Kampf um den Weltraum. Neue Horizonte

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Kampf um den Weltraum. Neue Horizonte
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Anonim
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Der neue Planet wurde am 4. Januar 2010 entdeckt. Seine Größe wurde mit 3.878 Erdradien bestimmt; Orbitalelemente: große Halbachse - 0, 0455 AU. Das heißt, die Neigung beträgt 89, 76 °, die Umlaufzeit beträgt 3,2 Erdtage. Die Temperatur auf der Oberfläche des Planeten beträgt 1800 ° C.

Das Paradoxe der Situation ist, dass sich der Exoplanet Kepler-4b in einer Entfernung von 1630 Lichtjahren von der Erde im Sternbild Draco befindet. Mit anderen Worten, wir sehen diesen Planeten so, wie er vor 1630 Jahren aussah! Es sei darauf hingewiesen, dass das Weltraumobservatorium KEPLER keinen Planeten entdeckte, sondern das Flackern eines für das menschliche Auge schwer fassbaren Sterns, um den sich der Exoplanet Kepler-4b dreht und seine Scheibe periodisch verdeckt. Dies erwies sich für KEPLER als ausreichend, um das Vorhandensein eines Planetensystems zu bestimmen (in den letzten 3 Jahren hat das Gerät 2300 solcher Objekte entdeckt).

Gagarins Lächeln, Fotos von Weltraumtiefen, aufgenommen mit dem Hubble-Teleskop, Mondrover und die Landung im eisigen Ozean von Titan, ein feuerspeiendes Team von dreißig (!) Düsentriebwerken der ersten Stufe der N-1-Rakete, einer Luft Kran des Rovers Curiosity, Funkkommunikation auf einer Reichweite von 18,22 Milliarden km - genau in dieser Entfernung von der Sonne befindet sich jetzt die Sonde Voyager-1 (4-mal weiter von Plutos Umlaufbahn entfernt). Von dort kommt das Funksignal mit einer Verzögerung von 17 Stunden!

Wenn Sie sich mit der Raumfahrt vertraut machen, werden Sie verstehen, dass dies höchstwahrscheinlich das wahre Schicksal der Menschheit ist. Eine Technik von transzendenter Schönheit und Komplexität zur Erforschung des Universums zu schaffen.

Russland kehrte in den wissenschaftlichen Raum zurück

Nur wenige Monate vor der sensationellen Geschichte mit Phobos-Grunt hat die Trägerrakete Zenit vom Kosmodrom Baikonur aus das russische Weltraumteleskop Spekr-R (besser bekannt als Radioastron) in die berechnete Umlaufbahn gebracht. Sicherlich hat jeder von dem wunderbaren Hubble-Teleskop gehört, das seit 20 Jahren aus der erdnahen Umlaufbahn erstaunliche Fotos von fernen Galaxien, Quasaren und Sternhaufen sendet. Radioastron ist also tausendmal genauer als Hubble!

Trotz des internationalen Status des Projekts wird die Raumsonde Radioastron fast vollständig in Russland hergestellt. Eine Gruppe einheimischer Wissenschaftler und Ingenieure der NPO, benannt nach Lavochkin konnte ein einzigartiges Projekt eines Weltraumobservatoriums unter Bedingungen der völligen Unterfinanzierung und Vernachlässigung der Wissenschaft umsetzen. Schade, dass dieser triumphale Durchbruch in der Weltraumforschung überhaupt nicht in das Blickfeld unserer Medien gelangt ist … aber die Chronik des Untergangs des Senders Phobos-Grunt wurde tagelang auf allen TV-Sendern ausgestrahlt.

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Nicht umsonst heißt das Projekt international: Radioastron ist ein Boden-Weltraum-Interferometer bestehend aus einem Weltraum-Radioteleskop, das auf dem Spektr-R-Gerät installiert ist, sowie einem Netzwerk von Boden-Radioteleskopen: Radioteleskope in Effelsberg (Deutschland), Green Bank werden als Synchronantennen (USA) und die riesige 300-Meter-Antenne des Arecibo-Radioteleskops auf etwa verwendet. Puerto Rico. Die Weltraumkomponente bewegt sich auf einer stark elliptischen Umlaufbahn Tausende von Kilometern von der Erde entfernt. Das Ergebnis ist ein einziges Radioteleskop-Interferometer mit einer Basis von 330 Tausend Kilometern! Die Auflösung von Radioastron ist so hoch, dass es Objekte aus einem Winkel von mehreren Mikrosekunden unterscheiden kann.

Und dies ist nicht das einzige Weltraumobservatorium, das in den letzten Jahren von russischen Spezialisten geschaffen wurde - zum Beispiel wurde im Januar 2009 die Raumsonde Kronas-Foton erfolgreich in eine erdnahe Umlaufbahn gebracht, um die Sonne im Röntgenbereich des Spektrum. Oder das internationale Projekt PAMELA (alias künstlicher Erdsatellit "Resurs-DK", 2006), das die Strahlungsgürtel der Erde untersuchen soll - russische Spezialisten haben einmal mehr ihre höchste Professionalität unter Beweis gestellt.

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Gleichzeitig sollten die Leser nicht den falschen Eindruck bekommen, dass alle Probleme hinter sich gelassen wurden und es nirgendwo weitergeht. Auf keinen Fall sollte man bei den erzielten Ergebnissen stehen bleiben. Die NASA, die European Space Agency und die Japan Space Research Agency bringen jährlich Weltraumobservatorien und verschiedene wissenschaftliche Instrumente in die Umlaufbahn: den japanischen Hinode-Satelliten zur Erforschung der Sonnenphysik, das amerikanische 22 Tonnen schwere Chandra-Röntgenobservatorium, das Compton-Gamma-Observatorium, das Infrarot-Teleskop Spitzer", europäische Orbitalteleskope "Planck", "XMM-Newton", "Herschel"… bis Ende dieses Jahrzehnts verspricht die NASA, ein neues Superteleskop "James Webb" mit einem Spiegeldurchmesser von 6. auf den Markt zu bringen, 5 m und Solar ein Rückbrett von der Größe eines Tennisplatzes.

Die Mars-Chroniken

In letzter Zeit gab es ein außergewöhnliches Interesse der NASA an der Erforschung des Mars, es gibt ein Gefühl der bevorstehenden Landung von Astronauten auf dem Roten Planeten. Zahlreiche Fahrzeuge haben den Mars rauf und runter erkundet, NASA-Spezialisten interessieren sich für alles: Orbital-Scouts führen detaillierte Kartierungen der Oberfläche und Messungen der Felder des Planeten durch, Sinkfahrzeuge und Rover untersuchen die Geologie und klimatischen Bedingungen an der Oberfläche. Ein separates Thema ist das Vorhandensein von Öl und Wasser auf dem Mars - nach neuesten Daten fanden die Geräte noch Anzeichen von Wassereis. Es ist also nur eine Kleinigkeit - eine Person dorthin zu schicken.

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Seit 1996 hat die NASA 11 wissenschaftliche Expeditionen zum Mars organisiert (von denen 3 scheiterten):

- Mars Global Serveyor (1996) - eine automatische interplanetare Station (AMS) befand sich 9 Jahre lang in der Umlaufbahn des Mars und ermöglichte es, maximale Informationen über diese ferne mysteriöse Welt zu sammeln. Nach Abschluss der Mission zur Kartierung der Marsoberfläche schaltete das AMS in den Relay-Modus, um den Betrieb der Rover sicherzustellen.

- Mars Pathfinder (1996) - "Pathfinder" arbeitete 3 Monate an der Oberfläche, während der Mission wurde erstmals der Mars-Rover eingesetzt.

- Mars Climate Orbiter (1999) - ein Unfall in der Umlaufbahn des Mars. Die Amerikaner verwechselten bei ihren Berechnungen die Maßeinheiten (Newton und Pound-Force).

- Mars Polar Lander (1999) - die Station stürzte bei der Landung ab

- Deep Space 2 (1999) - der dritte Misserfolg, das AMC geht unter unklaren Umständen verloren.

- Mars Odyssey (2001) - suchte nach Wasserspuren aus der Marsumlaufbahn. Gefunden. Wird derzeit als Repeater verwendet.

- Mars Exploration Rover A (2003) und Mars Exploration Rover B (2003) - zwei Sonden mit den Rovern Spirit (MER-A) und Opportunity (MER-B). Spirit blieb 2010 im Boden stecken und ging dann außer Betrieb. Sein Zwilling zeigt noch immer Lebenszeichen auf der anderen Seite des Planeten.

- Mars Reconnaissance Orbiter (2006) - Das "Mars Reconnaissance Orbital" vermessen Marslandschaften mit einer hochauflösenden Kamera, wählt optimale Orte für zukünftige Landungen aus, untersucht Gesteinsspektren und vermisst Strahlungsfelder. Die Mission ist aktiv.

- Phoenix (2007) - "Phoenix" erforschte die zirkumpolaren Regionen des Mars, arbeitete weniger als ein Jahr an der Oberfläche.

- Mars Science Laboratory - Am 28. Juli 2012 begann der Curiosity-Rover seine Mission. Das 900 Kilogramm schwere Fahrzeug soll 19 Kilometer an den Hängen des Gale-Kraters entlang kriechen und die Mineralzusammensetzung des Marsgesteins bestimmen.

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Weiter - nur die Sterne

Zu den großen Errungenschaften der Menschheit gehören vier Raumschiffe, die die Anziehungskraft der Sonne überwunden haben und für immer ins Unendliche gegangen sind. Aus Sicht der biologischen Spezies Homo sapiens sind Hunderttausende von Jahren ein unüberwindbares Hindernis auf dem Weg zu den Sternen. Aber für ein unsterbliches Schiff, das ohne Reibung und Vibration in einer Leere schwebt, nähert sich die Chance, die Sterne zu erreichen, 100%. Wann - egal, denn für ihn ist die Zeit für immer stehen geblieben.

Diese Geschichte begann vor 40 Jahren, als sie erstmals Expeditionen zur Erforschung der äußeren Planeten des Sonnensystems vorbereiteten und bis heute andauert: 2006 trat das neue Gerät "New Horizons" mit den Naturgewalten in den Kampf um den Weltraum ein - 2015 wird es einige kostbare Stunden in der Nähe von Pluto verbringen und dann das Sonnensystem verlassen und das fünfte Raumschiff werden, das von Menschenhand zusammengebaut wird

Gasriesen jenseits der Umlaufbahn des Mars unterscheiden sich auffallend von den Planeten der terrestrischen Gruppe, und der Weltraum stellt ganz andere Anforderungen an die Raumfahrt: Noch höhere Geschwindigkeiten und nukleare Energiequellen an Bord des AMS werden benötigt. In einer Entfernung von Milliarden Kilometern von der Erde besteht ein akutes Problem der Sicherstellung einer stabilen Kommunikation (es wurde inzwischen erfolgreich gelöst). Zerbrechliche Geräte müssen viele Jahre lang starker Kälte und tödlichen Strömen kosmischer Strahlung standhalten. Die Sicherstellung der Zuverlässigkeit solcher Raumsonden wird durch beispiellose Kontrollmaßnahmen in allen Phasen der Flugvorbereitung erreicht.

Der Mangel an geeigneten Weltraumtriebwerken schränkt die Flugbahn zu den äußeren Planeten stark ein - der Geschwindigkeitsgewinn erfolgt durch "interplanetares Billard" - Gravitationsmanöver in der Nähe von Himmelskörpern. Wehe dem wissenschaftlichen Team, das bei den Berechnungen einen Fehler von 0,01% gemacht hat: Die automatische interplanetare Station wird 200.000 Kilometer vom berechneten Rendezvous-Punkt mit Jupiter entfernt und für immer in die andere Richtung abweichen und sich in Weltraumschrott verwandeln. Außerdem sollte der Flug so organisiert werden, dass die Sonde möglichst nahe an den Satelliten der Riesenplaneten vorbeifliegt und möglichst viele Informationen sammelt.

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Die Pioneer 10-Sonde (gestartet am 2. März 1972) war ein echter Pionier. Trotz der Befürchtungen einiger Wissenschaftler überquerte er sicher den Asteroidengürtel und erkundete zunächst die Umgebung von Jupiter und bewies, dass der Gasriese 2,5-mal mehr Energie aussendet, als er von der Sonne erhält. Jupiters starke Gravitation veränderte die Flugbahn der Sonde und schleuderte sie mit solcher Kraft weg, dass Pioneer 10 das Sonnensystem für immer verließ. Die Kommunikation mit dem AMS wurde 2003 in einer Entfernung von 12 Milliarden km von der Erde unterbrochen. In 2 Millionen Jahren wird Pioneer 10 in der Nähe von Aldebaran vorbeiziehen.

Pioneer 11 (gestartet am 6. April 1973) erwies sich als noch mutigerer Entdecker: Im Dezember 1974 passierte es 40.000 km vom oberen Rand der Jupiterwolken und erreichte nach einem Beschleunigungsimpuls 5 Jahre später Saturn scharfe Bilder des sich rasend drehenden Riesen und seiner berühmten Ringe. Die letzten Telemetriedaten von "Pioneer-11" wurden 1995 erhalten - das AMS befand sich bereits weit außerhalb der Umlaufbahn von Pluto und steuerte auf das Sternbild Schild zu.

Kampf um den Weltraum. Neue Horizonte
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Der Erfolg der "Pioneer"-Missionen ermöglichte es, noch gewagtere Expeditionen in die Randgebiete des Sonnensystems durchzuführen - die "Parade of Planets" in den 80er Jahren ermöglichte es den Streitkräften einer Expedition, alle äußeren Planeten gleichzeitig zu besuchen, in einem schmalen Himmelsabschnitt versammelt. Eine einmalige Gelegenheit wurde ohne Verzögerung genutzt: Im August-September 1977 starteten zwei automatische interplanetare Voyager-Stationen zu einem ewigen Flug. Die Flugbahn der Voyager wurde so angelegt, dass nach einem erfolgreichen Besuch bei Jupiter und Saturn der Flug nach dem erweiterten Programm mit einem Besuch bei Uranus und Neptun fortgesetzt werden konnte.

Nachdem sie Jupiter und seine großen Monde erkundet hatte, machte sich Voyager 1 auf den Weg, um Saturn zu treffen. Vor einigen Jahren entdeckte die Sonde Pioneer 11 eine dichte Atmosphäre in der Nähe von Titan, die zweifellos Spezialisten interessierte - es wurde beschlossen, den größten Saturnmond im Detail zu untersuchen. Voyager 1 kam vom Kurs ab und näherte sich Titan in einer Kampfrunde. Leider machte die harte Art der weiteren Erforschung der Planeten ein Ende - die Schwerkraft von Saturn schickte Voyager 1 mit einer Geschwindigkeit von 17 km / s auf einen anderen Weg.

Voyager 1 ist derzeit das am weitesten von der Erde entfernte und das schnellste jemals von Menschenhand geschaffene Objekt. Im September 2012 befand sich Voyager 1 in einer Entfernung von 18,225 Milliarden Kilometern von der Sonne, d.h. 121 mal weiter als die Erde! Trotz der gigantischen Entfernung und 35 Jahren Dauerbetrieb wird weiterhin eine stabile Kommunikation mit dem AMS aufrechterhalten, Voyager 1 wurde umprogrammiert und begann mit der Erforschung des interstellaren Mediums. Am 13. Dezember 2010 trat die Sonde in eine Zone ein, in der es keinen Sonnenwind (den Fluss geladener Teilchen von der Sonne) gibt, und ihre Instrumente registrierten einen starken Anstieg der kosmischen Strahlung - Voyager 1 erreichte die Grenzen des Sonnensystems. Aus unvorstellbarer kosmischer Distanz schoss Voyager 1 ihr letztes denkwürdiges Bild "Familienporträt" - die Forscher sahen das Sonnensystem beeindruckend von der Seite. Die Erde sieht besonders fantastisch aus - ein hellblauer Punkt mit einer Größe von 0,12 Pixeln, verloren im endlosen Weltraum.

Die Energie von Radioisotopen-Thermogeneratoren reicht noch 20 Jahre, aber mit jedem Tag wird es für den Lichtsensor schwieriger, die trübe Sonne vor dem Hintergrund anderer Sterne zu finden - es besteht die Möglichkeit, dass die Sonde die Antenne bald nicht mehr ausrichten kann in Richtung Erde. Doch bevor sie für immer einschläft, sollte Voyager 1 versuchen, mehr über die Eigenschaften des interstellaren Mediums zu erzählen.

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Die zweite Voyager wanderte nach einem kurzen Rendezvous mit Jupiter und Saturn noch ein wenig durch das Sonnensystem und besuchte Uranus und Neptun. Dutzende Jahre des Wartens und nur wenige Stunden, um die fernen eisigen Welten kennenzulernen - was für eine Ungerechtigkeit! Paradoxerweise betrug die Verzögerung von Voyager 2 bis zum Punkt der geringsten Entfernung von Neptun im Vergleich zur geschätzten Zeit 1,4 Sekunden, die Abweichung von der berechneten Umlaufbahn beträgt nur 30 km.

Das 23-Watt-Signal des Senders Voyager 2 erreicht nach einer Verzögerung von 14 Stunden die Erde mit 0,3 Milliardstel Billionstel Watt. Solch eine unglaubliche Zahl sollte nicht irreführen - zum Beispiel reicht die Energie, die alle Radioteleskope über die Jahre der Radarexistenz erhalten haben, nicht aus, um ein Glas Wasser um ein Millionstel Grad zu erhitzen! Die Empfindlichkeit moderner astronomischer Instrumente ist einfach erstaunlich – trotz der winzigen Leistung des Senders Voyager 2 und 14 Milliarden Kilometern. Weltraum, Langstrecken-Weltraumkommunikationsantennen empfangen immer noch Telemetriedaten von der Sonde mit einer Geschwindigkeit von 160 Bit / s.

In 40.000 Jahren wird sich Voyager 2 in der Nähe des Sterns Ross 248 im Sternbild Andromeda befinden, in 300.000 Jahren wird die Sonde an Sirius in einer Entfernung von 4 Lichtjahren vorbeifliegen. In einer Million Jahren wird der Körper der Voyager von kosmischen Teilchen verdreht, aber die Sonde, die für immer eingeschlafen ist, wird ihre endlose Wanderung durch die Galaxis fortsetzen. Wissenschaftlern zufolge wird es mindestens 1 Milliarde Jahre im Weltraum existieren und könnte bis dahin das einzige Denkmal der menschlichen Zivilisation bleiben.

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