Как Земля поворачивается относительно Млечного Пути

Ускоренная съемка - камера показывает как поворачивается наша планета за время своего 3-часового движения

Earth's Rotation Visualized in a Timelapse of the Milky Way Galaxy - 4K
Поделись
с друзьями!
818
2
12
41 месяц

7 самых известных метеоритов на Земле

В 1790 году было впервые зафиксировано падение метеорита на Землю. Правда, ученые из Парижской академии наук признали факт столкновения комического тела с поверхностью нашей планеты лишь спустя 13 лет, сначала посчитав показания трех сотен очевидцев шуткой. В этой подборке – самые нашумевшие метеориты в истории человечества.

1. Гоба: крупнейший из найденных метеоритов (Намибия)


Самый крупный из найденных метеоритов весит более 60 тонн, а его диаметр составляет около 3 метров. Он упал на территорию современной Намибии предположительно 80 тысяч лет назад. Обнаружили небесное тело относительно недавно – в 1920 году владелец фермы Гоба-Уэст (Hoba West Farm), расположенной на юго-западе страны, наткнулся на огромный кусок железа, вспахивая одно из своих полей. В честь фермы находка и получила название. Состоящий на 84 % из железа, метеорит считается самым большим самородком этого металла, найденным на Земле. С целью пресечения вандализма в 1955 году его объявили национальным памятником, ведь с момента находки масса Гоба уменьшилась на 6 тонн. В 1987 году владелец фермы пожертвовал государству метеорит и землю, на которой он находится, и теперь за его сохранностью следит правительство Намибии.



2. Альенде: наиболее изученный среди метеоритов (Мексика)


Ничего не подозревающие жители города Чиуауа проснулись около часа ночи 8 февраля 1969 года. Их разбудил шум и яркая вспышка, возникшая в результате падения 5-тонного метеорита. На десятки километров рассыпалось множество осколков, общий вес которых оценивается в 2-3 тонны. Собранные кусочки «разлетелись» по институтам и музеям мира. Ученые утверждают, что Альенде (исп. Allende) – крупнейший и наиболее изученный из зафиксированных углистых метеоритов. В докладе американских астрофизиков из Ливерморской национальной лаборатории Министерства энергетики США говорится, что возраст кальциево-алюминиевых включений, на которые богат метеорит, составляет примерно 4,6 млрд лет, то есть больше, чем возраст любой из планет в Солнечной системе.


3. Мурчисонский метеорит: самый «живой» метеорит из найденных на Земле (Австралия)


Названный в честь австралийского города, близ которого он упал в 1969 году, мурчисонский метеорит (Murchison meteorite) считается самым «живым» из найденных на Земле. Виной тому более 14 тысяч органических соединений, входящих в состав 108-килограммового углистого камня, в том числе не менее 70 различных аминокислот. Исследования под руководством Филиппа Шмитт-Копплина из Института экологической химии в Германии утверждают, что метеорит содержит миллионы различного рода органических молекул, что доказывает существование аминокислот за пределами нашей планеты. По оценкам ученых, возраст метеорита составляет 4,65 миллиарда лет, то есть он образовался до появления Солнца, возраст которого оценивается в 4,57 миллиарда лет.


4. Метеорит Сихотэ-Алинь: один из самых крупных, наблюдавшихся при падении (Россия)


Один из крупнейших метеоритов мира упал в Приморском крае в горах Сихотэ-Алинь в феврале 1947 года. Вызванный им ослепительный болид наблюдали в Хабаровске и других населенных пунктах в радиусе 400 км. Железное тело весом 23 тонны распалось в атмосфере на множество осколков в виде метеоритного дождя. Обломки образовали на поверхности Земли более 30 кратеров от 7 до 28 м в диаметре и до 6 метров глубиной. Самый крупный осколок метеорита Сихоте-Алинь весит около 1745 кг. Летчики Дальневосточного геологического управления первыми сообщили о месте падения небесного тела. Химический анализ показал 94% долю железа в составе метеорита.


5. АLH84001: самый известный марсианский метеорит (Антарктида)


Под этим именем скрывается, пожалуй, самый известный из 34 марсианских метеоритов, найденных на Земле. Его обнаружили 27 декабря 1984 года в горах Алан Хиллс в Антарктиде (имя гор зафиксировано в названии трехбуквенной аббревиатурой). Согласно проведенным исследованиям, возраст инопланетного тела составляет от 3,9 до 4,5 миллиардов лет. Метеорит, вес которого равен 1,93 кг, упал на Землю около 13 тыс. лет назад. Существует гипотеза, согласно которой он откололся от поверхности Марса во время столкновения планеты с крупным космическим телом. В 1996 году ученые НАСА обнародовали сенсационные данные, допускающие существование следов жизни на Марсе. При сканировании структур метеорита растровым электронным микроскопом были выявлены микроскопические структуры, которые могут трактоваться и как окаменелые следы бактерий.


6. Тунгусский метеорит: самый «мощный» метеорит (Россия)


Один из самых известных метеоритов мира обрушился на Землю в 1908 году, взорвавшись на высоте 5 — 7 километров над Восточной Сибирью. Взрыв мощностью в 40 мегатонн повалил деревья на территории более 2 тысяч квадратных километров районе реки Подкаменная Тунгуска. Его взрывная волна дважды обогнула земной шар, оставив после себя свечение в небе на несколько дней. Кроме того, ряд последствий катаклизма завершила мощная магнитная буря, длившаяся пять часов.


7. Челябинский метеорит: №2 после Тунгусского (Россия)


По оценкам НАСА, Челябинский метеорит - самый большой из известных небесных тел, падавших на Землю после Тунгусского метеорита. О нем заговорили 15 февраля и не перестают обсуждать спустя полгода. Взорвавшись в небе над Челябинском на высоте 23 км, метеорит вызвал мощную ударную волну, которая, как и в случае с Тунгусским, дважды обогнула земной шар. До взрыва метеорит весил около 10 тысяч тонн и имел диаметр 17 метров, а после разлетелся на сотни осколков, вес самого крупного из которых достигает полтонны. Космического гостя, принесшего области мировую известность, планируют увековечить в виде памятника.

Источник: nat-geo.ru
Поделись
с друзьями!
1114
2
42
57 месяцев

С какой скоростью мы движемся сквозь Вселенную?

Вы сидите, стоите или лежите, читая эту статью, и не ощущаете, что Земля вращается вокруг своей оси с бешеной скоростью — примерно 1 700 км/ч на экваторе. Однако скорость вращения не кажется такой уж быстрой, если перевести ее в км/с. Получится 0,5 км/с — едва заметная вспышка на радаре, в сравнении с другими окружающими нас скоростями.

Так же, как и другие планеты Солнечной системы, Земля вращается вокруг Солнца. И чтобы удерживаться на своей орбите, она двигается со скоростью 30 км/с. Венера и Меркурий, находящиеся ближе к Солнцу, двигаются быстрее, Марс, орбита которого проходит за орбитой Земли, движется намного медленнее нее.


Но даже Солнце не стоит на одном месте. Наша галактика Млечный Путь — огромная, массивная и тоже подвижная! Все звезды, планеты, газовые облака, частицы пыли, черные дыры, темная материя — все это движется относительно общего центра масс.

По предположениям ученых, Солнце находится на расстоянии 25 000 световых лет от центра нашей галактики и двигается по эллиптической орбите, совершая полный оборот каждые 220–250 млн лет. Получается, что скорость Солнца — около 200–220 км/с, что в сотни раз выше скорости движения Земли вокруг оси и в десятки раз выше скорости ее движения вокруг Солнца.

Стационарна ли галактика? Снова нет. Гигантские космические объекты обладают большой массой, а следовательно, создают сильные гравитационные поля. Дайте Вселенной немного времени (а оно у нас было — примерно 13,8 миллиардов лет), и все начнет двигаться в направлении наибольшего притяжения. Вот почему Вселенная не однородна, а представляет собой галактики и группы галактик.

Это означает, что Млечный Путь тянут к себе другие галактики и группы галактик, расположенные поблизости. Это означает, что доминируют в этом процессе массивные объекты. И это означает, что не только наша галактика, но и все окружающие испытывают влияние этих «тягачей».

Вселенную наполняет реликтовое излучение с температурой 2,725 К, которое сохранилось со времен Большого Взрыва. Кое-где есть крошечные отклонения — около 100 мкК, но общий температурный фон постоянен. Это происходит потому, что Вселенная образовалась в результате Большого Взрыва 13,8 миллиардов лет назад и до сих пор расширяется и охлаждается.


По сути, реликтовое излучение — это фотоны, которые были излучены первичной плазмой ранней Вселенной в сторону будущего расположения Земли. Вы сами можете «увидеть» это излучение (помехи, которые возникают на пустом канале телевизора, если вы используете простую антенну, на 1% вызваны именно им).

И именно разница температур реликтового излучения вокруг Земли дала возможность рассчитать, что наша Солнечная система движется относительно него со скоростью ~370 км/с, а местная группа галактик, включающая Млечный Путь, галактику Андромеды и галактику Треугольника, движется со скоростью ~630 км/с.

Так что, именно благодаря остаточному излучению от Большого Взрыва мы можем наблюдать, что во Вселенной постоянно все движется и изменяется. И наша галактика — лишь часть этого процесса.
Источник: lifehacker.ru
Поделись
с друзьями!
1758
17
63 месяца

Самые странные объекты во Вселенной

Падающие звезды

Думаю, все знают, что звезды не падают — это всего лишь метеоры сгорают при входе в атмосферу. Но вот чего многие не знают, так это того, что реально падающие звезды тоже существуют, и называются они движущимися. Это большие шары раскаленного газа, мчащиеся через пространство на скорости в миллионы километров в час.

Когда бинарную систему звезд поглощает сверхмассивная черная дыра в центре галактики, один из двух партнеров проглатывается, а другой отбрасывается с высокой скоростью. Представьте себе, как огромный шар газа, в четыре раза превышающий размерами наше Солнце, мчится с огромной скоростью!

Адская планета

Gliese 581 — просто «адский ад». Серьезно. Планета всем своим естеством стремится вас убить. Но несмотря на это, ученые установили, что этот ад может быть наиболее вероятным кандидатом для будущей колонизации. Планета обращается вокруг красного карлика, во много раз меньшего нашего Солнца, светимость которого составляет лишь 1,3% от нашего светила. Планета находится гораздо ближе к своей звезде, чем мы — к своей. Из-за этого она находится в состоянии заблокированного прилива: одна сторона планеты всегда обращена к звезде, а другая смотрит в космос. Как наша Луна.

Приливная блокировка привела к интересным особенностям. Если вы выйдете на стороне планеты, обращенной к Солнцу, вы наверняка растаете, как снеговик. На другой стороне планеты вы, однозначно, моментально замерзнете. Однако в «зоне сумерек» между двумя крайностями теоретически можно жить.

У жизни на Gliese 581, если таковая там имеется, свои трудности. Планета обращается вокруг красного карлика, что означает наличие красного неба над планетой, благодаря нижним частотам видимого спектра. Сущий ад. Фотосинтезирующим элементам придется привыкать к постоянной бомбардировке инфракрасного излучения, которое окрасит их в глубокий черный цвет. Никакой салат не будет выглядеть аппетитно на такой планете.

Система Кастора

Если одного или даже двух солнц вам мало, посмотрите на систему Кастора. Будучи одной из двух ярких точек созвездия Близнецов в нашем ночном небе, эта система все же ярче своего напарника. Дело в том, что система Кастора — это не одна, не две, а все шесть звезд, обращающихся вокруг общего центра массы. Три бинарных системы звезд вращаются одна вокруг другой — две горячих и ярких звезды типа A и четыре красных карлика M-типа. Все вместе, эти шесть звезд выдают в 52,4 раза большую светимость, чем наше Солнце.

Космическая малина и космический ром

Несколько последних лет ученые изучали облако пыли в центре нашего Млечного Пути. Это пылевое облако под названием Стрелец B2 пахнет ромом, а на вкус как малина! Облако газа состоит по большей части из этилформиата, который дает малине ее вкус, а рому его отличительный запах. Гигантское облако содержит миллиарды, миллиарды и еще раз миллиарды этого вещества (и это было бы чудесно, если бы оно не было пропитано частичками пропилцианида). Создание и распространение этих сложных молекул остается загадкой для ученых, поэтому межгалактический ресторан пока останется закрытым.

Планета обжигающего льда

Помните Gliese? Этот «адище», который мы посетили ранее? Вернемся к той же солнечной системе. Как-будто одной убийственной планеты было мало. Gliese поддерживает планету, сделанную почти целиком изо льда — с температурой в 439 градусов по Цельсию. Единственная причина, по которой этот лед остается твердым — гигантское количество воды, присутствующее на планете. Гравитация стягивает все это в направлении ядра, настолько плотно сжимая молекулы воды, что они не могут испариться.

Алмазная планета

Эта планета украсит шею любой девушки, а, может, даже и какого-нибудь Билла Гейтса. 55 Cancri E — сделанная целиком из кристаллического алмаза — стоила бы 26,9 нониллиона долларов. Наверное, даже султан Брунея мечтает о такой по ночам.

Гигантская алмазная планета когда-то была частью бинарной системы звезд, пока ее партнер не начал ее пожирать. Однако звезда не смогла унести свое углеродное ядро с собой, и углерод просто превратился в алмаз под действием высокой температуры и гигантского давления — с температурой поверхности 1648 градусов по Цельсию условия были почти идеальными.

Треть массы планеты — чистый алмаз. В то время как Земля покрыта водой и изобилует кислородом, эта планета состоит из графита, алмаза и нескольких силикатов. Огромный драгоценный камень в два раза больше Земли и в восемь раз тяжелее, что причисляет его к «суперземлям».

Облако Химико

Если где-то и есть объект, который может показать нам истоки первозданной галактики, то это он. Облако Химико — наиболее массивный объект из всех, обнаруженных в ранней Вселенной, и датируется он всего 800 миллионами лет после Большого Взрыва. Облако Химико поражает ученых своими гигантскими размерами (всего лишь в два раза меньше Млечного Пути).

Химико относится к так называемой эпохе реионизации, или периоду от 200 миллионов до одного миллиарда лет после Большого Взрыва — и это первый проблеск раннего формирования галактик, который ученым удалось наблюдать. Ранее предполагалось, что облако Химико может быть одной большой галактикой с массой около 40 миллиардов от солнечной, однако, по последним данным, в облаке Химико может находиться сразу три галактики, причем относительно молодых.

Крупнейший водный резервуар во Вселенной

В двенадцати миллиардах световых лет от нас, в сердце квазара, находится крупнейший водный резервуар во Вселенной. В нем содержится примерно в 140 триллионов раз больше воды, чем в земных океанах. Вода, к сожалению, принимает форму массивного облака газа в несколько сотен световых лет в диаметре. Находится она рядом с колоссальной черной дырой в сердце квазара, а дыра, в свою очередь, в двести миллиардов раз больше нашего Солнца и при этом постоянно извергает энергию, эквивалентную той, что произвели бы 1000 триллионов Cолнц! Это чтобы вы примерно представляли масштабы локального варева.

Сильнейший электрический ток во Вселенной

Всего пару лет назад ученые наткнулись на электрический ток космических масштабов: 10^18 ампер, или примерно один триллион молний. Молнии, как полагают, рождаются в огромной черной дыре в центре галактики, в ядре которой, предположительно, находится «мощный космический джет». Судя по всему, мощное магнитное поле черной дыры позволяет ей запускать эти молнии сквозь пыль и газ на расстояние более 150 тысяч световых лет. И если вы думаете, что наша галактика велика — одна такая молния в полтора раза большее ее по размерам.

Тёмная материя

Тёмная материя, являющаяся одной из самых великих тайн в современной астрофизике, представляет собой гипотетическую материю, которую невозможно увидеть с помощью телескопов. Тем не менее, считается, что приблизительно 85 процентов материи во Вселенной является тёмной материей.

Планеты-сироты

Планеты-сироты, также известные как планеты-странники, межзвёздные планеты, свободно плавающие планеты или квазипланеты, представляют собой объекты, обладающие массой, сопоставимой с планетарной, которые сошли со своих орбит, и бесцельно путешествуют по космосу. Самая близко расположенная к Земле планета-сирота, обнаруженная на сегодняшний день, находится на расстоянии 7 световых лет.

Гиперскоростные звезды

В то время как обычные звезды в галактике передвигаются со скоростями, достигающими 100 километров в секунду, сверхзвуковые звёзды (особенно вблизи центра галактики, где, по данным учёных, появляется большинство из них), развиваются скорости, достигающие 1000 километров в секунду. Проносясь по космосу на таких скоростях, эти звезды превышают космическую скорость галактики.

Облако спирта

Гигантское облако спирта расположено приблизительно в 6500 световых годах от Земли. Оно состоит из этанола, которого хватит для того, чтобы изготовить, к примеру, около 380,002,353,930,000 бутылок пива!
Источник: hi-news.ru
Поделись
с друзьями!
2038
3
59
81 месяц

Что такое «гравитационная линза» и как выглядит самая далекая галактика?

Готовы узнать о гравитации, черных дырах, гравитационных линзах и самой далекой галактике? Скорее включайте новый выпуск программы "Заметки астронома" с легендарным пулковским астрономом Кириллом Масленниковым.
Самая далекая галактика!
Источник: www.youtube.com
Поделись
с друзьями!
876
3
26
81 месяц

Все познается в сравнении. Даже Вселенная?

Если вы забыли о масштабе и величии мира - просто посмотрите этот ролик.
Размеры вселенной можно осознать посмотрев это видео
Источник: www.youtube.com
Поделись
с друзьями!
2231
7
94
81 месяц

10 возможных решений проблем межзвездных путешествий

Сейчас межзвездные путешествия и колонизация кажутся весьма маловероятными. Основные законы физики просто не позволяют этому осуществиться, и многие люди даже не задумываются об этом как о невозможном. Другие же ищут способы сломать законы физики (или хотя бы найти обходной путь), который позволит нам путешествовать к далеким звездам и исследовать дивные новые миры.


Варп-двигатель Алькубьерре
Все, что называют «варп-двигателем», отсылает нас скорее к «Звездному пути», чем к NASA. Идея варп-двигателя Алькубьерре в том, что он может быть возможным решением (или хотя бы началом его поиска) задачи преодоления ограничений вселенной, которые она накладывает на путешествия быстрее скорости света.

Основы этой идеи довольно просты, и NASA использует пример беговой дорожки для ее объяснения. Хотя человек может двигаться с конечной скоростью на беговой дорожке, совместная скорость человека и дорожки означает, что конец будет ближе, чем мог быть в случае движения по обычной дорожке. Беговая дорожка — это как раз варп-двигатель, движущийся по пространству-времени в своего рода пузыре расширения. Перед варп-двигателем пространство-время сжимается. Позади него расширяется. В теории это позволяет двигателю перемещать пассажиров быстрее скорости света. Один из ключевых принципов, связанный с расширением пространства-времени, как полагают, позволил Вселенной быстро расшириться мгновения спустя после Большого Взрыва. В теории идея должна быть вполне осуществимой.

Более сложным будет создание самого варп-двигателя, которое потребует массивного мешка негативной энергии вокруг аппарата. Непонятно, возможно ли это в принципе. Никто не знает. Кроме того, манипуляции с пространством-временем наводят на еще более хитрые вопросы о путешествиях во времени, подпитке аппарата негативной энергией и о том, как его включать и выключать.

Основную идею предложил физик Мигель Алькубьерре, который также объяснил возможности варп-двигателя как движение по волнам пространства-времени вместо того, чтобы выбирать самый длинный путь. Технически идея не нарушает законы путешествий быстрее скорости света, и в пользу возможного воплощения говорит даже ее математическое обоснование.

Межзвездный Интернет
CNET - Interplanetary Internet
Ужасно, когда на Земле нет Интернета и вы не можете подгрузить Google Maps на своем смартфоне. Во время межзвездных перелетов без него будет еще хуже. Выйти в космос — это только первый шаг, ученые уже сейчас начинают задумываться, что делать, когда нашим пилотируемым и беспилотным зондам потребуется передавать сообщения обратно на Землю.

В 2008 году NASA провело первые успешные испытания межзвездной версии Интернета. Проект был запущен еще в 1998 году в рамках партнерства между Лабораторией реактивного движения NASA (JPL) и Google. Спустя десять лет у партнеров появилась система Disruption-Tolerant Networking (DTN), которая позволяет отправлять изображения на космический аппарат за 30 миллионов километров.

Технология должна быть в состоянии справляться с большими задержками и перебоями в передачах, поэтому может продолжать передачу, даже если сигнал прерывается на 20 минут. Он может проходить сквозь, между или через все, от солнечных вспышек и солнечных бурь до надоедливых планет, которые могут оказаться на пути передачи данных, без потери информации.

Как говорит Винт Серф, один из основателей нашего земного Интернета и пионер межзвездного, система DTN преодолевает все проблемы, которыми болеет традиционный протокол TCIP/IP, когда ему нужно работать с большими расстояниями, в космических масштабах. С TCIP/IP поиск в Google на Марсе займет так много времени, что результаты изменятся, пока запрос будет обрабатываться, а на выходе информация будет частично утрачена. С DTN инженеры добавили что-то совершенно новенькое — возможность назначать различные доменные имена различным планетам и выбирать, на какой планете вы хотите осуществить поиск в Интернете.

Что насчет путешествия к планетам, с которыми мы пока не знакомы? Scientific American предполагает, что может быть способ, хотя и очень дорогой и трудоемкий, провести интернет к Альфе Центавра. Запустив серию самовоспроизводящихся зондов фон Неймана, можно создать длинную серию ретрансляционных станций, которые могут отправлять информацию по межзвездной цепи. Сигнал, рожденный в нашей системе, пройдет по зондам и достигнет Альфы Центавра, и наоборот. Правда, потребуется много зондов, на строительство и запуск которых уйдут миллиарды. Да и вообще, учитывая то, что самому дальнему зонду придется преодолевать свой путь тысячи лет, можно предположить, что за это время изменятся не только технологии, но и общая стоимость мероприятия. Не будем спешить.

Эмбриональная колонизация космоса
Одна из крупнейших проблем межзвездных путешествий — и колонизации в целом — заключается в количестве времени, которое необходимо, чтобы куда-нибудь добраться, даже имея в рукаве какие-нибудь варп-двигатели. Сама задача доставить группу поселенцев в пункт назначения порождает массу проблем, поэтому рождаются предложения отправить не группу колонистов с полностью укомплектованным экипажем, а скорее корабль, набитый эмбрионами — семенами будущего человечества. Как только корабль достигает нужного расстояния до пункта назначения, замороженные эмбрионы начинают расти. Потом из них выходят дети, которые растут на корабле, и когда они наконец достигают пункта назначения, у них имеются все способности зачать новую цивилизацию.

Очевидно, все это, в свою очередь, поднимает огромный ворох вопросов, вроде того, кто и как будет осуществлять взращивание эмбрионов. Роботы могли бы воспитать людей, но какими будут люди, которых вырастили роботы? Смогут ли роботы понять, что нужно ребенку, чтобы расти и процветать? Смогут ли понять наказания и поощрения, человеческие эмоции? Да и вообще, еще предстоит выяснить, как сохранять замороженные эмбрионы в целости сотни лет и как выращивать их в искусственной среде.

Одним из предложенных решений, которое может решить проблемы робота-няньки, может стать создание комбинации из корабля с эмбрионами и корабля с анабиозом, в котором спять взрослые, готовые проснуться, когда им придется растить детей. Череда лет воспитания детей вместе с возвращением к состоянию спячки может, в теории, привести к стабильной популяции. Тщательно созданная партия эмбрионов может обеспечить генетическое разнообразие, которое позволит поддерживать популяцию в более-менее устойчивом состоянии после установления колонии. В корабль с эмбрионами можно включить также дополнительную партию, которая позволит в дальнейшем еще больше разнообразить генетический фонд.

Зонды фон Неймана
Все, что мы строим и отправляем в космос, неизбежно сталкивается с собственными проблемами, и сделать что-то, что проедет миллионы километров и не сгорит, не развалится и не угаснет, кажется совершенно невозможной задачей. Впрочем, решение этой задачи, возможно, было найдено десятки лет назад. В 1940-х годах физик Джон фон Нейман предложил механическую технологию, которая будет воспроизводиться, и хотя к межзвездным путешествиям его идея не имела никакого отношения, все неизбежно к этому пришло. В результате зонды фон Неймана можно было бы использовать, в теории, для исследования огромных межзвездных территорий. По мнению некоторых исследователей, идея о том, что все это пришло нам в голову первым, не только помпезна, но и маловероятна.

Ученые из Университета Эдинбурга опубликовали работу в International Journal of Astrobiology, в которой исследовали не только возможность создания такой технологии для собственных нужд, но и вероятность того, что кто-то уже это сделал. Основываясь на предыдущих расчетах, которые показывали, насколько далеко может забраться аппарат, используя разные способы передвижения, ученые изучили, как это уравнение изменится, если его применить к самовоспроизводящимся аппаратам и зондам.

Расчеты ученых строились вокруг самовоспроизводящихся зондов, которые могли бы использовать мусор и другие материалы космоса для строительства младших зондов. Родительские и дочерние зонды умножались бы так быстро, что покрыли бы всю галактику всего за 10 миллионов лет — и это при условии, если бы они двигались на 10% скорости света. Впрочем, это означало бы, что в определенный момент нас должны были посещать какие-нибудь подобные зонды. Поскольку мы их не видели, можно подобрать удобное объяснение: либо мы недостаточно технологически развиты, чтобы знать, где искать, либо мы действительно одиноки в галактике.

Рогатка с черной дырой
Rogue supernovas likely flung into space by black hole slingshots
Идея использования гравитации планеты или луны для выстрела, как из рогатки, бралась на вооружение в нашей Солнечной системе не раз и не два, прежде всего «Вояджером-2», который получил дополнительный толчок сначала от Сатурна, а потом от Урана на пути из системы. Идея предполагает маневрирование корабля, которое позволит ему увеличить (или уменьшить) скорость по мере движения через гравитационное поле планеты. Особенно эту идею любят писатели-фантасты.

Писатель Кип Торн выдвинул идею: такой маневр может помочь аппарату решить одну из крупнейших проблем межзвездных путешествий — потребление топлива. И предложил более рискованный маневр: разгон с помощью бинарных черных дыр. Минутное сжигание топлива понадобится, чтобы пройти критическую орбиту от одной черной дыры к другой. Проделав несколько оборотов вокруг черных дыр, аппарат наберет скорость, близкую к световой. Останется только хорошо прицелиться и активировать ракетную тягу, чтобы проложить себе курс к звездам.

Маловероятно? Да. Удивительно? Определенно. Торн подчеркивает, что есть множество проблем у такой идеи, например, точные расчеты траекторий и времени, которые не позволят отправить аппарат прямо в ближайшую планету, звезду или другое тело. Также возникают вопросы о возвращении домой, но если уж вы решитесь на такой маневр, возвращаться вы точно не планируете.

Прецедент для такой идеи уже образовался. В 2000 году астрономы обнаружили 13 сверхновых, летящих по галактике с невероятной скоростью в 9 миллионов километров в час. Ученые Университета Иллинойса в Урбана-Шампань выяснили, что эти своенравные звезды были выброшены из галактики парой черных дыр, которые оказались замкнуты в пару в процессе разрушения и слияния двух отдельных галактик.

Starseed Launcher
Когда дело доходит до запуска даже самовоспроизводящихся зондов, возникает проблема потребления топлива. Это не останавливает людей от поиска новых идей того, как запускать зонды на межзвездные расстояния. Этот процесс потребовал бы мегатонны энергии, используй мы технологии, которые у нас имеются сегодня.

Форрест Бишоп из Института атомной инженерии заявил, что создал метод запуска межзвездных зондов, который потребует количества энергии, примерно эквивалентной энергии автомобильной батареи. Теоретический Starseed Launcher будет примерно 1000 километров в длину и состоять в основном из проволоки и проводов. Несмотря на свою длину, вся эта штуковина могла бы уместиться в одном грузовом судне и зарядиться от 10-вольтовой батарейки.

Часть плана включает запуск зондов, которые немногим больше микрограмма по массе и содержат лишь основную информацию, необходимую для дальнейшего строительства зондов в космосе. За ряд запусков можно запустить миллиарды таких зондов. Основная суть плана в том, что самовоспроизводящиеся зонды смогут объединиться друг с другом после запуска. Сам пусковой механизм будет оборудован сверхпроводящими катушками магнитной левитации, создающими обратную силу, обеспечивающую тягу. Бишоп говорит, что некоторые детали плана требуют проработки, вроде противодействия зондами межзвездной радиации и мусора, но в целом можно начинать строить.

Особые растения для космической жизни
Как только мы куда-нибудь соберемся, нам понадобятся способы выращивания еды и регенерации кислорода. Физик Фримен Дайсон предложил несколько интересных идей на тему того, как это можно было бы осуществить.

В 1972 году Дайсон читал свою знаменитую лекцию в лондонском колледже Биркбек. Тогда же он предположил, что с помощью некоторых генетических манипуляций можно было бы создать деревья, которые смогут не только расти, но и процветать на неприветливой поверхности, кометы, к примеру. Перепрограммируйте дерево отражать ультрафиолетовый свет и эффективнее сохранять воду, и дерево не только пустит корни и будет расти, но и достигнет немыслимых по земным меркам размеров. В одном из интервью Дайсон предположил, что в будущем, возможно, появятся черные деревья, как в космосе, так и на Земле. Деревья на основе кремния были бы более эффективны, а эффективность — это ключ к продолжительному существованию. Дайсон подчеркивает, что этот процесс будет не минутным — возможно, лет через двести мы наконец выясним, как заставить деревья расти в космосе.

Идея Дайсона не так уж и нелепа. Институт передовых концепций NASA — это целый отдел, задача которого решать проблемы будущего, и среди них задача выращивать стабильные растения на поверхности Марса. Даже тепличные растения на Марсе будут расти в чрезвычайных условиях, и ученые перебирают разные варианты, пытаясь совместить растения с экстремофилами, крошечными микроскопическими организмами, которые выживают в самых жестоких условиях на Земле. От высокогорных томатов, которые обладают встроенным сопротивлением к ультрафиолетовому свету, к бактериям, которые выживают в самых холодных, горячих и глубоких уголках земного шара, мы, возможно, однажды соберем по частям марсианский сад. Осталось только выяснить, как собрать все эти кирпичики вместе.

Локальная утилизация ресурсов
NASA's 2020 Mars Rover Will Make Oxygen, Look For Alien Life
Жизнь в отрыве от земли может быть новомодной тенденцией на Земле, но когда дело доходит до месячных миссий в космосе, это становится необходимым. В настоящее время NASA занимается, помимо остального, изучением вопроса локальной утилизации ресурсов (ISRU). На космическом судне не так много места, и создание систем для использования материалов, обнаруженных в космосе и на других планетах, будет необходимо для любой долгосрочной колонизации или поездок, особенно когда пунктом назначения станет место, куда будет весьма непросто доставить груз снабжения, топливо, еду и прочее. Первые попытки демонстрации возможностей использования локальных ресурсов были предприняты на склонах гавайских вулканов и в ходе полярных миссий. В список задач входят такие пункты, как добыча топливных компонентов из пепла и другой доступной в природе местности.

В августе 2014 года NASA сделало мощное заявление, показав новые игрушки, которые отправятся на Марс со следующим марсоходом, запуск которого состоится в 2020 году. Среди инструментов в арсенале нового марсохода есть MOXIE, эксперимент по локальной утилизации ресурсов в виде марсианского кислорода. MOXIE будет забирать непригодную для дыхания атмосферу Марса (на 96% состоящую из диоксида углерода) и разделять ее на кислород и моноксид углерода. Аппарат сможет производить 22 грамма кислорода за каждый час работы. NASA также надеется, что MOXIE будет в силах продемонстрировать кое-что еще — постоянную работу без снижения продуктивности или эффективности. MOXIE может не только стать важным шагом в направлении долгосрочных внеземных миссий, но и проложить путь множеству потенциальных преобразователей вредных газов в полезные.

2suit - костюм для зачатия в невесомости
Воспроизводство в космосе может стать проблемным на самых разных уровнях, особенно в условиях микрогравитации. В 2009 году японские эксперименты на эмбрионах мышей показали, что даже если оплодотворение происходит в условиях ненулевой гравитации, эмбрионы, которые развиваются за пределами привычного притяжения Земли (или его эквивалента), не развиваются нормально. Когда клетки должны делиться и выполнять специальные действия, возникают проблемы. Это не значит, что оплодотворение не происходит: эмбрионы мышей, зачатые в космосе и внедренные в земных самок мышей, успешно выросли и были рождены без проблем.

Это также поднимает другой вопрос: как именно производство детей работает в условиях микрогравитации? Законы физики, особенно тот факт, что у каждого действия есть равное противодействие, делают его механику немного нелепой. Ванна Бонта, писатель, актриса и изобретатель, решила серьезно заняться этим вопросом.

И создала 2suit: костюм, в котором два человека могут укрыться и заняться производством детишек. Его даже проверили. В 2008 году 2suit был опробовал на так называемой Vomit Comet (самолете, который совершает крутые виражи и создает минутные условия невесомости). Хотя Бонта предполагает, что медовые месяцы в космосе могут стать реальными благодаря ее изобретению, у костюма есть и более практичные применения, вроде сохранения тепла тела в чрезвычайной ситуации.

Проект Longshot
Проект Longshot был составлен группой Военно-морской академии США и NASA в рамках совместной работы в конце 1980-х. Конечная цель плана заключалась в запуске кое-чего на рубеже 21 века, а именно беспилотного зонда, который отправится к Альфе Центавра. Ему потребовалось бы 100 лет, чтобы достичь своей цели. Но прежде чем он будет запущен, ему потребуются некоторые ключевые компоненты, которые тоже предстоит разработать.

Помимо коммуникационных лазеров, долговечных реакторов ядерного деления и ракетного двигателя на инерционном лазерном синтезе, были и другие элементы. Зонд должен был получить независимое мышление и функции, поскольку было бы практически невозможно поддерживать связь на межзвездных расстояниях достаточно быстро, чтобы информация оставалась релевантной по достижении пункта приема. Также все должно было быть невероятно прочным, поскольку зонд достигнет пункта назначения через 100 лет.

Longshot собирались отправить к Альфе Центавра с разными задачами. В основном он должен был собрать астрономические данные, которые позволили бы точно рассчитать расстояния до миллиардов, если не триллионов, других звезд. Но если ядерный реактор, питающий аппарат, иссякнет, миссия тоже остановится. Longshot был весьма амбициозным планом, который так и не сдвинулся с мертвой точки.

Но это не значит, что идея умерла в зародыше. В 2013 году проект Longshot II буквально оторвался от земли в виде студенческого проекта Icarus Interstellar. С момента появления оригинальной программы Longshot прошли десятилетия технологических достижений, их можно применить к новой версии, и программа в целом получила капитальный ремонт. Были пересмотрены затраты на топливо, срок миссии был урезан вдвое и весь дизайн Longshot был пересмотрен от головы до пят.

Окончательный проект станет интересным показателем того, как нерешаемая проблема меняется с добавлением новых технологий и информации. Законы физики остаются прежними, но 25 лет спустя у Longshot появилась возможность обрести второе дыхание и показать нам, каким должно быть межзвездное путешествие будущего.

Илья Хель
По материалам listverse.com
Источник: listverse.com
Поделись
с друзьями!
310
3
10
103 месяца
Уважаемый посетитель!

Показ рекламы - единственный способ получения дохода проектом EmoSurf.

Наш сайт не перегружен рекламными блоками (у нас их отрисовывается всего 2 в мобильной версии и 3 в настольной).

Мы очень Вас просим внести наш сайт в белый список вашего блокировщика рекламы, это позволит проекту существовать дальше и дарить вам интересный, познавательный и развлекательный контент!