Что ближний и дальний космос. Проблемы отечественной космонавтики

4 октября 2017 года исполнилось ровно 60 лет со дня запуска первого искусственного спутника Земли. Сегодня на орбите находятся тысячи аппаратов: спутники связи, дистанционного зондирования Земли, метеорологические, разведывательного назначения, космические обсерватории и многие другие. Казалось бы, космическая отрасль развивается успешно. Однако не все так просто, считает журналист Игорь Тирский.

Сияющие перспективы?

С недавнего времени космос заинтересовал бизнесменов, открылась возможность частного освоения космического пространства, обработки астероидов, колонизации Луны и Марса. Предприниматели в ближайшем будущем смогут предложить всем желающим суборбитальные полеты на высоты около 100 км над землей - почти в космос!

Интерес к космосу стали проявлять и люди, далекие от этой сферы, доселе занимавшиеся другими вещами: Ричард Брэнсон, Владислав Филев (авиакомпания S7), Пол Аллен, Джефф Безос, Илон Маск. Пока это в основном западные предприниматели.

В будущем стоит ожидать бума космического туризма, выведения на околоземные орбиты тысяч спутников для раздачи интернета, а также баз на Луне и Марсе от частных компаний и переезда туда миллионов туристов.

И это не шутка, а реальные планы предпринимателей в сфере частного космоса. Например, Илон Маск, глава компании SpaceX, обещает отправить на Марс миллион человек!

Кажется, в обозримом будущем человечество постепенно займет все околоземное пространство и обоснуется там основательно. Резко увеличится и число работающих космических аппаратов на орбите Земли.

Возможен и другой сценарий

Космос - это сложно, дорого, долго, и потому бизнес-перспективы его покорения прельщают не многих. Пока весь спектр услуг в этой области доступен лишь государствам и крупным частным компаниям (которые опять же пользуются государственной поддержкой). Но даже для них вложение в космос - это риск. Аппарат на орбите может отказать, ракета-носитель - взорваться. Естественно, космическая техника застрахована, и страховка покроет все расходы, но на производство другого спутника может попросту не хватить времени.

Даже если все пойдет хорошо и выведенные на орбиту устройства станут функционировать, то инвестиции могут «не отбиться», а технология - банально устареть. Есть хороший пример - спутники «Иридиум», обеспечивающие космическую связь через спутниковый телефон в любой точке планеты Земля. Первый звонок в системе «Иридиум» состоялся в 1997 году, а сама она была задумана на 10 лет раньше - в 1987-м, когда о сотовой связи знал далеко не каждый.

Но как мы сейчас видим, интернет для тех же целей проще и дешевле. Кроме того, сотовые вышки на территории многих стран растут как грибы. LTE уже не является чем-то диковинным - скорее, вы больше удивитесь, если увидите человека со спутниковым телефоном. «Иридиум» оказался не нужен в массовом сегменте - есть сотовая связь, в крайнем случае - более дешевые спутниковые услуги других провайдеров. Одной из причин банкротства компании в 1993 году стала неверная оценка распространения новой технологии - сотовой связи. «Иридиум» продолжает существовать и по сей день, но им уже труднее конкурировать с другими провайдерами, которые предлагают намного более дешевую телефонную спутниковую связь.

Что-то подобное происходит и в наши дни, но уже с мировой паутиной: такие компании, как OneWeb или SpaceX, грозятся запустить тысячи искусственных спутников Земли, снабдив их антеннами для раздачи интернета по всему миру.

То есть теоретически каждый житель планеты сможет иметь доступ к высокоскоростному спутниковому интернету за относительно небольшие деньги или вообще бесплатно.

Последнее зависит от того, какая модель монетизации будет выбрана. В наши дни это актуально, поскольку примерно половина населения Земли не имеет постоянного доступа в интернет.

Когда Motorola запускала свою сеть спутников «Иридиум», на рынке складывалась похожая ситуация: о теперешних масштабах мобильной связи в конце 80-х не приходилось и мечтать, а компания намеревалась покрыть собственной сетью земной шар. Теперь же сотовая связь стремительно проникает даже в отдаленные уголки нашей планеты, но качество интернета оставляет желать лучшего - вот это и хотят исправить OneWeb и SpaceX.

Спутниковый интернет - хорошая альтернатива кабельному и сотовому. Он не такой дорогой, как кажется на первый взгляд, если речь идет о симплексном, или одностороннем, доступе: требуется простая антенна и сравнительно дешевое приемное оборудование, а в качестве исходящего канала используется GPRS, 3G, ADSL и т. д. - словом, любой наземный интернет. На территориях, где отсутствует другая связь, возможна только дуплексная спутниковая сеть, когда терминал работает в режиме приемного и передающего устройства одновременно, но она значительно дороже симплексной.

На данный момент спутниковые компании и сотовые операторы еще могут конкурировать с кабельным оптоволоконным интернетом в силу того, что последний проник далеко не повсюду. Но все идет к тому, что Землю обложат кабелем, и всемирная сеть из космоса нам станет не нужна.

Не получится ли так, что в будущем системы связи OneWeb и SpaceX станут нерентабельными?

Вероятно, потребность в спутниковом интернете останется в таких странах, как Индия, на Африканском континенте и в труднодоступных местах, где просто невозможно провести кабель или поставить много вышек LTE. Но будет ли в этом случае приемлемой стоимость и удастся ли получить разрешение регулирующих органов? Кажется, что спутниковый интернет останется безальтернативным еще долго, по крайней мере для половины населения Земли. Но все может быстро измениться.

Дроны и стратостаты вместо ракет и спутников

Спутники используются не только для доставки интернета, но и для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), или, проще говоря, для фотографирования поверхности и отправки данных. Но мы уже замечаем развитие дронов, беспилотных летающих аппаратов (БЛА), для ДЗЗ. Они удобнее: дешевле, мобильнее, могут обслуживаться на земле и управляться в ручном режиме.

Поэтому встает вопрос о необходимости спутников на орбите, когда есть атмосферные беспилотники. Ведь им нестрашны облака (опустились под них - и нет проблемы), разрешение снимка всегда можно увеличить также за счет снижения, дроны могут, в отличие от спутников, нарезать круги над одной местностью довольно долго и, таким образом, собирать информацию в режиме реального времени. Кроме того, все перечисленные мероприятия обойдутся дешевле эксплуатации спутниковой системы, ведь в последнем случае необходима не одна сотня аппаратов для уверенного обзора местности, а это - миллиарды долларов.

Космические обсерватории - вот уж что точно нельзя будет заменить, скажете вы. Но такие проекты, как VLT, E-ELT (39-метровый телескоп от Европейской южной обсерватории) и SOFIA (обсерватория на самолете), могут быть достойной альтернативой. Правда, не во всех диапазонах длин волн, и вот тут-то к нам на помощь приходят стратостаты (стратосферные аэростаты).

Они способны свободно подниматься на высоты около 40–50 км над землей и нести большую нагрузку в виде обсерватории. Еще одно их преимущество состоит в том, что они не имеют проблем с микрогравитацией. При их движении не возникает высокой нагрузки, которая, в свою очередь, учитывается в конструкции ракет-носителей, что увеличивает их массу и, как следствие, существенно ограничивает возможность разного рода улучшений. Могут обслуживаться в любое время, в том числе в режиме работы: можно подлететь к аэростату на другом аэростате или спустить его на землю для ремонта. Еще в 1961 году (в год полета Гагарина) был инициирован проект стратосферной солнечной станции с зеркальным телескопом «Сатурн» , диаметр главного зеркала - 50 см. В 1973-м уже модернизированный прибор с метровым зеркалом получил снимки Солнца с разрешением близким к теоретическому (0,12«) с высоты 20 км над землей.

Высоты от 20 до 100 км иногда называют «ближним космосом» из-за их небольшого сходства с космосом настоящим: человек уже не может существовать там без защитного костюма, а вид из иллюминатора почти как на орбите, только спутники не летают, небо темно-фиолетовое и черно-лиловое, хотя и выглядит просто черным по контрасту с яркими Солнцем и земной поверхностью.

А вот настоящий космос, или околоземное космическое пространство, начинается с 100 км. На этих высотах летательному аппарату для создания достаточной подъемной силы необходимо двигаться уже со скоростью выше первой космической. В любом случае это уже будет не самолет, а спутник. С практической точки зрения ключевое различие здесь состоит в способе доставки: в обычный космос мы летаем на ракетах, а в ближний можно и на стратостатах добраться.

Стратостаты - всеми забытая технология 30-х годов XX века. Это не дирижабли, наполненные водородом и взрывающиеся от каждой искры, а похожие на воздушные шары баллоны с гелием, способные подниматься в ближний космос, на стратосферные рубежи, то есть до 50 км. Существуют проекты стратостатов (хотя их трудно так назвать, скорее это суборбитальные спутники), которые могут работать на высоте до 80 км. Но это всё - для военных, гражданские же модели пока не поднимаются выше 40–50 км, однако и этого достаточно для большинства задач, которые сейчас решаются только с использованием спутников, находящихся в космосе выше 100 км над землей.

Стратостаты были забыты с началом космической эры в 1957 году, но прошло ровно 60 лет - и о них снова вспомнили! Почему так произошло? Как уже говорилось выше, космические полеты - это дорогое удовольствие, доступное далеко не всем; даже не каждая страна может позволить себе полноценную космическую программу. А вот стратосферу освоить - это пожалуйста, тут цифры намного скромнее, а результаты - не хуже. И дело не только в дешевом способе достижения большой высоты, но и в технологиях, которые используются для создания стратостатов и теперь позволяют им находиться в небе сотни дней!

Это намного больше, чем раньше: солнечные панели питают стратостаты днем, мощные аккумуляторные батареи (которые при этом имеют малый вес!) запасают энергию на ночь, легкие и прочные материалы сохраняют конструкцию аппарата, GPS позволяет им с легкостью определять положение, бортовые компьютеры самостоятельно принимают решения.

Именно комплекс современных технологий и позволяет сейчас говорить о формирующемся рынке стратосферных услуг.

Например, стратостатная компания WorldView планирует запускать туристов на высоты до 45 км! Для этого они придумали новую гондолу, снабдив ее огромными иллюминаторами, через которые туристы смогут увидеть черноту дневного неба и поверхность нашей планеты практически такой, какой она предстает взорам космонавтов, - Земля станет круглой!

«Ближний» космос выгоднее дальнего

Единственное, что останется в настоящем космосе (выше 100 км), - это навигация: GPS, ГЛОНАСС, Beidou, Galileo. Но и эту проблему можно будет решить без применения дорогостоящих спутниковых систем - с помощью стратостатов, беспилотников и других средств наземного и воздушного базирования. Тем более LTE и Wi-Fi предлагают хорошую альтернативу GPS, технология LBS (Location-Based Service) неплохо справляется с задачей навигации, определяя местоположение по наземным вышкам сотовой связи и Wi-Fi. Пока, правда, по точности она уступает любой, даже самой плохой системе навигации, и погрешность в лучшем случае составляет десятки метров, тогда как у GPS - менее метра.

«Ближний космос», как часто совершенно обоснованно называют стратосферу (высоты от 20 до 50 км), в ближайшем будущем может занять центральное место и в научной сфере, обойдя по привлекательности околоземное космическое пространство.

Отправка стратостатов, оснащенных специальным оборудованием и целой лабораторией, с людьми на борту на высоты до 50 км станет привычным занятием. Нет необходимости защищать стратонавтов от губительной радиации, солнечных бурь и, самое главное, космического мусора, который является основной преградой на пути освоения околоземного пространства. Скорее всего, в ближайшем будущем мы вынужденно откажемся от космоса и займемся атмосферой - прежде всего потому, что делать стратостаты и беспилотники намного дешевле и нет необходимости в обеспечении того уровня защиты и систем жизнеобеспечения, который нужен на орбите Земли.

Для решения же народно-хозяйственных задач (связь, ДЗЗ, астрономия, научные эксперименты) стратостаты могут составить достойную конкуренцию космическим спутникам. Ведь появятся куда более дешевые их аналоги: управляемые нейросетью модели (они будут сами решать, куда лучше двигаться и как группироваться, - и уже это делают, к примеру, в рамках проекта Google Loon развивающиеся и труднодоступные регионы получают таким образом интернет) и автономные беспилотники, которые смогут существовать в атмосфере днями.

Стратостаты могут непрерывно наблюдать за одним и тем же местом планеты (аппараты с такой функцией называются «геостационарными»). В стратосфере нет сильных ветров и низкая турбулентность, поэтому стратостат может зависнуть над одной точкой так же, как это делает спутник. Только для того, чтобы доставить спутник на геостационарную орбиту (36 000 км над землей), нужна мощная ракета-носитель, а для стратостата - баллоны с гелием, небольшое финансирование и желание создать конкуренцию традиционным технологиям связи и ДЗЗ.

Развитие стратонавтики приведет не только к отказу от дорогостоящих спутников ДЗЗ или связи, но и к тому, что эти спутники будут доставлять на орбиту Земли другими способами, если такое все же потребуется. Например, компания Zero 2 Infinity разрабатывает проект достижения орбиты Земли с помощью запусков из стратосферы - это перспективное направление, когда стратостат служит космодромом или платформой для спутника, который должен отправиться на ракете в настоящий космос. Даже если конкретно эти проекты не найдут поддержки у инвесторов, сам вектор на освоение стратосферы уже четко обозначился.

Наличие большого количества стратостатов в атмосфере Земли создаст глобальную распределенную систему связи (сродни той, что образуют компьютеры у нас дома).

Мы будем лучше понимать погоду, получать данные ДЗЗ прямо на свои персональные устройства, иметь доступ в интернет с минимальной задержкой сигнала в труднодоступных местах, сможем децентрализованно общаться через эти аппараты.

Иными словами, любые данные, полученные стратостатами, будут точнее и быстрее обрабатываться, чем «орбитальные». Философия децентрализованного интернета должна распространиться и на другие сферы, а стратостаты и беспилотники идеально подходят под эту модель мира.

Совокупность всего, что существует физически

Космическое пространство - относительно пустые участки Вселенной, которые лежат вне границ атмосфер небесных тел

Космос (философия) - мир в целом, миропорядок, упорядоченная Вселенная в противоположность хаосу

Космос, или Космея (Cosmos ) - род американских красивоцветущих травянистых растений семейства Астровые

В технике

Космос (КА) - серия искусственных спутников Земли, запускавшихся в СССР с 16 марта 1962 для изучения космического пространства, решения технических проблем, отработки систем космических аппаратов
Космос (ракета-носитель) - разработанные в СССР двухступенчатые ракеты-носители для запуска искусственных спутников Земли «Космос»

В искусстве

Организации, имеющие в своём наименовании слово «Космос»

Космос (гостиница) - гостиницы с таким названием в России и других странах
Космос-Золото - сеть ювелирных магазинов
Космос-ТВ - оператор спутникового телевидения
Космос (финансовая группа) - финансовая группа на Украине
Космос (кинотеатр, Москва)
Космос (банк) - коммерческий банк в Москве
Космос (музей) - музей в Ярославской области, посвящённый Валентине Терешковой
Космос (киноконцертный театр, Екатеринбург) - кинотеатр в Екатеринбурге
ТМ Космос - производитель ламп, аккумуляторов, фонарей и пр. под брендом «Космос»
Кинотеатр Космос - Кинотеатр в городе Канск

California State Summer School for Mathematics and Science (COSMOS) - калифорнийская государственная летняя школа математики и науки
Consortium of Organizations for Strong Motion Observation Systems (COSMOS) - консорциум организаций наблюдения сильных движений

Спорт

«Нью-Йорк Космос» - бывшая футбольная команда, базировавшаяся в Нью-Йорке
«Йомо Космос» - футбольная команда, базирующаяся в Йоханнесбурге

Прочее

Космос - железнодорожная станция на ветке Домодедово-Аэропорт Павелецкого направления МЖД .
Косм (греч. κόσμος , космос ) - титул верховных правителей древнего Крита
Космос - один из международных искусственных языков

Wikimedia Foundation . 2010 .

Ближайшие галактики
Ближний восток

Смотреть что такое "Ближний космос" в других словарях:

ближний космос - artimasis kosmosas statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. near space; near Earth space vok. Nahkosmos, m; Nahweltraum, m rus. ближний космос, m; околоземный космос, m pranc. cosmos proche, m; espace proche de la Terre, m … Radioelektronikos terminų žodynas

КОСМОС Современная энциклопедия

КОСМОС - (греч. kosmos) синоним астрономического определения Вселенной; часто выделяют т. н. ближний космос, исследуемый при помощи искусственных спутников Земли, космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос мир звезд и галактик … Большой Энциклопедический словарь

КОСМОС (Вселенная) - КОСМОС (греч. kosmos), синоним астрономического определения Вселенной; часто выделяют т. н. ближний космос, исследуемый при помощи искусственных спутников Земли, космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос мир звезд и галактик … Энциклопедический словарь

КОСМОС - (греч. kosmos), в древнегреческой философии термин употреблялся для обозначения мира как структурного организованного и упорядоченного целого. В настоящее время используется как синоним астрономического определения Вселенной. Различают ближний… … Экологический словарь

Космос - (греческое kosmos строй, порядок, мир, Вселенная), первоначально у древних греков Вселенная как стройная, организованная система, в противоположность хаосу, беспорядочному нагромождению материи. В современном понимании термин космос имеет… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

космос - ▲ пространство Вселенная космос пространство Вселенной; мировая среда небесных тел (ближний #. дальний #. освоение космоса). макрокосм. , космический (# лучи). ближний космос. ↓ небо, мировая катастрофа … Идеографический словарь русского языка

КОСМОС - (от греч. kosmos украшение, порядок, мир) синоним астрономического определения Вселенной; часто выделяют т. н. ближний космос, исследуемый при помощи искусственных спутников Земли, и дальний космос мир звезд и галактик. Всего лишь 100 лет назад,… … Большая актуальная политическая энциклопедия

космос - а, только ед., м. Астрономическое определение Вселенной. Полет в космос. Исследование космоса. Синонимы: макроко/смос (спец.), мирозда/ние (книжн.) Родственные слова: космодро/м, космона/вт … Популярный словарь русского языка

космос - а; м. [греч. kosmos вселенная]. Освоение космоса. Полёты в к. Выйти в открытый к. (за пределы космического летательного аппарата). ◁ Космический (см.). * * * космос (греч. kósmos), синоним астрономическому определения Вселенной; часто выделяют… … Энциклопедический словарь

Книги

Курсант , Архипов Андрей Михайлович. Ближний космос как сосредоточение интересов земных империй - и обыкновенный парень в переплетении событий. А еще биороботы, нейросети, добыча ресурсов, войны... Трудно среди этого выжить и…

Уровень моря - 101,3 кПа (1 атм.; 760 мм рт. ст атмосферного давления), плотность среды 2,7·1019 молекул на см³.
0,5 км - до этой высоты проживает 80 % человеческого населения мира.
2 км - до этой высоты проживает 99 % населения мира.
2-3 км - начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
4,7 км - МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
5,0 км - 50 % от атмосферного давления на уровне моря.
5,3 км - половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты (немного ниже вершины горы Эльбрус).
6 км - граница постоянного обитания человека, граница наземной жизни в горах.
6,6 км - самая высоко расположенная каменная постройка (гора Льюльяильяко, Южная Америка).
7 км - граница приспособляемости человека к длительному пребыванию в горах.
8,2 км - граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
8,848 км - высочайшая точка Земли гора Эверест - предел доступности пешком.
9 км - предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
12 км - дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10-20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
15 км - дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
16 км - при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
10-18 км - граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза). Также это граница подъёма обычных облаков, дальше простирается разрежённый и сухой воздух.
18,9-19,35 - линия Армстронга - начало космоса для организма человека - закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
19 км - яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3-75 свечей против 1500 свечей на м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
20 км - интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
20 км - потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м).
20-22 км - верхняя граница биосферы: предел подъёма в атмосферу живых спор и бактерий воздушными потоками.
20-25 км - яркость неба днём в 20-40 раз меньше яркости на уровне моря, как в центре полосы полного солнечного затмения и как в сумерки, когда Солнце ниже горизонта на 9-10 градусов и видны звёзды до 2-й звёздной величины.
25 км - днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
25-26 км - максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
15-30 км - озоновый слой на разных широтах.
34,668 км - официальный рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами (Проект Страто-Лаб, 1961 г.).
35 км - начало космоса для воды или тройная точка воды: на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
37,65 км - рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (Миг-25, динамический потолок).
38,48 км (52 000 шагов) - верхняя граница атмосферы в 11 веке: первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен, 965-1039 гг.).
39 км - рекорд высоты стратостата, управляемого одним человеком (Ф. Баумгартнер, 2012 г.).
45 км - теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
48 км - атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
50 км - граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
51,694 км - последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху (Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 г.)
51,82 км - рекорд высоты для газового беспилотного аэростата.
55 км - атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
40-80 км - максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью.
70 км - верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Галлея на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами.
80 км - граница между мезосферой и термосферой (мезопауза): высота серебристых облаков.
80,45 км (50 миль) - официальная высота границы космоса в США.
100 км - официальная международная граница между атмосферой и космосом - линия Кармана, определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой. Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник. Плотность среды на этой высоте 12 триллионов молекул на 1 дм³

Все когда-либо путешествовали, затрачивая конкретное время на преодоление пути. Какой же бесконечной казалась дорога, когда она измерялась сутками. От столицы России до Дальнего Востока – семь дней езды на поезде! А если на этом транспорте преодолевать расстояния в космосе? Чтобы добраться до Альфа Центавра поездом потребуется всего-то 20 млн. лет. Нет, лучше на самолёте – это в пять раз быстрее. И это до звезды, находящейся рядом. Конечно, рядом — это по звёздным меркам.

Расстояние до Солнца

ещё за двести лет до нашей эры попытался определить расстояние до . Но вычисления его были не очень верны – он ошибся в 20 раз. Более точные значения получил космический аппарат Кассини в 1672 году. Были измерены положения во время его противостояния из двух различных точек Земли. Высчитанное расстояние до Солнца получилось 140 млн. км. В середине ХХ в, при помощи радиолокации , выяснились истинные параметры расстояний до планет и Солнца.

Сейчас нам известно, что расстояние от земли до Солнца — 149 597 870 691 метр. Это значение называется астрономической единицей, и оно является фундаментом для определения космических расстояний по методу звёздных параллаксов.

Многолетние наблюдения также показали, что Земля отдаляется от Солнца примерно на 15 метров в 100 лет.

Расстояния до ближайших объектов

Мы мало задумываемся о расстояниях, когда смотрим прямые трансляции из дальних уголков земного шара. Телевизионный сигнал приходит к нам практически мгновенно. Даже с нашего спутника, радиоволны долетают до за секунду с хвостиком. Но стоит заговорить об объектах более дальних, и тотчас приходит удивление. Неужели до такого близкого Солнца свет летит 8,3 минуты, а до ледяного – 5,5 часов? И это, пролетая за секунду почти 300 000 км! А для того, чтобы добраться к той же Альфе в созвездии Центавра, лучу света потребуется 4,25 года.

Даже для ближнего космоса не совсем годятся наши, привычные, единицы измерения. Конечно, можно проводить измерения в километрах, но тогда цифры будут вызывать не уважение, а некоторый испуг своими размерами. Для нашей принято проводить измерения в астрономических единицах.

Теперь космические расстояния до планет и других объектов ближнего космоса будут выглядеть не так страшно. От нашего светила до всего 0,387 а.е., а до – 5,203 а.е. Даже до самой удалённой планеты – – всего 39,518 а.е.

До Луны расстояние с точностью до километра. Это удалось сделать, поместив на его поверхность уголковые отражатели, и применив метод лазерной локации. Среднее значение расстояния до Луны получилось 384 403 км. Но Солнечная система простирается гораздо дальше орбиты последней планеты. До границы системы целых 150 000 а. е. Даже эти единицы начинают выражаться в грандиозных величинах. Тут уместны другие эталоны измерений, потому что расстояния в космосе и размеры нашей Вселенной – за границами разумных представлений.

Средний космос

Быстрее света в природе ничего не бывает (пока не известны такие источники), поэтому именно его скорость была взята за основу. Для объектов, ближайших к нашей планетной системе, и для удалённых от неё, принят за единицу путь, пробегаемый светом за один год. До границы Солнечной системы свет летит около двух лет, а до ближайшей звезды в Центавре 4,25 св. года. Всем известная Полярная звезда расположилась от нас на удалении в 460 св. лет.

Каждому из нас мечталось отправиться в прошлое или будущее. Путешествие в прошлое вполне возможно. Нужно лишь взглянуть в ночное звёздное небо – это и есть прошлое, далёкое и бесконечно далёкое.

Все космические объекты мы наблюдаем в их далёком прошлом, и чем дальше наблюдаемый объект, тем дальше в прошлое мы смотрим. Пока свет летит от далёкой звезды до нас, проходит столько времени, что возможно в настоящий момент этой звезды уже не существует!

Ярчайшая звезда нашего небосвода – Сириус – погаснет для нас только через 9 лет после своей смерти, а красный гигант Бетельгейзе – только через 650 лет.

Имеет размер в поперечнике 100 000 св. лет, а толщину около 1 000 св. лет. Представить такие расстояния невероятно трудно, а оценить их практически невозможно. Наша Земля, вместе со своим светилом и другими объектами Солнечной системы, обращается вокруг центра , за 225 млн. лет, и делает один оборот за 150 000 св. лет.

Дальний космос

Расстояния в космосе до далёких объектов измеряют, используя метод параллакса (смещения). Из него вытекла ещё одна единица измерения – парсек Парсек (пк) - от параллактической секунды Это та дистанция, с которой радиус земной орбиты наблюдается под углом в 1″. . Величина одного парсека составила 3,26 св. года или 206 265 а. е. Соответственно, есть и тысячи парсек (Кпк), и миллионы (Мпк). А самые дальние объекты во Вселенной будут выражаться в расстояниях миллиард парсек (Гпк). Параллактическим способом можно пользоваться для определения расстояний до объектов, удалённых не далее 100 пк, бо льшие расстояния будут иметь очень значительные погрешности измерений. Для исследования далёких космических тел применяется фотометрический метод. В основе этого метода находятся свойства окажется на удалении 660 Кпк. Группа галактик в созвездии Большая Медведица отстоит от нас на 2,64 Мпк. А видимой 46 миллиардов световых лет, или 14 Гпк!

Измерения из космоса

Для повышения точности измерений в 1989 году стартовал спутник «Гиппарх». Задачей спутника было определение параллаксов более 100 тысяч звёзд с миллисекундной точностью. В результате наблюдений, были вычислены расстояния для 118 218 звёзд. В их число вошли больше 200 цефеид. Для некоторых объектов изменились ранее известные параметры. Например, рассеянное звёздное скопление Плеяды приблизилось – вместо 135 пк прежнего расстояния получилось всего 118 пк.

Сегодня отмечают один из самых триумфальных праздников – Международный день полета человека в космос. Именно под таким названием он был утверждён в 2011 году резолюцией ООН по инициативе России. Изменения в названии отражают и перемену отношения к космосу. Если раньше битва за космос велась исключительно в рамках военной стратегии времён холодной войны, то сейчас его освоение всё больше связано с наукой, туризмом и частными компаниями.

Макет КК “Восток-1”.

Изначальное название праздника было «День авиации и космонавтики». Для такого обобщённого названия есть как минимум две причины. Во-первых, первыми космонавтами становились военные лётчики. Во-вторых, 12 апреля 1911 года был выполнен первый беспосадочный полет из Лондона в Париж. Пьер Прие (Pierre Prier) вылетел с английского аэродрома Хендон на моноплане Type Р-1 с двигателем мощностью 50 л.с. и через 4 часа без четырёх минут приземлился на французском аэродроме Исси-ле-Мулино.

Тогда это казалось колоссальным прорывом. Вся Европа долго обсуждала мужество Прие, а прогресс авиации давал свежие идеи писателям-фантастам. Однако реальность превзошла самые смелые ожидания. Спустя ровно 50 лет с космодрома «Байконур» стартовала трёхступенчатая ракета-носитель «Восток 8К72К». Она вывела на орбиту модуль «Восток 3KA», в котором Юрий Алексеевич Гагарин совершил облёт Земли за 1 час 48 минут. Высота перигея орбиты составила 181 км, апогея – 327 км. Так впервые человек оказался в космосе безо всяких оговорок, облетел родную планету и успешно вернулся назад.

Месяц спустя Америка представила своих астронавтов, но пилоты США смотрелись бледной тенью. Они начали выполнять серию суборбитальных полётов с максимальной высотой орбиты до 190 км и продолжительностью до 16 минут. Назвать их астронавтами можно было лишь с учётом преодоления условных границ атмосферы (80 км по стандартам ВВС США и 100 км по данным ФАИ).

Космос кажется бескрайним пока дело не доходит до практических задач. Наименьшая высота околоземной орбиты с краткосрочной (до 5 суток) стабильностью оценивается в 200 км. Околоземные орбиты с долгосрочной (годы) стабильностью начинаются с высоты 350 км. Орбитальный комплекс «Мир» летал на высоте 354 – 374 км, а среднюю высоту орбиты МКС подняли до 400 км. Уже на отметке в 500 км начинает расти концентрация протонов по мере приближения к внутреннему радиационному поясу Земли. Здесь заканчиваются безопасные орбиты для длительных пилотируемых миссий.

Получается, что даже возле собственной планеты долговременное пребывание космонавтов ограничивается диапазоном высот в 350 – 500 км. Ниже – нестабильные орбиты с большими затратами на корректировку (подъём высоты), а выше – протонный пояс. Проскочить его можно, а вот находится внутри хотя бы сутки – слишком опасно. К счастью, большинство программ освоения космоса не предполагают пилотируемые миссии. Автоматика прекрасно справлялась со всеми задачами ещё в шестидесятые годы.

В XX веке казалось, что в тогда ещё далёком XXI люди отправятся к далёким звёздам, по пути колонизируя Марс и многие спутники газовых гигантов. Мало кто мог помыслить, что следующие полвека прогресс будет идти в совершенно другом направлении. Дальний космос остался в мечтах уходящего поколения. На Марс отправились лишь автоматические зонды. На Луне не был построен ни один обитаемый модуль, и даже закрепиться на орбите родной планеты оказалось сложной задачей. России пришлось затопить собственный орбитальный комплекс «Мир» и ограничиться долевым участием в МКС.

Гонка вооружений служила мощнейшим импульсом развития космической техники, но она же привела отрасль к затяжному кризису. Многомиллиардные вложения оказались потрачены впустую. Америка надорвалась при реализации программ SDI и Space Shuttle. СССР в последние годы своего существования пытался дать симметричный ответ, запустив «Буран» и создав свой аналог СОИ.

«…представлялось целесообразным создание системы с орбитальной группировкой, состоявшей из боевых КА, одна часть из которых оснащена лазерным, а другая – ракетным оружием. При этом первый тип аппаратов должен был применяться по низкоорбитальным объектам, а второй – по объектам, расположенным на средневысотных и геостационарных орбитах…”, – пишут о советской космической программе восьмидесятых Михаил Делягин и Вячеслав Шеянов в книге «Русский космос: Победы и поражения».

У современных космических программ совсем другие приоритеты. Разворачиваются сети спутниковой навигации (в том числе и для космических аппаратов). Строятся орбитальные обсерватории (более ста уже было выведено на околоземные орбиты и в точки Лагранжа системы Солнце-Земля), развивается космический туризм, прорабатывается вопрос защиты Земли от астероидной угрозы, пересматриваются программы освоения Луны и Марса.

Эти задачи можно эффективно решать только совместными усилиями и при возрождении всеобщего интереса к космическим программам. В советское время большинство мечтало стать космонавтами. Сейчас надо лишь осознать, что все мы давно в космосе. Летим на КК «Земля» в составе Солнечной системы к созвездию Лебедя со скоростью около 200 км/с. Вот только полёт этот неуправляемый. В отсутствие экипажа мы ведём себя как капризные туристы. Требуем больше комфорта, не хотим работать, портим по глупости корабль и мечтаем перейти на другой, почище и целее.