 690 км — граница между термосферой и экзосферой.
• 1000—1100 км — максимальная высота полярных сияний, последнее видимое с поверхности Земли проявление атмосферы (но обычно хорошо заметные сияния происходят на высотах 90—400 км).
• 1372 км — максимальная высота, достигнутая человеком в долунную эпоху (12 сентября 1966 г., Джемини-11).
• 2000 км — атмосфера не оказывает воздействия на спутники и они могут существовать на орбите многие тысячелетия.
• 3000 км — максимальная интенсивность потока протонов внутреннего радиационного пояса (до 0,5—1 Гр/час).
• 12 756 км — мы отдалились на расстояние, равное диаметру планеты Земля.
• 17 000 км — внешний электронный радиационный пояс.
• 27 000 км — наименьшее расстояние от Земли, на котором пролетел заранее (свыше 1 дня) обнаруженный астероид 2012 DA14 диаметром 44 м и массой около 130 тыс. тонн.
• 35 786 км — высота геостационарной орбиты, спутник на такой высоте будет всегда висеть над одной точкой экватора. В первой половине 20-го эта высота считалась теоретическим пределом существования атмосферы. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила вращения будет превосходить над притяжением и частички воздуха, вышедшие за эту границу, будут разлетаться в разные стороны.
• ок. 90 000 км — расстояние до головной ударной волны, образованной столкновением магнитосферы Земли с солнечным ветром.
• ок. 100 000 км — верхняя замеченная спутниками граница экзосферы (геокорона) Земли. Атмосфера закончилась, началось межпланетное пространство
• 363 104 — 405 696 км — высота орбиты Луны над Землёй.
• 401 056 км — абсолютный рекорд высоты, на которой был человек (Аполлон-13, 14 апреля 1970 г.).
• 930 000 км — радиус гравитационной сферы Земли и максимальная высота существования её спутников. Выше 930 000 км притяжение Солнца начинает преобладать и оно будет перетягивать поднявшиеся выше тела.
• 1 500 000 км — расстояние до одной из точек либрации L2, в которых попавшие туда тела находятся в гравитационном равновесии. Космическая станция, выведенная в эту точку, не будучи орбитальным спутником, с минимальными затратами топлива на коррекции траектории всегда бы следовала за Землёй и находилась бы в её тени.
• 21 000 000 км — на таком расстоянии практически исчезает гравитационное воздействиеЗемли на пролетающие объекты.
• 40 000 000 км — минимальное расстояние от Земли до ближайшей большой планеты Венеры (до Марса 56—58 млн. км).
• 149 597 870,7 км — среднее расстояние от Земли до Солнца. Это расстояние служит мерилом расстояний в Солнечной системе и называется астрономическая единица (а. е.).
• 4 500 000 000 км — радиус границы околосолнечного межпланетного пространства — радиус орбиты самой дальней большой планеты Нептун.
• 8 230 000 000 км — граница пояса Койпера — пояса малых ледяных планет.
• 18 435 000 000 км — расстояние до самого дальнего на сегодня космического аппарата Вояджер-1.
• Несколько десятков миллиардов км — пределы дальнобойности солнечного ветра, граница гелиосферы, начало межзвёздного пространства.
• 9 460 730 472 580, 8 км — световой год — расстояние, которое свет проходит за 1 год. Служит для измерения межзвёздных и межгалактических расстояний.
• до 20 000 000 000 000 км (20 трлн. км, 2 св. года) — гравитационные границы Солнечной системы (Сфера Хилла) — граница Облака Оорта, максимальная дальность существования планет.
• 30 856 776 000 000 км — парсек — более узкопрофессиональная астрономическая единица измерения расстояний, равен 3,2616 светового года.
• ок. 40 000 000 000 000 км (40 трлн. км, 4,243 св. года) — расстояние до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра
• ок. 300 000 000 000 000 км (300 трлн км, 30 св. лет) — размер Местного межзвёздного облака, через которое сейчас движется Солнечная система (плотность 300 атомов на 1 дм³).
• ок. 3 000 000 000 000 000 км (3 квадриллиона км, 300 св. лет) — размер Местного газового пузыря, в состав которого входит Местное межзвёздное облако с Солнечной системой (50 атомов на 1 дм³).
• ок. 33 000 000 000 000 000 км (33 квдрлн км, 3500 св. лет) — толщина галактического Рукава Ориона, в котором находится Местный пузырь.
• ок. 300 000 000 000 000 000 км (300 квдрлн км) — расстояние от Солнца до ближайшего внешнего края гало нашей галактики Млечный Путь. За его пределами простирается чёрное, почти пустое и беззвёздное межгалактическое пространство с едва различимыми без телескопа маленькими пятнами нескольких ближайших галактик.
• ок. 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 км — граница подгруппы Млечного Пути (15 галактик).
• ок. 15 000 000 000 000 000 000 км (15 квинтиллионов км) — граница Местной группы галактик (более 50 галактик).
• ок. 1 000 000 000 000 000 000 000 км (1 секстиллион км, 100 млн. св. лет)— граница Местного сверхскопления галактик (Сверхскопления Девы) (около 30 тысяч галактик).
• Группа сверхскоплений Кита-Рыб
• ок. 435 000 000 000 000 000 000 000 км (435 секстиллионов км, 46 млрд. св. лет) — граница наблюдаемой Вселенной (порядка 500 миллиардов галактик).
Только вчера в топе было, поднятое из бездны забытья. Плюс там еще и картинка была.
было около дня назад.
Путешествие в космос #1 (О-о-очень длинная картинка)
Привет, друзья! Сегодня я подготовил новую партию интересностей. В этот раз мы поговорим о высоте. В трех частях этой темы, мы преодолеем все слои атмосферы, окажемся в космосе, выйдем на орбиту, а потом и вовсе улетим подальше от Солнца.
Иллюстрация от Where.is.Pluto (да, я сам рисовал😏), но сначала немного текста для любителей текста.
0 км – высота уровня моря.
2 км – до этой отметки проживает 99% всего населения Земли.
3 км – первые проявления «горной болезни» у неподготовленных людей.
5 км – всего лишь 50% от привычного атмосферного давления.
5,1 км – самый высокогорный населенный пункт Ла-Ринконада (Анды, Перу).
5,65 км – гора Эльбрус. На это высоте яркость неба в зените вполовину меньше, чем на высоте уровня моря.
6 км – граница обитания человека. Временные поселения шерпов (Гималаи).
8,2 км – граница смерти без кислородной маски. Любой, даже самый тренированный альпинист, не сможет находиться длительное время на этой высоте без специального оборудования.
8,85 км – гора Эверест. Самая высокая точка Земли. Предел «пешего путешествия в космос». На этой высоте яркость неба в зените составляет лишь четверть от привычной нам.
10-12 км – конец тропосферы.
12 км – верхняя граница полета пассажирских авиалайнеров. 15-20 секунд без кислородной маски и человек теряет сознание.
15 км – лишь 10% от атмосферного давления. Небо над головой темно-фиолетовое.
19 км – линия Армстронга. Начиная с этой высоты, нахождение без герметичного костюма или скафандра невозможно. Из-за низкого давления, вода закипает при температуре тела человека. Яркость неба в зените лишь 5% от той, что мы видим на уровне моря. Самые яркие звезды видны даже днем.
22 км – граница биосферы. Предел подъема ветром спор и бактерий.
26 км – максимальная высота полета реактивных самолетов.
34,4 км – давление у поверхности Марса соответствует этой земной высоте.
35 км – вода закипает при 0°С и дальше не существует в жидком виде. Только в виде газа или льда.
41,4 км – рекорд высоты прыжка с парашютом.
48 км – атмосфера больше не защищает от УФ-излучения Солнца.
Мезосфера и термосфера
55 км – начало мезосферы. Атмосфера больше не защищает от космической радиации.
70 км – верхняя граница появления метеоров.
75 км – высота появления серебристых облаков.
80 км – начало перегрузок при спуске космонавтов.
85 км – конец мезосферы, начало термосферы.
90 км – граница взаимодействия атмосферы с заряженной магнитосферой Земли.
100 км – Линия Кармана – официальная международная граница между атмосферой и космосом. Здесь заканчивается воздушная территория всех государств. Рубеж между аэронавтикой и космонавтикой. Выше этой отметки, летающий корпус и крылья не имеют смысла.
Космос за 5 минут
Как-то раз под конец лета мы сидели на каменистом берегу Ладожского озера в темной ночи и я рассказывал жене про космос и звезды, созвездия и их истории. Это был один из самых романтичных вечеров в том году. И знаете, каждый из вас сможет повторить его.
У меня есть идея написать легкие посты с простым визуалом, чтобы вы тоже смогли задумчиво поднять голову вверх и выдать несколько интересных фактов. Берите своих вторых половинок, родственников, друзей, детей или родителей и рассказывайте им как интересно ночное небо. Гуляете с собакой – расскажите ей. Думаю, она тоже заинтересуется. А самое главное – позвольте самим себе открывать космос.
1. Смотрите на звезды вдали от фонарей, которые светят в глаза: чем дальше от городской засветки, тем лучше.
2. Сделайте яркость телефона/планшета/монитора на минимум. Так вы увидите больше звезд, ведь ваши глаза адаптируются к темноте.
Произнёс ли Нил Армстронг на Луне: «Удачи, мистер Горски»?
Считается, что первый человек на Луне произнёс загадочную фразу, разгадку которой дал позднее в интервью на Земле. Мы проверили, говорил ли Армстронг подобное.
Вот что сообщается об этом на ряде информационных сайтов:
«Именно Нил Армстронг был командиром корабля «Аполлон-11», впервые в истории прилунившегося 20 июля 1969 года. Это он сделал первый шаг на Луне, а после трёхчасовой прогулки радировал на Землю знаменитые слова о «маленьком шаге для человека, но огромном скачке для всего человечества».
Однако, перед тем как вернуться на борт лунного модуля, космонавт произнёс ещё одну фразу: «Удачи, мистер Горски». Смысл этой ремарки пожилой Армстронг поведал журналистам лишь в 1995 году.
В НАСА предположили, что это, быть может, вызов, брошенный кому-то из советских космонавтов. Однако проверка подтвердила, что космонавта с такой фамилией в Союзе нет. Потом в течение десятилетий при любом удобном случае на всех встречах и конференциях Армстронга спрашивали, что означает его странное заявление. Нил в ответ только загадочно улыбался, отшучивался и отвечал, что сказать ничего не может.
Но много лет спустя Армстронг наконец-то ответил. Мистер Горски умер, и Нил чувствовал, что, отвечая на вопрос, не повредит никому. Однажды, будучи ещё подростком, Нил с друзьями играл в бейсбол на заднем дворе. Приятель Армстронга бросил мяч так, что тот оказался под окном спальни их соседей — мистера и миссис Горски. Стоит заметить, что пара постоянно ругалась и была близка к разводу. Когда парень перелез через забор и нагнулся, чтобы подобрать мяч, он услышал, как миссис Горски кричит мистеру Горски:
— Ты получишь это только после того, как соседский пацан высадится на Луну!
Было нетрудно догадаться, чего просил у жены мистер Горски, а мальчишка запомнил этот разговор на долгие годы».
Некоторые источники, в том числе пользователи «Пикабу» (Удачи, мистер Горски) и Виктор Шендерович, уточняют, что речь в просьбе мистера Горски шла об оральном сексе. История эта весьма популярна в СМИ и художественной литературе. На Западе случаю в семье Горски посвящён короткометражный фильм.
Если верить популярным сайтам, фраза про мистера Горски интересовала репортёров десятилетиями. Однако поиск в источниках до 1995 года оказывается безрезультатным — ничего подобного ни в газетах, ни в книгах ранее не упоминалось. На многих сайтах приводятся дата и место той самой пресс-конференции, на которой Нил Армстронг открыл миру правду о мистере Горски: 5 июля 1995 года, Тампа-Бэй, штат Флорида. Но упоминания фразы нет в прессе ни за указанный день, ни за соседние с ним даты.
В ноябре того же года к теме обратился популярный американский онлайн-сервис вопросов и ответов Straight Dope, ранее завоевавший авторитет в формате аналогичной газетной колонки. Один из читателей поинтересовался, насколько правдива вышеописанная история, которую он получил в виде рассылки по имейлу. Сесил Адамс (псевдоним автора колонки) ответила, что в НАСА ей категорически всё опровергли, и предположила, что история берёт начало из юмористической конференции rec.humor в легендарной компьютерной сети Usenet. Действительно, примерно в те же годы байка попала в печатный сборник шуток, ранее рассылавшихся по электронной почте. Прошло всего несколько лет, и она разошлась уже по вполне серьёзным периодическим изданиям. Хотя ещё 28 ноября 1995 года Нил Армстронг заявил, что ничего такого не говорил, а подобную шутку впервые услышал в исполнении комика Бадди Хэккетта, знакомого многим по озвучиванию чайки в диснеевском мультфильме «Русалочка».
Другие проверки
Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте. Традиционно уточняю, что в сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла), а в день обычно публикуем не больше двух постов.
Размер черных дыр
Космическое вмешательство в выборы
Как космическое излучение влияет на нашу повседневную жизнь, которая во многом завязана на компьютерах?
Как и зачем компьютерные системы управления делают устойчивыми к воздействию ионизирующего излучения не только на других планетах, но и на Земле?
Каждую секунду во Вселенной умирает звезда. Однако эти небесные тела не просто полностью исчезают, а всегда что-то оставляют после себя. Некоторые из них вспыхивают сверхновыми, превращаясь в черную дыру или нейтронную звезду, однако большинство звезд становятся белыми карликами – ядрами звезд, которыми они когда-то были. Эти объекты могут сиять до последних дней Вселенной. А их способность выжить при встрече с черной дырой и вовсе поражает. Но как это возможно? Почему черная дыра ему не страшна? Как рождаются белые карлики? И что случится, когда и они в конце концов умрут? Давайте попробуем разобраться в этих вопросах.
В декабре 2018 года космический телескоп XMM-Newton зафиксировал вспышку рентгеновского излучения, испущенную из центра галактики GSN 069.
Она расположена на расстоянии 250 миллионов световых лет от Млечного пути. GSN 069 увеличила свою светимость в рентгеновском диапазоне в два раза: в течение последующего часа её активность вернулась к привычным показателям, а через 9 часов процесс повторился вновь.
В последующие годы ученые провели новые наблюдения GSN 069 и вновь зафиксировали аналогичные рентгеновские вспышки, происходящие с интервалом в 9 часов. Что же это значит?
Нам известно, что в центре GSN 069 находится сверхмассивная черная дыра, масса которой примерно в полмиллиона раз превышает массу Солнца. И именно она испускает рентгеновские лучи в очень устойчивом темпе каждые девять часов. Вспышки настолько энергичны и регулярны, что сверхмассивная черная дыра, должно быть, съедает массу планеты Меркурий три раза в день. Так что же кормит эту черную дыру таким огромным обедом?
97% всех звезд заканчивают свое существование белыми карликами. Есть два способа как это может произойти:
Маленькие звезды, еще называемые «красными карликами», о которых мы расскажем в одном из следующих наших видео, выгорают на протяжении триллионов лет, пока постепенно не превратятся в белых карликов.
Когда звезда стареет, водород в ядре заканчивается и она начинает сжигать гелий, создавая более тяжелые элементы в ее центре. Делая это, звезда теряет свой внешний слой. Она расширяется примерно в 100 раз по сравнению с её первоначальным размером. Спустя время желтая звезда становится красным гигантом. И в конце концов красный гигант сбрасывает свои внешние слои. И более чем половина массы звезды будет выброшена в пространство, в виде захватывающей планетарной туманности, диаметром в миллионы километров.
Звезда, которая заканчивает свою жизнь в одной из этих планетарных туманностей, оставляет после себя ядро, известное как белый карлик. Бывший ранее в 100 раз больше в диаметре, сейчас он примерно такой же по размерам как и Земля, и имеет половину от изначальной массы. Это означает, что он чрезвычайно плотный.
Если бы это была обычная звезда, она бы давно была уничтожена. Но представьте, что вы берете солнце и сжимаете его до размера Земли, масса остается та же, но упакована она гораздо плотнее. Таким образом, баскетбольный мяч из вещества этой звезды весил бы столько же, сколько 35 голубых китов. Экстремальная плотность белого карлика защищает его от гравитационного натиска сверхмассивной черной дыры.
Орбита белого карлика проходит рядом с черной дырой каждые девять часов. И каждый раз, когда он приближается к черной дыре, часть его материи вытягивается. Они играют друг с другом в межзвездное перетягивание каната. Чёрная дыра больше, так что она победит. Однако белый карлик очень плотный, поэтому он будет оставаться на её орбите в течение миллиардов лет.
Когда астрономы впервые обнаружили белых карликов, они подумали, что подобные объекты не должны существовать. Как могло что-то иметь такую экстремальную плотность и не рухнуть под собственным весом? Квантовая механика, наука об атомных и субатомных частицах, помогла найти ответ.
Мы привыкли к правилам физики здесь, в макроскопическом мире. Но когда вы приближаетесь к субатомному миру, все становится очень странным. Здесь у нас есть электрон, одна из легчайших элементарных частиц во Вселенной, и именно эти маленькие электроны выполняют работу по поддержке целой звезды. Атомы начинают сжиматься, теряя внутренние энергетические связи. Увеличившаяся плотность объединяет электроны в новую субстанцию — вырожденный электронный газ. В таком состоянии электроны плотно взаимодействуют друг с другом, противодействуя силам гравитационного сжатия. Образуется так называемое голое ядро, которое не имеет внешней оболочки.
Они могут быть последними источниками света и энергии в умирающей вселенной. По некоторым оценкам, белые карлики могут сиять около 100 миллиардов лет. Это в десять раз дольше чем Вселенная существует сейчас, так долго, что никакая обычная звезда уже сиять не будет. Галактики испарятся и только тогда первый белый карлик превратится в первого черного карлика
Если протоны не распадаются, Черные карлики, вероятно, превратятся в сферы чистого железа путем квантового туннелирования через какой-то промежуток времени, столь большой, что его нормально назвать вечностью. Эти железные сферы будут путешествовать абсолютно одни сквозь чёрную Вселенную. И ничего нового, никогда, больше не произойдет.
Но не имеет значения что произойдет через миллиарды лет. Прямо сейчас Мы живем в прекрасное время, которое позволяет узнавать всё больше и больше о Вселенной наполненной бесконечным количеством звезд, света и планет.
Правда ли, что Великую Китайскую стену видно из космоса невооружённым глазом?
Распространено убеждение, что знаменитый памятник китайской фортификации легко различим даже с очень большой высоты. Мы проверили, так ли это на самом деле.
(Для ЛЛ: нет, невооруженным глазом из космоса ее не видно, как бы расплывчаты эти критерии не были. С Луны — тем более)
Контекст. Великая Китайская стена — одна из главных достопримечательностей Китая, внесённая в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, а в 2007 году комплекс оборонительных сооружений вошёл в число семи новых чудес света. Общая длина стены составляет около 20 000 км, поэтому неудивительно появление утверждений о том, что её якобы видно невооружённым взглядом из космоса. Некоторые даже уточняют, что стену видно не просто из космоса, а с поверхности Луны. Сообщения обоих видов можно встретить, в частности, в публикациях в Facebook и «ВКонтакте». В форме фактических утверждений или неподтверждённых слухов рассказы о видимом из космоса памятнике можно обнаружить даже в учебных пособиях и тематических изданиях о Поднебесной.
Начнём с утверждения о том, что Великую Китайскую стену видно с Луны. Американский астронавт Алан Бин, ступавший на поверхность спутника, вспоминал:
«Всё, что вы видите с Луны, — это красивую сферу, в основном белую (облака), местами синюю (океан) и жёлтую (пустыни), время от времени видите зелёную растительность. С такого расстояния не виден ни один рукотворный объект. На самом деле, когда ты только покидаешь орбиту и находишься в нескольких тысячах миль от Земли, никаких рукотворных объектов уже не видно».
Хотя версия утверждения с формулировкой «видно из космоса» куда менее конкретна, мы можем рассмотреть корректность этого утверждения относительно околоземной орбиты. Доступные на сайтах космических агентств фотографии опровергают как минимум исключительность Великой Китайской стены: на сайте НАСА есть раздел с изображениями памятников ЮНЕСКО, а на сайте «Роскосмоса» — подборка с пейзажами городов Золотого кольца.
Сергиев Посад. Фото Роскосмос, принадлежит Роскосмос
Что касается самой возможности видеть это знаменитое оборонительное сооружение из космоса, то, как заверяют специалисты, всё зависит от погодных условий и освещённости. Так, участник пяти космических полётов Джеффри Хоффман утверждает, что «много времени глядел на Землю из космоса, в том числе во время многочисленных полётов над Китаем, но никогда не видел стены». По его мнению, это связано с восприятием человеческого глаза — стена сливается с окружением, поэтому ни её, ни, например, пирамиды в Гизе мы не можем легко различить без специального оборудования (в отличие от дорог или рек).
То, что уникальность памятника проявлялась ещё и в его исключительной видимости из космоса, долгое время было предметом гордости в Китае. К заявлениям американских астронавтов там по понятным причинам относились с недоверием, хотя первый тайконавт (так в Поднебесной называют космонавтов) Ян Ливэй согласился со своими коллегами.
В 2004 году астронавт Лерой Чиао сделал фотографию местности к северу от Пекина, на которой Великая Китайская стена едва различима. В 2006 году тайконавты Фэй Цзюньлун и Не Найшэн после возвращения с орбиты заявили, что не видели оборонительное сооружение из космоса и что оно неотличимо от других строений. Впрочем, в том же году профессор института при Китайской академии наук Вэй Чэнцзе усомнился в этих словах: «Нам нужно провести больше тестов и улучшить подготовку тайконавтов. Некоторые из них сказали, что не видели её, но это не значит, что её там нет».
Хотя китайцы не доверяли свидетельствам американских астронавтов, впервые утверждение о видимости Великой Китайской стены из космоса появилось именно в США. В 1938 году Ричард Халлибёртон в своей «Второй книге чудес (Восток)» писал:
«Астрономы говорят, что Великая Китайская стена — единственный рукотворный объект на нашей планете, который виден невооружённым глазом с Луны».
Как утверждает Дэвид Миккельсон из фактчекингового проекта Snopes, Халлибёртона сложно считать авторитетным автором — «он был не прочь сочинять небылицы, чтобы увлечь публику, но сам не был создателем фактоида, хотя, несомненно, способствовал его широкому распространению».
Ещё более раннее упоминание легенды, которое удалось найти, — изданная на рубеже XIX–XX веков книга Генри Нормана «Люди и политика Дальнего Востока», в которой автор пишет: «Помимо своего возраста она (Великая Китайская стена. — Прим. ред.) пользуется репутацией единственного рукотворного объекта на Земле, который виден с Луны». Чем такая «репутация» подкреплялась за несколько десятилетий до первых полётов на Луну, можно только гадать.
Ещё нас можно читать в Телеграме, в Фейсбуке и в Вконтакте. Традиционно уточняю, что в сообществах отсутствуют спам, реклама и пропаганда чего-либо (за исключением здравого смысла), а в день публикуем не больше двух постов.
Правда ли, что НАСА потратило миллион долларов на создание «космической ручки», а СССР обошёлся простым карандашом?
Вот уже несколько десятилетий популярна история о недалёких американских инженерах и их смекалистых советских коллегах. Мы проверили, имел ли место такой эпизод в космической гонке.
(Посты на эту тему уже публиковались на Пикабу но приведённые данные были неполными. Тэг «повтор» на ваше усмотрение)
Контекст. Легенда обычно имеет примерно следующий вид:
«Во время разработки космической программы НАСА столкнулась с проблемой: обыкновенные шариковые ручки не пишут в невесомости. И тогда агентство привлекло лучших учёных страны и потратило несколько миллионов долларов налогоплательщиков для того, чтоб разработать специальную «космическую ручку». Это чудо техники могло писать в невесомости и вакууме, на жаре и на морозе и вообще являлось лучшей ручкой времён и народов. А советское руководство тем временем снабдило своих космонавтов простыми и дешёвыми карандашами».
Как выясняется, с давних пор эта информация популярна и на Западе, где упоминается, к примеру, в эпизоде 2002 года сериала «Западное крыло». Что касается России, то один из вариантов истории долгое время входил в топ цитат на bash.org, другой попал в мемуары Михаила Хазина «Еврейское счастье». Не мог обойти подобную тему стороной и известный сатирик Михаил Задорнов, сопроводивший её своим коронным «Я всегда привожу в пример во время своих выступлений, насколько же развита соображалка у наших людей»:
Первый вопрос, который может возникнуть у читателя: почему не подходит обычная шариковая ручка? Дело в том, что её работа напрямую зависит от гравитации: чернила должны стекать из стержня на шарик, а с него — на бумагу. Однако в условиях невесомости никакая сила не толкает чернила к шарику — они просто свободно болтаются в стержне. По той же причине на Земле обычно довольно проблемно писать перевёрнутой или расположенной горизонтально шариковой ручкой. Поэтому вполне логично было бы воспользоваться простым карандашом как самым простым решением. Так почему же американцы до него не додумались? Или всё-таки додумались?
Не брезговали карандашами и в СССР. Например, Алексей Леонов, который в будущем стал настоящим художником, свой первый «космический» рисунок сделал 18 марта 1965 года, во время полёта на корабле «Восход-2». Космонавт использовал карандаши «Тактика», специально приспособленные для использования в космосе. Каждый карандаш крепился шнурком к столику, на котором рисовал космонавт.
Шнурки шнурками, однако и у тех, и у других организаторов полётов были серьёзные причины отказаться от использования карандашей. Графитовые экземпляры писали тонкими линиями, но представляли опасность, когда ломались. Плавая по кабине космического корабля, кусок графита мог попасть человеку в глаз или даже в механизм или электронику, вызвав замыкание или иные проблемы. Восковые же карандаши писали неточно и расплывчато, подобно мелкам. Кроме того, при их использовании отслаивался кусочек бумаги, потенциально порождая проблемы, аналогичные неприятностям от графита. В довершение ко всему и графит, и бумага прекрасно воспламеняются в насыщенной кислородом среде, а что такое пожар на борту, в НАСА узнали после трагедии с «Аполлоном-1».
И вот здесь на авансцену вышел неудачливый кандидат в президенты, но, как оказалось, вполне успешный изобретатель Пол Фишер. В 1965 году он запатентовал ручку, которая могла писать в жару и в холод, шариком вниз и вверх и даже под водой.
В отличие от большинства шариковых ручек, работа «Космической ручки» (Space Pen) Фишера не базировалась на силе тяжести. Вместо этого картридж находился под давлением азота, равным 35 фунтам на квадратный дюйм. Азот подталкивал чернила к шарику из карбида вольфрама. Чернила тоже были необычными: с тиксотропной (очень вязкой) консистенцией, которая защищала от испарения. Они начинали вести себя как жидкость, только когда шарик вращался, а в остальное время оставались неподвижными.
Последний факт может звучать досаднее, если узнать, что в 1960-е годы советский инженер Михаил Клевцов разработал аналогичную авторучку на основе давления азота и густых чернил, однако инновация была тогда проигнорирована ответственными чиновниками. А байку, судя по всем данным, придумали сами американцы ещё в 1960-е годы.
(Все так же максимум два поста в день, ни спама, ни рекламы)
Наглядное представление усилий NASA по изучению дальнего космоса
Линии показывают запуски в дальний космос, исключая неудачные миссии, прототипы и
испытания. Все миссии, включая полеты и посадку, представлены кругом вокруг каждого тела.
Сопоставление с другими странами в количественном отношении:
Мы не умеем ориентироваться в космосе
Космические приключения напоминают нам, насколько неточно мы способны измерять реальность
В начале 1960-х, во время космической гонки, ни американские, ни советские учёные, не знали точно, где находятся Марс или Венера – особенно с точностью и определённостью, жизненно необходимыми для ориентирования космических аппаратов. Это прозвучит смешно. Они знали, конечно, где примерно окажется такая цель, как Венера, когда к ней подлетит космический корабль. Однако «примерно» в данном контексте могло означать погрешность в 10 000 или 100 000 км. Местоположения планет, их эфемериды, зависят от чрезвычайно точной калибровки их орбит. Однако лучше всего делать это непосредственными измерениями – так, как делали бы моряки прошлого, приставая непосредственно к острову или побережью, чтобы точно определить его широту и долготу.
Печально известное событие, иллюстрирующее эту проблему, произошло в начале 1961 года. Планировалось отправить на Венеру зонд. Советские и американские учёные соревновались в попытках точно определить местоположение Венеры, а через это ещё и уточнить астрономическую единицу. Тогда она определялась, как среднее расстояние между центром Земли и центром Солнца. С Земли это можно было сделать, измеряя отражённые от Венеры сигналы радара. Первым удалось запустить зонд СССР – » Венера-1″. Через несколько месяцев СССР также объявил об уточнении значения а.е. с использованием Венеры. Но американцы обнаружили, что это значение на 100 000 км отличалось от их измерений, сделанных при помощи радара, и язвительно заметили, что в СССР, видимо, обнаружили какую-то новую планету.
Потом оказалось, что у советского зонда, который в момент анонса проведённых измерений должен был пройти где-то поблизости от Венеры, уже случилось несколько неприятных поломок, в числе которых был отказ температурного контроля и контроля местоположения. Возможно, зонд и пролетел где-то недалеко от Венеры, однако мы уже никогда не узнаем, насколько он промахнулся – к тому моменту связь с ним уже пропала.
Сегодня одним из хранителей эфемерид служит Лаборатория реактивного движения, расположенная в Калифорнии. Она тщательно следит и постоянно обновляет данные о том, где, по нашему мнению, находятся планеты, их спутники, кометы, метеорные потоки и астероиды. Что-то вроде альманаха для исследователей планет. Но чем дальше мы заходим, чем экзотичнее становятся наши цели, тем сложнее эта задача.
Составляются амбициозные планы по отправке в звёздную систему Альфы Центавра крохотных «наноспутников» с солнечными парусами, движущиеся благодаря чрезвычайно мощным лазерам. Она расположена в четырёх световых годах от нас, и лететь к ней придётся не менее 20 лет со скоростью 20% от световой, или 216 млн км/ч. Проблема прибытия в нужный момент в нужное место другой звёздной системы гораздо больше, чем проблема расчёта полёта до какого-нибудь из наших внешних миров, например, Плутона. А до Плутона и так было сложно добраться.
Межпланетная станция НАСА «Новые горизонты», запущенная в 2006 с рекордной скоростью, при помощи гравитационного поля Юпитера стремилась к Плутону в течение девяти лет, пройдя почти 5 млрд км. Используя наземные телескопы и сложные компьютерные модели орбитального движения Плутона, мы можем указать на его положение в небе с погрешностью до 0,00014 градусов. Однако Плутон находится так далеко от нас, что эта неточность выливается в разброс порядка 13 000 км – достаточно для того, чтобы значительно затруднить попытку пролететь вблизи планетоида. Усложняли ситуацию и непредсказуемые отклонения аппарата от расчётной траектории, вызванные едва уловимым и неравномерным воздействием теплового излучения, идущего от его плутониевого реактора.
«Новые горизонты» всё-таки сумел провести встречу в июле 2015 к огромному облегчению учёных, которым пришлось ждать этого значительную часть своей жизни, от момента запуска до момента прибытия. Он пролетел мимо Плутона на расстоянии в 12 500 км, сохраняя тщательно выверенный интервал. В итоге для того, чтобы станция смогла пролететь мимо Плутона и сопровождающих его лун, не слишком отклоняясь от правильного пути, потребовалось тщательно измерять местоположение небесных тел и проводить коррекцию курса при помощи собственных видеокамер зонда и огромного количества терпения.
Сравним Плутон с ближайшей из звёзд тройной системы Центавра, крохотным красным карликом Проксима. Мы знаем, что он движется относительно нашего Солнца со скоростью примерно 32,19 км/с. Однако эта погрешность в 0,01 км/с при длительности миссии в 20 лет выливается в разброс местоположения порядка 6 млн км. И это звезда – яркий объект, который относительно легко изучать. Планеты в этой системе будут в миллиард раз менее яркими, и их будет гораздо труднее отследить. Как и в случае со станцией «Новые горизонты», межзвёздным зондам, вероятно, придётся отслеживать свои цели самостоятельно. Им придётся делать это автономно, потому что на отправку и получение сообщений с Земли будут уходить годы.
Пока ещё непонятно, сможет ли крохотный космический аппарат нести на себе необходимые вычислительные инструменты, датчики и системы для изменения траектории. Сами яркие звёзды могут служить лучшими метками пути, а наше Солнце может стать навигационным маяком. Короткие импульсы миниатюрных лазерных диодов могут обеспечить маневровую тягу, и, вероятно, ключом к успеху будет отправка сотен и даже тысяч наноспутников. Каждый из них будет обладать скромным ИИ и возможностью обучаться у других своих спутников. Достигать своих целей они будут при помощи огромной избыточности и благодаря многочисленным жертвам. Однако если вы пытаетесь поймать летящую пулю – будь то звезда или планета – другой летящей пулей, кое-что может пойти не так.
Несложно понять, что погрешности местоположения, простирающиеся на тысячи и миллионы километров, могут стать проблемой для исследователей. Попытки выйти за пределы известного, очевидно, выдвигают определённые неумолимые требования к нашей способности размечать физическую реальность. Но эти примеры также вскрывают более глубокие слои правды о том, как мы представляем себе мир, схематично изображаем его и взаимодействуем с ним.
Интересно, что фундаментальные свойства физики планет, вращающихся вокруг звёзд, держатся на неопределённостях местоположения гораздо меньшего размера, и буквально могут влиять на выживание всей системы. Это всё происходит от такого явления, как динамический хаос гравитационно связанных объектов – удивительной нестабильности и непредсказуемости движения небесных тел, которую всё же можно описать математически. И хотя наличие хаоса признавалось с 1880-х, только в 1980-х годах исследователи разработали специальные компьютеры, способные точно симулировать гравитационные движения планет нашей Солнечной системы. Эти симуляции позволили нам понять, насколько хаотично пространство, в котором мы живём.
Оказывается, что если отслеживать движение всего, что находится внутри Солнечной системы, на промежутках длительностью в десятки миллионов или миллиарды лет, могут иметь значение даже отклонения на несколько миллиметров в движении таких планет, как Меркурий. В одном случае может получиться относительно банальное будущее, а в другом – дестабилизация всей внутренней Солнечной системы, кидающая планеты на Солнце или выводящее их на траектории, убегающие в межзвёздное пространство, или сталкивающие их друг с другом.
То, что такие крохотные отклонения могут дать настолько разные результаты, не укладывается в голове у людей, надеющихся на предсказуемость окружающей действительности. Нашему виду сложно справиться с этим. Нам приятно считать реальность чем-то неизменным, или хотя бы предсказуемым. Но она редко бывает такой.
Отправляя свои машины к другим мирам, а тем более к звёздам, мы можем лишь полностью признать свои неточности и погрешности, смириться с жестокой правдой об ограниченности нашего понимания. Даже законы природы – это выводы, основанные на совершенно неточных измерениях, будь то орбиты планет и гравитация, или свойства логики и символьные операции в алгебре. Последние «измеряют» человеческий разум и машины, которые этот разум создаёт. Удивительно, насколько хорошо эти законы позволяют нам моделировать и предсказывать аспекты нашего физического мира. Эта возможность убеждает нас в наших способностях и помогает уже тысячи лет. Мы перевернули эту задачу с ног на голову, и уже можем предсказывать хаос, происходящий в природе – от меняющихся погодных условий и нестабильных рынков акций до, естественно, планет.
Именно поэтому честное признание наших ограничений – вещь чудесная. Она позволяет нам находить способы выхода за границы пространства, времени и понимания. Инженеры-ракетчики 1960-х, с трудом определявшие местоположение Венеры и других миров, были пионерами в таких вещах, которые они, возможно, даже не осознавали. Они не просто пытались пересечь пустоту, пытаясь нащупать невероятно увёртливые предметы. Они открывали нам фундаментальную природу того, что мы называем реальностью.