Космона́втика

Почему нужны космические исследования

Защита от астероидов

По словам астрономов, занимающихся изучением небесных тел, возможность столкновения Земли с астероидом велика. По их расчетам, раз в 10 тыс. лет такая вероятность может настичь нашу планету.

Небесное тело в виде астероида представляет серьезную угрозу для человечества. Если предположить, что его размеры будут равны габаритам футбольного поля, тогда после столкновения возникнут необратимые последствия. Такая катастрофа приведет к гибели людей на планете. С нами произойдет то, что случилось с динозаврами — вымирание. Поэтому ученые постоянно отслеживают движение астероидов в космическом пространстве. Это позволит сбить такое тело еще на подлете к планете. Конечно, придется использовать ядерные технологии. По крайней мере, мощного заряда хватит, чтобы опасный астероид изменил свою траекторию движения.

Если с Землей столкнется какое-нибудь космическое тело диаметром в 100 м, тогда на планете образуется огромная пылевая буря и погибнут леса. Выжившие люди будут обречены на голод. Поэтому существует большая вероятность полного уничтожения человечества.

Космическое сырье

Количество ценных металлов на Земле ежегодно уменьшается. Поэтому людям в будущем рано или поздно придется добывать полезные ископаемые на других планетах. Однако для достижения поставленных задач обязательно нужно будет использовать новые технологии. С их помощью придется создать космических корабли, способные доставлять на другие планеты хотя бы роботизированное оборудование, а в обратном направлении — золото, платину, серебро и так далее.

Для обеспечения транспортировки техники и сырья на дальние расстояния не подойдут двигатели, используемые в настоящее время. Поэтому космические исследования 21 века ведутся в области ядерных технологий. Они, возможно, позволят создать действительно эффективный ядерный двигатель, с помощью которого существенно сократится время перелета между космическими телами.

Развитие медицины

Исследования в области космоса повлияли на появление большого количества медицинских препаратов, использующихся непосредственно на Земле. Особенно много было сделано открытий в области лекарств, помогающих в борьбе против рака. Был также разработан новый способ введения препарата в раковую опухоль. Кроме того, такие исследования помогли изобрести специальную механическую руку-манипулятор, которая осуществляет очень сложные действия внутри томографов.

Изучение космоса также способствовало изобретению лекарства от остеопороза. Оно не только лечит данное заболевание, но и позволяет проводить эффективную профилактику. Появлению способствовала разработка средств, благодаря которым космонавты защищаются от потери мышечной и костной массы, когда на них не действует гравитация. Тестирование изобретенных препаратов проводилось в космосе, так как человек в таких условиях теряет за один месяц примерно полтора процента костной массы.

Колонизация космического пространства

Ученые все чаще делают вывод, что рано или поздно придется заселять другие планеты. К такому заключению они приходят, потому что число людей на Земле постоянно увеличивается. При этом количество ресурсов планеты регулярно уменьшается. В то же время ухудшается экологическая обстановка. Ученые даже выполнили некоторые расчеты и пришли к выводу, что на Земле нормально может существовать максимум 16 миллиардов людей. Однако ухудшение жизни начнется уже в ближайшем будущем, когда нас с вами станет 8 млрд.

Такие прогнозы дали старт программам по изучению космоса. Научные изыскания направлены на изучение возможности межпланетных путешествий. Одной из рассматриваемых планет является Марс, на котором, предполагается, ранее уже существовала жизнь. К этому космическому телу регулярно запускаются зонды. На его поверхности уже работает марсоход. Он не только делает снимки поверхности планеты, но и изучает ее атмосферу и грунт.

Запуск Международной космической станции

В конце 1998 года в космос была запущена первая пилотируемая
орбитральная станция. На самом деле, это совместный международный проект.
Используется он, надо сказать, как многоцелевой исследовательский комплекс.

Управление МКС контролируют 14 стран. Без сомнения, эта станция позволила учёным провести множество экспериментов и исследований.

МКС, можно сказать, космическая лаборатория. Здесь проводятся опыты в области биологии, химии, медицины и физиологии. Кроме того, осуществляются астрономические и метеорологические наблюдения.

В заключении

На данный момент в космическом пространстве находятся сотни спутников
всех стран мира. Помимо всего прочего разрабатываются новые технологии. Не
стоит забывать и про развитие космического туризма. Вот до чего уже дошёл
космический прогресс.

Однозначно можно сказать, что космос стал ближе и доступнее для человека. Но все же это не означает, что он покорён. Еще многое нам неизвестно и неподвластно.

Карта всего в высоком разрешении

Одним из самых интересных применений фотографий, взятых ASTER, стала археология. Снимки высокого разрешения выявили такие вещи, как окаменелости, кости и каменные орудия в Олдувайском ущелье в Танзании. По оценкам, эти окаменелости принадлежат самым ранним человеческим цивилизациям в истории, которые жили еще 2,1 миллиона лет назад. Область, которая была раскопана в 1930-х годах, также прячет древнейшие окаменелости человека.

Данные, поступающие от ASTER, демонстрируют невероятное разнообразие удивительных природных явлений. ASTER прогнозирует вулканические извержения, сигнализирует о начале и распространении лесных пожаров, о создании лавовых озер, массивных изменениях в ландшафте планеты из-за эрозии, повышения уровня моря и вырубки лесов. Также его данные помогают наблюдать за охраняемыми районами вроде национальных парков и заповедников.

KIC 2856960, система из трех звезд

Кеплер наблюдал четыре ежедневных затемнения в кривой света, когда бинарные карлики пересекались каждые шесть часов. Также он видел другое небольшое затемнение каждые 204 дня, которые вызывала третья звезда. Вы могли бы подумать, что четырех лет наблюдений достаточно, чтобы хорошо познакомиться с KIC. Астрономы тоже так думали. Но после всех расчетов, данные потеряли смысл в контексте поведения наблюдаемых звезд. Они даже не смогли рассчитать массы звезд, хотя это довольно просто.

К настоящему времени звездная троица завела астрономов в тупик. Есть один возможный ответ, который подходит по числам, но нелогичен. К тому же это почти невероятно. Система KIC может скрывать четвертую звезду. Тем не менее ее орбита должна идеально имитировать орбиту третьей звезды, создавая иллюзию одного объекта.

По материалам listverse.com

Молоток и перо на Луне

Несколько веков назад итальянский физик Галилео Галилей предположил, что если бы сопротивления воздуха не существовало, все объекты вне зависимости от формы и массы падали бы на землю с одинаковой скоростью. Чтобы проверить это, он сбросил с Пизанской башни два шара одинакового размера, но с разной массой. В результате он увидел, что обе шара достигли земли одновременно. Но многие историки не верят в это, потому что в земных условиях провести такой эксперимент очень сложно.

Но зато Луна, на которой нет воздуха — идеальное для этого место. В 1971 году участник миссии «Аполлон-15» Дэвид Скотт (David Scott) уронил на лунную поверхность тяжелый молоток и легкое перо. Предположение Галилео Галилея оказалось верным, потому что оба предмета упали на поверхность Луны в одно и то же время. Принцип эквивалентности сил гравитации и инерции был доказан. Так что ускорение, которое действует на тело со стороны сил гравитации, не зависит от его формы, массы и других свойств.

Говорят, что молоток и перо до сих пор лежат на поверхности Луны

Алексей Богомолов (1913 – 2009)

Алексей Богомолов был, возможно, первым из советских ученых, который понял необходимость создания больших и эффективных наземных антенн. Под его руководством в 1960–1965 годах были построены антенны с диаметром зеркала 32 метра, а затем и 64 метра. Они обеспечивали связь с межпланетными исследовательскими спутниками и аппаратами, которые изучали Солнечную систему и ее планеты. Без этих антенн научная информация автономных аппаратов «Венера-15», «Венера-16», «Вега», «Фобос» и других, возможно, затерялась бы на окраинах нашей системы. Более того, картографирование поверхности северного полушария Венеры и создание атласа ее поверхности было проведено именно силами аппаратов «Венера-15» и «Венера-16». Учитывая долгое и томительное ожидание, связанное с надеждами на цветущую поверхность этой, как оказалось, свирепой планеты, специально созданный Богомоловым космический радиолокатор был крайне необходим.

Работы Богомолова и коллектива под его руководством в сферах радиолокации, телевидения, передачи и хранения информации, а также повышения ее достоверности и точности, легли в основу создания уникальных комплексов траекторных и телеметрических измерений для ракетно-космической и авиационной техники.

Почему в космосе холодно

Температура в космоса равна -273 градусам Цельсия. Такое значение называют “абсолютным нулем”, поскольку при нем атомы веществ перестают двигаться. Но почему же в космосе так холодно, даже несмотря на то, что сквозь него проходят солнечные лучи?

Низкая температура связана с тем, что в межпланетном пространстве практически отсутствуют какие-либо вещества. Соответственно, солнечным лучам нечего нагревать.

Почему в космосе холодно, если там вакуум

Теплопроводность вакуума равна нулю, и он полностью пропускает излучение. Поскольку в нем отсутствуют какие-либо вещества и объекты, проходящие сквозь него солнечные лучи ничего не нагревают. Соответственно, температура не меняется и остается равной абсолютному нулю.

Фридрих Цандер (1887 – 1933)

В 1909 году Фридрих Цандер стал первым советским ученым и изобретателем, работающим в области теории межпланетных полетов и реактивных двигателей, который высказал мысль о том, что в качестве горючего целесообразно использовать элементы конструкции межпланетного корабля. Спустя десять лет систематических исследований проблем ракетно-космической науки и техники Цандер предложил свою основную идею: сочетать ракету с самолетом для взлета с Земли, затем сжечь в полете самолет в качестве горючего в камере ракетного двигателя для увеличения дальности полета ракеты.

В том же, 1924 году, Цандер разработал идею использования Луны или других планет, а точнее их гравитационное поле или атмосферу, для увеличения скорости полета на другие планеты. Его авторству принадлежит идея планирующего спуска с торможением в атмосфере планеты. Советский ученый предложил схему и конструкцию двигателя внутреннего сгорания, которому не был нужен воздух.

Эти и многие другие идеи и разработки плодовитого ученого и инженера внесли вклад в развитие советской космонавтики, который сложно переоценить.

Войд

Войд в космическом пространстве

Войдом называется космическое пространство, в котором отсутствуют галактики. Плотность объектов в таких областях на 90% меньше, чем в звездных системах. Размеры войда могут варьироваться от 10 000 до 100 000 парсек. Если габариты превышают этот диапазон, то его называют “супервойдом”. Границы таких областей определяются с помощью галактических нитей. Последние представляют собой прямые, состоящие из скопления звездных систем.

Интересный факт: войды были обнаружены в 1978 году астрономами Национальной обсерватории Китт Пик. Открытие позволило составить первые трехмерные карты космического пространства.

Зачем нужно покорение космоса человеком

В данный момент эксперты выделяют большое количество причин для этого. Не только тяга к знаниям движет проекты освоения человеком космического пространства:

Выживание. В определенной ситуации человечество может оказаться на грани исчезновения. Предполагается, что спасти остатки цивилизации поможет только эвакуация на другую планету.

Добыча полезных ископаемых. Считается, наиболее ценными залежами обладают астероиды. Соответственно, поэтому освоение человеком космического пространства играет экономическую роль. Редкоземельные металлы не настолько редки в других звездных системах. Таким образом, это позволит решить множество проблем.

Возможность противостоять глобальным угрозам. Сейчас в данный ранг возведены кометы и астероиды. Ранее эти теории лишь пугали зрителей с экранов телевизора, но упавший в 2013 году Чебаркульский метеорит под Челябинском показал всю мощь космических тел.

Этапы освоения
космического пространства

В данный момент люди смогли покорить лишь околоземные орбиты. А более дальние пространства открылись лишь необитаемым аппаратам. Завораживающие картинки освоения космоса лишь передаваемые радиотелескопами кодированные изображения. Процент изучения ничтожно мал, но уже это является весомым вкладом. Стоит отметить, что освоение космоса и мирового океана схоже. Ведь перед человечеством стоят действительно безграничные задачи.

Результаты и цели

В данный момент успехи
были достигнуты лишь в исследованиях астероидов и комет, Солнца, а также
близлежащих планет. Всё остальное строится на теориях, подтверждения которых
придётся ждать ещё очень долго.

Следующий этап – это дальние планеты Солнечной системы. Затем выход из неё и переход в другие галактики. Но ни одна из современных земных технологий не в состоянии создать что-то пригодное для подобных путешествий. Следовательно, необходим революционный прорыв.

Выделять этапы строго нельзя. Потому что всё находится в стадии формирования, систематика дисциплин постоянно меняется. К тому же, довольно часто отдельные фрагменты предыдущих наработок полностью перечёркиваются новыми открытиями.

Наука и космос

Наука об освоении космического пространства называется космонавтикой. Пожалуй, это наиболее сложная дисциплина, требующая множество научно-исследовательской работы, больших вложений средств и высшего уровня подготовки учёных.

Наблюдение за белыми медведями

В частности, ученые пытаются определить, какое влияние потеря арктического льда оказывает на диких животных, которые выживают на льдах. Ведение точных данных о том, сколько особей остается в диких популяциях, может быть трудным, но благодаря спутниковым технологиям ученые могут точно знать и видеть, сколько белых медведей и куда перемещается.

Исходные данные собирались на всей канадской части Арктики, где находятся самые разные организации — от Бюро управления океанами до Университета штата Миннесота — с помощью спутниковой съемки для ведения записей о медведях. Все было не так просто: ученым нужно было визуальное подтверждение того, что пятна, на которые они смотрят, действительно являются полярными медведями. Но после того, как они убедились в этом, они смогли сопоставить визуальные данные со спутниковыми снимками и контролировать деятельность диких животных, за которыми в противном случае просто невозможно было бы наблюдать.

Спутниковая связь

Необходимость и значимость связи спутников и Земли не поддается сомнению. Это один из главных способов радиосвязи.

Лучше сказать, что это совокупность коммуникации, позволяющая учёным получать и добывать информацию о космическом пространстве.Благодаря искусственным спутникам мы многое узнали и изучили. Также было передано огромное количество фотографий, что позволило нам наглядно познакомиться с космосом.

Более того, разработаны универсальные системы для получения сигналов с космических аппаратов. Запускаемые корабли оснащены мощнейшими приемниками и передатчиками.

Существует специальный канал для передачи информации на Землю. Для этого созданы специальные антенны, например параболическая антенна DSS.

Помимо всего прочего, связь поддерживается между кораблями в просторах космоса. Это, также большое достижение человечества. Но, к сожалению, пока мы не можем обеспечить поддержку связи за пределами Земли по всему пространству. Впрочем, в будущем всё возможно.

На сегодняшний день, больше часть работы по обеспечению связи выполняют антенны. Возможно, разработают и сконструируют ещё более точный и удобный способ. Уже сейчас идёт разработка и тестирование лазерной связи. Которая, по всей вероятности, приведет к ускоренному прогрессу в космической деятельности.

В заключении хочется отметить быструю подвижность в научных достижениях и исследованиях в изучении космического пространства. Человечество движется, также как атомы во вселенной. Это наша жизнь, а что может быть интереснее её?

Первый полёт к другим планетам

В 1972 году зонд Пионер-10 был отправлен к Юпитеру для его изучения. А в 1973 году он вышел за пределы Солнечной системы. Тем самым став первым космическим аппаратом, который преодолел солнечное притяжение. Кроме того, он впервые сфотографировал Юпитер из космоса.

Удивительно, но первые полёты за пределы орбиты Земли начались в 1957 году.

Для этого были созданы автоматические межпланетные станции. В задачи
этих аппаратов входил сбор информации о планетах и их спутниках, звёздах,
кометах и других объектов космоса. Они фотографировали, сканировали и собирали
данные, передавая их с помощью радиосвязи.

Разумеется, космические корабли начали направлять и на Луну. Такие запуски проводились с 1958 по 1976 года. Очевидно с целью её изучения.

Затем в 1961 году учёные смогли отправить АМС к Венере.

Как видно, это положило начало серий космических полётов к другим планетам. Безусловно, всё это позволило сделать массу важных открытий.

Коммерческое освоение космоса

Существуют три основных направления прикладной космонавтики:

  • Космические информационные комплексы — современные системы связи, метеорология, навигация, системы контроля использования природных ресурсов, охрана окружающей среды.
  • Космические научные системы — научные исследования и натурные эксперименты.
  • Космическая индустриализация — производство фармакологических препаратов, новых материалов для электронной, электротехнической, радиотехнических и других отраслей. В перспективе — разработка ресурсов Луны, других планет Солнечной системы и астероидов, удаление в космос отходов вредных промышленных производств. Космический туризм.

См. также: Космическая индустрия

Частная космонавтика

Частные космические компании:

  • SpaceX (основана в 2002 году) и её космодром
  • Blue Origin — создана в 2000 году.
  • en:Virgin Orbit — компания, созданная Virgin Group в 2017 году. Готовится проект воздушного старта
  • Суборбитальные КК SpaceShip компании Scaled Composites: SpaceShipOne — первый в мире частный космический корабль; SpaceShipTwo — туристический суборбитальный КК, дальнейшее развитие SpaceShipOne.

Исследования Солнца

Атмосфера Земли мешает ученым получить исчерпывающую информацию о Солнце, поэтому, чтобы досконально изучить наше светило, в космос периодически отправляются солнечные исследовательские станции.

Уже первые искусственные спутники Земли проводили наблюдения Солнца, передавая на Землю информацию, получить которую до начала космической эры было невозможно. Затем, большинство межпланетных станций несли инструменты, которые во время полета к цели изучали межпланетное пространство. В 60-е годы НАСА вывело в космос серию спутников «Пионер», которые занимались изучением солнечного ветра — выбросов ионизированного вещества из коронарной области Солнца. В следующем десятилетии эти исследования были продолжены аппаратами «Гелиос». В 1980 г. американские ученые отправили в космос зонд «СоларМакс», который провел наблюдения солнечных вспышек во время периода максимальной активности нашей звезды.

В середине 90-х гг. прошлого века в исследованиях Солнца наступил новый этап, в космос была отправлена совместная станция НАСА и ЕКА — «СОХО» (Солнечно-гелиосферная обсерватория). Этот уникальный аппарат, позволивший получать изображение нашей звезды в различных диапазонах, до сих пор находится на орбите и спустя 20 лет после запуска продолжает исправно работать. Миссия оказалась настолько удачной, что в 2010 г. был запущен следующий аналогичный аппарат — «СВО» (Обсерватория солнечной динамики). Каждые 12 секунд она передает на Землю 12 различных видов изображения Солнца, позволяя следить за звездой фактически в реальном времени.

станция «СОХО»

Все эти аппараты могли вести исследования Солнца только в зоне эклиптики, полярные области звезды оставались вне их зоны досягаемости. Чтобы восполнить этот пробел, в 1990 г. стартовала станция «Улисс», которая, совершив гравитационный маневр у Юпитера, вышла из плоскости эклиптики и встала на орбиту над полярными областями Солнца. В 2006 г. в космос были отправлены 2 идентичных космических аппарата — Обсерватория солнечно-земных связей «СТЕРЕО». Станции вышли на орбиты, на которых одна постоянно отстает от Земли, а другая ее обгоняет, что позволило ученым получать стереоизображения Солнца.

Космические исследования в древности: как раньше смотрели на звезды?

В далекой-далекой древности люди не могли наблюдать планеты и кометы через мощные телескопы типа «Хаббл». Единственными приборами для того, чтобы любоваться красотой неба и совершать космические исследования, были их собственные глаза. Конечно, ничего, кроме Солнца, Луны и звезд, человеческие «телескопы» разглядеть не могли (если не считать комету в 1812 году). Поэтому людям оставалось только догадываться о том, как же на самом деле выглядят эти желтый и белый шарики в небе. Но уже тогда население земного шара отличалось внимательностью, поэтому быстро подметило, что эти два кружочка двигаются по небу, то скрываясь за горизонтом, то вновь показываясь. А еще они обнаружили, что не все звезды ведут себя одинаково: какая-то их часть остается неподвижной, а другая изменяет свое положение по сложной траектории. Отсюда и началось великое исследование космического пространства и того, что скрывается в нем.

Особых успехов на этом поприще добились древние греки. Именно они первыми открыли, что наша планета имеет форму шара. Их мнения по поводу расположения Земли относительно Солнца разделились: часть ученых считала, что земной шар вращается вокруг небесного светила, остальные полагали, что наоборот (были сторонниками геоцентрической системы мира). К единому мнению древние греки так и не пришли. Все их труды и космические исследования были запечатлены на бумаге и оформлены в целый научный труд под названием «Альмагест». Его автором и составителем является великий древний ученый Птолемей.

Космос раскрывает свои тайны

Тезисы по теме освоения космического пространства сильно расходятся, в зависимости от характера подаваемой информации. Безусловно, происходит этот процесс постепенно. На самом деле, каждый этап, просто звучащий на словах, подразумевает годы кропотливой работы. Более того, это десятки миллиардов вложенных средств. С этой целью, в ход идёт всё, начиная от новейших материалов, заканчивая теориями и догадками. Пожалуй, профессия космонавтов является одной из наиболее рискованных в мире.

Несомненно, освоение космоса на фото восхищает и впечатляет. Но это делают лишь наиболее отважные люди, обладающие мощным запасом здоровья, способностью принимать сложные решения в экстренных ситуациях. К тому же, благодаря орбитальным телескопам, МКС и множеству других проектов, было получено множество систематизированных данных. Именно они составляют базу знаний человечества об этом неизведанном месте. В конце концов, даже у солидных ученых больше вопросов, чем ответов. Несмотря на то, что они занимаются раскрытием тайн. А освоение космоса, как глобальная проблема, рассматривается многими странами. Между тем, они не имеют даже собственных космодромов.

Можно ли исследовать болезнь Паркинсона

По меньшей мере 10 миллионов человек живет с болезнью Паркинсона, нейродегенеративным расстройство, которое вызывает снижение уровня дофамина в мозге и приводит к таким симптомам, как тремор, скованность, потеря равновесия и даже снижение когнитивных функций. Среди известных жертв болезни — актер Майкл Дж. Фокс, чей фонд финансирует исследования для изучения и лечения болезни.

Фонд Фокса сотрудничает с МКС и исследует белок, производимый мутацией гена, который может быть связан с болезнью Паркинсона. Медикаментозная терапия, направленная на белок LRRK2, требует дополнительной информации о его кристаллической структуре. Отсутствие гравитации на борту МКС должно позволить кристаллам расти больше и получать более однородную структуру, что облегчит их изучение на Земле с использованием технологий визуализации в высоком разрешении.

Впервые этот эксперимент был отправлен на МКС в августе 2017 года. Самая последняя миссия пополнения запасов с использованием космического аппарата Northrop Grumman Cygnus пристыковалась к космической станции в начале этого месяца и доставила дополнительное оборудование для улучшения размера кристаллов для второй серии экспериментов.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий