Qbik-club
Дата публикации:Автор:Теги:

Подборка фактов о космосе

Друзья, сегодня мне бы хотелось продолжить тему интересных фактов о космосе. Из этой подборки вы узнаете, почему большинство искуственных спутников Земли движется в одном и том же направлении, узнаете по какой траектории движется солнечная система, может ли существовать белая дыра и может ли антиматерия быть топливом для комического корабля.

Подборка фактов о космосе

Почему большинство искусственных спутников Земли вращаются в сторону вращения планеты?

Как правило, орбиты большинства искусственных спутников Земли лежат в плоскости экватора или близко к ней, а сами спутники вращаются с запада на восток так же как и сама планета. Это обусловлено тем, что запустить спутник таким образом значительно проще и дешевле, чем на полярную орбиту или заставить его вращаться в противоположную сторону.

Дело в том, что для выхода на орбиту корабль должен разогнаться до первой космической скорости, которая в зависимости от высоты орбиты меняется от 7,8 км/с до 3 км/с. Земля вращается вокруг своей оси и на экваторе скорость этого вращения составляет 0,465 км/с. Когда мы запускаем корабль с экватора в направлении с запада на восток то вращение Земли играет нам на руку и вместо разгона от нуля до 7,6 км/с мы разгоняемся от 0,4 км/с (зависит от положения космодрома) до 7,6 км/с, что существенно уменьшает затраты топлива, поэтому и стараются строить поближе к экватору.

Если же мы захотим запустить спутник на полярную орбиту или в направлении с востока на запад, то нам придётся сначала полностью погасить скорость, обусловленную вращением Земли, а уже потом разгоняться с нуля до первой космической. Создать такую орбиту вполне возможно, но зачастую не целесообразно поэтому такие спутники в абсолютном меньшинстве.

Как была построена модель нашей галактики, если за ее пределы человечество не в состоянии вылететь?

Форма и размеры нашей галактики известны благодаря построению модели Млечного Пути, это можно сравнить с построением карты города за счёт прогулки по нему, а не через аэрофотосъёмку, когда мы можем увидеть весь город целиком со стороны.

Астрофизики рассчитывали расстояние до балджа в центре галактики, миллионов звёзд и тысяч туманностей в нашей галактике, а также фиксировали направление, в котором они находятся относительно Солнца. Потом все эти объекты наносились на трёхмерную карту галактики, первым объектом на которой было Солнце. В ходе этих измерений оказалось, что в некоторых направлениях на определённом расстоянии звёзд и туманностей значительно больше, чем на других расстояниях. На основе этого, а также исходя из наблюдения за многими другими спиральными галактиками и обоснованного предположения, что галактика симметрична, было определено наличие в Млечном Пути восьми рукавов , хотя видим мы только 4 из них, остальные закрыты галактическим ядром.

По устоявшимся данным, расстояние от Солнца до центра галактики было оценено в 27 тыс. св. лет, а до края галактики в 23 тыс. св. лет и того получаем радиус галактики порядка 50 тыс. св. лет, а диаметр порядка 100 тыс. св. лет, но эти измерения имеют большую погрешность, а недавние исследования дали результат, что диаметр нашей галактики составляет 200 тыс. св. лет. Поэтому карта нашей галактики приблизительная и форма многих её элементов может отличаться от той которую обычно рисуют. Это похоже на карты Земли времён античности, на них можно узнать контуры материков, морей и островов, а также их относительное расположение, но они чрезвычайно искривлены по сравнению с реальными формами Земли.

А по какой траектории движется наша солнечная система?

Орбита Солнца является относительно стабильной и по форме близка к эллипсу. Её определяют два фактора — взаимодействие со всей галактикой и её ядром в частности, а также взаимодействие с ближайшими звёздами. Взаимодействие с галактикой в целом и галактическим ядром обеспечивает звезде эллиптическую форму орбиты и она стабильна — эллипс не уменьшается и не увеличивается. А вот взаимодействие с ближайшими звёздами вызывает возмущения в эллиптической орбите — небольшие отклонения от правильного эллипса, звезда смещается то ближе к галактическому ядру, то, наоборот, отдаляется от него.

В результате получается что-то вроде шестерни с неравными зубцами и неравномерным шагом. Обычно эти возмущения небольшие и компенсируются со временем. Но бывают случаи, когда возмущения огромны и кардинально меняют форму орбиты звезды вплоть до того, что звезда может вылететь за пределы галактики, впрочем, нет никаких предпосылок для того, чтобы нечто подобное случилось с Солнцем в обозримом будущем.

Может ли на сегодняшний день антиматерия использоваться как топливо космического корабля?

Антиматерия не может применяться как топливо для привычных нам химических реактивных двигателей, да и служить реактивной массой для ионных двигателей тоже. При таком применении она не будет иметь никаких преимуществ перед обычной материей, а лишь будет создавать дополнительные проблемы в том плане, что она не должна контактировать с обычной материей, чего в таких масштабах достичь сложно.

Однако, антиматерия потенциально может применяться как топливо для реактора, который будет обеспечивать ракету энергией для ионного двигателя. Точные затраты антиматерии для полёта на Луну зависят от массы ракеты, траектории её полёта и типа двигателя. Для приблизительного расчёта возьмём массу корабля равную 200 тонн и пренебрежём сопротивлением атмосферы, потерями энергии, а также изменением массы корабля во время полёта. Получим, что для полёта на Луну понадобится около 0,1 грамма антиматерии, но это не отменяет необходимости в огромной реактивной массе, которую ракета будет выбрасывать.

В целом применение антиматерии как источника энергии при полётах по Солнечной системе не оправданно, слишком сложно её производить и использовать. Из оценок NASA следует, что производство 0,1 грамма антиэлектронов (позитронов) обойдётся в 4 млрд долларов, а производство такого же объёма антипротонов будет стоить уже 8 трлн долларов и на их производство на современном уровне технологий уйдут сотни лет.

На сколько реально существование белой дыры?

Белые дыры возникают как одно из решений уравнения гравитации Эйнштейна, они должны служить выходом из чёрной дыры где-то в другой вселенной. Белые дыры так же как и чёрные являются сингулярностями, но в отличие от чёрных дыр они выбрасывают материю и ничто не способно попасть к ним внутрь.

На данный момент нет ни одного наблюдаемого кандидата на звание белой дыры и само её существование является гипотетическим. Так что о её физических свойствах мы можем только гадать. При встрече белой и чёрной дыр, скорее всего, материя текла бы напрямую из Белой дыры в Чёрную, при этом сами дыры держались бы на некотором расстоянии друг от друга, и через некоторое время разлетелись бы в разные стороны. В целом белые дыры считаются нефизическим решением уравнения гравитации, поэтому их исследованию уделяется не так много внимания и по большей части это внимание сосредоточено на способах их обнаружения, поэтому серьёзных теорий о столкновении чёрной и белой дыр нет.

Понравилась публикация?

0

Поделитесь ей с друзьями!

Так же рекомендуем...

Загрузка рекомендуемых публикаций

Управление фоном

Информационный портал Qbik использует файлы cookie для обеспечения наилучшей функциональности сайта. Подробности на этой странице. Находясь на сайте Вы автоматически соглашаетесь с этими правилами.

Понятно