Следующая после земли планета: Планета солнечной системы следующая после земли — От Земли до Неба

Полет к мечте, или Когда ждать городов на Марсе – Наука – Коммерсантъ

Новости с Красной планеты приходят одна за другой. Первый полет вертолета, первый искусственный кислород, первый марсоход для поиска жизни, включение в клуб марсианских держав Китая и ОАЭ… Кажется, не за горами первый визит человека на далекий и волнующий Марс. Но насколько мы на самом деле близки к своей мечте? Обсудим во всех подробностях.

Марс табло прилета

Марс табло прилета

Марсианские хроники

Марс — самая изученная планета после Земли. Прямо сейчас его исследуют восемь искусственных спутников (и среди них недавно запущенные первые китайский и арабский аппараты), один неподвижный зонд на поверхности и три ровера. Это первый китайский марсоход «Чжужун» и два американских, в том числе «Персеверанс» — самый тяжелый марсоход в истории и первый специально предназначенный для поиска следов жизни. Недавно в местное желтоватое небо даже поднялся вертолет. Если же вспомнить марсианские зонды, уже отслужившие свой срок, цифры станут еще более впечатляющими.

Однако человечеству мало межпланетных роботов. Оно всерьез собирается оставить свои следы на пыльных тропинках не столь уж далекой Красной планеты. О такой цели прямо и неоднократно заявляло, например, руководство NASA (правда, не оговаривая конкретных сроков).

Можно предположить, что за первыми пилотируемыми экспедициями последуют базы со сменными экипажами, затем колонии с постоянным населением, а потом — кто знает? — и преобразование Красной планеты в зеленую. Но что же здесь реалистичные планы, а что необоснованные мечтания?

Билет в оба конца

Начнем с вопроса, возможна ли вообще пилотируемая экспедиция на Марс. Он не так прост, как хотелось бы.

Главная опасность такого путешествия — радиация. Космическое пространство пронизано потоками заряженных частиц, истекающими из Солнца и приходящими с просторов Галактики. Обитатели Международной космической станции получают в сутки дозу облучения 0,6 миллизиверта. Это в 200 раз больше естественного фона и примерно соответствуют пяти-шести сеансам флюорографии. Поэтому предельным суммарным сроком пребывания на орбите, безопасным для здоровья, считается двухгодовой.

А ведь экипаж МКС довольно хорошо защищен от облучения магнитным полем Земли (кроме моментов, когда станция проходит над Южно-Атлантической магнитной аномалией). У тех, кто направится к Луне или Марсу, такой защиты не будет. И если лунные экспедиции длились неделю-две, то полет к Красной планете в одну сторону должен занять полгода.

Укрыться от облучения за толстыми стенами не получится: у космических аппаратов на счету каждый килограмм. Создать на корабле миниатюрную копию геомагнитного щита тоже нельзя: там, где магнитные линии войдут в обшивку, возникнут очаги убийственного вторичного излучения. Другими словами, за пределами низкой околоземной орбиты человек попросту останется с радиацией один на один.

Насколько серьезна эта опасность для покорителей Марса? Результаты исследований на этот счет разноречивы. Так, группа Дональда Хесслера из Юго-Западного исследовательского института в США пришла к более или менее оптимистичным выводам. По их расчетам, человек, проведший на поверхности Марса 500 суток и потративший на дорогу 360 дней, получит дозу облучения примерно в один зиверт (эта цифра учитывает воздействие различных излучений на разные органы и ткани нашего тела). По действующим в России нормативам это предельная доза, которую человеку разрешено получить за всю жизнь.

Но все-таки такой круиз не будет самоубийством. Однако выводы команды Анатолия Григорьева из Института медико-биологических проблем РАН отличаются кардинально: трехлетнее путешествие за пределы магнитного щита Земли будет стоить человеку половины нейронов мозга, предупреждают ученые.

Кто из экспертов прав, покажут лишь новые, более тщательные исследования. Пока же под вопросом даже сама возможность долететь до Марса и остаться при этом в живых.

На дне колодца

Межпланетное пространство с пронизывающей его радиацией — не единственное препятствие для желающих провести уикенд на Марсе. Едва ли меньшей проблемой станет сам взлет с Красной планеты.

Гравитация Марса в 2,3 раза сильнее лунной и всего в 2,6 раза слабее земной. Между тем на Красной планете у путешественников не будет космодромов, заправленных под завязку ракетами-носителями. Запас топлива и окислителя придется везти с собой. И тут в игру вступает ограниченная грузоподъемность ракет, способных стартовать с Земли. Рекорд среди летавших носителей сегодня принадлежит Falcon Heavy с грузоподъемностью в 64 тонны, более тяжелые системы только разрабатываются.

Запуск (с Земли) первого в истории аппарата, способного улететь с Марса, планируется только на 2026 год. И повезет он с Красной планеты не экипаж, а всего лишь образцы грунта, да и доставит их не на Землю, а только на околомарсианскую орбиту. Там драгоценный груз подхватит другой, отдельно запущенный с Земли зонд с собственным запасом топлива. Вот как трудно сегодняшней технике выбраться из гравитационного колодца маленькой, но настоящей планеты.

Солнце, воздух и вода

Допустим все же, что человечеству удастся наладить рейсы до станции «Марс-пассажирская» и обратно. Сможем ли мы основать там базу, обеспечивающую себя энергией, кислородом, водой и пищей?

При должном усердии — да. Энергию дадут солнечные батареи. Кислород можно получить из углекислого газа, из которого атмосфера Марса состоит на 96%. Прибор MOXIE, установленный на борту «Персеверанс», совсем недавно разложил местный углекислый газ (CO2) на угарный газ (CO) и кислород (O2). Кислорода, который этот агрегат размером с тостер выработал за час, хватило бы одному человеку на 20 минут дыхания. Обитаемой базе, конечно, потребуются совсем иные мощности. И все же это был первый эксперимент по использованию инопланетного сырья для создания практически полезного продукта.

С водой тоже не должно возникнуть проблем. На холодном Марсе много водяного льда даже на широтах, которые на Земле соответствуют средиземноморским курортам. Причем в некоторых местах лед залегает в считаных сантиметрах от поверхности, так что его можно добывать чуть ли не лопатой. Между прочим, жидкая вода на Марсе тоже есть, правда, под полуторакилометровым слоем льда вблизи Южного полюса. Вряд ли кому-то придет в голову тянуть к этому подледному озеру водопровод.

Что до пищи, то колонистам придется устраивать для растений искусственную среду обитания, обеспечив их не только воздухом, светом и водой, но и почвой. Кстати, просто смешать марсианский грунт с собственными фекалиями, как сделал герой фильма «Марсианин», не получится. Грунт на поверхности Красной планеты обильно покрыт ядовитыми перхлоратами, от которых придется избавляться химическим путем. Впрочем, можно брать «чистую» основу для почвы с большей глубины. Тем более что саму обитаемую базу тоже лучше всего построить в виде подземного бункера, чтобы защититься от космической радиации. Ведь Марс, в отличие от Земли, не имеет щита в виде магнитного поля, да и атмосфера там тонкая.

Итак, все самое необходимое для жизни на Марсе можно получить из местных ресурсов. Другой вопрос, во что обойдутся человечеству подобные развлечения и будут ли налогоплательщики готовы их оплачивать.

Будут яблони цвести

А что насчет самых дерзких проектов, требующих приспособления не человека к Марсу, а Марса к человеку? В научной фантастике этот процесс (превращение планеты в подобие Земли) называется звучным словом «терраформирование».

Нынешний Марс — не слишком гостеприимное место. Атмосферное давление там составляет всего 0,6% земного, а средняя температура равна минус 63°С. Не говоря уж о том, что в атмосфере практически нет кислорода.

В связи с этим высказывалась идея растопить водяной и углекислый лед Марса (например, термоядерной бомбардировкой). Дополнительный углекислый газ и водяной пар должны сделать атмосферу Красной планеты более плотной и вызвать парниковый эффект, который подогреет ее поверхность. Так можно возродить древний марсианский океан, полагают энтузиасты. Следующий шаг — запустить в воду цианобактерии, поглощающие углекислый газ и вырабатывающие кислород в процессе фотосинтеза (именно так, к слову, миллиарды лет назад появился кислород в атмосфере Земли).

Однако восторженные фантазии разбиваются о детальные расчеты Брюса Якоски из Колорадского университета в Боулдере и Кристофера Эдвардса из Университета Северной Аризоны. Ученые подсчитали, что известных запасов углекислого и водяного льда на Красной планете в несколько раз меньше, чем требуется для подобного мероприятия. Дело в том, что древняя атмосфера Марса не столько замерзла, сколько улетучилась в космос. В этом виноват солнечный ветер, который миллиарды лет понемногу слизывал газовую оболочку с не защищенной магнитным полем планеты. Марс уже потерял слишком много, чтобы плотную атмосферу и жидкую воду можно было возродить, не «импортируя» их в планетарных масштабах.

Если и существует способ превратить Красную планету в зеленую, он требует технологий послезавтрашнего дня. Пока же человечество не «терраформировало» даже земные пустыни с их нормальным воздухом, близкими морями и вообще любыми ресурсами под рукой. И, наверное, это к лучшему: мы пока не очень хорошо умеем просчитывать последствия подобных экспериментов.

Зачем вам, земляне, чужая земля

Подведем итоги. Перспективы пилотируемой экспедиции к Марсу сомнительны. Она потребует знаний и технологий, которых у нас еще нет, и трудно сказать, когда они появятся. Но если уж такие полеты станут возможными, то и перспектива создания обитаемой базы будет достаточно реальной (если не экономически, то технологически). А вот превращение Марса во вторую Землю, скорее всего, так и останется научной фантастикой еще как минимум столетие.

Теперь зададим крамольный вопрос: а зачем человеку (а не беспилотным зондам) вообще лететь на Красную планету?

Это не нужно науке. В суровой космической среде хрупкий и уязвимый человек — обуза. Трудно даже предположить, во что может обойтись доставка одного космонавта на Марс и обратно живым и здоровым. Но несомненно, что за те же деньги можно будет отправить туда множество исследовательских роботов.

Это не нужно экономике. Смешно ожидать, что в 56 миллионах километров от Земли можно добыть или произвести что-то, что окупило бы транспортные расходы. Конечно, освоение Марса предполагает масштабное вложение в технологии, которое наверняка поможет изобрести уйму всего полезного во вполне земной жизни. Так когда-то произошло с лунной программой. Космическое происхождение тефлона и застежки-липучки — миф, но есть и реальные «лунные» изобретения. Но разве не большую практическую пользу дали бы инвестиции в медицинские науки или, скажем, в методы переработки мусора?

Это не нужно для безопасности нашего вида. Иногда приходится слышать, что Марс — это наш запасной дом на случай, если с Землей «что-то случится». Но что же должно произойти с нашей планетой, чтобы она стала еще менее уютной, чем Марс, где нет воздуха и жидкой воды, а есть ядовитый грунт и радиация? И если уж человечеству придется забиться в глубокие норы с замкнутой экологией, это гораздо легче будет сделать у себя дома.

По сути, единственная цель путешествия на Марс — осуществление красивой мечты. Что ж, это немало. Погоня за мечтой (и конечно, политическим престижем) уже привела земных млекопитающих Homo sapiens сначала на околоземную орбиту, а потом и на Луну. Возможно, она продолжит вести нас сквозь Вселенную вопреки всем препятствиям и аргументам.

Анатолий Глянцев, кандидат физико-математических наук

Стивен Хокинг о том, зачем нам другие планеты

Зачем нам космос? Чем оправдать огромные усилия и деньги, затраченные на то, чтобы доставить с Луны несколько камней? Нет ли на Земле более важных дел? Ответ ближе, чем кажется: в далекой перспективе — чтобы найти новый дом, в ближайшей — чтобы повысить престиж науки, и главное — чтобы по-новому взглянуть на земные проблемы. T&P публикуют отрывок из бестселлера Стивена Хокинга «Краткие ответы на большие вопросы», в котором ученый объясняет, почему роботизированные полеты не должны вытеснять пилотируемые, и рассказывает, как они с предпринимателем Юрием Мильнером собирались лететь к Альфе Кентавра.

Краткие ответы на большие вопросы

Стивен Хокинг

Бомбора. 2019

В каком-то смысле ситуация похожа на ту, что была в Европе до 1492 года. Наверняка многие говорили, что поощрять сумасбродство Колумба — выбрасывать деньги на ветер. Однако открытие Нового Света оказало огромное влияние на Старый. Только представьте, что мы бы жили без бигмака или KFC! Наше распространение в космосе будет иметь еще больший эффект. Это полностью изменит будущее человечества и, возможно, определит, есть ли у нас вообще какое-то будущее. Это не решит никаких насущных проблем на планете Земля, но даст нам возможность посмотреть на них с другой стороны и заставит смотреть больше вперед, чем оглядываться назад. Надеюсь, это объединит человечество для решения общих задач.

Конечно, это долгосрочная стратегия. Под «долгими сроками» я подразумеваю сотни или даже тысячи лет. В течение тридцати лет мы можем построить базу на Луне, в ближайшие пятьдесят — добраться до Марса, через двести — исследовать спутники других планет. Я говорю о пилотируемых полетах. Роботы-вездеходы уже колесят по Марсу, мы уже посадили зонд на Титан — спутник Сатурна, но если думать о будущем человечества, нам нужно отправляться туда самим.

Космические путешествия — удовольствие недешевое, но они потребуют лишь малой толики мировых ресурсов. Бюджет НАСА остается приблизительно неизменным в реальных цифрах со времен экспедиций «Аполлонов», но сократился с 0,3% ВВП США в 1970 году до 0,1% в 2017 году. Даже если в двадцать раз увеличить международный бюджет, чтобы всерьез заняться освоением космоса, это будет составлять лишь доли процента от мирового ВВП.

Конечно, найдутся те, кто станет утверждать, что эти деньги лучше потратить на решение земных проблем, таких как изменение климата или загрязнение окружающей среды, чем вкладывать их, возможно, в бесплодные поиски новой планеты.

Я не отрицаю важности борьбы с последствиями изменения климата и глобального потепления, но мы можем заниматься этим и заодно выделить четверть процента мирового ВВП на космос. Неужели наше будущее не стоит четверти процента?

В 1960-е годы мы считали, что космос стоит больших усилий. В 1962 году президент Кеннеди обещал, что в ближайшее десятилетие Соединенные Штаты отправят человека на Луну. Двадцатого июля 1969 года Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили посадку на поверхности Луны. Это изменило будущее человечества. Тогда мне было двадцать семь, я работал в Кембридже и пропустил трансляцию этого события. В этот день я был на конференции по проблемам сингулярности в Ливерпуле и слушал лекцию Рене Тома по теории катастроф. ТВ тогда не знало технологии «отложенного просмотра», да и телевизора там не было, но мой двухлетний сын пересказал мне, что видел.

Космическая гонка способствовала росту интереса к науке и ускорению технического прогресса. Под влиянием лунных экспедиций многие современные ученые пришли в науку с целью побольше узнать о нас и о нашем месте во Вселенной. Для мира открылись новые перспективы, которые дали возможность взглянуть на планету в целом. Однако с момента последней экспедиции на Луну в 1972 году и при отсутствии дальнейших планов на осуществление пилотируемых космических полетов общественный интерес к космосу погас. Это совпало с общим разочарованием в науке на Западе: она, конечно, приносила немало пользы, но не решала социальных проблем, вызывающих повышенное внимание.

Новая программа пилотируемых космических полетов могла бы во многом способствовать восстановлению общественного энтузиазма в отношении космоса и науки в целом.

Роботизированные миссии гораздо дешевле и, возможно, дают больше научной информации, но не могут приковать к себе общественное внимание. И они не выводят в космос человечество, что, настаиваю, должно стать нашей долгосрочной стратегией.

Планы по созданию базы на Луне к 2050 году и высадке человека на Марс к 2070 году могут активизировать космическую программу и придать ей особый смысл, как это было с заявлением президента Кеннеди в начале 1960-х. В конце 2017 года Илон Маск объявил о планах компании SpaseX создать базу на Луне и совершить пилотируемый полет на Марс к 2022 году, а президент Трамп подписал директиву, переориентирующую НАСА на космические исследования и открытия, так что, возможно, мы попадем туда и раньше.

Новый интерес к космосу может повысить репутацию науки в глазах общества в целом. Падение престижа занятий наукой имеет серьезные последствия. Мы живем в обществе, где науки и технологии играют важнейшую роль, однако в науку идут все меньше и меньше молодых людей. Новая и амбициозная космическая программа

может увлечь молодежь, стимулировать ее заниматься различными областями науки, а не только астрофизикой и космологией.

То же самое могу сказать и про себя. Я всегда мечтал о космических полетах. Но много лет я думал, что мечта так и останется мечтой. Прикованный к Земле в инвалидном кресле, как я могу ощутить величие космоса иначе, чем с помощью воображения и занятий теоретической физикой? Я никогда не думал, что у меня появится возможность увидеть нашу прекрасную планету с орбиты или проникнуть в бесконечность космического пространства. Это удел астронавтов, немногих счастливцев, которым довелось испытать чудо и восторг космического полета. Но я не учитывал энергию и энтузиазм отдельных личностей, цель которых — совершить этот первый шаг за пределы Земли. В 2007 году мне чрезвычайно повезло совершить полет с достижением состояния невесомости, и ощутить ее впервые в жизни. Это длилось всего четыре минуты, но было прекрасно, я мог бы делать это снова и снова.

В то время нередко повторяли мою фразу о том, что я опасаюсь за будущее человечества, если оно не выйдет в космос. Я был убежден в этом тогда, убежден и теперь. Надеюсь, я показал, что любой может принять участие в космическом путешествии. Уверен, что задача ученых, таких как я, совместно с инновационно мыслящими бизнесменами сделать все возможное, чтобы популяризовать восторг и чудо космических путешествий.

Но могут ли люди долгое время существовать вне Земли? Наши эксперименты на МКС — Международной космической станции — показывают, что человек в состоянии жить и работать многие месяцы вдали от Земли. Конечно, состояние невесомости на орбите приводит к ряду нежелательных физиологических изменений, в том числе к слабости костных тканей, создает практические проблемы с жидкостями и так далее. Поэтому, вероятно, желательно создание баз длительного пользования на планетах или спутниках. Если их располагать под поверхностью, можно обеспечить защиту от метеоров и космического излучения, а также тепловую изоляцию. Планета или спутник могут также стать источником сырья, которое потребуется внеземному сообществу для обеспечения устойчивого, независимого от Земли существования.

Где в Солнечной системе есть приемлемые места для создания человеческих колоний? Самое очевидное — Луна. Она близко, до нее относительно просто добраться. Мы уже ходили по ней и даже ездили на луноходах. С другой стороны, Луна маленькая, у нее нет атмосферы или магнитного поля, которое отражало бы солнечную радиацию, как на Земле. Там нет воды в жидком состоянии, хотя в кратерах на северном и южном полюсах, возможно, лежит лед. Колония на Луне может использовать его для получения кислорода с помощью ядерной энергии или солнечных панелей. Луна может стать базой для дальнейших путешествий по Солнечной системе.

Следующая очевидная цель — Марс. Он в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля, и получает, соответственно, вдвое меньше тепла. В прошлом он обладал магнитным полем, но оно исчезло 4 миллиарда лет назад, оставив Марс без защиты от солнечной радиации. А это лишило планету почти всей атмосферы. Сейчас она составляет лишь 1% от земной. Однако в прошлом атмосферное давление могло быть выше. Можно судить об этом по следам, которые мы считаем пересохшими каналами и озерами. Сейчас вода в жидком состоянии не может находиться на поверхности Марса. При почти полном вакууме она должна испаряться. Но можно предположить, что на Марсе был теплый влажный период, в ходе которого могла возникнуть жизнь — либо спонтанно, либо в результате панспермии (то есть будучи занесенной откуда-то из Вселенной). Сейчас на Марсе нет признаков жизни, но если мы найдем свидетельства, что жизнь там когда-то существовала, это будет означать, что вероятность развития жизни на этой планете достаточно велика. Тем не менее придется проявить осторожность, чтобы не занести на Марс земную жизнь. Соответственно, придется позаботиться и о том, чтобы не привезти с собой марсианскую жизнь. У нас нет к ней иммунитета, и она может уничтожить жизнь на Земле. […]

Луна и Марс — наиболее подходящие места для создания космических колоний в Солнечной системе. На Меркурии и Венере слишком жарко, а Юпитер и Сатурн — газовые гиганты без твердой поверхности. Спутники Марса очень малы и не имеют преимуществ перед самим Марсом. Но некоторые спутники Юпитера и Сатурна могут оказаться подходящими. Европа, спутник Юпитера, имеет поверхность, покрытую льдом. Подо льдом может находиться вода, и в ней может существовать жизнь. А что, если высадиться на Европе и пробурить скважину?

Титан, спутник Сатурна, крупнее и массивнее нашей Луны и имеет плотную атмосферу. Созданная НАСА и Европейским космическим агентством автоматическая космическая станция «Кассини-Гюйгенс» опустила зонд на Титан. Были сделаны фотографии поверхности. Но там очень холодно, далеко от Солнца, и мне бы не хотелось жить на берегу озера из жидкого метана.

А если смело рвануть за пределы Солнечной системы?

Наши наблюдения показывают, что у значительного количества звезд есть планетные системы. Пока мы можем различить только гигантские планеты, типа Юпитера и Сатурна, но есть основания полагать, что с ними соседствуют и более мелкие, подобные Земле, планеты. Некоторые из них должны находиться в зоне возможной жизни,

то есть на расстоянии от звезды, допускающем существование воды в жидком виде на поверхности. В пределах тридцати световых лет от Земли находятся около тысячи звезд. Даже если один процент из них имеет землеподобные планеты в зоне жизни, то у нас есть десять кандидатов на роль Нового Света.

Например, Проксима-b. Эта экзопланета, ближайшая к Земле, но все-таки находящаяся на расстоянии четырех с половиной световых лет, обращается вокруг звезды Проксима Кентавра в звездной системе Альфа Кентавра. Недавние исследования показали, что она имеет с Землей много общего.

Путешествие к этим потенциальным новым мирам при уровне современных технологий невозможно, но кто нам мешает вообразить межзвездные путешествия в далекой перспективе, допустим, лет через двести или пятьсот. Скорость ракеты определяется двумя факторами: скоростью истечения газов и частью массы, которую ракета теряет в процессе ускорения. Скорость истечения газов у ракет на химическом топливе, которыми мы сейчас пользуемся, составляет примерно три километра в секунду. Избавившись от 30% своей массы, ракета может достичь скорости примерно в полкилометра в секунду. Затем скорость снизится. По расчетам НАСА, полет до Марса может занять 260 плюс-минус 10 суток. Но некоторые специалисты говорят о 130 сутках. Однако путь до ближайшей звездной системы при таких темпах займет 3 миллиона лет. Чтобы лететь быстрее, нам нужна намного более высокая скорость истечения газов, чем та, что могут обеспечить ракеты на химическом топливе, лучше всего — сам свет. Мощный луч света с кормы способен двигать космический корабль вперед. Ядерный синтез может обеспечить 1% энергии от массы космического корабля и разогнать его до одной десятой скорости света. Если быстрее — понадобится либо аннигиляция материи — антиматерии, либо какая-то совершенно новая форма энергии.

На самом деле расстояние до Альфы Кентавра очень велико. Чтобы достичь ее на протяжении одной человеческой жизни, космическому кораблю потребуется взять на борт топливо массой равной массе всех звезд в галактике.

Иными словами, при нынешних технологиях межзвездные путешествия крайне непрактичны. Провести уик-энд на Альфе Кентавра, видимо, мне вряд ли удастся.

Но благодаря воображению и изобретательности мы можем изменить ситуацию. В 2016 году мы с предпринимателем Юрием Мильнером анонсировали проект Breakthrough Starshot, долгосрочную научно-исследовательскую программу, цель которой — сделать реальностью межзвездные путешествия. Если получится, мы отправим зонд к Альфе Кентавра уже при жизни нынешнего поколения. Но позволю себе небольшое отступление.

Как родилась эта идея? Сначала наши исследования ограничивались пределами ближайшего космического окружения. Через сорок лет бесстрашный исследователь «Вояджер-1» вышел в межзвездное пространство*. При скорости 17,7 километра в секунду ему понадобится примерно 70 000 лет, чтобы достичь Альфы Кентавра. Звезда находится от нас на расстоянии 4,37 светового года — это примерно 40 триллионов километров. Если сегодня у Альфы Кентавра обитают живые существа, они остаются в блаженном неведении о приходе Дональда Трампа.

Автоматическая межпланетная станция «Вояджер-1» (Voyager-1), изначально предназначенная для исследования Солнечной системы, была запущена 5 сентября 1977 года. — Прим. ред.

Очевидно, мы вступаем в новую космическую эру. Первые негосударственные астронавты будут первопроходцами, первые полеты — чрезвычайно дорогими, но я надеюсь, что со временем космические путешествия станут доступными большему количеству землян. Отправка все новых и новых пассажиров в космос придаст новый смысл нашему существованию на Земле и нашей ответственности за нее как управляющих, а это поможет лучше осознать наше место и будущее в космосе. Надеюсь, именно с космосом связана наша дальнейшая судьба.

Breakthrough Starshot — реальная возможность для человека начать вторжение в космическое пространство с целью оценить и опробовать перспективы его колонизации. Эта миссия направлена на проверку и подтверждение ряда концептуальных идей: миниатюризация космических аппаратов, световой двигатель и фазированная решетка лазерных излучателей. StarChip — полностью автономный космический зонд размером в несколько сантиметров — будет крепиться к световому парусу. Световой парус, изготовленный из метаматериалов, весит не более нескольких граммов. Предполагается, что на орбиту будут выведены тысячи таких зондов, оснащенных световыми парусами. На Земле группа лазеров, расположенных на площади в один квадратный километр, направит сфокусированный световой луч. Луч мощностью в десятки гигаватт пройдет через атмосферу и придаст ускорение парусу.

Эта инновационная идея напоминает мечту шестнадцатилетнего Эйнштейна о полете на световом луче. Зонд разгонится всего до 20% от скорости света — но это составляет 160 миллионов километров в час. Такая система достигнет Марса менее чем за час, Плутона — в считаные дни, через неделю обгонит «Вояджер», а в районе Альфы Кентавра окажется всего через двадцать лет. Там зонд сможет сделать фотографии планет, обнаруженных в системе, проверить у них наличие магнитного поля и органических молекул и с помощью своего лазерного луча отправить информацию на Землю. Этот сигнал будет принят той же лазерной системой, которая отправила его в полет. Время его прохождения оценивается примерно в четыре года.

Важно отметить, что в траекторию зондов можно включить пролет поблизости от Проксимы-b, землеподобной планеты, расположенной в зоне жизни своей звезды-хозяйки — Альфы Кентавра. В 2017 году проект Breakthrough совместно с Европейской южной обсерваторией заключили соглашение об активизации поиска потенциально обитаемых планет в системе Альфы Кентавра.

В рубрике «Открытое чтение» мы публикуем отрывки из книг в том виде, в котором их предоставляют издатели. Незначительные сокращения обозначены многоточием в квадратных скобках. Мнение автора может не совпадать с мнением редакции.

Страница не найдена — Зеркало недели

Тема дня

Ой! Страница улетела.

Возможно, вас заинтересуют следующие материалы:

• Последние новости

  >

  • В Украине арестовали имущество российских и белорусских компаний почти на 300 млн грн
    Фото
    20:33

  • Канцлер Германии призвал Путина положить конец войне в Украине

    19:56

  • Украинские защитники уничтожили склады боеприпасов РФ в районе Херсона – Генштаб

    19:47

  • Конфликт на линии Азербайджан-Армения: США не исключают вмешательства России

    19:27

  • Глобальное потепление может помешать способности лесов поглощать углекислый газ

    19:16

  • В нескольких учебных заведениях Минобороны РФ состоятся досрочные выпуски – Генштаб

    19:05

  • Медведев назвал гарантии безопасности для Украины «прологом к Третьей мировой»

    18:47

  • Нафтогаз не пускает представителей Госаудитслужбы: Временная комиссия ВР требует аудит компании и ее дочерних структур

    18:46

  • Войска РФ захватили больницы на Херсонщине и используют их только для собственных нужд

    18:38

  • Ракета компании Blue Origin взорвалась вскоре после старта
    ► Видео
    18:36

  • Стали известны сроки восстановления основного голкипера «Динамо»

    18:00

  • Букмекеры сделали прогноз на матч Лиги Европы «Динамо» – АЕК

    17:50

Добро пожаловать!
Регистрация
Восстановление пароля
Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы
Введите адрес электронной почты, на который была произведена регистрация и на него будет выслан пароль

Забыли пароль?
Войти

Пароль может содержать большие и маленькие буквы латинского алфавита, а также цифры
Введенный e-mail содержит ошибки

Зарегистрироваться

Имя и фамилия должны состоять из букв латинского алфавита или кирилицы
Введенный e-mail содержит ошибки
Данный e-mail уже существует
У поля Имя и фамилия нет ошибок
У поля E-mail нет ошибок

Напомнить пароль

Введенный e-mail содержит ошибки

Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!
Уже зарегистрированы? Войдите!
Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!

Как солнечный парус позволяет путешествовать в космосе

Солнечный парус — одна из тех технологий, которые в перспективе помогут нам достичь звезд. При этом в данном способе ускорения космического аппарата энергия берется из ниоткуда или, по крайней мере, для ее получения не нужно тратить такое невероятное количество рабочего тела, как в ракетных двигателях. Применять этот метод можно только для ускорения относительно небольших космических аппаратов и не всегда можно так долететь, куда пожелаешь.

Солнечный парус

Снова о законе сохранения импульса

Линия развития ракетных двигателей в космической отрасли от самых первых химических до пока что вполне фантастических термоядерных предполагает изменение силы, которая влечет за собой утечку газов из сопла и постоянное наращивание удельного импульса. 

При этом инженеры стремятся сохранить достаточно высокий показатель удельной мощности, но сам по себе принцип ускорения корабля не меняется. Мы вынуждены каждую секунду выбрасывать из него определенную массу, создавая импульс, толкающий корабль в противоположную сторону.

Закон сохранения импульса для реактивного двигателя

Увеличение удельного импульса двигателя позволяет ускорять корабль, расходуя меньше рабочего тела на единичное изменение вектора скорости. Но каким бы эффективным ни был двигатель, он все равно тратит рабочее тело очень быстро, и даже при удельном импульсе, близком к скорости света, всего за несколько месяцев постоянного ускорения масса рабочего тела, которая будет использована, сравнится с массой остальных конструкций корабля. Возникает вопрос, нельзя ли получить импульс для ускорения из какого-либо другого источника. И такой источник в космосе есть — электромагнитное излучение, к которому относится и видимый свет.

Опыт Лебедева

Чтобы понять, насколько эффективно использование света как силы, движущей космический аппарат, необходимо вернуться на более чем сто лет, во времена, когда все еще велась дискуссия о том, является ли свет частицей или волной. Сейчас мы знаем, что из-за своей квантовой природы он одновременно является и тем, и другим, но на рубеже девятнадцатого и двадцатого веков ученые все еще проводили опыты, которые должны были поддержать одну из двух точек зрения.

Опыт Лебедева. Источник: Википедия

Один из опытов, которые должны подтвердить то, что свет является частицей и имеет собственную силу и импульс, был проведен в 1899 году. Петр Лебедев построил экспериментальную установку, которая состояла из очень легкого стержня, подвешенного на стеклянной нити в колбе с вакуумом. К нему с двух сторон были прикреплены две круглые очень легкие пластины: одна — черная, вторая — зеркальная. Ученый много экспериментировал, пытаясь выкачать из колбы абсолютно весь воздух и освещая пластины максимально равномерно.

В результате даже в условиях очень глубокого вакуума и при равномерном освещении стержень начинал вращаться. Это свидетельствовало о том, что свет действует на пластинки и его действие (обычно его называют давлением, хотя это совсем не то же, что давление газа) на зеркальную пластинку сильнее, чем на черную.

Так происходило потому, что черная пластинка поглощает все фотоны, а зеркальная — наоборот, отражает их. При этом говорить, что первая импульса от света не получает — неправильно. Просто импульс этот вдвое меньше, чем у зеркальной пластинки.

Что такое солнечный парус?

То, что импульс электромагнитного излучения может играть значительную роль в космосе, люди подозревали еще до опытов Лебедева. Еще Иоганн Кеплер в своем письме к Галилею в 1610 году намекал на аналогию между солнечным светом и ветром в земной атмосфере. Но к началу 20 века и практическому измерению силы давления света никто не задумывался о том, что это за сила и насколько она сильна.

Проблема в том, что сила эта очень слаба. На расстоянии в одну астрономическую единицу количество поступающей энергии от Солнца составляет 1361 Ватт/м². А сила, действующая на метр зеркальной поверхности, составляет всего лишь 9,08 микроньютона. То есть она примерно в 1 100 000 раз меньше силы тяжести на поверхности Земли, и, на первый взгляд, кажется, что практическое применение ее невозможно.

Принцип действия солнечного паруса

Однако уже в 1908 году Сванте Аррениус предположил, что давление света в космическом вакууме может оказывать ускорение таким крошечным и легким объектам, как споры микроорганизмов, и способствовать распространению жизни между звезд. Что касается использования солнечного света для передвижения в космосе человеком, то первыми техническое решение этого вопроса предложили сначала Константин Циолковский, а затем Фридрих Цандер. Пусть импульс, который получает от солнечного света квадратный метр зеркала, очень мал, надо просто сделать само зеркало очень легким и при этом большим.

В этом случае отсутствие в космосе среды, которая обычно мешает разгоняться, как на Земле, становится положительным фактором. Достаточно развернуть очень тонкую зеркальную пленку площадью, измеряемую сотнями, тысячами и сотнями тысяч квадратных километров — и суммарный импульс, который будет получать от солнечного света поверхность в целом, составит уже не микро-, а мили-, а то и просто ньютоны. Эта конструкция и получила название солнечного паруса.

Солнечный парус в двадцатом веке

В 20-х годах, когда появилась концепция солнечных парусов, инженеры относились к ней скептически. Для старта с Земли такой парус совершенно не подходит. А перед инженерами прежде всего стояла задача вывести космический аппарат на орбиту. И гораздо более простые химические ракеты с этой задачей справлялись значительно лучше. Поэтому до конца 60-х об идее в основном упоминали писатели-фантасты.

Популяризатор идеи космического паруса Карл Саган. Источник: NASA

Однако в начале 60-х годов стало ясно, что задача вывода аппаратов на орбиту решена. Но для достижения больших скоростей уже в космосе химические ракеты подходили плохо, поскольку были слишком затратными. Плазменные и ядерные двигатели реализовать не удалось. И тогда инженеры снова вспомнили о концепции солнечного паруса. Одним из самых последовательных ее популяризаторов был Карл Саган.

Чем же так заинтересовали инженеров те несколько десятков миллиньютонов, которые может создавать гигантская конструкция паруса площадью в сотни квадратных метров? Тем, что крохотное ускорение от этих парусов корабль получает все время, и при этом рабочее тело на это не расходуется вообще. Это позволяет аппаратам с солнечным парусом ускоряться месяцами и годами, набирая все большую и большую скорость. 1 мм/с может показаться смешным ускорением. Но каждую минуту скорость такого корабля будет увеличиваться уже на 6 см/с. Через час это уже будет прирост в 3,6 м/с, а за сутки полета скорость увеличится уже на 86,4 м/с. За шесть месяцев непрерывного разгона и при постоянном освещении корабль с солнечным парусом способен набрать дополнительные 15,5 км/с, а это уже сравнимо с максимальной скоростью, которую развил космический аппарат, созданный человеком.

Эксперимент «Знамя-2». Источник: Википедия

Концепция солнечного паруса казалась в 1970-х годах настолько простой, что их эпоху ждали буквально завтра. В 1976 году NASA уже разрабатывала космический зонд с таким парусом, который должен был отправиться в космос в начале 1980-х для встречи с кометой Галлея. Но в конце концов от проекта отказались.

В 1992 году были огромные планы совершить к 500-летию путешествия Христофора Колумба в Америку международную регату солнечных парусников, но разговоры так и остались разговорами. Точнее, один из аппаратов — российский «Знамя-2» — до орбиты в 1993 году все же добрался, но использовался он не для получения тяги от света, а в качестве эксперимента по освещению поверхности Земли орбитальным зеркалом. И даже этот эксперимент завершился ничем.

До конца 20 века ни один солнечный парус в космосе не был развернут. Многие автоматические зонды, начиная с «Маринера-10», использовали механическое действие солнечного света на их солнечные панели для изменения своей ориентации, но, собственно, для разгона корабля этот способ так и не был использован.

Первые солнечные паруса в космосе

21 июня 2005 года история космических путешествий могла измениться навсегда. В этот день с российской подводной лодки в Баренцевом море на орбиту стартовала ракета с прототипом космического аппарата с солнечным парусом «Космос-1». Его главным разработчиком было Планетарное общество — американская некоммерческая организация, основанная Карлом Саганом. Но ракета так и не добралась до орбиты и аппарат упал в океан.

Космические аппараты с солнечными парусами

А вот следующая попытка оказалась более успешной. В 2010 году Агентство аэрокосмических исследований Японии (JAXA) запустило в космос зонд IKAROS. Этот аппарат массой 315 кг был оснащен солнечным парусом в виде квадрата со стороной 14 м. Для питания приборов на борту аппарата на поверхности паруса располагались тонкопленочные солнечные батареи. IKAROS благодаря своему солнечному парусу смог не только набрать дополнительную скорость в 400 м/с, но и управлять его направлением, корректируя угол падения лучей на парус.

Японский парусник IKAROS. Источник: Википедия

В том же 2010 году в космос вывели еще один аппарат, использовавший зеркальную поверхность для создания ускорения — NanoSail-D2. Это был совсем маленький зонд массой всего 10 кг. У него был очень похожий на IKAROS квадратный парус, правда, площадью всего 10 метров. Благодаря ему аппарат смог успешно менять свою орбиту, проработал девять месяцев, после чего упал в океан.

В 2015 году после длительных задержек был запущен преемник «Космоса-1» — аппарат LightSail-1. Как и NanoSail-D2, этот аппарат имел размеры основного блока 30х10х10 см, но его парус был значительно больше, его площадь составила 32 м². Миссию нельзя считать полностью успешной, поскольку с аппаратом все время прерывалась связь, но зеркальная пленка была полностью развернута и с ее помощью даже удавалось корректировать орбиту аппарата.

Изображение Земли с борта аппарата LightSail-2. Источник: Википедия

Значительно более успешным был запуск LightSail-2. Этот аппарат создало все то же Планетарное общество, и конструктивно он был аналогичен предыдущему. В этот раз полет аппарата длился около года и был полностью успешным. К примеру, всего за одну неделю LightSail 2 исключительно благодаря парусу смог поднять высоту своей орбиты на 1,7 км. Вместе с тем аппараты Планетарного общества, в отличие от IKAROS, не могли изменять угол своего паруса по отношению к Солнцу и столь же эффективно маневрировать.

Предстоящие миссии

Успехи 2010-х годов привели к возобновлению интереса к использованию солнечных парусов для исследовательских миссий. Несколько из них разрабатывается прямо сейчас. Первой из таких миссий является Near-Earth Asteroid Scout (NEAScout), запуск которой планируется в рамках миссии Artemis I. Ядро этого аппарата состоит из шести соединенных вместе кубсатов, а вес достигает 14 кг. Он оснащен прямоугольным парусом, похожим на паруса IKAROS и NanoSail-D2, но площадью поверхности 85 м².

Миссия NEARScout. Источник: Википедия

Планируется, что этот аппарат совершит несколько пролетов мимо Луны, после чего отправится к 1991 VG. Это небольшой околоземный астероид, время от времени сближающийся с Землей на расстояние менее 800 тыс. км. NEAScout сможет подробно рассмотреть поверхность этого астероида с помощью камеры высокого разрешения и передать эти изображения ученым.

Еще более амбитным проектом является Oversize Kite-craft для Exploration and Astronautics в Outer Solar system, который чаще всего называют OKEANOS. Это японский аппарат, запуск которого намечен на 2026 год. OKEANOS предусматривает применение гибридной установки, которая будет состоять из квадратного солнечного паруса со стороной 40 м, оснащенного пленочными солнечными батареями и ионным двигателем.

Масса аппарата составляет 1400 кг. По сути, он является сочетанием двух успешных проектов JAXA — IKAROS и «Хаябуса». Целью его миссии станет какой-то из «троянцев» Юпитера. Аппарат подлетит к нему, выйдет на орбиту, спустит на поверхность маленького робота, проанализирует на месте образцы и, возможно, сможет до 2050 года привезти их на Землю.

Сравнение будущих миссий с солнечными парусами и других космических аппаратов

А в 2025 году в космос должен быть выведен аппарат Solar Cruiser, предназначенный для изучения частиц солнечного ветра и их взаимодействия с атмосферами планет. Планируется, что он будет оснащен самым большим из созданных человеком солнечных парусов площадью 1672 м², выйдет на полярную орбиту вокруг Солнца и сможет изучать его полюса.

Форма и материал парусов

Одним из интересных вопросов по солнечным парусам является их форма. Сейчас рассматриваются три основных формы паруса: квадратная, гелиогиро и дисковая. Из всех этих форм на сегодняшний день в космосе использовалась преимущественно квадратная. Что касается гелиогиро, то эта конструкция состоит из четырех узких «лезвий» или лент, каждая из которых имеет ширину всего несколько десятков сантиметров, зато ее длина измеряется сотнями метров. Как правило, «лезвия» стабилизированы вращением аппарата вокруг собственной оси. Этакая космическая карусель.

Теоретически именно такая форма паруса считается наиболее перспективной. Во-первых, узкую длинную ленту, площадь которой составляет сотни квадратных метров, можно легко упаковать в один «рулон» и при развертывании не волноваться, что она развернется неправильно или не развернется до конца. 

Во-вторых, «лезвия» гелиогиро можно достаточно легко поворачивать вокруг их оси, регулируя тем самым импульс, который они получают от солнечного света. А поскольку каждое из них поворачивается отдельно, поворотом некоторых из них можно эффективно изменять вектор движения, получаемого космическим аппаратом от солнечного света.

Возможная форма парусов

На практике за всю историю развития космонавтики был произведен только один старт космического аппарата с солнечным парусом типа «гелиогиро». Случилось это 16 декабря 2018 года. Аппарат UltraSail состоял из двух кубсатов, между которыми натягивалась одна лента шириной 7,7 см и длиной 260 м. Аппарат был выведен на орбиту, но установить с ним связь так и не вышло, так что удалось ли ленте правильно развернуться, неизвестно.

Несмотря на это, появились новые проекты аппаратов, которые используют солнечный парус типа «гелиогиро». Примером здесь может быть I-Sail, который планировалось запустить в 2022 году, но о проекте уже давно нет известий.

Аппарат должен был иметь массу 25 кг, а парус представлял собой две ленты, которые разворачивались в обе стороны от самого аппарата и должны были иметь суммарную площадь в 2500 м². Таким образом, из всех конструкций солнечного паруса на сегодняшний день наиболее успешно используются на практике именно квадратные паруса.

Длительное время в качестве материала для парусов предлагалась металлическая фольга. Действительно, очень много металлов можно раскатать в плоский лист, толщина которого измеряется всего десятками микронов.

Аппарат UltraSail был парой кубсатов, соединенных строчкой солнечного паруса. Источник: Википедия

Но с 1920-х годов, когда этот концепт был впервые предложен, химия сделала огромный шаг вперед, и появилась куча синтетических материалов, из которых можно сделать очень тонкие пленки, и коэффициент конструктивного качества (т. е. отношение прочностных показателей к массе) у таких пленок будет выше, чем у металлической фольги. Так что на практике ни один солнечный парус из металлической фольги до орбиты так и не долетел. Вместо этого обычно используются материалы на основе полиэстера или полипропилена.

Какие перспективы имеет солнечный парус?

И все же, насколько эффективна концепция солнечного паруса? Там, где речь идет о полете, который в любом случае должен занимать годы и десятилетия, с эффективностью солнечного паруса ничто не может сравниться. Лучшей идеи для грузовых кораблей, направляющихся к внешним планетам Солнечной системы или межзвездных зондов, чем медленный пассивный разгон благодаря солнечным парусам, просто не существует.

Но у этой концепции есть три больших «но». Первое — это то, что корабль в космосе мало разогнать, его у цели еще нужно затормозить. В случае межзвездного перелета звезды, испускающие свет, находятся на обоих концах путешествия. Свет одной звезды зонд разгоняет, свет другой — тормозит. С планетами не все так однозначно, ибо количество отраженного от них света достаточно мало и его явно не хватит для полноценного торможения аппарата. 

Удельная тяга солнечного паруса в зависимости от расстояния от Солнца

К счастью, орбитальная механика при измеряемых десятками километров в секунду скоростях предполагает полет не по прямой, а по определенной кривой траектории, то есть на последнем участке полета можно надеяться если не на «солнечный бейдевинд», то хотя бы на «солнечный галфвинд» или «солнечный бакштаг».

«Бакштаг», «галфвинд», «бейдевинд» и с ними еще и «левентик» — это термины часов парусного морского флота, которые нужно изучить всем, кто хочет использовать солнечный парус в качестве двигателя в космосе. Отмечают они ситуацию, когда угол между направлением, откуда дует ветер, и курсом судна составляет от 168 до 90 градусов, от 90 до 78 градусов, от 78 до 11 градусов и менее 12 градусов соответственно. 

Как несложно догадаться, в положении «левентик» ни парусное судно, ни зонд с космическим парусом ускоряться не могут. Существует также положение «фордевинд» — ситуация, когда указанный выше угол составляет от 168 до 180 градусов, но здесь все и так понятно: ветер дует туда, куда нам нужно.

Объяснение морской терминологии. Источник: Википедия

Во-вторых, чем дальше от Солнца находится парус, тем меньше интенсивность света, который на него падает. При этом интенсивность эта снижается пропорционально квадрату расстояния до светила. То есть на расстоянии в две астрономические единицы от Солнца импульс, который будет получать солнечный парус ежесекундно, будет меньше того, что он получает на орбите Земли не в два, а в четыре раза.

Но работает это и в обратную сторону. Чем ближе к нашему светилу находится парус, тем больший импульс он получает. Например, на расстоянии 37 млн км, то есть чуть ближе к Солнцу, чем Меркурий, он будет уже в 16 раз выше, чем на орбите Земли, а на расстоянии в 9 млн км, что сравнимо с расстоянием до Солнца зонда Паркер, он вырастет в 256 раз. 

Это приводит к интересному решению. Для того чтобы улететь на большой скорости от Солнца, корабль с солнечным парусом может сначала приблизиться к нему, раскрыть парус и начать интенсивно набирать скорость.

Солнечный парус будущего

В-третьих, для того чтобы эффективно ускорять грузы, масса которых измеряется тонами, площадь парусов должна измеряться гектарами. Есть даже проекты солнечных парусов для межзвездных путешествий, площадь которых измеряется квадратными километрами. Конечно, такие проекты достаточно малореалистичны, но о пригодности солнечных парусов для ускорения больших грузов говорят следующие цифры, полученные из расчетов.

Подсчитано, что квадратный солнечный парус со стороной 800 м сможет доставить груз весом 9 тонн от Земли до Меркурия за 600 дней, а груз в 19 тонн — за 900 дней. На Венеру этот самый парус сможет доставить одну тонну груза за 200 дней или 5 тонн за 270 дней. Путешествие к Марсу с таким парусом займет 400 дней для груза в 2 тонны или 500 — для пяти тонн.

Для внешних планет также сделаны подсчеты. Если парус сможет обеспечить грузу ускорение всего в 1 мм/с, то до Юпитера этот груз долетит за 2 года, до Сатурна — за 3,3, до Урана — за 5,8 и до Нептуна — за 8,5 лет. Таким образом, солнечный парус — это медленный, но очень экономичный способ доставить куда-то относительно небольшой груз. И, возможно, что в будущем именно такие парусники будут составлять основу грузовых перевозок в Солнечной системе.

Вы можете узнать больше об околоземном пространстве, заглянув в наш раздел «Знания о космосе».

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine

Модель Солнечной системы — Oficiální stránky obce Hýsly

Солнечной системой называется система планет вращающихся вокруг звезды Солнца. Среди этих планет — и наша Земля. Солнечная Система состоит из солнца и небесных тел удерживаемых солнечным притяжением. Масса солнца примерно в 330 000 раз превышает земную массу и составляет 99. 8% массы всей солнечной системы. Диаметр солнца — порядка 1 400 000 км, т. е. примерно 109 диаметров Земли. В солнечную систему кроме солнца также входят восемь планет, более 150 лун и множество малых тел — таких как астероиды, кометы и метеоры.

По порядку близости к Солнцу, восемь планет солнечной системы это Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

Для измерения расстояний в солнечной системе используется «астрономическая единица» (АЕ). Одна АЕ соответствует расстоянию от Земли до Солнца. Таким образом, расстояние в одну АЕ — это почти 150 миллионов километров. Например, Юпитер вращается на орбите 5.2 АЕ — то есть на расстоянии от Солнца в 5.2 раза большем чем Земля.

Планеты в солнечной системе иногда делят на две группы. В первую включают четыре планеты земного типа (внутренние планеты), а во вторую — четыре газовых гиганта (внешние планеты). Четыре внутренние планеты состоят из плотных, каменистых материалов. Газовые гиганты в основном состоят из водорода, гелия, воды, аммиака и метана и не имеют твердой поверхности.

Планеты земного типа

Меркурий — наименьшая по размеру из восьми планет, и также ближайшая к солнцу. Поверхность Меркурия в целом напоминает поверхность нашей Луны. Меркурий усеян кратерами и не имеет ни естественных спутников ни существенной атмосферы. Температура на его поверхности весьма различна в дневное и в ночное время. Орбита Меркурия составляет 0.387 АЕ, его диаметр — примерно треть от Земного (точнее, 0.38 земного), орбитальный период — 0.24 земного года.

Венера близка по размеру, силе притяжения и минералогическому составу к Земле. Однако условия на венерианской поверхности радикально отличаются от земных. Это самая горячая планета. Температура ее поверхности достигает 400 градусов по Цельсию, видимо из-за насыщенности углекислым газом. Венера вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии около 0.72 АЕ; ее диаметр — 0.95 от земного. Венерианский год составляет 0.615 от земного года.

Земля — самая большая и плотная из четыре внутренних планет. Земля вращается вокруг Солнца на расстоянии 1АЕ = 150 млн. км. Диаметр Земли — около 12700км, а орбитальный период равен, естественно, одному земному году. У земли есть один естественный спутник — Луна, единственный большой спутник у планет земного типа в с. системе. Среднее расстояние от центра Земли к центру Луны равно 380 000км = 0.0026АЕ, то Луна примерно в 400 раз ближе к Земле чем Солнце. Это самый крупный спутник во всей с. системе относительно к размеру планеты вокруг которой он вращается. Диаметр Луны — 3476км, т.е. чуть больше четверти земного (0.273). Луна совершает полный круг вокруг Земли за 29.5 дней (примерно за месяц).

Марс — после Меркурия самая малая планета солнечной системы. У Марса есть две луны, Фобос (диаметр 22км) и Деймос (диаметр 12.6км) — маленькие и неправильной формы. Атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа со следами водяных паров. Среди всех планет, климатические сезоны на Марсе более всего напоминают земные. Большее удаление Марса от Солнца объясняет пониженные температуры на его поверхности. В среднем они колеблются около -30C, но днем могут подниматься до 15C. На Марсе, как и на Земле, есть полярные ледники, но там они состоят частично из воды, а частично из углекислого газа. Эти ледники можно наблюдать в телескоп, где они видны как белые пятна.

Газовые гиганты.

Юпитер это самая большая планета солнечной системы. Он состоит в основном из водорода и гелия. Юпитер состоит в основном из водорода с малой примесью гелия. Возможно, у него есть также каменистое ядро из более тяжелых элементов под большим давлением. Юпитер окружен неплотной системой планетарных колец. У Юпитера более 60 спутников, включая четыре большие Галлилеевы луны, открытые Галлилео Галлилеем в 1610 году. Ио обрашается на расстоянии 3643 км от Юпитера, Европа — 3122 км, Ганимед 5262 км и Каллисто — 4821 км. Среднее расстояние между Юпитером и Солнцем в 5.2 раза больше земного (5.2АЕ)и его орбитальный период составляет 11.86 земного года. Диаметр Юпитера в 11. 2 раза больше земного.

Сатурн — вторая по величине планета солнечной системы. Сатурн известен своей системой колец, которые превратили его в наиболее визуально примечательный объект солнечной системы. Кольца состоят в основном из частиц льда, а также осколков минералов и пыли. Диаметр кольца более 420000 км, но толщина его всего несколько сотен метров. У Сатурна множество спутников. Известно 60, но число это растет по мере совершенствования телескопов. Титан — наибольшая луна Сатурна, его диаметре 5150 км. Другие крупные луны — Мимас, Енцеладус, Тетис, Диона, Реа, Иапетус. Среднее расстояние между Сатурном и Солнцем — 9.53 АЕ; диаметр его в 9,45 раз больше земного и сатурнианский год в 29.65 раза больше земного.

Уран — третья по величине планета солнечной системы. Атмосфера Урана содержит в основном, подобно Юпитеру и Сатурну, водород (83%) и гелий (15%), но также и воду, аммиак и метан. Уран также имеет неплотную систему планетарных колец, состоящих из частиц и осколков размером до 10 метров. У Урана открыто 27 спутников. Пять основных это Миранда, Ариель, Умбриель, Оберон и Титаниа. Среднее расстояние от Урана до Солнца около 19,2 АЕ. Его диаметр в 4 раза больше земного, а период обращения вокруг Солнца равен 84.1 земному году.

Нептун — восьмая и наиболее удаленная от Солнца планета солнечной системы. Диаметр и химический состав Нептун весьма напоминают Уран. В отличие от Урана, атмосфера Нептуна характеризуется частыми мощными штормами. У Нептуна также есть неплотная и фрагментированная системе колец, что было подтверждено при пролете аппарата Вояджер 2. У Нептуна известно 13 спутников. Самый крупный из них, Тритон, является также самым холодным телом известным сегодня в солнечной системе. Температура его поверхности равна -228 C. Среднее расстояние от Нептуна до солнца — 30.0 АЕ, его диаметр в 4 раза больше земного и период обращения вокруг Солнца составляет 164.9 земных лет.

Международная регата собрала сотни гостей

Фото: Александр Китаев

9 сентября Владивостоку выпала честь принимать у себя международные соревнования по академической гребле. Уникальное спортивное мероприятие среди профессиональных и любительских команд привлекло сотни горожан и гостей города на площадку в бухте Новик.

На входе гостей мероприятия встречала белая медведица Айка – символ регаты. Каждый желающий имел возможность почувствовать себя чемпионом и сделать памятное фото на пьедестале вместе с живыми фигурами девушки и мужчины с веслами.

«Просто шедевральная организация. Я не смог удержаться и сам вчера сел в лодку, по спокойной воде имел счастье увидеть всю эту красоту местных видов. Такое значимое освещаемое мероприятие дает определенный толчок развитию данного вида спорта в регионе. А главное, я вижу интерес: приехали люди, жители Владивостока, а мы ведь для них это все и сделали», – делится эмоциями президент Федерации гребного спорта России, олимпийский чемпион Алексей Свирин.

Состязались в этот день не только российские спортсмены, но и приглашенные команды из Китая, Узбекистана и Белоруссии. И даже погодные условия не стали помехой настоящим спортсменам, с волей к победе все заезды успешно состоялись.

Освещал масштабное мероприятие именитый российский комментатор Дмитрий Губерниев.

«Я искренне не хочу, чтобы данное мероприятие стало бабочкой-однодневкой. Сейчас, после Олимпиады, самое время, когда необходимо поднимать традиции академической гребли в стране. Здесь прекрасные условия, отличное море, несмотря на меняющуюся погоду. Мне нравится, что сегодня здесь очень много молодежи. Считаю, что нужно создать детско-юношескую школу академической гребли. Здорово, когда мощнейший партнер, такой как «Норникель», который помогает армейскому баскетболу и хоккею и в целом российскому спорту, обращает внимание и на этот эстетичный, интеллигентный и красивый вид спорта. Я хочу приезжать сюда каждый год на эти соревнования», – считает он.

Счастливые лица, улыбки и накал страстей сопровождали мероприятия до самого финала. Гости регаты не только с радостью болели за спортсменов, переживая за их неудачи и радуясь успехам, но и с удовольствием сами пробовали силы в гребле на суше на специальных тренажерах. Любой желающий имел возможность получить памятный приз с символикой регаты, участвуя в эстафетах и конкурсах. Для детей и взрослых на площадке работала зона фудкорта с различными деликатесами и вкусными напитками.

«Замечательный праздник! Мы с семьей с удовольствием пришли поболеть за наших гребцов, а тут, оказывается, и самим можно попробовать, еще и призы выиграть. Ребенок счастлив, мы тоже довольны», – с улыбкой рассказывает одна из гостей регаты, Мария.

Никто из присутствующих не остался равнодушным к потрясающим пейзажам и видам, открывающимся с берега бухты Новик.

«Здесь я первый раз. Безумно красиво и колоритно, потрясающая природа! Очень похоже на Японию. Мы вчера побывали на одном из мысов, насладились отдыхом, морально отдохнули. Во Владивостоке такая акватория, что только выходить и грести. Конечно, здесь можно и нужно развивать греблю, можно сделать обычную, можно сделать прибрежную греблю», – рассказывает призер Олимпийских игр в Токио Анна Пракатень.

Итоги соревнований оказались удачными для всех участвующих команд. В одиночных заездах на 800 м среди женщин выиграла олимпийский призер Токио-2020 Анна Пракатень, опередив соперниц из Узбекистана и Белоруссии. Сборная команда России взяла и вторую победу – женская парная четверка Елены Данилюк, в составе команды Анастасия Любич, Яна Меренкова и Татьяна Усцелемова.

Не осталась без наград и сборная Китая, во главе с призером Токио-2020 Чжан Ляном она победила в мужских двойках. Чемпион Олимпийских игр с удовольствием рассказал о своих впечатлениях.

«Эти соревнования проходят на высоком уровне. Владивосток – очень хорошее место для таких соревнований. А отношения России и Китая сейчас на такой высоте, что очень хорошо, что спортсмены двух стран могут встречаться, обмениваться контактами и общаться», – поделился участник гонок из КНР Чжан Лян.

Целых две победы забрала себе сборная команда Узбекистана. Одиночник Жасурбек Мавланов всего 0,02 секунды выиграл у россиянина Алексея Кияшко.

И в заключительном финале регаты победила мужская восьмерка из Узбекистана, команда Белоруссии стала второй, сборная России заняла третье место.

Активное участие в организации мероприятия такого уровня принимала компания «Норникель». Вице-президент Андрей Грачев отметил, что компания системно подходит к вопросам развития спорта в регионах ответственности своего бизнеса и в стране в целом.

«Настроение прекрасное! Мы всегда рассматриваем такие партнерства как социальную инвестицию в будущее нации. Философия нашей компании предполагает участие в спортивных мероприятиях. У нас спорт – это часть нашей корпоративной культуры, мы проводим 550 различных спортивных мероприятий, в которых участвует более 70 тысяч человек», – рассказал Андрей Грачев.

Организаторами состязаний выступили Федерация гребного спорта России, Министерство спорта РФ и Министерство РФ по развитию Дальнего Востока и Арктики.

«Это удивительный уголок планеты Земля. У меня ощущение праздника, красиво, хорошая погода. Гребля, с одной стороны, тяжелейший вид спорта, но с другой – это единение с природой, постоянно находишься на свежем воздухе – это фантастика», – поделился с журналистами спецпредставитель Государственной Думы по вопросам спорта, председатель Всероссийского общества охраны природы Вячеслав Фетисов.

Ярким награждением победителей и потрясающим выступлением известных групп закончилась Владивостокская международная регата. Всем спортсменам, занявшим места, вручили медали и подарки от компании «Норникель». Жители и гости города еще несколько часов могли наслаждаться музыкой, свежим воздухом и потрясающим закатом на берегу бухты Новик.

Будущее Земли — это 5 других планет

Итак, вы отправились и уничтожили планету, которую называли домом.

Это было неизбежно. Изменение климата достигло критической точки. Голод и болезни опустошили человечество. Пагубная информационная экосистема отправила общество в смертельный цикл, подпитываемый заговором. Чтобы выжить, нам нужно выбраться из Доджа.

В кроватке из Бегущий по лезвию, новая жизнь ждет на инопланетных колониях. Возможно, вы начнете новую жизнь в марсианском городе Илона Маска. Может быть, это на Луне с лунной базой НАСА. Или, может быть, фигура, подобная Зефраму Кокрану, изобрела путешествие со скоростью, превышающей скорость света. Или, ну, путешествие со скоростью около света, если мы действительно терпеливы. Кому нужна Солнечная система, если у нас нет Земли, я прав?

У вас есть один билет с Земли. Куда ты идешь? Есть несколько возможных планет, на которые мы можем отправиться, и некоторые из них определенно лучше других. Есть выживание — где мы можем заставить его работать с большим количеством жертв, но это будет нелегко — и есть процветание: найти действительно новый дом для человечества, а не временное решение.

Вот руководство по выходу за пределы мира. В конце концов, это заставит вас ценить Землю.

Добро пожаловать в ЗЕМЛЯ БУДУЩЕГО , где Обратное предсказывает 100 лет возможностей, проблем и того, кто будет впереди.

5. Венера

Добро пожаловать на Венеру. Getty Images

Мы знаем, мы знаем. Венера. Некоторые могут сказать, что это токсично, жарко и негостеприимно. И они правы. Но Марс тоже смертоносен, хоть и в обратном направлении. Так же, как Венера очень горячая, Марс очень холодный. У Венеры плотная ядовитая атмосфера, а у Марса — тонкая, как бумага. Марс подвергается радиационному облучению в придачу, что звучит не очень приятно.

Для Империя наносит ответный удар Фанаты непреодолимо тянутся к идее жизни в Облачном городе, у НАСА есть план. Облачный автомобиль Storm IV Twin-Pod не входит в комплект. Познакомьтесь с HAVOC — или высотной операционной концепцией Венеры. HAVOC — это, по сути, дирижабль и флот других плавучих транспортных средств, предназначенных для исследования Венеры с людьми на борту.

«Венера… может ли сыграть роль в будущем человечества в космосе».

Поистине негостеприимная область Венеры лежит далеко внизу, вблизи и на поверхности. Примерно в 30 милях над поверхностью температура на самом деле земная. На этой высоте атмосферное давление также похоже на земное на уровне моря. На этом уровне также есть аналогичная радиационная защита. Воздух не пригоден для дыхания, но другие факторы означают, что скафандры для выхода на улицу — например, на смотровую площадку — не будут слишком громоздкими. HAVOC все еще находится на чертежной доске, но предварительный проект требует корабля, который позволил бы двум астронавтам жить на Венере в течение 30 дней. Или, по крайней мере, над ним.

Документ, представляющий HAVOC как концепцию, раскрывает амбиции мира. Фаза I HAVOC — отправить роботов в облака Венеры. Фазы со II по IV состоят из все более амбициозных человеческих миссий со все более длительным пребыванием. Цель фазы V? Постоянное человеческое обитание облачного города Венеры.

«В конечном итоге авторы приходят к выводу, что Венера с ее относительно гостеприимной верхней атмосферой может сыграть роль в будущем человечества в космосе», — пишут авторы в статье.

Кто мы такие, чтобы спорить?

The Inverse анализ: Любителям стимпанка может понравиться жизнь на дирижабле, а земное давление на больших высотах может сделать скафандр менее громоздким. Но одна маленькая неудача может означать большую гибель для потенциальных венерианцев.

Рейтинг обитаемости: 🎈☣️ ☣️ ☣️

4. Марс

Добро пожаловать на Марс. Getty Images

«Есть три причины, лежащие в основе аргументов в пользу Марса», — говорит Роберт Зубрин Обратное. «Для науки, для решения задач и для будущего». Зубрин должен знать — он основатель Марсианского общества, которое выступает за скорейшее переселение людей на Марс.

Чтобы понять страсть Зубрина к Красной планете, давайте разберем эти три элемента — науку, вызов и будущее. Наука относится к вопросу, на который мы вскоре могли бы ответить: была ли жизнь на Марсе. Если есть , то это даже жизни на Марсе. Задача — это возврат к космической гонке, которая привела к Аполлону, и своего рода эффект домино, который привлекает все больше мечтателей к науке. Будущее — это идея человечества, делающего ставку на постоянное будущее за пределами Земли.

Зубрин говорит, что у него есть все ресурсы, которые нам нужны, если мы сможем правильно их использовать:

• Вода : в то время как поверхностная вода находится только сезонно и в небольших количествах, насыщенных токсинами, недавние открытия могут сделать питьевую воду возможной, если искать ее под землей.
• Почва : Почва Марса богата железом и неприятными солями, но эксперименты по выращиванию сельскохозяйственных культур в похожей на Марс почве увенчались успехом.
• Лавовые трубы : Вместо того, чтобы строить дорогие конструкции или рисковать надувными средами обитания, а-ля Марсианин, серия пещер на Марсе, построенная давно спящими вулканами, может создать защищенную от радиации среду. Просто добавь кислорода.

По мнению Зубрина, переход человечества на Марс неизбежен. По его словам, это будет происходить в четыре этапа: исследование — это первый шаг перед тем, как мы создадим марсианскую базу, с которой мы сможем перебрасываться в города где-то между Маском и Total Recall , и оттуда смогут процветать целые общества. Зубрин не считает движение человека на Марсе монолитным. Как и на Земле, разные группы поселятся и будут преследовать разные ценности и цели. По его словам, планета предоставит им новые возможности практиковать формы управления и убеждения, которые они хотели бы иметь на Земле.

В конце концов, Марс предлагает шанс на обновление и с чистого листа. И это всего лишь шесть месяцев полета. Освобождение еще никогда не было таким удобным.

«Цель звезды ».

Ресурсы Марса также могут стать стартовой площадкой для дальнейших исследований, говорит Зубрин. Метан и воду на планете можно использовать для создания ракетного топлива. После Марса следующий скачок — пояс астероидов. И после этого?

«Цель — звезды, — говорит Зубрин. «Поскольку люди станут космическими путешественниками, мы узнаем гораздо больше о звездах, о планетах, вращающихся вокруг звезд».

Что, если на Марсе уже есть жизнь, и она все еще жива? Зубрин говорит, что большинство аргументов в пользу современной жизни на Марсе легко опровергнуть, так что человечество может там спать спокойно. Одним из самых серьезных критических замечаний в отношении потенциальных человеческих поселений на Марсе является идея перекрестного загрязнения: либо люди случайно уничтожат любую жизнь на Красной планете, либо, наоборот, эта жизнь может вместо этого угрожать нам.

Но один из способов узнать об условиях на Марсе — это то, что его куски часто падают на Землю, продукты ударов, выбрасываемые на межпланетные расстояния. «Вопрос обратного заражения, о котором пишут в заголовках больше всего, — это нонсенс», — говорит Зубрин. «Мы получаем материалы с Земли каждый год в течение четырех миллиардов лет».

Карл Саган однажды сказал: «Если на Марсе есть жизнь, я считаю, что мы не должны ничего делать с Марсом. Тогда Марс принадлежит марсианам, даже если они всего лишь микробы». Но Зубрин называет это «эстетической проблемой». Он говорит, например, что на Земле мы с радостью уничтожаем микробы весь день, каждый день — жидкость для полоскания рта, антибиотики, бытовые чистящие средства — наши яды столь же разнообразны, сколь и эффективны. И все же мы не рассматриваем эти акты разрушения на нашей собственной планете как этическую проблему. «Я думаю, что Саган увлекся в поэтическом порыве, когда сделал это заявление», — говорит Зубрин.

«Идея о том, что целая планета — весь потенциал новой биосферы не только людей, но и всего ассортимента замечательных растений и животных, которые могли бы процветать на Марсе, — должна быть уничтожена, потому что на Марсе есть микробы, абсурдна. и я бы сказал, что неэтично говорить, что люди не должны существовать на Марсе, чтобы он был безопасен для микробов».

Инверсия анализ: Несмотря на субантарктическую температуру, космическую радиацию и другие опасности, по крайней мере, есть твердая земля (martis ferma?), на которой можно стоять, и ворота в остальную часть Солнечной системы и указывает дальше. Просто надеюсь, что ничего не пойдет не так.

Жилой рейтинг: 🚀👩‍🚀👩‍🚀

3. Проксима Центавра b

Добро пожаловать на Проксиму Центавра b. Getty Images

Когда дело доходит до планет Солнечной системы, которые можно использовать в качестве ковчега человечества, выбор невелик. У нас есть Марс. У нас (вроде) есть Венера. Кроме того, единственная оставшаяся планета земной группы — Меркурий — слишком горячая с одной стороны и абсолютно холодная с другой. Кроме того, известно, что туда трудно добраться из-за гравитации Солнца. Юпитера нет — мы будем жариться в ванне с радиацией. Другие газовые планеты тоже не являются гостеприимными.

Так что, может быть, мы просто построим корабль поколений или помолимся о варп-двигателе и отправимся в звездную систему. А куда лучше целиться, как не в Проксиму Центавра?

Абель Мендес — директор Лаборатории планетарной обитаемости (PHL) Университета Пуэрто-Рико Аресибо. Мендес ведет Каталог обитаемых экзопланет уже 10 лет. В то время, когда каталог создавался, количество потенциально пригодных для жизни экзопланет было скудным: тогда он состоял только из Gliese 667 C f и спорных и постоянно развивающихся планет в системе Gliese 581. (Глизе в данном случае ссылается на звездный каталог — хотя звезды находятся на расстоянии 20 и 23 световых лет от Земли соответственно, они не близки друг к другу.)

С тех пор это число увеличилось до 60 потенциально обитаемых миров, если нам повезет, или до 24, если быть реалистами. Мендес использует рубрику для оценки этих миров, используя несколько факторов:

• Достаточно ли они близки к своей звезде, чтобы быть теплыми, но не слишком горячими или слишком холодными? Это означало бы, что вода может существовать в жидком состоянии.
• Они где-то между Марсом и полуторной Землей в радиусе? Это, вероятно, поместило бы их близко к земной массе и, следовательно, вероятно, было бы каменистым.
• Если мы не знаем радиуса, они меньше, чем в пять раз больше массы Земли? Это снова приведет к тому, что планета на верхнем пределе будет очень тяжелой, но все же каменистой планетой, а не газообразным мини-Нептуном.

Из 4375 известных экзопланет (по данным НАСА на 16 апреля 2021 года) эта рубрика означает, что только 24 потенциально пригодны для жизни. Но правильный размер и расстояние — это только две вещи, которые нам нужны для жизни в реальности. Помимо этих черт, у нас не так много другой информации, чтобы продолжить.

Вот почему Мендес говорит, что если нам нужно отправиться куда-то за пределы Солнечной системы, мы должны отправиться куда-нибудь поближе.

«Иначе мы не можем сказать, но если предположить, что информация верна… Я думаю, что планеты, которые я предпочел бы посетить, — это ближайшие», — говорит он. И нет обитаемой планеты ближе, чем Проксима Центавра b.

Альфа Центавра A и B довольно хорошо известны. Это ближайшие к Земле звезды размером с Солнце. Но они не совсем ближайшая звезда. Две звезды вращаются вокруг друг друга. Но на расстоянии около 0,12 световых лет — примерно в 7600 раз больше, чем расстояние от Солнца до Земли — у них есть слабый компаньон. Альфа Центавра A и B известны с древности, а две отдельные звезды известны с 1689 года.. Их компаньон, Проксима Центавра, настолько мала и слаба, что не была обнаружена до 1915 года.

«Я думаю, что планеты, которые я бы предпочел посетить , находятся поблизости».

И хотя Альфа Центавра находится на расстоянии 4,37 световых года от Земли, эта небольшая разница в расстоянии делает Проксиму Центавра лишь на долю ближе к Земле.

Мы снова и снова искали планеты вокруг одной из Альф Центавра, но обычно терпели неудачу. Но в 2016 году астрономы, работающие в рамках проекта «Бледно-красная точка», использовали данные десятилетий о Проксиме Центавра, чтобы выявить возможное существование планеты Проксима Центавра b. Эта планета, вероятно, имеет массу массы Земли и вращается вокруг своей звезды по узкой 11-дневной петле.

Хотя такая близость к орбите звучит как верный путь к катастрофе — в конце концов, Меркурий совершает оборот вокруг Солнца за 88 дней — малый размер и масса Проксимы Центавра, а также ее более низкие температуры означают, что планета может быть обитаемой при правильных условиях. . Звезда Проксима Центавра всего на 20 процентов больше Юпитера и составляет всего 12 процентов массы Солнца. Он классифицируется как красный карлик, также называемый М-карликом. Эти звезды являются наименее массивными и наиболее распространенными типами звезд во Вселенной. Неудивительно, что многие планеты в индексе PHL являются М-карликами. Только три нет.

Но — а всегда есть но — это не значит, что Проксима Центавра b очень похожа на Землю. С такой близкой орбитой планета все время обращена к одной и той же стороне звезды, точно так же, как мы видим только одну сторону Луны. Этот процесс называется приливной блокировкой, и именно поэтому Меркурий такой негостеприимный.

«Я думаю, что большинство этих планет, вероятно, заперты приливом, потому что вокруг есть М-карликовые звезды, и даже если у них есть атмосфера, вода будет заперта как лед на темной стороне, а дневная сторона будет пустыней, — говорит Мендес.

Но между двумя сторонами есть небольшая полоска пограничного пространства, в котором нет ни дня, ни ночи — место вечных сумерек. Вот где может существовать жидкая вода и может процветать жизнь.

Есть еще проблема с атмосферой. Красные карлики — это маленькие звезды, но в начале своей истории они яростно мечутся со вспышками, которые могут унести первичную атмосферу планет в космос. Так что остается надеяться, что Проксима Центавра b смогла восстановить атмосферу и что это что-то вроде Земли, а не, скажем, Венеры или Марса.

Инверсия Анализ: Она близка и находится в нужном месте, чтобы иметь жизнь, но отсутствие известных подробностей и потенциально опасная звезда означают, что мы не должны идти до конца.

Обнарожаемый рейтинг: ❓❓🤷🤷🤷

2.

Trappist-1d

Добро пожаловать в Trappist-1d Getty Images

В 2015 году, астрономы бельджской, работающие на транзитных планетах и ​​планете. ) объявили о новой звезде, получившей название (совершенно случайно, а не в рекламных целях, мы уверены) TRAPPIST-1.

Она маленькая — размером с Юпитер — и менее массивная, чем даже Проксима Центавра. На самом деле, масса Солнца составляет 8,9%, что едва ли превышает порог массы, достаточной для воспламенения. TRAPPIST-1 был не одинок — астрономы объявили о трех планетах размером с Землю на орбите. И все три потенциально пригодны для жизни.

В то время это была большая новость. Три мира на небольшом расстоянии друг от друга, все достаточно умеренные, чтобы держать воду, вокруг довольно спокойной крошечной звезды. Но последующие исследования вытащили настоящую «подержи мое пиво» ​​и поразили нас еще четырьмя планетами на орбите вокруг TRAPPIST-1. Все они были достаточно близки, чтобы быть умеренными. Крошечный, но могучий, правда.

Внезапно у нас в руках очень заманчивая система. В индексе PHL TRAPPIST-1d указан как объект с наибольшей вероятностью из всех имеющих земные условия. Но это не сравнение в одиночку. Считается, что планета находится где-то между Марсом и Землей по размеру. У него земное количество излучения от его звезды и, следовательно, вероятно, аналогичные температуры.

Итак, вперед!

Или нет. Согласно исследованию 2018 года, может быть слишком жарко. «Мы моделируем незнакомые атмосферы, а не просто предполагаем, что вещи, которые мы видим в Солнечной системе, будут выглядеть так же вокруг другой звезды», — говорится в заявлении авторов. Короче говоря, они говорят, что TRAPPIST-1d может быть больше похож на Венеру, чем нам хотелось бы с точки зрения обитаемости.

Они также утверждают:

• TRAPPIST-1b может быть слишком, слишком горячим — может быть, даже слишком горячим для атмосферы вообще.
• TRAPPIST-1c и TRAPPIST-1d имеют плотную атмосферу, создающую сильный парниковый эффект.
• TRAPPIST-1f, TRAPPIST-1g и TRAPPIST-1h могут быть слишком ледяными.

Они пришли к выводу, что TRAPPIST-1e может быть реальным миром, на который нам стоит обратить внимание. Хотя ответ не окончательный. И мы, вероятно, ничего не узнаем, пока не сможем внимательно изучить систему с помощью телескопов следующего поколения, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба.

«Если одна планета не работает, вы просто переместите на другую планету».

Но если мы перейдем к TRAPPIST-1 и какая-то одна планета не совсем подходит, мы можем просто перейти к следующей — большинство из них находятся на расстоянии менее миллиона миль друг от друга. Если нам не нравится TRAPPIST-1d, то TRAPPIST-1e — это всего лишь путешествие в 650 000 миль. Земля находится в 238 000 миль от Луны. Астронавтам Аполлона потребовалось три дня, чтобы добраться до Луны.

Это не шестимесячное путешествие на Марс для людей — это больше похоже на продолжительную командировку.

«У вас есть семь планет, некоторые из которых находятся в обитаемой зоне», — говорит Мендес. «У вас есть в одной системе все возможное, и несколько планет с такими условиями, горячими или холодными».

Термин «зона Златовласки» иногда используется вместо обитаемой зоны. Не слишком жарко, не слишком холодно, в самый раз. Но TRAPPIST-1 играет с этим, создавая систему Златовласки, где через несколько дней мы сможем пробраться между планетами. Даже самая дальняя из планет находится всего в 1 400 000 миль от своей родной звезды.

«Если одна планета не работает, вы просто переезжаете на другую планету», — говорит Мендес.

Более того, до него всего 40 световых лет. Конечно, это в 10 раз больше расстояния от Земли до Проксимы Центавра. И, конечно же, даже скорость, равная половине скорости света, составляет 80-летнее путешествие в один конец. Но можете ли вы действительно установить цену на будущее человечества?

Инверсия анализ: Не нравится одна планета? Перепрыгивай к другому. Черт возьми, если они все пригодны для жизни, выберите свое собственное приключение. Если нет… удачи.

Рейтинг обитаемости: 🔥❄️😎🌱🌱🌱🌱🌱

Но… что, если у красных карликов нет нужных вещей?

Помимо разграбления списка миров PHL, вы уничтожаете возможность существования полноценной жизни во вселенной. Вы должны придерживаться звезд, таких как Солнце. И вдруг у нас не так много мест поблизости, чтобы пойти. Две из оставшихся планет вокруг карликовых звезд класса M в индексе PHL — непростая задача. Kepler-442 b находится на расстоянии почти 1200 световых лет. Кеплер-62f 980+ световых лет от нас. Мы не можем туда попасть.

1. Tau Ceti f

Добро пожаловать в Tau Ceti f. Getty Images

Тау Кита f — огромный мир. Мы не видели его напрямую, но его масса как минимум в четыре раза превышает массу Земли. Гравитация там была бы высокой — не очень весело для тех, кто любит гимнастику. Он также, вероятно, в 1,8 раза больше радиуса Земли (хотя мы не видели, как он проходил перед своей звездой, так что это приблизительная оценка). Его орбита длится 642 дня — это один из самых продолжительных периодов среди известных обитаемых экзопланет.

Но у него много плюсов. Тау Кита — солнцеподобная звезда, масса которой составляет около 78 процентов массы Солнца, и она горит при тех же температурах. (Оба классифицируются как G-звезды.) Находясь на расстоянии 12 световых лет, мы могли бы добраться туда за 24 года, двигаясь на половине скорости света — как раз вовремя, когда у младенцев, покидающих Землю, по прибытии наступает кризис четверти жизни.

Его солнечные качества сделали его популярным местом для научной фантастики, в том числе « Hyperion » Дэна Симмона и «9» Артура Кларка.0007 Рама серии. Звездная система также появляется в «Звездный путь», «Барбарелла», «Доктор Кто», «Пространство», и… ммм… «Земля: Последний конфликт». Это солнцеподобная звезда знатоков-ботаников, всем вам, любителям Альфы Центавра, плебеям.

Она не занимает первое место в списке 24 самых пригодных для жизни планет. На самом деле, он 22-й в списке из 24-х. Это не окончание с отличием. Он указан только как имеющий индекс сходства с Землей 0,58 (0,99 — максимально возможный, Проксима Центавра b имеет 0,87, а TRAPPIST-1d — 0,9).0, занимая места №4 и №6 соответственно.)

Так что, возможно, Тау Кита f тоже не совсем то, что нам нужно, особенно с гравитацией и потенциалом быть скорее маленьким Нептуном, чем большой Землей. Могут быть луны. Мы можем найти неуловимого кандидата, Тау Кита PxP-4, который (если он существует) тоже находится в обитаемой зоне. Другими словами, путешествие все же стоит того, особенно если красные карлики отсутствуют.

Обратный Анализ: Температуры, подобные земным, могут сделать это прекрасным местом для путешествия, и если планета не так велика, может быть, у нее есть нормальная луна… или даже другая планета, ожидающая нас.

Рейтинг обитаемости: 🤔🤔🤔

Бонус: Каллисто

Добро пожаловать в Каллисто. НАСА

Ладно, ладно. Мы знаем. Не планета — это самая удаленная большая луна Юпитера. Но выслушайте нас.

Допустим, астрономы поняли, что Проксима Центавра b непригодна для жизни. Отлично. На том же расстоянии, что и Тау Кита, есть и другие потенциально обитаемые планеты, в том числе звезда Тигардена b (наиболее потенциально обитаемая планета по стандартам PHL), Росс 128b и звезда Луйтена, которым мы уже отправили сообщение. Мы могли бы просто отправиться туда, но, учитывая, что все они М-карликовые планеты, путешествие кажется более легким.

Но предположим, что Проксима Центавра b очень обитаема. На самом деле он настолько обитаем, что кишит разумной жизнью. Нас не встретят с распростертыми объятиями. В конце концов, мы были бы захватчиками — инопланетянами, которых научная фантастика научила нас бояться. (Если вы хотите знать, как первый контакт может пойти очень плохо, выходите из-под контроля, если хотите, прочитайте Воробей Мэри Дориа Рассел . ) Тогда мы тоже не можем пойти туда.

И если Марс и Венера не стартуют, есть еще места, куда мы можем отправиться. Это просто не планеты. Это водные миры нашей Солнечной системы, такие места, как Церера в поясе астероидов, Европа и Ганимед, вращающиеся вокруг Юпитера, и Энцелад, извергающий океаническую воду в космос. Даже Титан выглядит как холодная версия ранней Земли — озера этана и метана усеивают поверхность, а целый океан воды находится глубоко внизу. На Плутоне может быть подземный океан.

Но мы можем не захотеть идти по этому пути. Юпитер, например, обладает одним из самых смертоносных излучений в нашей Солнечной системе. Когда зонд «Пионер-10» прошел мимо него в 1974 году, НАСА неправильно предсказало, сколько излучения он будет излучать. Даже пройдя то, что они считали «безопасной» точкой, зонд был поврежден радиацией.

И хотя Европа и Ганимед представляют собой водные океанические миры под ледяной коркой, они находятся внутри этих радиационных поясов . Лед может защитить жизнь внизу, но может подвергнуть опасности или уничтожить людей наверху.

Должен быть лучший способ.

А может и есть. В 2003 году исследователи НАСА Лэнгли предложили решение проблемы Ганимед/Европа. Просто отправляйтесь на весь мир, к Каллисто.

Почему Каллисто так многообещающе?:

• Он находится за пределами самых опасных частей радиационных поясов
• Размером с планету Меркурий (Ганимед немного больше, Каллисто чуть меньше)
• Его тяжелые кратеры дают места для посадки

Он тоже сделан из водяного льда. Конечно, эту воду можно использовать для питья после некоторой обработки, но ее также можно перерабатывать в гидроксизин для ракетного топлива.

Что так соблазнительно в Каллисто (в ближайшем будущем), так это возможность того, что она может быть базой, пока мы отправляем роботов на Европу для исследования. Мы могли бы обосноваться на относительно безопасной обратной стороне Луны и ждать, пока вернутся данные.

Может быть, это наш новый дом, может быть, это наша новая исследовательская станция. В конце концов, миры за пределами Земли кажутся довольно негостеприимными. В то время как люди сильны, вы просите все человечество принять участие в экспедиции Шеклтона.

Или, может быть, мы должны просто остаться дома и оставаться на месте, решая наши проблемы на Земле, вместо того, чтобы убегать на другую планету. (Но если мы этого не сделаем, купите квартиру на Тау Кита f.)

Почему, где, как и когда мы можем покинуть нашу родную планету

Земля не всегда будет пригодна для проживания. Мы знаем, что примерно через два миллиарда лет расширяющееся солнце испарит наши океаны, оставив наш дом во Вселенной необитаемым — если, конечно, мы еще не были стерты с лица земли галактикой Андромеды, которая находится на многомиллиардном расстоянии. курс столкновения с нашим Млечным Путем. Более того, по крайней мере треть из астероидов диаметром в тысячу миль, которые пересекают нашу орбитальную траекторию, в конечном итоге врежутся в нас с частотой примерно один каждые 300 000 лет.

Почему?

Действительно, в 1989 году астероид гораздо меньшего размера, удар которого по силе был бы эквивалентен 1000 ядерным бомбам, пересек нашу орбиту всего через шесть часов после прохождения Земли. В недавнем отчете Фонда спасательных шлюпок, сотни исследователей которого отслеживают дюжину различных экзистенциальных рисков для человечества, вероятность катастрофического удара один к 300 000 сравнивается с игрой в русскую рулетку: «Если мы будем продолжать нажимать на курок достаточно долго, мы снесет нам голову, и нет никакой гарантии, что это не произойдет в следующий раз».

Учитывая риски, которые люди представляют для планеты, мы можем когда-нибудь покинуть Землю просто для того, чтобы сохранить ее. Многие из угроз, которые могут заставить нас задуматься о внеземных условиях жизни, на самом деле созданы руками человека и не обязательно в далеком будущем. Количество, которое мы потребляем каждый год, уже намного превышает то, что может выдержать наша планета, и, по оценкам Всемирного фонда дикой природы, к 2030 году мы будем ежегодно потреблять природных ресурсов на две планеты. Центр исследований эпидемиологии бедствий, международная гуманитарная организация, сообщает, что количество засух, землетрясений, эпических дождей и наводнений за последнее десятилетие утроилось по сравнению с 19-м годом.80-х годов и почти в 54 раза больше, чем в 1901 году, когда эти данные были впервые собраны. В некоторых сценариях изменение климата приводит к острой нехватке воды, затоплению прибрежных районов и повсеместному голоду. Кроме того, мир может погибнуть из-за смертоносного патогена, ядерной войны или, как предупреждает Фонд спасательных шлюпок, из-за «неправильного использования все более мощных технологий». Учитывая риски, которые люди представляют для планеты, мы также можем когда-нибудь покинуть Землю, просто чтобы сохранить ее, и наша планета станет своего рода заповедником природы, который мы посещаем время от времени, как мы могли бы посетить Йосемити.

Ни одна из угроз, с которыми мы сталкиваемся, не является особенно надуманной. Например, изменение климата уже является важным фактором в жизни человека, и наша планета уже пережила как минимум одно массовое вымирание в результате падения астероида. «Динозавры вымерли, потому что были слишком глупы, чтобы построить адекватную космическую цивилизацию», — говорит Тихамер Тот-Фейел, инженер-исследователь отдела передовых информационных систем оборонного подрядчика General Dynamics и один из 85 членов космического поселения Фонда спасательных шлюпок. доска. «Пока разница между нами и ими едва измерима». Альянс за спасение цивилизации, проект, начатый химиком из Нью-Йоркского университета Робертом Шапиро, утверждает, что неизбежность любого из нескольких катастрофических событий означает, что мы должны подготовить копию нашей цивилизации и переместить ее в открытый космос, подальше от опасности — сохранение наших культурных достижений и традиций. В 2005 году тогдашний администратор НАСА Майкл Гриффин аналогичным образом описал цели национальной космической программы. «Если мы, люди, хотим выжить в течение сотен тысяч или миллионов лет, мы должны в конечном итоге заселить другие планеты», — сказал он. «Однажды, я не знаю, когда наступит этот день, но будет больше людей, живущих за пределами Земли, чем на ней».

Где?

У нас есть много вариантов. Национальное космическое общество, более 12 000 членов которого занимаются созданием поселений в космосе, предполагает, что мы, вероятно, сначала отправимся на планету, на которой есть ресурсы для поддержания жизни. После завершения исследования стоимостью 200 миллионов долларов в 2000 году НАСА сообщило, что колония может быть вырыта на несколько футов ниже поверхности нашей собственной Луны или покрыта существующим кратером, чтобы защитить жителей от постоянной бомбардировки высокоэнергетическим космическим излучением, которое может повредить нашу ДНК. и привести к раку. Исследование НАСА предусматривает атомную электростанцию, солнечные панели и различные методы извлечения углерода, кремния, алюминия и других полезных материалов с лунной поверхности. Национальное космическое общество в своем собственном отчете 2008 года «Дорожная карта к космическому заселению» также определяет Луну как логическую начальную остановку, ссылаясь на наличие на ней поддерживающего жизнь льда как на предшественника постоянных лунных баз, отелей и даже казино.

Другие сторонники космических поселений предлагают полностью отказаться от Луны. Хотя наша Луна ближе, и мы уже высадили туда людей, считается, что спутники Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна содержат в разы большее количество воды, углерода или азота. Но самым похожим на Землю пунктом назначения в нашей Солнечной системе является Марс. «Марс можно сравнить с Луной, как с Северной Америкой по сравнению с Гренландией в предыдущую эпоху морских исследований», — говорит Роберт Зубрин, глава Марсианского общества, группы, выступающей за экспедиции и заселение Красной планеты. В отличие от Луны, у Марса есть немного атмосферы, которая обеспечивает некоторую защиту от космических лучей, и около 40 процентов земного притяжения.

В 2002 году космический аппарат НАСА «Марс Одиссей» обнаружил области водяного льда размером с континент в марсианском грунте, а в 2008 году фотографии с марсианского посадочного модуля «Феникс» подтвердили присутствие там льда. В почве также содержится достаточно углерода для выращивания растений, а дневные температуры иногда достигают приятных 70°F. Также вполне вероятно, что со временем планета может быть «терраформирована», используя воду из подземного льда (или импортируя ее из ледяного астероида), чтобы сформировать тонкий океан, а гораздо позже создать атмосферу, предлагающую пригодный для дыхания воздух и лучшую среду обитания. щит от космического излучения. «Гораздо проще заселить планету, чем построить ее», — говорит Зубрин. «Христофор Колумб переплыл океан на лодке. Представьте, если бы ему пришлось построить американский континент, когда он туда попал».

Однако все эти предложенные маршруты могут подпадать под категорию того, что Айзек Азимов однажды назвал «планетарным шовинизмом». С таким же успехом мы могли бы построить орбитальную среду обитания, возведя наш будущий дом в пустоте и спроектировав каждую его деталь в соответствии со своими собственными требованиями. Финансово, если не технологически, невозможно запустить с Земли такое количество материалов, которое потребовалось бы для постройки крупного орбитального сооружения. Но такая среда обитания может быть построена в основном из ресурсов, извлеченных из околоземных астероидов, которые сами по себе обеспечивают большее земное разнообразие и потенциальную площадь поверхности, чем все планеты в нашей Солнечной системе вместе взятые. В 1974 января физик из Принстонского университета Джерард О’Нил представил проект массивной отдельно стоящей орбитальной среды обитания, состоящей из больших цилиндров, вращающихся вокруг оси со скоростью примерно один оборот в минуту — достаточно быстро, чтобы имитировать гравитацию вдоль его внутренних поверхностей — и связанной с другой цилиндр вращается в противоположном направлении, чтобы устранить крутящий момент. В свободном от гравитации космическом пространстве жилые помещения могут оставаться структурно прочными даже при размерах, достаточно больших для размещения тысяч или миллионов жителей, и О’Нил представил себе двойные цилиндры длиной 20 миль и площадью внутренней поверхности 500 квадратных миль.

Эл Глобус, подрядчик Исследовательского центра Эймса при НАСА, который поддерживает широко известный веб-сайт, посвященный космическим заселениям, говорит о цилиндре О’Нила так, как о закрытом сообществе, месте с постоянным солнечным светом, потрясающими видами, просторными помещениями, и специальные зоны возле осей цилиндров для отдыха в невесомости. Популяция на этих кораблях будет значительно выше 150 человек, чтобы избежать последствий инбридинга, хотя в идеале меняющиеся среды обитания должны существовать в социально интерактивных кластерах. Жители также могли использовать сохраненную ДНК всякий раз, когда генофонду требовалось больше разнообразия.

Основным преимуществом орбитальной среды обитания является то, что она не обязательно должна оставаться на орбите. Если корабль исчерпал ресурсы ближайшего астероида или ему пришлось спасаться от умирающего солнца, его можно было оснастить бортовым ядерным реактором или солнечным парусом и отправить в любое количество отдаленных мест. Считается, что ни одна из 500 планет, вращающихся вокруг звезд за пределами нашей Солнечной системы, не имеет атмосферы, способной поддерживать человеческую жизнь, но почти все они были обнаружены в последнее десятилетие, что привело двух астрономов к выводу в недавней статье, что вероятность найти экзопланету со средой обитания, почти идентичной земной, к 2264 году — 95 процентов. В сентябре группа астрономов из Исследования внесолнечных планет Лик-Карнеги, спонсируемого НАСА и Национальным научным фондом, объявила об открытии планеты примерно в 20 световых годах от нас, в созвездии Весов, которая вращается вокруг своей звезды в пределах «обитаемая зона» нашей собственной орбиты.

Для последующих поколений, живущих на борту закрытого корабля, может быть даже неважно, останутся ли они на орбите Земли или будут путешествовать сотни лет к одной из этих внесолнечных планет. Они могут просто парить в космосе на своем «корабле поколений», собирая по пути материалы с астероидов и комет.

Как?

Первая задача состоит в том, чтобы просто избежать притяжения собственной гравитации Земли. «Если вы можете вывести свой корабль на орбиту, вы на полпути к чему угодно», — сказал писатель Роберт Хайнлайн. Космический шаттл стоил около 450 миллионов долларов за полет, и сегодня отправка беспилотных полезных грузов на орбиту по-прежнему будет стоить вам около 12 000 долларов за фунт, причем большая часть затрат приходится на топливо, сожженное на этих первых сотнях миль.

Чтобы преодолеть это внушительное начальное препятствие, инженеры придумали множество безракетных пусковых систем. В разгар холодной войны ВМС США в рамках своей программы высотных исследований исследовали возможность использования гигантской пушки для запуска полезной нагрузки на орбиту. Физик Дерек Тидман, тем временем, предполагает использовать массивную центрифугу, которую он называет «слингатроном», для вращения объектов до тех пор, пока они не достигнут скорости, с которой их можно будет выбросить из нашего гравитационного колодца. И многие инженеры обдумывали заманчивую возможность построить «космический лифт», который поднимался бы вверх по кабелю длиной 62 000 миль, удерживаемому в воздухе, подобно вращающемуся лассо, под действием центростремительной силы. В 2000 году Институт передовых концепций НАСА выделил Брэду Эдвардсу, основателю компании Carbon Designs, 570 000 долларов на исследование того, как сконструировать такое устройство, и, по его оценкам, он мог бы построить его не более чем за 14 миллиардов долларов — как только кто-нибудь разработает необходимые нанотехнологии. для изготовления очень тонких, очень прочных трубок, которые будут составлять линию.

Другие инновации могут уменьшить вес полезной нагрузки настолько, чтобы сделать космический полет более практичным. Компания Made in Space заявляет, что предлагаемые ею гигантские 3D-принтеры могут преобразовывать сырье, доставленное с Земли или переработанное из космического мусора, в спутники или корабли, хотя пока неизвестно, как принтеры поведут себя в условиях невесомости. Дальнейшие прорывы в области нанотехнологий также могут помочь. Дж. Сторрс Холл, независимый ученый и автор, специализирующийся на молекулярной нанотехнологии, приводит в качестве примера огромное количество меди, которое мы используем для проводимости и электропроводки. Управляя материей на молекулярном уровне, графеновые проводники можно было бы создавать из чистого углерода, а также транзисторы и даже компьютеры.

Колонизация космоса — это «не просто выживание, это процветание». Как только мы выйдем за пределы низкой околоземной орбиты, мы также сможем понять, как путешествовать на невероятные расстояния, используя что-то, кроме химических ракет. В ноябре прошлого года Popular Science рассказал о Франклине Чанге Диасе, бывшем астронавте НАСА, который разрабатывает ракету с бортовым ионным двигателем, который, по его оценкам, может сократить время полета на Марс с шести месяцев до немногим более одного. Японский зонд, приводимый в движение солнечным парусом шириной 46 футов, состоящим из алюминизированного пластика толщиной 0,0075 миллиметра и толкаемым давлением солнечных фотонов, пролетел мимо Венеры в декабре. Японское агентство аэрокосмических исследований сообщает, что в настоящее время зонд вращается вокруг Солнца и вернется на орбиту Венеры еще через пять лет. Многие полагают, что если мы сможем разработать какую-либо форму термоядерного двигателя, мы сможем подпитывать его гелием-3, добытым на Луне или других небесных телах. А Институт передовых концепций НАСА финансирует исследование, чтобы выяснить, смогут ли космические корабли путешествовать автостопом с одним из 40 астероидов, периодически пролетающих мимо нашей планеты и Марса. до 10 месяцев.

Марк Миллис, физик-двигатель НАСА, который также руководит Фондом Тау Зеро, добровольной группой ученых, инженеров и журналистов, работающих над межзвездными полетами, предлагает непредвзято относиться к возможности более продвинутых подходов, включая червоточину. телепортация и сверхсветовой варп-двигатель. Он указывает на достижения в лазерной технологии, которые позволяют нам, по крайней мере на мгновение, создавать уровни энергии, которые могут вызвать наблюдаемые эффекты искривления пространства, и проверить правильность теоретических основ этой концепции.

Марк Хопкинс из Национального космического общества предполагает, что самовоспроизводящихся нанороботов однажды можно будет отправить на астероид, где они пробурят поверхность и начнут добычу полезных ископаемых, или их можно будет отправить на Луну или на далекую планету, где они будут размножаться и распространяться и со временем создадут целую индустриальную цивилизацию, готовую к прибытию людей. Человеческая ДНК может даже быть упакована вместе с этими создающими цивилизацию нанороботами и использована для порождения людей, когда придет время. Он говорит, что нет причин не думать о биологической эволюции человека как о преходящей фазе; в один прекрасный день мы все можем быть преобразованы в разумные машины, наши личности будут загружены и переданы в глубокий космос, а уменьшенным кораблям больше не нужно будет обеспечивать радиационную защиту, замкнутые среды обитания или пространство для ног. Я сказал ему, что видение Хопкинсом последнего рубежа, бесполого и бестелесного, не кажется особенно романтичным. — Ну, может быть, и нет, — признал он. — Но ты не спрашивал меня о романтике.

Другие, с которыми я разговаривал о космическом заселении, настаивали на том, что сосредоточение внимания на том, что может быть возможно в будущем, мешает действовать на основе того, что на самом деле можно сделать сегодня. Дирк Шульце-Макух, астробиолог из Вашингтонского государственного университета, недавно стал соавтором статьи в Journal of Cosmology, в которой он утверждал, что пилотируемая миссия на Марс уже достижима с финансовой и технологической точек зрения, если только мы отбросим идею обратного полета. . По его словам, мы могли бы отправить ракеты с горсткой постоянных поселенцев, и эти первопроходцы будут пополняться за счет роботизированных миссий и поддерживаться каждые четыре-шесть лет новыми волнами иммиграции.

Через 20 лет люди построили бы постоянную марсианскую базу. Он признает, что стоимость является огромным препятствием, как и отсутствие политической воли НАСА. Но он подчеркивает, что поселение на Марсе обеспечит выживание нашего вида и вдохновит бесчисленное количество людей на родине. В течение нескольких недель после публикации статьи он и его соавтор получили более 100 электронных писем, как от 16-летних, так и от 65-летних, в каждом из которых сообщалось о готовности немедленно уйти.

Когда?

Прямо сейчас большая часть прогресса в космическом заселении достигается в частном секторе. В декабре прошлого года SpaceX Илона Маска завершила успешный испытательный полет многоразовой капсулы, способной перевозить до семи человек, и у компании есть контракт с НАСА на доставку грузов на Международную космическую станцию ​​по цене за фунт, которая намного ниже текущей ставки. Virgin Galactic, Space Adventures и другие компании начали предлагать полеты на низкую околоземную орбиту и кратковременное пребывание на космических станциях, а Bigelow Aerospace планирует к 2015 году запустить надувной «космический отель»9.0003

Рик Тамлинсон, соучредитель Space Frontier Foundation, растущей группы предпринимателей, которые надеются использовать частное предпринимательство, чтобы добиться успеха там, где, по их мнению, не склонное к риску и бесцельное НАСА потерпело неудачу, утверждает, что мы установим новый рубеж только когда для этого есть веский мотив получения прибыли. Он называет космический туризм, внеземную добычу полезных ископаемых и передачу солнечной энергии из космоса на Землю лучшими финансовыми причинами для того, чтобы покинуть планету. «Мы создаем постоянные населенные пункты, когда люди зарабатывают деньги», — говорит он. «Нет баксов, нет Бака Роджерса».

Но национальная космическая программа, несмотря на ограниченный бюджет, также изучает возможности жизни после Земли. Прошлой весной президент Обама объявил о планах пилотируемых полетов к околоземному астероиду к 2025 году и к Марсу к середине 2030-х годов. В октябре Darpa, научно-исследовательское подразделение Пентагона, выпустило пресс-релиз, объявляющий о совместном проекте с Эймсом по изучению возможности создания «100-летнего звездолета», который они назвали «первым шагом в следующей эре освоения космоса — путешествие между звездами».

Когда я спросил Денниса Бушнелла, главного научного сотрудника НАСА в Лэнгли, о наших космических перспективах, он ответил гораздо более отрезвляющим взглядом. Он подчеркнул, как мало мы еще знаем о влиянии космической радиации и невесомости на тело и разум человека, как у нас нет даже скафандров, защищающих от радиации. «То, что доступно, небезопасно; то, что безопасно, недоступно», — повторял он как своего рода мантру.

Бушнелл, конечно, прав — по крайней мере, пока. Но разведка по самой своей природе требует риска. Грегори Бенфорд, профессор физики Калифорнийского университета в Ирвине и давний консультант НАСА, говорит, что забота о правильном балансе между риском и вознаграждением не должна мешать нам осуществить замечательную мечту об освоении космоса. Ссылаясь на исследователя-викинга, впервые ступившего в Северную Америку за пять веков до Колумба, он настаивает на том, что сделать первый шаг будет недостаточно. «Мы, американцы, думаем, что мы, по сути, космические Колумбы, совершающие большие открытия, — сказал Бенфорд. «Но я боюсь, что мы можем оказаться Лейфом Эрикссоном. Мы идем, пробуем кое-что, а потом об этом почти забывают».

Исследователи, инженеры и астрономы, которые с почти уверенностью верят, что мы когда-нибудь будем жить в космосе, которые рассматривают это перемещение как экзистенциальный императив и естественное развитие человека, склонны придерживаться гибкого взгляда на время. Мы выползали на сушу, выбирались из африканской саванны в образе обезьян, отправляли паруса к новым мирам — как же нам не ожидать, что когда-нибудь мы будем жить в колониях на Титане или в космических кораблях, путешествующих по глубокому космосу? И неважно, сколько времени потребуется, чтобы покинуть планету, или кто нас туда доставит, усилия принесут бесчисленные немедленные выгоды людям здесь, на Земле.

Проектирование устойчивых сред обитания с замкнутым контуром может помочь нам накормить бедняков; передовые методы движения могут произвести революцию в наземном транспорте; космическая солнечная энергия может радикально снизить нашу зависимость от ископаемого топлива; и более глубокое понимание астероидов могло бы дать нам ценные ресурсы и когда-нибудь позволить нам изменить орбиту того, кто направляется в нашу сторону. Колонизация космоса — «это не просто выживание, это процветание», — говорит Марк Миллис из Tau Zero, добавляя, что впереди еще много приключений, что можно совершить доблестный труд на общее благо. Для Миллиса движущие вопросы просты: «Что мы можем сделать, чтобы создать захватывающее будущее для жизни? Что-то такое, когда, просыпаясь утром, ты рад быть живым и человеком?»

7 лучших мест для жизни во Вселенной (после Земли)

В конце концов, людям придется избавиться от своего третьего камня от солнца. Вот где ученый НАСА говорит, что мы должны двигаться дальше.

Лесли Горнштейн

24 октября 2015 г. 7:00 по тихоокеанскому времени

Посмотреть полную биографию

1 из 16 Warner Bros. Согласно теории, человечество захочет колонизировать в другом месте. Но где?

Вот список самых многообещающих объектов недвижимости в космосе, составленный Джимом Грином, директором отдела планетологии НАСА.

Его лучший выбор? Вон та карикатура слева должна быть довольно серьезной подсказкой…

2 из 16 20th Century Fox

«Марс — номер один, без исключения», — говорит Грин.

И не только потому, что Мэтт Деймон ждет, когда мы присоединимся к нему.

«Раньше считалось, что астронавты должны взять с собой всю свою воду, но на Марсе много воды, — говорит Грин. «Летом из кратеров вытекает, там водоносные горизонты».0003

«Нет, мы поняли, что нам не нужно брать с собой всю воду. Мы возьмем соломинку, потому что знаем, где ее взять. »

3 из 16 20th Century Fox

Еще один бонус от жизни на Марсе: заниматься сельским хозяйством проще, чем мы думали.

После начала съемок фильма «Марсианин» марсоход Curiosity раскрыл свежие подробности о марсианском грунте. Оказывается, он более плодороден, чем мы думали.

«Мы не знали этого до того, как начали снимать фильм, но в марсианской почве больше нитратов и азота, чем мы могли себе представить, — говорит Грин.

4 из 16 НАСА

Если Марс уже слишком многолюден для вас, рассмотрите Титан, спутник Сатурна и единственное известное тело, имеющее плотную атмосферу.

«Атмосфера в основном состоит из азота, как и на Земле», — объясняет Грин.

Здесь изображен посадочный модуль на Титане, созданный художником.

5 из 16 НАСА

По мере развития лун Титан больше похож на планету, чем ваш типичный спутник.

«Это захваченный спутник Сатурна, и все же он больше, чем Меркурий», — говорит Грин. «Если бы он вращался вокруг Солнца, мы бы назвали его планетой».

6 из 16 НАСА

Титан также имеет период обращения 16 дней (по сравнению с земным 365), так что людям придется немного приспосабливаться, когда дело доходит до рабочего дня. И о: Температура также в среднем составляет около -179,5 градусов по Цельсию. Так. Принесите несколько свитеров.

7 из 16 НАСА

«Если вы ищете больше океанского мира, — размышляет Грин, — то это Европа».

Планетарные ученые считают, что на спутнике Юпитера Европе много воды, и она может быть даже жидкой: «Приливные силы Юпитера могут ускорить достаточное количество энергии на Европе, чтобы она буквально растопила свою ледяную корку, создав океан », — говорит Грин.

8 из 16 НАСА

Фактически, на Европе может быть даже больше воды, чем здесь, дома; это просто под коркой, говорит Грин.

«Если мы эволюционируем, чтобы дышать водой и получать кислород таким же образом, как рыбы, мы могли бы процветать там», — говорит Грин.

9 из 16 НАСА

Конечно, место, место, место всегда являются ключевыми при поиске новой недвижимости. Луна точно близка, и это известное количество.

10 из 16 НАСА

Тем не менее, технически, по словам Грина, человечество могло бы добиться большего успеха, если бы смотрело дальше.

«Проблема в том, что она непригодна для жизни, как планета, которая удерживает и поддерживает атмосферу», — говорит Грин.

Опять же, люди продолжают развиваться, и кто знает, на что мы будем способны через миллион лет или около того?

«Если бы мы могли эволюционировать, чтобы дышать CO2 вместо O2, мы могли бы преуспеть на Луне. У нас просто не было среды, чтобы эволюционировать таким образом; мы такие, какими нас сделала наша среда.»

11 из 16

Названный в честь мифического троянского адониса и виночерпия греческих богов, Ганимед, самый большой спутник Юпитера, представляет собой еще один мир с большим потенциалом, говорит Грин.

12 из 16 НАСА

«У него есть океан под корой, — объясняет Грин. «Он также генерирует собственное магнитное поле и является самым большим спутником в Солнечной системе.

«Это огромное тело, больше Титана и лишь немного меньше Марса. И, возможно, в нем может быть жизнь.

13 из 16 НАСА

Еще один бонус: как и на Европе, на Ганимеде может быть даже больше воды, чем на Земле… благодаря внутреннему океану. может показаться адской дырой, но, по-видимому, она также созрела для джентрификации.0003

«Мы знаем, что у него безудержный парниковый эффект, — говорит Грин. Но это всего лишь , теперь .

«Если со временем это утихнет, вся среда может значительно измениться», — говорит Грин.

Плюс: «Учтите, что под нашей землей, вероятно, больше жизни, чем над ней; могла ли Венера питать жизнь под ее поверхностью, неизвестно. Мы можем только догадываться».

15 из 16 НАСА

Церера — карликовая планета между Марсом и Юпитером, та самая, на которой есть яркие пятна, которые в начале этого года взбудоражили ученых.

Оказывается, однажды Церера тоже может стать хорошим домом для людей.

«На нем есть значительное количество льда и даже водная зона», — говорит Грин. «Это невероятное тело, и если мы научимся жить и работать на Луне, мы легко сможем жить и работать на Церере».

16 из 16 НАСА

Ученые-планетологи также любят говорить о теоретических телах — планетах, которые, вероятно, существуют и которые можно посетить.

«Возможно, там есть планета размером с Землю, — размышляет Грин, — может быть, очень похожая на Землю, и находится в нашем местном звездном облаке, которое очень близко — я имею в виду, может быть, менее 100 световых лет».0003

«Все указывает на то, что она там. И что это суперземля.»

Классные места, куда мы могли бы переместиться за пределы Земли

Общеизвестно, что Земля не будет существовать вечно. Наше Солнце — звезда среднего возраста, и у него неизбежно закончится топливо, что заставит его превратиться в красную гигантскую звезду. Оттуда он сбросит свои внешние слои газа, а его самое внутреннее ядро ​​​​начнет коллапсировать, в результате чего оно сбросит свои газовые слои, в то время как ядро ​​​​в конечном итоге станет белым карликом — коллапс остановлен вырождением электронов. После этого Земля, скорее всего, будет поглощена или станет непригодной для жизни задолго до этого из-за непредсказуемой выработки энергии гаснущего Солнца и повышения температуры.

Однако есть и другие интересные места, на которых мы потенциально могли бы остановиться до или после того, как Солнце встретит свой окончательный конец. Мы собрали самые интересные предложения.

Облачные города на Венере

Долгое время считалось, что Венера — одна из самых похожих на Землю планет в нашей Солнечной системе. У него каменистое тело с твердой поверхностью, атмосфера, расплавленное ядро, погода, и это не застывшая пустота, как Марс, или газообразное тело, как Юпитер, Сатурн или другие газовые гиганты в нашей Солнечной системе.

Мы сделали много предположений об условиях, существующих на поверхности Венеры и за ее пределами, и многие из них подтвердились, когда Советский Союз (теперь Россия) отправил 10 зондов для исследования второй планеты от Солнца. То, что они обнаружили, до сих пор шокирует.

Поверхность Венеры, показанная Венерой-13. Источник: СССР

Поверхность гораздо более изменчива, чем ожидалось. Многие зонды были раздавлены экстремальной атмосферой Венеры за считанные минуты. Тот, кто продержался дольше всех, продержался чуть более 2 часов. Миссия называлась «Венера», и это была первая успешная отправка зондов на поверхность Венеры. Проект продлен с 1961 по 1984 год, и самый продолжительный зонд сумел отправить самые первые снимки с поверхности другой планеты.

Черты, которые делают Венеру похожей на Землю, также выделяют ее. Его атмосфера — самая плотная и самая смертоносная из всех планет земной группы, почти полностью состоящая из углекислого газа, небольшого количества азота и незначительного количества водяного пара. Кроме того, известно, что иногда идут дожди из серной кислоты, а из-за воздействия неконтролируемых парниковых газов температура достаточно высока, чтобы расплавить свинец.

Можно было бы подумать, что если бы Земля стала непригодной для жизни, это был бы полный провал, но было высказано предположение, что человечество могло бы бежать к «злому близнецу» Земли и жить в облачных городах далеко над поверхностью планеты. Ключом к выживанию будет избегание адского ландшафта внизу, где температура регулярно достигает 842 градусов по Фаренгейту (450 градусов по Цельсию), а давление достаточно велико, чтобы раздавить почти все, кому не повезло рискнуть оказаться внизу.

Самый популярный

Чем дальше вы поднимаетесь в атмосфере Венеры, тем больше нормализуются температура и давление. В итоге. вы попали бы в то приятное место, где температура довольно теплая, но не слишком негостеприимная для жизни, а атмосферное давление похоже на земное. Тем не менее, облачный покров обеспечит достаточную защиту от космического мусора и токсического воздействия резкого солнечного излучения.

Художник воображает облачные города в атмосфере Венеры. Источник: NASA

BBC помогает объяснить, как работают эти облачные города: «По-прежнему существует проблема удержания на плаву в удушливой атмосфере, усеянной облаками очистителя канализации. Но решение, возможно, является самым счастливым совпадением всей дерзкой схемы. CO2 тяжелее. чем воздух на Земле — это означает, что воздушный шар на Венере, наполненный земной атмосферой из азота и кислорода, легче венерианского воздуха. Наполните венерианский воздушный шар земным воздухом, и он полетит в небо, как гелиевый шар ».

«Тогда, чтобы жить на Венере, просто наполните воздушный шар азотом и кислородом и живите внутри воздушного шара. Достаточно большой воздушный шар будет иметь достаточную подъемную силу, чтобы поддерживать вас и ваши припасы, а действительно большой воздушный шар может сделать еще больше. «Сферический [воздушный шар] диаметром в один километр поднимет 700 000 тонн — два Эмпайр-стейт-билдинг. [Воздушный шар] диаметром в два километра поднимет шесть миллионов тонн», — говорит Джеффри Лэндис — ученые НАСА, сыгравшие большую роль в популяризации Идея: «Результатом будет среда, такая же просторная, как в типичном городе».

Внутри или на астероидах

Одной из проблем, с которыми столкнется облачный город, будет получение доступа к необработанным минералам, которые нам понадобятся для выживания, так почему бы не отправиться туда, где есть легкий и обильный доступ к любому минералу, который вы можете себе представить, например астероид в поясе астероидов? Определенно есть свои плюсы и минусы в пересечении внутренней части Солнечной системы и в путешествии к поясу астероидов, расположенному между Марсом и Юпитером. Некоторые астрономы также предположили, что мы игнорируем два потенциальных ключевых элемента недвижимости: странные астероидоподобные объекты, которые вращаются вокруг Марса как естественные спутники, называемые Деймос и Фобос.

Изображение Марса, Фобоса и Деймоса. Источник: НАСА)

Мы давно знаем, что они являются аномалиями в отношении «спутников». Во-первых, мы понятия не имеем, пролетели ли Деймос и его спутник Фобос мимо Марса и были захвачены его гравитационным притяжением, или они каким-то образом являются побочными продуктами формирования планеты. Ни один из них не является сферическим, как большинство традиционных спутников, но у них почти круговая орбита вокруг Марса. Еще в 1950-х и 1960-х годах были даже некоторые предположения относительно того, были ли одна или обе полые из-за их необычных характеристик, и сегодня считается возможным, что на Фобосе могут быть пещеры. Фобос является самым большим из двух, его диаметр составляет 14 миль (22 километра), а диаметр Деймоса составляет всего 8 миль (13 километров), что означает, что это одни из самых маленьких спутников во всей нашей Солнечной системе.

Возможно, мы не сможем закрепиться ни на одном из спутников, но они могут оказаться хорошими базами для отслеживания пояса астероидов и поиска подходящего кандидата для перемещения — плюс, пояс астероидов полон всевозможных материалов, которые мы бы необходимо построить колонию, подобную Expanse, во внешней солнечной системе, как только Земля станет непригодной для жизни.

Фобос и Деймос сами по себе являются бомбами замедленного действия. Возьмем, к примеру, Фобоса. Он вращается вокруг Марса на самом близком расстоянии от любой «луны» в Солнечной системе — всего 3700 миль (6000 километров). Он втягивается в гравитационное притяжение Марса на 6,6 футов (2 метра) каждые сто лет. Поэтому астрономы ожидают, что он будет разорван на части марсианской гравитацией через 30-50 миллионов лет9.0003

Деймосу может быть лучше, поскольку он вращается вокруг Марса на расстоянии 14 576 миль (23 458 км), но другие факторы, такие как его странный наклон и орбита, могут исключить это. Не беспокойтесь, в поясе астероидов полно отличных кандидатов.

Это подводит нас к фактическому… 

Луны?

Считается, что если Венера или Марс подведут нас, несколько лун, вращающихся вокруг далеких ледяных внешних планет, могут стать первоклассной жилой недвижимостью. Можно привести несколько аргументов в пользу нескольких разных спутников, но есть два, которые, по мнению многих астробиологов, являются большими претендентами на место переселенной земной жизни, а именно Титан и Европа.

Иллюстрация, показывающая различия в размерах Земли, Луны, Титана и Европы. Источник: НАСА, составлено изданием Union Trinity

Титан, сияющий маяк большой окруженной кольцами планеты Сатурн, вероятно, является наиболее похожим на Землю местом в нашей Солнечной системе. У него есть горы, долины, береговые линии, густая, богатая азотом атмосфера, и на его поверхности даже плавает жидкость, но совершенно не та, которую вы хотели бы пить, поскольку она состоит из углеводородов, таких как метан и этан. Миссия Кассини даже подтвердила, что Титан геологически активен. Конечно, потребуется много терраформирования, но эта удивительная луна может стать отличным претендентом на миграцию, когда Земля начнет умирать.

Европа — еще одна луна в нашем списке. Этот галилеев спутник Юпитера не имеет защитного атмосферного щита, как Титан, но на его поверхности есть множество трещин, и считается, что под его ледяной оболочкой могут быть большие резервуары водяного льда.

Учитывая большое расстояние Юпитера от Солнца, можно подумать, что это холодная, бесплодная пустошь, но приливные нагрузки между Юпитером и Европой не позволяют маленькой луне полностью покрыться льдом.

Согласно НАСА, «приливное нагревание может питать систему, которая циркулирует воду и питательные вещества между скалистыми недрами Луны, ледяной оболочкой и океаном, создавая водную среду, богатую химическими веществами, способствующими жизни».

«Вот почему изучение химии Европы — на поверхности и внутри предполагаемого океана — важно для понимания ее пригодности для жизни, потому что живые существа извлекают энергию из окружающей среды путем химических реакций. »

Великолепный вид на Юпитер и его ледяную луну Европу, сделанный «Вояджером-1» 3 марта 1979 года. Источник: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калтех / Кевин М. Гилл. важные химические ингредиенты для химии жизни. К ним относятся углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера, которые являются обычными элементами, и ученые считают, что они, вероятно, присутствовали на Европе, когда она формировалась. Позже астероиды и кометы столкнулись Луна и отложила бы еще больше органических или углеродсодержащих материалов».

Большим недостатком является то, что Европа имеет чрезвычайно разреженную атмосферу и подвергается жесткому излучению самого Юпитера. Это плохо для жизни на Земле, но есть способы обойти это, и в качестве бонуса излучение вполне может способствовать производству кислорода, необходимого для нашего выживания.

«Излучение расщепляет молекулы воды (h3O, состоящей из кислорода и водорода) в чрезвычайно разреженной атмосфере Европы. Водород уплывает, а кислород остается. Кислород — очень реактивный элемент, и потенциально его можно использовать в химических реакциях, которые высвобождают энергию, которую могут использовать формы жизни. Если кислород каким-то образом попадет в океан, он, возможно, сможет обеспечить химическую энергию для микробной жизни».

Нам нужно больше информации об обеих лунах, чтобы решить, какая из них лучше всего подходит для жизни человека. Искусственная космическая станция (например, Xenon или Elysium) может быть нашим лучшим выбором.

Хотя любой из этих вариантов может иметь решающее значение для нашего окончательного плана побега, когда Земля будет переживать свои последние часы, нам все еще нужно провести большое количество исследований. И в настоящее время наша главная цель должна быть сосредоточена на спасении или продлении жизни планеты, на которой мы уже живем.

Еще новости

НаукаУченые обнаружили 100-летнюю математическую ошибку, изменившую восприятие человеком цвета

Пол Ратнер| 11. 09.2022

здоровьеПочему древним людям не нужно было пользоваться солнцезащитным кремом или зонтиками

Разговор| 10.09.2022

инновацииSpaceX бьет рекорд по повторному использованию, готовясь к запуску своего полностью многоразового корабля Starship на орбиту

Крис Янг| 12.09.2022

Какие 9 планет Солнечной системы?

Почти все мы смотрели в небо и задавались вопросом, что там. Ну, есть много интересных объектов, вращающихся вне космоса. Люди покинули Землю на космических кораблях, чтобы исследовать окружающую Солнечную систему. Она известна как Солнечная система, поскольку все в ней вращается вокруг Солнца, а солнечный означает Солнце.

Восемь известных планет, Луна, а также кометы, астероиды и другие космические объекты вращаются вокруг Солнца. Солнце — самый большой объект Солнечной системы. Фактически, на его долю приходится 99% массы Солнечной системы. По оценкам астрономов, Солнечной системе более 4,5 миллиардов лет. Вот краткое описание 9 планет Солнечной системы:

Содержание

• 1. Меркурий
• 2. Венера
• 3. Земля
• 4. Марс
• 5. Jupiter
• 6. Saturn
• 7. Уран
• 8. Neptune
• 9. Pluto

1. Mercury

Mercul км) в диаметре, едва больше Луны. Несмотря на то, что он самый маленький, он очень плотный. Фактически, это вторая по плотности планета после Земли. Это также самая близкая планета к Солнцу, что делает ее опасной для изучения. Меркурий находится на расстоянии 48 миллионов миль от Земли.

Поскольку это ближайшая к Солнцу планета, температура поверхности может достигать 800 градусов по Фаренгейту и минус 300 градусов ниже нуля. Меркурий обращается вокруг Солнца каждые 88 дней, намного быстрее, чем любая другая планета. Характеризуется коротким годом. Несмотря на короткий год, один день на Меркурии равен примерно 59 земным дням. Считается, что ртуть более чем на две трети состоит из металла и на треть из кремния или камня.

2. Венера

Венера — вторая планета от Солнца и близко к Земле, поэтому ее часто называют нашей родственной планетой. Он размером с Землю, около 7300 миль (12 000 километров). Ее называют «утренней звездой» и считают самой пригодной для жизни планетой. Температура поверхности Венеры приближается к 900 градусам по Фаренгейту, достаточно высокой, чтобы расплавить поверхность Земли. Венера имеет характерную плотную атмосферу, состоящую в основном из серной кислоты и углекислого газа.

Люди не могли дышать на Венере, так как атмосфера была бы очень токсичной. На самом деле в атмосфере Венеры больше кислоты на кубический сантиметр, чем в автомобильном аккумуляторе. Эта атмосфера является причиной того, что Венера кажется коричневато-желтой. Венера вращается относительно медленно. Полный оборот занимает 243 дня. Меркурий и Венера — единственные планеты, у которых нет спутников.

3. Земля

Земля – уникальное растение во всей Солнечной системе , потому что она изобилует жизнью, включая миллионы водных и наземных видов животных и растений. На ней происходит активное движение плит, и люди также живут на этой планете. Ядро Земли почти полностью состоит из железа. Внутреннее ядро ​​твердое, а внешнее ядро ​​жидкое.

Следующий слой называется мантией и состоит из горных пород, преимущественно в вязком или полужидком состоянии. Поверхность образована тонкой каменистой коркой. Земля является 5-й по величине планетой в Солнечной системе (12 000 километров в диаметре), и считается, что ей 4,6 миллиарда лет. Земля вращается вокруг своей оси каждые 24 часа и вокруг Солнца каждые 365 дней (год). Земля состоит из одной луны.

4. Марс

Его часто называли красной планетой и прозвали римским богом войны. Марс немного больше Земли (около 6790 километров в диаметре). Он имеет почти такие же характеристики, как и Земля, такие как горные хребты, холмистые равнины, гигантские каньоны и вулканы.

Марсу требуется 687 дней, чтобы совершить один оборот вокруг Солнца, а скорость его вращения равна земной (24,6 часа). Поверхность в основном покрыта богатыми железом вулканическими породами. Скала обсыпана оксидом железа, придающим планете характерный красный оттенок. Марс имеет относительно тонкую атмосферу и состоит из двух небольших спутников.

5. Юпитер

Юпитер является самой большой из всех планет Солнечной системы (142 980 километров в диаметре) и более чем в 11 раз шире планеты Земля. Юпитер вращается вокруг Солнца раз в 12 лет. Несмотря на свои огромные размеры, Юпитер вращается вокруг своей оси довольно быстро (за 9 часов 19 минут). Юпитер состоит из газа и жидкости и не имеет твердого тела. Это 90% водорода и 10% гелия, а также следы метана, воды и аммиака. Это означает, что если бы вы приземлились на поверхность, вы бы утонули в ней.

Теоретические данные свидетельствуют о том, что ядро ​​Юпитера состоит из металлического водорода и камня. Внешняя газообразная часть разделена на полосы коричневых, красных, желтых и белых облаков. Юпитер состоит из четырех колец, состоящих в основном из пыли. Поверхность также испытывает бури овальной формы. По состоянию на 2016 год Юпитер включает в себя 67 известных спутников, а также 4 больших галилеевых спутника (Ио, Европа, Каллисто и Ганимед), а также множество маленьких, которые остаются безымянными.

6. Сатурн

Сатурн — 6-я планета на расстоянии от Солнца. Это одна из самых больших и ярких планет, в девять раз превышающая размер Земли (120 536 километров), вокруг которой вращается множество объектов. Сатурн узнаваем по системе трех колец. Он обращается вокруг Солнца за 12 лет и вращается чуть больше 10 часов. Сатурн имеет относительно небольшое и твердое плотное ядро, состоящее в основном из льда и горных пород. Он окружен слоем жидкого металлического водорода. Внешний слой состоит из гелия, молекулярного водорода и следов воды, метана и аммиака.

В отличие от других планет, у Сатурна нет определяемой поверхности. В качестве альтернативы существует медленный переход от газообразной атмосферы к жидким внутренностям. Его ядро ​​очень горячее (21 00 градусов по Фаренгейту). На самом деле считается, что Сатурн излучает в 2,5 раза больше энергии, чем получает от Солнца. Его поверхность кажется клейменной и имеет коричнево-желтый цвет ириски. Сатурн состоит из 62 спутников по статистике 2016 года. Его прозвали римским богом земледелия.

7. Уран

Уран — 7-я планета от Солнца. Это третья по величине планета в Солнечной системе, в 4,4 раза больше планеты Земля (51 118 километров). Уран вращается вокруг Солнца относительно медленно. Чтобы совершить один оборот вокруг своей оси, требуется 84 года, вращаясь вокруг своей оси намного быстрее Земли (17 часов). Уран виден невооруженным глазом и имеет характерный синий цвет. Подобно Юпитеру и Сатурну, Уран не имеет твердой внешней поверхности, а это означает, что вся поверхность состоит из газов довольно однородного сине-зеленого цвета.

Однако ядро ​​твердое и каменистое, а поскольку оно находится слишком далеко от Солнца, ядро ​​окружено ледяной мантией, поэтому эту планету называют ледяной триадой. По состоянию на 2016 год Уран имеет 27 спутников и окружен системой из девяти колец. Уран называют «дедушкой Юпитера».

8. Нептун

Нептун немного меньше Урана и в 17 раз больше Земли. Его диаметр составляет 49 500 километров. Нептун — восьмая и самая дальняя планета от Солнца. Он делает оборот вокруг Солнца раз в 165 лет. У него почти такая же структура и состав, как у Нептуна, так как его внешняя поверхность кажется синей и характеризуется большими темно-синими штормовыми системами. Система пяти колец окружает Нептун и состоит из 14 спутников. Его прозвали римским богом океана.

9. Плутон

Плутон находится на расстоянии 3,7 миллиарда миль от Солнца. Она вдвое меньше земной Луны, поэтому ее переименовали в карликовую планету. Плутон состоит в основном из горных пород и льда. Поверхность состоит из почти полностью замороженного метана, азота и угарного газа. Он обращается вокруг Солнца за 28 лет и вращается за 6,4 дня. Он состоит из одной большой луны и прозван римским богом внешней тьмы.

Фото: pixabay

3 новые планеты могут быть местом жизни

NASA/Ames/JPL-Caltech

Где может существовать жизнь за пределами Земли —

На этой диаграмме планеты, недавно открытые Кеплером, выстраиваются в ряд по размеру по сравнению с Землей. О Kepler-22b было объявлено в декабре 2011 года; о трех суперземлях было объявлено 18 апреля 2013 года. Все они потенциально могут быть местом жизни, но мы пока не знаем ничего определенного об их составе или атмосфере.

NASA/Ames/JPL-Caltech

Где может жить жизнь за пределами Земли —

На этой иллюстрации изображена Кеплер-62е, планета в обитаемой зоне звезды меньшего размера и холоднее Солнца. Он расположен примерно в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лиры.

NASA/Ames/JPL-Caltech

Где может существовать жизнь за пределами Земли —

На этой иллюстрации изображена Кеплер 62f, планета в обитаемой зоне звезды меньшего размера и более холодной, чем Солнце, в той же системе, что и Кеплер 62е.

NASA/Ames/JPL-Caltech

Где может существовать жизнь за пределами Земли —

На этой диаграмме планеты нашей внутренней Солнечной системы сравниваются с Кеплером-62, системой из пяти планет, расположенной примерно в 1200 световых годах от Земли. Предполагается, что на Kepler-62e и Kepler-62f может существовать жизнь.

NASA/Ames/JPL-Caltech

Где может существовать жизнь за пределами Земли —

Планета Kepler-69c расположена примерно в 2700 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Это иллюстрация планеты, которая является самой маленькой из найденных на орбите в обитаемой зоне солнцеподобной звезды.

NASA/Ames/JPL-Caltech

Где может существовать жизнь за пределами Земли —

На этой диаграмме планеты нашей собственной внутренней солнечной системы сравниваются с Кеплером-69, на котором находится планета Кеплер-69с, которая, по-видимому, способна принять жизнь, в дополнение к планете Кеплер-69b.

К. Пуллиам и Д. Агилар (CfA)

Где может существовать жизнь за пределами Земли —

Иллюстрация этого художника представляет собой разнообразие планет, обнаруженных космическим кораблем НАСА «Кеплер».

Подпишитесь на @CNNLightYears в Твиттере, чтобы быть в курсе новых космических новостей.

Основные моменты истории

Ученые обнаружили 3 планеты в «обитаемой зоне» своих звезд-хозяев

Kepler-69c кажется менее явно в обитаемой зоне, чем две другие планеты

Все они находятся на расстоянии более 1000 световых лет от нас

Спутник Kepler изучает более 150 000 звезд в поисках возможных планет, вращающихся вокруг них

Си-Эн-Эн
—

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_1EAA911F-9515-1250-9FC7-1D8CB86B7C1B@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Среди хаоса здесь, на Земле, ученые находят надежду на жизнь на других планетах.

Ученые объявили в четверг об открытии трех планет, которые на данный момент являются одними из лучших кандидатов на обитаемые миры за пределами нашей Солнечной системы — и они очень далеко.

Спутник НАСА «Кеплер», который следит за более чем 150 000 звезд в надежде идентифицировать планеты, похожие на Землю, нашел трио.

Две планеты — Kepler-62e и Kepler-62f — описаны в исследовании, опубликованном в четверг в журнале Science. Они являются частью пятипланетной системы, в которой кандидаты на жизнь находятся дальше всего от родительской звезды.

Их родительская звезда, которая соответствует солнцу Земли, но меньше и холоднее, носит имя Кеплер-62. Планеты звезды обозначаются буквами после имени звезды.

Третья планета, потенциально пригодная для жизни, но не включенная в исследование Science, называется Кеплер-69.в. Исследование об этом и его системе опубликовано в The Astrophysical Journal.

Это самые маленькие планеты, когда-либо найденные в «обитаемой зоне» — области около звезды, в которой планета теоретически может содержать жидкую воду. Kepler-69c менее явно находится в обитаемой зоне, чем две другие планеты, но ученые не исключают этого.

«Со всеми этими открытиями, которые мы делаем, Земля все меньше и меньше выглядит как особое место и все больше похоже на то, что повсюду есть похожие на Землю вещи», — сказал Томас Барклай, ученый Кеплера из Института экологических исследований области залива в Сономе, Калифорния.

Однако в ближайшее время вы не будете плавать на планетах. Звезда Кеплер-62 находится на расстоянии 1200 световых лет; Кеплер-69 находится на расстоянии 2700 световых лет. Световой год, расстояние, которое свет проходит в вакууме за один год, составляет почти 6 триллионов миль.

На что похожи эти планеты?

Чем меньше планета, тем более вероятно, что она каменистая и тем менее вероятно, что она состоит из газа, сказал Уильям Боруки, главный исследователь Кеплера в Исследовательском центре Эймса НАСА.

Это делает Kepler-62f, который, как считается, на 40% больше Земли, потенциально больше всего похож на нашу планету из новых открытий. По словам Бораки, это могут быть скалы, а также полярные шапки, суша и вода. Он обращается вокруг своей звезды один раз за 267,3 дня (то есть земных дней).

Если бы вы стояли на Kepler-62f, звезда на небе выглядела бы больше, чем наше Солнце, но «уровень освещения был бы подобен прогулке по Земле в пасмурный день», — сказал Боруки на брифинге для прессы. «Снижается в пять раз».

Kepler-62e кажется на 60% больше нашей планеты и немного ближе к своей родительской звезде; По его словам, это может быть «водный мир», состоящий в основном из глубоких океанов. Он обращается вокруг своей звезды за 122,4 дня.

«Все эти планеты, которые мы находим, сильно отличаются от планет в нашей Солнечной системе», — сказал Боруки.

По словам Барклая, Kepler-69c, похоже, вращается вокруг звезды, похожей на земное Солнце. Поскольку, по оценкам, он примерно на 70% больше Земли, он также может быть водным миром с океанами глубиной в тысячи километров. Эта планета интересна еще и тем, что это самая маленькая из обнаруженных учеными планет, вращающихся вокруг солнечной звезды в обитаемой зоне.

По словам Барклая, у него вряд ли будет каменистая поверхность. Судя по тому немногому, что мы о ней знаем, Kepler-69c, вероятно, значительно теплее Земли и может быть больше похожа на Венеру.

«Возможно, если бы и существовала жизнь, она бы сильно отличалась от того, что мы видим в нашем собственном мире», — сказал Барклай.

Если применить представления ученых о «обитаемой зоне» к нашей Солнечной системе, то и Земля, и Марс будут соответствовать всем требованиям. Но у Марса недостаточно гравитации, чтобы удержать атмосферу, которая могла бы его достаточно нагреть, сказала Лиза Калтенеггер, руководитель исследовательской группы Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия, на пресс-конференции. Тем не менее, марсоход Curiosity обнаружил доказательства того, что Красная планета действительно была гостеприимной для жизни в прошлом.

Другие миры, в которых может быть жизнь

cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_49FE010E-048F-E2F8-2E50-1DF2B066B96F@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Боруки сказал, что новые планеты «намного» лучше подходят для жизни, чем любые другие, о которых мы знаем, но несколько других также были идентифицированы как потенциально пригодные для жизни.

Вы можете вспомнить планету Kepler-22b, о которой было объявлено в декабре 2011 года и которая также была провозглашена потенциальным кандидатом на жизнь. Эта планета имела радиус в 2,4 раза больше земного и находилась на расстоянии 600 световых лет.

Согласно моделированию Боруки и его коллег, считалось, что у Kepler-22b температура аналогична температуре Земли. Звезда-хозяин планеты тусклее и холоднее нашего Солнца, но планета также на 15% ближе, чем мы к Солнцу.

Существует также планета под названием Gliese-581g, обнаруженная в сентябре 2010 года, которая, как считается, даже больше похожа на Землю, чем Kepler-22b, с точки зрения ее пригодности для растений и животных. Он находится всего в 20 световых годах от Земли — намного ближе, чем недавно открытые планеты, хотя по поводу его существования были некоторые разногласия.

В ее Солнечной системе есть еще одна планета, Gliese-581d, которая также представляет интерес для поиска жизни, по данным Лаборатории планетарной обитаемости в Университете Пуэрто-Рико в Аресибо. В каталоге группы есть еще несколько кандидатов.

Однако, как и в случае с другими планетами, мы не видели и не тестировали атмосферу ни одной из этих планет, поэтому вопрос о том, пригодны ли они для жизни, остается теоретическим.

«Часто, когда вы находите пример какой-то планеты, вы начинаете видеть их множество», — говорит Сара Сигер, профессор планетологии в Массачусетском технологическом институте. Раньше она была частью команды Кеплера, но теперь независима.

«Планеты в обитаемых зонах звезд должны быть повсюду», — сказала она.

Сигер назвала открытие трех планет «огромной вехой», но ее волнение умерено, потому что в прошлом было объявлено о потенциально обитаемых планетах, и в настоящее время нет возможности получить более подробную информацию, учитывая, как далеко они находятся.

«Возможно, мы никогда не узнаем, есть ли у этих конкретных океанов вода или признаки жизни», — сказала она.

Больше космических новостей на канале CNN Light Years

cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_21FCE75B-589B-DB6D-033D-1DADFE405B68@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>
Идентификация планет , не атмосфер

Однако целью миссии «Кеплер» было не найти инопланетные формы жизни. Предполагается, что спутник будет исследовать планеты размером с Землю вокруг звезд, напоминающих наше Солнце.

Телескоп Кеплер, запущенный в 2009 году, позволяет ученым измерять изменения яркости отдельных звезд с течением времени; эти явления затемнения сигнализируют о том, что планета находится поблизости. Ученые проводят сложные расчеты, чтобы убедиться, что такие сигналы исходят от планет, а не от камней.

Спутник находит планеты, которые находятся очень далеко, потому что он исследует очень много звезд. Представьте, сказал Сигер, что вы находитесь на Таймс-сквер и хотите увидеть 150 000 человек одновременно. Вы не сможете сделать это таким образом, чтобы увидеть какие-либо детали людей; вам нужно отойти достаточно далеко, чтобы столько людей попало в ваше поле зрения.

Всего Кеплер обнаружил 122 подтвержденные планеты и более 2700 планет-кандидатов. Всего в четверг было объявлено о семи подтвержденных планетах — три в обитаемой зоне и четыре других, которые не находятся в ней.