Ближний космос расстояние. Знаем ли мы, что такое космос? Границы на пути к космосу

Слова "дальний космос" вызывают образы исследования и разведки дальних уголков галактики. Эта романтическая идея немного верна; дальний космос относится к космосу за пределами нашей . Дальний космос может иногда относиться к межзвездному пространству, которое является любым пространством снаружи звезды и ее планетной системы. - это пространство в планетной системе до , где межпланетное пространство сменяется межзвездным пространством. Гелиопауза - это часть гелиосферы, которая является своего рода щитом, защищающим Солнечную Систему от излучений (). Дальний космос - это сочетание межзвездного пространства и межпланетного пространства от всех других солнечных систем, за исключением нашей.

Межзвездное пространство, и дальний космос для той материи, - это не пустой вакуум, в который картины заставляют нас поверить. Оно заполнено межзвездной средой (МЗС). Межзвездная среда - это газ и пыль, которые занимают межзвездное пространство. Это очень разреженная смесь космических излучений, магнитных полей, ионов, пылинок и других молекул. Плотность материи изменяется в зависимости от того, где она находится. Она плотнее ближе к планетной системе со средней плотностью миллион частиц на каждый кубический метр. Газ в межзвездной среде состоит приблизительно из 89% водорода, 9% гелия и 2% других более тяжелых веществ, в том числе крошечных количеств металлов.

Астрономы пытались определить природу межзвездного пространства в течение веков - по крайней мере с 1600-х годов - но их усилиям препятствовали ограниченные инструменты и технологии, которые им были доступны. Межзвездная среда важна для астрофизиков, потому что она помогает им определить, как быстро солнечная система расходует свои газы, и из этого, насколько долгая продолжительность ее звездообразования.

В дополнение к межзвездному пространству, дальний космос включает межгалактическое пространство. Межгалактическое пространство относится к пространству (космосу) между галактиками. Межгалактическое пространство почти совершенно пустое и очень близко к абсолютному вакууму (абсолютной пустоте). Плотность вещества в межгалактическом пространстве - межгалактической среде - отличается в различных местах. Есть более высокая плотность межгалактической среды ближе к звездным системам, потому что большая часть среды приходит от солнечных ветров и других обломков (космического мусора) из планетной системы. Астрономы полагают, что газ в межгалактической среде - это ионизированный газ, в результате его относительно высоких температур. Дальний космос имеет определенную привлекательность, намекая на неизвестное и загадочное, одну из причин, почему он всегда привлекал людей.

Наверное, многие из нас в детстве рассматривали звездное небо, особенно в теплые августовские ночи. Загадочное черное пространство всегда вызывало у людей интерес. Мы, как и наши предки, пытаемся понять, что же этот неизвестный мир таит в себе? На этот и многие другие вопросы, которые очень часто задают дети своим родителям, порой трудно дать ответ. А что такое космос для нас, взрослых? Что мы знаем о нем?

Порядок и гармония

Из толковых словарей можно узнать, что в переводе с греческого слово "космос" означает "стройность", "порядок". под этим словом подразумевали все Мироздание, рассматривая его как упорядоченную систему, которая отличалась, в противоположность беспорядку и хаосу, гармонией. Было время, когда в это понятие ученые включали всю природу Земли, все, что на ней происходит. Также сюда входили небесные светила, планеты, звезды, галактики. Известен титанический труд под названием "Космос". Автор Александр Гумбольдт заключил в свои пять томов всю известную на тот момент информацию о природе. То есть здесь было все о космосе.

Вселенная

Что такое космос в наше время? Понятие это наделено, пожалуй, истинным своим смыслом и означает "Вселенная". Ведь космос включает в себя звезды, кометы, самые разные космические светила, а также все И эти составляющие связаны между собой. Они существуют, подчиняясь известным только им законам, и эти законы человек всегда пытался разгадать. Попытки понять, что такое космос, наверное, не прекратятся никогда. Эта загадка будоражит умы людей.

Ближний и дальний космос

Условно все пространство Вселенной разделено на дальний и ближний космос (околоземное пространство). Территория, которая находится непосредственно вблизи нашей планеты, активно изучается с помощью спутников. Это специальные транспортные средства, позволяющие человеку принять активное участие в исследовании космоса. Большое количество спутников исследуют околоземное пространство самостоятельно.

Дальний космос для человека недоступен. Но, будем надеяться, что только временно. Эта территория когда-нибудь также будет занята человеком.

Млечный путь

Ученые считают, что космос состоит из большого числа галактик. Слово "галактика" происходит от греческого "galaktikos" и означает "молочный". Именно поэтому название нашей, в которой находятся Земля, Солнечная система и все видимые звезды - "Млечный Путь".

У каждой из галактик - свое специфическое строение, и они, в свою очередь, состоят из разных систем звезд. Наша Солнечная система - это главная звезда Солнце и планеты, вращающиеся вокруг нее. Здесь присутствует и разных а также космическая пыль. Магнитное поле позволяет всему этому держаться вместе и вращаться вокруг Солнца. У каждой планеты есть свой путь или орбита. Многие из них имеют свои природные спутники, вращающиеся вокруг них.

Думая о том, что такое космос, мы всегда приходим к выводу: он настолько загадочен и таинственен, что говорить о нем можно до бесконечности. Каждое из уникально и, в свою очередь, может стать темой для дискуссии. И человек будет исследовать все это безграничное пространство, пока сам существует и является его маленькой частицей.

КОСМИЧЕСКОЕ ПРОСТРАНСТВО, космос (от греческого ϰόσμος - упорядоченность, красота; мироздание, включая Землю; редко - небесный свод; в советской терминологии синоним английского outer space - внепланетное пространство), пространство, простирающееся в основном за пределами атмосферы Земли. Включает околоземное, межпланетное, межзвёздное и межгалактическое космическое пространство. Наиболее исследованным и освоенным является околоземное космическое пространство.

Околоземное космическое пространство ограничивается сферой земного притяжения, в пределах которой воздействие гравитационного поля Земли на полёт КА является определяющим по сравнению с воздействием гравитационных полей Солнца и планет. Условия полёта в околоземном космическом пространстве определяются главным образом характеристиками верхних слоёв земной атмосферы и различного рода полей (гравитационного, магнитных и электрических), радиационной обстановкой и возможностью встречи с метеоритными телами. Околоземное космическое пространство по своим физическим условиям разделяется на приземный космос (75-150 км), ближний (150-2000 км), средний (2-50 тысяч км) и дальний (свыше 50 тысяч км) космос. Приземный космос расположен ниже естественных радиационных поясов Земли и характеризуется сравнительно высокой плотностью атмосферы, что делает практически невозможным длительный орбитальный полёт только за счёт сил инерции, а также требует значительной тепловой защиты КА. В то же время здесь можно использовать аэродинамическую подъёмную силу (например, для маневрирования). Ближний космос имеет малую плотность атмосферы, что позволяет КА существовать от нескольких часов до нескольких лет. Здесь расположены нижние области внутреннего радиационного пояса Земли. На высотах 500-1000 км полёт КА в наименьшей степени подвержен внешним возмущениям. Средний космос характеризуется очень малой плотностью среды, что определяет продолжительность инерционного полёта КА от одного года до сотен лет. В нём располагаются практически все области радиационных поясов Земли. В среднем космосе возможно создание группировок КА, неподвижных относительно земной поверхности. Дальний космос ныне практически не освоен. Здесь расположены орбита Луны, точки либрации в системе Земля - Луна, в которых отсутствуют гравитационные возмущения Солнца, планет и Луны, что позволяет использовать их для создания космических систем длительного существования и научных исследований.

Космическое пространство активно используется в различных целях обеспечения жизнедеятельности человека. Здесь созданы и функционируют системы космической связи и ретрансляции, средства навигационного, метеорологического и топогеодезического обеспечения, разведки природных ресурсов Земли и непрерывного наблюдения за их состоянием, исследования Земли и её атмосферы. В перспективе предусматривается развёртывание в космическое пространство производства энергоресурсов, сырья и новых (сверхчистых) материалов. Космическое пространство с начала освоения рассматривалось ведущими державами мира как потенциальный ТВД, что обусловлено возможностью реализации глобальных навигационных систем и систем связи, оперативного получения глобальной разведывательной, топогеодезической, метеорологической и другой информации; государственной экстерриториальностью, позволяющей получать разведывательную информацию в мирное время по всему земному шару, не нарушая суверенитета государств; возможностью максимально приблизить космические наступательные и оборонительные системы к противнику и воздействовать на его объекты на любых ТВД, а также применять оружие на новых физических принципах. С середины 1980-х годов начались исследовательские и другие подготовительные работы по реализации Стратегической оборонной инициативы США (предусматривавшей создание космического противоракетного оружия, в том числе орбитального базирования), по результатам которых в конце 2001 года было принято решение о создании национальной системы ПРО, а в 2002 о выходе США из Договора об ограничении систем ПРО 1972. Российская Федерация, согласно принятой военный доктрине, выступает против милитаризации космического пространства, но вместе с тем, исходя из принципа соответствия уровня технической оснащённости Вооруженных Сил потребностям обеспечения военной безопасности, в России созданы Космические войска (2001).

Международно-правовой режим космического пространства определяется космическим правом международным. Национальная программа космических исследований входит в сферу внутренней компетенции каждого государства, регулируемой нормами его национального права. Исследование и использование космического пространства в России осуществляются в соответствии с Законом Российской Федерации «О космической деятельности» (1993), который устанавливает правовые и организационные основы космической деятельности при решении социально-экономической, научно-технической и оборонных задач.

Лит.: Бурдаков В. П., Зигель Ф. Ю. Физические основы космонавтики. Физика космоса. М., 1975; Авдеев Ю. Ф. Космос, баллистика, человек М., 1978; Космос и право. М., 1980.

Сегодня отмечают один из самых триумфальных праздников – Международный день полета человека в космос. Именно под таким названием он был утверждён в 2011 году резолюцией ООН по инициативе России. Изменения в названии отражают и перемену отношения к космосу. Если раньше битва за космос велась исключительно в рамках военной стратегии времён холодной войны, то сейчас его освоение всё больше связано с наукой, туризмом и частными компаниями.

Макет КК “Восток-1”.

Изначальное название праздника было «День авиации и космонавтики». Для такого обобщённого названия есть как минимум две причины. Во-первых, первыми космонавтами становились военные лётчики. Во-вторых, 12 апреля 1911 года был выполнен первый беспосадочный полет из Лондона в Париж. Пьер Прие (Pierre Prier) вылетел с английского аэродрома Хендон на моноплане Type Р-1 с двигателем мощностью 50 л.с. и через 4 часа без четырёх минут приземлился на французском аэродроме Исси-ле-Мулино.

Тогда это казалось колоссальным прорывом. Вся Европа долго обсуждала мужество Прие, а прогресс авиации давал свежие идеи писателям-фантастам. Однако реальность превзошла самые смелые ожидания. Спустя ровно 50 лет с космодрома «Байконур» стартовала трёхступенчатая ракета-носитель «Восток 8К72К». Она вывела на орбиту модуль «Восток 3KA», в котором Юрий Алексеевич Гагарин совершил облёт Земли за 1 час 48 минут. Высота перигея орбиты составила 181 км, апогея – 327 км. Так впервые человек оказался в космосе безо всяких оговорок, облетел родную планету и успешно вернулся назад.

Месяц спустя Америка представила своих астронавтов, но пилоты США смотрелись бледной тенью. Они начали выполнять серию суборбитальных полётов с максимальной высотой орбиты до 190 км и продолжительностью до 16 минут. Назвать их астронавтами можно было лишь с учётом преодоления условных границ атмосферы (80 км по стандартам ВВС США и 100 км по данным ФАИ).

Космос кажется бескрайним пока дело не доходит до практических задач. Наименьшая высота околоземной орбиты с краткосрочной (до 5 суток) стабильностью оценивается в 200 км. Околоземные орбиты с долгосрочной (годы) стабильностью начинаются с высоты 350 км. Орбитальный комплекс «Мир» летал на высоте 354 – 374 км, а среднюю высоту орбиты МКС подняли до 400 км. Уже на отметке в 500 км начинает расти концентрация протонов по мере приближения к внутреннему радиационному поясу Земли. Здесь заканчиваются безопасные орбиты для длительных пилотируемых миссий.

Получается, что даже возле собственной планеты долговременное пребывание космонавтов ограничивается диапазоном высот в 350 – 500 км. Ниже – нестабильные орбиты с большими затратами на корректировку (подъём высоты), а выше – протонный пояс. Проскочить его можно, а вот находится внутри хотя бы сутки – слишком опасно. К счастью, большинство программ освоения космоса не предполагают пилотируемые миссии. Автоматика прекрасно справлялась со всеми задачами ещё в шестидесятые годы.

В XX веке казалось, что в тогда ещё далёком XXI люди отправятся к далёким звёздам, по пути колонизируя Марс и многие спутники газовых гигантов. Мало кто мог помыслить, что следующие полвека прогресс будет идти в совершенно другом направлении. Дальний космос остался в мечтах уходящего поколения. На Марс отправились лишь автоматические зонды. На Луне не был построен ни один обитаемый модуль, и даже закрепиться на орбите родной планеты оказалось сложной задачей. России пришлось затопить собственный орбитальный комплекс «Мир» и ограничиться долевым участием в МКС.

Гонка вооружений служила мощнейшим импульсом развития космической техники, но она же привела отрасль к затяжному кризису. Многомиллиардные вложения оказались потрачены впустую. Америка надорвалась при реализации программ SDI и Space Shuttle. СССР в последние годы своего существования пытался дать симметричный ответ, запустив «Буран» и создав свой аналог СОИ.

«…представлялось целесообразным создание системы с орбитальной группировкой, состоявшей из боевых КА, одна часть из которых оснащена лазерным, а другая – ракетным оружием. При этом первый тип аппаратов должен был применяться по низкоорбитальным объектам, а второй – по объектам, расположенным на средневысотных и геостационарных орбитах…”, – пишут о советской космической программе восьмидесятых Михаил Делягин и Вячеслав Шеянов в книге «Русский космос: Победы и поражения».

У современных космических программ совсем другие приоритеты. Разворачиваются сети спутниковой навигации (в том числе и для космических аппаратов). Строятся орбитальные обсерватории (более ста уже было выведено на околоземные орбиты и в точки Лагранжа системы Солнце-Земля), развивается космический туризм, прорабатывается вопрос защиты Земли от астероидной угрозы, пересматриваются программы освоения Луны и Марса.

Эти задачи можно эффективно решать только совместными усилиями и при возрождении всеобщего интереса к космическим программам. В советское время большинство мечтало стать космонавтами. Сейчас надо лишь осознать, что все мы давно в космосе. Летим на КК «Земля» в составе Солнечной системы к созвездию Лебедя со скоростью около 200 км/с. Вот только полёт этот неуправляемый. В отсутствие экипажа мы ведём себя как капризные туристы. Требуем больше комфорта, не хотим работать, портим по глупости корабль и мечтаем перейти на другой, почище и целее.

Все когда-либо путешествовали, затрачивая конкретное время на преодоление пути. Какой же бесконечной казалась дорога, когда она измерялась сутками. От столицы России до Дальнего Востока – семь дней езды на поезде! А если на этом транспорте преодолевать расстояния в космосе? Чтобы добраться до Альфа Центавра поездом потребуется всего-то 20 млн. лет. Нет, лучше на самолёте – это в пять раз быстрее. И это до звезды, находящейся рядом. Конечно, рядом — это по звёздным меркам.

Расстояние до Солнца

Сейчас нам известно, что расстояние от земли до Солнца — 149 597 870 691 метр. Это значение называется астрономической единицей, и оно является фундаментом для определения космических расстояний по методу звёздных параллаксов.

Многолетние наблюдения также показали, что Земля отдаляется от Солнца примерно на 15 метров в 100 лет.

Расстояния до ближайших объектов

Мы мало задумываемся о расстояниях, когда смотрим прямые трансляции из дальних уголков земного шара. Телевизионный сигнал приходит к нам практически мгновенно. Даже с нашего спутника, радиоволны долетают до за секунду с хвостиком. Но стоит заговорить об объектах более дальних, и тотчас приходит удивление. Неужели до такого близкого Солнца свет летит 8,3 минуты, а до ледяного – 5,5 часов? И это, пролетая за секунду почти 300 000 км! А для того, чтобы добраться к той же Альфе в созвездии Центавра, лучу света потребуется 4,25 года.

Даже для ближнего космоса не совсем годятся наши, привычные, единицы измерения. Конечно, можно проводить измерения в километрах, но тогда цифры будут вызывать не уважение, а некоторый испуг своими размерами. Для нашей принято проводить измерения в астрономических единицах.

Теперь космические расстояния до планет и других объектов ближнего космоса будут выглядеть не так страшно. От нашего светила до всего 0,387 а.е., а до – 5,203 а.е. Даже до самой удалённой планеты – – всего 39,518 а.е.

До Луны расстояние с точностью до километра. Это удалось сделать, поместив на его поверхность уголковые отражатели, и применив метод лазерной локации. Среднее значение расстояния до Луны получилось 384 403 км. Но Солнечная система простирается гораздо дальше орбиты последней планеты. До границы системы целых 150 000 а. е. Даже эти единицы начинают выражаться в грандиозных величинах. Тут уместны другие эталоны измерений, потому что расстояния в космосе и размеры нашей Вселенной – за границами разумных представлений.

Средний космос

Быстрее света в природе ничего не бывает (пока не известны такие источники), поэтому именно его скорость была взята за основу. Для объектов, ближайших к нашей планетной системе, и для удалённых от неё, принят за единицу путь, пробегаемый светом за один год. До границы Солнечной системы свет летит около двух лет, а до ближайшей звезды в Центавре 4,25 св. года. Всем известная Полярная звезда расположилась от нас на удалении в 460 св. лет.

Каждому из нас мечталось отправиться в прошлое или будущее. Путешествие в прошлое вполне возможно. Нужно лишь взглянуть в ночное звёздное небо – это и есть прошлое, далёкое и бесконечно далёкое.

Все космические объекты мы наблюдаем в их далёком прошлом, и чем дальше наблюдаемый объект, тем дальше в прошлое мы смотрим. Пока свет летит от далёкой звезды до нас, проходит столько времени, что возможно в настоящий момент этой звезды уже не существует!

Ярчайшая звезда нашего небосвода – Сириус – погаснет для нас только через 9 лет после своей смерти, а красный гигант Бетельгейзе – только через 650 лет.

Имеет размер в поперечнике 100 000 св. лет, а толщину около 1 000 св. лет. Представить такие расстояния невероятно трудно, а оценить их практически невозможно. Наша Земля, вместе со своим светилом и другими объектами Солнечной системы, обращается вокруг центра , за 225 млн. лет, и делает один оборот за 150 000 св. лет.

Дальний космос

Расстояния в космосе до далёких объектов измеряют, используя метод параллакса (смещения). Из него вытекла ещё одна единица измерения – парсек Парсек (пк) - от параллактической секунды Это та дистанция, с которой радиус земной орбиты наблюдается под углом в 1″. . Величина одного парсека составила 3,26 св. года или 206 265 а. е. Соответственно, есть и тысячи парсек (Кпк), и миллионы (Мпк). А самые дальние объекты во Вселенной будут выражаться в расстояниях миллиард парсек (Гпк). Параллактическим способом можно пользоваться для определения расстояний до объектов, удалённых не далее 100 пк, бо льшие расстояния будут иметь очень значительные погрешности измерений. Для исследования далёких космических тел применяется фотометрический метод. В основе этого метода находятся свойства окажется на удалении 660 Кпк. Группа галактик в созвездии Большая Медведица отстоит от нас на 2,64 Мпк. А видимой 46 миллиардов световых лет, или 14 Гпк!

Измерения из космоса

Для повышения точности измерений в 1989 году стартовал спутник «Гиппарх». Задачей спутника было определение параллаксов более 100 тысяч звёзд с миллисекундной точностью. В результате наблюдений, были вычислены расстояния для 118 218 звёзд. В их число вошли больше 200 цефеид. Для некоторых объектов изменились ранее известные параметры. Например, рассеянное звёздное скопление Плеяды приблизилось – вместо 135 пк прежнего расстояния получилось всего 118 пк.