Вращаемся вокруг Солнца: интересными фактами о планетах и Луне делится эксперт Пермского Политеха
Benjamin Child. Unsplash
Первый планетарий заработал в 1925 году в Мюнхене, и теперь такие учреждения есть по всему миру. В Международный день планетариев (7 мая) Евгений Бурмистров, преподаватель астрономии, заместитель директора Политехнической школы ПНИПУ, рассказал, какое будущее ждет Землю из-за отдаления спутника, почему началась вторая «лунная гонка» и что полезного можно найти в лунном грунте и кратерах, а также за что Плутон лишили статуса планеты и как сила всемирного тяготения сформировала планеты Солнечной системы?
Луна отдаляется от Земли. Это приведет к изменению климата на планете
Каждый год естественный спутник отдаляется от Земли на 4 сантиметра. Это явление открыли еще древние астрономы. Кроме того, по мере удаления замедляется также вращение нашей планеты: чуть более полумиллиарда лет назад сутки длились только 21 час.
— Главная причина, почему Луна отдаляется от Земли, — это приливное ускорение. Мы знаем, что лунное притяжение вызывает приливы и отливы. Когда вода с планеты благодаря силам тяготения устремляется к Луне, формируется «приливной горб» — как будто кто-то тянет за поверхность океанов. Именно это движение влияет на длину траектории Луны: из-за «горба» время от времени меняется вектор притяжения Земли — его направление и сила, — объясняет Евгений Бурмистров.
Дополнительная причина — связь спутника с Солнцем. Сила притяжения между ними почти в два раза больше, чем между Луной и Землей.
Заглядывая далеко в будущее — какие последствия повлечет отдаление Луны? Прежде всего, изменение климата. Чрезмерное удаление спутника влияет не только на скорость вращения, но и на угол наклона нашей планеты. Это способно вызвать смещение полюсов, что в свою очередь спровоцирует сдвиг климатических зон.
Лунная гонка нашего века — за научные образцы и природные богатства
Внимание к спутнику Земли вновь приковано еще с начала 2000-х. В кратерах около Северного и Южного полюсов Луны исследователи обнаружили большое скопление воды. С тех пор сразу несколько стран стали направлять туда автоматические станции, луноходы, а также заниматься доставкой лунного грунта на Землю.
В 2007 году Китай запустил проект по исследованию Луны, семь лет спустя и Россия презентовала свою лунную программу. NASA совместно с японским, европейским и канадским космическими агентствами в 2019 году объявило о начале проекта «Артемида» — программы по исследованию Луны. Так началась вторая «лунная гонка», ее цель — исследование спутника и последующее его освоение.
— Год назад Индия послала на спутник луноход. К 2025 году на Луну астронавтов планирует отправить США, а Китай к 2030 году — не только высадить там человека, но и построить научно-исследовательскую базу. Россия предприняла попытку запустить на спутник межпланетную станцию «Луна-25», но миссия не имела успеха: аппарат разбился о поверхность спутника, — рассказывает эксперт Пермского Политеха.
Ученые также рассматривают Луну как источник природного сырья. Ее грунт (реголит) богат различными металлами и минералами. Предполагается, что там также есть водяной лед и водород. Кроме того, исследования показали, что четверть всех кратеров на Луне содержит фрагменты упавших астероидов: есть никель, кобальт, элементы платиновой группы, редкие и редкоземельные металлы.
По современной рыночной оценке, упавший на Луну астероид диаметром 1,5 километра может содержать различных элементов на сумму до 1,2 квадриллиона рублей. Даже если при столкновении с поверхностью спутника сохранится лишь малая его часть (1%), стоимость принесенных им металлов составит около 12 триллионов рублей. К тому же добыча таких ресурсов не требует строительства шахт, поскольку все лежит на поверхности, это может стать весьма прибыльным делом.
Плутон легче Луны в шесть раз
Такие планеты, как Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн можно найти на небосводе невооруженным глазом, а потому человечеству они известны уже давно. В 1840-е годы ученые заметили странные возмущения орбиты Урана, указывающие на существование еще одной планеты, после чего немецкий астроном Иоганн Галле обнаружил Нептун.
Девятую планету нашли лишь век спустя: результаты своих трудов и снимки ночного неба в 1930 году представил американский астроном Клайд Томбо. А имя находке придумала британская школьница, которая предложила назвать планету «Плутон» в честь римского бога подземного мира.
Что из себя представляет Плутон? Его диаметр составляет около 2370 км, а образован он преимущественно каменистыми породами и льдом. Полный оборот вокруг Солнца у него занимает 248 земных лет, температура на поверхности опускается до -229°С. При этом его масса уступает Луне в шесть раз, а объем — в три раза.
Известно пять спутников Плутона: Харон, Никс, Гидра, Керберос и Стикс. Последние четыре обнаружили при помощи космического телескопа «Хаббл».
Плутон лишили статуса планеты, чтобы избежать путаницы в будущем
Начиная с 1992 года, астрономы стали открывать за орбитой Нептуна новые небольшие ледяные тела. Они походили на Плутон орбитой и даже составом, после чего его статус как планеты поставили под сомнение. В 2005 году был открыт транснептуновый объект, названный Эридой. По размерам он практически равен Плутону. Тогда ученые всерьез задумались, является ли находка новой планетой или же Плутон стоит лишить этого звания. Они решили, что если девятая планета продолжит считаться таковой и будет задавать стандарты, то в будущем число планет в Солнечной системе может сильно вырасти.
— Чтобы избежать сложностей и путаницы, Международный астрономический союз вывел новые критерии для «планеты Солнечной системы». Она должна: вращаться вокруг нашей звезды; быть достаточно массивной, чтобы принять форму шара под действием своих гравитационных сил; быть в состоянии очистить свою орбиту от других объектов, например, притянуть и сжечь в атмосфере обломки горных пород. По последнему критерию Плутон не подходил и в 2006 году переименовался в «карликовую планету», — отмечает Евгений Бурмистров.
В Солнечной системе есть еще одна планета
Несмотря на то, что мощная современная оптика позволяет увидеть даже небольшие астероиды, ученые лишь подозревают о наличии в Солнечной системе еще одного крупного объекта, который может стать новой планетой. Пока они обнаружили лишь его гравитационную силу, которая определенным образом воздействует на орбиты других планет. Открыли новый объект ученые Калифорнийского технологического института Майкл Браун и Константин Батыгин.
По расчетам, таинственное небесное тело в пять раз тяжелее Земли, а расстояние между ним и Солнцем составляет от нескольких сотен до тысячи астрономических единиц (1 а. е. примерно равна 150 000 000 км). То есть этот объект довольно мал и расположен на большом от нас расстоянии, что затрудняет его изучение. Пока ученые лишь предполагают, что эта планета является мини-копией ледяных гигантов Нептуна и Урана.
Планеты с большей плотностью находятся ближе к Солнцу
В нашей системе сейчас насчитывают восемь планет, которые при этом сильно отличаются друг от друга как физическими свойствами (размером, расстоянием от звезды), так и химическим составом. Их принято делить на планеты земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс) и планеты-гиганты (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун).
Первая группа получает больше энергии от Солнца, поскольку ближе к нему расположена. Чем дальше планеты от звезды, тем ниже их температура. Химический состав, например, Земли и Юпитера также резко отличается. Планеты земной группы содержат мало легких газов, но много тугоплавких элементов — кремний, железо и т.д. Планеты-гиганты обладают небольшой плотностью, поскольку состоят из легких химических элементов, например, водорода и гелия. Все это объясняется силой всемирного тяготения, действующей со стороны Солнца, которая разделила вращающуюся вокруг него материю по плотности много миллиардов лет назад.
— Масса планеты связана с наличием и характером атмосферы. Чем больше масса планеты, тем сильнее на ней гравитация. Если ее сила мала, то планета быстрее теряет свою атмосферу. На состав атмосферы и ее плотность оказывает влияние и удаленность планеты от Солнца. Скорость вращения вокруг собственной оси у планет-гигантов выше. Из-за этого форма планеты отличается от шара, например, Юпитер сплюснутый, а Сатурн отличается выпуклостью в районе экватора, — добавляет эксперт ПНИПУ.
Ночной страж
Как подготовить машину к долгой поездке
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.
Глюк или фотошоп? Не угадали
Видео было снято за Полярным кругом, прямо между границами Канады, Аляски и России. Потребовалось всего несколько секунд, чтобы снять поистине потрясающий пейзаж во всех смыслах этого слова. Это явление можно увидеть только раз в год в течение 35 секунд. Луна предстаёт во всей красе до такой степени, что кажется, что вот-вот столкнется с землей, и сразу после этого происходит полное затмение солнца всего на 5 секунд, во время которого вдруг становится темно, а потом свет возвращается. Это явление происходит только в точке перигелия (точке, где Луна ближе всего к Земле), и тогда мы можем видеть огромную скорость, с которой движется наша планета.
Лунотрясения
На Луне тоже бывают землетрясения лунотрясения, их мощность может достигать 5,5 баллов. Для сравнения, на Земле землетрясения могут достигать 12 баллов.
Происходят они в основном из-за приливных сил Земли и Солнца. А не из-за движения текстонический плит, как на нашей планете.
Одна из самых современных фотографий Земли и Луны вместе
Одна из самых современных фотографий Земли и Луны вместе. Снято китайским лунным аппаратом "Чанье 5-Т1" 29 октября 2014 года. Кстати, это снимок обратной стороны Луны, которая никогда не видна с Земли.
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Много наших материалов вы найдете на нашем сайте. Будем рады, если вы его посетите. Ваша подписка очень важна нам: Пикабу, канал в Телеграмм, сообщество в ВК, YouTube, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе". Всё это помогает развитию нашего проекта "Журнал Фактов".
Транспорт для космонавтов: что вы знаете о «Синей птице»
Первый космический полет с участием человека произошел 12 апреля 1961 года. Впоследствии эта знаменательная дата была признана международным праздником, известным на постсоветском пространстве как День космонавтики. Однако, невзирая на значительные для своего времени достижения, создатели и участники советской космической программы постоянно сталкивались с различными трудностями, одной из которой была безопасная доставка космонавтов домой после приземления…
На волоске
Поводом к разработке поисково-спасательного комплекса для космонавтов стал неприятный эпизод 1965 года, когда экипаж ракеты «Восход-2» в составе Алексея Леонова (того самого, что совершил первый выход в открытый космос) и Павла Беляева был вынужден при возвращении на Землю управлять посадочным модулем вручную. Из-за сбоя автоматики космонавты совершили посадку не в степях Казахстана, а в пермской тайге.
Добраться до них по глубокому снегу у поисково-спасательной группы не было технических возможностей, поэтому измученные сложной посадкой космонавты были вынуждены двое суток выживать в лесу, на лыжах добираясь до поляны, с которой их позже смог забрать вертолет.
Кроме того, первое и единственное приводнение в истории пилотируемой советской космонавтики едва не привело к гибели экипажа корабля «Союз-23». Спускаемый аппарат с Вячеславом Зудовым и Валерием Зайцевым на борту опустился на самую середину казахского озера Тенгиз шириной 40 км и глубиной до 9 метров и, проломив лед, стал погружаться под воду. В итоге космонавты едва не погибли, но чудом всё обошлось.
Чтобы избежать подобных ситуаций в дальнейшем, главный конструктор ракетно-космических систем Сергей Павлович Королёв обратился в СКБ ЗИЛ с просьбой разработать особый транспорт для эвакуации космонавтов, который мог бы передвигаться в буквальном смысле по любым поверхностям.
Выбор предприятия был вовсе не случайным. С конца 1950-х годов именно это специальное конструкторское бюро занималось разработкой колесных тягачей для транспортировки баллистических ракет в любую точку нашей планеты. Главным проектирующим инженером СКБ являлся Виталий Грачев. Ему и была поручена работа над столь сложным проектом.
Настоящий вездеход
Создание поисково-спасательного комплекса заняло не один год. Долгое время инженеры сравнивали преимущества различных типов движителя, поскольку и у колес, и у гусениц имелись как достоинства, так и недостатки.
Чтобы техника могла проехать по глубокому снегу, густому лесу, болоту, целине и покорить водное пространство, нужно было соблюсти ряд ключевых особенностей: минимальную снаряженную массу, как можно больший дорожный просвет, независимую подвеску, поворотные задние колеса, максимальную динамику и т.д. Предсерийный прототип такой машины был построен в 1972 году.
До 1975-го он проходил сложнейшие испытания, преодолевая двухметровые рвы, карабкаясь на возвышенности с уклоном 30 градусов, форсируя водные преграды и проходя другие сложные ландшафты. После того как машина одинаково хорошо показала себя, ей присвоили номерной индекс, а сам комплекс впоследствии получил название «Синяя птица».
С учетом поставленных задач «Синяя птица» состояла из трех единиц различной техники. Так, вездеход ЗИЛ-4906, среди испытателей известный как «Кран», представлял собой шестиколесный грузовик с двухбалочной стрелой манипулятора, укомплектованный шнекороторным вездеходом ЗИЛ-2906. Его задачей была проходимость в таких местах, где возможностей колесных вездеходов не хватит, то есть на илистых почвах, болотах, рыхлом снеге. Пассажирский вариант назывался ЗИЛ-49061 и был рассчитан на перевозку сразу 10 человек, включая троих лежачих (именно столько входило в состав экипажей космических кораблей «Восток» и «Союз»). Испытатели именовали данный вездеход «Салоном».
В обеих колесных машинах использовался проверенный 6-литровый силовой агрегат ЗИЛ-130 мощностью 150 л.с. Примечательно, что при его интеграции в вездеходы отказались от конвейерной сборки, многие компоненты изготавливая вручную. Коробка передач была механической, а раздаточную коробку с межбортовым дифференциалом объединили в один корпус с демультипликатором, отвечающим за пониженный ряд, благодаря чему вездеходы в сумме имели по 10 передач.
Все три оси в ЗИЛ-4906/49061 имели независимую торсионную подвеску, дисковые тормоза и огромный клиренс 590 мм. При этом и задние, и передние колеса были управляемыми, а давление в шинах могло регулироваться водителем. Причем все три вездехода были амфибиями и при помощи пары гребных винтов с надежным приводом от раздаточной коробки могли плыть со скоростью 8 км/ч. На земле машины разгонялись до 75 км/ч. Максимальный расход бензина у них составлял 75 л на 100 км, благо у них на борту было предусмотрено по паре топливных баков емкостью 260 л каждый.
В серийной конфигурации вездеходы «Синяя птица» имели снаряженную массу 8310 кг. При размерах 9250х2480х2537 мм такого веса удалось достичь благодаря применению профильной алюминиевой рамы и корпуса из стеклопластика. Салон и кабина вездеходов были укомплектованы отопителем, кондиционером, новейшей навигационной системой и даже переносным телевизором «Юность». Кроме того, на борту машин размещался груз еды и питья на трое суток для каждого члена экипажа, а также медицинские комплекты первой помощи.
***
Всего до развала СССР было построено 12 «Кранов», 14 «Салонов» и 5 единиц компактных шнекороторных вездеходов. При этом основная задача, для которой создавался проект «Синяя птица», к этому времени утратила свою актуальность, так как автоматика космических кораблей стала не в пример надежнее. Тем не менее применение «Синей птице» нашлось в различных спасательных операциях, нефтедобыче, сельском хозяйстве и рыболовецком промысле.
В 1992 году СКБ, на котором производились данные комплексы, было преобразовано в компанию ОАО «Вездеход ГВА». Она просуществовала до 2016 года и на своих мощностях сумела построить еще 20 единиц модернизированной техники, входившей в состав комплекса «Синяя птица». Эти вездеходы до сих пор применяются в Космических войсках РФ и МЧС.