Сонячна система та перспективи її освоєння

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

1. Введення

2. Що таке і з чого складається Сонячна система?

2.1 Планети земної групи

2.2 Планети-гіганти або планети юпитерианской групи

3. Основна інформація про Сонце

4. Дослідження Сонячної системи

5. Освоєння ресурсів Сонячної системи та перспективи міжзоряних польотів

6. У космічний політ під сонячним вітрилом

Література

1. Введення

АСТРОНОМІЯ - це наука, яка займається вивченням об'єктів і явищ, що спостерігаються за межами атмосфери землі. Недарма прабатьки сучасної цивілізації стародавні греки в числі дев'яти муз шанували і покровительку астрономії - Уран. Як наука, астрономія грунтується насамперед на спостереженнях. На відміну від фізиків астрономи були позбавлені можливості ставити експерименти. Практично всю інформацію про небесні тілаприносить нам візуальне спостереження. Тільки в останні п'ятдесят років окремі світи стали вивчати безпосередньо: зондувати атмосфери планет, вивчати місячний і марсіанський грунт. Астрономія тісно пов'язана з іншими науками, насамперед із фізикою та математикою, методи яких широко застосовуються в ній. Але й астрономія є незамінним полігоном, на якому проходять випробування багато фізичних теорії. Космос - єдине місце, де речовина існує при температурах в сотні мільйонів градусів і майже при абсолютному нулі, в порожнечі вакууму і в нейтронних зірках. Останнім часом досягнення астрономії стали використовуватися в геології і біології, географії та історії.

Масштаби спостережуваного Всесвіту величезні і звичайні одиниці вимірювання відстаней - метри та кілометри - тут малопридатні. Замість них вводяться інші.

Астрономічна одиниця використовується при вивченні Сонячної системи. Це розмір великої півосі орбіти Землі: 1 а.о. = 149 мільйонів кілометрів.Більші одиниці довжини - світловий рік і парсек, а також їх похідні (кілопарсек, мегапарсек) - потрібні в зоряній астрономії та космології. Світловий рік - відстань, яку проходить промінь світла у вакуумі за один земний рік. Він дорівнює приблизно 9,5 * 1015 м. Парсек історично пов'язаний з вимірюванням відстаней до зірок за їх паралаксом і становить 1 пк = 3,263 світлового року = 206 265 а.о. = 3,086 * 1016 м.

Зараз вже немає необхідності визначати курс корабля по зірках, пророкувати розлив Нілу або вважати час за пісочним годинах: на зміну астрономії тут прийшли технічні засоби. Але астрономія і космонавтика, як і раніше незамінні в системах зв'язку і телебаченні, у спостереженнях Землі зкосмосу.

Астрономія вивчає фундаментальні закони природи і еволюцію нашого світу. Тому особливо велике її філософське значення. Фактично, вона визначає світогляд людей.

Зрозуміти природу спостережуваних тіл і явищ у Всесвіті, дати пояснення їх властивостями, люди хотіли завжди. Але вони будували картину світу,відповідну з тими даними, які мали і своїм світогляду. З плином часу картина світу змінювалась, тому що з'являлися нові факти і нові думки про сутність небесних явищ, а головне - з'являлася можливість перевірити правильність тих чи інших ідей через спостереження і вимірювання, використовуючи досягнення суміжних з астрономією наук. Не завжди зміна поглядів на світ мало характер простого уточнення - іноді це була справжня революційна ломка старих уявлень, як, скажімо, підтвердження геліоцентричної системи Коперника або теорії відносності Ейнштейна.Але і в ці переломні моменти астрономи зберігали глибоку повагу до праць своїх попередників, розглядаючи їх внесок як серйозний і важливий етап у загальному русі до істини.

Що йде корінням у сиву давнину, історія астрономії малює нам творців цієї науки як людей, кожен з яких представляв свій час. Їм були притаманні звичайні людські емоції і слабкості, їхні міркування містили і геніальні прозріння, і прикрі помилки. Але всі ці люди були підкорені величчю світобудови і спрямовували свої сили до пізнання істини про нього.

Професійних астрономів небагато - близько 10 тис. чоловік на всій земній кулі. Але завдяки зростаючому науково-технічному потенціалу цивілізації цієї кількості виявляється достатньо для того, щоб астрономічні дослідження швидко просувалися вперед.

Останні роки все більшої популярності набуває аматорська астрономія. Ціла армія шанувальників цієї науки купує або самостійно конструюєтелескопи, веде спостереження, фотографує небесні об'єкти. Їхній внесок у розвиток астрономії важко переоцінити.

Астрономія - це таке поле докладання людських сил та інтересів, яке може захопити будь-якого: і мрійника, і фізика, і лірика. Ось воно над вами - вічне зоряне небо, сповнене невимовною краси і високої таємниці. Воно відкрите всім і винагороджує вірних, наповнюючи їх життя світлом і сенсом. [1]

2. Що таке і з чого складається Сонячна система?

Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн Уран, Нептун, Плутон. Ці дев'ять планет, що обертаються по величезних еліпсах навколо Сонця і утворюють нашу Сонячну систему. Сонячна систем разом з мільйонами інших зоряних систем утворюють нашу галактику - Чумацький Шлях. Оскільки Сонцеперебувати на околиці Чумацького Шляху, то в ясну ніч його можна спостерігати у вигляді широкого слабо мерехтливого пояса.

За останній час ми багато дізналися про планети і зірки. Нам відомі їх розміри, вага і склад, відстань від них до Сонця і швидкості їх обертання. А сучасні астрономічні прилади, такі, як радіотелескопи і космічні зонди, дозволили нам з'ясувати, як же виник Всесвіт і зірки. Наше Сонце і планети народилися приблизно 5 мільярдів років тому з частинок пилу і газу, яких і сьогодні ще багато у Всесвіті. Ці частинки взаємно притягуються і з часом збираються в різних місцях Всесвіту в щільні хмари. Коли в хмарі набирається достатньо речовини, через збільшення сили тяжіння воно починає стискатися. У ньому підвищується тиск і температура, і врешті-решт воно починає палати - так виникло наше Сонце. Коли частинки пилу і газу збираються разом і ущільнюються, вони починають все швидше обертатися навколо центру нового небесного тіла. Зі збільшенням швидкості обертання збільшується і відцентрова сила, що діє на обертові тіла у протилежний від центру бік. Саме вона не дозволяє речовині впасти на формується Сонце, змушуючи певну його частину збиратися навколо центрального світила.

У Сонячній системі живуть самі різноманітні мешканці. Планети з їх місяцями, комети, астероїди, метеорні рої і міжпланетна середа, утримуванігравітаційним притяганням Сонця. Якщо не говорити про Сонце, в світлі якого меркне все, то головними членами Сонячної системи є планети. Планети є другими за значимістю, бо вони - самі масивні тіла, що знаходяться на орбітах навколо Сонця. Планети і астероїди рухаються навколо Сонця по орбітах, що лежить близько до площини земної орбіти і сонячного екватора і в тому ж напрямку, що і Земля. Орбіти великих планет лежать в межах 40 а. е. від Сонця, хоча область гравітаційного впливу Сонця набагато більше. Комети, спостережувані всередині Сонячної системи, можливо, походять з хмари Оорта, що знаходиться на відстані багатьох тисяч астрономічних одиниць.

Планети в Сонячній системі зібралися у дві компанії. Ближчою до Сонця є четвірка планет земної групи. Вони отримали свою назву за схожість з нашоюпланетою Земля. На вже поважних відстанях від центрального світила розташувалися планети-гіганти. Їх теж чотири. Давайте подивимося, чому ж ці дві групи один від одного відрізняються. [1]

2.1 Планети земної групи

сонячний система планета космічний

До планет земної групи належать Меркурій, Венера, Земля і Марс (у порядку далекості від Сонця). При дослідженні цих планет з'ясувалося, що всі вони володіють малими розмірами і, головне, масами. Сама масивна з планет земної групи - Земля - до 330000 разів легше Сонця. Однак щільність планет земної групи досить велика: у середньому, вона в п'ять разів більше щільності води. [1]

2.2 Планети-гіганти або планети юпітеріанської групи

Планети-гіганти розташувалися за орбітою Марса. Це Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Вже давно астрономи знають, що планети-гіганти набагато більше і масивніше планет земної групи. Найлегший гігант - Уран - у 14,5 рази масивніше Землі. Але навіть сама масивна планета Сонячної системи - Юпітер - в 1,000 разів поступається в цьому показнику Сонця. Втім, треба сказати, що за астрономічними мірками цю різницю можна назвати значною, але не величезною. У той же час, щільність планет гігантів 3-7 разів поступається щільності планет земної групи.

У планет-гігантів немає твердої поверхні. Гази їх великих атмосфер, ущільнюючись з наближенням до центру, поступово переходять у рідкий стан. Ці планети швидко здійснюють один оборот навколо своєї осі (10-18 годин). Причому, вони обертаються як би шарами: шар планети, розташований поблизу екватора, обертається швидше за все, а навколополярні області є найбільш неквапливими. Як ми побачили раніше, планети-гіганти - рідкі планети, цією обставиною і викликано їх незвичайне обертання. З тієї ж причини гіганти стиснуті у полюсів, що можна помітити в простій телескоп. Сонце, будучи газовим кулею, теж обертається шарами з періодом 25-35 діб. [1]

3. Основна інформація про Сонце

Для того, щоб зрозуміти будову такого гігантського об'єкта, як Сонце, потрібно уявити собі величезну масу розпеченого газу, яка сконцентрувалася в певному місці Всесвіту. Сонце на 72% складається з водню, а іншу частину в основному складає гелій. Ці два гази дуже легкі, але якщо згадати, що Сонце важить стільки ж, скільки важили б 333000 наших планет, то можна собі уявити, яка їхня концентрація. Температура зовнішньої оболонки Сонця становить 5900 °. Всередині ж вона складає 15 мільйонів градусів.

Випромінююча поверхню Сонця називається фотосферою. Фотосфера має зернисту структуру, яка називається грануляцією. Кожне таке «зерно» розміром майже з Німеччини і представляє собою піднявся на поверхню потік розпеченого речовини. На фотосфері часто можна побачити відносно невеликі темні області - сонячні плями. Вони на 1500 ° холодніше навколишнього їх фотосфери, температура якої досягає 5800 °. Через різницю температур з фотосферою ці плями і здаються при спостереженні в телескоп абсолютно чорними. Над фотосферою розташований наступний, більш розріджене шар, званий хромосферою, тобто «пофарбованої сферою». Таку назву хромосфера отримала завдяки своєму червоному кольору. І нарешті, над нею знаходиться дуже гаряча, але і надзвичайно розріджена частина сонячної атмосфери - корона. [1]

4. Дослідження Сонячної системи

Розширення спектрального діапазону спостережень сприяло вивченню планет та інших об'єктів Сонячної системи. ІЧ-спектроскопія дозволила визначити молекулярний склад планетних атмосфер і дещо дізнатися про мінеральному складі їх поверхні. Останнє особливо важливо для вивчення сімейств астероїдів і формування уявлень про природу породили їх тел. УФ-спектроскопія та інші методи спостережень виявилися корисними для вивчення верхніх шарів планетних атмосфер і гігантських водневих корон, що оточують комети.

Уявлення докосмічної епохи. До початку 1960-х років астрономи представляли внутрішні планети Сонячної системи як кам'янисті тіла з атмосферою. Про Меркурії було відомо мало. Було встановлено, що щільна атмосфера Венери в основному складається з вуглекислого газу. Радіоспостереження вказували на дуже високу температуру, але неясно було, чи належить вона до поверхні планети або до верхніх шарів її атмосфери. Передбачалося, що у поверхні Венери температура помірна і, можливо, навіть існує океан води. Марс не давав спокою астрономам своїми сезонними змінами полярних шапок, хмарами, яке так важко деталями поверхні. Після палких дебатів на початку 20 ст. між П. Ловелом (1855-1916) і більшістю інших астрономів про те, чи є на Марсі сліди життя,він залишався загадкової планетою.

Місяць, найбільш досліджений після Землі об'єкт Сонячної системи, була добре картографував ще до початку 20 ст. Однак природа численних кратерів на їїповерхні (вулканічна активність або метеоритні удари?) Довгий час залишалася темою гострих дискусій, поки більшість учених не схилилися до гіпотези про ударну природі більшості місячних кратерів. Походження Місяця і її зв'язок із Землею також залишалися предметом суперечок. Якщо Місяць, як вважали деякі відомі вчені, є первинним тілом, не змінилися з епохи формування Сонячної системи, то саме на ній зберігається ключова інформація, практично втрачена на Землі в результаті ерозії та інших процесів.

На початку 20 ст. вже було ясно, що зовнішні планети Сонячної системи істотно відрізняються від внутрішніх планет своїми величезними розмірами, малою щільністю і низькою температурою. Спектроскопічне виявлення метану як головної складової їх атмосфер стимулювало роботу астрономів над моделями внутрішньої будови гігантських газових планет. Розвинена після війни ІЧ-спектроскопія принесла нові дані і дозволила Дж.Койперу (1905-1973) вперше виявити атмосферу у супутника планети (це був Титан, супутник Сатурна). У 1955 було відкрито потужне радіовипромінювання Юпітера, походження якого залишилося неясним.

Дослідження за допомогою космічних апаратів. У другій половині 20 ст. вивчення Сонячної системи цілком змінили космічні зонди, підлетів до всіх планет (окрім Плутона), до Місяця і багатьом іншим супутникам, до кількох астероїдів і комет, а також безпосередньо вивчали Місяць, Венеру, Марс і Юпітер за допомогою автоматичних орбітальних і посадкових апаратів і навіть експедицій космонавтів (на Місяць)

Міжпланетний апарат «Марінер-2» поклав край надіям на помірний клімат Венери, вимірявши дуже високу температуру її поверхні. Десятки космічних апаратів, включаючи орбітальні, посадочні та атмосферні зонди, за минулі 40 років досить докладно вивчили Венеру. При температурі поверхні вище точки плавлення свинцю, що підтримує кору планети в пластичному стані, і з надзвичайно щільною атмосферою з вуглекислого газу, в якій плавають хмари з сірчаної кислоти, Венера виглядає малопривабливим місцем. «Марінер-10», пролетівши повз Венери, потім тричі пройшов повз Меркурія, сфотографувавши більше половини його поверхні, покритої кратерами, як місячна.

Марс після кожного візиту до нього космічних зондів представляється по-новому. «Марінер-4» вразив вчених зображеннями місяцеподібні поверхні Марса, густо покритої кратерами. «Марінер-6 і -7» виявили порожні русла, як ніби освічені протікала по ним у далекому минулому водою. «Марінер-9» передав з орбіти зображення всієї планети і відкрив на ній гігантські стародавні вулкани. Орбітальні апарати двох «Вікінгів» склали докладну карту планети, а їх посадочні апарати вивчали атмосферу і зразки в двох точках на її поверхні. Хоча ознак життя там не було виявлено, Марс показав себе динамічною планетою з багатою історією. Зіставлення різних еволюційних шляхів Венери, Землі та Марса стало першим серйозним досягненням космічної планетології, що об'єднала зусилля астрономів, геологів, фізиків, хіміків і метеорологів для розгадки природи планет.

Хоча Місяць привертала до себе увагу в основному з політичних та іншим ненауковим міркувань, її наукові дослідження дуже продуктивні. У 1960-х роках Місяць була оглянута і вивчена автоматичними станціями: спочатку - пролітають поблизу чи падали на її поверхню, а потім - орбітальними та посадочними. Дванадцять космонавтів на шести кораблях «Аполлон» (1969-1972) побували на поверхні Місяця, доставили туди прилади і привезли назад сотні кілограмів зразків породи. Вік Місяця виявився близьким до земного, а сама вона постала перед вченими хоча і не зовсім реліктової, як вони сподівалися, він все ж виконайте зовсім самостійний еволюційний шлях, відмінний від земного. Зразки місячного грунту та інші дані дозволили відтворити історію Місяця і, спираючись на це, зрозуміти багато аспектів ранньої історії Сонячної системи.

Зокрема, статистичний аналіз місячних кратерів був використаний при вивченні поверхні інших планет. Експедиції до зовнішніх планет вимагають подальшого розвитку космічної техніки, споруди потужних носіїв і великих вкладень для реалізації грандіозних проектів, результати яких можна очікувати лише через багато років.

У 1970-1980-х роках кілька зондів були послані з розвідувальної метою до Юпітера, Сатурну, Урану і Нептуна. Навіть самі прозорливі планетологи були здивовані переданими на Землю зображень і даними. В атмосфері Юпітера темні смуги і світлі зони між ними, а також плями, які астрономи напружено вивчали із Землі, «розсипалися» на численні кольорові, закручені циклонами хмари. Кільця Сатурну, в яких при спостереженні в телескоп було помітно лише кілька щілин, з близької відстані стали схожі на грамофонній платівку з сотнями борозенок, можливо, завитого в спіраль. Системи кілець Урана і Нептуна, незадовго до цього виявлені з Землі, виявилися досить складними. У Юпітера також було відкрито тонке кільце. Крижані супутники усіх великих планет, які при спостереженні в телескоп виглядають світлими крапками або, в кращому випадку, крихітними дисками з кольоровими цятками, виявилися самобутніми об'єктами, кожен зі своєю складною історією. Космічні зонди виявили активні геологічні процеси, такі, як діючі вулкани, які викидають сірку, на супутнику Юпітера Іо, а також гейзери, фонтануючі азотом, на супутнику Нептуна Тритоні.

У 1986 армада космічних зондів різних країн зустрілася з кометою Галлея і передала зображення її ядра. На початку 1990-х років апарат «Галілео» оглянув два астероїда під час свого 2-річного подорожі в систему Юпітера, де він скинув зонд в атмосферу цієї планети. Зображення декількох астероїдів були складені за даними наземних радарів. [2]

5. Освоєння ресурсів Сонячної системи та перспективи міжзоряних польотів

Відомий девіз полярних дослідників і першопрохідників: "Боротися і шукати, знайти і не здаватися" цілком і повністю відноситься і до сучасної космонавтики. Незважаючи на вже досягнуті чудові перемоги космонавтики за допомогою РРД і поступове освоєння навколоземного космічного простору, міжпланетні польоти людей з використанням цього типу двигунів досить скрутні, оскільки вимагають занадто грандіозних витрат палива.

Частка корисної навантаження під злітній масі міжпланетних ракет з РРД незначна і з їх допомогою не можна отримати необхідні космонавтиці високі значення питомої імпульсу тяги, що дозволило б значно збільшити корисну навантаження при тій же злітній масі.

Крім цього головним стимулюючим чинником для подальшого удосконалення та створення нових ракет-носіїв є необхідність зниження вартості виведення на орбіту одиниці маси корисного вантажу. Аналіз показує, що в майбутньому для транспортних космічних систем одноразового використання немає перспектив для значного зниження даної величини. Радикальне вирішення цієї проблеми можливе тільки при переході на новий клас транспортних систем багаторазового використання. Обмежені можливості РРД для міжпланетних польотів проявляються в таких негативних факторах як тривалі терміни і великі витратиматеріальних ресурсів (для забезпечення життя екіпажу).

Таким чином стає очевидним, що головним завданням космонавтики є подолання бар'єру питомої імпульсу тяги рідинних реактивних двигунів (5-6 км / сек) для практичного освоєння космічного простору. Для вирішення всіх цих проблем необхідні нові, радикальні винаходи, нові джерела енергії, нові рухові системи.

Тому очевидна назріла необхідність використання необмеженої ядерної енергії для здійснення заповітної мрії людства про освоєнні нескінченних ресурсів Космосу. Для забезпечення безпеки при зльоті та посадці найбільш доцільне використання енергії керованого термоядерного синтезу при відсутності радіоактивних відходів. З цією метою автором спроектований багаторазовий космоліт "Сокіл" з термоядерним реактивним двигуном (ТЯРД), який дозволяє розвивати значні швидкості в необхідних межах: 1000 км / сек - 150 000 км / сек і більше у вільному космічному просторі.

Освоєння ресурсів Сонячної системи за допомогою ТЯРД назавжди вирішить проблему захисту від забруднення навколишнього середовища, безмежного життєвого простору, рясного енергозабезпечення, сировини та їх практичного використання. За рахунок значного збільшення питомої імпульсу тяги (більше 2000км/сек) витрата палива значно зменшиться, а це призведе до збільшення маси корисного навантаження і значного зниження вартості виведення на орбіту одиниці маси корисного вантажу.

ТЯРД вирішує головну проблему значного скорочення часу міжпланетних перельотів багаторазових космольотів і збільшує їх вантажопідйомність. Витратина розробку і створення експериментального багаторазового космічного корабля з ТЯРД складуть 5 млрд.долл.с подальшим зниженням витрат до 2млрд.долл.прі серійному виробництві. Для порівняння вартість МТКК "Спейс Шаттл" понад 2млрд.долл.

Очікуваний надприбуток за рахунок використання достатку дешевої енергії керованого термоядерного синтезу на реакторі "Прометей" значно перекриває всі витрати і забезпечує енергетичну незалежністьУкраїни (і інших держав використовують цю ефективну технологію), замінюючи енергоресурси нафти і газу. Це перспективний шлях розвитку світової енергетики, який забезпечує достаток дешевої енергії. За рахунок багаторазового використання виведення на орбіту 1 кг корисного навантаження обійдеться приблизно 1 долл.с подальшим зниженням в процесі експлуатації.

Завдяки використанню потужного багаторазового космічного корабля спеціальної конструкції з ТЯРД можливо буде здійснювати регулярні пілотовані польоти на Місяць і транспортування вантажів по трасі Земля-Місяць-Земля. Ці польоти будуть подібні сучасним трансконтинентальних авіаційним перельотів з Європи до США і стануть економічно вигідними завдяки дешевизні таких перельотів. Місяць стане міжпланетної промисловою базою та експериментальним полігоном вчених.

Транспортування комет і астероїдів з поясу між орбітами Марса і Юпітера з допомогою ТЯРД дозволить створювати з їх речовини міжпланетні бази і космічні автономні системи виробництва (АСП) на основі роботів і комп'ютерів. Неминучий винос АСП в Космос за допомогою ТЯРД диктується необхідністю зберегти Землю від згубного забруднення промисловими відходами як унікальний космічний заповідник, а також вигодою використання космічних технологій у виробництві. Космоліт з ТЯРД дозволять здійснювати регулярні польоти людей на Марс спочатку за кілька місяців і створення на ньому постійних поселень разом з АСП.

Використовуючи безмежну енергію ТЯРД людство зможе розвинути широку астроінженерную діяльність, що дає можливість здійснити зміну клімату Марса штучним шляхом і перетворити його на подобу Землі. Це дозволить відновити атмосферу і гідросферу, а також відродити життя на Марсі і заселити його земними рослинами і тваринами, щоб надалі перетворити Марс у нове житло для всього людства. Зміна хімічного складу атмосфери Венери (перетвореннявуглекислого газу в кисень) за допомогою мікроорганізмів і рослин дозволить створити планету за природними умовами схожу на Землю і де зможуть жити люди у майбутньому.

Створення гігантських космічних поселень у навколосонячному просторі зробить людство практично безсмертним і безмежно могутнім при достатку енергії Сонця і продуктів харчування (які будуть вирощуватися у великих оранжереях або синтезуватися на біохімічних фабриках в Космосі). Таким чином у майбутньому люди будуть жити на Марсі і Венері як на Землі, поступово заселяючи всю Сонячну систему - супутники Юпітера, Сатурна і інших великих планет, а також астероїди. Супутники і кільця планет-гігантів стануть легко доступні для освоєння та використання. Очевидно, що Юпітер, Сатурн і інші великі планети будуть використовуватися як паливні бази космольотів і джерела сировини за рахунок хімічного складу їх великих атмосфер. Планети Сонячної системи та їх супутники стануть надійним плацдармом людства перед стрибком до зірок і розселенням спершу по нашій Галактиці, а в майбутньому і по всій Метагалактиці.

Для цього на навколоземній орбіті можна буде збирати великі міжзоряні зорельоти, які за допомогою ТЯРД зможуть розвивати релятивістську швидкість, порівнянну зі швидкістю світла у вакуумі. Гігантські багатства космічних світів стануть надбанням усього людства. Таким чином ключ до Всесвіту полягає у використанні енергії зірок.

Для прикладу наведу ряд розрахунків міжзоряних перельотів виходячи з постійного прискорення ракети 20м/сек2 та Спеціальної теорії відносності (СТО) А. Ейнштейна. Майбутні космонавти зможуть подорожувати не тільки в просторі, але і в часі згідно СТО. Розглянемо космічний політ до найближчої до нашого Сонця потрійний системі зірок альфа Центавра (Толіман), що знаходиться на відстані 4,3 світлових років. Причому половину шляху ракета прискорюється, а іншу половину сповільнюється. До моменту досягнення головної жовтої зірки Альфи Центавра А для космонавтів у ракеті пройде час 2,26 років, а на Землі 5,16 років. Ця зірка за своїми параметрами (світність, маса, розмір) дуже схожа на Сонце, а її яскравий помаранчевий супутник альфа Центавра В має меншу світність - 0,28, тоді як третій супутник - зірка Проксима (Найближча) Центавра є холодною червоним карликом. Згідно з розрахунками американського астронома С. Доула ймовірно, що біля головних зірок альфи Центавра А та В існують землеподібні планети, на яких можливе життя та проживання розумних істот. А після зворотного повернення на Землю у космонавтів пройде 4,52 року, але вони переконаються в тому, що на самій Землі минуло вже 10,32 року. Політ до центру нашої Галактики у сузір'ї Стрільця на відстані 10 кпк (1пк = 3,263 Хаббл-тип) займе у космонавтів час 5,61 року, а на Землі пройде 32 630 років. На повернення піде теж час, а на весь політ для космонавтів 11,22 року, тоді як для Землі пройде 65 260 років.

Політ до супутників нашої Галактики: Великому Магелланова хмарі в сузір'ї Тукана на відстані 52 кпк займе у космонавтів час 6,2 року, а на Землі пройде час 170 000 років. На повернення піде теж час, а на весь політ для космонавтів 12,4 року, тоді як для Землі пройде 340 000 років.

Політ до Малого Магелланової Хмари в сузір'ї Золотої Рибки на відстані 71 кпк займе у космонавтів час 6,4 року, а на Землі пройде час 232 000 років. На повернення піде теж час, а на весь політ для космонавтів 12,8 року, тоді як для Землі пройде 464 000 років.

Політ до знаменитої галактиці-туманності Андромеди, що знаходиться на відстані 690 кпк займе за часом космонавтів 7,5 років, а на Землі пройде 2260 тисяч років. Повернувшись на Землю, космонавти за своїми годинах відзначать 15 років польоту, а на Землі пройде 4520 тисяч років з моменту старту.

Співвідношення двох факторів - тривалість життя і здатності переносити прискорення у людини таке, що він в принципі міг би здійснити подорож до будь-яких, навіть самих віддалених з галактик, що спостерігаються Всесвіту! Так для досягнення далеких скупчень галактик, розташованих на відстані 1000 Мпк, буде потрібно тільки 11,1 років часу космонавтів, тоді як на Землі пройде 3,263 мільярда років. Використання гідроамортизаторів і анабіозу дозволить значно збільшити прискорення, для досягнення швидкості світла, отже скоротить для космонавтів час міжзоряних перельотів.

Космічні Колумба і Магеллана на зорельотах підкорять Всесвіт і зустрінуться з братами по розуму. Вони знайдуть придатні для проживання нащадків нові прекрасні світи, коли наше Сонце вичерпає запаси ядерного палива і неминуче почне згасати, а Сонячна система перетвориться на гибнущую пустиню.Такім чином вирішення проблеми міжзоряних польотів забезпечує безсмертя і нескінченний розвиток людської цивілізації. [6]

6. У космічний політ під сонячним вітрилом

Незважаючи на швидкий розвиток космічної техніки і поява все нових типів космічних апаратів, повсюдно виникають завдання, що виходять за рамки можливостей наявних коштів. Особливо це стосується таких специфічних галузей науки, як дослідження сонячно-планетних зв'язків, космічна астрометрія та інші. Дослідження космічної плазми можливо, наприклад, лише за достатньої власної «чистоті» КА, яка не забезпечується на багатопрофільних космічних об'єктах. У космічній астрометрії головний чинник, що визначає точність вимірювань, - детермінованість власного кутового руху КА. Вона досягається лише при мінімізації механічних збурень апарату. У подібних випадках потрібні малі і дешеві апарати для вирішення завдання «одного експерименту». Важливі передумови створення таких космічних апаратів - загальне зростання рівня техніки, доступність сучасних конструкційних матеріалів, накопичення досвіду конструювання приладів, що функціонують у відкритому космосі, розвиток мікроелектроніки та техніки зв'язку.

Вчені Інституту космічних досліджень АН СРСР розробляють проект «Регата», що передбачає створення Малої космічної лабораторії, для орієнтації та стабілізації якої в просторі буде використовуватися сила світлового тиску.

Приклад КА «одного експерименту» - розробляється в ІКД АН СРСР Мала космічна лабораторія (МКЛ). У ній для орієнтації та стабілізації положення в просторі КА використовується сила тиску сонячного світла. Це дозволило спростити службові системи, зменшити їх масу по відношенню до корисного навантаження, підвищити надійність та знизити вартість. Корисне навантаження МКЛ може досягати 50% його маси. [7]

Література

1. Бойко Р.Д. Загальне землезнавство. Навчальний посібник для студентів І курсу географічних спеціальностей вузів. - Тернопіль, 1998. - 193 с.

2. Гілецький Й.Р., Богович М.М., Сливка Р.Р. Географія. Універсальний посібник для випускників та абітурієнтів. Львів: ВНТЛ-Класика, 2003. - 575 с.

3. Криволуцкий А.Е. Голубая планета: (Земля среди планет. Геогр.аспект).-М.:Мысль, 1985. - 335 с., ил.

4. Свинко Й.М., Сивий М.Я. Геологія: Підручник. - К.: Либідь, 2003. - 480 с.

5. http://cloudland.ru

6. http://krugosvet.ru

7. http:// sunsystem.nm.ru

8. http:// kiam1.rssi.ru

9. http://evpagrad.org

10. http:// astrolab.ru

11. http://epizodsspace.testpilot.ru

Размещено на Allbest.ru