Вселенная + Земля

20 августа 1977 года был запущен космический аппарат NASA «Вояджер-2», а 5 сентября того же года стартовал его близнец — «Вояджер-1». Изначально их главной целью было изучение планет-гигантов Солнечной системы, и с этой задачей они справились блестяще, совершив настоящую революцию в планетологии.

Сегодня оба "Вояджера" продолжают свой путь к границам нашей звездной системы. В момент написания статьи "Вояджер-1" находится на расстоянии более 24,9 миллиарда километров от Земли, а "Вояджер-2" от нашей планеты отделяют более 20,9 миллиарда километров. Для сравнения: среднее расстояние между Землей и Плутоном составляет 5,9 миллиарда километров.

Вечный путь в бесконечность

Примерно через 30 000 лет оба аппарата окончательно покинут Солнечную систему, выйдя за пределы гелиосферы, где влияние солнечного ветра и магнитного поля нашей звезды станет пренебрежимо малым. И после этого начнется бесконечное путешествие "Вояджеров" по Млечному Пути.

В условиях космического вакуума эти аппараты не подвержены коррозии, механическому износу или разрушению от воздействия атмосферы и погодных условий. Вероятность их столкновения с каким-либо объектом ничтожно мала – менее 0,0000001%, что объясняется фактом доминирования пустоты в межзвездном пространстве.

По расчетам ученых, "Вояджеры" могут путешествовать столько же, сколько будет существовать наша Галактика. Это означает, что эти рукотворные зонды, вероятно, переживут не только своих создателей, но и саму Землю, которой примерно через пять миллиардов лет предстоит встреча с расширяющейся оболочкой умирающего Солнца.

Путь к звездам

До 2030 года оба аппарата окончательно израсходуют энергию своих радиоизотопных генераторов и замолчат навсегда. Но даже после этого они продолжат свой путь через космос как безмолвные послы человечества.

На борту каждого "Вояджера" находится золотая пластинка — своеобразное послание внеземным цивилизациям. На них записаны звуки Земли (шум ветра, пение птиц, китовые песни и многое другое), приветствия на 55 языках мира, музыка разных народов и изображения, рассказывающие о жизни на нашей планете, ее природе и достижениях человечества. Защищенные от космической радиации, эти золотые пластинки способны сохранить послание земной цивилизации на протяжении миллиардов лет.

"Вояджер-1" движется в направлении звезды Глизе 445 и достигнет ее окрестностей примерно через 40 000 лет, пролетев на расстоянии около 1,6 световых лет от красного карлика. "Вояджер-2" не направляется к какой-то конкретной звезде, но в будущем его путь пересечется с некоторыми светилами. Примерно через 42 000 лет он пройдет на расстоянии 1,7 световых лет от звезды Росс 248, а через 296 000 лет окажется на расстоянии 4,3 световых лет от Сириуса — самой яркой звезды земного неба.

Эти два космических путешественника символизируют лучшее в человечестве — нашу способность мечтать, исследовать и создавать. Даже если так случится, что однажды наша цивилизация исчезнет, "Вояджеры" будут продолжать нести сквозь звездную бесконечность память о тех, кто однажды поднял глаза к небу и решил сделать невозможное возможным.

Читайте также:

• Новые снимки Меркурия: что увидел BepiColombo после рискованного маневра.

• Нужны ли человечеству невероятно дорогие космические телескопы?

• Цилиндр Типлера: космическая карусель времени.

Многие из нас задавались вопросом — где же начинается космос? Казалось бы, ответ прост — на высоте 100 километров над уровнем моря.

Именно эта высота официально признана международным сообществом как граница между атмосферой Земли и космическим пространством. Но почему именно 100 километров? Давайте вместе с вами разбираться в этой увлекательной истории.

История появления границы

Все началось в 1940-х годах, когда венгерско-американский инженер и ученый-механик Теодор фон Ка́рман (11 мая 1881 года — 6 мая 1963 года) проводил расчеты поведения летательных аппаратов на больших высотах. Именно его математические выкладки легли в основу определения границы космоса, которая теперь носит его имя — линия Ка́рмана.

Физическое обоснование

Суть расчетов Кармана заключалась в следующем: с увеличением высоты воздух становится все более разреженным. На определенной высоте атмосфера становится настолько тонкой, что крылья самолета уже не могут создавать достаточную подъемную силу. Чтобы не упасть, летательному аппарату необходимо двигаться с первой космической скоростью — 7,91 километра в секунду. На такой скорости он уже не летит как самолет, а движется вокруг Земли как спутник.

Математическое обоснование

Карман рассчитал, что эта критическая точка находится на высоте около 100 километров. Именно здесь плотность атмосферы падает настолько, что для создания достаточной подъемной силы требуется скорость, равная первой космической. Это делает классический аэродинамический полет в общем-то невозможным.

Международное признание

В 1957 году Международная авиационная федерация (FAI) официально приняла высоту 100 километров над уровнем моря как рабочую границу между земной атмосферой и космосом. Это решение стало фундаментальным для международного космического права и определило принципы регулирования космической деятельности.

Разные подходы к определению границы

При общем признании стандарта в 100 километров существуют и другие подходы к определению границы космоса. Например:

• NASA и Военно-воздушные силы США исторически считают границей космоса высоту 80 километров, хотя официально США, как и большинство стран, признают международный стандарт в 100 километров. Такое расхождение связано с тем, что на высоте 80 километров уже появляются первые признаки космического пространства, и американские пилоты, поднявшиеся на эту высоту, становятся кандидатами в астронавты.

• Некоторые ученые предлагают установить границу на высоте 150 километров, где плотность атмосферы становится практически неощутимой.

Отсутствие четкой физической границы

Важно понимать, что линия Кармана — это условная граница. В реальности четкой физической границы между атмосферой и космосом не существует. Атмосфера постепенно становится все более разреженной с увеличением высоты, и этот процесс происходит плавно, без резких переходов.

Более того, высота, на которой атмосфера становится слишком разреженной для аэродинамического полета, может варьироваться в зависимости от:

• Солнечной активности;

• Времени года;

• Географического положения;

• Геомагнитных условий.

Практическое значение

Определение границы космоса имеет важное практическое значение для:

• Международного космического права;

• Регулирования космической деятельности;

• Регистрации авиационных и космических рекордов;

• Планирования космических миссий;

• Разработки космических аппаратов.

Подводя итоги

Граница в 100 километров является условной, но она служит важным ориентиром в космической деятельности человечества. Линия Кармана — это не произвольно выбранная высота, а результат серьезных научных расчетов, учитывающих физические особенности полета на больших высотах.

В будущем, с развитием технологий и углублением нашего понимания верхних слоев атмосферы, определение границы космоса может измениться. Но пока линия Кармана остается общепринятым стандартом, символической дверью в бескрайние просторы космоса.

Читайте также:

• 100 лет назад Эдвин Хаббл изменил наше понимание Вселенной.

• Откуда мы знаем, что Млечный Путь — спиральная галактика?

• Ученые обнаружили новую форму кислорода.

Автор: Руфина Бисинова.

Озера – это естественные водоемы, заполняющие углубления на поверхности суши и не имеющие непосредственной связи с морем.

Происхождение озер:

- Тектонические озера: Образуются в результате землетрясений, вулканической деятельности, разломов земной коры.

- Ледниковые озера: Образуются в результате деятельности ледников. Различают:

- Каровые озера: Образуются в цирках ледников.

- Троговые озера (фиорды): Занимают долины, выпаханные ледниками.
Озерные котловины, образованные запрудами из моренного материала: Ледники оставляют после себя валуны и другие отложения, которые перегораживают речные долины, образуя озера.

- Запрудные озера: Образуются в результате перегораживания речных долин обвалами горных пород, селевыми потоками, лавовыми потоками или ледниками.

- Старичные озера: Образуются в поймах рек после их меандрирования (изменения русла). Они постепенно зарастают.

- Карстовые озера: Образуются в районах распространения карста (растворение горных пород водой) – заполнение подземных пустот.

- Вулканические озера: Заполняют кратеры потухших вулканов (кальдеры) или образуются в результате запруды лавовыми потоками.

- Эоловые озера: Образуются в результате деятельности ветра, который создает углубления в песках.

Распространение озер:

Озера распространены по всему миру, но их концентрация зависит от геологического строения, климата и рельефа местности. Наибольшая концентрация озер наблюдается в зонах с ледниковым рельефом (Канада, Скандинавия, Сибирь), в областях с активными тектоническими процессами (Восточная Африка) и в районах с карстовыми процессами.

Природно-хозяйственное значение озер:

- Регулирование стока рек: Озера смягчают колебания уровня воды в реках.

- Источник пресной воды: Многие озера являются источником питьевой воды и воды для орошения.

- Рыболовство: Озера – важный источник рыбы и других водных ресурсов.

- Судоходство: Некоторые озера используются для судоходства.
Рекреация и туризм: Озера привлекают туристов для отдыха, рыбалки, водных видов спорта.

- Гидроэнергетика: На некоторых озерах строятся гидроэлектростанции.

- Добыча полезных ископаемых: В некоторых озерах добывают различные полезные ископаемые.

- Рациональное использование и охрана озер:

- Необходимо контролировать водозабор для питьевого, промышленного и сельскохозяйственного использования, чтобы предотвратить истощение водных ресурсов.

Защита от сброса сточных вод, промышленных отходов, удобрений и пестицидов.

- Эвтрофикация (зарастание озера) происходит из-за избытка питательных веществ. Для борьбы с ней необходимы меры по ограничению поступления фосфора и азота.

- Защита растительного и животного мира озер.

- Поддержание оптимального уровня воды в озере.

- Для эффективной охраны озер необходимы комплексные программы, учитывающие все аспекты их использования и охраны.

- Повышение осведомленности населения о значении озер и необходимости их охраны.