Я познаю мир. Естесствознание

Щигель Дмитрий Сергеевич

Космическое пространство

 

 

Что такое астрономия?

Астрономия – одна из самых древних наук. Жизнь людей прошлого, как и сегодня, зависит от Солнца, а Луна и звезды были доступны для наблюдения во все времена на любом континенте. Небесные тела были впервые изображены древним человеком на стенах пещер около десяти тысяч лет назад.

Древний Египет, архипелаги Полинезии, Вавилон, Центральная и Южная Америка – всюду в далеком прошлом находились люди, посвящавшие себя изучению ночного неба. Археологические раскопки позволили отыскать предметы, на которых указано расположение звезд, Солнце и Луна. На этих картах также отмечены хвостатые кометы и «падающие звезды» – метеоры.

Несмотря на то что свод звездного неба поворачивается, кажется, что звезды не меняют своего положения относительно друг друга. Но многие наблюдатели замечали, что среди звезд перемещаются точки света, которые были названы скитальцами, или другими словами, планетами.

Даты праздников в Древнем Египте назначались на основании наблюдений за движением Солнца, Луны и звезд. Индейцы Северной Америки использовали звездное небо для проверки остроты зрения воина.

С давних времен звездное небо помогает ориентироваться путешественникам. Астрология утверждает, что движение небесных объектов влияет на дела людей.

Астрономы прошлого умели многое, но придворная служба была нелегка. Астроном обязан быть предсказателем. Известны случаи, когда солнечное затмение стоило жизни астрономам, не предупредившим о нем своего государя. Это произошло в Древнем Китае. Возможно, такое суровое обращение с учеными послужило причиной того, что древние звездные карты Китая – одни из самых точных астрономических документов прошлого. История китайской астрономии насчитывает более четырех тысяч лет

Астрономия в Древней Греции пользовалась большим почетом. В этом государстве было совершено множество важных открытий, например расположение планет. Ученые древности предпринимали попытки измерить расстояние от Земли до Луны. Птолемей утверждал, что Земля является центром Вселенной, а другие планеты и Солнце вращаются вокруг нее. Над ними поворачивается звездная сфера, на которой неподвижно находятся звезды. Птолемей составил список из 48 созвездий. Долгое время такое представление об устройстве мира было общепринятым.

Многие астрономические названия, которые мы используем сегодня, появились в глубокой древности. Около ста звезд получили свои имена в далеком прошлом. Загадочное африканское племя знало о существовании ко

лец Сатурна за тысячи лет до того, как они стали известны ученым Запада.

Китайские астрономы изучают небо

Когда Коперник высказал предположение о том, что Солнце, а не Земля находится в центре Вселенной, его мысли сочли противоречащими Библии. Идея Птолемея считалась непогрешимой истиной полторы тысячи лет, и пересмотреть эти воззрения оказалось не просто. Коперник оказался прав, считая, что планеты вращаются вокруг Солнца, но ошибался в том, что Солнце – центр Вселенной. Кроме занятий астрономией Коперник был монахом, судебным служащим, физиком и сборщиком налогов.

 

Как устроена солнечная система?

Солнечная система – это девять планет, несколько десятков спутников и огромное количество комет и астероидов. Астероид – это каменное тело, несущееся в Солнечной системе. Размеры астероидов не превышают несколько сотен километров, они гораздо меньше, чем планеты и спутники.

В центре Солнечной системы находится Солнце, вокруг которого вращаются планеты и другие небесные тела. Все объекты Солнечной системы не разлетаются по космосу, потому что огромная масса Солнца притягивает их и заставляет совершать бесконечные обороты вокруг себя. Пути планет и других космических объектов вокруг звезды, в том числе и вокруг Солнца, называются траекториями.

Ученые установили, что Солнце появилось около 5 миллиардов лет тому назад. Местом рождения Солнца стало огромное газовое облако – солнечная туманность.

В космосе много газа и пыли. В некоторых частях газ и пыль образуют облака. Если такое облако будет сжиматься, то температура в нем вырастет и, наконец, могут начаться ядерные реакции, благодаря которым Солнце светит и греет.

На образование Солнца пошла не вся пыль. Часть ее под действием центробежной силы сместилась от центра и, распавшись на несколько частей, стала планетами и астероидами. Больше всего астероидов находится между Марсом и Юпитером. Эта область называется поясом астероидов.

Солнечная система

Ученые Древнего мира знали о существовании шести ближайших к Солнцу планет. Три планеты, расположенные дальше всего от Солнца, удалось обнаружить только при помощи телескопа.

Среди планет Солнечной системы лишь Юпитер и Сатурн имеют большую массу, чем Земля, и поэтому на этих планетах сила тяжести больше. Если бы нам удалось попасть на Сатурн и Юпитер, нам пришлось бы очень тяжело и мы едва смогли бы передвигать ноги, как если бы постоянно носили очень тяжелый рюкзак.

 

Что такое день и год?

Планеты поворачиваются вокруг своей оси. Когда планета делает один оборот, на ней проходят сутки. Чем быстрее вращается планета, тем короче на ней сутки. На Земле сутки составляют 24 часа.

Кроме вращения вокруг оси планеты двигаются по орбите вокруг Солнца. Орбитой называется длинный путь планеты вокруг Солнца. Когда планета совершает полный оборот по орбите, проходит год. Чем дальше планета, чем больше нужно времени, чтобы обогнуть Солнце, тем длиннее год и орбита планеты. В прошлом ученые полагали, что орбиты круглые, но сегодня мы знаем, что пути планет имеют овальную форму, поэтому планета в течение года оказывается то ближе к Солнцу, то дальше от него. Когда планета дальше всего от Солнца, говорят, что она находится в афелии. Самая близкая к Солнцу точка орбиты называется перигелий.

 

Космические расстояния

Во Вселенной самой большой скоростью обладает свет. За одну секунду он преодолевает расстояние 300.000 километров. Несмотря на такую скорость, солнечные лучи достигают Земли через несколько минут, а самой дальней планеты – Плутона – почти за полчаса. Это происходит из–за огромных космических расстояний.

Космос настолько велик, что приходится использовать особые единицы измерения расстояний. Если указывать расстояния между планетами и звездами в привычных для нас километрах, то придется писать слишком длинные цифры. Небесные тела по человеческим меркам находятся очень далеко друг от друга. Мы видим только очень крупные или яркие объекты. По этой причине долгое время планеты были известны только в Солнечной системе, и первая планета за ее пределами была открыта лишь в конце XX века. Сейчас их найдено несколько десятков.

Когда мы включаем в комнате свет, кажется, что он тут же заполняет всю комнату, и светло становится сразу – и около лампочки, и у дальней стены. На самом деле свет распространяется с определенной скоростью, просто она столь высока, что человеческий глаз не может уловить распространение света. Всего секунда нужна для того, чтобы луч света преодолел расстояние в 300.000 километров. За год свет проходит 9 460 700 000 000 километров – это основная единица, в которых выражают расстояние между космическими объектами, она называется световым годом. Это мера длины, удобная для измерения огромных космических расстояний.

Другая распространенная мера в астрономии –астрономическая единица. Астрономическая единица – расстояние между Землей и Солнцем – около 150 миллионов километров.

 

Велика ли солнечная система?

По сравнению с другими подобными системами Солнечная система не так уж велика. Диаметр Солнечной системы около 15 миллиардов километров.

Мы можем назвать небесное тело планетой, если оно вращается вокруг звезды, например планета Земля совершает оборот вокруг звезды Солнце.

Спутником, или луной, можно назвать объект, который совершает обороты вокруг планеты. Например, естественный спутник Луна вращается вокруг планеты Земля.

Если двигаться от Солнца и залетать на каждую планету, то первой будет Меркурий, второй – Венера, а третьей – Земля. Было бы очень интересно найти жизнь на другой планете. Но, к сожалению, несмотря на активные поиски, по–прежнему наука не знает других планет, на которых существует жизнь.

Планеты Солнечной системы

 

Тепло ли на луне?

На Луне холодно, обычно так, как на Земле в морозный день: минус 20°С. Но местами на Луне так холодно, как на Земле, видимо, никогда не бывало: минус 135°С. Поверхность Луны неровная, покрыта кратерами, возникшими в результате ударов астероидов, упавших на поверхность спутника нашей планеты.

Более или менее плоские равнины Луны называются морями, хотя в них и нет воды. Море Бурь, Море Спокойствия, Море Облаков – все это безводные пространства. Кроме того, эти «моря» совершенно тихие. Так как на Луне нет воздуха, который передает звуковые колебания, Луна совершенно беззвучна.

Поверхность Земли постоянно меняется, потому что на Земле есть атмосфера. Из–за того, что ветер разрушает горы и переносит пыль, текущая вода размывает почвы и сносит грунт вниз по течению.

За миллионы лет Земля не один раз менялась так, что если бы мы могли перенестись в те времена, мы вряд ли узнали бы, где находимся.

Поверхность Луны

На Луне нет ни атмосферы, ни ветра, ни рек, поэтому все, что находится на поверхности Луны, сохраняется в практически неизменном виде вот уже 3–4 миллиарда лет. Для человека на Луне горизонт кажется гораздо более близким, чем на Земле, потому что она меньше Земли. Предполагают, что Луна могла появиться из обломков, выброшенных в космос, в результате удара о Землю гигантского объекта.

 

Что такое фазы луны?

Луна перемещается по своей орбите, показываясь нам то полной, то лишь частично, но мы всегда видим одну и ту же ее сторону. Мы не можем заглянуть на другую сторону спутника планеты Земля.

В течение месяца мы видим, что форма Луны меняется. Это происходит потому, что солнечные лучи освещают разные части Луны. Обратная сторона Луны часто называется темной, так как она не видна с Земли. Разные видимые формы Луны называют фазами. Когда Луна не видна в ясную ночь, мы говорим, что наступило новолуние. Если виден весь лунный диск – это полнолуние. Между полнолунием и новолунием видимая часть Луны постепенно уменьшается, а потом снова увеличивается.

Схема образования приливов и отливов

Сила, удерживающая Землю около Солнца, а Луну около Земли, называется гравитацией, или силой притяжения. Земля удерживает Луну, но и Луна притягивает Землю. Это служит причиной того, что в морях и океанах Земли существуют приливы и отливы. Изменения уровня моря возникают потому, что вода частично притягивается Луной.

Нам кажется, что Луна светится, но это не так. Солнечные лучи, освещающие лунную поверхность, отражаются и падают на Землю, поэтому Луна кажется нам светящейся.

 

Первый от солнца

Планета, расположенная ближе всего к Солнцу, называется Меркурий. Близость к Солнцу означает сильный разогрев поверхности планеты. Меркурий – твердый, спутников у него нет.

Год на Меркурии самый короткий – 88 земных дней. Меркурий вращается вокруг своей оси так медленно, что за один день проходит два меркурианских года. Это означает, что пока планета делает один оборот вокруг своей оси, она дважды успевает облететь вокруг Солнца. Меркурий так медленно поворачивается вокруг оси потому, что находится близко к Солнцу, и планета испытывает сильное влияние гравитации.

Ближе всего к Солнцу расположен Меркурий

Меркурий – сложный объект для наблюдений. Он находится так близко к Солнцу, что скрывается его сиянием. Более подробные данные удается получить благодаря полетам беспилотных научно–исследовательских станций. Как и Луна, Меркурий покрыт кратерами, которых известно около трех сотен. Они возникли около четырех миллиардов лет назад, когда в планету врезались обломки, возникшие при образовании Солнечной системы. Один из кратеров Меркурия имеет диаметр более 1000 километров и возник при столкновении с большим объектом.

Поскольку на Меркурии почти нет атмосферы, сторона, освещенная Солнцем, сильно разогревается, а та, что находится в тени, замерзает. Когда на освещенной стороне плюс 400°С, в тени может быть минус 150°С.

На Меркурий не садилась ни одна исследовательская станция. Пока удалось совершить лишь полет над поверхностью. Так как размеры Солнца, которое мы видим, зависят от удаленности планеты, с которой ее наблюдают, на Меркурии оно кажется в 6 с лишним раз больше, чем на Земле.

 

Утренняя звезда – это планета?

На рассвете и закате над горизонтом можно видеть очень яркий объект, который с давних времен называют утренней или вечерней звездой. Это планета Венера, вторая по счету от Солнца. Венера самая яркая планета, видимая с Земли. Большая часть света, падающего на Венеру, отражается толстым слоем облаков.

По традиции, открытые на Венере объекты называют словами женского рода. Сама планета названа в честь римской богини красоты. Долгое время люди думали, что Венера, близкая к Земле и имеющая почти такие же размеры, должна быть очень похожа на Землю. На самом деле оказалось, что Венера – скальная пустыня, с температурой почти 500°С.

Поверхность Венеры

Венера загадочная и страшная планета. Солнце на Венере, как и на Уране, встает на западе, а садится на востоке (на всех остальных планетах – наоборот). Поверхность Венеры постоянно скрыта облаками, но ее можно изучать при помощи радаров. Исследования показали, что большая часть поверхности этой планеты – пыльные равнины. Радары обнаружили также следы вулканической деятельности. Венера четыре раза служила посадочной площадкой для кораблей, стартовавших с Земли.

Атмосфера Венеры содержит много углекислого газа. На поверхности планеты цаоит полумрак, потому что большая часть света отражается облачным слоем, и поверхности достигает ослабленный в 5 раз свет, окрашивающий небо в дымчатый оранжеватый цвет. Парниковый эффект – задержка тепла атмосферой – приводит к тому, что становится очень жарко. Атмосфера Венеры так тяжела, что производит то же действие, что и вода на Земле на глубине более 900 метров. Вулканы Венеры, извергавшие серу, вызвали образование кислотных облаков.

 

Красная планета

Марс, названный в честь римского бога войны, – единственная планета, поверхность которой можно рассматривать в телескоп без помех. Марс кажется красноватым из–за большого количества солей железа. Фактически Марс ржавеет. В ночном небе эта планета кажется очень яркой, уступая лишь Венере и Луне.

Марс в 2 раза меньше Земли. На Марсе очень много вулканов и следов, оставленных лавовыми потоками прошлого. Среди марсианских вулканов находится и самый крупный вулкан Солнечной системы – Олимп. Диаметр этой гигантской горы около 600 километров, а ширина кратера 90 километров. Марсианский день близок по продолжительности к земному, а год в 2 раза длиннее.

Вулкан Олимп на Марсе

Каналы на Марсе, долго время лишавшие покоя людей, мечтавших о встрече с марсианами, могут быть просто руслами высохших рек. Возможно, 4 миллиарда лет назад здесь было достаточно тепло для существования морей и океанов. У Марса два спутника – Фобос и Деймос. Их форма не шарообразная, и, возможно, они когда–то были астероидами, а потом были пойманы гравитацией Красной планеты.

Безжизненная каменная планета увенчана полярными ледовыми шапками, которые увеличиваются зимой и сокращаются летом. Возможно, когда–то на Марсе была жизнь, но доказательств этого до сих пор не найдено. Предположения о существовании жизни на этой планете делались еще в древности. Астрономы тех времен считали, что темные пятна на поверхности Марса – это леса.

Фобос

Деймос

Атмосфера Марса очень тонкая, она создает давление в 100 раз меньшее, чем атмосфера Земли. В марсианском воздухе почти нет воды, и он не защищает поверхность планеты от остывания и губительного для жизни ультрафиолетового излучения Солнца. Большую часть времени на Марсе мороз, и температура редко поднимается выше нуля.

 

Самая большая планета

Юпитер – огромная планета, размеры которой в 1300 раз больше Земли. Он настолько велик, что если положить на одну чашу весов Юпитер, а на другую – все остальные планеты, Юпитер перевесит.

Юпитер состоит в основном из газов, а не из камня, как планеты, расположенные ближе к Солнцу. Верхние слои планеты – это газообразные водород и гелий; в глубине планеты эти газы выглядят как жидкий металл. Ученые обнаружили, то Юпитер продолжает сжиматься. Это вызывает разогрев ядра гигантской планеты до 30 000 °С. Известно, что у Юпитера есть кольца, хотя и не такие впечатляющие, как у Сатурна.

Юпитер окружают 16 спутников. Четыре самых крупных спутника были открыты в начале XVII века. На спутнике Ио бушуют вулканы, выбрасывающие струи газа на сотни километров. В атмосфере Юпитера ревут штормовые ветры, достигающие скорости 500 километров в час и более. Юпитер очень быстро вращается, поэтому сутки продолжаются всего 10 часов. Бешеная скорость вращения этой планеты привела к тому, что Юпитер сплюснут с полюсов. Год на Юпитере продолжается более 11 земных лет.

Юпитер и Ио

На поверхности Юпитера известно несколько пятен. Одно из них возникло в конце XX века, когда остатки кометы врезались в планету и оставили гигантские черные пятна.

В течение, по меньшей мере, 300 лет в атмосфере Юпитера бушует ураган, известный под названием Большого Красного пятна. Красный цвет урагана, по–видимому, вызван присутствием серы или фосфора. Диаметр этого урагана в 2 раза больше диаметра Земли. Скорость ветра в Большом Красном пятне Юпитера достигает 450 километров в час.

 

Кольца гиганта

Сатурн уступает размерами только Юпитеру. В течение многих лет считалось, что Сатурн состоит из газа. Сегодня предполагают, что в центре этой планеты заключено каменное ядро, окруженное жидким водородом. Сатурн вращается очень быстро, что делает его самой плоской планетой в Солнечной системе. Несмотря на свои внушительные размеры, Сатурн имеет очень низкую плотность – он легче воды.

Кольца Сатурна были открыты в середине XVII века. Сейчас известно свыше 10.000 колец, состоящих из льда, каменной пыли. Сатурн не единственная планета с кольцами, они есть также у Юпитера, Урана и Нептуна. До сих пор непонятно, как образовались кольца Сатурна. Может быть, это хвост пролетевшей слишком близко кометы. Обычно кольца довольно хорошо видны, но раз в несколько лет они поворачиваются к Земле узкой стороной и исчезают из вида. Кроме колец Сатурн имеет 23 спутника, некоторые из них очень велики, другие – совсем небольшие скальные обломки.

В атмосфере Сатурна дуют еще более сильные ветры, чем на Юпитере. Скорость их

превышает 1500 километров в час. Солнце здесь кажется маленьким и далеким, в 100 раз более тусклым, чем с Земли. На Сатурне царствует мороз: средняя температура около минус 120°С.

Кольца Сатурна

 

Далекие планеты

Уран, в отличие от других планет, вращается вокруг Солнца, поворачиваясь к нему то одним, то другим полюсом, как бы лежа на боку. Уран, как и две другие далекие планеты, Нептун и Плутон, был обнаружен только благодаря тому, что люди создали мощные телескопы.

Наружные слои Урана – газовые, ближе к центру они становятся более плотными. Возможно, в середине этого газового шара находится небольшое каменное ядро. По орбитам этой планеты двигается 15 спутников и 11 колец, состоящих изо льда, камня и пыли. Сатурн находится в 2 раза ближе к Земле, чем Уран, поэтому эта планета даже в мощный телескоп видна как небольшое зеленоватое тело. День на Уране продолжается 17 часов, а год в 84 раза длиннее земного.

Если бы на Нептуне могли жить люди, им пришлось бы отмечать Новый год раз в 165 лет – столько времени нужно, чтобы завершить оборот вокруг Солнца.

Нептун

Темное пятно на Нептуне

Как и на Юпитере, в атмосфере Нептуна обнаружены пятна. Большое Черное пятно имеет огромные размеры и могло бы вместить Землю. Из космоса Нептун кажется синим из–за газа метана, который входит в состав его атмосферы.

Кольца Нептуна гораздо меньше, чем у Сатурна. Из пяти спутников Нептуна интереснее других самый крупный – Тритон. Он считается самым холодным местом в Солнечной системе. Температура на Тритоне опускается ниже минус 230°С. Поверхность Тритона покрыта твердым льдом

Холодный Плутон находится дальше всего от Солнца, долгих 248 года нужно ему для того, чтобы вернутся в ту же точку, двигаясь по орбите. По земным меркам Плутон очень холодный, минус 230°С – такова, вероятно, самая низкая температура на этой планете.

Эта планета была обнаружена позже других, в 1930 году. Ее единственный спутник Харон всего в 2 раза меньше Плутона. Возможно, в центре Плутона находится каменное ядро. Большую часть объема планеты занимает лед.

 

Что такое астероиды?

Кроме планет и их спутников вокруг Солнца вращается огромное количество небольших каменных тел, которые называют астероидами. Если небольшие обломки проникают в атмосферу Земли, они так разогреваются от трения о воздух, что большая часть их сгорает, не долетев до Земли, на высоте около 50 километров. Это метеоры. Если же объект достаточно велик, то какая–то его часть достигает поверхности и тогда носит название метеорита. Ежегодно 200 тысяч тонн камней входит в атмосферу Земли, а 3 тысячи метеоритов врезается в земную поверхность. Самый крупный метеорит, который был найден, весит около 60 тонн. Он упал в Южной Африке.

Метеориты обычно каменные, но некоторые из них бывают металлическими. До сих пор ни один человек не пострадал от удара метеоритом. По одной из гипотез, метеориты послужили причиной изменения климата в далеком прошлом, когда началось вымирание динозавров.

Астероидный пояс

Большая часть астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера и образует так называемый пояс астероидов. Возможно, это остатки планеты, которая не до конца сформировалась во времена образования Солнечной системы.

Самый большой астероид в Солнечной системе имеет диаметр 1000 километров.

Многие астероиды пролетают близко от Земли, но столкновение происходит не чаще, чем один раз в 250 тысяч лет.

 

Космические хвосты

Вокруг Солнца по длинным орбитам несутся кометы, состоящие изо льда и камня. Некоторые кометы приближаются к Солнцу лишь раз в несколько сотен и тысяч лет. Когда комета приближается к Солнцу, часть льда начинает таять, и так образуется хвост, который можно видеть. Солнце постоянно испускает поток частиц, который называется солнечным ветром. Если комета проходит достаточно близко от Земли, ее видно даже без телескопа. Кажется, что комета висит на небе неподвижно. На самом деле она несется с огромной скоростью, пролетая за час несколько тысяч километров.

Вокруг Солнца по длинным орбитам несутся кометы

Комета Галлея приближается к центру Солнечной системы раз в 76 лет. В 1983 году одна из комет приблизилась к Земле всего на 5 миллионов километров. По космическим меркам это очень близко; к счастью, комета прошла мимо.

 

Сколько на небе звезд?

В ясную погоду невооруженным глазом можно различить около двух с половиной тысяч звезд разной яркости. Это лишь небольшая часть огромного количества звезд Вселенной. Звезды сильно различаются по размеру и яркости.

Глядя на ночное небо, мы видим, что одни звезды мелкие, тусклые, а другие кажутся нам крупнее и ярче. Действительно, среди звезд есть гиганты и карлики. Огромная звезда Бетельгейзе так велика, что если бы она находилась на месте Солнца, то поглотила бы Меркурий, Венеру, Землю, Марс и Юпитер.

Кроме размера звезды ее яркость для наблюдателя, находящегося на Земле, зависит и от того, насколько далеко звезда находится. Поэтому выражение «звезда первой величины» указывает только яркость звезды для того, кто смотрит на нее с Земли, но ничего не говорит о ее настоящих размерах. Сириус кажется нам ярким потому, что это самая близкая к Солнцу звезда, хотя его реальные размеры относительно невелики. Впервые термин «величина» для измерения яркости звезд был использован в глубокой древности, в 130 году до нашей эры.

Звезды в ночном небе светят переменчивым светом, мерцают. На самом деле свет звезд ровный, но если смотреть на него сквозь атмосферу Земли, движение воздуха вызывает эффект мерцания.

Самый яркий объект ночного неба – это, конечно, Луна. Второй по яркости – планета Венера.

Наше Солнце – желтоватая звезда, которая существует далеко от других звезд. Но иногда звезды двигаются близко друг от друга, образуя звездные системы, например двойные звезды. Иногда две звезды располагаются близко, в других случаях их разделяют многие миллионы километров.

Двойные звезды

Астрономам удалось обнаружить звезды, которые светят неровно. Они известны под названием переменных звезд. Свет двойной звезды может меняться из–за того, что по мере вращения одна звезда затмевает другую. Температура и размеры некоторых звезд со временем изменяются. Обычно это происходит ближе к концу жизни звезды, когда в ее атмосфере начинают происходить изменения. Такие звезды называются пульсирующими.

Цвет звезды зависит от ее температуры. Голубовато–белый свет – признак самых горячих звезд. Чем ниже температура звезды, тем больше ее свет кажется оранжевым или красноватым.

Самый далекий объект, известный ученым, – сверхновая в отдаленной галактике. Эта вспышка произошла на расстоянии 5000 миллионов световых лет.

Галактикой называются миллиарды звезд, планет, пыли и газа, которые не разлетаются благодаря взаимному притяжению.

 

Сила солнца

Огромное количество света и тепла попадает на Землю благодаря тому, что ее освещает Солнце. Размеры и яркость Солнца по сравнению с другими звездами довольно скромные.

Солнечное пятно

Солнце – единственная звезда, доступная ученым для тщательных изысканий, потому что она расположена гораздо ближе к Земле.

Солнце, как и другие звезды, раскаленный газовый шар. В его центре находится пылающее ядро, температура в котором очень высока. Ядро по сравнению со всем Солнцем довольно маленькое, но очень тяжелое. По мере удаления от центра Солнца температура его слоев становится ниже. Наружный слой Солнца называется фотосферой. Это зона, в которой газы постоянно перемешиваются.

Как известно, на Солнце есть пятна. Это участки солнечной поверхности, температура которых ниже, чем температура большей части солнечной поверхности. Было установлено, что количество солнечных пятен возрастает и уменьшается каждые 11 лет. Иногда над солнечным пятном происходит сильный взрыв.

Энергия солнечного света рождается в его ядре. Причиной выброса такого колоссального количества энергии служит ядерная реакция превращения атомов водорода в атомы другого химического элемента, гелия. Каждую секунду сотни тонн водорода превращаются в гелий. Семь миллионов тонн вещества в секунду покидает Солнце и выбрасывается в космос, этот поток частиц называется солнечным ветром и служит, например, причиной того, что хвост кометы сносит в направлении от Солнца.

Предполагается, что Солнце появилось около 5 миллиардов лет назад. Примерно 5 миллиардов лет потребуется для того, чтобы оно прекратило свое существование.

Солнце состоит в основном из водорода, меньшую часть составляют гелий и другие элементы.

Солнечное затмение происходит, когда Луна становится между Землей и Солнцем и закрывает солнечный диск.

Затмение называется полным, если диск Луны целиком скрывает диск Солнца. В это время свет меркнет и становится видна так называемая солнечная корона – светящийся ореол, который в обычное время не виден из–за сильного света диска.

Причина выброса колоссального количества солнечной энергии–ядерная реакция превращения атомов водорода в атомы гелия

Иногда Луна закрывает лишь часть Солнца, и тогда происходит неполное солнечное затмение. Полные затмения случаются довольно редко и видны лишь в некоторых местах Земли. Кроме того, для наблюдения солнечного затмения необходима безоблачная погода.

 

Жизнь звезды

Звезды не вечны, они появляются, живут и умирают, только, в отличие от живых существ, звезды существуют миллиарды лет. Звезды рождаются в гигантских облаках газа и пыли, которые называют туманностями. Туманностей очень много.

Протозвезда

Звезда может образоваться, когда часть пыли и газа в туманности сжимается и разогревается настолько, что создаются условия для ядерной реакции, которая и обеспечивает свет звезды. Сжатое горячее облако может распасться на несколько частей, каждая из которых будет самостоятельной звездой. Сжавшаяся горячая звезда, пока в ней не идет ядерная реакция, называется протозвездой. Прежде чем протозвезда станет настоящей звездой, она вращается все быстрее и быстрее, становится похожей на диск, ее центральная часть сжимается еще сильнее, и тогда в этой плотной центральной части начинается ядерная реакция. Этот момент можно считать моментом рождения звезды. Вначале свет звезды кажется довольно тусклым, потому что ее окружает газ, оставшийся неиспользованным при ее рождении. Но постепенно энергия звезды очищает пространство вокруг себя, и звезда светит в полную силу. В туманности Ориона обнаружено более ста протозвезд.

 

Как умирают звезды

Рождение одной звезды мало отличается от рождения другой, но жизнь и смерть звезд могут быть очень разными. Время между рождением и смертью звезды, когда она светит в полную силу, называется главной последовательностью. В это время энергия образуется благодаря превращению водорода в гелий. Продолжительность жизни звезды зависит от ее массы, от того, на какое время запасов водорода хватит, чтобы обеспечить свечение. Главная последовательность занимает большую часть жизни звезды. Например, для Солнца и похожих звезд главная последовательность продолжается 10 миллиардов лет.

Звезды умирают, превращаясь в ужасающие черные дыры, звезды гибнут с невероятными взрывами или постепенно превращаются в белых карликов или красных гигантов. В результате взрыва на месте звезды может появиться туманность. Так случилось со звездой, взрыв которой около тысячи лет назад наблюдали китайские астрономы.

Черная дыра

Наиболее распространенной причиной гибели звезды служит истощение запасов ее водородного топлива, которое расходуется в ядерных реакциях. Когда это происходит, звезда небольших размеров, как, например, наше Солнце, начинает расти и превращаться в красный гигант, ядро которого продолжает вырабатывать энергию, перейдя на гелий вместо водорода. Постепенно это приводит к тому, что наружные слои красного гиганта сбрасываются и превращаются в туманность. Оставшаяся маленькая центральная часть продолжает светиться и становится белым карликом, обреченным на тихое остывание.

Мощные, крупные звезды после того, как запасы водорода подходят к концу, сжимаются и поглощают энергию до тех пор, пока звезду не разорвет взрыв колоссальной силы. Такой взрыв называется вспышкой сверхновой. Яркость этой вспышки превышает яркость всех звезд галактики. Энергия, которая выбрасывается за первые десять секунд после взрыва, больше, чем энергия, которую могли бы выработать 10 звезд размером с Солнце за миллиарды лет. Огромные синие гиганты – самые большие звезды во Вселенной. Они обычно прекращают свое существование, взрываясь.

Смерть крупной звезды может привести к тому, что ее ядро сожмется настолько, что внутренние силы сожмут даже атомы, и, в конце концов, звезда исчезнет в точке огромной плотности. Все, что находится вокруг этой точки, становится так называемой черной дырой. Притяжение черной дыры настолько велико, что ничто, даже свет, не может покинуть ее пределы и навсегда исчезает в ней. Неизвестно точно, что такое черная дыра, но ученым удается изучать черные дыры по их влиянию на соседние космические объекты. Если черной дырой становится одна из звезд, входивших в состав двойной, она может утянуть газ своей соседки.

 

Невидимые открытия

В космосе существует несколько типов излучения, и свет – лишь один из них. Когда ученые поняли это, они стали строить не только телескопы, с помощью которых можно увидеть далекие объекты, но и приборы, улавливающие другие волны.

Радиотелескоп – это большая и сложная антенна, большая «тарелка», похожая на ту, что используется для приема спутниковых каналов телевидения. Радиотелескоп может двигаться и следить за объектом, перемещающимся по ночному небу. Кроме того, радиотелескопу не нужно безоблачное небо – радиосигналы проходят и сквозь облака. К тому же радиоастрономам не нужно ждать наступления ночи – радиотелескопы работают круглые сутки. «Тарелка» самого большого радиотелескопа более 300 метров в диаметре. Такой телескоп позволяет находить и исследовать объекты, расположенные слишком далеко для того, чтобы их можно было увидеть. С помощью радиотелескопа изучают и тусклые объекты, света которых недостаточно, чтобы стать видимыми для нас. Радиосигналы поступают в компьютер, где преобразовываются в графическое изображение.

Некоторые космические явления были обнаружены именно по радиосигналам. Они оказались настолько упорядоченными, что сначала их приняли за послание инопланетного разума. Источник этих загадочных радиоволн был назван пульсаром.

Пульсар – особая звезда, передающая в космос радиосигналы большой силы и лучи света. Радиостанция на Земле воспринимает проходящие через нее сигналы как включение и выключение радиомаяка. Сигналы поступают обычно несколько раз в секунду, это зависит от скорости вращения пульсара. Предполагается, что постепенно вращение пульсара замедляется из–за истощающейся энергии. Самые медленные из известных на сегодня пульсаров делают один оборот в пять секунд, а самый быстрый – более 600.

Пульсар

 

Вселенная – все, что есть

Космос и все, что находится в нем, называется Вселенной. Это огромное пространство, которое, судя по всему, расширяется. Размеры

Вселенной неизвестны, но самая далекая от Земли галактика находится на расстоянии 10 миллиардов световых лет. Точно неясно, как образовалась Вселенная. Возможно, что это произошло в результате Большого взрыва. Впервые это словосочетание прозвучало в эфире английского радио.

Вселенная, время, пространство – эти понятия плохо укладываются в голове, но кое–что из сложных рассуждений на эту тему вполне доступно.

Большинство ученых склоняются к мнению, что все, что находится во Вселенной, появилось в крошечной точке, в которой произошел взрыв невероятной силы, в результате которого появилось время и пространство. При этом температура достигла 10.000 триллионов градусов. Вероятно, это произошло более 12 миллиардов лет назад.

Очень хочется узнать, что было до этого и что находится за пределами Вселенной, если они существуют. Но наука не знает ответа на этот вопрос. Потом появились физические силы. Прошло несколько тысяч лет, прежде чем образовались атомы. Все время, как и сегодня, Вселенная расширялась с гигантской скоростью. О том, что Вселенная расширяется и сегодня, мы можем судить по тому, что расстояние между галактиками увеличивается. Первые сто тысяч лет Вселенная была горячее, чем наше Солнце. В это время звезды не могли существовать и сразу испарялись, если и возникали.

Взрывающиеся галактики

В древности люди думали, что Земля, Солнце и все, что находится в небе, существует вечно, а некоторые религиозные учения утверждают, что в далекие времена не было никого, кроме Бога, который и сотворил все в этом мире.

 

Почему галактики не разлетаются?

Несмотря на то что Вселенная расширяется, галактики не разлетаются, так как удерживаются вместе благодаря силе притяжения. Однако этой силы оказывается недостаточно, чтобы остановить ее расширение. Одни ученые считают, что Вселенная будет расширяться вечно, другие думают, что этот процесс прекратится, и Вселенная начнет сжиматься.

Если это когда–нибудь и случится, Солнечная система к этому моменту давно прекратит свое существование. Сжатие Вселенной, вероятно, приведет к сближению галактик и появлению огромной черной дыры, из которой может образоваться новая Вселенная.

 

Темное вещество

Возможно, во Вселенной находится огромное количество вещества, о котором мы знаем очень мало. Это невидимое вещество называют темным. Возможно, это черные дыры, или, может быть, коричневые карлики. Так называются странные объекты, которые слишком велики, чтобы быть планетами, но слишком малы для звезды. Запасы топлива в этих звездах оскудели настолько, что ядерные реакции в их ядрах прекратились, и они перестали светиться, как нормальная звезда.

Кроме того, темное вещество может состоять из звезд, слишком тусклых для того, чтобы мы могли увидеть их, или холодного газа.

Мы можем обсуждать только то, что воспринимаем органами чувств. Мы видим далекие звезды, улавливаем радиосигналы или смотрим на экраны приборов, которые получают и обрабатывает данные из космоса. Телескопы и приборы позволяют нам изучать лишь крошечную часть Вселенной. Для исследования темного вещества приборы устанавливают на дне глубоких шахт, чтобы изолировать их от космических лучей и света.

Потухшие звезды

 

Где мы?

Мы живем на планете Земля, расположенной в Солнечной системе. Эта система в свою очередь находится в галактике – огромном звездном скоплении. Слово «галактика» происходит от греческого слова «молоко». Наша Галактика бывает видна нам самим в ясную, звездную ночь как чуть более светлая неровная полоса на ночном небе. Она называется Млечный Путь. В нашей Галактике огромное количество звезд и туманностей. Изучена лишь ничтожная часть нашей Галактики, а в космосе их очень много.

Галактика Млечный Путь имеет выпуклую овальную форму. Центр галактики скрыт от нас в облаках пыли и газа. В центральной части, которая вращается быстрее, чем остальные, находится много красноватых или желтоватых звезд. Возможно, в самом центре нашей Галактики находится черная дыра. По космическим меркам наша Галактика не очень большая, но для нас ее размеры невообразимы: луч света пересекает огромную Солнечную систему за 12 часов, а нашу Галактику за десятки тысячелетий.

Время, которое требуется Солнцу, чтобы совершить один оборот вокруг центра Галактики, называется галактическим годом. Солнцу нужно несколько сотен миллионов лет, чтобы прожить один галактический год.

Наша Галактика образовалась спустя 5 миллиардов лет после Большого взрыва. В ней насчитывают около 200 миллиардов звезд. В космосе огромное количество галактик – около 100 миллиардов, но даже примерно подсчитать и представить себе количество звезд во Вселенной невозможно.

Хотя размеры галактик очень велики, они находятся так далеко от нас, что много узнать о них мы не можем.

Галактики различаются по форме: бывают округлые, овальные или спиральные, похожие на Млечный Путь. Существуют галактики неправильной формы, содержащие много газа и пыли. Больше всего во Вселенной карликовых галактик.

Схема рождения галактики

Часть галактик обладает ярким светящимся ядром, посылающим в космос частицы вещества и энергию. Такие галактики называют активными. Активная галактика может иметь в центре большую черную дыру и выбрасывать в космос невероятное количество энергии. Среди них есть радиогалактики, посылающие радиоволны. Квазары – одни из самых удивительных объектов во Вселенной. Считается, что в центре квазара находится черная дыра, засасывающая все вокруг себя. Это засасывание сопровождается выбросомвкосмическое пространство световых и рентгеновских лучей и радиоволн.

Ближайший к Земле квазар находится на расстоянии более миллиона световых лет.

Большая часть галактик рассеяна в космосе неравномерно. Они образуют группы. В нашу группу кроме Галактики Млечный Путь входит еще около 30 галактик. Млечный Путь – вторая по величине галактика в своей группе. Самая крупная галактика нашей группы называется Андромеда. Это самый далекий космический объект, который можно увидеть невооруженным глазом.

 

Как наблюдать звезды?

С момента первых наблюдений ночного неба до наших дней прошло много времени, и большую часть этого срока люди не пользовались никакими приборами. Ты вполне можешь последовать примеру древних ученых.

Человеку нужно около 30 минут провести в темноте, чтобы его глаза полностью приспособились к слабому свету ночного неба. Каждую ночь звезды смещаются, и кажется, что разобраться в этом очень непросто. К тому же в течение ночи звезды тоже меняют свое положение, а это может окончательно запутать. Лучше наблюдать звездное небо там, где нет уличного освещения.

Относительно друг друга звезды кажутся неподвижными, поэтому, обнаружив созвездие Большая Медведица, в какой бы части неба оно ни находилось и в какой бы стране мы ни вели наши наблюдения, мы всегда увидим рядом с ним одни и те же звезды. Иногда удается увидеть метеоры или комету. Люди, увлеченные поисками неопознанных объектов, часто принимают Венеру за инопланетный корабль.

Виды полярного сияния

Ночное небо вблизи полюсов нашей планеты иногда озаряется фантастическим светом. Это полярное сияние. Оно возникает из–за того, что частицы, испускаемые Солнцем, притягиваются магнитным полем Земли и сияют над полюсами.

В прошлом люди думали, что несколько звезд, видимых в ночном небе в виде группы, располагаются недалеко друг от друга. Такие группы назвали созвездиями. Первые созвездия были описаны, видимо, около 2 тысяч лет до нашей эры в Древнем Вавилоне.

Сегодня под созвездием понимают область ночного неба. Звезды, видимые как части одного созвездия, могут быть очень далеко друг от друга и даже входить в состав разных галактик.

Несмотря на то что звездное небо меняется, люди, живущие в Северном полушарии, видят лишь северные созвездия, а в Южном – южные. Все планеты, кроме Плутона, а также Луна и Солнце проходят по небу одним и тем же путем, пересекая 12 созвездий, которые называются зодиакальными. Их названия используются в астрологии. Каждый год Солнце проводит около месяца в каждом из этих созвездий, по которым названы знаки зодиака: Козерог, Водолей, Рыбы, Овен, Телец, Близнецы, Рак, Лев, Дева, Весы, Скорпион и Стрелец.

 

Как устроен телескоп?

Немало удивительных открытий было сделано без помощи увеличительных приборов, но можно считать, что золотой век астрономии приходится на начало XVII века, когда изобрели телескоп. Первые телескопы состояли из нескольких линз, заключенных в трубку.

Первые телескопы состояли из линз,заключенных в трубку

Чем больше диаметр линзы, тем лучше работает телескоп, но производство линз большого размера очень дорого, к тому же линза диаметром больше метра очень тяжелая и хрупкая и искажает цвет объекта. В прошлом, чтобы хорошо рассмотреть звезды, строили телескопы очень большой длины.

Многие технические проблемы удалось решить, когда вместо линз в телескопах стали использовать изогнутые зеркала. Честь изобретения отражающего телескопа принадлежит Исааку Ньютону. Замена линз на зеркала обеспечила возможность постройки телескопов, с помощью которых можно было рассмотреть более далекие и тусклые объекты, кроме того, изготовить зеркало гораздо легче, чем линзу. Сегодня все крупнейшие телескопы планеты снабжены изогнутыми зеркалами. Современные телескопы передают изображение в компьютер через мощные цифровые камеры. Зеркало такого телескопа должно быть очень гладким. Иногда на полировку многотонного зеркала уходят месяцы.

Многие технические проблемы удалось решить, когда вместо линз в телескопах стали использовать изогнутые зеркала

Один из самых известных на планете телескопов находится за ее пределами. Космический телескоп «Хаббл» двигается по орбите вокруг Земли на высоте более 600 километров. Энергию для работы телескопа доставляют солнечные батареи, а полученная информация передается на Землю, где ею занимаются ученые.

Обсерватория

Для удобства работы телескопы располагаются в специальных домах – обсерваториях. Часто обсерватории строят на большой высоте в горах, вдали от густонаселенных районов, чтобы освещение не мешало наблюдениям. Изображение, полученное несколькими телескопами, может быть объединено при помощи компьютерной сети, соединяющей обсерватории.

 

Телескопы без линз и зеркал

Кроме оптических телескопов, в которых главными деталями являются линзы или зеркала, и радиотелескопов, работающих как космические антенны, было изобретено еще несколько специальных инструментов для изучения космоса.

Мы видим не все световые волны. За пределами видимого света находятся ультрафиолетовые и инфракрасные световые волны. Инфракрасным светом в космосе светятся относительно холодные объекты, температура которых ниже 3000ºС. Инфракрасные телескопы нужны для изучения холодных объектов, например облаков газа, водяного пара, и огромного количества галактик. Ультрафиолетовые телескопы, наоборот, необходимы для изучения малых горячих космических объектов. Эти телескопы обычно работают в космосе, потому что атмосфера Земли задерживает очень много ультрафиолетовых лучей. Один из ультрафиолетовых телескопов установлен на Луне экипажем американских астронавтов.

Рентгеновский телескоп «Гранат»

Другой тип лучей, которые можно улавливать из космоса, называется рентгеновским излучением. Это те самые лучи, которые используются в медицине и позволяют сделать снимок кости человека. В космосе они возникают благодаря ядерным реакциям, идущим в звездах.

Изображение поверхности планеты удается получить, посылая к ней радиосигналы и изучая возвращающееся эхо. Прибор, работающий на таком принципе, называется радаром и используется не только для космических исследований, но и для построения картины морского дна и других целей.

 

Как попасть в космос?

Долгие годы человек был вынужден ограничиться наблюдениями звезд и планет с поверхности Земли. Несмотря на то что летательные аппараты появились довольно давно, выйти за пределы атмосферы па них было невозможно. Для того чтобы космический корабль мог преодолеть притяжение Земли и вырваться в космос, он должен двигаться с огромной скоростью – более 11 километров в секунду. Современные космические ракеты используют несколько ступеней, которые отделяются по мере того, как в них заканчивается топливо. Топливо в некоторых ступенях заканчивается всего через несколько минут после старта, так как расходуется очень быстро.

Схема полета корабля многоразового использования

Корабли многоразового использования позволяют, заменив лишь некоторые детали, снова отправиться в космос. Как и в обычных кораблях, для старта используется несколько ступеней, а модуль, в котором находится экипаж, выполнивший работу на орбите Земли, возвращается на Землю, как самолет.

Первые ракеты появились в древности несколько столетий назад, но служили для запуска фейерверков. Использование реактивных ракет для космических исследований началось в XX веке. Начало космической эры было положено русским ученым Циолковским.

Как и многие другие мирные изобретения, ракеты были использованы военными. Сегодня ракетные и космические войска играют важнейшую роль в мировой расстановке сил.

Большая часть космических ракет, стартующих с Земли, взлетает без людей на борту и служит для запуска искусственных спутников, которые обеспечивают работу телевидения, связь, прогнозы погоды, создание точных карт и многие другие дела в современном мире, без которых человек уже не может обойтись.

Схема полета космической ракеты

Самая большая скорость, с которой когда–либо двигался человек, превышает 35.000 километров в час. Рекордсменами стали члены экипажа одной из американских космических экспедиций «Аполлон».

 

Зачем нужны спутники?

Первый спутник был выведен на орбиту Земли в 1957 году. С тех пор в космосе оказалось уже несколько тысяч спутников. Число рукотворных космических объектов в космосе приближается к десяти тысячам. Значительную часть их составляют остатки космических ракет.

Спутники работают на орбите без экипажа. Управление ими и передача собранной ими информации осуществляются при помощи радиосигналов. Спутники выводятся на орбиту специальными ракетами, после чего они двигаются на такой высоте и с такой скоростью, чтобы не войти в атмосферу Земли и не сгореть от

Один из первых спутников

трения о воздух. Для того чтобы вносить поправки в путь спутника, некоторые из них снабжены небольшими двигателями. Некоторые спутники запускают экипажи космических кораблей, освобождая грузовой отсек своего корабля. Для работы приборов спутники обычно оборудованы солнечными батареями, улавливающими энергию.

Спутник–шпион

Спутники–шпионы собирают информацию о территории возможного военного противника. Они настолько совершенны, что способны обнаружить на Земле предмет размером всего несколько сантиметров. Некоторые спутники двигаются над одной и той же точкой земной поверхности, совершая один оборот вокруг земной оси за 24 часа, как и сама Земля. Такие спутники двигаются на высоте нескольких тысяч километров над Землей. Именно они служат для телефонной связи между континентами и передачи телевизионных сигналов.

Прогнозы погоды для всей территории Земли – сегодня обычное явление и никого не удивляют, хотя всего несколько десятилетий назад ото было невозможно. Метеоспутники позволяют предупредить людей о стихийных бедствиях, таких как ураганы и тайфун, и даже определить температуру морской воды.

Современные спутники служат также для телефонной связи между континентами и передачи телевизионных сигналов

Существуют спутники, способные изучать полезные ископаемые, искать нефть и исследовать растительный покров планеты.

 

Люди в космосе

Имя человека, впервые оказавшегося в космосе, знают во всем мире. Юрий Гагарин провел 12 апреля 1961 года в космическом корабле «Восток–1» почти два часа. Первый корабль был очень маленьким. Сегодняшние станции гораздо комфортнее и позволяют космонавтам жить на борту станции несколько месяцев без скафандров.

Всего за 40 лет космических полетов человек вышел в открытый космос, побывал на Луне и провел множество уникальных экспериментов. В космосе побывало несколько сотен человек, а 12 из них посетили Луну. Самый старый космонавт попал в космос в возрасте 77 лет. Первым живым существом, совершившим космическое путешествие, стал не человек, а собака.

Жизнь на космической станции сильно отличается от земной. Прежде всего, особые условия создает невесомость. Сон, питание, работа, посещение туалета превращаются в сложные задачи, требующие специального оборудования. Для питания космонавтов используется специально приготовленная консервированная пища.

Алексей Леонов в открытом космосе

Успешный выход человека на поверхность Луны состоялся 16 июля 1969 года. Эти знаменитые шаги сделали американские астронавты Армстронг и Олдрин. Еще один космонавт ждал их на лунной орбите, откуда они все вместе вернулись домой, установив на Луне флаг и собрав образцы грунта. В дальнейшем было проведено еще несколько успешных экспедиций, во время одной из них экипаж прожил на Луне более трех дней.

Впервые в космосе за пределами космического корабля оказался Алексей Леонов.

В традиции русских космических путешествий входит приземление на сушу, американские астронавты обычно опускаются в океан.

 

Долгая космическая жизнь

Несмотря на то что жизнь в невесомости оказывает влияние на работу сердца и мышц, было доказано, что человек способен жить на орбите Земли достаточно долгое время. Валерий Поляков провел на станции «Мир» без перерыва более 400 дней, а Сергей Авдеев в течение трех экспедиций прожил в космосе в общей сложности более 700 дней. Это рекордно долгий срок, который кто–либо провел за пределами Земли.

 

Что впереди?

Прошло более 40 лет с тех пор, как человек активно занялся исследованием космоса. Современные космические исследования требуют больших затрат, и правительства готовы платить такие деньги либо ради увеличения мощности своих космических вооружений, либо для запуска коммерческих спутников, приносящих доход. Тем не менее благодаря усилиям нескольких государств развитие научных программ продолжается.

Вероятно, через несколько десятилетий станет возможным строительство космических гостиниц, и одной из доходных статей космических исследований станет космический туризм. Существуют также планы исследований Плутона и запуска станций, которые могли бы отыскать планеты вблизи других звезд, при этом нельзя исключить, что будут обнаружены планеты земного типа. Достичь дальних пределов может помочь солнечный ветер, если удастся сконструировать «солнечный парус», который позволит использовать эту энергию.

Несколько стран готовятся к более подробным исследованиям Марса и поискам на этой планете воды.

Довольно серьезной проблемой в освоении космоса может стать мусор, накопившийся на орбите Земли за годы запусков космических ракет. Уничтожение мусора может быть проведено с помощью специальных лазеров.

Многие годы человека не покидает мысль, что, возможно, где–то в космосе существуют другие разумные существа. Бесчисленное количество энтузиастов объединяются в международные организации, но до нынешнего момента их деятельность не обеспечила доказательств того, что мы не одиноки во Вселенной.

Вероятно, космические исследования позволят организовать производство новых материалов, получение которых на Земле невозможно, например кристаллов. Запасы полезных ископаемых, которые подходят к концу, могут вынудить людей добывать руду на других планетах и научиться использовать энергию Солнца в космосе.

Кажется, потребуется не так уж много времени для того, чтобы стало возможным организовать поселение на Марсе. Во всяком случае, на современном уровне развития науки существенных технических препятствий для этого нет. Прежде всего потребуется большая подготовительная работа на Марсе, которую должны выполнить беспилотные аппараты до прибытия астронавтов. Проблемы получения энергии могут быть решены прямо на Марсе. Для работы на этой планете, видимо, необходимы более легкие скафандры, так как сила тяжести там больше, чем на Луне, и тяжелый скафандр сильно затруднит движение.

«Солнечный парус»

Возможно, так будет выглядеть космодром на Луне

Отсутствие на Луне атмосферы делает ее прекрасным местом для строительства обсерваторий и промежуточных космодромов для старта космических кораблей, отправляющихся в далекие путешествия. Возможно также, что на Луне удастся организовать добычу полезных ископаемых или туризм. Для осуществления этих проектов, скорее всего, будет выбран Южный полюс Луны, так как он постоянно освещен Солнцем, что обеспечит круглосуточную работу солнечных батарей.

Не исключено, что при обнаружении достаточного количества воды, нахождении способа выработки воздуха и переноса микроорганизмов Марс удастся приспособить для жизни людей, даже если это займет несколько тысяч лет. Необходимость в этом, видимо, возникнет, так как рост населения планеты уже сейчас слишком быстрый, и вскоре Земля просто не сможет прокормить всех родившихся людей. Для того чтобы освоение других планет стало возможным, необходимо научиться использовать полезные ископаемые, найденные на месте будущей колонии.