Surdin foredrag om astronomi. Opdagelse af nye planeter

Foredraget blev holdt den 12. juni 2009 på Moscow International Open Book Festival (med støtte fra Dynasty Foundation).

Anna Piotrovskaya. God eftermiddag. Mange tak fordi du kom. Mit navn er Anya Piotrovskaya, jeg er direktør for Dynasty Foundation. Da temaet for årets festival handler om fremtiden, tænkte vi, hvad fremtiden ville være uden videnskab. Og da videnskab er, hvad vores fond laver - offentlige foredrag, legater, stipendier til bachelorer, kandidatstuderende, for de mennesker, der er involveret i grundlæggende naturvidenskab; Vi arrangerer også offentlige foredrag og udgiver bøger. Det er overraskende behageligt, at alle de faglitterære bøger, der sælges, på standen i Moskva-butikken er næsten alle bøger, der er udgivet med vores støtte. Vi laver offentlige foredrag, som sagt, videnskabsfestivaler og så videre og så videre. Kom til vores arrangementer.

Og i dag starter vi en cyklus bestående af tre foredrag, hvoraf det første er i dag, det andet er i morgen, og et mere på søndag, festivalens sidste dag, og jeg er glad for at kunne præsentere Vladimir Georgievich Surdin, astronom, kandidat for fysiske og matematiske videnskaber, som vil fortælle os om opdagelserne af nye planeter.

Vladimir Georgievich Surdin. Tak, ja. Først og fremmest beklager jeg det utilstrækkelige miljø. Det skulle stadig vise billederne i en indstilling, der passer til denne proces. Solen generer os, skærmen er ikke særlig lysstærk, tja... Undskyld.

Så da temaet for festivalen er fremtiden, vil jeg fortælle dig ikke om fremtiden i betydningen tid, men om fremtiden i betydningen rum. Hvilke rum åbner sig for os?

Vi lever på planeten, vi har ingen anden måde at eksistere på. Indtil nu er planeter blevet opdaget meget sjældent, og alle af dem var uegnede til vores liv. I de senere år har situationen ændret sig dramatisk. Planeter begyndte at blive opdaget i snesevis og hundredvis – både i solsystemet og uden for solsystemet. Der er plads til, at fantasien kan udfolde sig, i det mindste for at finde et sted til nogle ekspeditioner, i det mindste, og måske til udvidelsen af ​​vores civilisation – og til at redde vores civilisation, hvis der sker noget. Generelt skal vi holde øje med stedet: Det er fremtidige springbrætter for menneskeheden, i hvert fald nogle af dem. Nå, det forekommer mig sådan.

Den første del af historien vil selvfølgelig handle om den indre del af solsystemet, selvom dets grænser udvides, og du vil se, at vi allerede forstår et lidt andet område ved solsystemet, og begrebet "planet ” har udvidet sig. Men lad os se, hvad vi har i denne henseende.

For det første, hvordan vi forestillede os det - ja, faktisk har diagrammet over solsystemet ikke ændret sig, ikke? Otte store... (Så lasermarkøren virker ikke på denne ting, det skal være en klassiker...) Otte store planeter og mange små. I 2006 ændrede nomenklaturen sig - du husker, der var 9 store planeter, nu er der kun 8 af dem. Hvorfor? De blev opdelt i to klasser: klassiske store planeter som Jorden og kæmpeplaneter forblev under navnet "planeter" (selvom det altid er nødvendigt at angive "klassiske planeter", "større end en planet") og en gruppe "dværge" planeter” opstod - dværgplaneter, planeter dværge, hvis prototype var den tidligere 9. planet, Pluto, ja, og flere små blev tilføjet til den, jeg vil vise dem senere. De er virkelig specielle, og de havde ret til at blive fremhævet. Men nu har vi kun 8 store planeter tilbage. Der er en mistanke om, at der vil være kroppe i nærheden af ​​Solen, der er tillid til, at der vil være en masse kroppe langt fra Solen, og de opdages konstant i hullerne mellem store planeter, det vil jeg også fortælle dig om. Alle disse små ting kaldes "små solsystemobjekter."

(Stemme fra salen. Vladimir Georgievich, det er bedre at tage en mikrofon: du kan ikke høre særlig godt bagfra.) Det er ubehageligt at lytte til folk, der taler gennem en mikrofon, men generelt er det selvfølgelig svært at overkomme denne baggrund. Ok så.

Her er de store planeter. De er forskellige, og du og jeg lever på dem, der tilhører gruppen af ​​jorddyr, der ligner Jorden. Her er de fire. De er alle forskellige, de ligner ikke Jorden på nogen måde, kun i betydningen størrelse. Vi vil tale om dem, ja, og om nogle andre kroppe.

Det viser sig, at ikke engang alle disse planeter er blevet opdaget endnu. Åben i hvilken forstand? Tag i det mindste et kig. Vi har allerede set næsten alle planeterne fra alle sider; den sidste tilbageværende, tættest på Solen, er Merkur. Vi har ikke set det fra alle sider endnu. Og du ved, at der kan være overraskelser. Lad os sige, at den anden side af Månen viste sig at være helt anderledes end den synlige. Det er muligt, at der vil være nogle overraskelser på Merkur. Rumfartøjer har nærmet sig den og er allerede fløjet forbi den tre gange, men de har ikke været i stand til at fotografere den fra alle sider. Der er tilbage 25 eller 30 procent af overfladen, som aldrig er set før. Dette vil blive gjort i de kommende år, i 2011, hvor satellitten allerede vil begynde at fungere, men indtil videre er der stadig en mystisk anden side af Merkur. Sandt nok ligner den så Månen, at det ikke giver nogen mening at forvente nogen overnaturlige overraskelser.

Og selvfølgelig er de små kroppe i Solsystemet endnu ikke blevet helt udmattede. Grundlæggende samler de sig i rummet mellem Jupiter og Mars - Jupiters kredsløb og Mars kredsløb. Dette er det såkaldte Main Asteroid Belt. Indtil for nylig var der tusinder, og i dag er der hundredtusindvis af genstande.

Hvorfor gøres dette? Først og fremmest selvfølgelig store værktøjer. Det mest kongelige teleskop, Hubble, der opererer i kredsløb, er det hidtil mest årvågne, det er godt, at det blev rettet. Der var en ekspedition for nylig, den vil virke i yderligere 5 år, så slutter den, men den vil blive erstattet af nye ruminstrumenter. Sandt nok bruges det sjældent til at studere solsystemet: dets driftstid er dyrt, og det fungerer som regel på meget fjerne objekter - galakser, kvasarer og videre. Men når det er nødvendigt, indsættes det i solsystemet.

Men på Jordens overflade dukkede der faktisk mange astronomiske instrumenter op, som allerede var fuldstændig rettet mod at studere solsystemet. Her er det største observatorium i verden på Mount Mauna Kea - dette er en uddød vulkan på øen Hawaii, meget højt, mere end fire kilometer. Det er svært at arbejde der, men det rummer de største astronomiske instrumenter i dag.

Den største af dem er disse to, to broder-teleskoper med diametrene på hovedspejlene - og dette er den førende parameter... (Så denne pointer er ikke synlig.) Den førende parameter for et teleskop er diameteren af ​​dets spejl , da dette er lysopsamlingsområdet; Det betyder, at dybden af ​​synet ind i universet bestemmes af denne parameter. Disse to teleskoper er som to øjne, ikke i betydningen stereoskopi, men i betydningen af ​​billedklarhed, som et kikkertteleskop fungerer de meget godt, og med deres hjælp er mange interessante objekter allerede blevet opdaget, herunder i solsystemet.

Se, hvad et moderne teleskop er. Dette er kameraet i et moderne teleskop. Kun et kamera af denne størrelse. Selve teleskopet vejer op til 1000 tons, spejlet vejer snesevis af tons, og kameraerne er af denne skala. De køler ned; CCD-matricer er den følsomme plade, der fungerer i vores kameraer i dag. De har omtrent samme type CCD-matrix, men de er afkølet til næsten det absolutte nulpunkt, og derfor er lysfølsomheden meget høj.

Her er en moderne CCD-matrix. Dette er et sæt af omtrent det samme... Ligesom i et godt husholdningskamera har vi 10-12 megapixel plader, men her danner de en mosaik, og i alt får vi et meget større lysopsamlingsområde. Og vigtigst af alt, i observationsøjeblikket kan du straks dumpe disse data ind i en computer og sammenligne f.eks. billeder modtaget nu og en time tidligere eller en dag tidligere, og det er sådan, vi bemærker nye objekter.

Computeren fremhæver straks de lysende punkter, der har bevæget sig mod baggrunden af ​​fiksstjerner. Hvis et punkt bevæger sig hurtigt, over ti minutter eller timer, betyder det, at det ikke er langt fra Jorden, og det betyder, at det er et medlem af solsystemet. Det sammenlignes straks med databanken: hvis dette er et nyt medlem af solsystemet, så er der gjort en opdagelse. I løbet af hele det 19. århundrede blev cirka 500 små planeter - asteroider - opdaget. I løbet af hele - næsten hele - det 20. århundrede blev 5.000 asteroider opdaget. I dag bliver omkring 500 nye asteroider opdaget hver dag (eller rettere sagt, hver nat). Det vil sige, uden en computer ville vi ikke engang have tid til at skrive dem ned i kataloger, opdagelser bliver gjort med en sådan hyppighed.

Se på statistikken. Nå, selvfølgelig, jeg tegnede ikke det 19. århundrede... (Jeg ved det ikke, er viseren synlig på denne baggrund? Den er selvfølgelig dårlig, men den er synlig.) Sådan var der indtil 2000 var en langsom kvantitativ vækst af små kroppe i solsystemet, asteroider (godt, de er ikke så små - tiere, hundreder af kilometer i størrelse). Siden 2000 har nye projekter, såsom store teleskoper, accelereret væksten kraftigt, og i dag har vi omkring en halv million asteroider opdaget i solsystemet. Sandheden er, at hvis du sætter dem alle sammen og laver én planet ud af dem, vil den vise sig at være lidt større end vores måne. Generelt er planeten lille. Men deres antal er gigantisk, variationen af ​​bevægelser er enorm, vi kan altid finde asteroider tæt på Jorden og følgelig udforske dem.

Her er situationen nær Jorden, se. Dette er jordens bane, her er vores planet selv, en prik og asteroider, der suser forbi den. Nå, dette er ikke i realtid, selvfølgelig, denne situation blev beregnet til 2005, men se hvor tæt de flyver, og hvor ofte de nærmer sig Jorden. Når de taler om asteroidefaren, er den nogle gange overdrevet - astronomer gør dette for at modtage finansiering eller for en anden egen fordel. Men generelt er denne fare reel, og vi skal tænke over det, i det mindste forudsige asteroidernes bevægelse og forudse situationen.

Sådan ser teleskoper en asteroide bevæge sig mod en baggrund af stjerner. Konsekutive billeder: For det første, under eksponeringen, bevæger asteroiden sig selv, den vises i form af en sådan linje, og for det andet bevæger den sig tydeligt fra en eksponering til en anden. 3-4 billeder, og du kan (computeren kan) beregne kredsløbet og forudsige asteroidens videre flyvning.

Det er ikke for ingenting, at jeg viser dig dette dias. Sidste år var det for første gang i videnskabens historie muligt at bemærke en asteroide, der nærmede sig Jorden, beregne dens bane, forstå, at den ville styrte ned i atmosfæren (den var lille, et par meter i størrelse, der var intet forfærdeligt), ville det styrte ind i jordens atmosfære. Hvor præcist - på dette kort... faktisk er dette ikke et kort, det er et billede taget fra en satellit. Her har vi Egypten, og her er Sudan, det er grænsen mellem dem. Og præcis på det sted, hvor asteroiden forventedes at falde, blev dens indtræden i atmosfæren, forbrænding og flyvning observeret.

Dette blev også observeret fra Jorden: det kollapsede i atmosfæren, det blev delvist fotograferet, og de gættede endda omtrent stedet, hvor det ville falde, og efter to ugers søgning fandt de faktisk en masse affald, fragmenter og meteoritter der. For første gang var vi i stand til at bemærke en asteroide nærmede sig og nøjagtigt gætte det sted, hvor den ville falde.

Nu udføres et sådant arbejde systematisk; godt, det er rigtigt, at der ikke har været en anden sådan sag endnu, men der vil være, det er jeg sikker på. Nu kan du samle meteoritter ikke ved tilfældigt at vandre rundt på Jorden og lede efter, hvor en meteorit kunne ligge, men ganske enkelt helt bevidst følge en asteroides flyvning og gå til det... ja, det er bedre at vente, til den falder, og så gå til det sted, hvor meteoritten falder ud. Det er meget vigtigt at finde friske meteoritter, der ikke er forurenet med biologisk materiale fra Jorden, for at se, hvad han havde der i rummet.

Situationen med andre små kroppe, nemlig med planeternes satellitter, ændrer sig også meget hurtigt. Her er for 1980 antallet af satellitter, der tilhører hver af planeterne. På Jorden har deres antal naturligvis ikke ændret sig; vi har stadig én måne; Merkur og Venus har slet ingen satellitter. Mars har stadig to af dem - Phobos og Deimos, men de gigantiske planeter, og endda lille Pluto, har opdaget et kolossalt antal nye satellitter i løbet af de sidste to årtier.

Jupiters sidste blev opdaget i 2005, og i dag er der 63 måner. Alle skolebøger svarer ikke længere til virkeligheden.

Saturn har 60 satellitter opdaget i dag. Selvfølgelig er de fleste af dem små, der varierer i størrelse fra 5 til 100 km. Men der er også meget store: for eksempel Titan, denne orange satellit - den er større end planeten Merkur, det vil sige generelt set er det en selvstændig planet, jeg vil fortælle dig om det i dag. Men skæbnen bestemte, at det blev en Saturns satellit, så det betragtes ikke som en planet, men en satellit.

Uranus har i dag 27 kendte satellitter, Neptun har 13, og de største af dem er meget interessante.

Her postede jeg et billede af Triton, dette er Neptuns største satellit, og se: den har sit eget Antarktis, denne iskappe ved sin sydpol. Her er skalaen selvfølgelig ikke opretholdt, så du kan se detaljerne, jeg øgede Tritons størrelse en smule, fire gange, sammenlignet med Neptun er den ikke så stor. Men den er på størrelse med vores måne - generelt er den også en ret stor krop, og da den er langt fra Solen, holder den (langt fra Solen - hvilket betyder kold) både is på sin overflade og endda en forsælnet atmosfære nær dens overflade. Det vil sige, at det i alle henseender er en lille, men interessant uafhængig planet, men den er ledsaget af Neptun i sin flugt, det er der ikke noget galt med.

Og selv Pluto, som i dag viste sig at være en dværgplanet, havde også sit eget system af satellitter. I 1978 blev den første opdaget i ham - denne, Charon. Den har næsten samme størrelse som selve Pluto, og derfor kalder vi i dag dette par for en dobbeltplanet. Deres størrelsesforskel er kun omkring 4 gange. Sådan en mikro-dobbelt planet.

Men ved hjælp af Hubble-teleskopet i 2005 var det muligt at opdage yderligere to nær Pluto og Charon - hvis du bemærker, er der lyse prikker her - to små objekter. Det viste sig, at Pluto ikke har én, men tre - mindst tre satellitter.

De fik navne fra mytologi forbundet med helvede: Hydra og Nyx. Der er stadig masser af mytologiske navne. Med besvær, virkelig; nogle gange er du nødt til at opfinde noget, men generelt er mytologien - græsk, romersk - så omfattende, at uanset hvor meget du åbner den, er der stadig nok. I hvert fald nok til satellitter.

Hver planet er i stand til at holde satellitter tæt på sig i et begrænset rum. Det er for eksempel Solen, Jorden, og det er det område, som Jorden kontrollerer med sin tyngdekraft - Roche-zonen. Månen bevæger sig inden for dette område og er derfor forbundet med Jorden. Hvis den var lidt længere fra sin grænse, ville den gå som en selvstændig planet. Så for hver planet, især de gigantiske - Jupiter og Saturn - er disse områder, som styres af sin egen tyngdekraft, meget store, og derfor er der mange satellitter der, de skal øses ud. Men deres natur er anderledes, det er et faktum.

Her er et kig på, hvordan Saturns satellitsystem fungerer. Vi tog et billede fra midten; ved siden af ​​Saturn bevæger alle satellitterne sig i samme retning, i samme plan, omtrent det samme som planeterne i solsystemet. Det vil sige, at dette er en lille model af solsystemet. Det er tydeligt, at de alle blev født sammen med planeten selv og blev dannet på samme tid - for 4,5 milliarder år siden. Og resten, eksterne satellitter, bevæger sig kaotisk, deres baner hælder i forskellige vinkler, de bevæger sig langs baner i den ene eller den anden (vi siger fremad eller tilbage) retning. Og det er klart, at disse er erhvervede satellitter, det vil sige, at de blev fanget fra solsystemets asteroider. De kan fanges i dag, tabes i morgen; Dette er sådan en skiftende cirkumplanetær befolkning. Og disse er selvfølgelig evige, de blev dannet for længe siden og vil aldrig forsvinde nogen steder.

Generelt bliver solsystemets dannelsesproces gradvist klar. Dette er selvfølgelig et billede, men det er sådan, vi forestiller os de første hundreder af millioner af år af Solens og cirkumsolare stofs liv. Først blev der dannet store planeter, derefter begyndte stof at vokse omkring dem, tiltrukket af tyngdekraften. Satellitter og ringe blev dannet af det; Alle gigantiske planeter har både ringe og satellitter. Denne proces mindede om dannelsen af ​​selve solsystemet.

Det vil sige, at der var organiseret et område inde i Solsystemet - planeten og dens miljø - som i lille skala fulgte nogenlunde samme vej i sin udvikling.

På solsystemets fjerne områder blev der for cirka 15 år siden - allerede mere, omkring 20 år siden - opdaget et område befolket af meget specielle mikroplaneter. Vi kalder det nu Kuiperbæltet, fordi den amerikanske astronom Kuiper for 50 år siden forudsagde dets eksistens. Ud over Neptuns bane ligger Plutos bane, og vi forstår nu, at den er medlem af en stor gruppe, der flyver i de ydre områder af solsystemet. I dag er der allerede opdaget flere tusinde genstande der, hvoraf den største du kan se.

Her, for Jordens og Månens skala og Pluto - forresten, dette er et rigtigt billede af Pluto, vi har ikke noget bedre i dag, fordi det er langt væk, og det er svært at se detaljer, men Hubble-teleskopet var i stand til at se noget der. Det er tegninger; Selvfølgelig ser vi ikke overfladerne af fjerne kroppe. Men se: Lig større end Pluto er allerede blevet opdaget i Kuiperbæltet. Af denne grund blev en gruppe dværgplaneter identificeret. Fordi Pluto slet ikke er speciel, er den sandsynligvis medlem af et stort broderskab af dværgplaneter. De er selvstændige og interessante.

Det er alle tegningerne. Ved siden af ​​et skalabillede af Jorden, men disse er alle tegnede billeder. Hvordan forestiller vi os de største Kuiperbæltsobjekter? Det er umuligt at se deres overflade: For det første er de langt væk, og for det andet er de meget dårligt oplyst af Solen, fordi de er langt væk. Men bemærk: Pluto har tre måner, og Eris har mindst én (allerede opdaget), Haumea har to store måner. Det vil sige, at kroppene er ret uafhængige, komplekse, har systemer af satellitter ... Tilsyneladende har de også en atmosfære, kun disse atmosfærer er frosne, frosne, det er koldt der. Og for Pluto, som bevæger sig i en langstrakt bane og nogle gange nærmer sig Solen, kan du se det her: Nogle gange bevæger den sig væk fra Solen, og selvfølgelig fryser alt der, is og sne ligger på overfladen. Nogle gange, på dette tidspunkt i kredsløbet, nærmer den sig Solen, og så smelter dens atmosfære, mere præcist, isen på dens overflade,, fordamper, og planeten er indhyllet i sin atmosfære i flere årtier, så fryser atmosfæren igen og falder i form af sne på planetens overflade.

Dette er i øvrigt en fremtidig mulighed for udviklingen af ​​Jordens civilisation. I dag er kroppe kolde, men en dag vil situationen ændre sig. Lad os se, hvad astronomer forudsiger for Jorden i dag. Vi forestiller os den moderne Jord. Tidligere var Jordens atmosfære sandsynligvis mere mættet med gasser, og selv gassammensætningen var anderledes. Det var i det mindste tættere og mere massivt, fordi gas går tabt fra Jordens atmosfære. Hvert sekund flyver cirka 5 kg gas ud af jordens atmosfære. Det virker som noget sludder, men over milliarder af år er det ret meget, og om tre milliarder år forventer vi at se Jorden næsten blottet for en atmosfære, blandt andet fordi Solen opvarmer Jorden mere og mere - jamen, det gør jeg' t betyder i dag, overhovedet Vejret skifter ofte, og solens lysstyrke stiger konstant. Hvert milliard år øges varmestrømmen fra Solen med cirka 8 til 10 %. Sådan udvikler vores stjerne sig. Om tre milliarder år vil Solen skinne 30 % stærkere, og det vil være fatalt for atmosfæren. Det vil begynde at fordampe meget hurtigt, og havene vil følge med, da lufttrykket falder, og vandet begynder at fordampe hurtigere. Generelt vil Jorden tørre ud. Det er svært at sige om temperatur; Måske vil temperaturen ikke ændre sig meget, men når den tørrer ud, er det helt sikkert, at den mister sin gasskal. Derfor skal vi lede efter nogle springbrætter til udvikling, og fjerne kolde planeter kan i dag blive varme og gunstige om milliarder af år.

Her er en tegning, omtrent hvordan vi ser Solens udvikling om 4,5-5 milliarder år. Det vil svulme op og til sidst ødelægge Jorden; det vil gå ind i evolutionens sidste fase. Den røde kæmpe vil være i stedet for Solen - en stjerne af enorm størrelse, lav temperatur, men høj varmestrøm, simpelthen på grund af sin store størrelse, og Jorden vil ende. Det er ikke engang klart, om Jorden vil overleve som en individuel krop. Det er muligt, at Solen vil udvide sig op til Jordens bane og absorbere den, Jorden vil dykke ned i Solen. Men selvom det ikke sker, vil biosfæren komme til en ende.

Generelt bevæger det område i solsystemet, hvor liv er muligt sig. Det kaldes normalt "livszonen", og se: For 4,5 milliarder år siden fangede livszonen Venus, det var ikke særlig varmt der, ikke som i dag, og det erobrede selvfølgelig også Jorden, fordi det for 4 milliarder år siden d. Jorden var der allerede liv. Når solens lysstyrke øges, bevæger livszonen sig væk fra den, Jorden er i livszonen i dag, og Mars falder ind i livszonen. Hvis Mars havde bevaret sin atmosfære den dag i dag, ville temperaturen på den have været behagelig, floder ville have strømmet, og liv kunne have eksisteret. Desværre, på det tidspunkt, indtil livszonen nåede den, havde Mars allerede mistet sin atmosfære, den tiltrækker svagt gasser, de fordamper, og i dag, selv i en gunstig situation, er det så tørt, at det er usandsynligt... Dvs. , på er der intet liv på dens overflade, men under overfladen er det måske endnu ikke udelukket.

Nå, så vil livets zone bevæge sig hurtigere og hurtigere fra Solen og vil dække den gigantiske planet. På selve kæmpeplaneterne er liv selvfølgelig usandsynligt, men på deres satellitter, som du nu vil se, er det meget muligt. Vi taler om dem nu.

Jupiter har mange satellitter. Dette er for det meste en lille ting, men de fire såkaldte "galileiske satellitter", opdaget for blot 400 år siden, i 1610, af Galileo, har tiltrukket sig opmærksomhed i lang tid. Det er store uafhængige organer.

For eksempel er Io den nærmeste store satellit til Jupiter. Der er vulkaner på den.

For det første er det en naturlig farve. Bemærk venligst: en helt fantastisk kombination af farver, sjælden for plads. Denne orange, gullige - ja, det er selvfølgelig frosne gasser. Men dette er alt sammen en overflade dækket af svovlforbindelser. Hvorfor er der så meget af det? Og her er aktive vulkaner. For eksempel strømmer en sort strøm af smeltet svovl fra krateret i en vulkan. Dette er hvad vulkanen spredte rundt om sig selv. Du kan stadig finde en masse: her er der en aktiv vulkan, her... omkring 50 aktive vulkaner kan ses langvejs fra, fra rummet. Jeg kan forestille mig, hvor mange af dem, der vil blive fundet, når en eller anden automatisk station begynder at arbejde på overfladen af ​​Io. Det ser simpelthen skræmmende ud.

Sådan ser udbruddet af den største vulkan på Io, Mount Pele, ud. Billedet er meget forstørret, her er kanten af ​​satellitten, dens horisont, og der, ud over horisonten, er der en vulkan. Ser du, det, han smider ud af sig selv, flyver op til en højde på omkring 300-350 km, og noget af det flyver endda ud i rummet.

Selvfølgelig er Ios overflade kold. Man ser, at gasserne her frøs og lå på overfladen i form af sne. Men jo tættere du er på vulkanen, jo varmere bliver det. Det er ligesom ved et bål, du ved, om vinteren er et skridt til siden nær et bål koldt, et skridt mod bålet er varmt, og du kan altid finde et område, hvor temperaturen ved siden af ​​bålet er behagelig. En endnu mere præcis analogi er de sorte rygere på bunden af ​​vores oceaner. Du ved: det er små vulkaner, eller rettere gejsere, der arbejder på bunden af ​​vores oceaner. Det omgivende vand er ved at fryse, og vandet, der kommer ud af disse sorte rygere, er omkring 400 grader Celsius. Og her, på grænsen mellem kogende vand og frost, blomstrer livet ved siden af ​​sorte rygere. Det er muligt, at der i området omkring vulkanerne i Io eksisterer en eller anden form for liv ved en behagelig temperatur. Der var endnu ingen mulighed for at tjekke det, ingen sad der. Der var kun orbitale, ikke engang orbitale - sådan flyvende forskning, hurtige.

Den anden satellit, længere væk fra Jupiter, er Europa. Det er selvfølgelig køligere, der er ingen vulkaner, og hele dens overflade ligner vores Antarktis. Dette er en solid iskuppel - ikke engang en kuppel, men bare en iskold skorpe, der dækker satellitten - men efter beregninger at dømme er der flydende vand i en dybde på flere titusinder af kilometer under denne faste is. Nå, vi har samme situation i Antarktis: vores sydlige kuppel i Antarktis er iset, men på tre kilometers dybde er der søer med flydende vand; Der smelter varmen, der kommer ud fra planetens indvolde, vandet. Det samme gælder nok for Europa. Jeg vil virkelig gerne dykke ned i dette hav og se, hvad der sker der. Hvor der er flydende vand, er der som regel liv.

Hvordan dykker man? Disse striber, der deler indlandsisen, er højst sandsynligt revner. Her - det er ganske vist stærkt kontrasterende farver, det er en unaturlig farve - her ser vi nøje på dem og ser, at der er frisk is, den løber langs striberne. Mest sandsynligt er der tidspunkter, hvor iskuplen revner, og vandet stiger derfra. Vi har desværre ikke set kilderne endnu.

Sådan ser Europas iskuppel ud i rigtige farver. Der er pukler og isbjerge der, det er tydeligt, at nogle bevægelser finder sted nær isen, skift og brud er synlige. Men ingen har endnu kunne se en rigtig revne, så de kan se ud i havet.

I de senere år, da denne opdagelse blev gjort, begyndte astronomer - mere præcist rumspecialister - at tænke på, hvordan man dykkede der og lancerede en robot, der kunne lede efter livsformer der. Isen er tyk, mindst 30 kilometer, og måske 100, beregningerne her er ikke særlig nøjagtige. Revnen er endnu ikke fundet. Der er projekter, mest inden for rammerne af NASA, og vi har også nogle folk i vores ruminstitutter, som arbejder med dette. De tænkte på at lave komplekse enheder med en nuklear energikilde, der ville smelte isen og generelt bryde igennem på grænsen til, og måske ud over, tekniske muligheder.

Men netop sidste år viste det sig, at det ikke var nødvendigt. Der er gjort en ny opdagelse, som lover os store udsigter. Opdagelsen er ikke i Jupiter-systemet, men i Saturn-satellitsystemet. Saturn har også mange satellitter, og vær opmærksom: Selv på dette billede er selvfølgelig ikke alle afbildet; en af ​​satellitterne blev slet ikke lagt mærke til.

Dette er Titan, den største, og her fandt jeg separat et fotografi ved siden af ​​Titan, hvor denne lille satellit ved navn Enceladus passerer. Den er så lille, 500 km i diameter, at den blev anset for uinteressant af almindelige mennesker. Nu nær Saturn - i kredsløb om Saturn - er der et godt NASA-rumfartøj, Cassini, og det er fløjet op til Enceladus flere gange.

Og hvad skete der? En helt uventet ting.

Sådan ser Enceladus ud på afstand. Også en iskold overflade. Men det, der umiddelbart falder dig i øjnene - det er geologer straks opmærksomme på - er, at det ser ud til at bestå af to halvdele. Den nordlige del er dækket af meteoritkratere, hvilket betyder, at isen er gammel, at meteoritter er faldet ned på den i millioner af år og har slået den grundigt. Dette er en geologisk gammel overflade. Men den sydlige del indeholder ikke et eneste krater. Hvad, meteoritter faldt ikke der? Det er usandsynligt, de falder ikke med præcision. Det betyder, at en eller anden geologisk proces hele tiden fornyer sydisen, og det vakte straks opmærksomhed. Hvad betyder "forny isen"? Det betyder, at man hælder flydende vand over det og ødelægger meteoritkraterne.

De begyndte at se nøje på Enceladus' sydlige halvkugle. Faktisk så vi kraftige sprækker der, og du kan se, hvor dybt kløften er i isoverfladen.

(Jamen, jeg kan ikke lade være med at fortryde, at det her publikum ikke er mørkt, men fuldstændig uegnet til at vise dias. Det hele er faktisk meget smukt. Nå, okay, næste gang samles vi i mørke omgivelser, og så skal du' vil se mere Men noget er også synligt her.)

Og et område, bogstaveligt talt ved Enceladus' sydpol, viste sig at være meget interessant. Der er fire langsgående striber her. På engelsk begyndte de at blive kaldt "tigerstriber", disse striber betyder ikke de striber, der er på tigerens mave eller, hvor som helst, på ryggen, men det er dem, der bliver tilbage fra kløerne, når tigeren kæler dig. Og det viste sig faktisk at være de samme klomærker. Det vil sige brud på overfladen.

Da han fløj bag satellitten fra siden modsat Solen, i modlys, så Cassini, Cassini-apparatet, fontæner af vand fosse ud fra netop disse brud i isen. De mest naturlige springvand. Dette er selvfølgelig ikke flydende vand. Væske bryder gennem sprækkerne, gennem sprækkerne, det fordamper straks og fryser i form af iskrystaller, fordi det flyver ud i vakuumet, og i det væsentlige er disse strømme af sne, der allerede flyver, men under disse er udstrømninger af vand , selvfølgelig. En helt fantastisk ting.

Det betyder, at vi får materialet direkte fra ishavet, fra havet af flydende vand, der findes under overfladen af ​​denne satellit.

I kunstige farver, stærkt forbedret i lysstyrke og kontrast, ligner det denne superfontæne, der skyder direkte ud i rummet, og som flyver ud i rummet fra overfladen af ​​Enceladus. Men dette fotografi er Enceladus' bane omkring Saturn: her er Enceladus, langs dens bane spredte den sin sne, damp og is. Det vil sige, at en af ​​Saturns ringe, den yderste ring, i det væsentlige er det materiale, der udstødes af Enceladus - vanddamp og iskrystaller, som Enceladus for nylig udstødt.

Nå, dette er selvfølgelig en fantastisk tegning; astronauter vil sandsynligvis ikke finde sig selv på overfladen af ​​denne satellit snart, men dette er et rigtigt infrarødt fotografi. De samme fire striber er varme. Det infrarøde instrument, kameraet ombord på Cassini, fotograferede striberne, og man ser, at de er varme, det vil sige, at der er flydende vand under isen. Her kommer den lige til overfladen af ​​isen og flyver op gennem sprækkerne.

I slutningen af ​​sidste år blev Cassinis kredsløb ændret, så den fløj lige gennem disse springvand, bogstaveligt talt passerede nær overfladen af ​​satellitten i en højde af 20 km og øser dette vand op. Og han beviste, at det virkelig er H 2 O, der flyver ud derfra. Desværre er der ingen biologiske laboratorier om bord på Cassini, så han kan ikke analysere dette vand for sammensætningen af ​​mikroorganismer. Ingen forestillede sig, at en sådan opdagelse overhovedet ville ske. Men nu er ingen, næsten ingen, interesseret i Europa, hvor den 100 kilometer lange isskal skal bores og bores med hvem ved hvad. Alle har igen fokuseret på Enceladus, hvorfra vandet flyver ud af sig selv, og du skal bare enten flyve forbi eller lande en enhed på overfladen og analysere dette stof for dets biologiske sammensætning.

Det er meget interessant, og nu er der bare en masse projekter, der har til formål at udforske Enceladus.

Sådan forestiller vi os oprindelsen af ​​disse fontæner: Det subglaciale hav er vandigt, og vand siver gennem huller i isen og strømmer ud i vakuumet, flyver ud og følger satellitten i kredsløb.

Selvfølgelig har mange planeter andre interessante satellitter. For eksempel kan jeg rigtig godt lide Hyperion, en af ​​Saturns små satellitter.

Se, det ligner en havsvamp. Det er også uklart, hvorfor netop en sådan struktur opstod for ham. Det er som marts sne smeltet af solens stråler. Du kan ikke holde styr på alt; der er ikke nok videnskabelige instrumenter og apparater til hver satellit endnu. Vi undersøger dem kun på afstand, men tiden kommer – de vil sidde der og kigge.

Alt, hvad der er blevet opdaget i de seneste år, er blevet gjort af denne vidunderlige enhed. Dette er det dyreste automatiske interplanetariske rumfartøj i astronautikkens historie, Cassini-Huygens. Amerikanerne lavede det, men Europa bidrog også... Undskyld, amerikanerne lavede hovedapparatet, Cassini, og de gav det en løfteraket, Titan, men dette ekstra apparat, Huygens, blev lavet af europæerne.

Denne sonde, omkostningerne ved hele projektet er 3 milliarder dollars, er faktisk på nuværende tidspunkt 10 gange mere end et traditionelt rumfartøj. Denne ting blev lanceret for lang tid siden, i 1997, og bevægede sig langs en meget kompleks bane, fordi det var et tungt apparat og ikke umiddelbart kunne kastes mod Saturn. Den fløj fra Jorden til Venus, det vil sige ind i solsystemet, så igen til Jorden, og fløj derefter op til Venus igen. Og hver gang han fløj forbi planeterne, fik han lidt ekstra fart på grund af deres tiltrækning. Til sidst sendte en tredje forbiflyvning af Jorden den mod Jupiter. Jupiter pressede det meget hårdt, og enheden nåede Saturn i 2004. Og nu er den kommet i kredsløb, dette er den første satellit i astronautikkens historie, en kunstig satellit fra Saturn, og den har allerede arbejdet der i næsten fire, fem år og meget effektivt.

Et af hovedmålene med denne flyvning var at udforske Titan. Titan er selvfølgelig en fantastisk satellit. Jeg har allerede sagt: dette er en uafhængig planet.

Sådan så vi Titan, før Cassini nåede det. Det er dækket af en atmosfære, atmosfæren er kold, uigennemsigtig, alt er en dis, og ingen vidste, hvad der var der på overfladen.

Sådan så vi det gennem atmosfæren ved hjælp af Huygens-instrumenterne. Han har specielle instrumenter, kameraer - tv-kameraer, mere præcist - som har evnen til stadig at se planetens overflade gennem et tyndt spektralvindue, hvor atmosfæren absorberer lidt. Her er Titans Antarktis... Ja, vær opmærksom: atmosfæren er synlig, og hvor er den tyk! Den er et sted omkring 500 km tyk, fordi planeten er lille - godt som lille, større end Merkur - men stadig er tyngdekraften der lille, b derfor strækker atmosfæren sig meget langt, den presses ikke til overfladen af planet.

Dette er et billede af den sydlige del af Titan. Det er her, frossen is åbenbart ligger, ligesom vores Antarktis. Der var mange interessante spørgsmål om både atmosfærens sammensætning og overfladen.

Sådan ser vi Titans overflade i dag nær Sydpolen. Det viste sig, at der er søer der - ja, det er svært at kalde dem have, men søer med flydende CH 4 - metan. Temperaturen er lav, omkring minus 200, så disse gasser er i flydende tilstand. Men det vigtigste var selvfølgelig at sidde på dens overflade.

Her er Huygens-landeren, som europæerne lavede, og den lavede de rigtig godt. Du vil blive overrasket: den blev lavet hos Mercedes-Benz, og derfor fungerede den virkelig pålideligt... Du ved, ikke særlig pålideligt, faktisk virkede det. Jeg mener ikke biler, men denne enhed - der var to duplikerede radiokanaler, men en radiokanal fejlede stadig; godt de blev døbt. Halvdelen af ​​oplysningerne manglede, men vi modtog halvdelen.

Dette er et varmeskjold, fordi enheden først går uden bremsning, bare ved den anden kosmiske hastighed, styrter ind i satellittens atmosfære, og den er meget tyk og udvidet.

Så kaster han faldskærme ud - den ene faldskærm, den anden - og sænker sig gradvist til overfladen med faldskærm. Han brugte to timer på at springe ned, indtil han rørte overfladen. Og mens han faldt ned i faldskærm i løbet af disse to timer, tog han selvfølgelig billeder. Ikke særlig høj kvalitet, ja, det var meget svært.

Du ved, jeg vil tale om alt, der var mange interessante ting i dette eksperiment, på disse rejser, men der er ingen tid. Læs den engang. Hvor mange tekniske problemer blev bogstaveligt talt løst i sidste øjeblik for overhovedet at se noget!

Det er skyer. Nu fra en højde på 8 km kan vi se Titans overflade. Nu er han allerede gået gennem skyerne; Nå, her er to skyer mere synlige, men grundlæggende ser vi allerede en fast overflade. Og straks en overraskelse. Den faste overflade har flade områder, der ligner havbunden. Og der er barske områder, bjergrige, og slyngningerne af nogle floder er tydelige synlige på dem. Hvad flyder i disse floder, hvilken slags væske - måske den samme metan, højst sandsynligt, eller engang flød. Men se: selvfølgelig, deltaet, så havbunden, her er et bjergsystem - meget lig Jorden i geografi. Og med hensyn til atmosfæren er det generelt en kopi af Jorden. Titans atmosfære, i modsætning til alle andre planeter...

Nå, lad os tage Venus: atmosfæren der er ren CO 2, gift for os. På Mars: CO 2, kuldioxid, gift. Lad os tage Titan: atmosfæren består af molekylært nitrogen. Og nu har vi 2/3 af molekylært nitrogen her. Generelt er det for os bare et normalt neutralt miljø. Der er selvfølgelig ingen ilt der, men nitrogenmiljøet er stadig meget godt. Trykket ved overfladen er halvanden jordatmosfære, det vil sige næsten det samme som i dette rum. Temperaturen er lidt kølig, men det er okay. Varmt er dødbringende for eksperimenter, koldt er endda gunstigt, fordi der ikke er behov for at afkøle apparatet, det vil afkøle sig selv.

Og så satte han sig på overfladen. (Dette er en tegning, dette er ikke et fotografi.) Denne lille maskine satte sig ned og sendte data om Titan til os i to timer.

Dette er den eneste tv-ramme, der er transmitteret til hende. Der er horisonten, lige ved siden af ​​apparatet er der brosten - åbenbart er dette frossent vand; ved en temperatur på minus 180 er vand som sten, hårdt, og indtil videre ved vi ikke mere om det.

Hvorfor er han interessant? Fordi dens gassammensætning og overfladetemperatur, som biologer tror, ​​er meget tæt på, hvad vi havde på Jorden for fire milliarder år siden. Måske ved at studere Titan vil vi være i stand til at forstå de første processer, der gik forud for biologisk evolution på Jorden. Derfor får den stor opmærksomhed og vil fortsat blive udforsket. Dette er den første satellit på planeten (undtagen Månen), hvor en automatisk station blev landet.

Spørgsmål fra publikum. Hvad med Huygens?

V. G. Surdin."Huygens" er slut. Batteriet løb tør, det virkede i to timer, og det var det. Men ikke kun. Alt der var designet, så han skulle arbejde i to timer. Fordi han ikke havde nok senderkraft til at kommunikere med Jorden, og han kommunikerede gennem et orbitalfartøj, men det fløj væk, og det var det, forbindelsen stoppede. Nej, okay, jeg gjorde mit arbejde.

Asteroider. Rumfartøjer har allerede nærmet sig asteroiderne, og nu kan vi allerede se, hvad det er for en slags kroppe. Der var ingen stor overraskelse; det er virkelig sådan, vi forestillede os asteroider: fragmenter, store som små, af præ-planetariske legemer.

Sådan ser asteroider ud, når rumfartøjer flyver forbi dem. Dette er en række rammer, bare så du kan se. Det er tydeligt, at de oplever indbyrdes kollisioner.

Se på det enorme krater, der blev opdaget på Stern-asteroiden. Nogle gange er kraterne så store, at det er uklart, hvordan selve kroppen ikke gik i stykker ved sammenstødet.

For første gang lykkedes det for nylig at flyve op og næsten lande på overfladen af ​​en asteroide. Denne asteroide her. Hvem tror du gjorde dette, hvilket land?

V. G. Surdin. Nå, du ved... Men det var fuldstændig uventet, at japanerne gjorde det. Japanerne taler på en eller anden måde meget beskedent om deres rumforskning. Eller rettere sagt, siger de ikke.

Det japanske rumfartøj, egentlig det første interplanetariske japanske rumfartøj, fløj op til denne asteroide med det japanske navn Itokawa - men groft sagt åbnede de det specielt til dette formål og gav det dette navn. En meget lille asteroide, der kun måler 600 meter langs sin lange akse - ja, på størrelse med Luzhniki-stadionet.

Denne lille enhed fløj op til ham, og - du kan se dens skygge på dette fotografi - han fotograferede dens skygge faldende på overfladen af ​​Itokawa-asteroiden.

Efterhånden kom han tættere på den (nå, det er naturligvis billedet, du ser), sad ikke på dens overflade, men svævede over den i en afstand af 5 eller 7 meter. Desværre begyndte hans elektronik at gå i stykker... - her er japanerne, men alligevel begyndte hans elektronik at gå i stykker, og så er vi ikke helt sikre på, hvad der skete med ham. Det var meningen, at han skulle tabe en lille robot på overfladen - her er den tegnet her - på størrelse med... det er størrelsen på robotten, men da tyngdekraften på asteroiden er næsten nul, skubber denne robot afsted med små antenner som denne, måtte hoppe på overfladen. Der blev ikke modtaget noget signal fra ham - tilsyneladende ramte han simpelthen ikke overfladen.

Men et meget mere interessant eksperiment blev lavet. Ved hjælp af sådan en støvsuger - her stikker røret ud - blev der taget en jordprøve fra overfladen af ​​denne asteroide. Nå, støvsugeren virker selvfølgelig ikke der, der er et luftløst rum der. Derfor affyrede han små metalkugler mod overfladen, kuglerne forårsagede sådanne mikroeksplosioner, og noget af støvet fra denne asteroide skulle falde ned i dette rør. Derefter blev hun pakket (skulle have været pakket) i en speciel kapsel, og enheden tog af sted mod Jorden. Dette eksperiment var specielt designet til at levere asteroidemateriale til Jorden. For første gang i historien. Men motorerne fejlede, og i stedet for at flyve til Jorden for længe siden, spoler den nu langsomt, langsomt omdrejninger rundt om Solen og nærmer sig stadig Jorden. Måske om et år eller halvandet år, hvis han stadig er i live, vil han nå Jorden og bringe jordprøver tilbage fra asteroiden for første gang.

Men jord fra kometer er allerede opnået. Kometer er bemærkelsesværdige, fordi de har været frosset i milliarder af år. Og der er håb om, at dette er det samme stof, som solsystemet blev dannet af. Alle drømte om at få hans prøver.

Stardust-rumfartøjet fløj op til denne kerne af kometen Wild-2 i 2006. Den var designet på en sådan måde, at det var muligt at tage en prøve af dens stof uden at lande på kometens overflade.

Dette apparat blev fastgjort til halen af ​​kometen, fra kapslen, som derefter vendte tilbage til Jorden, en speciel fælde blev indsat, den er omtrent på størrelse med en tennisketsjer, i form af et vaffeldesign, og cellerne mellem ribbenene er fyldt med et tyktflydende stof af en meget speciel egenskab - det kaldes "aerogel" . Dette er opskummet glas, meget fint opskummet glas med argon, og dets svampede, halvfaste halvgaskonsistens tillader støvpartikler at sætte sig fast i det uden at blive ødelagt.

Og her er faktisk netop denne matrix. Og så er hver celle fyldt med det letteste kunstige stof i verden - aerogel.

Se, hvordan et mikrofotografi af et støvkorn, der flyver inde i dette stof, ser ud. Her styrter den ned med kosmisk hastighed, 5 km i sekundet, gennemborer denne aerogel og sænker gradvist farten i den uden at fordampe. Hvis hun ramte en hård overflade, ville hun fordampe øjeblikkeligt, der ville ikke være noget tilbage. Og når den sætter sig fast, forbliver den der i form af en fast partikel.

Derefter, efter at have fløjet forbi kometen, blev denne fælde igen gemt i en kapsel, og den vendte tilbage til Jorden. Enheden fløj forbi Jorden og tabte den med faldskærm.

Her i Arizonas ørken fandt de den, denne kapsel, åbnede den, og du ser, hvordan de studerer sammensætningen af ​​denne fælde. Der blev fundet mikropartikler i den. Forresten var det meget svært at finde dem, der var et internetprojekt, mange mennesker hjalp - frivillige, entusiaster - hjalp med at søge efter denne sag ved hjælp af mikrofotografier, dette er en separat samtale. Fundet.

Og straks blev der gjort en uventet opdagelse: det viste sig, at de faste partikler, der sad fast der - det siger geologer - blev dannet ved en meget høj temperatur. Men vi troede, tværtimod, at solsystemet og sagen om kometer altid havde en lav temperatur. Lige nu er der dette problem: hvorfor indeholder kometer ildfaste faste partikler, hvor kom de fra? Desværre var det ikke muligt at analysere dem: de er meget små. Nå, der vil være flere flyvninger til kometer, problemerne er lige begyndt.

De fortsatte i øvrigt. Den amerikanske enhed "Deep Impact" fløj også op til en af ​​kometkernerne - kometen Tempel-1 - og forsøgte at klikke og se, hvad der var indeni. Et blankt blev tabt fra det - efter min mening omkring 300 kg i vægt, kobber - som styrtede ned her med en satellits hastighed; Dette er virkningens øjeblik. Den trængte ned til en dybde på flere ti meters dybde, og der bremsede den og eksploderede, simpelthen af ​​kinetisk energi: den fløj meget hurtigt. Og stoffet udstødt indefra blev spektralt analyseret. Så man kan sige, at vi allerede har gravet inde i kometkernerne. Dette er meget vigtigt, fordi skorpen på en komet behandles af solstråler og solvind, men det er første gang, at stof er blevet fanget fra dybet. Så kometkerner er blevet godt undersøgt. I dag præsenterer vi dem allerede i en sådan variation.

Dette er kernen af ​​kometen Halley, husk, i 1986 fløj den - ja, nogen burde huske - op til os, vi så den. Og disse er kernerne af andre kometer, som rumfartøjer allerede har nærmet sig.

Jeg sagde, at for nylig... - faktisk i lang tid nu - opstod der mistanke om, at vi manglede noget i solsystemet. Se, der er et lille spørgsmålstegn her.

Hvorfor lige præcis dér, nær solen? Fordi astronomer har svært ved at observere områder nær Solen. Solen blænder, og teleskopet ser intet der. Selve solen er selvfølgelig synlig, men hvad er der ved siden af? Selv Merkur er meget svært at se gennem et teleskop; vi ved ikke, hvordan det ser ud. Og hvad der er inde i Merkurs bane er et komplet mysterium.

For nylig er muligheden for at se på disse områder opstået. Orbitere tager nu daglige billeder af Solens omgivelser og dækker selve solskiven med en speciel lukker, så den ikke blænder teleskopet. Her er det på et ben, denne klap. Og nu ser vi: ja, dette er solkoronaen, og hvad der kan dukke op ved siden af ​​Solen.

Cirka en gang om ugen opdages nu små kometer, der har nærmet sig Solen i en afstand på en eller to af dens egne størrelser. Tidligere kunne vi ikke opdage så små kometer. Det er kroppe på 30-50 meter store, der fordamper så svagt væk fra Solen, at du ikke vil bemærke dem. Men når de nærmer sig Solen, begynder de at fordampe meget aktivt, nogle gange rammer de soloverfladen, dør, nogle gange flyver de forbi og næsten helt fordamper, men nu ved vi, at der er mange af dem.

I øvrigt. Nå, siden du kom hertil, betyder det, at du er interesseret i astronomi. Man kan opdage kometer uden teleskop, men kun med en computer, som alle har. Disse billeder uploades til internettet hver dag, du kan tage dem derfra og se, om en komet har nærmet sig Solen. Astronomi-entusiaster gør dette. Jeg kender mindst to drenge i Rusland, som bor i en landsby, de har ikke... - af en eller anden grund har de en computer med internettet der. Der er ikke noget teleskop. Så de har allerede opdaget en, efter min mening, endda fem kometer, der modtog hans navn, og generelt er alt retfærdigt. Bare at have denne form for vedholdenhed og arbejde i denne retning hver dag. Tja, mange mennesker gør det også i udlandet. Så det er nu blevet lettere at opdage en komet selv uden et teleskop.

Nær Solen, mellem Merkurs baner og Solens overflade, er der et område, hvor det er meget muligt, at vi vil opdage nye små planeter. De har endda fået et foreløbigt navn. En gang i det 19. århundrede havde de mistanke om eksistensen af ​​en planet der og gav den navnet Vulcan, men den var der ikke. Nu kaldes disse små kroppe, som heller ikke endnu er blevet opdaget, men som måske vil blive opdaget i den nærmeste fremtid, "vulkanoider."

Og nu en uventet ting. Måne. Det ser ud til, hvad er nyt på Månen? Folk vandrede allerede rundt i den, amerikanerne havde været der i 40 år, der fløj en masse al slags automatisk udstyr. Men det er ikke så enkelt. Der er stadig opdagelser at komme med Månen, også. Vi har en god (mere eller mindre) undersøgelse af Månens synlige halvkugle, der vender mod Jorden. Og vi ved meget lidt om dens anden side. Der var ikke en eneste automatisk enhed, ikke en person, ikke en eneste jordprøve - generelt var der intet der, de så kun på det lidt på afstand. Hvad var problemet, hvorfor fløj de ikke dertil? Fordi du er på den anden side af Månen, mister du kontakten med Jorden. Uden en eller anden form for repeatere eller radiorelælinjer kan du i det mindste ikke kommunikere med Jorden via radio. Det var umuligt at kontrollere enhederne. Nu er sådan en mulighed opstået.

For to år siden opsendte den samme japaner en tung satellit rundt om Månen, meget stor, meget god, der vejede tre tons - "Selene" (Selene) hed den dengang, nu gav de den et japansk navn, "Kaguya". Så denne satellit bragte selv en radiorepeater dertil. Han smed to små satellitter ud, som flyver den ene lidt frem, den anden lidt bagud i kredsløb, og når hovedapparatet er der, bag Månen, og udforsker dens fjerne side, videresender disse dets signaler til Jorden.

I dag viser japanerne Månens overflade direkte på tv - husholdnings-tv, på almindelige højkvalitets hjemme-tv - hver dag. De siger, at kvaliteten er uforlignelig; Jeg så det ikke, de giver os ikke dette signal. Generelt publicerer de deres data ret sparsomt, men selv ud fra hvad de har, er det tydeligt, at kvaliteten er fremragende.

Disse billeder er meget bedre end hvad amerikanerne eller vi leverede for 40 år siden.

Her er japanske fotografier - hvordan Jorden ser ud bagved månehorisonten. Og det forringer naturligvis kvaliteten væsentligt for dias, der faktisk er af meget høj kvalitet. Hvorfor er dette nødvendigt? Nå, til videnskabelige formål er alt dette selvfølgelig interessant, men der er et rent "hverdags" problem, der bekymrer folk mere og mere på det seneste: var amerikanerne på Månen? Nogle idiotiske bøger dukker op om dette emne. Nå, ingen af ​​de professionelle tvivler på, at de var det. Men folket kræver: nej, du viser, at de var der. Hvor er resterne af deres ekspeditioner, landingskøretøjerne, disse rovere, månefartøjer? Indtil nu har det ikke været muligt at fotografere dem. Nå, fra Jorden - slet ingen, vi ser ikke så små detaljer. Og selv japanerne, denne vidunderlige satellit, ser dem stadig ikke.

Og bogstaveligt talt i - jeg vil fortælle dig nu, om hvor mange dage - på tre dage... i dag er den 12.? Den 17., om fem dage, skal den amerikanske tunge satellit "Lunar Reconnaissance Orbiter" gå til Månen, som vil have et enormt fjernsynskamera med en linse som denne, og den vil se alt på Månens overflade, som er større end en halv meter. De vil kunne opnå en opløsning på 50, og måske endda 30 cm. Og så - nu er det trods alt 40-årsdagen for landingen om en måned - de lover at fotografere alle disse steder, spor og så videre, alt det, de efterlod for fyrre år siden på Månen. Men dette er selvfølgelig mere sandsynligt en, jeg ved det ikke, journalistisk interesse for dette end en videnskabelig interesse, men alligevel.

Ja, alt bliver forfalsket igen. Gutter, lær hvordan man laver sådanne satellitter, og I vil tage billeder.

Amerikanerne planlægger for alvor at udforske og tage det andet skridt på Månens overflade. For at gøre dette har de generelt penge og udstyr nok. Nu i processen... Jeg tror endda, at der er blevet afgivet ordrer på produktionen af ​​et nyt system, der ligner det gamle Apollo, der tog dem til Månen. Jeg blev ved med at snakke om automatisk forskning, men stadig er der også planlagt ekspeditioner med mennesker.

Skibet bliver en månetype, en Apollo-type – den der fløj, lidt tungere.

En raket af en ny type, men generelt set ikke meget forskellig fra den gamle Saturn - det er det, amerikanerne fløj på i 60'erne, 70'erne - her er den nuværende raket, som er udtænkt nu, af omtrent samme kaliber.

Nå, nu er det ikke von Braun længere, nye ingeniører kommer med nye.

Men generelt er dette den anden inkarnation af Apollo-projektet, lidt mere moderne. Kapslen er den samme, besætningen bliver nok lidt større.

(Jeg ved ikke, hvor meget skrigen der er. Tager du det ind, jeg siger? Tak, for jeg prøver at høre, hvad de siger.)

Det er meget muligt, at disse ekspeditioner vil finde sted. For 40 år siden var Apollo bestemt berettiget. Hvad folk gjorde, kunne ingen maskingevær have gjort dengang. Hvor berettiget dette er i dag, ved jeg ikke. I dag fungerer automatiske enheder meget bedre, og for de penge, at her igen flyver flere mennesker til Månen, forekommer det mig, at det ville være mere interessant... Men prestigen, politikken der... Tilsyneladende vil der være en menneskelig flugt igen. For videnskabsmænd er dette af ringe interesse. Her vil de igen flyve derhen ad en kendt bane.

Så. Beklager, at jeg har travlt, men jeg forstår: det er indelukket her, og du skal skynde dig. Jeg fortalte dig om udforskninger inde i solsystemet. Nu vil jeg i yderligere 20 minutter tale om forskning ud over solsystemet. Måske er nogen allerede træt af denne historie? Ingen? Lad os så tale om de planeter, der er begyndt at blive opdaget uden for solsystemet. Deres navn er endnu ikke fastlagt; de kaldes "ekstrasolare planeter" eller "exoplaneter". Nå, "exoplaneter" er et kort sigt, tilsyneladende vil det fange.

Hvor leder de efter dem? Der er mange stjerner omkring os; der er mere end hundrede milliarder stjerner i vores galakse. Sådan fotograferer du et lille stykke af himlen - dine øjne bliver store. Det er ikke klart, hvilken stjerne man skal lede efter en planet, og vigtigst af alt, hvordan man skal se ud.

Vær opmærksom på disse billeder, hvis du kan se noget der. Noget er synligt. Her blev et stykke af himlen skudt med fire forskellige eksponeringer. Her er en lysende stjerne. Ved lav eksponering er den synlig som en prik, men der produceres ikke noget svagt overhovedet. Når vi øger eksponeringen, dukker der svage objekter op, og i princippet kunne vores moderne teleskoper bemærke planeter som Jupiter og Saturn omkring nabostjerner. Det kunne de, deres lysstyrke er nok til dette. Men ved siden af ​​disse planeter skinner selve stjernen meget stærkt, og den oversvømmer med sit lys alle omgivelserne, hele sit planetsystem. Og teleskopet bliver blindt, og vi ser intet. Det er som at prøve at få øje på en myg ved siden af ​​en gadelygte. Så på baggrund af den sorte himmel kunne vi måske have set den, men ved siden af ​​lanternen kan vi ikke skelne den. Dette er netop problemet.

Hvordan prøver de at løse det nu... faktisk ikke forsøger, men løser det? De løser det på følgende måde: Lad os følge ikke planeten, som vi måske ikke ser, men selve stjernen, som generelt er lys, let skelnelig. Hvis en planet bevæger sig rundt i en bane, så bevæger selve stjernen sig i forhold til dette systems massecentrum også lidt. En lille smule overhovedet, men du kan prøve at lægge mærke til det. For det første kan du blot bemærke den regelmæssige svajning af stjernen mod himlen. Vi prøvede at gøre dette.

Hvis du ser på vores solsystem langvejs fra, så skriver solen under indflydelse af Jupiter sådan en bølgelignende sinusformet bane, flyver som denne, svajer lidt.

Kan dette bemærkes? Fra den nærmeste stjerne ville det være muligt, men på grænsen af ​​muligheder. De forsøgte at lave sådanne observationer med andre stjerner. Nogle gange så det ud til, at de lagde mærke til det, der var endda publikationer, så var det hele lukket, og i dag virker det ikke.

Så indså de, at det var muligt at følge ikke stjernens svajning langs himlens plan, men dens svaj fra og til os. Det vil sige dens regelmæssige tilgang og fjernelse fra os. Dette er enklere, fordi stjernen under påvirkning af planeten roterer omkring massecentret, nogle gange nærmer sig os, nogle gange bevæger sig væk fra os.

Dette forårsager ændringer i dens spektrum: På grund af Doppler-effekten bør linjerne i stjernens spektrum bevæge sig lidt til højre og venstre - til længere, til kortere bølgelængder - bevæge sig. Og det er relativt nemt at bemærke... også svært, men muligt.

For første gang blev et sådant eksperiment udført af to meget gode amerikanske astrofysikere, Butler og Marcy. De udtænkte et stort program i midten, selv i begyndelsen af ​​90'erne, skabte meget godt udstyr, tynde spektrografer og begyndte straks at observere flere hundrede stjerner. Håbet var dette: vi leder efter en stor planet som Jupiter. Jupiter kredser om Solen på omkring 10 år, 12 år. Det betyder, at der skal udføres observationer i 10, 20 år for at mærke stjernens svaj.

Og så lancerede de et kæmpe program – de brugte mange penge på det.

Et par år efter starten på deres arbejde gjorde en lille gruppe schweiziske... faktisk to mennesker det samme. Disse havde stadig en masse ansatte - Marcy og Butler - havde dem. To personer: en meget berømt schweizisk specialist i spektre, Michel Mayor, og hans daværende kandidatstuderende, Kvelots. De begyndte at observere, og inden for et par dage opdagede de den første planet omkring en nærliggende stjerne. Heldig! De havde hverken tungt udstyr eller meget tid – de gættede hvilken stjerne de skulle se på. Her er den 51. stjerne i stjernebilledet Pegasus. I 1995 blev hun bemærket til at svaje. Dette er linjernes position i spektret - det ændrer sig systematisk med en periode på kun fire dage. Det tager planeten fire dage at kredse om sin stjerne. Det vil sige, at et år på denne planet kun varer fire af vores jordiske dage. Dette tyder på, at planeten er meget tæt på sin stjerne.

Nå, dette er et billede. Men måske ligner sandheden. Det er så tæt på - ja, ikke så tæt på, okay - næsten hvor tæt en planet kan flyve ved siden af ​​en stjerne. Dette forårsager selvfølgelig kolossal opvarmning af planeten. Denne massive planet er åben, større end Jupiter, og temperaturen på dens overflade - den er tæt på stjernen - er omkring 1,5 tusinde grader, så vi kalder dem "varme Jupiters". Men på selve stjernen forårsager sådan en planet også enorme tidevand og påvirker den på en eller anden måde; meget interessant.

Og det kan ikke fortsætte længe. Bevæger man sig tæt på stjernen, skulle planeten falde til overfladen ret hurtigt. Dette ville være meget interessant at se. Så ville vi lære noget nyt om både stjernen og planeten. Nå, indtil videre har der desværre ikke været sådanne begivenheder.

Liv på sådanne planeter tæt på deres stjerner kan selvfølgelig ikke eksistere, men livet interesserer alle. Men år efter år giver disse undersøgelser flere og flere jordlignende planeter.

Her er den første. Dette er vores solsystem, tegnet i skala. Det første planetsystem nær stjernen 51st Pegasus var sådan her, en planet lige ved siden af ​​stjernen. Et par år senere blev en fjernere planet opdaget i stjernebilledet Jomfruen. Om et par år endnu - endnu fjernere, og i dag bliver planetsystemer af nærliggende stjerner allerede opdaget, næsten nøjagtige kopier af vores Solar. Næsten ikke til at skelne.

Hvis - ja, selvfølgelig, det er tegninger, har vi endnu ikke set disse planeter og ved ikke, hvordan de ser ud. Mest sandsynligt noget som dette, der ligner vores gigantiske planeter. Hvis du går online i dag, vil du se et katalog over ekstrasolare planeter. Enhver søgning i enhver Yandex vil give dig det.

I dag ved vi meget om hundredvis af planetsystemer. Så jeg gik bogstaveligt talt ind i denne mappe i går aftes.

Til dato er 355 planeter blevet opdaget i cirka 300 planetsystemer. Det vil sige, i nogle systemer 3-4 er blevet opdaget, er der endda en stjerne, hvor vi har opdaget fem... Vi - det er for stærkt et ord: amerikanerne har hovedsageligt opdaget, og vi kigger kun på deres katalog , vi har ikke sådant udstyr endnu. Forresten tog Butler og Marcy stadig føringen; nu er de de førende opdagere af ekstrasolare planeter. Men ikke de første, men schweizerne var de første.

Ser du, hvilken luksus: tre et halvt hundrede planeter, som ingen kendte for 15 år siden; vidste slet ikke til eksistensen af ​​andre planetsystemer. Hvor ligner de solceller? Nå, her skal du, stjerne 55 Cancer. En gigantisk planet er blevet opdaget der, og så i skala svarer den direkte til vores Jupiter. Dette er solsystemet. Og flere gigantiske planeter nær stjernen. Her har vi Jorden, der Mars og Venus, og i dette system er der også gigantiske planeter som Jupiter og Saturn.

Ikke meget ens, jeg er enig. Jeg vil gerne opdage planeter som Jorden, men det er svært. De er lette og påvirker ikke stjernen så meget, men vi ser stadig på stjernen og opdager planetsystemer baseret på dens vibrationer.

Men i planetsystemet tættest på os, nær stjernen Epsilon Eridani - de, der er ældre, husker sikkert Vysotskys sang om Tau Ceti, og de, der er lidt ældre, husker, at i begyndelsen af ​​60'erne begyndte jagten på udenjordiske civilisationer nær to stjerner - Tau Ceti og Epsilon Eridani. Det viste sig, at de ikke så forgæves på det; det har et planetsystem. Hvis du ser på det generelt, er det ens: her er Solnechnaya, her er Epsilon Eridani, det er ens i strukturen. Ser vi nærmere efter, ser vi ikke små planeter i nærheden af ​​Epsilon Eridani, hvor der burde være jordiske planeter. Hvorfor ser vi ikke? Ja, for det er svært at se dem. Måske er de der, men det er svært at lægge mærke til dem.

Hvordan kan de blive bemærket? Men der er en metode.

Hvis vi ser på selve stjernen - vi ser nu på Solen - så ser vi nogle gange på baggrund af stjernens overflade en planet passere. Dette er vores Venus. Vi ser nogle gange Venus og Merkur passere mod Solens baggrund. Når den passerer mod baggrunden af ​​en stjerne, dækker planeten en del af overfladen af ​​stjerneskiven, og derfor falder lysstrømmen, som vi modtager, lidt.

Vi kan ikke se overfladen af ​​fjerne stjerner i samme detalje; vi opfatter dem blot som et lyst punkt på himlen. Men hvis du overvåger dens lysstyrke, så i det øjeblik planeten passerer mod baggrunden af ​​stjernens skive, bør vi se, hvordan lysstyrken falder lidt for derefter at komme sig igen. Denne metode, metoden til at dække en stjerne med planeter, viste sig at være meget nyttig til at opdage små jordiske planeter.

For første gang opdagede polakkerne en sådan situation. De observerede - de har et polsk observatorium i Sydamerika - de observerede stjernen, og pludselig faldt lysstyrken, faldt bare lidt (og dette er en teoretisk kurve). Det viste sig, at en hidtil ukendt planet passerede på baggrund af stjernen. Nu bliver denne metode udnyttet med al sin magt og ikke længere fra Jorden, men primært fra rummet. Nøjagtigheden af ​​observationer er højere, atmosfæren forstyrrer ikke.

Franskmændene opsendte det relativt lille Corot-rumteleskop (COROT) for første gang for to år siden - for halvandet år siden. Nå, der er franskmændene sammen med europæerne, i samarbejde med andre europæere. Og for en måned siden - for tre uger siden - opsendte amerikanerne det store Kepler-teleskop, som også er i gang med sådanne observationer. De ser på en stjerne og venter på, at en planet passerer foran den; for at undgå fejl ser de på millioner af stjerner på én gang. Og sandsynligheden for at fange en sådan begivenhed øges selvfølgelig.

Desuden, når en planet passerer mod baggrunden af ​​en stjerne, passerer stjernelys gennem planetens atmosfære, og vi kan generelt set endda studere atmosfærens spektrum; i det mindste kan vi bestemme dens gassammensætning. Det ville være rart at få et billede af planeten generelt. Og nu er vi allerede kommet tæt på det her, ja, faktisk er vi ikke kommet tæt på, men vi har lært at gøre det. Hvordan?

Vi fandt frem til systemer til forbedring af billedkvaliteten i teleskoper. Dette kaldes "adaptiv optik". Se her: dette er et diagram over teleskopet, dette er dets hovedspejl, som fokuserer lyset. Jeg forenkler lidt, men faktum er, at når man passerer gennem atmosfærelaget, bliver lyset sløret, og billederne bliver meget lavkontrastfulde og uklare. Men hvis vi bøjer spejlet, så det genopretter billedets kvalitet, så får vi fra skamplet et mere kontrasterende, skarpere, skarpere mønster. Det samme som du kunne se fra rummet, men på Jorden. Så at sige, lad os rette op på, hvad atmosfæren har ødelagt.

Og ved at bruge denne metode, i slutningen af ​​sidste år, i november 2008, ved siden af ​​billedet af stjernen - det er sådan af tekniske årsager, det har intet at gøre med selve stjernen, kun et genskin fra den - tre planeter blev fundet. De så det, forstår du. De fandt ikke bare ud af, at de var i nærheden af ​​stjernen, men så dem.

Og så, omkring det samme tidspunkt, efter min mening, også i slutningen af ​​november, lukkede denne amerikanske Hubble, der flyver i kredsløb ved siden af ​​stjernen Fomalhaut, den med en lukker, opdagede en støvskive og så godt efter en kæmpe planet også her. Optagelserne blev udført to forskellige år, den bevægede sig i kredsløb, det er helt indlysende, at dette er en planet.

Hvad er glæden ved denne opdagelse? Nu har vi et billede af planeten, vi kan analysere den for dens spektrale sammensætning og se, hvilke gasser der er i dens atmosfære.

Og det er, hvad biologer tilbyder os - hvilke fire biomarkører skal vi kigge efter i planetens atmosfære for at forstå, om der er liv der eller ej.

For det første tilstedeværelsen af ​​oxygen, bedst i form af O 3 - ozon (det efterlader gode spektrallinjer). For det andet kan man i det infrarøde spektrum detektere linjer af CO 2 - kuldioxid - som også på en eller anden måde er forbundet med liv; for det tredje vanddamp og for det fjerde CH 4 - metan. Det er på Jorden, i hvert fald i Jordens atmosfære, metan er et affaldsprodukt af kvæg, siger de. Det indikerer også på en eller anden måde livets tilstedeværelse. Disse fire spektralmarkører ser ud til at være de nemmeste at opdage på planeterne. Nå, en dag vil vi måske flyve op til dem og se, hvad de er lavet af, hvordan naturen er der, og så videre.

Når jeg er færdig med hele denne historie, vil jeg huske, at dette trods alt er en bogfestival og fortælle dem, der generelt er interesserede i dette emne, at vi er begyndt at udgive en række bøger.

De to første er allerede blevet offentliggjort, og i dem, især i den anden, er der skrevet meget mere, end jeg fortalte jer i dag om solsystemets planeter, om de aller, allernyeste opdagelser.

Og en detaljeret bog om Månen er nu indsendt til trykkeriet (udkommer om to uger), for der er faktisk gjort meget på Månen og sagt meget lidt. Månen er en ekstremt interessant planet både til jordbaseret forskning og til ekspeditioner. Hvis du er interesseret, kan du fortsætte med at studere dette emne.

Tak skal du have. Spørgsmål nu, hvis du har nogle... Please.

Spørgsmål. Spørgsmålet er: hvilket land er længst fremme inden for rumudforskning?

V. G. Surdin. USA.

Spørgsmål. Nå, hvad med USA?

V. G. Surdin. Nej, hvis det er muligt. I dag kan enten amerikanerne eller vi så at sige flyve ud i rummet hver dag efter anmodning; der er ingen andre muligheder. Kina kommer tættere på os, hvad angår opsendelse i rummet. De begynder også at bære andres satellitter og så videre. Men jeg er stadig interesseret i den videnskabelige undersøgelse af det ydre rum, og i denne forstand er vi nok nu et af de seks-syv førende lande.

Månen har lige nu dagens situation. Japanske, kinesiske og indiske satellitter flyver nu rundt om Månen. Om 2-3 dage vil der være en amerikansk - ja, amerikanere flyver ofte dertil, og i de seneste år fløj de dertil, og folk var der. I 40 år - næsten 40 år - er intet fløjet til Månen. Vi holdt generelt op med at opsende noget til planeter for længe siden. Amerikanere - du så, hvor meget jeg viste dig. Det vil sige, at i videnskabelig forstand har amerikanerne selvfølgelig stort set ingen konkurrence. Og i tekniske spørgsmål holder vi os stadig til de gamle...

V. G. Surdin. Jeg ved ikke, hvem der besluttede hvad, men dette er svaret på spørgsmålet.

Spørgsmål. Sig mig, hvornår er disse Enceladus-fontæner planlagt?

V. G. Surdin. Det er planlagt om fire år, men kommer der penge eller ej...

Spørgsmål. Og hvornår vil dataene... det vil sige observationer være tilgængelige?

V. G. Surdin. Og det afhænger af, hvilken slags raket du kan købe til flyvningen. Mest sandsynligt vil enheden være let og vil flyve med det samme. Et tungt apparat skal flyve fra planet til planet, men hvis det er lille, og dets mål er helt bestemt, så vil det formentlig flyve i omkring fire år, ja, omkring fire.

Spørgsmål. Om 10 år ved vi måske, at...

V. G. Surdin. Måske ja.

Spørgsmål. Vladimir Georgievich, dine bøger er så interessante. Jeg læste bogen "Stjerner" med stor interesse, og nu læser jeg også "Solsystemet" med ikke mindre interesse, som du viste. Det er ærgerligt, oplaget er kun på 100 eksemplarer.

V. G. Surdin. Nej, nej, der var et oplag på 400 eksemplarer, fordi den russiske fond for grundforskning støttede dette projekt, og nu er det blevet genudgivet. Og i samme serie udkom "Stars", og vi er allerede i dens anden udgave... Du ved, oplaget er i dag - det giver ingen mening overhovedet at tænke på det. De udskriver lige så meget, som de køber.

Spørgsmål. Vladimir Georgievich, fortæl mig venligst, hvordan bestemmes størrelserne – dem du viste – af Kuiperbælts kroppe meget fjernt fra Jorden?

V. G. Surdin. Dimensioner bestemmes kun af objektets lysstyrke. Ved dens spektrale egenskaber og farve kan du forstå, hvor godt den reflekterer lys. Og ud fra den samlede mængde af reflekteret lys, beregne overfladearealet, og selvfølgelig størrelsen af ​​kroppen. Det vil sige, vi har endnu ikke skelnet nogen af ​​dem på en sådan måde, at vi præsenterer et billede, kun ved lysstyrke.

Spørgsmål. Vladimir Georgievich, fortæl mig venligst, hvor energien til vulkanudbruddene på Io kommer fra?

V. G. Surdin. Energien til at bryde vulkaner ud og holde havene smeltet under isen kommer fra planeten selv.

Spørgsmål. Fra radioaktivt henfald?

V. G. Surdin. Nej, ikke fra radioaktivt henfald. Dybest set fra satellittens gravitationsinteraktion med sin planet. Ligesom Månen forårsager havvande på Jorden, er der tidevand ikke kun i havet, men også i Jordens faste legeme. Men vores er små, havet stiger kun en halv meter frem og tilbage. Jorden på Månen forårsager tidevand, der allerede er flere meter højt, og Jupiter på Io forårsager tidevand med en amplitude på 30 km, og det er det, der varmede den op, disse konstante deformationer.

Spørgsmål. Fortæl mig venligst, hvad gør vores regering for at finansiere udviklingen af ​​videnskab mere?

V. G. Surdin.Åh jeg ved det ikke. For guds skyld kan jeg ikke svare på sådan et spørgsmål.

Spørgsmål. Nej, du er stadig tæt på...

V. G. Surdin. Langt. Hvor er regeringen, og hvor... Lad os være mere specifikke.

Spørgsmål. Fortæl mig, at der er oplysninger om, at en ekspedition til Mars er ved at blive forberedt.

V. G. Surdin. Spørgsmålet er, om en ekspedition til Mars er ved at blive forberedt. Jeg har en meget personlig og måske utraditionel opfattelse her. Først og fremmest laver de mad.

Vær nu opmærksom på navnet på disse missiler. Hvor har vi dem, de samme amerikanske missiler? Som de angiveligt forbereder - vel, ikke angiveligt, men faktisk - til flyvninger til Månen, og løfteraketten hedder Ares-5. Ares er et græsk synonym for Mars, så raketter, generelt set, er lavet med hensigt - lavet med hensigt - og Mars-missioner. Det hævdes, at hvis der, uden megen komfort, så kan 2-3 personer med hjælp fra sådanne transportører flyve til Mars. Amerikanerne ser ud til formelt at forberede sig på ekspeditioner til Mars et sted omkring 2030. Vores folk siger som altid: Hvad er der galt, giv os penge - vi når Mars i 2024. Og nu selv på Institut for Medicinske og Biologiske Problemer er der sådan en jordflyvning til Mars, fyrene sidder i banken i 500 dage, der er mange, generelt, nuancer, det ligner ikke engang en rumflyvning kl. alle. Nå, okay, de sidder og hvad end de har brug for, vil de sidde.

Men spørgsmålet er: skal en person flyve til Mars? En bemandet ekspedition med mennesker koster mindst 100 gange mere end en god automatisk enhed af høj kvalitet. 100 gange. På Mars - jeg havde slet ikke mulighed for at tale om Mars i dag - blev der opdaget en masse interessante og uventede ting. Efter min mening er det mest interessante: på Mars fandt de brønde med en diameter på 100 til 200 m, ingen ved hvor dybt, bunden er ikke synlig. Dette er de mest lovende steder at søge efter liv på Mars. For under overfladen er det varmere der, der er mere lufttryk og, vigtigst af alt, højere luftfugtighed. Og hvis der ikke er noget Mars-materiale i disse brønde... men ikke en eneste astronaut vil nogensinde gå derned i sit liv, er det hinsides tekniske muligheder. På samme tid, med pengene fra en bemandet ekspedition, kan du starte hundrede automatiske. Og balloner, og alle mulige helikoptere, og lette svævefly, og Mars-rovere, som amerikanerne har kørt der i seks år nu, to Mars-rovere, om to måneder flyver endnu en tung der. Det forekommer mig, at det er irrationelt at sende en ekspedition med mennesker.

Et andet argument mod menneskelig flugt til Mars: vi ved endnu ikke, hvordan livet er på Mars, men vi vil allerede bringe vores eget der. Indtil nu er alle enheder, der lander på Mars, blevet steriliseret, så Gud forbyde, at vi ikke inficerer Mars med vores mikrober, ellers vil du ikke engang kunne finde ud af, hvilke der er hvilke. Men man kan ikke sterilisere folk. Hvis de er der... rumdragten er ikke et lukket system, den ånder, den smider ud... generelt betyder en menneskelig flyvning til Mars at inficere Mars med vores mikrober. Og hvad? Hvem har brug for dette?

Endnu et argument. Strålingsfaren på en flyvning til Mars er cirka 100 gange højere end på en flyvning til Månen. Beregninger viser simpelthen, at en person flyver fra Mars, selv om den ikke lander, bare frem og tilbage, uden at stoppe, alvorligt... med strålingssyge, generelt, med leukæmi. Er dette... er det også nødvendigt? Jeg kan huske, at vores kosmonauter sagde: Giv os en enkeltbillet. Men hvem har brug for det? Helte er generelt nødvendige, hvor der er brug for dem. Men for videnskaben forekommer det mig, at det er nødvendigt at udforske Mars ved hjælp af automatiske midler, det går meget godt nu, og vi forbereder nu Mars-Phobos-projektet til en flyvning til Mars-satellitten. Måske går det i opfyldelse i sidste ende. Jeg synes, det er en lovende vej.

Husk, i 50-60'erne blev al dybhavsforskning udført af mennesker i en badeby, ikke? I de sidste 20 år er al oceanologisk videnskab, der er dybere end 1 km, foregået automatisk. Ingen sender folk derhen længere, fordi det er svært at sikre et menneskes liv; apparatet skal være massivt og dyrt. Automatiske maskiner gør alt dette nemt og for færre penge. Det forekommer mig, at situationen er den samme inden for astronautik: menneskelige flyvninger i kredsløb er ikke længere virkelig nødvendige, og for planeterne absolut... Jamen, PR, generelt. Men det er bare mit synspunkt. Der er mennesker, der er "til" to hænder.

Spørgsmål. Pop spørgsmål. Er der nogen videnskabeligt uforklarlige objekter i solsystemet, noget mærkeligt, men som ligner spor af en fremmed civilisation?

V. G. Surdin. For at være ærlig er spor af civilisation endnu ikke blevet opdaget, selvom de ikke er udelukket. Hvis vi på en eller anden måde ønskede at bevare vores egen civilisation, i det mindste mindet om den eller dens resultater, ja, i tilfælde af, jeg ved det ikke, i tilfælde af en atomkrig eller måske en asteroide, der falder på Jorden, så ting ville være, hvad man skal gøre er at placere vores databaser et sted længere væk. Til Månen, til planeternes satellitter, generelt væk fra Jorden. Og jeg tror, ​​at andre ville gøre det samme. Men indtil videre er der ikke fundet noget.

Spørgsmål. Det er disse åbenlyse rektangulære objekter...

V. G. Surdin. Nå, der var fotografier af et sfinx-formet ansigt på overfladen af ​​Mars. Kan du huske "Sfinxen på Mars"? Jeg tog et fotografi - Mars rekognosceringskredsløbet flyver nu rundt om Mars, dette er en amerikansk enhed med billedklarhed på op til 30 cm på overfladen af ​​Mars - jeg tog et fotografi: det viste sig at være et almindeligt bjerg. Der var et kompleks af pyramider som pyramiderne i Giza, de samme Cheops, også på Mars. Vi tog et billede: bjergene viste sig at være gamle bjergrester. Nu kender vi Mars meget bedre end Jordens overflade, fordi 2/3 af os er dækket af hav, også med skove osv. Mars er ren, alt er blevet fotograferet ned til sådanne detaljer. Når roveren går på Mars, spores den og er synlig fra Mars-kredsløbet. Man kan bare se sporet fra den og selve roveren, hvor den skal hen. Så der er ingen spor der.

Men disse huler hjemsøger mig og andre mennesker. De blev for nylig opdaget, og vi forsøgte at undersøge dem. Bare en lodret brønd på størrelse med Luzhniki. Han går til en ukendt dybde. Det er her, du skal kigge. Der kunne være hvad som helst der. Jeg ved det ikke, byen er usandsynlig, men livet er meget muligt.

Spørgsmål. Fortæl mig venligst et par ord om kollideren: hvad skete der med den?

V. G. Surdin. Nå, jeg er ikke fysiker, jeg ved ikke, hvornår det begynder at virke, men der er brugt mange penge, hvilket betyder, at det er tilbage igen... Her er en anden ting. De ønsker ikke at køre det om vinteren. Han spiser energien i hele dette distrikt omkring Genèvesøen og om sommeren er der stadig nok af det, men om vinteren vil han simpelthen lukke alle disse understationer. De vil selvfølgelig lancere det. Det skal nok fungere fantastisk til efteråret. Enheden er meget interessant.

Svar fra salen. Nej, de skaber bare en masse frygt for ham...

V. G. Surdin. Kom nu. Nå, lad dem indhente det. Frygt sælger godt.

Tak skal du have. Hvis der ikke er flere spørgsmål, tak, vi ses næste gang.

Surdin Vladimir Georgievich (1. april 1953, Miass, Chelyabinsk-regionen) - russisk astronom, kandidat for fysiske og matematiske videnskaber, lektor ved Moskvas statsuniversitet, seniorforsker ved Statens astronomiske institut. Sternberg (SAI) Moscow State University.

Efter at have dimitteret fra fakultetet for fysik ved Moskvas statsuniversitet, har Vladimir Georgievich arbejdet ved statsinspektoratet i de sidste tre årtier. Hans forskningsinteresser spænder fra oprindelsen og den dynamiske udvikling af stjernesystemer til udviklingen af ​​det interstellare medium og dannelsen af ​​stjerner og stjernehobe.

Vladimir Georgievich giver adskillige kurser om astronomi og stjernernes dynamik på Moscow State University og populære foredrag på Polytechnic Museum.

Bøger (11)

Astrologi og videnskab

Er der en sammenhæng mellem astrologi og videnskab? Nogle hævder, at astrologi i sig selv er en videnskab, mens andre mener, at astrologi ikke er andet end stjernespådom. Bogen forklarer, hvordan videnskabsmænd ser på astrologi, hvordan de kontrollerer astrologiske prognoser, og hvilke af de store astronomer der var astrologer og i hvilket omfang.

På omslaget: Maleriet af den hollandske kunstner Jan Vermeer (1632-1675), nu opbevaret i Louvre (Paris), forestiller en astronom. Eller en astrolog?

Galakser

Den fjerde bog i Astronomy and Astrophysics-serien indeholder en oversigt over moderne ideer om gigantiske stjernesystemer - galakser. Historien om opdagelsen af ​​galakser, deres hovedtyper og klassifikationssystemer er beskrevet. Det grundlæggende i stjernesystemers dynamik er givet. De galaktiske kvarterer tættest på os og arbejdet med den globale undersøgelse af galaksen er beskrevet i detaljer. Data præsenteres om forskellige typer galaksepopulationer - stjerner, interstellart medium og mørkt stof. Funktionerne ved aktive galakser og kvasarer er beskrevet, såvel som udviklingen af ​​synspunkter om galaksers oprindelse.

Bogen henvender sig til yngre studerende fra naturvidenskabelige fakulteter på universiteter og specialister inden for beslægtede videnskabsområder. Bogen er af særlig interesse for astronomielskere.

Dynamik af stjernesystemer

De store astronomiske opdagelser af Nicolaus Copernicus, Tycho Brahe, Johannes Kepler og Galileo Galilei markerede begyndelsen på en ny videnskabelig æra, der stimulerede udviklingen af ​​de eksakte videnskaber.

Astronomi havde den store ære at lægge grunden til naturvidenskaben: Især førte skabelsen af ​​en model af planetsystemet til fremkomsten af ​​matematisk analyse.

Fra denne brochure vil læseren lære om mange fantastiske præstationer inden for astronomi, der er opnået i de seneste årtier.

Stjerner

Bogen "Stjerner" fra serien "Astronomy and Astrophysics" indeholder en oversigt over moderne ideer om stjerner.

Den fortæller om navnene på stjernebilleder og navnene på stjerner, om muligheden for at observere dem om natten og om dagen, om stjernernes hovedkarakteristika og deres klassificering. Hovedopmærksomheden er rettet mod stjernernes natur: deres indre struktur, energikilder, oprindelse og evolution. De sene stadier af stjernernes udvikling, der fører til dannelsen af ​​planetariske tåger, hvide dværge, neutronstjerner samt novaer og supernovaer diskuteres.

Mars. Den store strid

I bogen "Mars. The Great Confrontation" taler om udforskning af Mars overflade i fortid og nutid.

Historien om observationer af Mars-kanaler og diskussionen om muligheden for liv på Mars, som fandt sted i løbet af dens undersøgelse ved hjælp af jordbaseret astronomi, er beskrevet i detaljer. Resultaterne af moderne undersøgelser af planeten, dens topografiske kort og fotografier af overfladen opnået i perioden med den store modstand mod Mars i august 2003 præsenteres.

Undvigende planet

En fascinerende historie fra en specialist om, hvordan de søger efter og finder nye planeter i universet.

Nogle gange afgøres alt ved en heldig tilfældighed, men oftere - års hårdt arbejde, beregninger og mange timers vagt ved teleskopet.

UFO. Noter af en astronom

UFO-fænomenet er et mangefacetteret fænomen. Journalister på jagt efter sensationer, videnskabsmænd på jagt efter nye naturfænomener, militærmænd, der frygter fjendens indspil, og simpelthen nysgerrige mennesker, der er sikre på, at "der er ingen røg uden ild" er interesserede i det.

I denne bog giver en astronom - en ekspert i himmelfænomener - udtryk for sit syn på UFO-problemet.

Rejs til månen

Bogen taler om Månen: om dens observationer ved hjælp af et teleskop, om undersøgelsen af ​​dens overflade og indre med automatiske enheder og om bemandede ekspeditioner af astronauter under Apollo-programmet.

Historiske og videnskabelige data om Månen, fotografier og kort af dens overflade, beskrivelser af rumfartøjer og en detaljeret redegørelse for ekspeditioner er tilvejebragt. Mulighederne for at studere Månen med videnskabelige og amatører midler og udsigterne for dens udvikling diskuteres.

Bogen er beregnet til dem, der er interesseret i rumforskning, begynder på uafhængige astronomiske observationer eller brænder for teknologiens historie og interplanetariske flyvninger.

Udforskning af fjerne planeter

Forud for problemerne følger en kort historisk introduktion. Publikationen skal hjælpe med undervisning i astronomi på højere læreanstalter og skoler. Den indeholder originale opgaver relateret til udviklingen af ​​astronomi som videnskab.

Mange problemer er af astrofysisk karakter, så manualen kan også bruges i fysiktimerne.

solsystem

Den anden bog i Astronomy and Astrophysics-serien giver et overblik over den aktuelle tilstand af studiet af planeter og små kroppe i solsystemet.

De vigtigste resultater opnået inden for jordbaseret og rumbaseret planetarisk astronomi diskuteres. Moderne data om planeterne, deres satellitter, kometer, asteroider og meteoritter præsenteres. Præsentationen af ​​materialet er hovedsageligt rettet mod yngre studerende fra naturvidenskabelige fakulteter på universiteter og specialister inden for beslægtede videnskabsområder.

Bogen er af særlig interesse for astronomielskere.

Den indre region af solsystemet er beboet af en række forskellige kroppe: store planeter, deres satellitter, såvel som små kroppe - asteroider og kometer. Siden 2006 er en ny undergruppe blevet introduceret i gruppen af ​​planeter - dværgplaneter ( dværgplanet), som besidder planeternes indre kvaliteter (sfæroid form, geologisk aktivitet), men på grund af deres lave masse er de ikke i stand til at dominere i nærheden af ​​deres kredsløb. Nu er de 8 mest massive planeter - fra Merkur til Neptun - blevet besluttet blot at blive kaldt planeter ( planet), selvom astronomer i samtale for klarhedens skyld ofte kalder dem "større planeter" for at skelne dem fra dværgplaneter. Udtrykket "mindre planet", som var blevet brugt om asteroider i mange år, er nu forældet for at undgå forveksling med dværgplaneter.

I området med store planeter ser vi en klar opdeling i to grupper på hver 4 planeter: den ydre del af denne region er besat af gigantiske planeter, og den indre del er besat af meget mindre massive terrestriske planeter. Gruppen af ​​giganter er også normalt delt i to: gasgiganter (Jupiter og Saturn) og isgiganter (Uranus og Neptun). I gruppen af ​​terrestriske planeter opstår der også en opdeling i to: Venus og Jorden ligner hinanden ekstremt meget i mange fysiske parametre, og Merkur og Mars er en størrelsesorden ringere end dem i masse og er næsten blottet for en atmosfære (selv Mars har en atmosfære, der er hundredvis af gange mindre end Jordens, og Merkur er praktisk talt fraværende).

Det skal bemærkes, at blandt planeternes to hundrede satellitter kan der skelnes mellem mindst 16 kroppe, der har de indre egenskaber af fuldgyldige planeter. De overstiger ofte dværgplaneter i størrelse og masse, men samtidig styres de af tyngdekraften af ​​meget mere massive kroppe. Vi taler om Månen, Titan, de galilæiske satellitter fra Jupiter og lignende. Derfor ville det være naturligt at introducere en ny gruppe i solsystemets nomenklatur for sådanne "underordnede" objekter af planettypen, og kalde dem "satellitplaneter". Men denne idé er i øjeblikket under diskussion.

Lad os vende tilbage til jordiske planeter. Sammenlignet med giganter er de attraktive, fordi de har en solid overflade, hvorpå rumsonder kan lande. Siden 1970'erne. automatiske stationer og selvkørende køretøjer fra USSR og USA landede gentagne gange og arbejdede med succes på overfladen af ​​Venus og Mars. Der har endnu ikke været landinger på Merkur, da flyvninger til Solens nærhed og landing på en massiv atmosfæreløs krop er teknisk meget vanskelige.

Mens de studerer jordiske planeter, glemmer astronomer ikke selve Jorden. Analyse af billeder fra rummet har gjort det muligt at forstå meget om dynamikken i jordens atmosfære, strukturen af ​​dens øvre lag (hvor flyvemaskiner og endda balloner ikke stiger) og de processer, der finder sted i dens magnetosfære. Ved at sammenligne strukturen af ​​atmosfærerne på jordlignende planeter kan man forstå meget om deres historie og mere præcist forudsige deres fremtid. Og da alle højere planter og dyr lever på overfladen af ​​vores (eller ikke kun vores?) planet, er egenskaberne ved de lavere lag af atmosfæren særligt vigtige for os. Dette foredrag er viet til jordiske planeter, primært deres udseende og forhold på overfladen.

Planetens lysstyrke. Albedo

Ser vi på planeten på afstand, kan vi nemt skelne mellem kroppe med og uden atmosfære. Tilstedeværelsen af ​​en atmosfære, eller rettere tilstedeværelsen af ​​skyer i den, gør planetens udseende foranderligt og øger lysstyrken på dens disk betydeligt. Dette er tydeligt synligt, hvis vi arrangerer planeterne i en række fra fuldstændig skyfri (uden atmosfære) til fuldstændig dækket af skyer: Merkur, Mars, Jorden, Venus. Stenfyldte, atmosfæreløse kroppe ligner hinanden til det punkt, hvor de næsten ikke kan skelnes: Sammenlign for eksempel fotografier i stor målestok af Månen og Merkur. Selv et erfarent øje har svært ved at skelne mellem overfladerne af disse mørke kroppe, tæt dækket af meteoritkratere. Men atmosfæren giver enhver planet et unikt udseende.

Tilstedeværelsen eller fraværet af en atmosfære på en planet styres af tre faktorer: temperatur, gravitationspotentiale ved overfladen og det globale magnetfelt. Kun Jorden har et sådant felt, og det beskytter vores atmosfære væsentligt mod solens plasmastrømme. Månen mistede sin atmosfære (hvis den overhovedet havde en) på grund af dens lave kritiske hastighed ved overfladen, og Merkur mistede sin atmosfære på grund af høje temperaturer og kraftig solvind. Mars, med næsten samme tyngdekraft som Merkur, var i stand til at fastholde resterne af atmosfæren, da den på grund af sin afstand fra Solen er kold og ikke så intenst blæst af solvinden.

Med hensyn til deres fysiske parametre er Venus og Jorden næsten tvillinger. De har meget ens størrelse, masse og derfor gennemsnitlig tæthed. Deres indre struktur - skorpe, kappe, jernkerne - burde også være ens, selvom der ikke er nogen sikkerhed om dette endnu, da seismiske og andre geologiske data om Venus tarme mangler. Selvfølgelig trængte vi ikke dybt ind i jordens tarme: de fleste steder - 3-4 km, på nogle punkter - 7-9 km, og kun i en - 12 km. Dette er mindre end 0,2 % af Jordens radius. Men seismiske, gravimetriske og andre målinger gør det muligt at bedømme Jordens indre meget detaljeret, mens der for andre planeter næsten ikke er sådanne data. Detaljerede gravitationsfeltkort er kun opnået for Månen; varmestrømme fra det indre er kun blevet målt på Månen; Seismometre har indtil videre kun virket på Månen og (ikke særlig følsomme) på Mars.

Geologer bedømmer stadig planeternes indre liv ud fra træk ved deres faste overflade. For eksempel adskiller fraværet af tegn på litosfæriske plader på Venus det væsentligt fra Jorden, i udviklingen af ​​overfladen, hvis tektoniske processer (kontinentaldrift, spredning, subduktion osv.) spiller en afgørende rolle. Samtidig peger nogle indirekte beviser på muligheden for pladetektonik på Mars i fortiden, såvel som tektonik af isfelter på Europa, en satellit af Jupiter. Således garanterer planeternes ydre lighed (Venus - Jorden) ikke ligheden mellem deres indre struktur og processer i deres dybder. Og planeter, der er forskellige fra hinanden, kan udvise lignende geologiske fænomener.

Lad os vende tilbage til det, der er tilgængeligt for astronomer og andre specialister til direkte undersøgelse, nemlig planeternes overflade eller deres skylag. I princippet er atmosfærens opacitet i det optiske område ikke en uoverstigelig hindring for at studere planetens faste overflade. Radar fra Jorden og fra rumsonder gjorde det muligt at studere overfladerne på Venus og Titan gennem deres atmosfærer, der er uigennemsigtige for lys. Disse værker er dog sporadiske, og systematiske undersøgelser af planeter udføres stadig med optiske instrumenter. Og endnu vigtigere, optisk stråling fra Solen tjener som den vigtigste energikilde for de fleste planeter. Derfor påvirker atmosfærens evne til at reflektere, sprede og absorbere denne stråling direkte klimaet på planetens overflade.

Lysstyrken af ​​en planets overflade afhænger af dens afstand fra Solen og tilstedeværelsen og egenskaberne af dens atmosfære. Venus' overskyede atmosfære reflekterer lys 2-3 gange bedre end Jordens delvist overskyede atmosfære, og Månens atmosfæreløse overflade er tre gange værre end Jordens atmosfære. Den klareste lyskilde på nattehimlen, månen ikke medregnet, er Venus. Det er meget lyst, ikke kun på grund af dets relative nærhed til Solen, men også på grund af det tætte skylag af koncentrerede svovlsyredråber, der perfekt reflekterer lys. Vores Jord er heller ikke for mørk, da 30-40 % af Jordens atmosfære er fyldt med vandskyer, og de spreder og reflekterer også lyset godt. Her ses et fotografi (fig. 4.3), hvor Jorden og Månen samtidig indgik i rammen. Dette billede blev taget af rumsonden Galileo, da den fløj forbi Jorden på vej til Jupiter. Se hvor meget mørkere Månen er end Jorden og generelt mørkere end nogen planet med en atmosfære. Dette er et generelt mønster: atmosfæreløse kroppe er meget mørke. Faktum er, at under påvirkning af kosmisk stråling bliver ethvert fast stof gradvist mørkere.

Udsagnet om, at Månens overflade er mørk, forårsager normalt forvirring: Ved første øjekast ser måneskiven meget lys ud, og på en skyfri nat gør den os endda blind. Men dette er kun i kontrast til den endnu mørkere nattehimmel. For at karakterisere refleksionsevnen af ​​enhver krop, kaldes en mængde albedo. Dette er graden af ​​hvidhed, det vil sige koefficienten for lysreflektion. Albedo lig med nul er absolut sorthed, fuldstændig absorption af lys. En albedo lig med en er total refleksion. Fysikere og astronomer har flere forskellige tilgange til at bestemme albedo. Det er klart, at lysstyrken af ​​en oplyst overflade ikke kun afhænger af typen af ​​materiale, men også af dets struktur og orientering i forhold til lyskilden og observatøren. For eksempel har fluffy, nyfalden sne én reflektionsværdi, men sne, som du træder på med din støvle, har en helt anden. Og afhængigheden af ​​orientering kan nemt demonstreres med et spejl, der lukker solstråler ind. Den nøjagtige definition af albedo af forskellige typer er givet i kapitlet "Quick Reference" (s. 265). Velkendte overflader med forskellig albedo er beton og asfalt. Oplyst af de samme lysstrømme udviser de forskellig visuel lysstyrke: nyvasket asfalt har en albedo på omkring 10 %, mens ren beton har en albedo på omkring 50 %.

Hele rækken af ​​mulige albedoværdier er dækket af kendte rumobjekter. Lad os sige, at Jorden reflekterer omkring 30 % af solens stråler, hovedsagelig på grund af skyer, og det kontinuerlige skydække på Venus reflekterer 77 % af lyset. Vores måne er en af ​​de mørkeste kroppe, der i gennemsnit reflekterer omkring 11% af lyset, og dens synlige halvkugle, på grund af tilstedeværelsen af ​​store mørke "hav", reflekterer lyset endnu værre - mindre end 7%. Men der er også endnu mørkere objekter - for eksempel asteroide 253 Matilda med sin albedo på 4%. På den anden side er der overraskende lyse kroppe: Saturns måne Enceladus reflekterer 81% af synligt lys, og dens geometriske albedo er simpelthen fantastisk - 138%, dvs. den er lysere end en perfekt hvid skive med samme tværsnit. Det er endda svært at forstå, hvordan han formår at gøre dette. Ren sne på Jorden reflekterer lys endnu værre; Hvilken slags sne ligger på overfladen af ​​lille og sød Enceladus?

Varmebalance

Temperaturen af ​​enhver krop bestemmes af balancen mellem tilstrømningen af ​​varme til den og dens tab. Der er tre kendte mekanismer for varmeveksling: stråling, ledning og konvektion. De sidste to processer kræver direkte kontakt med miljøet, derfor bliver den første mekanisme, stråling, i rummets vakuum den vigtigste og faktisk den eneste. Dette skaber betydelige problemer for rumteknologidesignere. De skal tage højde for flere varmekilder: Solen, planeten (især i lave baner) og de indre komponenter i selve rumfartøjet. Og der er kun én måde at frigive varme på - stråling fra enhedens overflade. For at opretholde balancen mellem varmestrømme regulerer rumteknologidesignere enhedens effektive albedo ved hjælp af skærmvakuumisolering og radiatorer. Når et sådant system svigter, kan forholdene i rumfartøjet blive meget ubehagelige, som historien om Apollo 13-ekspeditionen til Månen minder os om.

Men dette problem blev først stødt på i den første tredjedel af det 20. århundrede. skabere af højhøjdeballoner - de såkaldte stratosfæriske balloner. I disse år vidste de endnu ikke, hvordan de skulle skabe komplekse termiske kontrolsystemer til en forseglet nacelle, så de begrænsede sig til blot at vælge albedoen for dens ydre overflade. Hvor følsom en krops temperatur er over for dens albedo afsløres af historien om de første flyvninger ind i stratosfæren. Schweiziske Auguste Piccard malede nacellen på sin FNRS-1 stratosfæriske ballon på den ene side hvid og på den anden sort. Det var meningen at den skulle regulere temperaturen i gondolen ved at dreje kuglen på den ene eller anden måde mod Solen: til dette formål blev der installeret en propel udenfor. Men enheden virkede ikke, solen skinnede fra den "sorte" side, og den indre temperatur på den første flyvning steg til +38°C. På den næste flyvning blev hele kapslen simpelthen belagt med sølvmaling for at reflektere solens stråler. Der blev minus 16°C inde.

Amerikanske stratosfæriske ballondesignere Explorer De tog Picards erfaring i betragtning og valgte at gå på kompromis: de malede den øverste del af kapslen hvid og den nederste del sort. Tanken var, at den øverste halvdel af kuglen skulle reflektere solstråling, mens den nederste halvdel ville absorbere varme fra Jorden. Denne mulighed viste sig at være god, men heller ikke ideel: under flyvningerne i kapslen var det +5°C.

Sovjetiske stratonauter isolerede simpelthen aluminiumskapslerne med et lag filt. Som praksis har vist, var denne beslutning den mest succesfulde. Intern varme, primært genereret af besætningen, var tilstrækkelig til at opretholde en stabil temperatur.

Men hvis planeten ikke har sine egne kraftige varmekilder, så er albedoværdien meget vigtig for dens klima. For eksempel absorberer vores planet 70% af det sollys, der falder på den, behandler det til sin egen infrarøde stråling, understøtter vandkredsløbet i naturen, lagrer det som et resultat af fotosyntese i biomasse, olie, kul og gas. Månen absorberer næsten alt sollys, og forvandler det "middelmådigt" til højentropi infrarød stråling og bevarer derved sin ret høje temperatur. Men Enceladus afviser med sin helt hvide overflade med stolthed næsten alt sollys, hvilket den betaler sig for med en monstrøst lav overfladetemperatur: i gennemsnit omkring -200°C, og nogle steder op til -240°C. Denne satellit - "alt i hvidt" - lider dog ikke meget af den ydre kulde, da den har en alternativ energikilde - tidevandets gravitationspåvirkning fra naboen Saturn (kapitel 6), som holder sit subglaciale hav i en væske stat. Men de terrestriske planeter har meget svage indre varmekilder, så temperaturen på deres faste overflade afhænger i høj grad af atmosfærens egenskaber - på dens evne på den ene side til at reflektere en del af solens stråler tilbage i rummet, og andet, at fastholde energien fra stråling, der passerer gennem atmosfæren til planetens overflade.

Drivhuseffekt og planetarisk klima

Afhængigt af hvor langt planeten er fra Solen og hvor stor en andel af sollys den absorberer, dannes temperaturforhold på planetens overflade og dens klima. Hvordan ser spektret af ethvert selvlysende legeme, såsom en stjerne, ud? I de fleste tilfælde er en stjernes spektrum en "enkeltpuklet", næsten Planck-kurve, hvor positionen af ​​maksimum afhænger af temperaturen på stjernens overflade. I modsætning til en stjerne har planetens spektrum to "pukler": det reflekterer en del af stjernelyset i det optiske område, og den anden del absorberer og genudstråler i det infrarøde område. Det relative areal under disse to pukler er præcist bestemt af graden af ​​lysreflektion, det vil sige albedo.

Lad os se på de to planeter, der er tættest på os - Merkur og Venus. Ved første øjekast er situationen paradoksal. Venus reflekterer næsten 80 % af sollys og absorberer kun omkring 20 %, mens Merkur næsten intet reflekterer og absorberer alt. Derudover er Venus længere fra Solen end Merkur; Der falder 3,4 gange mindre sollys pr. enhed af dens skyoverflade. Tager man højde for forskelle i albedo, modtager hver kvadratmeter af Merkurs faste overflade næsten 16 gange mere solvarme end det samme område på Venus. Og alligevel er der på hele den faste overflade af Venus helvedes forhold - enorme temperaturer (tin og bly smelter!), og Merkur er køligere! Ved polerne er der antarktisk kulde, og ved ækvator er gennemsnitstemperaturen +67°C. Selvfølgelig varmes overfladen af ​​Merkur om dagen op til 430°C, og om natten afkøles den til -170°C. Men allerede i 1,5–2 meters dybde udjævnes daglige udsving, og man kan tale om en gennemsnitlig overfladetemperatur på +67°C. Det er selvfølgelig varmt, men du kan leve. Og på de mellemste breddegrader af Merkur er der generelt stuetemperatur.

Hvad er der galt? Hvorfor opvarmes Merkur, som er tæt på Solen og let absorberer dens stråler, til stuetemperatur, mens Venus, der er længere væk fra Solen og aktivt reflekterer dens stråler, er varm som en ovn? Hvordan vil fysikken forklare dette?

Jordens atmosfære er næsten gennemsigtig: den transmitterer 80 % af det indkommende sollys. Luften kan ikke "undslippe" ud i rummet som følge af konvektion - planeten slipper den ikke. Det betyder, at det kun kan afkøle i form af infrarød stråling. Og hvis infrarød stråling forbliver låst, så opvarmer den de lag af atmosfæren, som ikke frigiver den. Disse lag bliver selv en varmekilde og leder den delvist tilbage til overfladen. Noget af strålingen går ud i rummet, men hovedparten af ​​den vender tilbage til jordens overflade og opvarmer den, indtil termodynamisk ligevægt er etableret. Hvordan er det installeret?

Temperaturen stiger, og maksimum i spektret skifter (Wiens lov), indtil det finder et "gennemsigtighedsvindue" i atmosfæren, hvorigennem IR-stråler vil undslippe ud i rummet. Balancen mellem varmestrømme er etableret, men ved en højere temperatur, end den ville være i fravær af en atmosfære. Dette er drivhuseffekten.

I vores liv støder vi ret ofte på drivhuseffekten. Og ikke kun i form af et havedrivhus eller en tyk pels, som bæres på en frostdag for at holde varmen (selvom pelsen i sig selv ikke udsender, men kun holder på varmen). Disse eksempler viser ikke en ren drivhuseffekt, da både strålings- og konvektiv varmefjernelse er reduceret i dem. Meget tættere på den beskrevne effekt er eksemplet på en klar frostnat. Når luften er tør, og himlen er skyfri (for eksempel i en ørken), efter solnedgang afkøles jorden hurtigt, og fugtig luft og skyer udjævner daglige temperaturudsving. Desværre er denne effekt velkendt af astronomer: klare stjerneklare nætter kan være særligt kolde, hvilket gør arbejdet ved teleskopet meget ubehageligt. Tilbage til fig. 4.8, vil vi se årsagen: det er damp s vand i atmosfæren tjener som den største hindring for varmebærende infrarød stråling.

Månen har ingen atmosfære, hvilket betyder, at der ikke er nogen drivhuseffekt. På dens overflade etableres termodynamisk ligevægt eksplicit; der er ingen udveksling af stråling mellem atmosfæren og den faste overflade. Mars har en tynd atmosfære, men dens drivhuseffekt tilføjer stadig 8°C. Og det tilføjer næsten 40°C til Jorden. Hvis vores planet ikke havde en så tæt atmosfære, ville Jordens temperatur være 40° lavere. I dag er det i gennemsnit +15°C rundt om på kloden, men det ville være -25°C. Alle verdenshavene ville fryse, Jordens overflade ville blive hvid af sne, albedoen ville stige, og temperaturen ville falde endnu lavere. Generelt - en forfærdelig ting! Det er godt, at drivhuseffekten i vores atmosfære virker og varmer os. Og den virker endnu stærkere på Venus – den hæver den gennemsnitlige venusiske temperatur med mere end 500°C.

Overflade af planeter

Indtil nu har vi ikke påbegyndt en detaljeret undersøgelse af andre planeter, primært begrænset os til at observere deres overflade. Hvor vigtig er information om planetens udseende for videnskaben? Hvilken værdifuld information kan et billede af dens overflade fortælle os? Hvis det er en gasplanet, som Saturn eller Jupiter, eller fast, men dækket af et tæt lag af skyer, som Venus, så ser vi kun det øverste skylag og har derfor næsten ingen information om selve planeten. Den overskyede atmosfære, som geologer siger, er en superung overflade: i dag er det sådan, men i morgen vil det være anderledes (eller ikke i morgen, men om 1000 år, hvilket kun er et øjeblik i planetens liv).

Den store røde plet på Jupiter eller to planetariske cykloner på Venus er blevet observeret i 300 år, men fortæller os kun om nogle generelle egenskaber ved den moderne dynamik i deres atmosfærer. Vores efterkommere, der ser på disse planeter, vil se et helt andet billede, og vi vil aldrig vide, hvilket billede vores forfædre kunne have set. Når vi ser udefra på planeter med tæt atmosfære, kan vi således ikke bedømme deres fortid, da vi kun ser et foranderligt skylag. En helt anden sag er Månen eller Merkur, hvis overflader bevarer spor af meteoritbombardementer og geologiske processer, der har fundet sted i løbet af de sidste milliarder af år.

Og sådanne bombardementer af gigantiske planeter efterlader stort set ingen spor. En af disse begivenheder fandt sted i slutningen af ​​det tyvende århundrede lige foran astronomernes øjne. Det handler om en komet Skomager-Levi-9. I 1993, nær Jupiter en mærkelig kæde af to dusin små kometer blev opdaget. Beregningen viste, at der er tale om fragmenter af en komet, der fløj nær Jupiter i 1992 og blev revet fra hinanden af ​​tidevandseffekten af ​​dens kraftige gravitationsfelt. Astronomer så ikke selve episoden af ​​kometens opløsning, men fangede kun det øjeblik, hvor kæden af ​​kometfragmenter bevægede sig væk fra Jupiter som et "lokomotiv". Hvis opløsningen ikke havde fundet sted, ville kometen, efter at have nærmet sig Jupiter ad en hyperbolsk bane, være gået i det fjerne langs hyperbelens anden gren og ville højst sandsynligt aldrig have nærmet sig Jupiter igen. Men kometens krop kunne ikke modstå tidevandsspændingen og kollapsede, og den energi, der blev brugt på deformation og brud på kometens krop, reducerede den kinetiske energi af dens orbitale bevægelse, og overførte fragmenterne fra en hyperbolsk bane til en elliptisk, lukket omkring Jupiter. Orbitalafstanden ved pericentret viste sig at være mindre end Jupiters radius, og i 1994 styrtede fragmenterne ind i planeten efter hinanden.

Hændelsen var enorm. Hvert "skår" af kometkernen er en isblok på 1-1,5 km i størrelse. De skiftedes til at flyve ind i atmosfæren på den gigantiske planet med en hastighed på 60 km/s (den anden flugthastighed for Jupiter), med en specifik kinetisk energi på (60/11) 2 = 30 gange større, end hvis det var en kollision med Jorden. Astronomer overværede med stor interesse den kosmiske katastrofe på Jupiter fra Jordens sikkerhed. Desværre ramte fragmenter af kometen Jupiter fra den side, der ikke var synlig fra Jorden i det øjeblik. Heldigvis var Galileo-rumsonden netop på det tidspunkt på vej til Jupiter; den så disse episoder og viste dem til os. På grund af Jupiters hurtige daglige rotation blev kollisionsområderne i løbet af få timer tilgængelige for både jordbaserede teleskoper og, hvad der er særligt værdifulde, nær-Jorden-teleskoper, såsom Hubble-rumteleskopet. Dette var meget nyttigt, da hver blok, der styrtede ned i Jupiters atmosfære, forårsagede en kolossal eksplosion, ødelagde det øvre skylag og skabte et udsynsvindue dybt ind i den jovianske atmosfære i nogen tid. Så takket være kometbombardementet var vi i stand til at kigge der i kort tid. Men der gik to måneder - og der var ingen spor tilbage på den overskyede overflade: Skyerne dækkede alle vinduer, som om intet var hændt.

En anden ting - jorden. På vores planet forbliver meteorit-ar i lang tid. Her er det mest populære meteoritkrater med en diameter på omkring 1 km og en alder på omkring 50 tusind år (fig. 4.15). Det er stadig tydeligt synligt. Men kratere dannet for mere end 200 millioner år siden kan kun findes ved hjælp af subtile geologiske teknikker. De er ikke synlige fra oven.

Forresten er der et ret pålideligt forhold mellem størrelsen af ​​en stor meteorit, der faldt til Jorden, og diameteren af ​​det krater, den dannede - 1:20. Et kilometer-diameter krater i Arizona blev dannet ved nedslaget af en lille asteroide med en diameter på omkring 50 m. Og i oldtiden ramte større "projektiler" - både kilometer lange og endda ti kilometer lange - Jorden. Vi kender i dag omkring 200 store kratere; de kaldes astroblemer("himmelske sår") og flere nye opdages hvert år. Den største, med en diameter på 300 km, blev fundet i det sydlige Afrika, dens alder er omkring 2 milliarder år. Det største krater i Rusland er Popigai i Yakutia, med en diameter på 100 km. Større kendes også, for eksempel det sydafrikanske Vredefort-krater med en diameter på omkring 300 km eller det endnu uudforskede krater i Wilkes Land under den antarktiske iskappe, hvis diameter er anslået til 500 km. Det blev identificeret ved hjælp af radar og gravimetriske målinger.

På en overflade Måne, hvor der ikke er vind eller regn, hvor der ikke er nogen tektoniske processer, består meteoritkratere i milliarder af år. Når vi ser på Månen gennem et teleskop, læser vi historien om kosmisk bombardement. På bagsiden er der et billede, der er endnu mere nyttigt for videnskaben. Det ser ud til, at der af en eller anden grund aldrig faldt nogen særlig store kroppe der, eller når de faldt, kunne de ikke bryde igennem måneskorpen, som på bagsiden er dobbelt så tyk som på den synlige side. Derfor fyldte den strømmende lava ikke store kratere og skjulte ikke historiske detaljer. På et hvilket som helst sted på månens overflade er der et meteoritkrater, stort som lille, og der er så mange af dem, at de yngre ødelægger dem, der er dannet tidligere. Mætning har fundet sted: Månen kan ikke længere blive mere krateret, end den er; der er kratere overalt. Og dette er en vidunderlig krønike af solsystemets historie: den identificerer flere episoder af aktiv kraterdannelse, herunder æraen med tungt meteoritbombardement (4,1-3,8 milliarder år siden), som efterlod spor på overfladen af ​​alle jordiske planeter og mange satellitter. Hvorfor strømme af meteoritter faldt på planeterne i den tid, skal vi stadig forstå. Der er brug for nye data om strukturen af ​​månens indre og sammensætningen af ​​stof i forskellige dybder, og ikke kun på overfladen, hvorfra prøver er blevet indsamlet indtil videre.

Merkur udadtil ligner Månen, fordi den ligesom den er blottet for en atmosfære. Dens stenede overflade, der ikke er udsat for gas- og vanderosion, bevarer spor af meteoritbombardement i lang tid. Blandt de jordiske planeter indeholder Merkur de ældste geologiske spor, der går tilbage omkring 4 milliarder år. Men på Merkurs overflade er der ingen store have fyldt med mørk størknet lava og ligner månehavene, selvom der ikke er færre store nedslagskratere dér end på Månen.

Merkur er omkring halvanden gange størrelsen af ​​Månen, men dens masse er 4,5 gange større end Månen. Faktum er, at Månen næsten udelukkende er en stenet krop, mens Merkur har en enorm metallisk kerne, der tilsyneladende hovedsageligt består af jern og nikkel. Kernens radius er omkring 75% af planetens radius (for Jorden er det kun 55%), rumfanget er 45% af planetens rumfang (for Jorden er det 17%). Derfor er den gennemsnitlige tæthed af Merkur (5,4 g/cm 3 ) næsten lig med Jordens gennemsnitlige tæthed (5,5 g/cm 3 ) og overstiger væsentligt Månens gennemsnitlige tæthed (3,3 g/cm 3 ). Med en stor metallisk kerne kunne Merkur overgå Jorden i dens gennemsnitlige tæthed, hvis ikke for den lave tyngdekraft på dens overflade. Med en masse på kun 5,5 % af Jordens, har den næsten tre gange mindre tyngdekraft, som ikke er i stand til at komprimere sit indre så meget som Jordens indre, hvor selv silikatkappen har en densitet på omkring 5 g/cm 3, er blevet komprimeret.

Merkur er svært at studere, fordi det bevæger sig tæt på Solen. For at affyre et interplanetarisk apparat fra Jorden mod det, skal det bremses kraftigt, det vil sige accelereres i retning modsat Jordens kredsløbsbevægelse: først da vil det begynde at "falde" mod Solen. Det er umuligt at gøre dette med det samme ved hjælp af en raket. I de to flyvninger til Merkur, der hidtil er gennemført, blev gravitationsmanøvrer i området Jorden, Venus og selve Merkur brugt til at decelerere rumsonden og overføre den til Merkurs bane.

Mariner 10 (NASA) gik først til Mercury i 1973. Den nærmede sig først Venus, satte farten ned i sit gravitationsfelt og passerede derefter tæt på Merkur tre gange i 1974-1975. Da alle tre møder fandt sted i det samme område af planetens kredsløb, og dens daglige rotation er synkroniseret med kredsløbet, fotograferede sonden alle tre gange den samme halvkugle af Merkur, oplyst af Solen.

Der var ingen flyvninger til Mercury i de næste par årtier. Og først i 2004 var det muligt at lancere den anden enhed - MESSENGER ( Merkuroverflade, rummiljø, geokemi og rækkevidde; NASA). Efter at have udført flere gravitationsmanøvrer nær Jorden, Venus (to gange) og Merkur (tre gange), gik sonden i kredsløb om Merkur i 2011 og foretog forskning af planeten i 4 år.

At arbejde i nærheden af ​​Merkur kompliceres af, at planeten i gennemsnit er 2,6 gange tættere på Solen end Jorden, så strømmen af ​​solstråler der er næsten 7 gange større. Uden en særlig "solparaply" ville sondens elektronik blive overophedet. Den tredje ekspedition til Merkur, kaldet BepiColombo, europæere og japanere deltager i det. Opsendelsen er planlagt til efteråret 2018. To sonder vil flyve på én gang, som vil gå i kredsløb om Merkur i slutningen af ​​2025 efter en forbiflyvning nær Jorden, to forbiflyvninger nær Venus og seks nær Merkur. Ud over en detaljeret undersøgelse af planetens overflade og dens gravitationsfelt er der planlagt en detaljeret undersøgelse af Merkurs magnetosfære og magnetfelt, som udgør et mysterium for videnskabsmænd. Selvom Merkur roterer meget langsomt, og dens metalliske kerne burde være afkølet og hærdet for længe siden, har planeten et dipolmagnetisk felt, der er 100 gange svagere end Jordens, men som stadig opretholder en magnetosfære rundt om planeten. Den moderne teori om magnetfeltgenerering i himmellegemer, den såkaldte teori om turbulent dynamo, kræver tilstedeværelsen i det indre af planeten af ​​et lag flydende leder af elektricitet (for Jorden er dette den ydre del af jernkernen ) og relativt hurtig rotation. Af hvilken grund Mercurys kerne stadig forbliver flydende er endnu ikke klart.

Merkur har en fantastisk egenskab, som ingen anden planet har. Merkurs bevægelse i sin bane omkring Solen og dens rotation omkring sin akse er tydeligt synkroniseret med hinanden: i to omløbsperioder foretager den tre omdrejninger omkring sin akse. Generelt har astronomer været bekendt med synkron bevægelse i lang tid: vores måne roterer synkront om sin akse og drejer rundt om Jorden, perioderne for disse to bevægelser er de samme, dvs. de er i forholdet 1:1. Og andre planeter har nogle satellitter, der udviser samme egenskab. Dette er resultatet af tidevandseffekten.

For at følge Merkurs bevægelse placerer vi en pil på dens overflade (fig. 4.20). Det kan ses, at i en omdrejning omkring Solen, altså i et Merkur-år, roterede planeten omkring sin akse nøjagtigt halvanden gang. I løbet af denne tid blev dagen i pilens område til nat, og halvdelen af ​​den solrige dag gik. Endnu en årlig revolution - og dagslyset begynder igen i pilens område, en soldag er udløbet. På Merkur varer en soldag således to Merkur-år.

Vi vil tale detaljeret om tidevand i kapitel 6. Det var som et resultat af tidevandspåvirkning fra Jorden, at Månen synkroniserede sine to bevægelser - aksial rotation og orbital rotation. Jorden har stor indflydelse på Månen: den strækker sin figur og stabiliserer dens rotation. Månens kredsløb er tæt på cirkulær, så Månen bevæger sig langs den med en næsten konstant hastighed i en næsten konstant afstand fra Jorden (vi diskuterede omfanget af dette "næsten" i kapitel 1). Derfor varierer tidevandseffekten lidt og styrer Månens rotation langs hele dens kredsløb, hvilket fører til en 1:1 resonans.

I modsætning til Månen bevæger Merkur sig rundt om Solen i en i det væsentlige elliptisk bane, nogle gange nærmer sig lyset, nogle gange bevæger sig væk fra det. Når den er langt væk, nær kredsløbets aphelion, svækkes solens tidevandspåvirkning, da den afhænger af afstanden som 1/ R 3. Når Merkur nærmer sig Solen, er tidevandet meget stærkere, så kun i perihelområdet synkroniserer Merkur effektivt sine to bevægelser - daglige og orbitale. Keplers anden lov siger, at vinkelhastigheden af ​​orbital bevægelse er maksimal ved perihelpunktet. Det er der, "tidevandsfangst" og synkronisering af Merkurs vinkelhastigheder - dagligt og orbitalt - forekommer. Ved perihelpunktet er de nøjagtigt ens med hinanden. Bevæger Merkur sig længere, holder Merkur næsten op med at mærke Solens tidevandspåvirkning og bevarer sin vinkelhastighed af rotation, hvilket gradvist reducerer vinkelhastigheden af ​​orbital bevægelse. Derfor formår den i en omløbsperiode at lave halvanden daglige omdrejninger og falder igen i tidevandseffektens kløer. Meget enkel og smuk fysik.

Overfladen af ​​Merkur kan næsten ikke skelnes fra månen. Selv professionelle astronomer, da de første detaljerede fotografier af Merkur dukkede op, viste dem til hinanden og spurgte: "Nå, gæt, er dette Månen eller Merkur?" Det er virkelig svært at gætte: både der og der er overflader pocket af meteoritter. Men der er selvfølgelig funktioner. Selvom der ikke er store lavahave på Merkur, er overfladen heterogen: der er ældre og yngre områder (grundlaget for dette er optællingen af ​​meteoritkratere). Merkur adskiller sig også fra Månen ved tilstedeværelsen af ​​karakteristiske afsatser og folder på overfladen, som opstod som et resultat af komprimeringen af ​​planeten, da dens enorme metalkerne afkøledes.

Temperaturforskellene på Merkurs overflade er større end på Månen: i dagtimerne ved ækvator +430°C og om natten -173°C. Men Mercurys jord fungerer som en god varmeisolator, så i en dybde på omkring 1 m daglige (eller halvårlige?) mærkes temperaturændringer ikke længere. Så hvis du flyver til Mercury, er det første du skal gøre at grave en grav. Det vil være omkring +70°C ved ækvator: lidt varmt. Men i området for de geografiske poler i udgravningen vil det være omkring -70°C. Så du kan nemt finde en geografisk breddegrad, hvor du vil være komfortabel i udgravningen.

De laveste temperaturer observeres i bunden af ​​polare kratere, hvor solens stråler aldrig når. Det var der, man opdagede aflejringer af vandis, som tidligere var blevet "famlet" af radarer fra Jorden og derefter bekræftet af MESSENGER-rumsondens instrumenter. Oprindelsen af ​​denne is diskuteres stadig. Dens kilder kan være både kometer og damp, der kommer fra planetens indvolde. s vand.

Kviksølv har farve, selvom det for øjet ser mørkegrå ud. Men hvis du øger farvekontrasten (som i fig. 4.23), så får planeten et smukt og mystisk udseende.

Kviksølv har et af de største nedslagskratere i solsystemet - Heat Planum ( Kalorisbassin) med en diameter på 1550 km. Dette er nedslaget af en asteroide med en diameter på mindst 100 km, som næsten splittede den lille planet. Det skete rundt omkring 3,8 milliarder år siden, i perioden med det såkaldte "sene tunge bombardement" ( Sen kraftigt bombardement), da antallet af asteroider og kometer i kredsløb, der krydser kredsløb om jordiske planeter, steg antallet af asteroider og kometer af årsager, der ikke er fuldt ud forstået.

Da Mariner 10 fotograferede Heat Plane i 1974, vidste vi endnu ikke, hvad der skete på den modsatte side af Merkur efter dette frygtelige nedslag. Det er tydeligt, at hvis bolden bliver ramt, exciteres lyd- og overfladebølger, som forplanter sig symmetrisk, passerer gennem "ækvator" og samler sig ved antipodepunktet, diametralt modsat anslagspunktet. Forstyrrelsen dér trækker sig sammen til et punkt, og amplituden af ​​seismiske vibrationer stiger hurtigt. Dette svarer til den måde, kvægdrivere knækker deres pisk på: Bølgens energi og momentum er i det væsentlige bevaret, men tykkelsen af ​​pisken har en tendens til nul, så vibrationshastigheden stiger og bliver supersonisk. Det var forventet, at i regionen Mercury overfor bassinet Kalorier, vil der være et billede af en utrolig ødelæggelse. Generelt blev det næsten sådan: der var et stort bakket område med en bølget overflade, selvom jeg forventede, at der var et antipodeansk krater. Det forekom mig, at når den seismiske bølge kollapser, vil et fænomen "spejl" til faldet af en asteroide opstå. Vi observerer dette, når en dråbe falder på en rolig vandoverflade: Først danner den en lille fordybning, og derefter styrter vandet tilbage og kaster en lille ny dråbe opad. Dette skete ikke på Merkur, og vi forstår nu hvorfor: dets indre viste sig at være heterogent, og præcis fokusering af bølgerne fandt ikke sted.

Generelt er relieffet af Merkur glattere end Månens. For eksempel er væggene i Merkurs kratere ikke så høje. Årsagen til dette er sandsynligvis Mercurys større tyngdekraft og varmere, blødere indre.

Venus- den anden planet fra Solen og den mest mystiske af de jordiske planeter. Det er ikke klart, hvad oprindelsen til dens meget tætte atmosfære, der næsten udelukkende består af kuldioxid (96,5 %) og nitrogen (3,5 %) og giver en kraftig drivhuseffekt, er. Det er ikke klart, hvorfor Venus roterer så langsomt omkring sin akse - 244 gange langsommere end Jorden, og også i den modsatte retning. Samtidig flyver Venus' massive atmosfære, eller rettere dets skylag, rundt om planeten på fire jorddage. Dette fænomen kaldes superrotation atmosfære. Samtidig gnider atmosfæren mod planetens overflade og burde for længst have bremset farten, fordi den ikke kan bevæge sig i lang tid rundt på en planet, hvis faste legeme praktisk talt står stille. Men atmosfæren roterer, og endda i den modsatte retning af planetens rotation. Det er klart, at friktion med overfladen spreder atmosfærens energi, og dens vinkelmomentum overføres til planetens krop. Det betyder, at der er en tilstrømning af energi (selvfølgelig solenergi), på grund af hvilken varmemotoren kører. Spørgsmål: hvordan implementeres denne maskine? Hvordan omdannes solens energi til bevægelsen af ​​den venusiske atmosfære?

På grund af Venus langsomme rotation er Coriolis-kræfterne på den svagere end på Jorden, så atmosfæriske cykloner er mindre kompakte. Faktisk er der kun to af dem: en på den nordlige halvkugle, den anden på den sydlige halvkugle. Hver af dem "vinder" fra ækvator til sin egen pol.

De øvre lag af den venusiske atmosfære blev undersøgt i detaljer af flybys (i færd med en gravitationsmanøvre) og orbitalsonder - amerikanske, sovjetiske, europæiske og japanske. Sovjetiske ingeniører lancerede Venera-seriens enheder der i flere årtier, og dette var vores mest succesfulde gennembrud inden for planetarisk udforskning. Hovedopgaven var at lande nedstigningsmodulet på overfladen for at se, hvad der var under skyerne.

Designerne af de første sonder, ligesom forfatterne af science fiction-værker fra disse år, blev styret af resultaterne af optiske og radioastronomiske observationer, hvorfra det fulgte, at Venus er en varmere analog af vores planet. Derfor i midten af ​​det 20. århundrede. alle science fiction-forfattere - fra Belyaev, Kazantsev og Strugatsky til Lem, Bradbury og Heinlein - præsenterede Venus som en ugæstfri (varm, sumpet, med en giftig atmosfære), men generelt magen til jordens verden. Af samme grund var Venus-sondernes første landingskøretøjer ikke særlig holdbare, ude af stand til at modstå højt tryk. Og de døde, da de faldt ned i atmosfæren, den ene efter den anden. Derefter begyndte deres skrog at blive stærkere med forventning om et tryk på 20 atmosfærer, men det viste sig ikke at være nok. Derefter skabte designerne, "biting the bit", en titaniumsonde, der kan modstå et tryk på 180 atm. Og han landede sikkert på overfladen ("Venera-7", 1970). Bemærk, at ikke alle ubåde kan modstå et sådant tryk, som hersker i en dybde på omkring 2 km i havet. Det viste sig, at trykket på overfladen af ​​Venus ikke falder til under 92 atm (9,3 MPa, 93 bar), og temperaturen er 464°C.

Drømmen om en gæstfri Venus, der ligner jorden i karbonperioden, blev endelig afsluttet præcis i 1970. For første gang kom et apparat designet til sådanne helvedes forhold (“Venera-8”) med succes ned og arbejdede på overfladen i 1972. Fra dette øjeblik af landing er det blevet en rutineoperation at gå til overfladen af ​​Venus, men det er ikke muligt at arbejde der i lang tid: efter 1-2 timer bliver indersiden af ​​enheden opvarmet, og elektronikken svigter.

De første kunstige satellitter dukkede op nær Venus i 1975 ("Venera-9 og -10"). Generelt viste arbejdet på Venus' overflade med Venera-9...-14 nedstigningskøretøjer (1975-1981) sig at være yderst vellykket, idet de studerede både atmosfæren og planetens overflade på landingsstedet, selv formår at tage jordprøver og bestemme dens kemiske sammensætning og mekaniske egenskaber. Men den største effekt blandt fans af astronomi og kosmonautik var forårsaget af fotopanoramaer af de landingssteder, de sendte, først i sort og hvid og senere i farve. Venushimlen er i øvrigt orange, når den ses fra overfladen. Smuk! Indtil nu (2017) forbliver disse billeder de eneste og er af stor interesse for planetariske videnskabsmænd. De fortsætter med at blive bearbejdet, og nye dele bliver fundet på dem fra tid til anden.

Amerikansk astronautik ydede også et væsentligt bidrag til studiet af Venus i disse år. Mariner 5 og 10 flybys studerede de øverste lag af atmosfæren. Pioneer Venera 1 (1978) blev Venus' første amerikanske satellit og udførte radarmålinger. Og "Pioneer-Venera-2" (1978) sendte 4 nedstigningskøretøjer ind i planetens atmosfære: en stor (315 kg) med faldskærm til ækvatorialregionen på halvkuglen om dagen og tre små (90 kg hver) uden faldskærme - til midten -breddegrader og på den nordlige del af daghalvkuglen, samt nathalvkuglen. Ingen af ​​dem var designet til at fungere på overfladen, men en af ​​de små enheder landede sikkert (uden faldskærm!) og arbejdede på overfladen i mere end en time. Denne sag giver dig mulighed for at mærke, hvor høj tætheden af ​​atmosfæren er nær overfladen af ​​Venus. Venus atmosfære er næsten 100 gange mere massiv end Jordens, og dens tæthed ved overfladen er 67 kg/m 3, hvilket er 55 gange tættere end Jordens luft og kun 15 gange mindre tæt end flydende vand.

Det var ikke nemt at skabe holdbare videnskabelige sonder, der kunne modstå trykket fra den venusiske atmosfære, det samme som på en kilometers dybde i jordens oceaner. Men det var endnu sværere at få dem til at modstå den omgivende temperatur (+464°C) i så tæt luft. Varmestrømmen gennem kroppen er kolossal, så selv de mest pålidelige enheder arbejdede i ikke mere end to timer. For hurtigt at komme ned til overfladen og forlænge arbejdet der, droppede Venus sin faldskærm under landing og fortsatte sin nedstigning, kun bremset af et lille skjold på skroget. Indvirkningen på overfladen blev blødgjort af en speciel dæmpningsanordning - en landingsstøtte. Designet viste sig at være så vellykket, at Venera 9 landede på en skråning med en hældning på 35° uden problemer og fungerede normalt.

Sådanne panoramaer af Venus (fig. 4.27) blev offentliggjort umiddelbart efter deres modtagelse. Her kan du bemærke en kuriøs begivenhed. Under nedstigningen var hvert kammer beskyttet af et polyurethandæksel, som efter landing blev skudt af og faldt ned. På det øverste billede er dette hvide halvcirkelformede dæksel synligt ved landingsstøtten. Hvor er hun på det nederste billede? Ligger til venstre for midten. Det var i det, at apparatet til måling af jordens mekaniske egenskaber satte sig fast i sin sonde. Efter at have målt dens hårdhed bekræftede han, at det var polyurethan. Enheden blev så at sige testet under markforhold. Sandsynligheden for denne triste begivenhed var tæt på nul, men det skete!

I betragtning af Venus' høje albedo og kolossale tæthed af dens atmosfære tvivlede forskere på, at der ville være nok sollys nær overfladen til at fotografere. Derudover kunne en tæt tåge godt hænge på bunden af ​​Venus gashav, sprede sollys og forhindre et kontrastbillede i at blive opnået. Derfor blev de første landingsvogne udstyret med halogen kviksølvlamper for at oplyse jorden og skabe lyskontrast. Men det viste sig, at der er ganske nok naturligt lys der: det er lige så lys på Venus som på en overskyet dag på Jorden. Og kontrasten i naturligt lys er også ganske acceptabel.

I oktober 1975 sendte Venera-9 og -10 landende køretøjer gennem deres kredsløbsblokke de første fotografier nogensinde af overfladen på en anden planet til Jorden (hvis vi ikke tager Månen i betragtning). Ved første øjekast ser perspektivet i disse panoramaer mærkeligt forvrænget ud: Årsagen er rotationen af ​​optageretningen. Disse billeder blev taget med et telefotometer (optomekanisk scanner), hvis "look" langsomt bevægede sig fra horisonten under "benene" på landeren og derefter til den anden horisont: en 180° scanning blev opnået. To telefotometre på hver sin side af enheden skulle give et komplet panorama. Men linsehætterne åbnede sig ikke altid. For eksempel på "Venera-11 og -12" åbnede ingen af ​​de fire.

Et af de smukkeste eksperimenter i studiet af Venus blev udført ved hjælp af VeGa-1- og -2-proberne (1985). Deres navn står for "Venus - Halley", fordi efter adskillelsen af ​​nedstigningsmodulerne rettet mod overfladen af ​​Venus, gik sondernes flyvedele for at udforske kernen af ​​komet Halley og gjorde det for første gang med succes. Landingskøretøjerne var heller ikke helt almindelige: Hoveddelen af ​​enheden landede på overfladen, og under nedstigningen blev en ballon lavet af franske ingeniører adskilt fra den, som fløj i omkring to dage i Venus atmosfære i en højde af ca. 53–55 km, der overfører data om temperatur og tryk til Jorden, belysning og synlighed i skyer. Takket være den kraftige vind, der blæser i denne højde med en hastighed på 250 km/t, lykkedes det ballonerne at flyve rundt om en betydelig del af planeten.

Fotografier fra landingsstederne viser kun små områder af den venusiske overflade. Er det muligt at se hele Venus gennem skyerne? Kan! Radaren ser gennem skyerne. To sovjetiske satellitter med sideskuende radarer og en amerikaner fløj til Venus. Baseret på deres observationer blev radiokort over Venus kompileret med meget høj opløsning. Det er svært at demonstrere på et generelt kort, men på enkelte kortfragmenter er det tydeligt synligt. Farverne på radiokortene viser niveauerne: lyseblå og mørkeblå er lavland; Hvis Venus havde vand, ville det være oceaner. Men flydende vand kan ikke eksistere på Venus, og der er praktisk talt intet gasformigt vand der. De grønlige og gullige områder er kontinenter (lad os kalde dem det). Rød og hvid er de højeste punkter på Venus, dette er det venusiske "Tibet" - det højeste plateau. Den højeste top på den - Mount Maxwell - rejser sig 11 km.

Venus er vulkansk aktiv, mere aktiv end nutidens Jord. Dette er ikke helt klart. En berømt geolog, akademiker Nikolai Leontyevich Dobretsov arbejder i Novosibirsk; han har en interessant teori om udviklingen af ​​Jorden og Venus ("Venus som en mulig fremtid for Jorden", "Førstehåndsvidenskab" nr. 3 (69), 2016).

Der er ingen pålidelige fakta om Venus' indre, om dens indre struktur, da seismisk forskning endnu ikke er blevet udført der. Derudover tillader den langsomme rotation af planeten ikke at måle dens inertimoment, hvilket kunne fortælle os om fordelingen af ​​tæthed med dybde. Indtil videre er teoretiske ideer baseret på ligheden mellem Venus og Jorden, og det tilsyneladende fravær af pladetektonik på Venus forklares ved fraværet af vand på den, som på Jorden fungerer som et "smøremiddel", der tillader pladerne at glide. og dykke under hinanden. Sammen med den høje overfladetemperatur fører dette til en opbremsning eller endda fuldstændig fravær af konvektion i Venus krop, reducerer afkølingshastigheden af ​​dens indre og kan forklare dens mangel på et magnetfelt. Alt dette ser logisk ud, men kræver eksperimentel verifikation.

I øvrigt ca jorden. Jeg vil ikke diskutere den tredje planet fra Solen i detaljer, da jeg ikke er geolog. Derudover har hver af os en generel idé om Jorden, selv baseret på skolens viden. Men i forbindelse med studiet af andre planeter bemærker jeg, at vi ikke helt forstår det indre af vores egen planet. Næsten hvert år er der store opdagelser i geologien, nogle gange opdages endda nye lag i jordens indvolde, men vi kender stadig ikke nøjagtigt temperaturen i vores planets kerne. Se på de seneste anmeldelser: nogle forfattere mener, at temperaturen ved grænsen af ​​den indre kerne er omkring 5000 K, mens andre mener, at den er mere end 6300 K. Dette er resultaterne af teoretiske beregninger, som omfatter ikke helt pålidelige parametre, der beskrive stoffets egenskaber ved en temperatur på tusindvis af kelvin og et tryk på millioner bar. Indtil disse egenskaber er pålideligt undersøgt i laboratoriet, vil vi ikke modtage nøjagtig viden om Jordens indre.

Det unikke ved Jorden blandt lignende planeter ligger i tilstedeværelsen af ​​et magnetfelt og flydende vand på overfladen, og den anden er tilsyneladende en konsekvens af den første: Jordens magnetosfære beskytter vores atmosfære og indirekte hydrosfæren mod solenergi. vinden strømmer. For at generere et magnetfelt, som det nu ser ud, skal der i planetens indre være et flydende elektrisk ledende lag, dækket af konvektiv bevægelse og hurtig daglig rotation, der giver Coriolis-kraften. Kun under disse forhold tænder dynamomekanismen, hvilket forstærker magnetfeltet. Venus roterer knap nok, så den har ikke noget magnetfelt. Jernkernen på lille Mars er længe afkølet og hærdet, så den mangler også et magnetfelt. Kviksølv, ser det ud til, roterer meget langsomt og burde være kølet ned før Mars, men det har et ganske mærkbart dipolmagnetfelt med en styrke, der er 100 gange svagere end Jordens. Paradoks! Solens tidevandspåvirkning menes nu at være ansvarlig for at opretholde Merkurs jernkerne i en smeltet tilstand. Milliarder af år vil gå, Jordens jernkerne vil afkøle og hærde, hvilket fratager vores planet magnetisk beskyttelse mod solvinden. Og den eneste stenede planet med et magnetfelt forbliver mærkeligt nok Merkur.

Fra en jordisk observatørs synspunkt, i oppositionsøjeblikket, vises Mars på den ene side af Jorden og Solen på den anden. Det er tydeligt, at det er i disse øjeblikke, at Jorden og Mars nærmer sig minimumsafstanden, Mars er synlig på himlen hele natten og er godt oplyst af Solen. Jorden tager et år at kredse om Solen, og Mars tager 1,88 år, så den gennemsnitlige tid mellem oppositioner er lidt over to år. Den sidste modstand mod Mars blev observeret i 2016, selvom den ikke var særlig tæt på. Mars' kredsløb er mærkbart elliptisk, så Jordens nærmeste tilnærmelser til Mars sker, når Mars er tæt på perihelium af sin bane. På Jorden (i vor tid) er det slutningen af ​​august. Derfor kaldes august- og september-konfrontationerne "store"; I disse øjeblikke, som forekommer en gang hvert 15.-17. år, kommer vores planeter tættere på hinanden med mindre end 60 millioner km. Dette vil ske i 2018. Og en super tæt konfrontation fandt sted i 2003: dengang var Mars kun 55,8 millioner km væk. I denne henseende blev et nyt udtryk født - "Mars største oppositioner": disse betragtes nu som tilgange på mindre end 56 millioner km. De forekommer 1-2 gange pr. århundrede, men i det nuværende århundrede vil der være endda tre af dem - vent til 2050 og 2082.

Men selv i øjeblikke med stor konfrontation er lidt synligt på Mars gennem et teleskop fra Jorden. Her (fig. 4.37) er en tegning af en astronom, der ser på Mars gennem et teleskop. En utrænet person vil se og blive skuffet - han vil ikke se noget som helst, bare en lille lyserød "dråbe", men det erfarne øje af en astronom ser mere gennem det samme teleskop. Astronomer bemærkede polarhætten for længe siden, for århundreder siden. Og også mørke og lyse områder. De mørke blev traditionelt kaldt hav, og de lyse - kontinenter.

Øget interesse for Mars opstod under den store oppositions æra i 1877: På det tidspunkt var der allerede bygget gode teleskoper, og astronomer havde gjort flere vigtige opdagelser. Den amerikanske astronom Asaph Hall opdagede satellitterne fra Mars Phobos og Deimos, og den italienske astronom Giovanni Schiaparelli skitserede mystiske linjer på planetens overflade - Mars-kanaler. Selvfølgelig var Schiaparelli ikke den første til at se kanalerne: nogle af dem var blevet bemærket før ham (for eksempel Angelo Secchi). Men efter Schiaparelli blev dette emne dominerende i studiet af Mars i mange år.

Observationer af funktioner på overfladen af ​​Mars, såsom "kanaler" og "hav", markerede begyndelsen på en ny fase i studiet af denne planet. Schiaparelli mente, at Mars "have" faktisk kunne være vandmasser. Da linjerne, der forbinder dem, skulle have et navn, kaldte Schiaparelli dem "kanaler" ( canali), hvilket betyder havstræde og ikke menneskeskabte strukturer. Han mente, at vand rent faktisk strømmer gennem disse kanaler i polarområderne under smeltningen af ​​polarkapperne. Efter opdagelsen af ​​"kanaler" på Mars foreslog nogle videnskabsmænd deres kunstige natur, som tjente som grundlag for hypoteser om eksistensen af ​​intelligente væsener på Mars. Men Schiaparelli selv anså ikke denne hypotese for videnskabeligt underbygget, selvom han ikke udelukkede tilstedeværelsen af ​​liv på Mars, måske endda intelligent.

Men ideen om et kunstigt kunstvandingskanalsystem på Mars begyndte at vinde indpas i andre lande. Det skyldtes blandt andet, at italieneren canali blev præsenteret på engelsk som kanal(menneskeskabte vandveje), og ikke gerne kanal(naturligt havstræde). Og på russisk betyder ordet "kanal" en kunstig struktur. Ideen om marsboere fangede mange dengang, og ikke kun forfattere (husk H.G. Wells med hans "War of the Worlds", 1897), men også forskere. Den mest berømte af dem var Percival Lovell. Denne amerikaner modtog en fremragende uddannelse på Harvard, og mestrede ligeså matematik, astronomi og humaniora. Men som afkom til en adelig familie ville han hellere blive diplomat, forfatter eller rejsende end astronom. Men efter at have læst Schiaparellis værker om kanaler, blev han fascineret af Mars og troede på eksistensen af ​​liv og civilisation på den. Generelt opgav han alle andre forhold og begyndte at studere den røde planet.

Med penge fra sin velhavende familie byggede Lovell et observatorium og begyndte at tegne kanaler. Bemærk, at fotografering dengang var i sin vorden, og en erfaren iagttagers øje er i stand til at bemærke de mindste detaljer under forhold med atmosfærisk turbulens, der forvrænger billeder af fjerne objekter. Kortene over Mars-kanaler oprettet ved Lovell Observatory var de mest detaljerede. Som en god forfatter skrev Lovell desuden flere interessante bøger - Mars og dens kanaler (1906), Mars som livets bolig(1908), osv. Kun én af dem blev oversat til russisk allerede før revolutionen: "Mars og livet på den" (Odessa: Matezis, 1912). Disse bøger fangede en hel generation med håbet om at møde marsboere. Vinter - polarhætten er enorm, men kanalerne er ikke synlige. Sommer - hætten smeltede, vandet flød, kanaler dukkede op. De blev synlige langvejs fra, da planter voksede grønne langs kanalernes bred. Seriøst?

Det skal indrømmes, at historien om Mars-kanalerne aldrig har fået en udtømmende forklaring. Der er gamle tegninger med kanaler og moderne fotografier uden (fig. 4.44). Hvor er kanalerne?

Hvad var det? Astronomers sammensværgelse? Massevanvid? Selvhypnose? Det er svært at bebrejde videnskabsmænd, der har givet deres liv til videnskaben, for dette. Måske ligger svaret på denne historie forude.

Og i dag studerer vi Mars som regel ikke gennem et teleskop, men ved hjælp af interplanetariske sonder (selvom teleskoper stadig bruges til dette og nogle gange giver vigtige resultater). Sonderflyvningen til Mars udføres langs den mest energimæssigt gunstige semi-elliptiske bane (se fig. 3.7 på s. 63). Ved hjælp af Keplers tredje lov er det nemt at beregne varigheden af ​​en sådan flyvning. På grund af Mars-kredsløbets høje excentricitet afhænger flyvetiden af ​​opsendelsessæsonen. I gennemsnit varer en flyvning fra Jorden til Mars 8-9 måneder.

Er det muligt at sende en bemandet ekspedition til Mars? Dette er et stort og interessant emne. Det ser ud til, at alt, hvad der er nødvendigt for dette, er en kraftfuld løfteraket og et praktisk rumskib. Ingen har endnu tilstrækkeligt stærke transportører, men amerikanske, russiske og kinesiske ingeniører arbejder på dem. Der er ingen tvivl om, at sådan en raket vil blive skabt i de kommende år af statsejede virksomheder (for eksempel vores nye Angara-raket i sin kraftigste version) eller private virksomheder (Elon Musk - hvorfor ikke).

Er der et skib, hvor astronauter vil tilbringe mange måneder på vej til Mars? Sådan noget er der ikke endnu. Alle eksisterende ("Union", "Shenzhou") og endda dem, der gennemgår test ( Dragon V2, CST-100 , Orion) - meget trangt og kun egnet til en flyvning til Månen, hvor den kun er tre dage væk. Sandt nok er der en idé om at puste yderligere rum op efter takeoff. I efteråret 2016 blev det oppustelige modul testet på ISS og fungerede godt.

Således vil den tekniske mulighed for at flyve til Mars snart dukke op. Så hvad er problemet? I en person! I fig. 4.45 angiver den årlige dosis af menneskelig eksponering for baggrundsstråling forskellige steder - ved havoverfladen, i stratosfæren, i lav kredsløb om Jorden og i det ydre rum. Måleenheden er rem (biologisk ækvivalent til et røntgenbillede). Vi udsættes konstant for naturlig radioaktivitet fra jordens klipper, strømme af kosmiske partikler eller kunstigt skabt radioaktivitet. På Jordens overflade er baggrunden svag: Vi er beskyttet ved at dække den nedre halvkugle, planetens magnetosfære og atmosfære samt dens krop. I lav kredsløb om jorden, hvor ISS-kosmonauter arbejder, hjælper atmosfæren ikke længere, så baggrundsstrålingen stiger hundredvis af gange. I det ydre rum er det endda flere gange højere. Dette begrænser markant varigheden af ​​en persons sikre ophold i rummet. Lad os bemærke, at arbejdere i atomindustrien er forbudt at modtage mere end 5 rem om året - det er næsten sikkert for helbredet. Kosmonauter har lov til at modtage op til 10 rem om året (et acceptabelt fareniveau), hvilket begrænser varigheden af ​​deres arbejde på ISS til et år. Og en flyvning til Mars med en tilbagevenden til Jorden, i bedste fald (hvis der ikke er kraftige udbrud på Solen), vil føre til en dosis på 80 rem, hvilket vil føre til en høj sandsynlighed for kræft. Dette er netop den største hindring for menneskelig flyvning til Mars.

Er det muligt at beskytte astronauter mod stråling? Teoretisk set er det muligt. På Jorden er vi beskyttet af en atmosfære, hvis tykkelse pr. 1 cm 2 svarer til et 10 meter lag vand. Lysatomer spreder bedre energien fra kosmiske partikler, så det beskyttende lag af et rumfartøj kan være 5 meter tykt. Men selv i et trangt skib vil massen af ​​denne beskyttelse blive målt i hundredvis af tons. At sende sådan et skib til Mars er uden for magten af ​​en moderne eller endda lovende raket.

Nå, lad os sige, at der var frivillige, der var villige til at risikere deres helbred og tage til Mars én vej uden strålebeskyttelse. Vil de være i stand til at arbejde der efter landing? Kan de regne med at udføre opgaven? Husk, hvordan astronauter, efter at have tilbragt seks måneder på ISS, føler sig umiddelbart efter landing på jorden: de bliver båret ud i deres arme, lagt på en båre, og i to til tre uger bliver de rehabiliteret, hvilket genopretter knoglestyrke og muskelstyrke. Men på Mars kan ingen bære dem i deres arme. Der bliver du nødt til at gå ud på egen hånd og arbejde i tunge tomrumsdragter, som på Månen: trods alt er det atmosfæriske tryk på Mars praktisk talt nul. Dragten er meget tung. På Månen var det forholdsvis nemt at bevæge sig i den, da tyngdekraften der er 1/6 af Jordens, og i løbet af de tre dages flyvning til Månen når musklerne ikke at svækkes. Astronauter vil ankomme til Mars efter at have tilbragt mange måneder under forhold med vægtløshed og stråling, og tyngdekraften på Mars er to en halv gange større end månens. Derudover er strålingen på selve Mars overflade næsten den samme som i det ydre rum: Mars har intet magnetfelt, og dens atmosfære er for sjælden til at tjene som beskyttelse. Så filmen "The Martian" er fantasy, meget smuk, men uvirkelig.

Nogle muligheder for beskyttelse mod stråling under interplanetarisk flyvning

Hvordan forestillede vi os en marsbase før? Vi ankom, satte laboratoriemoduler op på overfladen, bor og arbejder i dem. Og nu er det sådan: vi fløj ind, gravede ind, byggede shelter i en dybde på mindst 2-3 meter (dette er ret pålidelig beskyttelse mod stråling) og forsøger at gå til overfladen sjældnere og i kort tid. Vi sidder dybest set under jorden og kontrollerer Mars-rovernes arbejde. Nå, når alt kommer til alt, kan de styres fra Jorden, endnu mere effektivt, billigere og uden risiko for helbredet. Det er, hvad man har gjort i flere årtier.

Hvad robotter lærte om Mars, er i det næste foredrag.