Сочинение на тему: «Космос. Что рассказать о космосе

– бесконечное пространство, возникшее из Большого Взрыва: определение, как устроена, происхождение, эволюция, объекты космоса, исследование Вселенной.

Вселенная – это огромнейшее и неисследованное место. Важно понимать, что на изучение конкретной темы или даже вопроса могут уходить десятки, а то и сотни лет. Существует миллион различных направлений, включающих сотни ответвлений. Чтобы вас не ошарашил такой информационный массив, мы предлагаем список тем, которые раскрывают информацию о Вселенной.

Некоторые думают, что Вселенная закончится взрывом. Она будет сокращаться, пока не вернется в исходную точку. За этим последует новый Большой Взрыв и образуется следующая Вселенная. Это основа циклической версии.

Большая часть научного сообщества соглашается с тем, что Вселенная плоская. Это основание базируется на показаниях прибора WMAP (изучение реликтового излучения). Но есть и те, кто не согласен. Не будем забывать, что не так давно все свято верили в плоскость Земли, так что в таких вопросах всегда остаются сомнения.

Конечно, вышеописанные сведения – всего лишь кратчайшее изложение, а вот детали вы узнаете по ссылкам. Каждая статья раскрывает интересующий вопрос и излагает все на понятном языке. Поэтому вам не придется тратить всю жизнь на изучение Вселенной, ведь ученые предоставили вам готовые сведения. Вы сможете больше узнать о Солнечной системе с описанием, характеристикой и качественными фото планет, а также изучить звезды, галактики, экзопланеты, туманности, звездные скопления, пульсары, квазары, черные дыры, созвездия, темную энергию и темную материю. Нужно лишь перейти по заинтересовавшей ссылке.

Строение Вселенной

Так что же такое Вселенная?

Некоторые даже не понимают, насколько сложным и масштабным выглядит вопрос: «Что такое Вселенная?». Можно потратить десятилетия на исследования и рассекретить лишь верхушку айсберга. Возможно, мы говорим не просто об огромном мире, но бесконечном. Поэтому нужно быть энтузиастом своего дела, чтобы погрузиться во все эти загадки, на расшифровку которых может уйти вся жизнь.

Что же такое Вселенная? Если емко, то это сумма всего существующего. Это все время, пространство, материя и энергия, образовавшиеся и расширяющиеся вот уже 13.8 миллиардов лет. Никто не может точно сказать, насколько обширны просторы нашего мира и пока нет точных предсказаний финала. Но исследования выдвигают множество теорий и пазл за пазлом собирают картинку.

Определение Вселенной

Само слово «Вселенная» происходит от латинского «universum». Впервые его использовал Цицерон, а уже после него оно стало общепринятым у римских авторов. Понятие обозначало мир и космос. На тот момент люди в этих словах видели все известные живые существа, планеты ( , и ) и .

Иногда вместо «Вселенная» используют «космос», которое с греческого переводится как «мир». Кроме того, среди терминов фигурировали «природа» и «все». В современном понятии вмешают все, что существует во Вселенной – наша система, и прочие структуры. Также сюда входят все виды энергии, пространство-время и физические законы.

Иерархическое формирование галактик во Вселенной

Астрофизик Ольга Сильченко о свойствах темной материи, веществе в ранней Вселенной и реликтовом фоне:

Материя и антиматерия во Вселенной

изик Валерий Рубаков о ранней Вселенной, стабильности вещества и барионном заряде:

Происхождение Вселенной

Как появился космос и все, что мы знаем? Вселенная берет свое начало 13.8 лет назад с Большого Взрыва. Это не единственное предположение (теория колеблющейся Вселенной или устойчивого состояния), но только ему удается объяснить появление всей материи, физических законов и прочих формирований. Теория также способна рассказать, почему происходит расширение, что такое реликтовое излучение и прочие известные явления.

Теория Большого Взрыва: сингулярность – стартовая точка, с последующим расширением

Ученые начали рассматривать Вселенную с настоящего момента и постепенно возвращались к стартовой точке. Отсюда выплыло предположение, что все началось с бесконечной плотности и исчисляемого времени, запустивших процесс расширения. После первого этапа температурные показатели упали, что помогло сформироваться субатомным частицам, а после них – простые атомы. Позже гигантские облака этих формирований соединились с гравитационными силами, порождая звезды и галактики.

Официальный возраст Вселенной – 13.8 миллиардов лет. Проводя тесты с ускорителями частиц, теоретическими принципами, а также исследуя небесные объекты, ученым удалось воссоздать этапы событий, чтобы вернуть нас с современности в мгновение начала всего.

Но наиболее отдаленный период Вселенной (от 10 43 до 10 11 секунд) все еще вызывает споры. Стоит учитывать, что современные физические законы к тому времени еще не применимы, поэтому никто не может понять, как повела себя Вселенная. Но все же есть сторонники некоторых теорий, которые помогли выделить главные временные промежутки вселенской эволюции: сингулярность, инфляция и охлаждение.

Сингулярность (эпоха Планка) – самый ранний период Вселенной. На этом этапе материя была собрана в одной точке бесконечной плоскости, где царствовали экстремальные температурные режимы. В физическом плане доминирует исключительно сила гравитации.

Это время длилось от 0 до 10 43 секунд. Свое второе название эпоха получила в честь Планка, потому что лишь эта обсерватория способна проникнуть в такой промежуток. Вселенная была лишенной устойчивости, потому что вещество было не просто невероятно накаленным, но и сверхплотным. По мере расширения и снижения накаленности, возникли физические законы. С 10 43 до 10 36 секунды запустился температурный переход.

Начали выделяться фундаментальные силы, отвечающие за вселенские механизмы. Первой была гравитация, затем электромагнетизм и первая ядерная сила. С 10 32 и до сегодня длится инфляция. Моделирование демонстрирует, что Вселенная была наполнена однородной энергией с высокой плотностью. Расширение заставило ее терять температуру.

Это началось с 10 37 секунд, когда выделение сил привело к экспоненциальному росту. В этот промежуток стартует барионегез – гипотетическое событие, характеризующееся настолько высокими температурными показателями, что случайные движения частиц осуществлялись на релятивистских скоростях. При столкновениях они создавались и уничтожались. Полагают, что именно из-за этого материя преобладает над антиматерией.

Когда инфляция подошла к концу, пространство представляло собою кварк-глюонную плазменную структуру и прочие элементарные частички. С остыванием материя сливалась и формировала новые структуры. Период охлаждения наступил с уменьшением температуры и плотности. В этом процессе элементарные частички и фундаментальные силы приобрели современный вид.

Есть мнение, что через 10 11 секунд энергия стремительно снизилась. Еще спустя 10 6 секунд кварки и глюоны объединились в барионы, что привело к их переизбытку. Температура больше не достигала необходимой отметки, поэтому у протонов-антипротонов исчезла возможность формировать новые пары. Произошла массовая аннигиляция, оставившая лишь 10 10 изначального их количества. То же самое случилось и для электронов и протонов спустя секунду.

Оставшиеся протоны, электроны и нейтроны оставались статичными, поэтому вселенская плотность обеспечивалась только фотонами и нейтрино. Прошло еще несколько минут, и начался нуклеосинтез.

Температура остановилась на отметке в миллиард кельвинов, а плотность уменьшилась. Поэтому протоны и нейтроны начали сливаться, формируя изотоп водорода (дейтерий) и атомы гелия. Но большая часть протонов все же оставалась «одиночной».

Проходит 379000 лет и электроны, объединенные с ядрами водорода, создали атомы, а отделенное излучение продолжило расширяться. Сейчас мы знаем его как реликтовое (древнейший вселенский свет). По мере расширения, его плотность и энергия терялись. Современная температура – 2.7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C) и плотность энергии 0,25 эВ/см 3 . Вы можете посмотреть в любую сторону и повсюду натолкнетесь на остатки этого излучения.

Вселенная до горячей стадии

Физик Валерий Рубаков о реликтовом излучении, зарождении неоднородностей и гравитационных волнах:

Эволюция Вселенной

Как происходил процесс развития и эволюции Вселенной? В течение следующих миллиардов лет гравитация заставила более плотные области притягиваться. В этом процессе формировались газовые облака, звезды, галактические структуры и прочие небесные объекты. Этот период именуют Структурной Эпохой, так как именно в этот временной отрезок зарождалась современная Вселенная. Видимое вещество распределялось на различные формирования (звезды в галактики, а те в скопления и сверхскопления).

Ранняя Вселенная

Физик Валерий Рубаков о расширении Вселенной, Большом взрыве и инфляционной модели:

Инфляционная стадия ранней Вселенной

Физик Алексей Старобинский о самой ранней стадии развития Вселенной, пространстве де Ситтера и метрике пространства-времени:

Если говорить о деталях процесса, то они зависят количества и разновидности материи. Можно выделить 4 типа темной: холодная, теплая, горячая и барионная. Из них стандартной считается Лямбда-CDM (холодная темная материя). В ней частички перемещаются со скоростью, уступающей скорости света.

Она составляет 23% вселенской материи, а барионная достигает лишь 4.6%. Лямбда дает отсылку к космологической константе, созданной Альбертом Эйнштейном. Она доказывала, что равновесие массы-энергии остается в статике.

Конечно, черные дыры стали бы притягиваться, порождая настоящих гигантских монстров. Средняя температура пространства достигла бы абсолютного нуля, и черные дыры испарились. Энтропия вырастет до такой степени, что запустит сценарий тепловой смерти, когда уже просто невозможно извлечь никакой организованной формы энергии.

Есть также теория фантомных энергий. Она полагает, что галактические скопления, планеты, звезды, ядра и даже материя разорвутся из-за расширения. Такой исход называют Большим разрывом.

История изучения Вселенной

Если говорить в общем, то природу вещей изучают еще с начала времен. Наиболее ранние известия о Вселенной представлены в мифах и передавались устно. По большей части все начинается с момента творения, за которое ответственен Бог или боги.

Астрономия появилась в Древнем Вавилоне. Созвездия и календари фигурируют у них еще 2000 лет до н.э. Более того, им даже удалось создать предсказания на последующую тысячу лет. Греческие и индийские ученые подходили к вопросам Вселенной с философской стороны, сосредотачиваясь не на божественном вмешательстве, а на причине и следствии. Можно вспомнить Фалеса и Анаксимандра, утверждавших, что все появилось из первозданной материи.

Эмпедокл (5-й век до н.э.) стал первым в западном мире, кто предположил, что Вселенная представлена землей, воздухом, водой и огнем. Эта система стала очень популярной среди философов, так как сильно походила на китайскую: металл, дерево, вода, огонь и земля.

Только с Демокритом приходит теория о неразделимых частицах (атомов), из которых и состоит пространство. Ее продолжил философ из Индии по имени Канада, считавший, что свет и тепло являются одним веществом, просто представленным в разных формах. Буддийский философ Дигнана еще более продвинулся, заявив, что вся материя – энергия.

Идея о конечности времени вошла в христианство, иудаизм и ислам. Они верили, что у Вселенной есть начало и конец. Космология продолжала развиваться, и греки выдвигают геоцентрическую модель, которая гласит, что в центре всего стоит Земля, вокруг которой вращаются небесные тела. Детальнее всего это описано в «Альмагесте» Птолемеем. Это станет каноном и продлится до Средневековья.

Еще до периода научной революции (16-18 века) появлялись ученые, считавшие, что в основе всего должна стоять гелиоцентрическая модель, где в центре нашей системы расположено Солнце. Среди них фигурируют Аристарх Самосский (310-230 гг. до н.э.) и Селевк (190-150 гг. до н.э.).

Хотя в индийские, персидские и арабские философы развивали идеи Птолемея, находились и революционеры. Например, Ас-Сиджизи или Ариабхата. В 16-м веке появляется Николай Коперник. Его заслуга в том, что он выдвинул концепцию гелиоцентрической модели и обосновал доказательства ее верности. Они основывались на 7 принципах:

• Небесные тела не совершают вращение вокруг одной точки.
• Луна вращается вокруг Земли, а все сферы совершают оборот вокруг Солнца, расположенного возле вселенского центра.
• Дистанция Земля-Солнце – это лишь незначительная часть расстояния от Солнца к другим звездам, поэтому мы не видим параллакс.
• Звезды пребывают в неподвижном состоянии – кажущееся движение вызвано земным осевым вращением.
• Земля двигается по орбитальному пути, поэтому кажется, что Солнце мигрирует.
• У Земли наблюдается больше одного движения.
• Орбитальный земной проход создает впечатление, что другие планеты движутся в обратном направлении.

Более расширенная версия его идей появилась в 1532 году, когда дописал «О вращении небесных сфер». В рукописи фигурировали те же аргументы, но уже подкрепленные научными доводами и примерами. Но автор переживал, что его начнут преследовать со стороны церкви и работа увидела свет лишь в 1542 году после его смерти.

За его идеи взялись ученые 16-17-х веков. Особой заслуги достоин Галилео Галилей. При помощи своего нового изобретение (телескоп) он впервые взглянул на Луну, Солнце и Юпитер, которые не вписывались в геоцентрическую модель, зато соответствовали гелиоцентрической.

В начале 17-го века его записи опубликовали. Интересными были наблюдения кратерной поверхности Луны, а также детализация крупнейших спутников Юпитера и выявление солнечных пятен. Не обошел он стороною и Млечный Путь, который до этого считался туманностью. Галилей увидел, что перед ним множество плотно расположенных звезд.

В 1632 году он выступил за гелиоцентрическую модель в трактате «Диалог о двух системах мира». Его аргументы разбили верования Птолемея и Аристотеля. Дальнейшему укреплению способствовала теория Иоганна Кеплера об эллиптических орбитах планет. Дальше появляется Исаак Ньютон, создавший теорию всемирного тяготения. В трактате 1687 года он описал три закона движения:

• При наблюдении в инерциальной системе, объект пребывает в покое или двигается с постоянной скоростью, пока на него не повлияет внешняя сила.
• Векторная сумма внешних сил (F) равняется массе (m) объекта, умноженной на вектор ускорения (a): F = ma.
• Когда первое тело прикладывает силу ко второму, то второе одновременно прикладывает силу, равную по величине и противоположную по направлению к первому.

Все вместе эти принципы описывали связь между объектом, воздействующими силами и движением. Это стало основой для классической механики. С их помощью Ньютон определил массы планет, выравнивание Земли на полюсах и выпуклость на экваторе, а также то, что сила тяжести между Солнцем и Луной создает приливы на Земле.

Следующий прорыв произошел в 1755 году. Иммануил Кант выдвигает идею, что Млечный Путь – огромная звездная коллекция, скрепленная общей гравитацией. Звезды вращаются, формируя сплющенный диск, а Солнечная система расположена внутри него.

В 1785 году Уильям Гершель хотел вычислить форму галактики, но он не догадался, что большая ее часть скрыта за пылью и газом. Пришлось ждать 20-го века и появления Эйнштейна с его Специальной и Общей теориями относительности. Началось с того, что он просто хотел решить законы ньютоновской механики законами электромагнетизма. В 1905 году появилась Специальная теория относительности.

Она утверждала, что скорость света одинакова для всех инерциальных систем координат. Но это вступало в противоречие с предыдущим мнением (свет, проходящий сквозь движущуюся среду, будет следовать вдоль среды, то есть, скорость света равняется сумме скорости прохода сквозь среду и скорость самой среды).

Получается, что эта теория сделала так, что среда вообще оказалась лишней. В 1907-1911х гг. Эйнштейн думал, как применить теорию к гравитационным полям. В итоге, он создал Общую теорию относительности (время относится к наблюдателю и зависит от его расположения в гравитационном поле).

Здесь же появляется принцип эквивалентности – гравитационная масса равняется инерционной массе. Он также предсказал замедление гравитационного времени, существование черных дыр и расширение Вселенной.

В 1915 году появляется радиус Шварцшильда – точка, в которой масса сферы будет так сильно сжата, что скорость ухода с поверхности приравнивается к скорости света (является результатом решения уравнение поля Эйнштейна). В 1931 году Субраманьян Чандрасекар использовал наработки Эйнштейна, чтобы понять, что если масса не вращающегося тела вырожденного электрона выше определенной отметки, то оно само рухнет.

Космос, пожалуй, является на данный момент одной из самой больших загадок для всего человечества. Люди не устают исследовать космос, обсуждать его, выдвигать самые разнообразные теории, строить самые разнообразные предположения, но все равно космос остается чем-то невероятным, загадочным, неопознанным до конца. Да и есть ли у него конец, до которого можно дойти, руководствуясь наукой? Скорее всего, нет. Вероятно, космос на протяжении всего существования человечества будет в той или иной степени оставаться загадкой, неразрешимой загадкой, словно огромный Сфинкс, на вопрос которого не получится ответить. Но все же его изучают, а потому нам известно немало о космосе, которые поражают, а порой и пугают. Давайте же немного более подробно познакомимся с некоторыми интересными фактами о космосе и Вселенной.

1. Каждый год в нашей Галактике появляется на свет около сорока новых звезд. Сколько же их появляется во всей Вселенной – сложно даже представить себе ответ на этот вопрос.
2. В космосе царит тишина, так как там нет среды для распространения звука. Так что тем, кто любит помолчать, космос наверняка пришелся бы по нраву.
3. Впервые человек взглянул на космос через телескоп около четырех столетий назад. Это был, конечно же, Галилео Галилей.
4. Удивительно, но в космосе все знакомые нам цветы будут пахнуть абсолютно по-другому. А все потому, что запах цветка зависит от множества самых разных факторов окружающей среды.
5. Интересный факт о космосе и планетах – солнце больше земли приблизительно в сто десять раз. Оно больше даже, чем Юпитер, который, как известно, является гигантом нашей Солнечной системы. Но при этом, если сравнивать Солнце с другими звездами во Вселенной, то оно окажется невероятно крохотным. Например, звезда Большой пес больше Солнца в полторы тысячи раз.
6. Первое земное существо в космосе – собака Лайка, которая была запущена в космическое пространство на «Спутнике-2» в 1957 году. Собака погибла на корабле из-за нехватки воздуха. А сам спутник сгорел в атмосфере Земли из-за нарушения своей орбиты.
7. Первый человек в космосе – Юрий Гагарин. С небольшим опозданиям после Гагарина в космос полетел Алан Шепард – американский космонавт.
8. Первая женщина в космосе – Валентина Терешкова.
9. Большая часть атомов, из которых состоят человеческие тела, были образованы во время плавления звездной массы.
10. На Земле, благодаря присутствию гравитации, пламя стремится по направлению вверх, а в космосе же оно распространяется во всех направлениях.
11. Человек никогда не сможет достигнуть края Вселенной, так как в космосе присутствует искривление пространства, из-за которого человек, двигаясь постоянно в прямом направлении, в итоге вернется в исходную точку. Этот ученые до конца пока что объяснить не в состоянии.
12. В среднем расстояние между звездами равно тридцати двум миллионам миллионов километрам.
13. Интересный факт о черных дырах в космосе – они являются самыми яркими объектами во Вселенной. Вообще гравитация внутри черной дыры такой силы, что оттуда не может вырваться даже свет. Но при своем вращении, черная дыра поглощает не только разнообразные космические тела, но и газовые облака, которые начинают сиять, закручиваясь по спирали. Метеоры также начинают гореть, попадая в черную дыру.
14. На Землю каждый день падает приблизительно десять тонн космической пыли.
15. Во Вселенной существует более чем сто миллиардов галактик, так что есть огромная вероятность того, что все же в границах этой Вселенной люди не одиноки.

Самые интересные факты о космосе можно собирать и выписывать невероятно долго, так как наша Вселенная хранит в себе огромное множество тайн и загадок, к которым мы теперь, благодаря развитию науки, можем приблизиться хотя бы на несколько шагов.

Доклад на тему «Космос» кратко расскажет Вам много полезной информации и Вселенной и о том, как происходило ее освоение. Также сообщение о космосе поможет подготовиться к занятию астрономии.

Сообщение о космосе

Что такое космос?

С греческого языка понятие «космос» обозначает устройство, порядок, стройность. Еще в Древней Греции философы рассматривали Вселенную как гармоничную упорядоченную систему, которой сопоставлялись хаос и беспорядок.

Под космосом подразумевается нечто единое, которое подчиняется общим законам и находится за пределами атмосферы Земли. Человек более-менее тщательно исследовал околоземное пространство космоса: здесь побывали ракеты и даже пролегли трассы искусственных спутников планеты. С момента полетов космических кораблей на борту с экипажами и свободный выход космонавтов в космическое пространство расширили область исследования Вселенной.

Вселенная сегодня

Современные астрономы полагают, что материя и пространство возникли в ходе мощного взрыва чего-то плотного и горячего. Взрыв произошел 10-20 млрд. лет тому назад. С тех пор Вселенная непрерывно охлаждается и расширяется. В первые секунды после большого взрыва электроны и кварки превратились в молекулы и атомы, появился кислород.

Поскольку процессы расширения Вселенной продолжаются, то ученые рассматривают разнообразные сценарии ее развития в будущем. Так, первый сценарий гласит, что она может сжиматься в точку. Это неустойчивое состояние приведет к необратимому процессу – Вселенная пропадет необратимо и за одно мгновение. Если она будет дальше расширяться, то температуры будут уравновешиваться и во всех точках пространства станут одинаковыми. Звезды будут удаляться друг от друга, остынут и перестанут излучать свет. Черные дыры станут «испаряться» и исчезнут. Также есть еще один сценарий — сила взаимного притяжения остановит процесс расширения и галактики начнут друг на друга падать.

Сколько звезд и планет в космосе?

Масштабы Вселенной просто огромны. Поэтому и число планет, звезд в ней также велико. С момента большого взрыва количество «населения космоса» постоянно растет. Астрономы насчитали много галактик, каждая из которых содержит больше 100 миллиардов звезд. В 1996 году было известно 50 миллиардов галактик. Сегодня их число достигло 125 миллиардов. А вот звезд в них 12500000000000000000000. Это невероятное число. Но, конечно, данная цифра не окончательна, подсчитать точное количество звезд невозможно. Зато можно определить самую яркую звезду – Сириус, которая светит интенсивнее Солнца.

Как правило, вокруг звезд движутся группы планет, которые образуются со звездой – солнечные системы. Самая известная нам — Солнечная система Земли. В ее центре находится Солнце, звезда вокруг которой вращаются 9 планет, больше 63 спутников, 4 системы колец, метеороиды, астероиды, кометы. Между ними в пространстве движутся протоны и электроны – частицы солнечного ветра.

Солнце излучает свет, который отбивают планеты вокруг него. Их расположение от главной звезды следующее: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Каждая из них уникальная и особенная.

Освоение космоса – кто был первым?

Путь в космос был открыт в период «Холодной войны» между США и СССР. Первая страна, открывшая путь в космос – СССР. Она впервые запустила искусственный спутник «Спутник 1» в 1957 году на орбиту Земли. В ответ США также запустили искусственный спутник «Эксплорер 1» 1 февраля 1958 года.

Спутники отправлялись в научных целях: для вычисления плотности верхних слоев атмосферы и поиска радиационных поясов Земли. В процессе гонки две супердержавы не остановились на достигнутом. СССР в 1961 году отправил человека в космос, а до этого там побывали животные. Сегодня США имеют наибольший успех в сфере освоения космоса.

Надеемся, что доклад о космосе помог Вам подготовиться к занятию. Доклад про космос, Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.

Границы

Чёткой границы не существует, потому что атмосфера разрежается постепенно по мере удаления от земной поверхности, и до сих пор нет единого мнения, что считать фактором начала космоса. Если бы температура была постоянной, то давление бы изменялось по экспоненциальному закону от 100 кПа на уровне моря до нуля. Международная авиационная федерация в качестве рабочей границы между атмосферой и космосом установила высоту в 100 км (линия Кармана), потому что на этой высоте для создания подъёмной аэродинамической силы необходимо, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью , из-за чего теряется смысл авиаполёта .

Солнечная система

В НАСА описывают случай, когда человек случайно оказался в пространстве, близком к вакууму (давление ниже 1 Па) из-за утечки воздуха из скафандра. Человек оставался в сознании приблизительно 14 секунд - примерно такое время требуется для того, чтобы обеднённая кислородом кровь попала из лёгких в мозг. Внутри скафандра не возник полный вакуум, и рекомпрессия испытательной камеры началась приблизительно через 15 секунд. Сознание вернулось к человеку, когда давление поднялось до эквивалентного высоте примерно 4,6 км. Позже попавший в вакуум человек рассказывал, что он чувствовал и слышал, как из него выходит воздух, и его последнее осознанное воспоминание состояло в том, что он чувствовал, как вода на его языке закипает.

Журнал «Aviation Week and Space Technology» 13 февраля 1995 г. опубликовал письмо, в котором рассказывалось об инциденте, произошедшем 16 августа 1960 года во время подъёма стратостата с открытой гондолой на высоту 19,5 миль для совершения рекордного прыжка с парашютом (Проект «Эксельсиор»). Правая рука пилота оказалась разгерметизирована, однако он решил продолжить подъём. Рука, как и можно было ожидать, испытывала крайне болезненные ощущения, и ею нельзя было пользоваться. Однако при возвращении пилота в более плотные слои атмосферы состояние руки вернулось в норму.

Границы на пути к космосу

• Уровень моря - 101,3 кПа (1 атм .; 760 мм рт. ст;) атмосферного давления .
• 4,7 км - МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
• 5,0 км - 50% от атмосферного давления на уровне моря.
• 5,3 км - половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты.
• 6 км - граница постоянного обитания человека.
• 7 км - граница приспособляемости к длительному пребыванию.
• 8,2 км - граница смерти.
• 8,848 км - высочайшая точка Земли гора Эверест - предел доступности пешком.
• 9 км - предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
• 12 км - дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10-20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
• 15 км - дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
• 16 км - при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
• 10-18 км - граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза).
• 19 км - яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5% от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3-75 против 1500 свечей на м² ), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
• 19,3 км - начало космоса для организма человека - закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
• 20 км - верхняя граница биосферы : предел подъёма в атмосферу спор и бактерий воздушными потоками.
• 20 км - интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
• 20 км - потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м) .
• 25 км - днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
• 25-26 км - максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
• 15-30 км - озоновый слой на разных широтах.
• 34,668 км - рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами.
• 35 км - начало космоса для воды или тройная точка воды : на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
• 37,65 км - рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (динамический потолок).
• 38,48 км (52 000 шагов) - верхняя граница атмосферы в 11 веке : первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен , 965-1039 гг.) .
• 39 км - рекорд высоты стратостата, управляемого человеком (Red Bull Stratos).
• 45 км - теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
• 48 км - атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
• 50 км - граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
• 51,82 км - рекорд высоты для газового беспилотного аэростата .
• 55 км - атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
• 70 км - верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Холли (Галлея) на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами .
• 80 км - граница между мезосферой и термосферой (мезопауза).
• 80,45 км (50 миль) - официальная высота границы космоса в США .
• 100 км - официальная международная граница между атмосферой и космосом - линия Кармана , определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой . Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат становится космическим спутником .
• 100 км - зарегистрированная граница атмосферы в 1902 г. : открытие отражающего радиоволны ионизированного слоя Кеннелли - Хевисайда 90-120 км.
• 118 км - переход от атмосферного ветра к потокам заряжённых частиц.
• 122 км (400 000 футов) - первые заметные проявления атмосферы во время возвращения на Землю с орбиты: набегающий воздух начинает разворачивать Спейс Шаттл носом по ходу движения.
• 120-130 км - спутник на круговой орбите с такой высотой сможет сделать не более одного оборота.
• 200 км - наиболее низкая возможная орбита с краткосрочной стабильностью (до нескольких дней).
• 320 км - зарегистрированная граница атмосферы в 1927 г. : открытие отражающего радиоволны слоя Эплтона .
• 350 км - наиболее низкая возможная орбита с долгосрочной стабильностью (до нескольких лет).
• 690 км - граница между термосферой и экзосферой .
• 1000-1100 км - максимальная высота полярных сияний , последнее видимое с поверхности Земли проявление атмосферы (но обычно хорошо заметные сияния происходят на высотах 90-400 км).
• 2000 км - атмосфера не оказывает воздействия на спутники и они могут существовать на орбите многие тысячелетия.
• 36 000 км - считавшийся в первой половине 20-го века теоретический предел существования атмосферы. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила вращения будет превосходить над притяжением и частички воздуха, вышедшие за эту границу, будут разлетаться в разные стороны.
• 930 000 км - радиус гравитационной сферы Земли и максимальная высота существования её спутников. Выше 930 000 км притяжение Солнца начинает преобладать и оно будет перетягивать поднявшиеся выше тела.
• 21 миллион км - на таком расстоянии практически исчезает гравитационное воздействие Земли .
• Несколько десятков миллиардов км - пределы дальнобойности солнечного ветра .
• 15-20 триллионов км - гравитационные границы Солнечной системы, максимальная дальность существования планет.

Условия для выхода на орбиту Земли

Для того, чтобы выйти на орбиту, тело должно достичь определённой скорости. Космические скорости для Земли:

• Первая космическая скорость - 7.910 км/с
• Вторая космическая скорость - 11.168 км/с
• Третья космическая скорость - 16.67 км/с
• Четвёртая космическая скорость - около 550 км/с

Если же какая-либо из скоростей будет меньше указаной, то тело не сможет выйти на орбиту. Первым, кто понял, что для достижения таких скоростей при использовании любого химического топлива нужна многоступенчатая ракета на жидком топливе, был Константин Эдуардович Циолковский .

См. также

Ссылки

• Галерея фотографий, полученных при помощи телескопа Хаббл (англ.)

Примечания

Международное право
Общие положения
Правосубъектность
Территория	правовой режим приобретение
Население

В День космонавтики, кроме праздничного настроения, в социальных сетях начинается нытьё. Даже если отбросить маргиналов, публикующих треш, и хорошие, умные люди иногда начинают ныть. Кто-то выдумывает канонизацию Гагарина в будущем и начинает расстраиваться уже сегодня. Кто-то оплакивает отечественную космическую программу, что особенно удобно делать на фоне свежих успехов Маска. Кому-то без марсианской базы День космонавтики - не праздник. Увы, не факт, что человек высадится на Марс в этом веке, и мечты, действительно, расходятся с реальностью. В то же время, я уверен, антикосмизм (идея, что человечеству не надо идти в космос, на Земле задачи важнее) обречен, а все существующие проблемы мы когда-нибудь преодолеем. Просто потому, что космос - это замечательно. Попробую развить и аргументировать эту мысль.

Пропавшие детские мечты

Сейчас часто любят вспоминать, что в советское время дети мечтали стать космонавтами, а сегодня это, якобы, никому не интересно. Я бы не стал расстраиваться из-за того, что мало кто из сегодняшних детей говорит, что хотел бы стать космонавтом. Во-первых, полет первого спутника и первого человека сделали космос модным. Как и любая мода, эффект не мог длиться бесконечно. Во-вторых, вряд ли дети понимали, что такое работа космонавта. В лучшем случае они могли мечтать о торжественной встрече, как у первых космонавтов. Но и работа с тех пор изменилась, и парадов никому больше не устраивают. В-третьих, есть такая штука, как "социально-приемлемый ответ". Ребенок не знает, что ему отвечать, но быстро понимает, что ответ "космонавтом!" поддерживается взрослыми, и начинает так отвечать, не задумываясь. Ну и в-четвертых, детские мечты проходят вместе с детством. Я, например, любил играть в водителя трамвая и троллейбуса, но самое близкое к этому, что можно найти во мне взрослом - это любовь к технике.
В то же время существует то, что можно назвать "настоящей мечтой". Какое-то событие входит в жизнь человека и меняет ее. Например, движущаяся звездочка первого спутника изменила жизнь двенадцатилетнего Майка Маллейна (стал астронавтом) или четырнадцатилетнего Хомера Хикэма (стал инженером NASA). К счастью, для космоса таким триггером может стать не только новость о большом космическом достижении, книги, фильмы и другие варианты тоже подойдут. Мне кажется, что такие перевороты в жизни отдельных людей происходят сравнительно редко и постоянно во времени (т.е. в год количество таких людей будет примерно одинаковым). И сегодня кто-то "заболел" космосом, и завтра это приключится с кем-нибудь другим. И, наконец, не стоит забывать, что космонавты составляют очень небольшую долю людей, которые занимаются космосом. Еще нужны ученые, инженеры, рабочие, менеджеры и много других специальностей.

Тупик и не тупик

Помните ли вы, что штурм Венеры на фотонном планетолете "Хиус" в книге "Страна багровых туч" братьев Стругацких состоялся в конце ХХ века? А к началу XXI века, по хронологии Стругацких, Солнечная система была уже вполне освоена, с заводами на Венере и научными станциями на спутниках Юпитера и Сатурна. Нет необходимости говорить, что это не воплотилось в реальности. За четыре года космонавтика прошла путь от первого спутника до первого человека на орбите, еще восемь лет понадобилось на прыжок до Луны, но после 1969 года масштаб и количество рекордов заметно снизились. Да, приходится говорить, что пилотируемая космонавтика "застыла" на земной орбите, в космосе не нашли "шишдостаниума", который бы оправдал выделение все больших ресурсов, а техника уперлась в ограничения, накладываемые физикой нашего мира. Но это состояние нельзя назвать тупиком. Мы не играем в компьютерную игру и не знаем, в каком направлении проводить исследования, результат которых приблизит нам космос. Поэтому человечество в лице ученых пытается стучаться во все двери сразу. Сегодня получилось так, что дешево и выгодно оказалось отправлять в космос автоматы, которые могут работать годами и десятилетиями, весят меньше, и их не так жалко. В результате, беспилотные научные миссии работают сейчас на орбитах Венеры, Сатурна, в поясе астероидов, на орбите и на поверхности Марса. Да, это движение в сторону от дороги, которую придумали фантасты и мечтатели, но это движение, а не тупик.

В то же время, в космонавтике много привлекательного.

Космос - это красиво

Так получилось, что космические виды красивы. Будь то съемки Земли с орбиты, пейзажи Солнечной системы или астрофото, фотографии и видео привлекают внимание и радуют глаз. И, подумать только, еще находятся люди, которые не видели этой красоты.

Земля с орбиты. Даже активисту-экологу, который ненавидит технический прогресс, можно показать это видео и попытаться объяснить, что мы бы не заметили, какая у нас прекрасная планета, если бы не космонавтика.

В Солнечной системе тоже красиво. Вот, например, хаос на Марсе, тип рельефа, который не встречается на Земле.

А это - настоящие фотографии, в которые вдохнули движение благодаря компьютерным технологиям.

Космос - это полезно

Серьезное движение вспять по дороге освоения космоса может случиться только вместе с глобальным катаклизмом. Потому что сегодня космонавтика прочно вошла в бытовые сферы нашей жизни и даже стала там прибыльной. Навигаторы в смартфонах и специальных устройствах - это космос. Прогноз погоды - это космос. Телевидение - это тоже космос. Спутниковые телефоны сейчас используются не массово, но они востребованы в своей нише. Космос может спасти жизнь заблудившегося туриста или потерпевшего аварию в глуши летчика, если они предусмотрительно взяли с собой спутниковый мессенджер. Разведывательные спутники не приносят прямой прибыли, но нужны для государственной безопасности, поэтому денег на них страны жалеть не будут.

Космос - это интересно

Сто лет назад считалось, что Марс появился раньше Земли, а Венера - позже. Соответственно, на Марсе ожидали увидеть руины древних цивилизаций, а на Венере - динозавров или дикарей. В телескоп даже умудрились разглядеть каналы на Марсе, которые по своей топологии больше походили на сеть железных дорог, чем на геологические разломы. А непрозрачная атмосфера Венеры оставляла широчайшее поле для фантазий. Все изменилось с появлением межпланетных станций, которые смогли взглянуть на эти планеты вблизи. Да, мечты и фантазии рассыпались, мы знаем, что на Марсе, в лучшем случае, может быть жизнь не сложнее бактерий, а гигантская топка Венеры наверняка мертва. Но лучше знать истину, чем фантазировать. К тому же, кто знает, может быть, понимание катастрофического парникового эффекта Венеры сможет спасти нас от повторения этого печального сценария на Земле?

В Солнечной системе есть единственный спутник с атмосферой - Титан (спутник Сатурна). Даже с земной орбиты мы не могли заглянуть под ее толстый и непрозрачный слой. Ученые думали, что в условиях холода внешней Солнечной системы поверхность Титана должна быть бесформенной и однородной. Но в 2005 году станция Гюйгенс нырнула в непрозрачную атмосферу, и оказалось, что рельеф Титана вполне себе похож на земной с горами, реками, дюнами. Только при температуре -180°С роль камня выполняет водный лед, а в роли воды выступает жидкий метан. Орбитальные же наблюдения станции "Кассини" обнаружили озера жидкого метана. Похожая история произошла и с Плутоном, который порадовал нас разнообразным рельефом, но уже с участием жидкого азота.

А, например, на Марсе есть явление, которое невозможно на Земле. Полюса Марса состоят из водяного и углекислотного льда. И, когда приходит весна, углекислотный лед начинает таять. Но, в отличие от водяного льда, он не превращается в жидкость, а переходит сразу в газообразное состояние. Внизу образуются участки с повышенным давлением, которые прорываются через корку на поверхности, и из глубин бьет газовый гейзер, захватывая с собой грунт и образуя красивые пушистые фигуры. Но и привычные нам явления тоже есть на Марсе, например, там во множестве зафиксированы пылевые вихри, которые на Земле образуются в теплую солнечную погоду.

Подобные истории можно продолжать рассказывать очень долго. Про каждое небесное тело Солнечной системы можно говорить часами и потом еще несколько недель потратить на рассказы о звездах, туманностях, квазарах, черных дырах и других объектах дальнего космоса. Мы бы не знали всего этого, если бы не космонавтика. И, задумайтесь, сколько интересных открытий нас еще ожидает!

Космос - это сложная техника

Как одна из отраслей деятельности человечества, космонавтика работает с очень сложной и интересной техникой. Подумайте только, в следующем году исполнится сорок лет с запуска космических аппаратов "Вояджер", а эти зонды еще работают. Еще раз - в космосе сейчас летят в работоспособном состоянии зонды, запущенные в 1977 году, когда многих читателей еще не было на свете. "Вояджеры" даже продолжают собирать и передавать на Землю научную информацию о том, что происходит на расстоянии более пятнадцати световых часов от нас. Через 10-20 лет передатчики могут оказаться слишком слабыми для того, чтобы их слышали на Земле, их не рассчитывали на такую дальность и срок работы, но не факт, что зонды и к тому времени выйдут из строя. Подобные примеры показывают марсоходы, например, "Оппортьюнити" превзошел гарантийный срок в 90 дней уже более чем в 50 раз.

В космонавтике кроме высочайшей надежности встречается и непревзойденная точность. Например, отечественный телескоп "Радиоастрон" в начале 2016 года получил изображения с разрешением 21 микросекунду дуги. Это сравнимо с размером спичечного коробка на поверхности Луны, если смотреть с Земли (предвосхищая вопросы, телескоп работает в радиодиапазоне, поэтому Луну им снимать нет смысла). Такое разрешение позволяет "Радиоастрону" смотреть на черные дыры на расстоянии 900 тысяч световых лет почти так, как видели их персонажи "Интерстеллара".

Космос - это большие проекты

Над американской пилотируемой лунной программой "Аполлон" работало больше 400 тысяч человек. А сейчас над нашими головами пролетает Международная космическая станция массой больше 400 тонн, которую собирали космические агентства по всему миру. При этом, новый блок, стыкующийся со станцией, мог изготовляться на другом конце планеты, но это не мешало ему без проблем вставать на место. А люди на МКС находятся непрерывно (конечно же, сменяя друг друга) уже больше пятнадцати лет.

Космос - это замечательные люди

Отбор в космонавты отсеивает людей со слабой психикой и нытиков. Для космонавтов нет стандартов красоты, но, почему-то так получается, что даже внешне космонавты няши, что на заре космической эры, что сейчас.

Космос - это славная история

От истории космонавтики захватывает дыхание. Воздушные замки мечтателей и фантастов. Первые эксперименты. Покорение техники, физики и материалов пионерами космонавтики. Изящество конструкторских решений. Успехи и неудачи. Герои, ставшие первыми, и те, кто отдал свою жизнь во имя прогресса.

Знаете ли вы, например, что Гагарин минимум три раза мог погибнуть в своем первом полете? Причем, если в первом случае его спасла безукоризненно сработавшая техника, то в двух случаях он уже сам, используя свой профессионализм и подготовку, исправил ситуацию. А в американской лунной программе высадка на Луну включала в себя два этапа, когда отказ техники привел бы к гибели астронавтов, потому что резервных вариантов не было.

Заключение

Вне зависимости от того, кто вы, космос готов осыпать вас своими сокровищами. Смешные байки, вершины пафоса и настоящие трагедии. Захватывающая воображение техника и замечательные люди. Далекая красота и прагматичная польза. Космос - это замечательно!