Surdin foreleser om astronomi. Oppdagelse av nye planeter

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

Anna Piotrovskaya. God ettermiddag. Tusen takk for at du kom. Mitt navn er Anya Piotrovskaya, jeg er direktør for Dynasty Foundation. Siden temaet for årets festival handler om fremtiden, tenkte vi hva fremtiden ville vært uten vitenskap. Og siden vitenskap er det vår stiftelse gjør - offentlige forelesninger, stipender, stipender for studenter, hovedfagsstudenter, for de menneskene som er involvert i grunnleggende naturvitenskap; Vi arrangerer også offentlige foredrag og gir ut bøker. Det er overraskende hyggelig at alle sakprosa-bøkene som selges på standen til Moskva-butikken er nesten alle bøker utgitt med vår støtte. Vi holder offentlige forelesninger, som sagt, vitenskapsfestivaler og så videre og så videre. Kom på våre arrangementer.

Og i dag starter vi en syklus bestående av tre forelesninger, hvorav den første er i dag, den andre vil være i morgen, og en til på søndag, den siste dagen av festivalen, og jeg er glad for å introdusere Vladimir Georgievich Surdin, astronom, kandidat for fysiske og matematiske vitenskaper, som vil fortelle oss om oppdagelsene av nye planeter.

Vladimir Georgievich Surdin. Takk, ja. Først av alt, beklager jeg det utilstrekkelige miljøet. Det skulle fortsatt vise bildene i en setting som passer for denne prosessen. Solen plager oss, skjermen er ikke særlig lyssterk, vel... Beklager.

Så, siden temaet for festivalen er fremtiden, vil jeg fortelle deg ikke om fremtiden i betydningen tid, men om fremtiden i betydningen rom. Hvilke rom åpner seg for oss?

Vi lever på planeten; vi har ingen annen måte å eksistere på. Til nå har planeter blitt oppdaget svært sjelden, og alle var uegnet for livet vårt. De siste årene har situasjonen endret seg dramatisk. Planeter begynte å bli oppdaget i flere titalls og hundrevis - både i solsystemet og utenfor solsystemet. Det er rom for fantasien å utfolde seg, i det minste for å finne et sted for noen ekspedisjoner, i det minste, og kanskje for utvidelsen av vår sivilisasjon – og for å redde vår sivilisasjon hvis noe skjer. Generelt må vi holde øye med stedet: dette er fremtidige springbrett for menneskeheten, i hvert fall noen av dem. Vel, det virker slik for meg.

Den første delen av historien vil selvfølgelig handle om den indre delen av solsystemet, selv om dets grenser utvides, og du vil se at vi allerede forstår et litt annet område av solsystemet, og konseptet "planet " har utvidet seg. Men la oss se hva vi har i denne forbindelse.

For det første, hvordan vi forestilte oss det - vel, faktisk har diagrammet over solsystemet ikke endret seg, ikke sant? Åtte store... (Så laserpekeren fungerer ikke på denne greia, den må være en klassiker...) Åtte store planeter og mange små. I 2006 endret nomenklaturen seg - du husker at det var 9 store planeter, nå er det bare 8 av dem. Hvorfor? De ble delt inn i to klasser: klassiske store planeter som jorden og gigantiske planeter forble under navnet "planeter" (selv om det alltid er nødvendig å spesifisere "klassiske planeter", "større enn en planet") og en gruppe "dverger". planeter” dukket opp - dvergplaneter, planeter dverger, prototypen som var den tidligere 9. planeten, Pluto, vel, og flere små ble lagt til den, jeg vil vise dem senere. De er virkelig spesielle, og de gjorde rett i å bli fremhevet. Men nå har vi bare 8 store planeter igjen. Det er en mistanke om at det vil være kropper i nærheten av solen, det er tillit til at det vil være mange kropper langt fra solen, og de blir stadig oppdaget i hullene mellom store planeter, jeg vil også fortelle deg om dette. Alle disse små tingene kalles «små solsystemobjekter».

(Stemme fra salen. Vladimir Georgievich, det er bedre å ta en mikrofon: du kan ikke høre godt bakfra.) Det er ubehagelig å høre på folk som snakker gjennom en mikrofon, men generelt er det selvfølgelig vanskelig å overvinne denne bakgrunnen. OK da.

Her er de store planetene. De er forskjellige, og du og jeg lever på de som tilhører gruppen av jordiske, lik jorden. Her er de fire. De er alle forskjellige, de ligner ikke på jorden på noen måte, bare i betydningen størrelse. Vi vil snakke om dem, vel, og om noen andre kropper.

Det viser seg at ikke engang alle disse planetene har blitt oppdaget ennå. Åpen i hvilken forstand? Ta i det minste en titt. Vi har allerede sett nesten alle planetene fra alle kanter; den siste som er igjen, nærmest Solen, er Merkur. Vi har ikke sett det fra alle kanter ennå. Og du vet at det kan være overraskelser. La oss si at den andre siden av månen viste seg å være helt forskjellig fra den synlige. Det er mulig at det kommer noen overraskelser på Mercury. Romfartøyer har nærmet seg den og har allerede fløyet forbi den tre ganger, men de har ikke klart å fotografere den fra alle kanter. Det gjenstår 25 eller 30 prosent av overflaten som aldri har vært sett før. Dette vil bli gjort i årene som kommer, i 2011 vil satellitten begynne å jobbe der, men foreløpig er det fortsatt en mystisk annen side av Merkur. Riktignok er den så lik månen at det ikke gir mening å forvente noen overnaturlige overraskelser.

Og selvfølgelig er de små kroppene i solsystemet ennå ikke helt utmattet. I utgangspunktet klynger de seg i rommet mellom Jupiter og Mars - banen til Jupiter og banen til Mars. Dette er det såkalte hovedasteroidebeltet. Inntil nylig var det tusenvis, og i dag er det hundretusener av gjenstander.

Hvorfor gjøres dette? Først av alt, selvfølgelig, store verktøy. Det mest kongelige teleskopet, Hubble, som opererer i bane, er det mest årvåkne så langt, det er bra at det ble fikset. Det var en ekspedisjon nylig, den skal fungere i 5 år til, så tar den slutt, men den vil bli erstattet av nye rominstrumenter. Det er sant at det sjelden brukes til å studere solsystemet: driftstiden er dyr, og den fungerer som regel på svært fjerne objekter - galakser, kvasarer og utover. Men når det er nødvendig, distribueres det til solsystemet.

Men på jordens overflate dukket det faktisk opp mange astronomiske instrumenter, som allerede var fullstendig rettet mot å studere solsystemet. Her er det største observatoriet i verden på Mount Mauna Kea - dette er en utdødd vulkan på øya Hawaii, veldig høyt, mer enn fire kilometer. Det er vanskelig å jobbe der, men det inneholder de største astronomiske instrumentene i dag.

Den største av dem er disse to, to brorteleskopene med diameteren til hovedspeilene - og dette er den ledende parameteren... (Så denne pekeren er ikke synlig.) Den ledende parameteren til et teleskop er diameteren til speilet. , siden dette er lysoppsamlingsområdet; Dette betyr at dybden av utsikten inn i universet bestemmes av denne parameteren. Disse to teleskopene er som to øyne, ikke i betydningen stereoskopi, men i betydningen av bildeklarhet, som et kikkertteleskop fungerer de veldig bra, og med deres hjelp har mange interessante objekter allerede blitt oppdaget, inkludert i solsystemet.

Se hva et moderne teleskop er. Dette er kameraet til et moderne teleskop. Bare et kamera av denne størrelsen. Selve teleskopet veier opptil 1000 tonn, speilet veier titalls tonn, og kameraene er av denne skalaen. De kjøles ned; CCD-matriser er den følsomme platen som fungerer i våre kameraer i dag. De har omtrent samme type CCD-matrise, men de er avkjølt til nesten absolutt null, og derfor er lysfølsomheten veldig høy.

Her er en moderne CCD-matrise. Dette er et sett med omtrent det samme... Akkurat som i et godt husholdningskamera har vi 10-12 megapiksler plater, men her danner de en mosaikk, og totalt får vi et mye større lysoppsamlingsområde. Og viktigst av alt, i observasjonsøyeblikket kan du umiddelbart dumpe disse dataene inn i en datamaskin og sammenligne for eksempel bilder mottatt nå og en time tidligere eller en dag tidligere, og det er slik vi legger merke til nye objekter.

Datamaskinen fremhever umiddelbart de lysende punktene som har beveget seg mot bakgrunnen av fiksestjerner. Hvis et punkt beveger seg raskt, over titalls minutter eller timer, betyr det at det ikke er langt fra jorden, og det betyr at det er et medlem av solsystemet. Det blir umiddelbart sammenlignet med databanken: hvis dette er et nytt medlem av solsystemet, er det gjort en oppdagelse. I løpet av hele 1800-tallet ble omtrent 500 små planeter - asteroider - oppdaget. Gjennom hele – nesten hele – 1900-tallet ble 5000 asteroider oppdaget. I dag oppdages omtrent 500 nye asteroider hver dag (eller rettere sagt, hver natt). Det vil si, uten en datamaskin ville vi ikke engang hatt tid til å skrive dem ned i kataloger, oppdagelser blir gjort med en slik frekvens.

Se på statistikken. Vel, selvfølgelig, jeg tegnet ikke 1800-tallet... (jeg vet ikke, er pekeren synlig mot denne bakgrunnen? Den er selvfølgelig dårlig, men den er synlig.) Slik var det frem til 2000 var en langsom kvantitativ vekst av små kropper i solsystemet, asteroider (vel, de er ikke så små - titalls, hundrevis av kilometer i størrelse). Siden 2000 har nye prosjekter, som store teleskoper, akselerert veksten kraftig, og i dag har vi rundt en halv million asteroider oppdaget i solsystemet. Vel, sannheten er at hvis du setter dem alle sammen og lager én planet av dem, vil den vise seg å være litt større enn månen vår. Generelt er planeten liten. Men antallet er gigantisk, variasjonen av bevegelser er enorm, vi kan alltid finne asteroider nær jorden og følgelig utforske dem.

Her er situasjonen nær jorden, se. Dette er jordens bane, her er planeten vår selv, en prikk og asteroider som suser forbi den. Vel, dette er ikke i sanntid, selvfølgelig, denne situasjonen ble beregnet for 2005, men se hvor nærme de flyr og hvor ofte de nærmer seg jorden. Når de snakker om asteroidefaren, er den noen ganger overdrevet - astronomer gjør dette for å motta finansiering eller for en annen fordel for seg selv. Men generelt er denne faren reell, og vi må tenke på det, i det minste forutsi bevegelsen til asteroider og forutse situasjonen.

Dette er hvordan teleskoper ser en asteroide som beveger seg mot en bakgrunn av stjerner. Påfølgende bilder: For det første, under eksponeringen beveger asteroiden seg selv, den vises i form av en slik linje, og for det andre beveger den seg tydelig fra en eksponering til en annen. 3-4 bilder, og du kan (datamaskinen kan) beregne bane og forutsi asteroidens videre flytur.

Det er ikke for ingenting jeg viser deg dette lysbildet. I fjor, for første gang i vitenskapens historie, var det mulig å legge merke til en asteroide som nærmet seg jorden, beregne sin bane, forstå at den ville krasje inn i atmosfæren (den var liten, noen få meter stor, det var ingenting forferdelig), ville det krasje inn i jordens atmosfære. Hvor nøyaktig - på dette kartet... faktisk er dette ikke et kart, dette er et bilde tatt fra en satellitt. Her har vi Egypt, og her er Sudan, dette er grensen mellom dem. Og nøyaktig på stedet der asteroiden ble forventet å falle, ble dens inntreden i atmosfæren, forbrenning og flukt observert.

Dette ble også observert fra jorden: det kollapset i atmosfæren, det ble delvis fotografert, og de gjettet til og med omtrent stedet hvor det ville falle, og etter to ukers leting fant de faktisk en haug med rusk, fragmenter og meteoritter der. For første gang var vi i stand til å legge merke til tilnærmingen til en asteroide og nøyaktig gjette stedet der den ville falle.

Nå gjøres slikt arbeid systematisk; vel, det er sant at det ikke har vært et nytt slikt tilfelle ennå, men det kommer sikkert til å bli det. Nå kan du samle meteoritter ikke ved å vandre rundt jorden tilfeldig og lete etter hvor en meteoritt kan ligge, men ganske bevisst følge en asteroides flukt og gå til det... vel, det er bedre å vente til den faller, og så gå til det stedet, hvor meteoritten vil falle ut. Det er veldig viktig å finne ferske meteoritter som ikke er forurenset med biologisk materiale fra jorden for å se hva han hadde der i verdensrommet.

Situasjonen med andre små kropper, nemlig med satellittene til planeter, endrer seg også veldig raskt. Her, for 1980, er antallet satellitter som tilhører hver av planetene. På jorden har vi fortsatt ikke en måne og Venus har ingen satellitter i det hele tatt. Mars har fortsatt to av dem - Phobos og Deimos, men de gigantiske planetene, og til og med lille Pluto, har oppdaget et kolossalt antall nye satellitter i løpet av de siste to tiårene.

Jupiters siste ble oppdaget i 2005, og i dag er det 63 måner. Alle skolebøker samsvarer ikke lenger med virkeligheten.

Saturn har 60 satellitter oppdaget i dag. Selvfølgelig er de fleste av dem små, og varierer i størrelse fra 5 til 100 km. Men det er også veldig store: for eksempel Titan, denne oransje satellitten - den er større enn planeten Merkur, det vil si generelt sett, det er en uavhengig planet, jeg vil fortelle deg om det i dag. Men skjebnen bestemte at det ble en satellitt av Saturn, så det regnes ikke som en planet, men en satellitt.

Uranus har i dag 27 kjente satellitter, Neptun har 13, og de største av dem er veldig interessante.

Her la jeg ut et bilde av Triton, dette er Neptuns største satellitt, og se: den har sitt eget Antarktis, denne iskappen på sørpolen. Her opprettholdes ikke skalaen, selvfølgelig, slik at du kan se detaljene, jeg økte litt, fire ganger størrelsen på Triton sammenlignet med Neptun, den er ikke så stor. Men den er på størrelse med månen vår - generelt sett er den også en ganske stor kropp, og siden den er langt fra solen, holder den (langt fra solen - som betyr kald) både is på overflaten og til og med en sjeldne atmosfære nær overflaten. Det vil si at det i alle henseender er en liten, men interessant uavhengig planet, men den er ledsaget av Neptun på sin flukt, det er ikke noe galt med det.

Og til og med Pluto, som i dag viste seg å være en dvergplanet, oppdaget også sitt eget system av satellitter. I 1978 ble den første oppdaget i ham - denne, Charon. Den er nesten like stor som selve Pluto, og det er derfor vi i dag kaller dette paret en dobbel planet. Størrelsesforskjellen deres er bare omtrent 4 ganger. En slik mikro-dobbel planet.

Men ved hjelp av Hubble-teleskopet i 2005 var det mulig å oppdage ytterligere to nær Pluto og Charon – hvis du legger merke til, er det lyse prikker her – to små objekter. Det viste seg at Pluto ikke har én, men tre – minst tre satellitter.

De fikk navn fra mytologi assosiert med helvete: Hydra og Nyx. Det er fortsatt mange mytologiske navn. Med vanskeligheter, egentlig; noen ganger må du finne på noe, men generelt sett er mytologien - gresk, romersk - så omfattende at uansett hvor mye du åpner den, er det fortsatt nok. I hvert fall nok for satellitter.

Hver planet er i stand til å holde satellitter nær seg, på et begrenset sted. Dette er for eksempel Solen, Jorden, og dette er området som Jorden kontrollerer med sin gravitasjon - Roche-sonen. Månen beveger seg innenfor denne regionen og er derfor koblet til jorden. Hvis den var litt lenger fra grensen, ville den gått som en uavhengig planet. Så for hver planet, spesielt de gigantiske - Jupiter og Saturn - er disse områdene, som kontrolleres av sin egen tyngdekraft, veldig store, og derfor er det mange satellitter der, de må øses ut. Men deres natur er annerledes, det er et faktum.

Her er en titt på hvordan Saturns satellittsystem fungerer. Vi tok ut et bilde fra midten ved siden av Saturn, alle satellittene beveger seg i samme retning, i samme plan, omtrent det samme som planetene i solsystemet. Det vil si at dette er en liten modell av solsystemet. Det er åpenbart at de alle ble født sammen med selve planeten og ble dannet på samme tid - for 4,5 milliarder år siden. Og resten, eksterne satellitter, beveger seg kaotisk, banene deres er skråstilt i forskjellige vinkler, de beveger seg langs baner i den ene eller den andre (vi sier fremover eller bakover) retning. Og det er klart at disse er ervervede satellitter, det vil si at de ble fanget fra solsystemets asteroider. De kan fanges i dag, tapes i morgen; Dette er en så skiftende sirkumplanetær befolkning. Og disse er selvfølgelig evige, de ble dannet for lenge siden og vil aldri forsvinne noe sted.

Generelt blir prosessen med dannelsen av solsystemet gradvis klar. Dette er selvfølgelig et bilde, men dette er hvordan vi forestiller oss de første hundrevis av millioner år av livet til solen og circumsolar materie. Først dannet det seg store planeter, så begynte materie å vokse rundt dem, tiltrukket av tyngdekraften. Satellitter og ringer ble dannet av det; Alle gigantiske planeter har både ringer og satellitter. Denne prosessen minnet om dannelsen av selve solsystemet.

Det vil si at det ble organisert et område inne i solsystemet – planeten og dens miljø – som i liten skala fulgte omtrent samme vei i sin utvikling.

På de ytterste delene av solsystemet ble det oppdaget et område befolket av helt spesielle mikroplaneter for ca. 15 år siden - allerede for mer, ca. 20 år siden. Vi kaller det nå Kuiperbeltet fordi for 50 år siden spådde den amerikanske astronomen Kuiper dets eksistens. Utenfor Neptuns bane ligger Plutos bane, og vi forstår nå at den er medlem av en stor gruppe som flyr i de ytre områdene av solsystemet. I dag er det allerede oppdaget flere tusen gjenstander der, den største du kan se.

Her, for skalaen til Jorden og Månen, og Pluto - forresten, dette er et ekte bilde av Pluto, vi har ikke noe bedre i dag, fordi det er langt unna og det er vanskelig å se detaljer, men Hubble-teleskopet var i stand til å se noe der. Dette er tegninger; Selvfølgelig ser vi ikke overflatene til fjerne kropper. Men se: kropper større enn Pluto er allerede oppdaget i Kuiperbeltet. Av denne grunn ble en gruppe dvergplaneter identifisert. Fordi Pluto ikke er spesiell i det hele tatt, er den medlem av, sannsynligvis, et stort brorskap av dvergplaneter. De er uavhengige og interessante.

Dette er alle tegningene. Ved siden av et skalabilde av jorden, men disse er alle tegnede bilder. Hvordan forestiller vi oss de største Kuiperbeltet-objektene? Det er umulig å se overflaten deres: for det første er de langt unna, og for det andre er de veldig dårlig opplyst av solen, fordi de er langt unna. Men merk: Pluto har tre måner, og Eris har minst en (allerede oppdaget), Haumea har to store måner. Det vil si at kroppene er ganske uavhengige, komplekse, har systemer med satellitter ... Tilsynelatende har de også en atmosfære, bare disse atmosfærene er frosne, frosne, det er kaldt der. Og for Pluto, som beveger seg i en langstrakt bane og noen ganger nærmer seg solen, kan du se det her: noen ganger beveger den seg bort fra solen, og selvfølgelig fryser alt der, is og snø ligger på overflaten. Noen ganger, på dette punktet i banen, nærmer den seg solen, og da smelter atmosfæren, nærmere bestemt isen på overflaten,, fordamper, og planeten er innhyllet i atmosfæren i flere tiår, så fryser atmosfæren igjen og faller i form av snø på overflaten av planeten.

Dette er forresten et fremtidig alternativ for utviklingen av jordens sivilisasjon. I dag er kroppene kalde, men en dag vil situasjonen endre seg. La oss se hva astronomer spår for jorden i dag. Vi forestiller oss moderne jord. Tidligere var jordens atmosfære sannsynligvis mer mettet med gasser, og til og med gasssammensetningen var annerledes. Den var i det minste tettere og mer massiv fordi gass går tapt fra jordens atmosfære. Hvert sekund flyr omtrent 5 kg gass ut av jordens atmosfære. Det virker som tull, men over milliarder av år er dette ganske mye, og om tre milliarder år forventer vi å se Jorden nesten blottet for en atmosfære, delvis også fordi solen varmer jorden mer og mer - vel, jeg gjør det ikke Det betyr i det hele tatt i dag Været skifter ofte, og solens lysstyrke øker konstant. Hvert milliard år øker varmestrømmen fra solen med omtrent 8 til 10 %. Dette er hvordan stjernen vår utvikler seg. Om tre milliarder år vil solen skinne 30 % sterkere, og dette vil være dødelig for atmosfæren. Det vil begynne å fordampe veldig raskt, og havene vil gå med det, ettersom lufttrykket vil falle og vannet vil begynne å fordampe raskere. Generelt vil jorden tørke ut. Det er vanskelig å si om temperatur; Kanskje temperaturen ikke endrer seg mye, men når den først tørker ut, vil den miste gassskallet. Derfor må vi lete etter noen springbrett for utvikling, og fjerne kalde planeter i dag kan bli varme og gunstige om milliarder av år.

Her er en tegning, omtrent hvordan vi ser solens utvikling om 4,5–5 milliarder år. Den vil svulme opp og til slutt ødelegge Jorden, den vil gå inn i det siste stadiet av evolusjonen. Den røde kjempen vil være i stedet for solen - en stjerne av enorm størrelse, lav temperatur, men høy varmestrøm, ganske enkelt på grunn av sin store størrelse, og jorden vil ende. Det er ikke engang klart om jorden vil overleve som en individuell kropp. Det er mulig at solen vil utvide seg opp til jordens bane og absorbere den, jorden vil dykke ned i solen. Men selv om dette ikke skjer, vil biosfæren ta slutt.

Generelt beveger området i solsystemet der liv er mulig seg. Den kalles vanligvis "livssonen", og se: For 4,5 milliarder år siden fanget livssonen Venus, det var ikke veldig varmt der, ikke som i dag, og den fanget selvfølgelig også Jorden, fordi for 4 milliarder år siden Jorden der var allerede liv. Når solens lysstyrke øker, beveger livssonen seg bort fra den, Jorden er i livssonen i dag, og Mars faller inn i livssonen. Hvis Mars hadde beholdt atmosfæren den dag i dag, ville temperaturen på den vært behagelig, elver ville strømmet og liv kunne eksistert. Dessverre, på den tiden, inntil livssonen nådde den, hadde Mars allerede mistet atmosfæren, den tiltrekker seg gasser svakt, de fordamper, og i dag, selv i en gunstig situasjon, er det så tørt at det er usannsynlig... Det vil si. , på er det ikke liv på overflaten, men under overflaten er det kanskje ikke utelukket ennå.

Vel, da vil livets sone bevege seg raskere og raskere fra solen og vil dekke den gigantiske planeten. På selve gigantplanetene er det selvfølgelig usannsynlig med liv, men på satellittene deres, som du nå vil se, er det meget mulig. Vi skal snakke om dem nå.

Jupiter har mange satellitter. Dette er for det meste en liten ting, men de fire såkalte "galileske satellittene", oppdaget for bare 400 år siden, i 1610, av Galileo, har vakt oppmerksomhet i lang tid. Dette er store uavhengige organer.

For eksempel er Io den nærmeste store satellitten til Jupiter. Det er vulkaner på den.

For det første er det en naturlig farge. Vennligst merk: en helt fantastisk kombinasjon av farger, sjelden for plass. Denne oransje, gulaktige - vel, dette er frosne gasser, selvfølgelig. Men alt dette er en overflate dekket med svovelforbindelser. Hvorfor er det så mye av det? Og her er aktive vulkaner. For eksempel strømmer en svart strøm av smeltet svovel fra krateret til en vulkan. Dette er hva vulkanen spredte rundt seg. Du kan fortsatt finne mye: her er det en aktiv vulkan, her... ca 50 aktive vulkaner kan sees langveis fra, fra verdensrommet. Jeg kan forestille meg hvor mange av dem som vil bli funnet når en automatisk stasjon begynner å jobbe på overflaten av Io. Det ser rett og slett skremmende ut.

Slik ser utbruddet av den største vulkanen på Io, Mount Pele, ut. Bildet er kraftig forstørret, her er kanten av satellitten, dens horisont, og der, bortenfor horisonten, er det en vulkan. Du skjønner, det han kaster ut av seg flyr opp til en høyde på rundt 300-350 km, og noe av det flyr til og med ut i verdensrommet.

Selvfølgelig er Ios overflate kald. Du ser at gassene her frøs og lå på overflaten i form av snø. Men jo nærmere du er vulkanen, jo varmere blir det. Det er som ved en brann, du vet, om vinteren er et skritt til siden i nærheten av et bål kaldt, et skritt mot bålet er varmt, og du kan alltid finne et område hvor temperaturen ved siden av bålet er behagelig. En enda mer nøyaktig analogi er de svarte røykerne på bunnen av våre hav. Du vet: dette er små vulkaner, eller snarere geysirer, som jobber på bunnen av havene våre. Vannet rundt er i ferd med å fryse, og vannet som kommer ut av disse svarte røykerne er omtrent 400 grader Celsius. Og her, på grensen mellom kokende vann og frost, blomstrer livet ved siden av svarte røykere. Det er mulig at det i området rundt vulkanene i Io eksisterer en eller annen form for liv ved en behagelig temperatur. Det var ingen mulighet til å sjekke det ennå; Det var bare orbitale, ikke engang orbitale - slike fly-by-forskning, raske.

Den andre satellitten, mer fjernt fra Jupiter, er Europa. Det er selvfølgelig kjøligere, det er ingen vulkaner, og hele overflaten ligner vårt Antarktis. Dette er en solid iskuppel - ikke engang en kuppel, men bare en isete skorpe som dekker satellitten - men etter beregninger å dømme, på flere titalls kilometers dyp under denne faste isen er det flytende vann. Vel, vi har samme situasjon i Antarktis: vår sørlige kuppel i Antarktis er isete, men på tre kilometers dyp er det innsjøer med flytende vann; Der smelter varmen som kommer ut fra innvollene på planeten vannet. Det samme gjelder nok for Europa. Jeg vil virkelig gjerne dykke ned i dette havet og se hva som skjer der. Der det er flytende vann, er det vanligvis liv.

Hvordan dykke? Disse stripene som deler innlandsisen er mest sannsynlig sprekker. Her – dette er riktignok svært kontrasterende farger, dette er en unaturlig farge – her ser vi nøye på dem og ser at det er frisk is, den går langs stripene. Mest sannsynlig er det tider når iskuppelen sprekker og vannet stiger derfra. Dessverre har vi ikke sett kildene ennå.

Slik ser iskuppelen i Europa ut i ekte farger. Det er pukler og isfjell der, det er tydelig at det foregår noen bevegelser nær isen, forskyvninger og brudd er synlige. Men ingen har ennå kunnet se en ordentlig sprekk slik at de kan se ut i havet.

I de siste årene, da denne oppdagelsen ble gjort, begynte astronomer - mer presist romspesialister - å tenke på hvordan de skulle dykke der, lansere en robot som kunne se etter livsformer der. Isen er tykk, minst 30 kilometer, og kanskje 100, beregningene her er ikke særlig nøyaktige. Sprekken er ennå ikke funnet. Det er prosjekter, for det meste innenfor rammen av NASA, og vi har også noen personer i våre romfartsinstitutter som jobber med dette. De tenkte på å lage komplekse enheter med en kjernefysisk energikilde som ville smelte isen og bryte gjennom, generelt sett, på grensen til, og kanskje utover, tekniske evner.

Men bare i fjor viste det seg at dette ikke var nødvendig. Det er gjort en ny oppdagelse som lover oss store utsikter. Oppdagelsen er ikke i Jupiter-systemet, men i Saturn-satellittsystemet. Saturn har også mange satellitter, og vær oppmerksom: selv i dette bildet er selvfølgelig ikke alle avbildet en av satellittene.

Dette er Titan, den største, og her fant jeg separat et fotografi ved siden av Titan, der denne lille satellitten ved navn Enceladus passerer. Den er så liten, 500 km i diameter, at den ble ansett som uinteressant av gjennomsnittspersonen. Nå i nærheten av Saturn - i bane rundt Saturn - er det et godt NASA-romfartøy, Cassini, og det har fløyet opp til Enceladus flere ganger.

Og hva skjedde? En helt uventet ting.

Slik ser Enceladus ut langveisfra. Også en isete overflate. Men det som umiddelbart fanger deg – geologer legger umiddelbart merke til dette – er at det ser ut til å bestå av to halvdeler. Den nordlige delen er dekket av meteorittkratere, noe som betyr at isen er gammel, at meteoritter har falt på den i millioner av år og har slått den grundig. Dette er en geologisk gammel overflate. Men den sørlige delen inneholder ikke et eneste krater. Hva, meteoritter falt ikke der? Det er usannsynlig, de faller ikke med presisjon. Det betyr at en eller annen geologisk prosess stadig fornyer sørisen, og dette vakte umiddelbart oppmerksomhet. Hva betyr "fornye isen"? Dette betyr å helle flytende vann over det og ødelegge meteorittkratrene.

De begynte å se nøye på den sørlige halvkule av Enceladus. Faktisk så vi kraftige sprekker der, og du ser hvor dypt canyonen er i isoverflaten.

(Vel, jeg kan ikke annet enn å angre på at dette publikummet ikke er mørkt, men helt uegnet til å vise lysbilder. Det hele er faktisk veldig vakkert. Vel, ok, neste gang samles vi i mørke omgivelser, og da vil se mer . Men noe er synlig her også.)

Og ett område, bokstavelig talt på sørpolen til Enceladus, viste seg å være veldig interessant. Det er fire langsgående striper her. På engelsk begynte de å bli kalt "tiger stripes", disse stripene betyr ikke stripene som er på tigerens mage eller, uansett hvor, på ryggen, men det er de som blir igjen fra klørne når tigeren klapper deg. Og faktisk, dette viste seg å være de samme klomerkene. Det vil si brudd på overflaten.

Cassini, Cassini-apparatet, flyr bak satellitten fra siden motsatt av solen, i motlys, og så vannfontener fosse ut fra nettopp disse bruddene i isen. De mest naturlige fontenene. Dette er selvfølgelig ikke flytende vann. Væske bryter gjennom sprekkene, gjennom sprekkene, den fordamper umiddelbart og fryser i form av iskrystaller, fordi den flyr ut i vakuumet, og i hovedsak er dette snøstrømmer som allerede flyr, men under disse er det utstrømmer av vann , selvfølgelig. En helt fantastisk ting.

Det betyr at vi får materialet direkte fra ishavet, fra havet av flytende vann som finnes under overflaten til denne satellitten.

I kunstige farger, sterkt forbedret i lysstyrke og kontrast, ser det ut som denne superfontenen som skyter rett ut i verdensrommet, som flyr ut i verdensrommet fra overflaten til Enceladus. Men dette fotografiet er Enceladus bane rundt Saturn: her er Enceladus, langs banen spredte den snø, damp og is. Det vil si at en av ringene til Saturn, den ytterste ringen, er i hovedsak materialet som ble kastet ut av Enceladus - vanndamp og iskrystaller som nylig ble kastet ut av Enceladus.

Vel, dette er selvfølgelig en fantastisk tegning astronauter vil neppe finne seg selv på overflaten av denne satellitten snart, men dette er et ekte infrarødt fotografi. De samme fire stripene er varme. Det infrarøde instrumentet, kameraet om bord på Cassini, fotograferte stripene, og du ser at de er varme, det vil si at det er flytende vann under isen. Her kommer den rett til overflaten av isen og flyr opp gjennom sprekkene.

På slutten av fjoråret ble Cassinis bane endret slik at den fløy rett gjennom disse fontenene, bokstavelig talt passerte nær overflaten av satellitten i en høyde av 20 km og øser opp dette vannet. Og han beviste at det virkelig er H 2 O som flyr ut derfra. Dessverre er det ingen biologiske laboratorier om bord på Cassini, så han kan ikke analysere dette vannet for sammensetningen av mikroorganismer. Ingen så for seg at en slik oppdagelse i det hele tatt skulle skje. Men nå er ingen, nesten ingen, interessert i Europa, der det 100 kilometer lange isskallet må bores og bores med hvem vet hva. Alle har refokusert på Enceladus, hvorfra vannet flyr ut av seg selv, og du trenger bare enten å fly forbi eller lande en enhet på overflaten og analysere dette stoffet for dets biologiske sammensetning.

Det er veldig interessant, og nå er det bare mange prosjekter rettet mot å utforske Enceladus.

Dette er hvordan vi forestiller oss opprinnelsen til disse fontenene: det subglaciale havet er vannaktig, og vann siver gjennom hull i isen og renner ut i vakuumet, flyr ut og følger satellitten i bane.

Selvfølgelig har mange planeter andre interessante satellitter. For eksempel liker jeg veldig godt Hyperion, en av de små satellittene til Saturn.

Se, det ser ut som en havsvamp. Det er også uklart hvorfor akkurat en slik struktur oppsto for ham. Det er som marssnø smeltet av solens stråler. Du kan ikke holde styr på alt; det er ikke nok vitenskapelige instrumenter og apparater for hver satellitt ennå. Vi undersøker dem bare langveisfra, men tiden kommer – de vil sitte der og se.

Alt som har blitt oppdaget de siste årene har blitt gjort av denne fantastiske enheten. Dette er det dyreste automatiske interplanetariske romfartøyet i astronautikkens historie, Cassini-Huygens. Amerikanerne laget det, men Europa bidro også... Beklager, amerikanerne laget hovedapparatet, Cassini, og de ga det en bærerakett, Titan, men dette tilleggsapparatet, Huygens, ble laget av europeerne.

Denne sonden, kostnaden for hele prosjektet er 3 milliarder dollar, er faktisk for tiden 10 ganger mer enn et tradisjonelt romfartøy. Denne tingen ble lansert for lenge siden, i 1997, og beveget seg langs en veldig kompleks bane, fordi det var et tungt apparat og ikke umiddelbart kunne kastes mot Saturn. Den fløy fra jorden til Venus, det vil si inne i solsystemet, så igjen til jorden, for så å fløy opp til Venus igjen. Og hver gang han fløy forbi planetene, fikk han litt ekstra fart på grunn av deres tiltrekning. Til slutt sendte en tredje forbiflyvning av jorden den mot Jupiter. Jupiter presset det veldig hardt, og enheten nådde Saturn i 2004. Og nå har den gått i bane, dette er den første satellitten i astronautikkens historie, en kunstig satellitt av Saturn, og den har allerede jobbet der i nesten fire, fem år, og veldig effektivt.

Et av hovedmålene med denne flyturen var å utforske Titan. Titan er selvfølgelig en fantastisk satellitt. Jeg har allerede sagt: dette er en uavhengig planet.

Slik så vi Titan før Cassini kom til det. Det er dekket av en atmosfære, atmosfæren er kald, ugjennomsiktig, alt er en dis, og ingen visste hva som var der på overflaten.

Slik så vi det gjennom atmosfæren ved hjelp av Huygens-instrumentene. Han har spesielle instrumenter, kameraer - fjernsynskameraer, mer presist - som har evnen til fortsatt å se planetens overflate gjennom et tynt spektralvindu, hvor atmosfæren absorberer lite. Her er Titans Antarktis... Ja, vær oppmerksom: atmosfæren er synlig, og hvor tykk den er! Den er et sted rundt 500 km tykk, fordi planeten er liten - vel, som liten, større enn Merkur - men likevel er tyngdekraften der liten, b derfor strekker atmosfæren seg veldig langt, den presses ikke til overflaten av planet.

Dette er et bilde av den sørlige delen av Titan. Det er her frossen is åpenbart ligger, som vårt Antarktis. Det var mange interessante spørsmål om både atmosfærens sammensetning og overflaten.

Slik ser vi overflaten til Titan i dag nær Sydpolen. Det viste seg at det er innsjøer der - vel, det er vanskelig å kalle dem hav, men innsjøer med flytende CH 4 - metan. Temperaturen er lav, ca minus 200, så disse gassene er i flytende tilstand. Men det viktigste var selvfølgelig å sitte på overflaten.

Her er Huygens lander, som europeerne laget, og de laget den veldig bra. Du vil bli overrasket: den ble laget hos Mercedes-Benz, og derfor fungerte den virkelig pålitelig... Du vet, ikke veldig pålitelig, faktisk fungerte den. Jeg mener ikke biler, men denne enheten - det var to dupliserte radiokanaler, men en radiokanal mislyktes fortsatt; bra at de ble kalt. Halvparten av informasjonen manglet, men vi fikk halvparten.

Dette er et varmeskjold, fordi enheten først går uten bremsing, bare ved den andre kosmiske hastigheten, krasjer inn i satellittens atmosfære, og den er veldig tykk og utvidet.

Så kaster han ut fallskjermer - den ene fallskjermen, den andre - og senker seg gradvis til overflaten med fallskjerm. Han brukte to timer på å hoppe ned i fallskjerm til han rørte overflaten. Og mens han gikk ned med fallskjerm i løpet av disse to timene, tok han selvfølgelig bilder. Ikke veldig høy kvalitet, vel, det var veldig vanskelig.

Du vet, jeg vil snakke om alt, det var mange interessante ting i dette eksperimentet, på disse reisene, men det er ikke tid. Les den en gang. Hvor mange tekniske problemer ble bokstavelig talt løst i siste øyeblikk for å se noe i det hele tatt!

Dette er skyer. Nå fra en høyde på 8 km kan vi se overflaten til Titan. Nå har han allerede gått gjennom skyene; Vel, her er to skyer til, men i utgangspunktet ser vi allerede en solid overflate. Og umiddelbart en overraskelse. Den faste overflaten har flate områder som ligner havbunnen. Og det er ulendte områder, fjellrike, og buktningene til noen elver er tydelig synlige på dem. Hva renner i disse elvene, hva slags væske - kanskje den samme metanen, mest sannsynlig, eller en gang strømmet. Men se: åpenbart deltaet, deretter havbunnen, her er et fjellsystem - veldig likt jorda i geografi. Og når det gjelder atmosfære, er det generelt en kopi av jorden. Atmosfæren til Titan, i motsetning til alle andre planeter...

Vel, la oss ta Venus: atmosfæren der er ren CO 2, gift for oss. På Mars: CO 2, karbondioksid, gift. La oss ta Titan: atmosfæren består av molekylært nitrogen. Og nå har vi 2/3 av molekylært nitrogen her. Generelt sett er det bare et normalt nøytralt miljø for oss. Det er selvfølgelig ikke oksygen der, men nitrogenmiljøet er fortsatt veldig bra. Trykket ved overflaten er halvannen jordatmosfære, det vil si nesten det samme som i dette rommet. Temperaturen er litt kjølig, men det er greit. Varmt er dødelig for eksperimenter, kaldt er til og med gunstig, fordi det ikke er nødvendig å avkjøle apparatet, det vil avkjøle seg selv.

Og så satte han seg på overflaten. (Dette er en tegning, dette er ikke et fotografi.) Denne lille maskinen satte seg ned og overførte data om Titan til oss i to timer.

Dette er den eneste TV-rammen som er overført til henne. Der er horisonten, rett ved siden av apparatet er det brostein - åpenbart er dette frossent vann; ved en temperatur på minus 180 grader er vann som stein, hardt, og så langt vet vi ikke noe mer om det.

Hvorfor er han interessant? Fordi gasssammensetningen og overflatetemperaturen, som biologer tror, ​​er veldig nær det vi hadde på jorden for fire milliarder år siden. Kanskje ved å studere Titan vil vi kunne forstå de første prosessene som gikk forut for biologisk evolusjon på jorden. Derfor får den mye oppmerksomhet og vil fortsette å bli utforsket. Dette er den første satellitten på planeten (unntatt Månen) som en automatisk stasjon ble landet på.

Spørsmål fra salen. Hva med Huygens?

V. G. Surdin.«Huygens» er over. Batteriet gikk tomt, det fungerte i to timer, og det er det. Men ikke bare. Alt der var designet slik at han skulle jobbe i to timer. Fordi han ikke hadde nok senderkraft til å kommunisere med jorden, og han kommuniserte gjennom et banekjøretøy, men det fløy avgårde, og det var det, forbindelsen stoppet. Nei, ok, jeg gjorde jobben min.

Asteroider. Romfartøyer har allerede nærmet seg asteroidene, og nå kan vi allerede se hva slags kropper de er. Det var ikke en stor overraskelse; dette er virkelig hvordan vi forestilte oss asteroider: rusk, store eller små, pre-planetariske kropper.

Slik ser asteroider ut når romfartøyer flyr forbi dem, dette er en serie med rammer, bare så du kan se. Det er tydelig at de opplever gjensidige kollisjoner.

Se på det enorme krateret som ble oppdaget på Stern-asteroiden. Noen ganger er kratrene så store at det er uklart hvordan kroppen selv ikke brøt ved sammenstøtet.

For første gang klarte vi nylig å fly opp og nesten lande på overflaten av en asteroide. Denne asteroiden her. Hvem tror du gjorde dette, hvilket land?

V. G. Surdin. Vel, du vet... Men det var helt uventet at japanerne gjorde det. Japanerne snakker på en eller annen måte veldig beskjedent om sin romforskning. Eller rettere sagt, sier de ikke.

Det japanske romfartøyet, egentlig det første interplanetariske japanske romfartøyet, fløy opp til denne asteroiden med det japanske navnet Itokawa - men grovt sett åpnet de den spesielt for dette formålet og ga den dette navnet. En veldig liten asteroide, som kun måler 600 meter langs sin lange akse - vel, på størrelse med Luzhniki stadion.

Denne lille enheten fløy opp til ham og - du kan se skyggen på dette fotografiet - fotograferte han skyggen som falt på overflaten av Itokawa-asteroiden.

Gradvis kom han nærmere den (vel, dette er naturligvis bildet du ser), satte seg ikke på overflaten, men svevde over den i en avstand på 5 eller 7 meter. Dessverre begynte elektronikken hans å svikte... - her er japanerne, men likevel begynte elektronikken å svikte, og da er vi ikke helt sikre på hva som skjedde med ham. Han skulle slippe en liten robot på overflaten - her er den tegnet her - på størrelse med... dette er størrelsen på roboten, men siden tyngdekraften på asteroiden er nesten null, skyver denne roboten av med små antenner som dette, måtte hoppe på overflaten. Det ble ikke mottatt noe signal fra ham - tilsynelatende traff han rett og slett ikke overflaten.

Men et mye mer interessant eksperiment ble gjort. Ved hjelp av en slik støvsuger – her stikker røret ut – ble det tatt en jordprøve fra overflaten til denne asteroiden. Vel, støvsugeren fungerer selvfølgelig ikke der, det er en luftløs plass der. Derfor skjøt han små metallkuler mot overflaten, kulene forårsaket slike mikroeksplosjoner, og noe av støvet fra denne asteroiden skulle falle ned i dette røret. Deretter ble hun pakket (skulle vært pakket) inn i en spesiell kapsel, og apparatet satte av gårde mot jorden. Dette eksperimentet ble spesielt designet for å levere asteroidemateriale til jorden. For første gang i historien. Men motorene fungerte feil, og i stedet for å fly til jorden for lenge siden, spoler den nå sakte, sakte tilbake omdreininger rundt solen og nærmer seg stadig jorden. Kanskje om et år eller et og et halvt år, hvis han fortsatt er i live, vil han nå jorden og bringe tilbake jordprøver fra asteroiden for første gang.

Men jord fra kometer er allerede innhentet. Kometer er bemerkelsesverdige fordi de har vært frosset i milliarder av år. Og det er håp om at dette er det samme stoffet som solsystemet ble dannet av. Alle drømte om å få prøvene hans.

Stardust-romfartøyet fløy opp til denne kjernen til kometen Wild-2 i 2006. Den ble designet på en slik måte at det var mulig å ta en prøve av stoffet uten å lande på overflaten av kometen.

Dette apparatet ble festet til halen på kometen, fra kapselen, som deretter returnerte til jorden, ble det utplassert en spesiell felle, den er omtrent på størrelse med en tennisracket, i form av en vaffeldesign, og cellene mellom ribbeina er fylt med et viskøst stoff med en veldig spesiell egenskap - det kalles "aerogel" . Dette er skumglass, veldig fint skummet glass med argon, og dets svampaktige, halvfaste, halvgass-konsistens gjør at støvpartikler kan sette seg fast i det uten å bli ødelagt.

Og her er faktisk denne matrisen. Og så er hver celle fylt med det letteste kunstige stoffet i verden - aerogel.

Se hvordan et mikrofotografi av en støvflekk som flyr inne i dette stoffet ser ut. Her krasjer den med kosmisk hastighet, 5 km i sekundet, gjennomborer denne aerogelen og bremser gradvis ned i den uten å fordampe. Hvis hun traff en hard overflate, ville hun fordampe øyeblikkelig, det ville ikke være noe igjen. Og når den setter seg fast, forblir den der i form av en fast partikkel.

Så, etter å ha flydd forbi kometen, ble denne fellen igjen gjemt i en kapsel, og den returnerte til jorden. Da enheten fløy forbi jorden, slapp den den med fallskjerm.

Her i Arizona-ørkenen fant de den, denne kapselen, åpnet den, og du ser hvordan de studerer sammensetningen av denne fellen. Det ble funnet mikropartikler i den. Forresten, det var veldig vanskelig å finne dem, det var et Internett-prosjekt, mange mennesker hjalp til - frivillige, entusiaster - hjalp til med å søke etter denne saken ved hjelp av mikrofotografier, dette er en egen samtale. Funnet.

Og umiddelbart ble det gjort en uventet oppdagelse: det viste seg at de faste partiklene som satt fast der - det sier geologer - ble dannet ved en veldig høy temperatur. Men vi trodde tvert imot at solsystemet og kometsaken alltid var ved lav temperatur. Akkurat nå er det dette problemet: hvorfor inneholder kometer ildfaste faste partikler, hvor kom de fra? Dessverre var det ikke mulig å analysere dem: de er veldig små. Vel, det blir flere flyvninger til kometer, problemene har bare begynt.

De fortsatte forresten. Den amerikanske enheten "Deep Impact" fløy også opp til en av kometkjernene - kometen Tempel-1 - og prøvde å klikke og se hva som var inni. Et blankt ble sluppet fra det - etter min mening, ca 300 kg i vekt, kobber - som styrtet her i hastigheten til en satellitt; Dette er innvirkningens øyeblikk. Den trengte ned til flere titalls meters dybde, og der sakket den farten og eksploderte, rett og slett av kinetisk energi: den fløy veldig raskt. Og stoffet som ble kastet ut fra innsiden ble spektralanalysert. Så, kan man si, vi har allerede gravd inne i kometkjernene. Dette er veldig viktig, fordi skorpen til en komet behandles av solstråler og solvind, men dette er første gang materie er fanget opp fra dypet. Så kometkjerner har blitt godt studert. I dag presenterer vi dem allerede i en slik variasjon.

Dette er kjernen til kometen Halley, husk, i 1986 fløy den – vel, noen burde huske – opp til oss, vi så den. Og dette er kjernene til andre kometer som romfartøyer allerede har nærmet seg.

Jeg sa at nylig... - faktisk i lang tid nå - oppsto det mistanker om at vi manglet noe i solsystemet. Se, det er et lite spørsmålstegn her.

Hvorfor akkurat der, nær solen? Fordi astronomer synes det er vanskelig å observere områder nær solen. Solen blender, og teleskopet ser ingenting der. Selve solen er selvfølgelig synlig, men hva er ved siden av den? Selv Merkur er veldig vanskelig å se gjennom et teleskop, vi vet ikke hvordan det ser ut. Og hva som er inne i Mercurys bane er et fullstendig mysterium.

Nylig har muligheten til å se på disse områdene dukket opp. Orbitere tar nå daglige bilder av solens omgivelser, og dekker selve solskiven med en spesiell lukker slik at den ikke blender teleskopet. Her er den på et bein, denne klaffen. Og nå ser vi: vel, dette er solkoronaen og det som kan dukke opp ved siden av solen.

Omtrent en gang i uken blir det nå oppdaget små kometer som har nærmet seg Solen til en avstand på en eller to av dens egne størrelser. Tidligere kunne vi ikke oppdage så små kometer. Dette er kropper på 30–50 meter store som fordamper så svakt bort fra solen at du ikke vil legge merke til dem. Men når de nærmer seg solen, begynner de å fordampe veldig aktivt, noen ganger treffer de soloverflaten, dør, noen ganger flyr de forbi og fordamper nesten fullstendig, men nå vet vi at det er mange av dem.

Forresten. Vel, siden du kom hit, betyr det at du er interessert i astronomi. Du kan oppdage kometer uten teleskop, men bare med en datamaskin, som alle har. Disse bildene lastes opp til Internett hver dag, du kan ta dem derfra og se om en komet har nærmet seg solen. Astronomi-entusiaster gjør dette. Jeg kjenner minst to gutter i Russland som bor i en landsby, de har ikke... - av en eller annen grunn har de en datamaskin med Internett der. Det er ikke noe teleskop. Så de har allerede oppdaget en, etter min mening, til og med fem kometer som fikk navnet hans, og generelt er alt rettferdig. Bare å ha denne typen utholdenhet og jobbe i denne retningen hver dag. Vel, mange gjør dette i utlandet også. Så det har nå blitt lettere å oppdage en komet selv uten teleskop.

I nærheten av solen, mellom banene til Merkur og overflaten til solen, er det et område hvor det er meget mulig at vi vil oppdage nye små planeter. De har til og med fått et foreløpig navn. En gang på 1800-tallet mistenkte de eksistensen av en planet der og ga den navnet Vulcan, men den var ikke der. Nå kalles disse små kroppene, som heller ikke har blitt oppdaget ennå, men som kan bli oppdaget i nær fremtid, "vulkanoider."

Og nå en uventet ting. Måne. Det ser ut til, hva er nytt på månen? Folk vandret allerede rundt i den, amerikanerne hadde vært der i 40 år, mye av all slags automatisk utstyr fløy der. Men det er ikke så enkelt. Det er fortsatt oppdagelser å komme med månen også. Vi har en god (mer eller mindre) studie av den synlige halvkule av Månen som vender mot Jorden. Og vi vet veldig lite om den andre siden. Det var ikke en eneste automatisk enhet, ikke en person, ikke en eneste jordprøve - generelt var det ingenting der, de så bare på det litt langveisfra. Hva var problemet, hvorfor fløy de ikke dit? Fordi du er på den andre siden av månen, mister du kontakten med jorden. I det minste, uten noen form for repeatere eller radiorelélinjer, kan du ikke kommunisere med jorden via radio. Det var umulig å kontrollere enhetene. Nå har en slik mulighet dukket opp.

For to år siden lanserte den samme japaneren en tung satellitt rundt Månen, veldig stor, veldig god, som veide tre tonn - "Selene" (Selene) ble den kalt den gang, nå ga de den et japansk navn, "Kaguya". Så denne satellitten selv brakte en radiorepeater dit. Han kastet ut to små satellitter, som flyr den ene litt foran, den andre litt bak i bane, og når hovedapparatet er der, bak Månen, og utforsker dens andre side, videresender disse signalene til Jorden.

I dag viser japanerne Månens overflate direkte på TV - husholdnings-TV, på vanlige høykvalitets hjemme-TV - hver dag. De sier kvaliteten er uforlignelig; Jeg så det ikke, de gir oss ikke dette signalet. Generelt publiserer de dataene sine ganske sparsomt, men selv ut fra det de har, er det tydelig at kvaliteten er utmerket.

Disse bildene er mye bedre enn det amerikanerne eller vi leverte for 40 år siden.

Her er japanske fotografier - hvordan jorden ser ut bak månehorisonten. Og dette forringer selvfølgelig kvaliteten betydelig for lysbilder som faktisk er av veldig høy kvalitet. Hvorfor er dette nødvendig? Vel, for vitenskapelige formål, selvfølgelig, er alt dette interessant, men det er ett rent "hverdagslig" problem som bekymrer folk mer og mer i det siste: var amerikanerne på månen? Noen idiotiske bøker dukker opp om dette emnet. Vel, ingen av fagfolkene tviler på at de var det. Men folket krever: nei, du viser at de var der. Hvor er restene av deres ekspedisjoner, landingskjøretøyene, disse roverne, månekjøretøyene? Til nå har det ikke vært mulig å fotografere dem. Vel, fra jorden - ingen i det hele tatt, vi ser ikke så små detaljer. Og selv japanerne, denne fantastiske satellitten, ser dem fortsatt ikke.

Og bokstavelig talt i - jeg skal fortelle deg nå, om hvor mange dager - på tre dager... i dag er den 12.? Den 17., om fem dager, skal den amerikanske tunge satellitten "Lunar Reconnaissance Orbiter" gå til månen, som vil ha et enormt TV-kamera med en linse som dette, og den vil se alt på overflaten av månen som er større enn en halv meter. De vil kunne oppnå en oppløsning på 50, og kanskje til og med 30 cm. Og så – nå, tross alt, førtiårsjubileet for landingen vil være om en måned – lover de å fotografere alle disse stedene, sporene og så videre, alt de forlot for førti år siden på Månen. Men dette er selvfølgelig mer sannsynlig en, jeg vet ikke, journalistisk interesse for dette enn en vitenskapelig, men likevel.

Ja, alt blir forfalsket igjen. Gutter, lær hvordan du lager slike satellitter, og du vil ta bilder.

Amerikanerne planlegger seriøst å utforske og ta det andre skrittet på Månens overflate. For å gjøre dette har de generelt nok penger og utstyr. Nå i prosessen... Jeg tror til og med bestillinger har blitt lagt inn for produksjon av et nytt system, likt det gamle Apollo som tok dem til Månen. Jeg fortsatte å snakke om automatisk forskning, men fortsatt er det også planlagt ekspedisjoner med mennesker.

Skipet vil være en månetype, en Apollo-type – den som fløy, litt tyngre.

En rakett av en ny type, men generelt sett ikke veldig forskjellig fra den gamle Saturn - dette er hva amerikanerne fløy på på 60-, 70-tallet - her er den nåværende raketten, unnfanget nå, av omtrent samme kaliber.

Vel, nå er det ikke von Braun lenger, nye ingeniører kommer med nye.

Men generelt sett er dette den andre inkarnasjonen av Apollo-prosjektet, litt mer moderne. Kapselen er den samme, mannskapet blir nok litt større.

(Jeg kan ikke hvor mye skriking det er. Tar du inn det jeg sier? Takk, for jeg prøver å høre hva de sier.)

Det er meget mulig at disse ekspedisjonene vil finne sted. For førti år siden var Apollo absolutt berettiget. Det folk gjorde, kunne ingen maskingevær ha gjort da. Hvor berettiget dette er i dag, vet jeg ikke. I dag fungerer automatiske enheter mye bedre, og for pengene som her igjen flyr flere mennesker til månen, ser det ut til at det ville vært mer interessant... Men prestisjen, politikken der... Tilsynelatende vil det være en menneskelig flukt igjen. For forskere er dette av liten interesse. Her vil de igjen fly dit langs en kjent bane.

Så. Beklager at jeg har det travelt, men jeg forstår: det er tett her, og du må skynde deg. Jeg fortalte deg om utforskninger inne i solsystemet. Nå i ytterligere 20 minutter vil jeg snakke om forskning utover solsystemet. Kanskje noen allerede er lei av denne historien? Nei? La oss så snakke om planetene som har begynt å bli oppdaget utenfor solsystemet. Navnet deres er ennå ikke etablert; de kalles "ekstrasolare planeter" eller "exoplaneter". Vel, "exoplaneter" er en kortsiktig, tilsynelatende vil den fange på.

Hvor leter de etter dem? Det er mange stjerner rundt oss, det er mer enn hundre milliarder stjerner i galaksen vår. Slik fotograferer du et lite stykke av himmelen – øynene blir store. Det er ikke klart hvilken stjerne du skal se etter en planet, og viktigst av alt, hvordan du skal se ut.

Vær oppmerksom på disse bildene hvis du kan se noe der. Noe er synlig. Her ble ett stykke av himmelen skutt med fire forskjellige eksponeringer. Her er en lysende stjerne. Ved lav eksponering er den synlig som en prikk, men det produseres ikke noe svakt i det hele tatt. Når vi øker eksponeringen, dukker det opp svake objekter, og i prinsippet kan våre moderne teleskoper legge merke til planeter som Jupiter og Saturn rundt nabostjerner. De kunne, lysstyrken deres er nok til dette. Men ved siden av disse planetene skinner selve stjernen veldig sterkt, og den oversvømmer med sitt lys alle omgivelsene, hele planetsystemet. Og teleskopet blir blindt, og vi ser ingenting. Det er som å prøve å oppdage en mygg ved siden av en gatelykt. Så på bakgrunn av den svarte himmelen kunne vi kanskje ha sett den, men ved siden av lykten kan vi ikke skille den. Det er nettopp dette som er problemet.

Hvordan prøver de å løse det nå... faktisk, ikke prøver, men løser det? De løser det på følgende måte: la oss følge ikke planeten, som vi kanskje ikke ser, men selve stjernen, som er lys, generelt sett lett å skille. Hvis en planet beveger seg rundt i en bane, så beveger selve stjernen seg litt i forhold til massesenteret til dette systemet. Litt i det hele tatt, men du kan prøve å legge merke til det. For det første kan du ganske enkelt legge merke til den regelmessige svaiingen av stjernen mot himmelen. Vi prøvde å gjøre dette.

Hvis du ser på solsystemet vårt langveisfra, skriver solen under påvirkning av Jupiter ut en slik bølgelignende sinusformet bane, flyr som dette, svaier litt.

Kan dette merkes? Fra nærmeste stjerne ville det være mulig, men på grensen av muligheter. De prøvde å gjøre slike observasjoner med andre stjerner. Noen ganger virket det som de la merke til det, det var til og med publikasjoner, så var det hele stengt, og i dag fungerer det ikke.

Så skjønte de at det var mulig å følge ikke stjernens svaiing langs himmelplanet, men dens svaiing fra og til oss. Det vil si ved sin vanlige tilnærming og fjerning fra oss. Dette er enklere, fordi stjernen under påvirkning av planeten roterer rundt massesenteret, noen ganger nærmer seg oss, noen ganger beveger seg bort fra oss.

Dette forårsaker endringer i spekteret: På grunn av Doppler-effekten bør linjene i stjernespekteret bevege seg litt til høyre og venstre - til lengre, til kortere bølgelengder - bevege seg. Og dette er relativt lett å legge merke til... også vanskelig, men mulig.

For første gang ble et slikt eksperiment utført av to meget gode amerikanske astrofysikere, Butler og Marcy. De unnfanget et stort program på midten, selv tidlig på 90-tallet, skapte veldig bra utstyr, tynne spektrografer, og begynte umiddelbart å observere flere hundre stjerner. Håpet var dette: vi leter etter en stor planet som Jupiter. Jupiter kretser rundt sola på omtrent 10 år, 12 år. Dette betyr at observasjoner må utføres i 10, 20 år for å merke stjernens svaiing.

Og så lanserte de et enormt program – de brukte mye penger på det.

Noen år etter at arbeidet startet, gjorde en liten gruppe sveitsere... faktisk to personer det samme. Disse hadde fortsatt mange ansatte - Marcy og Butler - hadde dem. To personer: en veldig kjent sveitsisk spesialist på spektre, Michel Mayor, og hans daværende hovedfagsstudent, Kvelots. De begynte å observere og i løpet av få dager oppdaget de den første planeten rundt en stjerne i nærheten. Heldig! De hadde verken tungt utstyr eller mye tid – de gjettet hvilken stjerne de skulle se på. Her er den 51. stjernen i stjernebildet Pegasus. I 1995 ble hun lagt merke til å svaie. Dette er posisjonen til linjene i spekteret - det endres systematisk, med en periode på bare fire dager. Det tar planeten fire dager å gå i bane rundt stjernen. Det vil si at et år på denne planeten varer bare fire av våre jordiske dager. Dette tyder på at planeten er veldig nær stjernen sin.

Vel, dette er et bilde. Men kanskje lik sannheten. Så nærme – vel, ikke så nærme, ok – nesten hvor nærme en planet kan fly ved siden av en stjerne. Dette forårsaker selvfølgelig kolossal oppvarming av planeten. Denne massive planeten er åpen, større enn Jupiter, og temperaturen på overflaten - den er nær stjernen - er omtrent 1,5 tusen grader, så vi kaller dem "varme Jupiters". Men på selve stjernen forårsaker en slik planet også enorme tidevann og påvirker den på en eller annen måte; veldig interessant.

Og dette kan ikke fortsette lenge. Når den beveger seg nær stjernen, bør planeten falle til overflaten ganske raskt. Dette ville vært veldig interessant å se. Da ville vi lære noe nytt om både stjernen og planeten. Vel, så langt har det dessverre ikke vært noen slike hendelser.

Selvfølgelig kan det ikke være liv på slike planeter i nærheten av stjernene deres, men livet interesserer alle. Men år etter år gir disse studiene flere og flere jordlignende planeter.

Her er den første. Dette er vårt solsystem, tegnet i skala. Det første planetsystemet nær stjernen 51st Pegasus var slik, en planet rett ved siden av stjernen. Noen år senere ble en fjernere planet oppdaget i stjernebildet Jomfruen. Om noen få år til - enda fjernere, og i dag blir allerede planetsystemer av nærliggende stjerner oppdaget, nesten nøyaktige kopier av vår solcelle. Nesten ikke å skille.

Hvis – vel, selvfølgelig, dette er tegninger, har vi ennå ikke sett disse planetene og vet ikke hvordan de ser ut. Mest sannsynlig, noe sånt som dette, som ligner på våre gigantiske planeter. Hvis du går på nettet i dag, vil du se en katalog over planeter utenfor solen. Ethvert søk i hvilken som helst Yandex vil gi det til deg.

I dag vet vi mye om hundrevis av planetsystemer. Så jeg gikk bokstavelig talt inn i denne katalogen i går kveld.

Til dags dato har 355 planeter blitt oppdaget i omtrent 300 planetsystemer. Det vil si at i noen systemer 3-4 har blitt oppdaget, er det til og med én stjerne der vi har oppdaget fem... Vi - dette er et for sterkt ord: amerikanerne har hovedsakelig oppdaget, og vi ser bare på katalogen deres , vi har ennå ikke slikt utstyr . Forresten, Butler og Marcy tok fortsatt ledelsen nå er de de ledende oppdagerne av ekstrasolare planeter. Men ikke de første, men sveitserne var de første.

Du skjønner, for en luksus: tre og et halvt hundre planeter, som ingen kjente for 15 år siden; visste ikke i det hele tatt om eksistensen av andre planetsystemer. Hvor like ligner de på solenergi? Vel, her er stjerne 55 Cancer. En gigantisk planet er blitt oppdaget der, og så i skala tilsvarer den direkte vår Jupiter. Dette er solsystemet. Og flere gigantiske planeter i nærheten av stjernen. Her har vi Jorden, der Mars og Venus, og i dette systemet er det også gigantiske planeter som Jupiter og Saturn.

Ikke veldig likt, jeg er enig. Jeg vil gjerne oppdage planeter som Jorden, men det er vanskelig. De er lette og påvirker ikke stjernen så mye, men vi ser fortsatt på stjernen og oppdager planetsystemer basert på dens vibrasjoner.

Men i planetsystemet nærmest oss, nær stjernen Epsilon Eridani - de som er eldre husker sannsynligvis Vysotskys sang om Tau Ceti, og de som er litt eldre husker at på begynnelsen av 60-tallet begynte søket etter utenomjordiske sivilisasjoner nær to stjerner - Tau Ceti og Epsilon Eridani. Det viste seg at de ikke så forgjeves på det, det har et planetsystem. Hvis du ser på det generelt, er det likt: her er Solnechnaya, her er Epsilon Eridani, det er likt i struktur. Hvis vi ser nærmere etter, ser vi ikke små planeter i nærheten av Epsilon Eridani hvor det skal være jordiske planeter. Hvorfor ser vi ikke? Ja, fordi det er vanskelig å se dem. Kanskje de er der, men det er vanskelig å legge merke til dem.

Hvordan kan de bli lagt merke til? Men det finnes en metode.

Hvis vi ser på selve stjernen - vi ser nå på solen - så ser vi noen ganger mot bakgrunnen av stjernens overflate en planet passere. Dette er vår Venus. Noen ganger ser vi Venus og Merkur passere mot solens bakgrunn. Når den passerer mot bakgrunnen til en stjerne, dekker planeten en del av overflaten til stjerneskiven, og derfor avtar lysstrømmen som vi mottar litt.

Vi kan ikke se overflaten til fjerne stjerner i samme detalj, vi oppfatter dem bare som et lyst punkt på himmelen. Men hvis du overvåker lysstyrken, så i det øyeblikket planeten passerer mot bakgrunnen av stjernens skive, bør vi se hvordan lysstyrken reduseres litt, for så å komme seg igjen. Denne metoden, metoden for å dekke en stjerne med planeter, viste seg å være svært nyttig for å oppdage små jordiske planeter.

For første gang oppdaget polakkene en slik situasjon. De observerte - de har et polsk observatorium i Sør-Amerika - de observerte stjernen, og plutselig sank lysstyrken, sank bare litt (og dette er en teoretisk kurve). Det viste seg at en hittil ukjent planet passerte mot stjernens bakgrunn. Nå utnyttes denne metoden med all kraft, og ikke lenger fra Jorden, men hovedsakelig fra verdensrommet. Nøyaktigheten av observasjoner er høyere, atmosfæren forstyrrer ikke.

Franskmennene skjøt opp det relativt lille romteleskopet Corot (COROT) for første gang for to år siden – for halvannet år siden. Vel, der er franskmennene med europeerne, i samarbeid med andre europeere. Og for en måned siden – for tre uker siden – lanserte amerikanerne det store Kepler-teleskopet, som også driver med slike observasjoner. De ser på en stjerne og venter på at en planet skal passere foran den; for å unngå feil ser de på millioner av stjerner samtidig. Og sannsynligheten for å få med seg en slik hendelse øker selvfølgelig.

Dessuten, når en planet passerer mot bakgrunnen til en stjerne, passerer stjernelyset gjennom planetens atmosfære, og vi kan, generelt sett, til og med studere spekteret av atmosfæren, i det minste kan vi bestemme gasssammensetningen. Det ville vært fint å få et bilde av planeten generelt. Og nå har vi allerede kommet i nærheten av dette, vel, faktisk har vi ikke kommet i nærheten, men vi har lært å gjøre det. Hvordan?

Vi kom opp med systemer for å forbedre bildekvaliteten i teleskoper. Dette kalles "adaptiv optikk". Se her: dette er et diagram av teleskopet, dette er hovedspeilet som fokuserer lyset. Jeg forenkler litt, men faktum er at når de passerer gjennom atmosfærelaget, blir lyset uskarpt, og bildene blir veldig lavkontrast og uklare. Men hvis vi bøyer speilet slik at det gjenoppretter kvaliteten på bildet, vil vi fra flekken få et mer kontrasterende, skarpere, skarpere mønster. Det samme som du kunne se fra verdensrommet, men på jorden. Så å si, la oss fikse det stemningen har ødelagt.

Og ved å bruke denne metoden, på slutten av fjoråret, i november 2008, ved siden av bildet av stjernen - det er slik av tekniske årsaker, det har ingenting å gjøre med selve stjernen, bare et gjenskinn fra den - tre planeter ble funnet. De så det, skjønner du. De fant ikke bare ut at de var i nærheten av stjernen, men så dem.

Og så, omtrent på samme tid, etter min mening, også i slutten av november, denne amerikanske Hubble, som flyr i bane ved siden av stjernen Fomalhaut, lukket den med en lukker, oppdaget en støvskive og så nøye etter en gigantisk planet her også. Filmingen ble utført to forskjellige år, den beveget seg i bane, det er helt åpenbart at dette er en planet.

Hva er gleden ved denne oppdagelsen? Nå har vi et bilde av planeten, vi kan analysere den for dens spektrale sammensetning og se hvilke gasser som er i atmosfæren.

Og dette er hva biologer tilbyr oss - hvilke fire biomarkører bør vi se etter i planetens atmosfære for å forstå om det er liv der eller ikke.

For det første tilstedeværelsen av oksygen, best i form av O 3 - ozon (det etterlater gode spektrallinjer). For det andre, i det infrarøde spekteret kan du oppdage linjer med CO 2 - karbondioksid - som også på en eller annen måte er forbundet med liv; for det tredje vanndamp, og for det fjerde CH 4 - metan. Det er på jorden, i hvert fall i jordens atmosfære, metan er et avfallsprodukt fra storfe, sier de. Det indikerer også på en eller annen måte tilstedeværelsen av liv. Disse fire spektralmarkørene ser ut til å være de enkleste å oppdage på planetene. Vel, en dag vil vi kanskje fly opp til dem og se hva de er laget av, hvordan naturen er der, og så videre.

Når jeg er ferdig med hele denne historien, vil jeg huske at dette tross alt er en bokfestival og fortelle de som generelt er interessert i dette temaet at vi har begynt å gi ut en serie bøker.

De to første er allerede publisert, og i dem, spesielt i den andre, er mye mer enn jeg fortalte deg i dag om planetene i solsystemet, om de aller, aller siste oppdagelsene skrevet der.

Og en detaljert bok om Månen er nå sendt inn til trykkeriet (kommer ut om to uker), for det er faktisk gjort mye på Månen og veldig lite sagt. Månen er en ekstremt interessant planet både for bakkebasert forskning og for ekspedisjoner. Hvis du er interessert, kan du fortsette å studere dette emnet.

Takk skal du ha. Spørsmål nå, hvis du har noen... Vær så snill.

Spørsmål. Spørsmålet er: hvilket land er det mest avanserte innen romutforskning?

V. G. Surdin. USA.

Spørsmål. Vel, hva med USA?

V. G. Surdin. Nei, hvis mulig. I dag kan enten amerikanerne eller vi fly ut i verdensrommet, så å si, hver dag på forespørsel. Kina kommer nærmere oss, når det gjelder oppskyting i verdensrommet. De begynner også å bære andres satellitter og så videre. Men jeg er fortsatt interessert i den vitenskapelige studien av det ytre rom, og slik sett er vi sannsynligvis nå et av de seks eller syv ledende landene.

Månen, akkurat nå, har dagens situasjon. Japanske, kinesiske og indiske satellitter flyr nå rundt månen. Om 2-3 dager vil det være en amerikansk - vel, amerikanere flyr ofte dit, og de siste årene fløy de dit, og folk var der. I 40 år – nesten 40 år – har ingenting flydd til månen. Vi har generelt sluttet å skyte ut noe til planeter for lenge siden. Amerikanere - du så hvor mye jeg viste deg. Det vil si, i vitenskapelig forstand har selvfølgelig amerikanerne praktisk talt ingen konkurranse. Og i tekniske spørsmål holder vi oss fortsatt til de gamle...

V. G. Surdin. Jeg vet ikke hvem som bestemte hva, men dette er svaret på spørsmålet.

Spørsmål. Si meg, når er disse Enceladus-fontenene planlagt?

V. G. Surdin. Det er planlagt om fire år, men blir det penger eller ikke...

Spørsmål. Og når vil dataene... det vil si observasjoner være tilgjengelige?

V. G. Surdin. Og dette avhenger av hva slags rakett du kan kjøpe til flyturen. Mest sannsynlig vil enheten være lett og vil fly med en gang. Et tungt apparat må fly fra planet til planet, men hvis det er lite, og målet er helt klart, så vil det sannsynligvis fly i rundt fire år, ja, rundt fire.

Spørsmål. Om 10 år vet vi kanskje at...

V. G. Surdin. Kanskje ja.

Spørsmål. Vladimir Georgievich, bøkene dine er så interessante. Jeg leste boken "Stjerner" med stor interesse, og nå leser jeg også "Solsystemet" med ikke mindre interesse, som du viste. Det er synd at opplaget kun er på 100 eksemplarer.

V. G. Surdin. Nei, nei, det var et opplag på 400 eksemplarer fordi den russiske stiftelsen for grunnforskning støttet dette prosjektet, og nå er det utgitt på nytt. Og i samme serie kom "Stars", og vi er allerede i dens andre utgave ... Du vet, opplaget er i dag - det gir ingen mening å tenke på det i det hele tatt. De skriver ut like mye som de kjøper.

Spørsmål. Vladimir Georgievich, vennligst fortell meg, hvordan bestemmes størrelsene – de du viste – på Kuiper-beltet-kropper svært fjernt fra jorden?

V. G. Surdin. Dimensjoner bestemmes kun av lysstyrken til objektet. Ved dens spektrale egenskaper og farge kan du forstå hvor godt den reflekterer lys. Og basert på den totale mengden reflektert lys, beregne overflatearealet, og selvfølgelig størrelsen på kroppen. Det vil si at vi ennå ikke har skilt noen av dem på en slik måte at vi presenterer et bilde, bare etter lysstyrke.

Spørsmål. Vladimir Georgievich, vennligst fortell meg hvor energien til vulkanutbruddene på Io kommer fra?

V. G. Surdin. Energien til å bryte ut vulkaner og holde havet smeltet under isen kommer fra planeten selv.

Spørsmål. Fra radioaktivt forfall?

V. G. Surdin. Nei, ikke fra radioaktivt forfall. I utgangspunktet fra gravitasjonsinteraksjonen mellom satellitten og planeten sin. Akkurat som Månen forårsaker tidevann på jorden, er det tidevann ikke bare i havet, men også i jordens faste kropp. Men våre er små, havet stiger bare en halv meter frem og tilbake. Jorden på månen forårsaker tidevann som allerede er flere meter høye, og Jupiter på Io forårsaker tidevann med en amplitude på 30 km, og det var dette som varmet den opp, disse konstante deformasjonene.

Spørsmål. Fortell meg, vær så snill, hva gjør regjeringen vår for å finansiere utviklingen av vitenskap mer?

V. G. Surdin.Åh jeg vet ikke. Vel, for guds skyld, jeg kan ikke svare på et slikt spørsmål.

Spørsmål. Nei, vel, du er fortsatt nær...

V. G. Surdin. Langt. Hvor er regjeringen, og hvor... La oss være mer spesifikke.

Spørsmål. Fortell meg at det er informasjon om at en ekspedisjon til Mars er under forberedelse.

V. G. Surdin. Spørsmålet er om en ekspedisjon til Mars forberedes. Jeg har et veldig personlig og kanskje ukonvensjonelt syn her. Først og fremst lager de mat.

Vær nå oppmerksom på navnet på disse missilene. Hvor har vi dem, de samme amerikanske missilene? Som de visstnok forbereder - vel, ikke visstnok, men faktisk - for flyvninger til månen, og bæreraketten heter Ares-5. Ares er et gresk synonym for Mars, så raketter, generelt sett, er laget med hensikt - laget med hensikt - og Mars-oppdrag. Det hevdes at hvis der, uten mye komfort, kan 2-3 personer med hjelp av slike transportører fly til Mars. Det ser ut til at amerikanerne formelt forbereder seg på ekspedisjoner til Mars et sted rundt 2030. Våre folk sier som alltid: hva er galt, gi oss penger - vi når Mars innen 2024. Og nå selv ved Institutt for medisinske og biologiske problemer er det en slik bakkeflyging til Mars, gutta sitter i banken i 500 dager, det er mange, generelt, nyanser, det ser ikke engang ut som en romflukt kl. alle. Vel, ok, de sitter og det de trenger, vil de sitte.

Men spørsmålet er: bør en person fly til Mars? En bemannet ekspedisjon med mennesker koster minst 100 ganger mer enn en god automatisk enhet av høy kvalitet. 100 ganger. På Mars - jeg hadde ikke mulighet til å snakke om Mars i det hele tatt i dag - ble mange interessante og uventede ting oppdaget. Etter min mening er det mest interessante: på Mars fant de brønner med en diameter på 100 til 200 m, ingen vet hvor dypt, bunnen er ikke synlig. Dette er de mest lovende stedene å lete etter liv på Mars. For under overflaten er det varmere der, det er mer lufttrykk og, viktigst av alt, høyere luftfuktighet. Og hvis det ikke er noe Mars-materiale i disse brønnene... men ikke en eneste astronaut vil noen gang gå ned dit i livet, er dette utenfor tekniske evner. Samtidig, med pengene til en bemannet ekspedisjon, kan du starte hundre automatiske. Og ballonger, og alle slags helikoptre, og lette seilfly, og Mars-rovere, som amerikanerne har kjørt der i seks år nå, to Mars-rovere, om to måneder flyr en annen tung der. Det virker for meg at det er irrasjonelt å sende en ekspedisjon med folk.

Et annet argument mot menneskelig flukt til Mars: vi vet ennå ikke hvordan livet er på Mars, men vi vil allerede bringe vårt eget dit. Til nå har alle enheter som lander på Mars blitt sterilisert, slik at Gud forby at vi ikke infiserer Mars med mikrobene våre, ellers vil du ikke engang kunne finne ut hvilke som er hvilke. Men man kan ikke sterilisere folk. Hvis de er der... er ikke romdrakten et lukket system, den puster, den kaster ut... generelt sett betyr en menneskelig flytur til Mars å infisere Mars med mikrobene våre. Og hva? Hvem trenger dette?

Et argument til. Strålingsfaren på en flytur til Mars er omtrent 100 ganger høyere enn på en flytur til månen. Beregninger viser ganske enkelt at en person flyr fra Mars, selv om uten å lande, bare frem og tilbake, uten å stoppe, alvorlig... med strålesyke, generelt, med leukemi. Er dette... er dette nødvendig også? Jeg husker kosmonautene våre sa: gi oss en enveisbillett. Men hvem trenger det? Helter, generelt, trengs der de trengs. Men for vitenskapen ser det ut til at det er nødvendig å utforske Mars ved hjelp av automatiske midler, dette går veldig bra nå, og vi forbereder nå Mars-Phobos-prosjektet for en flytur til Mars-satellitten. Kanskje går det i oppfyllelse til slutt. Jeg tror dette er en lovende vei.

Husk at på 50-60-tallet ble all dyphavsforskning utført av mennesker i en badeby, ikke sant? I løpet av de siste 20 årene har all oseanologisk vitenskap dypere enn 1 km blitt utført automatisk. Ingen sender folk dit lenger, fordi det er vanskelig å sikre en persons liv at apparatet må være massivt og dyrt. Automatiske maskiner gjør alt dette enkelt og for mindre penger. Det virker for meg som om situasjonen er den samme innen astronautikk: menneskelige flyreiser i bane er egentlig ikke lenger nødvendig, og for planetene absolutt... Vel, PR, generelt. Men det er bare mitt synspunkt. Det er folk som er "for" to hender.

Spørsmål. Pop spørsmål. Finnes det noen vitenskapelig uforklarlige objekter i solsystemet, noe rart, men som ligner spor av en fremmed sivilisasjon?

V. G. Surdin. For å være ærlig, har spor av sivilisasjon ennå ikke blitt oppdaget, selv om de ikke er utelukket. Hvis vi på en eller annen måte ønsket å bevare vår egen sivilisasjon, i det minste minnet om den eller dens prestasjoner, vel, i tilfelle, jeg vet ikke, i tilfelle en atomkrig eller kanskje en asteroide faller på jorden, da Det du skal gjøre er å plassere databasene våre et sted lenger unna. Til månen, til satellittene til planetene, generelt, vekk fra jorden. Og jeg tror andre ville gjort det samme. Men så langt er ingenting funnet.

Spørsmål. Dette er disse åpenbare rektangulære objektene...

V. G. Surdin. Vel, det var fotografier av et sfinksformet ansikt på overflaten av Mars. Husker du "Sfinxen på Mars"? Jeg tok et fotografi - Mars rekognoseringsbanen flyr nå rundt Mars, dette er en amerikansk enhet med bildeklarhet på opptil 30 cm på overflaten av Mars - jeg tok et fotografi: det viste seg å være et vanlig fjell. Det var et kompleks av pyramider som pyramidene i Giza, de samme Cheops-ene, også på Mars. Vi tok et bilde: fjellene viste seg å være gamle fjellrester. Nå kjenner vi Mars mye bedre enn jordens overflate, fordi 2/3 av oss er dekket av hav, også med skog osv. Mars er ren, alt er fotografert ned til slike detaljer. Når roveren går på Mars, spores den og er synlig fra Mars-bane. Du kan bare se sporet fra den og selve roveren, hvor den skal gå. Så det er ingen spor der.

Men disse hulene hjemsøker meg og andre mennesker. De ble nylig oppdaget, og vi prøvde å se nærmere på dem. Bare en vertikal brønn på størrelse med Luzhniki. Han går til en ukjent dybde. Det er her du må lete. Det kan være hva som helst der. Jeg vet ikke, byen er usannsynlig, men livet er veldig mulig.

Spørsmål. Fortell meg noen ord om kollideren: hva skjedde med den?

V. G. Surdin. Vel, jeg er ikke fysiker, jeg vet ikke når det vil begynne å fungere, men det har blitt brukt mye penger, noe som betyr at det er tilbake igjen... Her er en annen ting. De vil ikke kjøre den om vinteren. Han spiser opp energien til hele dette distriktet rundt Genfersjøen og om sommeren er det fortsatt nok av det, men om vinteren vil han rett og slett stenge ned alle disse transformatorstasjonene. De vil selvfølgelig lansere det. Det vil nok fungere utmerket til høsten. Enheten er veldig interessant.

Replika fra salen. Nei, de skaper bare mye frykt for ham...

V. G. Surdin. Kom igjen. Vel, la dem ta igjen. Frykt selger godt.

Takk skal du ha. Hvis det ikke er flere spørsmål, takk, se deg neste gang.

Surdin Vladimir Georgievich (1. april 1953, Miass, Chelyabinsk-regionen) - russisk astronom, kandidat for fysiske og matematiske vitenskaper, førsteamanuensis ved Moscow State University, seniorforsker ved Statens astronomiske institutt. Sternberg (SAI) Moskva statsuniversitet.

Etter å ha uteksaminert fra fakultetet for fysikk ved Moscow State University, har Vladimir Georgievich jobbet ved Statens inspektorat de siste tre tiårene. Hans forskningsinteresser spenner fra opprinnelsen og den dynamiske utviklingen av stjernesystemer til utviklingen av det interstellare mediet og dannelsen av stjerner og stjernehoper.

Vladimir Georgievich gir flere kurs om astronomi og stjernedynamikk ved Moscow State University og populære forelesninger ved Polytechnic Museum.

Bøker (11)

Astrologi og vitenskap

Er det en sammenheng mellom astrologi og vitenskap? Noen hevder at astrologi i seg selv er en vitenskap, mens andre mener at astrologi ikke er noe annet enn stjernespådom. Boken forklarer hvordan forskere ser på astrologi, hvordan de sjekker astrologiske prognoser, og hvilke av de store astronomene som var astrologer og i hvilken grad.

På omslaget: Maleriet av den nederlandske kunstneren Jan Vermeer (1632-1675), nå oppbevart i Louvre (Paris), viser en astronom. Eller en astrolog?

Galakser

Den fjerde boken i Astronomy and Astrophysics-serien inneholder en oversikt over moderne ideer om gigantiske stjernesystemer – galakser. Historien om oppdagelsen av galakser, deres hovedtyper og klassifiseringssystemer er beskrevet. Det grunnleggende om dynamikken til stjernesystemer er gitt. De galaktiske nabolagene nærmest oss og arbeidet med den globale studien av galaksen er beskrevet i detalj. Data presenteres om ulike typer galaksepopulasjoner – stjerner, interstellart medium og mørk materie. Funksjonene til aktive galakser og kvasarer er beskrevet, så vel som utviklingen av syn på galaksenes opprinnelse.

Boken er rettet mot juniorstudenter ved naturvitenskapelige fakulteter ved universiteter og spesialister innen relaterte vitenskapsfelt. Boken er spesielt interessant for astronomielskere.

Dynamikk av stjernesystemer

De store astronomiske oppdagelsene til Nicolaus Copernicus, Tycho Brahe, Johannes Kepler og Galileo Galilei markerte begynnelsen på en ny vitenskapelig æra, og stimulerte utviklingen av de eksakte vitenskapene.

Astronomi hadde den store æren av å legge grunnlaget for naturvitenskap: Spesielt førte opprettelsen av en modell av planetsystemet til fremveksten av matematisk analyse.

Fra denne brosjyren vil leseren lære om mange fantastiske prestasjoner innen astronomi som har blitt gjort de siste tiårene.

Stjerner

Boken “Stjerner” fra serien “Astronomy and Astrophysics” inneholder en oversikt over moderne ideer om stjerner.

Den forteller om navnene på konstellasjoner og navnene på stjerner, om muligheten for å observere dem om natten og om dagen, om hovedkarakteristikkene til stjerner og deres klassifisering. Hovedoppmerksomheten rettes mot stjernenes natur: deres indre struktur, energikilder, opprinnelse og evolusjon. De sene stadiene av stjerneutviklingen som fører til dannelsen av planetariske tåker, hvite dverger, nøytronstjerner, samt novaer og supernovaer diskuteres.

Mars. Den store kontroversen

I boken «Mars. The Great Confrontation" snakker om utforskning av overflaten til Mars i fortid og nåtid.

Historien om observasjoner av Mars-kanaler og diskusjonen om muligheten for liv på Mars, som fant sted i løpet av studietiden ved hjelp av bakkebasert astronomi, er beskrevet i detalj. Resultatene av moderne studier av planeten, dens topografiske kart og fotografier av overflaten oppnådd under perioden med den store motstanden til Mars i august 2003 presenteres.

Unnvikende planet

En fascinerende historie fra en spesialist om hvordan de søker etter og finner nye planeter i universet.

Noen ganger avgjøres alt av en heldig sjanse, men oftere - år med hardt arbeid, beregninger og mange timer med årvåkenhet ved teleskopet.

UFO. Notater fra en astronom

UFO-fenomenet er et mangefasettert fenomen. Journalister på jakt etter sensasjoner, forskere på jakt etter nye naturfenomener, militære menn som frykter fiendens innspill, og rett og slett nysgjerrige mennesker som er sikre på at "det er ingen røyk uten ild" er interessert i det.

I denne boken gir en astronom – en ekspert på himmelfenomener – uttrykk for sitt syn på UFO-problemet.

Reis til månen

Boken snakker om Månen: om dens observasjoner ved hjelp av et teleskop, om studiet av overflaten og interiøret ved hjelp av automatiske enheter, og om bemannede ekspedisjoner av astronauter under Apollo-programmet.

Historiske og vitenskapelige data om Månen, fotografier og kart over overflaten, beskrivelser av romfartøy og en detaljert beretning om ekspedisjoner er gitt. Mulighetene for å studere månen med vitenskapelige og amatørmidler og utsiktene for dens utvikling diskuteres.

Boken er beregnet på de som er interessert i romforskning, begynner på uavhengige astronomiske observasjoner, eller brenner for teknologihistorien og interplanetære flyginger.

Utforskning av fjerne planeter

Problemene innledes med en kort historisk introduksjon. Publikasjonen er ment å hjelpe til med undervisning i astronomi i høyere utdanningsinstitusjoner og skoler. Den inneholder originale oppgaver knyttet til utviklingen av astronomi som vitenskap.

Mange problemer er av astrofysisk karakter, så manualen kan også brukes i fysikktimer.

solsystemet

Den andre boken i Astronomy and Astrophysics-serien gir en oversikt over den nåværende tilstanden til studiet av planeter og små kropper i solsystemet.

Hovedresultatene oppnådd innen bakkebasert og rombasert planetarisk astronomi diskuteres. Moderne data om planetene, deres satellitter, kometer, asteroider og meteoritter presenteres. Presentasjonen av materialet er hovedsakelig rettet mot juniorstudenter ved naturvitenskapelige fakulteter ved universiteter og spesialister innen relaterte vitenskapsfelt.

Boken er spesielt interessant for astronomielskere.

Den indre delen av solsystemet er bebodd av en rekke kropper: store planeter, deres satellitter, så vel som små kropper - asteroider og kometer. Siden 2006 har en ny undergruppe blitt introdusert i gruppen av planeter - dvergplaneter ( dvergplanet), som har planetenes indre kvaliteter (kuleformet form, geologisk aktivitet), men på grunn av deres lave masse, er de ikke i stand til å dominere i nærheten av deres bane. Nå har de 8 mest massive planetene - fra Merkur til Neptun - blitt bestemt for å bli kalt bare planeter ( planet), selv om astronomer i samtale, for klarhetens skyld, ofte kaller dem "hovedplaneter" for å skille dem fra dvergplaneter. Begrepet "mindre planet", som hadde blitt brukt på asteroider i mange år, er nå avskrevet for å unngå forvirring med dvergplaneter.

I området med store planeter ser vi en klar inndeling i to grupper med 4 planeter hver: den ytre delen av denne regionen er okkupert av gigantiske planeter, og den indre delen er okkupert av mye mindre massive jordiske planeter. Gruppen av giganter er også vanligvis delt i to: gasskjemper (Jupiter og Saturn) og iskjemper (Uranus og Neptun). I gruppen av jordiske planeter dukker det også opp en todeling: Venus og Jorden er ekstremt like hverandre i mange fysiske parametere, og Merkur og Mars er en størrelsesorden mindre enn dem i masse og er nesten blottet for en atmosfære (selv Mars har en atmosfære som er hundrevis av ganger mindre enn jordens, og Merkur er praktisk talt fraværende).

Det skal bemerkes at blant de to hundre satellittene til planetene kan minst 16 kropper skilles ut som har de indre egenskapene til fullverdige planeter. De overskrider ofte dvergplaneter i størrelse og masse, men samtidig styres de av tyngdekraften til mye mer massive kropper. Vi snakker om Månen, Titan, de galileiske satellittene til Jupiter og lignende. Derfor ville det være naturlig å introdusere en ny gruppe i nomenklaturen til solsystemet for slike "underordnede" objekter av planettypen, og kalle dem "satellittplaneter". Men denne ideen er for tiden under diskusjon.

La oss gå tilbake til jordiske planeter. Sammenlignet med kjemper er de attraktive fordi de har en solid overflate som romsonder kan lande på. Siden 1970-tallet. automatiske stasjoner og selvgående kjøretøy fra Sovjetunionen og USA landet gjentatte ganger og arbeidet vellykket på overflaten av Venus og Mars. Det har ikke vært noen landinger på Merkur ennå, siden flyreiser til solens nærhet og landing på en massiv atmosfæreløs kropp er teknisk svært vanskelig.

Mens de studerer jordiske planeter, glemmer ikke astronomene selve jorden. Analyse av bilder fra verdensrommet har gjort det mulig å forstå mye om dynamikken i jordens atmosfære, strukturen til dens øvre lag (hvor fly og til og med ballonger ikke stiger), og prosessene som skjer i magnetosfæren. Ved å sammenligne strukturen til atmosfærene til jordlignende planeter, kan man forstå mye om deres historie og mer nøyaktig forutsi fremtiden deres. Og siden alle høyere planter og dyr lever på overflaten av vår (eller ikke bare vår?) planet, er egenskapene til de lavere lagene i atmosfæren spesielt viktige for oss. Dette foredraget er viet jordiske planeter, hovedsakelig deres utseende og forhold på overflaten.

Planetens lysstyrke. Albedo

Ser vi på planeten på lang avstand, kan vi lett skille mellom kropper med og uten atmosfære. Tilstedeværelsen av en atmosfære, eller snarere tilstedeværelsen av skyer i den, gjør utseendet til planeten foranderlig og øker lysstyrken på disken betydelig. Dette er godt synlig hvis vi ordner planetene på rekke og rad fra helt skyfrie (uten atmosfære) til helt dekket av skyer: Merkur, Mars, Jorden, Venus. Steinete, atmosfæreløse kropper ligner hverandre så langt at de nesten ikke kan skilles: sammenlign for eksempel store fotografier av Månen og Merkur. Selv et erfarent øye har vanskeligheter med å skille mellom overflatene til disse mørke kroppene, tett dekket med meteorittkratere. Men atmosfæren gir enhver planet et unikt utseende.

Tilstedeværelsen eller fraværet av en atmosfære på en planet styres av tre faktorer: temperatur, gravitasjonspotensial ved overflaten og det globale magnetfeltet. Bare Jorden har et slikt felt, og det beskytter atmosfæren vår betydelig mot solplasmastrømmer. Månen mistet atmosfæren (hvis den i det hele tatt hadde en) på grunn av sin lave kritiske hastighet ved overflaten, og Merkur mistet atmosfæren på grunn av høye temperaturer og kraftig solvind. Mars, med nesten samme tyngdekraft som Merkur, var i stand til å beholde restene av atmosfæren, siden den på grunn av avstanden fra solen er kald og ikke så intenst blåst av solvinden.

Når det gjelder deres fysiske parametere, er Venus og Jorden nesten tvillinger. De har veldig lik størrelse, masse og derfor gjennomsnittlig tetthet. Deres indre struktur - skorpe, mantel, jernkjerne - bør også være lik, selv om det ikke er noen sikkerhet om dette ennå, siden seismikk og andre geologiske data om innvollene til Venus mangler. Selvfølgelig trengte vi ikke dypt inn i jordens tarmer: på de fleste steder - 3-4 km, på noen punkter - 7-9 km, og bare i en - 12 km. Dette er mindre enn 0,2 % av jordens radius. Men seismiske, gravimetriske og andre målinger gjør det mulig å bedømme jordens indre i stor detalj, mens for andre planeter er det nesten ingen slike data. Detaljerte gravitasjonsfeltkart er kun oppnådd for Månen; varmestrømmer fra det indre er kun målt på månen; Seismometre har så langt bare fungert på Månen og (ikke veldig følsomme) på Mars.

Geologer bedømmer fortsatt det indre livet til planeter etter egenskapene til deres faste overflate. For eksempel skiller fraværet av tegn på litosfæriske plater på Venus den betydelig fra jorden, i utviklingen av overflaten som tektoniske prosesser (kontinentaldrift, spredning, subduksjon, etc.) spiller en avgjørende rolle. Samtidig peker noen indirekte bevis på muligheten for platetektonikk på Mars tidligere, så vel som tektonikk av isfelt på Europa, en satellitt av Jupiter. Dermed garanterer ikke den eksterne likheten til planetene (Venus - Jorden) likheten til deres indre struktur og prosesser i deres dybder. Og planeter som er forskjellige fra hverandre kan vise lignende geologiske fenomener.

La oss gå tilbake til det som er tilgjengelig for astronomer og andre spesialister for direkte studier, nemlig overflaten av planetene eller deres skylag. I prinsippet er ikke opasiteten til atmosfæren i det optiske området et uoverkommelig hinder for å studere planetens faste overflate. Radar fra jorden og fra romsonder gjorde det mulig å studere overflatene til Venus og Titan gjennom deres atmosfærer som er ugjennomsiktige for lys. Disse arbeidene er imidlertid sporadiske, og systematiske studier av planeter utføres fortsatt med optiske instrumenter. Og enda viktigere, optisk stråling fra solen fungerer som hovedkilden til energi for de fleste planeter. Derfor påvirker atmosfærens evne til å reflektere, spre og absorbere denne strålingen direkte klimaet på planetens overflate.

Lysstyrken til en planets overflate avhenger av dens avstand fra solen og tilstedeværelsen og egenskapene til dens atmosfære. Den overskyede atmosfæren til Venus reflekterer lys 2–3 ganger bedre enn den delvis overskyede atmosfæren på jorden, og den atmosfæreløse overflaten på Månen er tre ganger verre enn jordens atmosfære. Den lyseste lyskilden på nattehimmelen, månen ikke medregnet, er Venus. Det er veldig lyst ikke bare på grunn av sin relative nærhet til solen, men også på grunn av det tette skylaget av konsentrerte svovelsyredråper som perfekt reflekterer lys. Jorden vår er heller ikke for mørk, siden 30–40 % av jordens atmosfære er fylt med vannskyer, og de sprer og reflekterer lyset godt. Her er et fotografi (Fig. 4.3), hvor Jorden og Månen samtidig ble inkludert i rammen. Dette bildet ble tatt av romsonden Galileo da den fløy forbi jorden på vei til Jupiter. Se hvor mye mørkere månen er enn jorden og generelt mørkere enn noen planet med atmosfære. Dette er et generelt mønster: atmosfæreløse kropper er veldig mørke. Faktum er at under påvirkning av kosmisk stråling mørkner ethvert fast stoff gradvis.

Utsagnet om at månens overflate er mørk forårsaker vanligvis forvirring: Ved første øyekast ser måneskiven veldig lys ut, og på en skyfri natt gjør den oss til og med blind. Men dette er bare i kontrast til den enda mørkere nattehimmelen. For å karakterisere reflektiviteten til enhver kropp, kalles en mengde albedo. Dette er graden av hvithet, det vil si koeffisienten for lysrefleksjon. Albedo lik null er absolutt svarthet, fullstendig absorpsjon av lys. En albedo lik en er total refleksjon. Fysikere og astronomer har flere forskjellige tilnærminger til å bestemme albedo. Det er klart at lysstyrken til en opplyst overflate ikke bare avhenger av typen materiale, men også av dens struktur og orientering i forhold til lyskilden og observatøren. For eksempel har fluffy, nyfallen snø én refleksjonsverdi, men snø som du tråkker på med støvelen har en helt annen. Og avhengigheten av orientering kan enkelt demonstreres med et speil som slipper inn solstråler. Den nøyaktige definisjonen av albedo av ulike typer er gitt i kapittelet “Hurtigreferanse” (s. 265). Kjente overflater med forskjellig albedo er betong og asfalt. Opplyst av de samme lysstrømmene viser de forskjellig visuell lysstyrke: nyvasket asfalt har en albedo på ca. 10 %, mens ren betong har en albedo på ca. 50 %.

Hele spekteret av mulige albedoverdier er dekket av kjente romobjekter. La oss si at jorden reflekterer omtrent 30 % av solstrålene, hovedsakelig på grunn av skyer, og det kontinuerlige skydekket til Venus reflekterer 77 % av lyset. Månen vår er en av de mørkeste kroppene, og reflekterer i gjennomsnitt omtrent 11% av lyset, og dens synlige halvkule, på grunn av tilstedeværelsen av store mørke "hav", reflekterer lyset enda verre - mindre enn 7%. Men det er også enda mørkere objekter - for eksempel asteroide 253 Matilda med sin albedo på 4%. På den annen side er det overraskende lyse kropper: Saturns måne Enceladus reflekterer 81% av synlig lys, og dens geometriske albedo er rett og slett fantastisk - 138%, dvs. den er lysere enn en perfekt hvit skive med samme tverrsnitt. Det er til og med vanskelig å forstå hvordan han klarer dette. Ren snø på jorden reflekterer lys enda verre; Hva slags snø ligger på overflaten til liten og søt Enceladus?

Varmebalanse

Temperaturen til enhver kropp bestemmes av balansen mellom tilstrømningen av varme til den og tapet. Det er tre kjente mekanismer for varmeveksling: stråling, ledning og konveksjon. De to siste prosessene krever direkte kontakt med miljøet, derfor, i rommets vakuum, blir den første mekanismen, stråling, den viktigste og faktisk den eneste. Dette skaper betydelige problemer for romteknologidesignere. De må ta hensyn til flere varmekilder: Solen, planeten (spesielt i lave baner) og de indre komponentene i selve romfartøyet. Og det er bare én måte å frigjøre varme - stråling fra overflaten av enheten. For å opprettholde balansen mellom varmestrømmer, regulerer romteknologidesignere den effektive albedo til enheten ved hjelp av skjermvakuumisolasjon og radiatorer. Når et slikt system svikter, kan forholdene i romfartøyet bli svært ubehagelige, slik historien om Apollo 13-ekspedisjonen til månen minner oss om.

Men dette problemet ble først møtt i den første tredjedelen av det 20. århundre. skapere av høyhøydeballonger - de såkalte stratosfæriske ballongene. I disse årene visste de ennå ikke hvordan de skulle lage komplekse termiske kontrollsystemer for en forseglet nacelle, så de begrenset seg til bare å velge albedoen til dens ytre overflate. Hvor følsom en kroppstemperatur er for dens albedo, avsløres av historien om de første flyvningene inn i stratosfæren. Sveitsiske Auguste Piccard malte nacellen til sin FNRS-1 stratosfæriske ballong på den ene siden hvit og på den andre svart. Den skulle regulere temperaturen i gondolen ved å dreie kulen på en eller annen måte mot solen: for dette formålet ble det installert en propell utenfor. Men enheten fungerte ikke, solen skinte fra den "svarte" siden, og den indre temperaturen på den første flyvningen steg til +38 °C. På neste flytur ble hele kapselen ganske enkelt belagt med sølvmaling for å reflektere solstrålene. Det ble minus 16°C inne.

Amerikanske stratosfæriske ballongdesignere Utforsker De tok Picards erfaring i betraktning og tok i bruk et kompromissalternativ: de malte den øvre delen av kapselen hvit og den nedre delen svart. Tanken var at den øvre halvdelen av sfæren skulle reflektere solstråling, mens den nedre halvdelen skulle absorbere varme fra jorden. Dette alternativet viste seg å være bra, men heller ikke ideelt: under flyvningene i kapselen var det +5 °C.

Sovjetiske stratonauter isolerte ganske enkelt aluminiumskapslene med et lag filt. Som praksis har vist, var denne avgjørelsen den mest vellykkede. Intern varme, hovedsakelig generert av mannskapet, var tilstrekkelig til å opprettholde en stabil temperatur.

Men hvis planeten ikke har sine egne kraftige varmekilder, så er albedoverdien veldig viktig for klimaet. For eksempel absorberer planeten vår 70% av sollyset som faller på den, behandler den til sin egen infrarøde stråling, støtter vannets syklus i naturen, lagrer den som et resultat av fotosyntese i biomasse, olje, kull og gass. Månen absorberer nesten alt sollyset, og gjør det "middelmådig" til høyentropi infrarød stråling og opprettholder dermed sin ganske høye temperatur. Men Enceladus, med sin perfekt hvite overflate, avviser med stolthet nesten alt sollys, som det betaler seg for med en monstrøst lav overflatetemperatur: i gjennomsnitt rundt −200°C, og noen steder opp til −240°C. Imidlertid lider ikke denne satellitten - "alt i hvitt" - mye av den ytre kulden, siden den har en alternativ energikilde - tidevannets gravitasjonspåvirkning fra naboen Saturn (kapittel 6), som opprettholder sitt subglasiale hav i en væske stat. Men de terrestriske planetene har svært svake indre varmekilder, så temperaturen på deres faste overflate avhenger i stor grad av atmosfærens egenskaper - på dens evne på den ene siden til å reflektere deler av solstrålene tilbake til verdensrommet, og på andre, for å beholde energien til stråling som passerer gjennom atmosfæren til overflaten av planeten.

Drivhuseffekt og planetarisk klima

Avhengig av hvor langt planeten er fra solen og hvor stor andel av sollys den absorberer, dannes temperaturforhold på planetens overflate og dens klima. Hvordan ser spekteret til ethvert selvlysende legeme, for eksempel en stjerne, ut? I de fleste tilfeller er spekteret til en stjerne en "enkelt pukkel", nesten Planck-kurve, der posisjonen til maksimumet avhenger av temperaturen på stjernens overflate. I motsetning til en stjerne har planetens spektrum to "pukler": det reflekterer en del av stjernelyset i det optiske området, og den andre delen absorberer og utstråler på nytt i det infrarøde området. Det relative området under disse to puklene er nøyaktig bestemt av graden av lysrefleksjon, det vil si albedo.

La oss se på de to planetene nærmest oss - Merkur og Venus. Ved første øyekast er situasjonen paradoksal. Venus reflekterer nesten 80 % av sollys og absorberer bare rundt 20 %, mens Merkur reflekterer nesten ingenting og absorberer alt. I tillegg er Venus lenger fra Solen enn Merkur; 3,4 ganger mindre sollys faller per enhet av skyoverflaten. Tar man hensyn til forskjeller i albedo, mottar hver kvadratmeter av Merkurs faste overflate nesten 16 ganger mer solvarme enn det samme området på Venus. Og likevel, på hele den faste overflaten av Venus er det helvetes forhold - enorme temperaturer (tinn og bly smelter!), og Merkur er kjøligere! Ved polene er det antarktisk kulde, og ved ekvator er gjennomsnittstemperaturen +67°C. Selvfølgelig varmes overflaten til Merkur på dagtid opp til 430 °C, og om natten avkjøles den til -170 °C. Men allerede på 1,5–2 meters dyp jevnes daglige svingninger ut, og vi kan snakke om en gjennomsnittlig overflatetemperatur på +67°C. Det er varmt, selvfølgelig, men du kan leve. Og på de midterste breddegrader av Merkur er det generelt romtemperatur.

Hva er i veien? Hvorfor oppvarmes Merkur, som er nær solen og lett absorberer strålene dens, til romtemperatur, mens Venus, som er lenger unna solen og aktivt reflekterer strålene, er varm som en ovn? Hvordan vil fysikken forklare dette?

Jordens atmosfære er nesten gjennomsiktig: den sender 80 % av innkommende sollys. Luften kan ikke "rømme" ut i verdensrommet som et resultat av konveksjon - planeten lar den ikke gå. Dette betyr at det kun kan avkjøles i form av infrarød stråling. Og hvis infrarød stråling forblir låst, varmer den opp de lagene av atmosfæren som ikke slipper den ut. Disse lagene blir i seg selv en varmekilde og leder den delvis tilbake til overflaten. Noe av strålingen går ut i verdensrommet, men hoveddelen av den går tilbake til jordoverflaten og varmer den opp til termodynamisk likevekt er etablert. Hvordan er det installert?

Temperaturen stiger, og maksimumet i spekteret skifter (Wiens lov) til det finner et "gjennomsiktighetsvindu" i atmosfæren, gjennom hvilket IR-stråler vil flykte ut i verdensrommet. Balansen mellom varmestrømmer er etablert, men ved en høyere temperatur enn den ville vært i fravær av en atmosfære. Dette er drivhuseffekten.

I våre liv møter vi ganske ofte drivhuseffekten. Og ikke bare i form av et hagedrivhus eller en tykk pels, som bæres på en frostdag for å holde varmen (selv om pelsen i seg selv ikke avgir, men bare holder på varmen). Disse eksemplene viser ikke en ren drivhuseffekt, siden både strålings- og konvektiv varmefjerning er redusert i dem. Mye nærmere den beskrevne effekten er eksemplet på en klar frostnatt. Når luften er tørr og himmelen er skyfri (for eksempel i en ørken), avkjøles jorden raskt etter solnedgang, og fuktig luft og skyer jevner ut daglige temperatursvingninger. Dessverre er denne effekten godt kjent for astronomer: klare stjerneklare netter kan være spesielt kalde, noe som gjør det svært ubehagelig å jobbe ved teleskopet. Tilbake til fig. 4.8, vil vi se grunnen: det er damp s vann i atmosfæren fungerer som hovedhindringen for varmebærende infrarød stråling.

Månen har ingen atmosfære, noe som betyr at det ikke er noen drivhuseffekt. På overflaten er termodynamisk likevekt etablert eksplisitt det er ingen utveksling av stråling mellom atmosfæren og den faste overflaten. Mars har en tynn atmosfære, men drivhuseffekten øker fortsatt med 8°C. Og det gir nesten 40°C til jorden. Hvis planeten vår ikke hadde en så tett atmosfære, ville jordens temperatur vært 40° lavere. I dag er det gjennomsnittlig +15°C rundt om i verden, men det vil være -25°C. Alle havene ville fryse, jordens overflate ville bli hvit av snø, albedoen ville øke og temperaturen ville falle enda lavere. Generelt - en forferdelig ting! Det er bra at drivhuseffekten i atmosfæren vår virker og varmer oss. Og den virker enda sterkere på Venus – den øker den gjennomsnittlige venusiske temperaturen med mer enn 500°C.

Overflate av planeter

Til nå har vi ikke begynt en detaljert studie av andre planeter, hovedsakelig begrenset oss til å observere overflaten deres. Hvor viktig er informasjon om planetens utseende for vitenskapen? Hvilken verdifull informasjon kan et bilde av overflaten fortelle oss? Hvis det er en gassplanet, som Saturn eller Jupiter, eller fast, men dekket med et tett lag av skyer, som Venus, så ser vi bare det øvre skylaget og har derfor nesten ingen informasjon om selve planeten. Den overskyede atmosfæren, som geologer sier, er en superung overflate: i dag er det slik, men i morgen vil det være annerledes (eller ikke i morgen, men om 1000 år, som bare er et øyeblikk i planetens liv).

Den store røde flekken på Jupiter eller to planetariske sykloner på Venus har blitt observert i 300 år, men forteller oss bare om noen generelle egenskaper ved den moderne dynamikken i atmosfærene deres. Våre etterkommere, som ser på disse planetene, vil se et helt annet bilde, og vi vil aldri vite hvilket bilde våre forfedre kunne ha sett. Når vi ser fra utsiden på planeter med tett atmosfære, kan vi ikke bedømme deres fortid, siden vi bare ser et foranderlig skylag. En helt annen sak er Månen eller Merkur, hvis overflater beholder spor av meteorittbombardementer og geologiske prosesser som har skjedd i løpet av de siste milliarder av år.

Og slike bombardementer av gigantiske planeter etterlater praktisk talt ingen spor. En av disse hendelsene skjedde på slutten av det tjuende århundre rett foran øynene til astronomene. Det handler om en komet Skomaker-Levi-9. I 1993, nær Jupiter en merkelig kjede av to dusin små kometer ble oppdaget. Beregningen viste at dette er fragmenter av en komet som fløy nær Jupiter i 1992 og ble revet i stykker av tidevannseffekten av dets kraftige gravitasjonsfelt. Astronomer så ikke selve episoden av kometens oppløsning, men fanget bare øyeblikket da kjeden av kometfragmenter beveget seg bort fra Jupiter som et «lokomotiv». Hvis oppløsningen ikke hadde skjedd, ville kometen, etter å ha nærmet seg Jupiter langs en hyperbolsk bane, ha gått i det fjerne langs den andre grenen av hyperbelen og ville mest sannsynlig aldri ha nærmet seg Jupiter igjen. Men kometens kropp kunne ikke motstå tidevannsspenningen og kollapset, og energien som ble brukt på deformasjon og brudd på kometkroppen reduserte den kinetiske energien til dens banebevegelse, og overførte fragmentene fra en hyperbolsk bane til en elliptisk bane, lukket rundt Jupiter . Baneavstanden ved perisenteret viste seg å være mindre enn radiusen til Jupiter, og i 1994 krasjet fragmentene inn i planeten etter hverandre.

Hendelsen var enorm. Hvert «skår» av kometkjernen er en isblokk på 1–1,5 km stor. De byttet på å fly inn i atmosfæren til den gigantiske planeten med en hastighet på 60 km/s (den andre flukthastigheten for Jupiter), med en spesifikk kinetisk energi på (60/11) 2 = 30 ganger større enn om det var en kollisjon med jorden. Astronomer så med stor interesse på den kosmiske katastrofen på Jupiter fra jordens sikkerhet. Dessverre traff fragmenter av kometen Jupiter fra siden som ikke var synlig fra jorden i det øyeblikket. Heldigvis, akkurat på det tidspunktet var Galileo-romsonden på vei til Jupiter, den så disse episodene og viste dem til oss. På grunn av den raske daglige rotasjonen av Jupiter, ble kollisjonsområdene i løpet av få timer tilgjengelige for både bakkebaserte teleskoper og, det som er spesielt verdifullt, jordnære teleskoper, slik som Hubble-romteleskopet. Dette var veldig nyttig, siden hver blokk, som krasjet inn i atmosfæren til Jupiter, forårsaket en kolossal eksplosjon, ødela det øvre skylaget og skapte et synlighetsvindu dypt inn i den jovianske atmosfæren i noen tid. Så takket være kometbombardementet kunne vi se der en kort stund. Men to måneder gikk - og ingen spor var igjen på den overskyede overflaten: skyene dekket alle vinduene, som om ingenting hadde skjedd.

En annen ting - Jord. På planeten vår forblir meteorittarr i lang tid. Her er det mest populære meteorittkrateret med en diameter på ca. 1 km og en alder på ca. 50 tusen år (fig. 4.15). Det er fortsatt godt synlig. Men kratere som ble dannet for mer enn 200 millioner år siden kan bare bli funnet ved hjelp av subtile geologiske teknikker. De er ikke synlige ovenfra.

Forresten, det er et ganske pålitelig forhold mellom størrelsen på en stor meteoritt som falt til jorden og diameteren på krateret den dannet - 1:20. Et kilometer-diameter krater i Arizona ble dannet av nedslaget av en liten asteroide med en diameter på omtrent 50 m. Og i gamle tider traff større "prosjektiler" - både kilometer lange og til og med ti kilometer lange - jorden. Vi kjenner i dag ca 200 store kratere; de kalles astroblemer("himmelske sår") og flere nye oppdages hvert år. Den største, med en diameter på 300 km, ble funnet i det sørlige Afrika, dens alder er omtrent 2 milliarder år. Det største krateret i Russland er Popigai i Yakutia, med en diameter på 100 km. Større er også kjent, for eksempel det sørafrikanske Vredefort-krateret med en diameter på ca. 300 km eller det ennå uutforskede krateret Wilkes Land under Antarktis-isen, hvis diameter er anslått til 500 km. Den ble identifisert ved hjelp av radar og gravimetriske målinger.

På en overflate Måne, der det ikke er vind eller regn, hvor det ikke er noen tektoniske prosesser, vedvarer meteorittkratere i milliarder av år. Når vi ser på månen gjennom et teleskop, leser vi historien om kosmisk bombardement. På baksiden er det et bilde som er enda mer nyttig for vitenskapen. Det ser ut til at det av en eller annen grunn aldri har falt noen spesielt store kropper der, eller når de falt, kunne de ikke bryte gjennom måneskorpen, som på baksiden er dobbelt så tykk som på den synlige siden. Derfor fylte ikke den rennende lavaen store kratere og skjulte ikke historiske detaljer. På hvilken som helst flekk på månens overflate er det et meteorittkrater, stort eller lite, og det er så mange av dem at yngre ødelegger de som ble dannet tidligere. Metning har funnet sted: Månen kan ikke lenger bli mer kratenert enn den er; Det er kratere overalt. Og dette er en fantastisk kronikk av solsystemets historie: den identifiserer flere episoder av aktiv kraterdannelse, inkludert epoken med tungt meteorittbombardement (4,1–3,8 milliarder år siden), som etterlot spor på overflaten av alle jordiske planeter og mange satellitter. Hvorfor strømmer av meteoritter falt på planetene i den tiden, må vi fortsatt forstå. Det er behov for nye data om strukturen til månens indre og sammensetningen av materie på ulike dyp, og ikke bare på overflaten som prøver er samlet inn fra så langt.

Merkur utad lik månen, fordi den, som den, er blottet for en atmosfære. Den steinete overflaten, som ikke er utsatt for gass- og vannerosjon, beholder spor av meteorittbombardement i lang tid. Blant de terrestriske planetene inneholder Merkur de eldste geologiske sporene, som dateres tilbake rundt 4 milliarder år. Men på overflaten av Merkur er det ingen store hav fylt med mørk størknet lava og ligner på månehavet, selv om det ikke er færre store nedslagskratre der enn på Månen.

Merkur er omtrent halvannen ganger så stor som månen, men massen er 4,5 ganger større enn månen. Faktum er at Månen nesten utelukkende er en steinete kropp, mens Merkur har en enorm metallisk kjerne, tilsynelatende hovedsakelig bestående av jern og nikkel. Radiusen til kjernen er omtrent 75% av planetens radius (for Jorden er den bare 55%), volumet er 45% av planetens volum (for Jorden er det 17%). Derfor er den gjennomsnittlige tettheten til Merkur (5,4 g/cm 3 ) nesten lik jordens gjennomsnittlige tetthet (5,5 g/cm 3 ) og overskrider betydelig Månens gjennomsnittlige tetthet (3,3 g/cm 3 ). Med en stor metallisk kjerne kan Merkur overgå jorden i sin gjennomsnittlige tetthet hvis ikke for den lave tyngdekraften på overflaten. Med en masse på bare 5,5 % av jordens, har den nesten tre ganger mindre tyngdekraft, som ikke er i stand til å komprimere det indre så mye som det indre av jorden har komprimert, selv silikatmantelen har en tetthet på omtrent 5 g/cm3.

Merkur er vanskelig å studere fordi det beveger seg nær solen. For å starte et interplanetarisk apparat fra jorden mot det, må det bremses kraftig, det vil si akselereres i motsatt retning av jordens banebevegelse: først da vil det begynne å "falle" mot solen. Det er umulig å gjøre dette umiddelbart ved hjelp av en rakett. Derfor, i de to flyvningene til Merkur som er utført så langt, ble gravitasjonsmanøvrer i feltet til Jorden, Venus og selve Merkur brukt til å bremse romsonden og overføre den til Merkurs bane.

Mariner 10 (NASA) dro først til Mercury i 1973. Den nærmet seg først Venus, bremset ned i gravitasjonsfeltet og passerte deretter nær Merkur tre ganger i 1974–1975. Siden alle tre møtene fant sted i samme område av planetens bane, og dens daglige rotasjon er synkronisert med den bane, fotograferte alle tre gangene sonden samme halvkule av Merkur, opplyst av solen.

Det var ingen fly til Mercury de neste tiårene. Og først i 2004 var det mulig å lansere den andre enheten - MESSENGER ( Merkuroverflate, rommiljø, geokjemi og rekkevidde; NASA). Etter å ha utført flere gravitasjonsmanøvrer nær Jorden, Venus (to ganger) og Merkur (tre ganger), gikk sonden i bane rundt Merkur i 2011 og forsket på planeten i 4 år.

Arbeid i nærheten av Merkur er komplisert av det faktum at planeten i gjennomsnitt er 2,6 ganger nærmere Solen enn Jorden, så strømmen av solstråler der er nesten 7 ganger større. Uten en spesiell "solparaply" ville sondens elektronikk overopphetes. Den tredje ekspedisjonen til Merkur, kalt BepiColombo, europeere og japanere deltar i det. Oppskytingen er planlagt til høsten 2018. To sonder vil fly samtidig, som vil gå i bane rundt Merkur på slutten av 2025 etter en forbiflyvning nær Jorden, to forbiflyvninger nær Venus og seks nær Merkur. I tillegg til en detaljert studie av planetens overflate og dens gravitasjonsfelt, er det planlagt en detaljert studie av magnetosfæren og magnetfeltet til Merkur, som utgjør et mysterium for forskere. Selv om Merkur roterer veldig sakte, og dens metalliske kjerne burde ha avkjølt og herdet for lenge siden, har planeten et dipolmagnetfelt som er 100 ganger svakere enn jordens, men opprettholder fortsatt en magnetosfære rundt planeten. Den moderne teorien om magnetfeltgenerering i himmellegemer, den såkalte teorien om turbulent dynamo, krever tilstedeværelse i det indre av planeten av et lag med væskeleder av elektrisitet (for jorden er dette den ytre delen av jernkjernen ) og relativt rask rotasjon. Hvorfor Mercurys kjerne fortsatt forblir flytende er ennå ikke klart.

Merkur har en fantastisk egenskap som ingen andre planeter har. Bevegelsen til Merkur i sin bane rundt solen og dens rotasjon rundt sin akse er tydelig synkronisert med hverandre: i løpet av to omløpsperioder gjør den tre omdreininger rundt sin akse. Generelt sett har astronomer vært kjent med synkron bevegelse i lang tid: Månen vår roterer synkront rundt sin akse og roterer rundt jorden, periodene for disse to bevegelsene er de samme, dvs. de er i forholdet 1:1. Og andre planeter har noen satellitter som viser samme funksjon. Dette er resultatet av tidevannseffekten.

For å følge Merkurs bevegelse legger vi en pil på overflaten (fig. 4.20). Det kan sees at i en omdreining rundt solen, dvs. i ett Merkur-år, roterte planeten rundt sin akse nøyaktig en og en halv gang. I løpet av denne tiden ble dagen i pilens område til natt, og halvparten av den solfylte dagen gikk. Nok en årlig revolusjon - og dagslyset begynner igjen i pilens område, en soldag er utløpt. På Merkur varer således en soldag i to Merkur-år.

Vi vil snakke i detalj om tidevann i kapittel 6. Det var som et resultat av tidevannspåvirkning fra Jorden at Månen synkroniserte sine to bevegelser - aksial rotasjon og orbital rotasjon. Jorden påvirker månen i stor grad: den strekker figuren og stabiliserer rotasjonen. Månens bane er nær sirkulær, så månen beveger seg langs den med nesten konstant hastighet i nesten konstant avstand fra jorden (vi diskuterte omfanget av dette "nesten" i kapittel 1). Derfor varierer tidevannseffekten litt og styrer månens rotasjon langs hele dens bane, noe som fører til en 1:1 resonans.

I motsetning til månen, beveger Merkur seg rundt solen i en hovedsakelig elliptisk bane, noen ganger nærmer han lyset, noen ganger beveger seg bort fra det. Når den er langt unna, nær aphelion av banen, svekkes tidevannspåvirkningen fra solen, siden den avhenger av avstanden som 1/ R 3. Når Merkur nærmer seg solen, er tidevannet mye sterkere, så bare i perihelregionen synkroniserer Merkur effektivt sine to bevegelser - daglig og orbital. Keplers andre lov sier at vinkelhastigheten for orbital bevegelse er maksimal ved perihelpunktet. Det er der "tidevannsfangst" og synkronisering av vinkelhastighetene til Merkur - daglig og orbital - oppstår. Ved perihelpunktet er de nøyaktig like hverandre. Når Merkur beveger seg videre, slutter nesten å føle tidevannspåvirkningen fra solen og opprettholder sin vinkelhastighet for rotasjon, og reduserer gradvis vinkelhastigheten til orbital bevegelse. Derfor klarer den i en omløpsperiode å gjøre halvannen daglige omdreining og faller igjen i klørne til tidevannseffekten. Veldig enkel og vakker fysikk.

Overflaten til Merkur er nesten umulig å skille fra månen. Selv profesjonelle astronomer, da de første detaljerte fotografiene av Merkur dukket opp, viste dem til hverandre og spurte: "Vel, gjett, er dette Månen eller Merkur?" Det er veldig vanskelig å gjette: både der og der er overflater merket av meteoritter. Men det er selvfølgelig funksjoner. Selv om det ikke er store lavahav på Merkur, er overflaten heterogen: det er eldre og yngre områder (grunnlaget for dette er tellingen av meteorittkratere). Merkur skiller seg også fra månen i nærvær av karakteristiske avsatser og folder på overflaten, som oppsto som et resultat av komprimeringen av planeten da dens enorme metallkjerne ble avkjølt.

Temperaturforskjellene på overflaten til Merkur er større enn på Månen: på dagtid ved ekvator +430°C, og om natten -173°C. Men Mercurys jord fungerer som en god varmeisolator, så på en dybde på ca. 1 m daglig (eller halvårlig?) føles ikke temperaturendringer lenger. Så hvis du flyr til Mercury, er det første du må gjøre å grave en grav. Det vil være ca +70°C ved ekvator: litt varmt. Men i området for de geografiske polene i utgravingen vil det være omtrent -70°C. Så du kan enkelt finne en geografisk breddegrad der du vil trives i graven.

De laveste temperaturene observeres i bunnen av polare kratere, dit solstrålene aldri når. Det var der forekomster av vannis ble oppdaget, som tidligere hadde blitt "famlet" av radarer fra jorden, og deretter bekreftet av instrumentene til MESSENGER-romsonden. Opprinnelsen til denne isen er fortsatt diskutert. Kildene kan være både kometer og damp som kommer fra innvollene på planeten. s vann.

Kvikksølv har farge, selv om det for øyet ser mørkegrå ut. Men hvis du øker fargekontrasten (som i fig. 4.23), så får planeten et vakkert og mystisk utseende.

Merkur har et av de største nedslagskratrene i solsystemet - Heat Planum ( Kalorisbasseng) med en diameter på 1550 km. Dette er nedslaget av en asteroide med en diameter på minst 100 km, som nesten splittet den lille planeten. Det skjedde rundt 3,8 milliarder år siden, i perioden med det såkalte "sen tunge bombardementet" ( Sent tungt bombardement), da antallet asteroider og kometer i baner som krysser banene til jordiske planeter økte, av årsaker som ikke er fullt ut forstått.

Da Mariner 10 fotograferte Heat Plane i 1974, visste vi ennå ikke hva som skjedde på motsatt side av Merkur etter dette forferdelige sammenstøtet. Det er klart at hvis ballen blir truffet, eksiteres lyd- og overflatebølger, som forplanter seg symmetrisk, passerer gjennom "ekvator" og samler seg ved antipodepunktet, diametralt motsatt treffpunktet. Forstyrrelsen der trekker seg sammen til et punkt, og amplituden til seismiske vibrasjoner øker raskt. Dette ligner på måten kvegdrivere knekker pisken på: energien og momentumet til bølgen er i hovedsak bevart, men tykkelsen på pisken har en tendens til null, så vibrasjonshastigheten øker og blir supersonisk. Det var forventet at i regionen Mercury motsatt bassenget Kalorier, vil det være et bilde av utrolig ødeleggelse. Generelt ble det nesten slik: det var et stort kupert område med en korrugert overflate, selv om jeg forventet at det skulle være et antipodeansk krater. Det virket for meg at når den seismiske bølgen kollapser, vil et fenomen "speile" til fallet av en asteroide oppstå. Vi observerer dette når en dråpe faller på en rolig vannflate: først skaper den en liten fordypning, og deretter suser vannet tilbake og kaster en liten ny dråpe oppover. Dette skjedde ikke på Merkur, og vi forstår nå hvorfor: dets indre viste seg å være heterogent, og presis fokusering av bølgene skjedde ikke.

Generelt er lettelsen til Merkur jevnere enn månens. For eksempel er veggene til Mercurys kratere ikke så høye. Grunnen til dette er sannsynligvis Mercurys større tyngdekraft og varmere, mykere interiør.

Venus- den andre planeten fra solen og den mest mystiske av de terrestriske planetene. Det er ikke klart hva opphavet til den svært tette atmosfæren, som nesten utelukkende består av karbondioksid (96,5 %) og nitrogen (3,5 %) og gir en kraftig drivhuseffekt, er. Det er ikke klart hvorfor Venus roterer så sakte rundt sin akse - 244 ganger langsommere enn Jorden, og også i motsatt retning. Samtidig flyr den massive atmosfæren til Venus, eller rettere sagt skylaget, rundt planeten på fire jorddager. Dette fenomenet kalles superrotasjon atmosfære. Samtidig gnisser atmosfæren mot planetens overflate og burde ha bremset ned for lenge siden, fordi den ikke kan bevege seg lenge rundt en planet hvis faste kropp praktisk talt står stille. Men atmosfæren roterer, og til og med i motsatt retning av rotasjonen til selve planeten. Det er klart at friksjon med overflaten sprer energien til atmosfæren, og dens vinkelmoment overføres til planetens kropp. Dette betyr at det er en tilstrømning av energi (åpenbart solenergi), på grunn av hvilken varmemotoren fungerer. Spørsmål: hvordan er denne maskinen implementert? Hvordan transformeres solens energi til bevegelsen til den venusiske atmosfæren?

På grunn av Venus langsomme rotasjon er Coriolis-kreftene på den svakere enn på jorden, så atmosfæriske sykloner der er mindre kompakte. Faktisk er det bare to av dem: en på den nordlige halvkule, den andre på den sørlige halvkule. Hver av dem "vinder" fra ekvator til sin egen pol.

De øvre lagene av den venusiske atmosfæren ble studert i detalj av flybys (i ferd med en gravitasjonsmanøver) og orbitalsonder - amerikanske, sovjetiske, europeiske og japanske. Sovjetiske ingeniører lanserte enheter i Venera-serien der i flere tiår, og dette var vårt mest vellykkede gjennombrudd innen planetarisk utforskning. Hovedoppgaven var å lande nedstigningsmodulen på overflaten for å se hva som var der under skyene.

Designerne av de første sonderne, som forfatterne av science fiction-verk fra disse årene, ble styrt av resultatene av optiske og radioastronomiske observasjoner, hvorfra det fulgte at Venus er en varmere analog av planeten vår. Derfor på midten av 1900-tallet. alle science fiction-forfattere – fra Belyaev, Kazantsev og Strugatsky til Lem, Bradbury og Heinlein – presenterte Venus som en ugjestmild (varm, sumpete, med en giftig atmosfære), men generelt lik jordens verden. Av samme grunn var de første landingskjøretøyene til Venus-sondene ikke veldig holdbare, ikke i stand til å motstå høyt trykk. Og de døde, da de gikk ned i atmosfæren, den ene etter den andre. Så begynte skrogene deres å bli sterkere, med forventning om et trykk på 20 atmosfærer, men dette viste seg ikke å være nok. Deretter skapte designerne, «biting the bit», en titansonde som tåler trykk på 180 atm. Og han landet trygt på overflaten ("Venera-7", 1970). Merk at ikke alle ubåter tåler et slikt trykk, som råder på en dybde på ca. 2 km i havet. Det viste seg at trykket på overflaten til Venus ikke synker under 92 atm (9,3 MPa, 93 bar), og temperaturen er 464°C.

Drømmen om en gjestfri Venus, lik jorden i karbonperioden, ble endelig avsluttet nøyaktig i 1970. For første gang kom et apparat designet for slike helvetes forhold (“Venera-8”) med suksess ned og arbeidet på overflaten i 1972. Fra dette øyeblikket av landing har det å gå til overflaten av Venus blitt en rutineoperasjon, men det er ikke mulig å jobbe der i lang tid: etter 1–2 timer varmes innsiden av enheten opp og elektronikken svikter.

De første kunstige satellittene dukket opp nær Venus i 1975 ("Venera-9 og -10"). Generelt viste arbeidet på overflaten av Venus av Venera-9...-14 nedstigningskjøretøyer (1975–1981) seg å være ekstremt vellykket, og studerte både atmosfæren og planetens overflate på landingsstedet, til og med klarer å ta jordprøver og bestemme dens kjemiske sammensetning og mekaniske egenskaper. Men den største effekten blant fans av astronomi og kosmonautikk ble forårsaket av fotopanoramaene av landingsstedene de overførte, først i svart-hvitt, og senere i farger. Venushimmelen er forresten oransje sett fra overflaten. Vakker! Til nå (2017) er disse bildene de eneste og er av stor interesse for planetariske forskere. De fortsetter å bli behandlet og nye deler blir funnet på dem fra tid til annen.

Amerikansk astronautikk ga også et betydelig bidrag til studiet av Venus i disse årene. Mariner 5 og 10 flybys studerte de øvre lagene av atmosfæren. Pioneer Venera 1 (1978) ble den første amerikanske satellitten til Venus og utførte radarmålinger. Og "Pioneer-Venera-2" (1978) sendte 4 nedstigningskjøretøyer inn i planetens atmosfære: en stor (315 kg) med fallskjerm til ekvatorialområdet på daghalvkulen og tre små (90 kg hver) uten fallskjerm - til midten -breddegrader og nord på daghalvkulen, samt natthalvkule. Ingen av dem var designet for å fungere på overflaten, men en av de små enhetene landet trygt (uten fallskjerm!) og jobbet på overflaten i mer enn en time. Denne saken lar deg føle hvor høy tettheten av atmosfæren er nær overflaten av Venus. Atmosfæren til Venus er nesten 100 ganger mer massiv enn jordens, og dens tetthet ved overflaten er 67 kg/m 3, som er 55 ganger tettere enn jordens luft og bare 15 ganger mindre tett enn flytende vann.

Det var ikke lett å lage holdbare vitenskapelige sonder som kunne motstå trykket fra den venusiske atmosfæren, det samme som på en kilometers dyp i jordens hav. Men det var enda vanskeligere å få dem til å tåle omgivelsestemperaturen (+464°C) i så tett luft. Varmestrømmen gjennom kroppen er kolossal, så selv de mest pålitelige enhetene fungerte i ikke mer enn to timer. For raskt å gå ned til overflaten og forlenge arbeidet der, slapp Venus fallskjermen under landing og fortsatte nedstigningen, bare bremset av et lite skjold på skroget. Påvirkningen på overflaten ble myknet av en spesiell dempeanordning - en landingsstøtte. Designet viste seg å være så vellykket at Venera 9 landet i en skråning med en helning på 35° uten problemer og fungerte normalt.

Slike panoramaer av Venus (fig. 4.27) ble publisert umiddelbart etter mottak. Her kan du legge merke til en merkelig hendelse. Under nedstigningen ble hvert kammer beskyttet av et polyuretandeksel, som etter landing ble skutt av og falt ned. På det øverste bildet er dette hvite halvsirkulære dekselet synlig ved landingsstøtten. Hvor er hun på det nederste bildet? Ligger til venstre for midten. Det var inn i det at enheten for å måle de mekaniske egenskapene til jord, rettet opp, satt fast på sonden. Etter å ha målt hardheten bekreftet han at det var polyuretan. Apparatet ble så å si testet i felt. Sannsynligheten for denne triste hendelsen var nær null, men det skjedde!

Gitt Venus høye albedo og kolossale tetthet av atmosfæren, tvilte forskere på at det ville være nok sollys nær overflaten til å fotografere. I tillegg kan en tett tåke godt henge på bunnen av gasshavet til Venus, spre sollys og forhindre at et kontrastbilde blir oppnådd. Derfor ble de første landingskjøretøyene utstyrt med halogenkvikksølvlamper for å lyse opp jorda og skape lyskontrast. Men det viste seg at det er ganske nok naturlig lys der: det er like lys på Venus som på en overskyet dag på jorden. Og kontrasten i naturlig lys er også ganske akseptabel.

I oktober 1975 sendte Venera-9 og -10 landingskjøretøyene, gjennom sine baneblokker, de første fotografiene av overflaten til en annen planet til Jorden (hvis vi ikke tar hensyn til Månen). Ved første øyekast ser perspektivet i disse panoramaene merkelig forvrengt ut: årsaken er rotasjonen av skyteretningen. Disse bildene ble tatt med et telefotometer (optomekanisk skanner), hvis "utseende" sakte beveget seg fra horisonten under "bena" på landeren og deretter til den andre horisonten: en 180° skanning ble oppnådd. To telefotometre på motsatte sider av enheten skulle gi et komplett panorama. Men linsedekslene åpnet seg ikke alltid. For eksempel, på "Venera-11 og -12" åpnet ingen av de fire.

Et av de vakreste eksperimentene i studiet av Venus ble utført ved å bruke VeGa-1- og -2-probene (1985). Navnet deres står for "Venus - Halley", fordi etter separasjonen av nedstigningsmodulene rettet mot overflaten av Venus, gikk flydelene av sondene for å utforske kjernen til kometen Halley og gjorde det for første gang med suksess. Landingskjøretøyene var heller ikke helt vanlige: hoveddelen av enheten landet på overflaten, og under nedstigningen ble en ballong laget av franske ingeniører skilt fra den, som fløy i omtrent to dager i atmosfæren til Venus i en høyde av 53–55 km, overføring av data om temperatur og trykk til jorden, belysning og synlighet i skyer. Takket være den kraftige vinden som blåste i denne høyden med en hastighet på 250 km/t, klarte ballongene å fly rundt en betydelig del av planeten.

Fotografier fra landingsstedene viser bare små områder av den venusiske overflaten. Er det mulig å se hele Venus gjennom skyene? Kan! Radaren ser gjennom skyene. To sovjetiske satellitter med sidevisende radarer og en amerikaner fløy til Venus. Basert på deres observasjoner ble radiokart over Venus kompilert med svært høy oppløsning. Det er vanskelig å demonstrere på et generelt kart, men på individuelle kartfragmenter er det godt synlig. Fargene på radiokartene viser nivåene: lyseblått og mørkeblått er lavland; Hvis Venus hadde vann, ville det vært hav. Men flytende vann kan ikke eksistere på Venus, og det er praktisk talt ikke noe gassformig vann der. De grønnaktige og gulaktige områdene er kontinenter (la oss kalle dem det). Rødt og hvitt er de høyeste punktene på Venus, dette er det venusiske "Tibet" - det høyeste platået. Den høyeste toppen på den - Mount Maxwell - stiger 11 km.

Venus er vulkansk aktiv, mer aktiv enn dagens jord. Dette er ikke helt klart. En berømt geolog, akademiker Nikolai Leontyevich Dobretsov jobber i Novosibirsk, han har en interessant teori om utviklingen av jorden og Venus ("Venus som en mulig fremtid for jorden", "First-hand Science" nr. 3 (69), 2016).

Det er ingen pålitelige fakta om det indre av Venus, om dens indre struktur, siden seismisk forskning ennå ikke er utført der. I tillegg tillater ikke planetens langsomme rotasjon oss å måle treghetsmomentet, noe som kan fortelle oss om fordelingen av tetthet med dybde. Så langt er teoretiske ideer basert på likheten mellom Venus og jorden, og det tilsynelatende fraværet av platetektonikk på Venus forklares av fraværet av vann på den, som på jorden fungerer som et "smøremiddel", som lar platene gli og dykke under hverandre. Sammen med den høye overflatetemperaturen fører dette til en nedgang eller til og med fullstendig fravær av konveksjon i Venus-kroppen, reduserer kjølehastigheten til dens indre og kan forklare mangelen på et magnetfelt. Alt dette ser logisk ut, men krever eksperimentell verifisering.

Forresten, ca Jord. Jeg vil ikke diskutere den tredje planeten fra solen i detalj, siden jeg ikke er geolog. I tillegg har hver av oss en generell idé om jorden, selv basert på skolekunnskap. Men i forbindelse med studiet av andre planeter, merker jeg at vi ikke fullt ut forstår det indre av vår egen planet. Nesten hvert år er det store funn innen geologi, noen ganger oppdages til og med nye lag i jordens tarmer, men vi vet fortsatt ikke nøyaktig temperaturen i kjernen av planeten vår. Se på de siste anmeldelsene: noen forfattere mener at temperaturen ved grensen til den indre kjernen er omtrent 5000 K, mens andre mener at den er mer enn 6300 K. Dette er resultatene av teoretiske beregninger, som inkluderer ikke helt pålitelige parametere som beskrive egenskapene til materie ved en temperatur på tusenvis av kelvin og et trykk på millioner bar. Før disse egenskapene er pålitelig studert i laboratoriet, vil vi ikke få nøyaktig kunnskap om jordens indre.

Det unike med jorden blant lignende planeter ligger i nærværet av et magnetfelt og flytende vann på overflaten, og den andre er tilsynelatende en konsekvens av den første: Jordens magnetosfære beskytter atmosfæren vår og, indirekte, hydrosfæren mot solenergi. vinden strømmer. For å generere et magnetfelt, slik det nå ser ut, må det i planetens indre være et flytende elektrisk ledende lag, dekket av konvektiv bevegelse og rask daglig rotasjon, som gir Coriolis-kraften. Bare under disse forholdene slår dynamomekanismen seg på, og forsterker magnetfeltet. Venus roterer knapt, så den har ikke noe magnetfelt. Jernkjernen til lille Mars har lenge avkjølt og herdet, så den mangler også et magnetfelt. Kvikksølv, ser det ut til, roterer veldig sakte og burde ha kjølt seg ned før Mars, men det har et ganske merkbart dipolmagnetfelt med en styrke som er 100 ganger svakere enn jordens. Paradoks! Tidevannspåvirkningen fra Solen antas nå å være ansvarlig for å opprettholde Merkurs jernkjerne i smeltet tilstand. Milliarder av år vil gå, jernkjernen på jorden vil avkjøles og herdes, og fratar planeten vår magnetisk beskyttelse mot solvinden. Og den eneste steinete planeten med et magnetfelt vil merkelig nok forbli Merkur.

Fra synspunktet til en jordisk observatør, i øyeblikket av motstand, vises Mars på den ene siden av jorden, og solen på den andre. Det er tydelig at det er i disse øyeblikkene Jorden og Mars nærmer seg minimumsavstanden, Mars er synlig på himmelen hele natten og er godt opplyst av solen. Jorden bruker ett år på å gå i bane rundt solen, og Mars tar 1,88 år, så gjennomsnittlig tid mellom opposisjoner er litt over to år. Den siste motstanden til Mars ble observert i 2016, selv om den ikke var spesielt nær. Mars bane er merkbart elliptisk, så Jordens nærmeste tilnærminger til Mars skjer når Mars er nær periheliumet til banen. På jorden (i vår tid) er dette slutten av august. Derfor kalles konfrontasjonene i august og september "store"; I disse øyeblikkene, som inntreffer en gang hvert 15.–17. år, kommer planetene våre nærmere hverandre med mindre enn 60 millioner km. Dette vil skje i 2018. Og en super tett konfrontasjon fant sted i 2003: da var Mars bare 55,8 millioner km unna. I denne forbindelse ble et nytt begrep født - "de største motstandene til Mars": slike tilnærminger anses nå for å være mindre enn 56 millioner km. De forekommer 1-2 ganger per århundre, men i det nåværende århundre vil det til og med være tre av dem - vent til 2050 og 2082.

Men selv i øyeblikk med stor konfrontasjon er lite synlig på Mars gjennom et teleskop fra Jorden. Her (fig. 4.37) er en tegning av en astronom som ser på Mars gjennom et teleskop. En utrent person vil se og bli skuffet - han vil ikke se noe i det hele tatt, bare en liten rosa "dråpe", men det erfarne øyet til en astronom ser mer gjennom det samme teleskopet. Astronomer la merke til polarhetten for lenge siden, for århundrer siden. Og også mørke og lyse områder. De mørke ble tradisjonelt kalt hav, og de lyse - kontinenter.

Økt interesse for Mars oppsto i epoken med den store opposisjonen i 1877: på den tiden var gode teleskoper allerede bygget og astronomer hadde gjort flere viktige funn. Den amerikanske astronomen Asaph Hall oppdaget satellittene til Mars Phobos og Deimos, og den italienske astronomen Giovanni Schiaparelli skisserte mystiske linjer på overflaten av planeten - Mars-kanaler. Selvfølgelig var Schiaparelli ikke den første som så kanalene: noen av dem hadde blitt lagt merke til før ham (for eksempel Angelo Secchi). Men etter Schiaparelli ble dette emnet dominerende i studiet av Mars i mange år.

Observasjoner av funksjoner på overflaten av Mars, som "kanaler" og "hav", markerte begynnelsen på et nytt stadium i studiet av denne planeten. Schiaparelli mente at "havet" på Mars faktisk kunne være vannmasser. Siden linjene som forbinder dem måtte gis et navn, kalte Schiaparelli dem "kanaler" ( canali), som betyr sjøsund, og ikke menneskeskapte strukturer. Han mente at vann faktisk strømmer gjennom disse kanalene i polarområdene under smeltingen av polarhettene. Etter oppdagelsen av "kanaler" på Mars, antydet noen forskere deres kunstige natur, som fungerte som grunnlag for hypoteser om eksistensen av intelligente vesener på Mars. Men Schiaparelli selv anså ikke denne hypotesen som vitenskapelig underbygget, selv om han ikke utelukket tilstedeværelsen av liv på Mars, kanskje til og med intelligent.

Imidlertid begynte ideen om et kunstig vanningskanalsystem på Mars å vinne terreng i andre land. Dette skyldtes blant annet at italieneren canali ble presentert på engelsk som kanal(menneskeskapt vannvei), og ikke som kanal(naturlige sjøstredet). Og på russisk betyr ordet "kanal" en kunstig struktur. Ideen om marsboere fanget mange da, og ikke bare forfattere (husk H.G. Wells med sin "War of the Worlds", 1897), men også forskere. Den mest kjente av dem var Percival Lovell. Denne amerikaneren fikk en utmerket utdannelse ved Harvard, og mestret like mye matematikk, astronomi og humaniora. Men som etterkommer av en adelig familie ville han heller bli diplomat, forfatter eller reisende enn astronom. Etter å ha lest Schiaparellis verk om kanaler, ble han imidlertid fascinert av Mars og trodde på eksistensen av liv og sivilisasjon på den. Generelt forlot han alle andre saker og begynte å studere den røde planeten.

Med penger fra sin velstående familie bygde Lovell et observatorium og begynte å tegne kanaler. Legg merke til at fotografering da var i sin spede begynnelse, og øyet til en erfaren observatør er i stand til å legge merke til de minste detaljene under forhold med atmosfærisk turbulens, og forvrenger bilder av fjerne objekter. Kartene over Mars-kanaler laget ved Lovell-observatoriet var de mest detaljerte. I tillegg, som en god forfatter, skrev Lovell flere interessante bøker - Mars og dens kanaler (1906), Mars som livets bolig(1908), osv. Bare én av dem ble oversatt til russisk allerede før revolusjonen: «Mars og livet på den» (Odessa: Matezis, 1912). Disse bøkene fanget en hel generasjon med håp om å møte marsboere. Vinter - polarhetten er enorm, men kanalene er ikke synlige. Sommer - hetten smeltet, vannet rant, kanaler dukket opp. De ble synlige på lang avstand, ettersom planter vokste grønne langs bredden av kanalene. Alvorlig?

Det skal innrømmes at historien om Marskanalene aldri har fått en utfyllende forklaring. Det er gamle tegninger med kanaler og moderne fotografier uten (fig. 4.44). Hvor er kanalene?

Hva var det? Astronomers konspirasjon? Massegalskap? Selvhypnose? Det er vanskelig å skylde på forskere som har gitt livet sitt til vitenskapen for dette. Kanskje ligger svaret på denne historien foran.

Og i dag studerer vi Mars, som regel, ikke gjennom et teleskop, men ved hjelp av interplanetære sonder (selv om teleskoper fortsatt brukes til dette og noen ganger gir viktige resultater). Flykten av sonder til Mars gjennomføres langs den mest energisk gunstige semi-elliptiske banen (se fig. 3.7 på s. 63). Ved å bruke Keplers tredje lov er det enkelt å beregne varigheten av en slik flytur. På grunn av den høye eksentrisiteten til Mars-banen, avhenger flytiden av oppskytningssesongen. I gjennomsnitt varer en flytur fra Jorden til Mars 8–9 måneder.

Er det mulig å sende en bemannet ekspedisjon til Mars? Dette er et stort og interessant tema. Det ser ut til at alt som trengs for dette er et kraftig bærerakett og et praktisk romskip. Ingen har ennå kraftige bærere, men amerikanske, russiske og kinesiske ingeniører jobber med dem. Det er ingen tvil om at en slik rakett vil bli skapt i årene som kommer av statseide virksomheter (for eksempel vår nye Angara-rakett i sin kraftigste versjon) eller private selskaper (Elon Musk – hvorfor ikke).

Finnes det et skip der astronauter vil tilbringe mange måneder på vei til Mars? Det er ikke noe slikt ennå. Alle eksisterende ("Union", "Shenzhou") og til og med de som gjennomgår testing ( Dragon V2, CST-100 , Orion) - veldig trangt og egnet kun for en flytur til Månen, hvor det bare er tre dager unna. Riktignok er det en idé å blåse opp flere rom etter start. Høsten 2016 ble den oppblåsbare modulen testet på ISS og presterte bra.

Dermed vil den tekniske muligheten for å fly til Mars snart dukke opp. Så hva er problemet? I en person! I fig. 4,45 indikerer den årlige dosen av menneskelig eksponering for bakgrunnsstråling på forskjellige steder - ved havnivå, i stratosfæren, i lav bane rundt jorden og i verdensrommet. Måleenheten er rem (biologisk ekvivalent til et røntgenbilde). Vi er konstant utsatt for naturlig radioaktivitet av jordas bergarter, strømmer av kosmiske partikler eller kunstig skapt radioaktivitet. På jordoverflaten er bakgrunnen svak: vi er beskyttet ved å dekke den nedre halvkule, magnetosfæren og atmosfæren til planeten, så vel som dens kropp. I lav jordbane, hvor ISS-kosmonauter jobber, hjelper ikke atmosfæren lenger, så bakgrunnsstrålingen øker hundrevis av ganger. I verdensrommet er den enda flere ganger høyere. Dette begrenser varigheten av en persons trygge opphold i rommet betydelig. La oss merke oss at arbeidere i kjernekraftindustrien er forbudt å motta mer enn 5 rem per år - dette er nesten trygt for helsen. Kosmonauter har lov til å motta opptil 10 rem per år (et akseptabelt farenivå), som begrenser varigheten av deres arbeid på ISS til ett år. Og en flytur til Mars med en retur til jorden, i beste fall (hvis det ikke er kraftige bluss på solen), vil føre til en dose på 80 rem, noe som vil føre til stor sannsynlighet for kreft. Dette er nettopp hovedhindringen for menneskelig flukt til Mars.

Er det mulig å beskytte astronauter mot stråling? Teoretisk sett er det mulig. På jorden er vi beskyttet av en atmosfære hvis tykkelse per 1 cm 2 tilsvarer et 10 meter vannlag. Lysatomer sprer energien til kosmiske partikler bedre, så det beskyttende laget til et romfartøy kan være 5 meter tykt. Men selv i et trangt skip vil massen av denne beskyttelsen bli målt i hundrevis av tonn. Å sende et slikt skip til Mars er utenfor kraften til en moderne eller til og med lovende rakett.

Vel, la oss si at det var frivillige som var villige til å risikere helsen sin og dra til Mars én vei uten strålebeskyttelse. Vil de kunne jobbe der etter landing? Kan de regne med å fullføre oppgaven? Husk hvordan astronauter, etter å ha tilbrakt seks måneder på ISS, føler seg umiddelbart etter landing på bakken: de bæres ut i armene, legges på en båre, og i to til tre uker blir de rehabilitert, og gjenoppretter beinstyrke og muskelstyrke. Men på Mars kan ingen bære dem i armene. Der må du gå ut på egen hånd og jobbe i tunge tomromsdrakter, som på månen: tross alt er det atmosfæriske trykket på Mars praktisk talt null. Dressen er veldig tung. På Månen var det relativt enkelt å bevege seg i den, siden tyngdekraften der er 1/6 av jordens, og i løpet av de tre dagene med flyturen til Månen rekker ikke musklene å svekkes. Astronauter vil ankomme Mars etter å ha tilbrakt mange måneder i forhold med vektløshet og stråling, og tyngdekraften på Mars er to og en halv ganger større enn månens. I tillegg, på overflaten av selve Mars, er strålingen nesten den samme som i verdensrommet: Mars har ikke noe magnetfelt, og atmosfæren er for sjelden til å tjene som beskyttelse. Så filmen "The Martian" er fantasi, veldig vakker, men uvirkelig.

Noen alternativer for beskyttelse mot stråling under interplanetarisk flyging

Hvordan forestilte vi oss en marsbase før? Vi ankom, satte opp laboratoriemoduler på overflaten, bor og arbeider i dem. Og nå er det slik: vi ankom, gravde inn, bygde tilfluktsrom på en dybde på minst 2–3 meter (dette er ganske pålitelig beskyttelse mot stråling) og prøver å gå til overflaten sjeldnere og i kort tid. Vi sitter i grunnen under bakken og kontrollerer arbeidet til Mars-roverne. Vel, tross alt kan de kontrolleres fra jorden, enda mer effektivt, billigere og uten helserisiko. Dette er det som har blitt gjort i flere tiår.

Hva roboter lærte om Mars er i neste forelesning.