На каком расстоянии начинается космос: что такое космос и на какой высоте от земли он начинается

Что сейчас с «Вояджером-1» – самым дальним от Земли объектом, созданным человеком, который уже 44 года летает по космосу

#Вояджер-1

Поделиться:

Илья Егоров

5 сентября 1977 года в США стартовал зонд «Вояджер-1» – через 16 дней после старта «Вояджера-2» (да, второй был раньше первого). Изначально он запускался для исследования Юпитера и Сатурна, но давно выполнил ее, улетел намного дальше и запустил второстепенную миссию – исследование отдаленных регионов Солнечной системы.

Спустя 44 года «Вояджер-1» все еще бороздит космос.

официальный сайт NASA

Зачем вообще нужен «Вояджер-1» и какую пользу он принес. И почему он уже 30 лет не присылает снимков

• В 1979 году «Вояджер-1» сделал детальные снимки Юпитера. В том же году он открыл первые за пределами Земли активные вулканы – на юпитеровском спутнике Ио.

• 1981 год – «Вояджер-1» приблизился к Сатурну. И открыл три ее спутника: Атлас, Прометей и Пандору.

• Изначально миссия рассчитывалась всего на пять лет, но после перерасчетов ученые поняли: миссия может продолжаться дальше. Поэтому в 1982 году они подкорректировали работу двигателей «Вояджера-1», которая позволит ему как можно дальше отдалиться от Земли – и в идеале выйти за пределы Солнечной системы.

1990 год. «Вояджер-1» сделал последние снимки Солнечной системы. Ученные назвали их «семейными снимками», поскольку на них видны Венера, Земля, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, расположенные вокруг Солнца. С этого момента начинается уже межзвездная миссия «Вояджера-1».

• 1998 год. «Вояджер-1» преодолел расстояние «Пионера-10» (еще один зонд NASA) и обогнал его. Так он стал самым удаленным от Земли объектом, созданным человеком.

• 2005 год. «Вояджер-1» преодолел последнюю ударную волну, образованную при столкновении солнечного и межзвездных ветров. С того момента земные компьютеры не могут считывать его данные. NASA давно исключила возможность включения камер, поскольку это сильно тратит энергию «Вояджера».

• В 2012 году «Вояджер-1» вышел в межзвездное пространство и стал первым объектом, созданным человеком, которому это удалось. Дальше зонд с точностью измерил плазму в межзвездном пространстве.

• В 2017 году инженеры NASA впервые за 37 лет активировали двигатели «Вояджера-1». Это было сделано для коррекции курса и увеличения срока службы зонда.

• 2021 год. Зонд обнаружил слабый постоянный гул, создаваемый колебаниями плазменных волн. Благодаря этому ученные поняли, что в межзвездном газе происходит больше активных процессов, чем в солнечном ветре. Впервые в истории человечества ученые могут оценить межзвездную плазму, а не делать предположения по приблизительным данным, как это было раньше.

официальный сайт NASA

Где сейчас находится «Вояджер-1»

На официальном сайте NASA есть отдельный раздел движении «Вояджера-1» и «Вояджера-2». На данный момент первый зонддвижется со скоростью 17 км/с, его расстояние от Земли составляет почти 23,5 млрд км (за это время «Вояджер-2» прошел почти 19 млрд км).

Если говорить о положении «Вояджера-1» относительно Солнечной системы, то оно выглядит так.

Так выглядит положение «Вояджер-1» относительно Земли в сравнении с положением «Вояджера-2».

Что будет дальше

Следующий важный этап отношений Земли и «Вояджера-1» – потеря контакта. Сайт voyagersfinalmessage.com, ссылаясь на данные от бортовых источников питания зонда, пишет: до нашего последнего контакта с «Вояджером-1» осталось около 700 дней.

Ученные сообщают, что «Вояджер-1» сейчас стремительно теряет топливо. К середине XXI века он, возможно, потеряет его совсем. Но астрофизик из университета Айовы Билл Курт говорит, что сейчас NASA работает над тем, чтобы продлить рабочее состояние «Войджера-1» минимум до 2027 года. На данный момент на «Вояджере-1» включены только 4 из 10 основных приборов.

Когда-нибудь это все же произойдет, и Земля потеряет связь с зондом. После этого у «Вояджера-1» будет дипломатическая миссия. Он везет закодированную информацию с: а) Приветствиями на 55 мировых языках; б) Фотографиями с поверхности Земли. К тому же по его работе можно легко отследить контакты местоположения Земли.

НЕ ПРОПУСТИ ГОЛ

Илья Егоров

Автор и редактор. Италия, «Арсенал», «Формула 1» и биографии.

Еще по теме

Как далеко можно видеть в космосе?

Вселенная ошеломляюще огромна. Диаметр наблюдаемой Вселенной оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике.

Просто смотря на ночное небо, мы обычно можем видеть расстояние всего в несколько тысяч световых лет, хотя есть некоторые объекты, которые мы можем видеть гораздо дальше.

Самый дальний объект, который можно увидеть невооруженным глазом, — это галактика Андромеды, расположенная в 2,5 миллионах световых лет от нас, но она видна только в том случае, если световое загрязнение практически отсутствует.

Чтобы заглянуть дальше в космос, люди должны полагаться на телескопы. Как далеко мы можем видеть, используя самые мощные телескопы?

Размер Вселенной

Это изображение представляет собой сгенерированную компьютером модель наблюдаемой Вселенной, обычно называемую Космической паутиной.

Прежде чем объяснить самое большое расстояние, которое мы можем видеть, важно знать, насколько велика Вселенная. Как уже говорилось, наблюдаемая Вселенная оценивается примерно в 93 миллиарда световых лет в поперечнике.

Однако это число может показаться противоречивым, поскольку самой Вселенной всего 13,8 миллиарда лет. Как мы можем видеть дальше 13,8 миллиардов световых лет, если свет не успел достичь наших глаз?

Поскольку Вселенная расширяется, а скорость света определена и конечна, мы видим объекты такими, какими они были, а не такими, какие они есть. Галактика, которая находится, скажем, в миллиарде световых лет от нас, на самом деле теперь находится на гораздо большем расстоянии из-за расширения пространства.

Мы просто видим галактику такой, какой она была миллиард лет назад, но с тех пор она преодолела огромное расстояние. Когда астрономы учитывают расширение пространства, они приходят к выводу, что предполагаемый размер Вселенной составляет около 93 миллиарда световых лет.

Чтобы упростить вещи, лучший способ думать о расстоянии — рассматривать его как то, как далеко назад во времени мы можем заглянуть. Другими словами, насколько близко мы можем увидеть Большой Взрыв?

Хаббл и Джеймс Уэбб

До запуска космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST) в 2021 году космический телескоп Хаббл был рекордсменом по дальности видимости в космосе.

«Глубокое поле Уэбба» — Скопление галактик SMACS0723.

Хотя «Хаббл» меньше, чем некоторые наземные обсерватории, он может видеть Вселенную гораздо более детально благодаря тому, что находится в космосе, где ему не приходится иметь дело с какими-либо атмосферными искажениями.

И хотя он уже не самый мощный телескоп, Хаббл все еще может видеть Вселенную такой, какой она была всего через 500 миллионов лет после Большого взрыва.

Сейчас JWST является самым мощным телескопом из когда-либо построенных, и он может видеть Вселенную такой, какой она была всего через 200 миллионов лет после Большого взрыва.

Это означает, что Уэбб может собрать воедино дополнительные 300 миллионов лет космической истории по сравнению с Хабблом. JWST сможет изучать некоторые из первых галактик и звезд, образовавшихся после Большого взрыва.

Космическое микроволновое фоновое излучение

Рисунок показывает эволюцию Вселенной, начиная с Большого взрыва слева, за которым следует появление космического микроволнового фона. Образование первых звезд завершает космические темные века, за которыми следует образование галактик. © M. Weiss / Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Самое дальнее физическое расстояние, которое мы можем видеть, — это космическое микроволновое фоновое излучение (CMBR). Реликтовое излучение можно рассматривать как эхо Большого взрыва, поскольку это оставшееся излучение от рождения Вселенной.

Реликтовое излучение само по себе является самым дальним возможным расстоянием, которое люди могут видеть, поскольку оно представляет собой момент, когда Вселенная стала прозрачной для света.

Хотя свет действительно существовал до реликтового излучения, газ и пыль были просто слишком плотными, чтобы свет мог покинуть пространство и пересечь его.

Реликтовое излучение образовалось всего через 380 000 лет после Большого взрыва, поэтому в случае CMBR мы видим Вселенную еще до образования первых звезд.

Подпишитесь на наш канал в Telegram

Где начинается космос?

Может быть, они должны были назвать его ThermosphereShipOne

В среду утром американская пилотируемая ракета SpaceShipOne, финансируемая из частных источников, успешно полетела в космос и вернулась на Землю в рамках попытки выиграть приз Ansari X Prize в размере 10 миллионов долларов, который достанется первой команде, которая создаст многоразовый надежный космический корабль без участия правительства. финансирование. AP сообщает, что организаторы заявили, что «корабль пересек официальную границу космоса на высоте 62 мили». Почему космос официально начинается на высоте 62 мили над Землей?

Потому что 62 мили — это примерно 100 километров, а 100 — красивое круглое число. Создатели приза остановились на 100 километрах, потому что эта цифра используется Всемирной федерацией воздушного спорта (FAI), организацией, которая ведет книгу авиационных рекордов и отслеживает достижения в полетах. Но генеральный секретарь FAI Макс Бишоп признал, что выбор был «достаточно произвольным». В середине 1950-х годов федерация, зная, что грядущая космическая эра уничтожит многие авиационные рекорды, хотела объявить точку, в которой аэронавтика закончилась и началась космонавтика. Неофициальная группа исследователей аэронавтики во главе с венгром Теодором фон Карманом попыталась предсказать высоту, ниже которой потребуется значительная боковая тяга для поддержания уровня полета корабля. Группа предположила, что это произойдет где-то на расстоянии около 100 километров, поэтому фон Карман предложил федерации просто использовать это красивое круглое число, с которым все согласны. 100-километровый стандарт, иногда называемый линией Кармана, с тех пор был принят многими агентствами и организациями по всему миру.

Национальный закон об аэронавтике и космосе, который создал НАСА в 1958 году, просто определяет космос как «за пределами земной атмосферы». Но сложно точно определить, где заканчивается атмосфера Земли. НАСА могло бы использовать такую ​​высокую цифру, как 600 километров, внешний предел верхних слоев атмосферы или термосферы — высоко над Международной космической станцией, которая обычно вращается на высоте около 354 километров над уровнем моря. Или можно сказать, что космос начинается на высоте 50 километров, на вершине стратосферы, ниже которой находится 99 процентов воздуха в атмосфере. Но при определении того, кто является астронавтом, НАСА использует цифру FAI в 100 километров. Однако ВВС США награждают крыльями астронавтов офицеров, которые летают выше 50 миль (или около 80 километров) над уровнем моря.

Так что же делает конкретную высоту «космосом»? Способность спутника поддерживать орбиту вокруг Земли? В то время как SpaceShipOne достиг короткой орбитальной траектории, спутники должны оставаться на высоте не менее 200 миль (около 320 километров) над уровнем моря, чтобы поддерживать долгосрочную орбиту. Существование вакуума? Хотя в среднем все пространство представляет собой вакуум, каждый кубический метр пространства содержит несколько атомов водорода, число которых начинает постепенно увеличиваться на расстоянии более 625 миль (1000 километров) от Земли.

Единственная организация, имеющая международную юрисдикцию в этом запутанном вопросе, Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства в Вене, не высказало никакой позиции по этому вопросу. «Нет соглашения об ограничении космического пространства», — сказал Ханс Хаубольд, старший сотрудник программы OOSA. Хаубольд добавил, что различие между космосом и атмосферой слишком размыто, чтобы когда-либо было установлено определение, основанное на физике. На вопрос, действительно ли, по его мнению, SpaceShipOne достиг космоса, когда он достиг 100 километров, Хобольд ответил в континентальной манере: «В основном да, конечно, но что такое космос? Сколько времени? Что такое физика?»

Следующий вопрос?

Объяснитель благодарит исполнительного директора X Prize Грегга Мариняка, майора Карен Финн из ВВС США и Элвию Томпсон из НАСА.


Где начинается космос? Безос и Брэнсон спорят о линии Кармана

Где начинается край космоса? (Кредиты: Getty Images)

Ричард Брэнсон провел последние несколько дней, отмечая свое историческое путешествие во внешние пределы земной атмосферы в воскресенье.

Но не все уверены, что основатель Virgin Galactic действительно побывал в космосе.

Начинающий астронавт и миллиардер Джефф Безос, кажется, считает, что ракета Брэнсона не достигла края великого космоса.

За несколько дней до полета Брэнсона его компания Blue Origin предложила пассажирам Virgin Galactic поставить «звездочку рядом с их именем», потому что их судно не улетает достаточно далеко от Земли.

Так где проходит граница между нашей планетой и космосом? Оказывается, ответ далеко не однозначен.

Где начинается космос – что такое линия Кармана?

Надпись: Джефф Безос задался вопросом, действительно ли Ричард Брэнсон достиг космоса, в Твиттере

Blue Origin утверждает, что так называемая «линия Кармана» — 100 км над Землей — является «международно признанным» началом космоса.

Корабль Virgin Galactic в воскресенье преодолел около 86 км, что примерно на 14 км меньше этой границы.

Названная в честь инженера и физика Теодора фон Кармана, 100-километровая линия была проложена в 1960-х годах организацией под названием «Международная авиационная федерация».

Карман хотел определить момент, когда воздухоплавание стало космонавтикой.

Атмосфера Земли становится все тоньше по мере подъема на большую высоту.

Воздух помогает нести самолет, когда он летит по воздуху благодаря явлению, известному как «аэродинамическая подъемная сила».

Чем тоньше становится воздух, тем быстрее должен двигаться корабль, чтобы создать достаточную подъемную силу, чтобы оставаться в небе.

Карман думал, что в определенный момент воздух станет настолько разреженным, что перестанет способствовать подъемной силе. Он предположил, что это произойдет на физической границе пространства.

Определение воздушного пространства

Космический самолет Virgin Galactic в космосе или, по крайней мере, очень близко к нему (Getty Images)

Он думал, что определение этой точки может помочь правительствам определить границы воздушного пространства.

Он написал в своей автобиографии: «Ниже этой линии пространство принадлежит каждой стране. Выше этого уровня было бы свободное пространство».

В действительности, однако, 100-километровая линия Кармана является произвольной, и не существует юридического международного определения границы пространства.

Фактически, сам Карман предложил, чтобы линия располагалась на 84 км.

В последние годы астрономы, такие как Джонатан Макдауэлл из Гарвардского университета, выступали в пользу этого нижнего предела, ссылаясь на тот факт, что объекты могут оставаться на орбите, не распадаясь, даже если они упадут на высоту от 80 до 90 км.

Что говорят Джефф Безос и Ричард Брэнсон?

Основатель Virgin Galactic Ричард Брэнсон (слева) получает крылья астронавта от канадского астронавта Криса Хэдфилда после полета в космос (Источник: AP)

«С самого начала New Shepard проектировался для полета над линией Кармана, поэтому ни у одного из наших астронавтов нет звездочки рядом с их именем», — написала Blue Origin в своем твите.

«Для 96 процентов населения мира космос начинается на 100 км выше международно признанной линии Кармана.

‘Только 4 процента населения мира признают за начало пространства нижний предел в 80 км или 50 миль. New Shepard превосходит обе границы. Одно из многих преимуществ полета с Blue Origin».

И, чтобы еще немного повернуть нож, Blue Origin заявила, что у Virgin Galactic только «окна размером с самолет».

С самого начала New Shepard проектировался для полета над линией Карман, поэтому ни у одного из наших астронавтов нет звездочки рядом с именем. Для 96% населения мира космос начинается на 100 км выше всемирно признанной линии Кармана. pic.twitter.com/QRoufBIrUJ

— Blue Origin (@blueorigin) 9 июля 2021 г.

Между тем, Брэнсон ранее указывал, что опыт для тех, кто находится на борту Blue Origin и Virgin Galactic, будет почти идентичным.

Во время интервью Национальному общественному радио (NPR) Брэнсон указал, что НАСА признает 50-мильную границу как начало космоса.

Кроме того, «фактическая разница в опыте будет почти нулевой», — сказал Брэнсон, пояснив, что пассажиры получат примерно одинаковое количество времени в невесомости на Unity и New Shepard.