Минимальное расстояние от земли до юпитера. Как далеко Юпитер удален от Солнца — объяснение для детей
Солнечная система > Система Юпитер > Юпитер > Сколько лететь до Юпитера
Расстояние от Солнца до Юпитера в ближайшей точке (перигелий) и дальней точке (афелий)
Сколько лететь от Земли до Юпитера : расстояние к Солнцу и Земле, вращение по эллиптической орбите, запуски космических аппаратов Вояджер и Юнона с фото.
Мы знаем, что Юпитер – самая большая планета Солнечной системы. Но сколько лететь до Юпитера ? И что на это влияет?
Из-за масштабности газовый гигант сложно не заметить. Уже сама планета интересна из-за своих погодных условий и спутников, способных располагать подповерхностными океанами. А значит, это наилучшие места для поиска жизни.
И все же мы пока не готовим человеческую миссию и говорим лишь о полете на Марс. Дело в том, что Юпитер расположен слишком далеко. Насколько? Давайте посмотрим, сколько лет летели до Юпитера космические аппараты.
Графическое представление расстояние от Земли до Юпитера
Первым отправился Пионер-10 в 1972 году. Он потратил 640 дней, но выбрал маршрут, который позволял исследовать внешнюю систему, отдалившись от самой планеты на 130000 км. Через год полетел Пионер-11, у которого ушло 606 дней. Отдаленность от Юпитера – 21000 км.
В 1979 году на поездку Вояджер-1 потратил 546 дней, а у Вояджера-2 – 688 дней. В среднем получается, что вам понадобится 550-650 дней. Но если вы хотите выйти на орбиту, то придется замедлиться.
Единственным на орбите был Галилео в 1989 году. Он не мог пойти к планете напрямую, поэтому сделал две гравитационные рогатки через Землю и Венеру и потратил на дорогу 2242 дней. Это замедление важно, иначе вы просто проскочите мимо объекта.
Космический корабль Юнона отправился к Юпитеру в 2011 году
В 2016 году к планете подошел аппарат Юнона, у которого ушло 1795 дней. Но это не последнее посещение. Нас все еще интересуют спутники, поэтому ЕКА в 2022 году может запустить аппарат, который будет добираться… 20 лет!
Главная цель миссии – Европа, которая могла сохранить жизнь в своем океане. Сколько же времени лететь? Если вы просто мчитесь мимо, то примерно 600 дней, а если нацелены на орбитальную позицию, то около 2000. Теперь вы знаете, сколько лететь от Земли до Юпитера.
Читайте также:
Положение и движение Юпитера
Строение Юпитера
Поверхность Юпитера
v-kosmose.com
Как далеко Юпитер — объяснение для детей
Астрономия для детей > Ответы на частые вопросы > Как далеко Юпитер
Расстояние от Солнца и Земли до Юпитера – описание для детей: вращение планеты по эллиптической орбите, точка сближения, длительность года, сколько лететь.
Для самых маленьких важно запомнить, что, несмотря на удаленность, Юпитер светит очень ярко. Но все же его опережает Венера по уровню яркости. Конечно, в зависимости от дистанции между нами, Юпитер может менять степень яркости, что связано также с размером и составом. Давайте вместе определим расстояние до Юпитера.
Какая дистанция между Юпитером и Землей — объяснение для детей
Каким будет расстояние от Земли до Юпитера? Начать объяснение для детей родители или учителя в школе могут с рассказа об орбитах. Дело в том, что обе планеты вращаются вокруг Солнца не по кругу, а по эллипсу, поэтому их расстояние будет постоянно меняться. В ближайшей точке они разделены 588 миллионами км. В этот момент планета кажется такой яркой, что затмевает собою Венеру. Максимальная отдаленность составляет 968 миллионов км.
Луна, Венера (ближе к Луне) и Юпитер (справа).
Юпитер тратит 11.86 лет на один обход вокруг звезды. Поэтому Земля догоняет планету каждые 398.9 дней, и кажется, будто газовый гигант как бы движется назад. Конечно, подобная ретроградная модель движения создавала множество проблем для ранних астрономов (например, для Коперника), которые основывались на круговых орбитах. Все разрешилось благодаря Иоганну Кеплеру, определившему истинный планетарный маршрут.
Как далеко Юпитер удален от Солнца — объяснение для детей
Какое расстояние от Солнца до Юпитера? Важно объяснить детям понятие эллиптических путей. Дело в том, что планеты постоянно меняют свою удаленность.
При движении двух тел по орбите, у системы формируется центр масс, находящийся ближе к наиболее массивному объекту. Это особая точка, вокруг которой и совершают обороты два тела. Так что, дети должны понять, что, когда мы говорим о вращении вокруг Солнца, то имеем в виду, что планеты и Солнце совершают обороты вокруг этой точки. Но массивная звезда все же доминирует.
В нашей системе центр масс для большинства солнечно-планетных систем (Солнце-Земля, Солнце-Венера и т.д.) расположен внутри звезды. Но, учитывая размеры
Сколько времени добираться к Юпитеру — объяснение для детей
Интересно, сколько лететь до Юпитера? Вычислить точное время сложно, потому что на полет будет влиять множество факторов: гравитация планет, Солнца и спутников, которые можно использовать для ускорения. Например, для корабля Галилео, запущенного в октябре 1989 года, понадобилось больше 6 лет (декабрь 1995). Но ему пришлось пройти 2.5 миллиарда миль, обойдя Венеру, Землю и астероид Гаспра.
Художественное представление космического аппарата Юнона на фоне Юпитера
А вот у Вояджера 1 ушло всего 2 года. Стартовав 5 сентября 1997, он совершил близкий проход 5 марта 1979. Но так случилось, только потому что миссия выбрала идеальное расположение планет.
Новые Горизонты стартовал напрямик 19 января 2006 года. Пролет произошел 28 февраля 2007 года, когда он направлялся к Плутону и другим карликовым планетам. На это ушло больше 13 месяцев.
У Юноны, начавшей свой путь 5 августа 2011 года, ушло 5 лет. Все эти цифры зависят не только от развития технологий, но и от того, насколько удачно расположены планеты. Теперь вы знаете расстояние до Юпитера с разных позиций орбиты в Солнечной системе и понимаете, сколько времени лететь до пятой планеты от Солнца.
v-kosmose. com
Солнечная система > Система Юпитер > Юпитер > Расстояние от Солнца до Юпитера
Расстояние от Солнца до Юпитера в километрах на фото: описание позиции в Солнечной системе, эллиптическая орбита, ретроградный Юпитер, время полета к планете.
Юпитер – самая большая планета в Солнечной системе, которую можно рассмотреть, несмотря на большую удаленность. Особенности его орбиты можно увидеть на фото, где отмечены расстояния от Солнца и Земли.
Планеты путешествуют по эллиптическому орбитальному маршруту, поэтому дистанция между ними всегда разная. Если расположены в ближайшей точке, то 588 млн. км. В этой позиции планета по яркости даже затмевает Венеру. В максимальной удаленности дистанция составляет 968 млн. км.
У газового гиганта уходит 11.86 млн. км на одно вращение вокруг звезды. Земля на своем пути добирается к Юпитеру каждые 398.9 дней. Подобная ретроградность привела к проблемам в моделях Солнечной системы, где идеальные круговые орбиты не согласовывались с петлей Юпитера и прочих планет.
Расстояние от Юпитера до Солнца?
В среднем расстояние от Солнца до Юпитера составляет 778 млн. км, но из-за эллиптичности, планета способна приблизиться на 741 млн. км и отдалиться на 817 млн. км.
Между двумя вращающимися небесными телами устанавливается центр масс. Хотя мы говорим, что все планеты совершают обороты вокруг Солнца, фактически они нацелены на конкретную массовую точку. Для многих планет этот центр располагается внутри звезды. Но Юпитер отличается завидной массивностью, поэтому для него точка расположена вне солнечного диаметра. Теперь вы знаете больше о расстоянии от Солнца к планете Юпитер в километрах.
Как долго лететь к Юпитеру?
Скорость полета к Юпитеру зависит от нескольких факторов: топливный запас, расположение планет, скорость, использование гравитационной рогатки.
Галилео отправился в 1989 году и прибыл через 6 лет, пробравшись сквозь 2.5 млрд. миль. Ему пришлось обойти Венеру, Землю и астероид Гаспра. Вояджер-1 стартовал в 1977 году и прибыл в 1979 году, потому что путешествовал, когда планеты расположились идеально.
Новые Горизонты летел напрямую в 2006 году и прибыл за 13 месяцев. У Юноны, запущенной в 2011 году, ушло 5 лет.
ЕКА планирует в 2022 году запустить миссию JUICE, чья дорога займет 7.6 лет. НАСА хотят отправить корабль на Европу в 2020-х гг., на что уйдет 3 года.
Читайте также:
Положение и движение Юпитера
Строение Юпитера
Поверхность Юпитера
v-kosmose.com
В марте Юпитер максимально сблизился с Землей
665 млн. километров (или 4,43 а.е.) говорит о том, что это очень далеко. Однако для расстояния Юпитера от Земли это очень близко. В нынешнем году, 8-го марта, он сблизился с Землей почти до самых минимальных значений. Такое противостояние позволило увидеть Юпитер, как самую яркую точку в небе, светящуюся в три раза ярче, чем Сириус. Планета-гигант находилась в небе почти всю ночь и не исчезла, пока небо не посветлело с восходом Солнца 9-ого марта.
Близкие сближения Земли-Юпитера происходят каждые 13 месяцев. Астрономы называют эти явления «противостояниями», потому что Юпитер и Солнце находятся на противоположных сторонах относительно Земли. Даже через заурядный 20-кратный оптический телескоп можно было наблюдать это зрелище. Ввиду того, что Юпитер подбирается так близко, на диске планеты можно в деталях увидеть много интересного. Большое красное пятно, расположенном в Южном полушарии представляет из себя непрекращающийся циклон размером с Землей.
Его легко узнать среди облачных поясов планеты. Можно также рассмотреть четыре галилеевых спутника газового гиганта: мир с действующими вулканами – Ио, с подземным океаном – Европа, с обширными кратерированными плато – Каллисто и с загадочными углублениями – Ганимед.
Космический зонд Juno собирается наблюдать Юпитер с еще более близкого расстояния. Запущенный в августе 2011 года, Juno достигнет планеты-гиганта 4-ого июля и разместится на полярной эллиптической орбите с перигеем всего лишь 5500 км от верхнего облачного слоя. Эта близость позволит зонду изучить внутренний Юпитер так, как никто не делал до этого.
Наше знания об этом мире крайне ограничены. Даже зонд Galileo, который смог в 1995 году углубиться в облака на расстояние 0,002 радиуса планеты, не смог ответить на многие вопросы. Juno снимет завесу, даже не проникая через облака. Он проведет больше земного года на орбите, что дольше, чем любой другой земной корабль. Траектория полета охватит все широты и долготы, позволив полностью изучить гравитационное и магнитное поле, и таким образом выяснить, как планета устроена внутри. Исследователи ожидают, что Juno обязательно найдет что-то неведомое и таинственное.
Юпитер состоит, в основном, из водорода и только внешние облачные слои могут находится в газовой форме. Глубоко внутри, высокие температуры и огромное давление трансформируют газ в экзотическую форму вещества, известного как жидкий металлический водород. Мощнейшее магнитное поле почти наверняка возникает из-за такого состояния водорода в этой обширной сфере электрически-проводящей жидкости.
Другие приборы Juno попробуют отыскать воду в атмосфере и составить температурную карту облаков, возможно, ответив на вопросы, связанные с формированием Юпитера и критическим климатом. Наконец, что не менее важно, наличие на борту инновационной камеры JunoCam, позволяющей напрямую делать цветные снимки. Подавляющее большинство целей для JunoCam будет выбрано общественностью. Находясь рядом с облаками, камера сможет сфотографировать массивные штормы, сильные полярные сияния и, конечно, сделать снимки пока еще неизвестных образований на Юпитере…
24space.ru
Астрономические координаты планеты Юпитер онлайн
Юпитер. Общие сведения
Юпитер, пятая по расстоянию от Солнца большая планета Солнечной системы.
Юпитер — самая крупная из планет-гигантов.
Известен с древних времён. Движется вокруг Солнца на среднем расстоянии 5,203 а. е. (778 млн. км).
Эксцентриситет орбиты 0,048, наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 1,3°.
Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,862 года, двигаясь со средней скоростью 13,06 км/сек.
Средний синодический период обращения 399 сут. За 12 лет Юпитер обходит всё небо вдоль эклиптики и в противостоянии виден как чуть желтоватая звезда — 2,6 звёздной величины; уступает в блеске только Венере и Марсу во время великого противостояния.
Видимый диск Юпитера имеет форму эллипса, оси которого в среднем противостоянии видны под углом 45,5» и 43,7». В соединении с Солнцем Юпитером имеет угловые размеры на 1 /3 меньше, а блеск на 0,84 звёздной величины слабее, чем в противостояниях.
Визуальное альбедо Юпитера равно 0,67.
Экваториальный диаметр Юпитера равен 142600 км, полярный — 134140 км; сжатие Юпитера (1: 15,9) обусловлено быстрым его осевым вращением. Период вращения близ экватора составляет 9 ч 50 мин 30 сек (P I), а на средних широтах — 9 ч 55 мин 40 сек (P II).
Объём Юпитера превосходит объём Земли в 1315 раз, а масса — в 318 раз. Масса Юпитера составляет 1: 1047,39 долю Солнца.
Средняя плотность (1,33 г/см 3) мало отличается от средней плотности Солнца. Ускорение силы притяжения на полюсе Юпитера равно 27,90 м/сек 2 , на экваторе — 25,90 м/сек 2: центробежное ускорение на экваторе — 2,25 м/сек 2 .
Параболическая скорость (скорость убегания) на поверхности Юпитера равна 61 км/сек
Бот рассчитывает следующие праметры этой планеты:
— Склонение
— Прямое восхождение
— Экваториальные координаты
— Гелиоцентрические координаты
— Расстояние от Земли
— Расстояние от Солнца
— Азимут и высоту.
Синтаксис
Для клиентов IM: astroda ;
Датой может быть дата, выраженная в формате ДД.ММ.ГГГГ.ЧЧ.мм.сс
Где ДД -дата, ММ — месяц, ГГГГ-год,мм-минута, сс- секунда
А городом — населенный пункт в любой точке мира.
- Астрономические координаты планеты Марс онлайн >>
www.abakbot.ru
какое растояние от земли до юпитера
Юпитер
в цифрах:
Масса
317,9 массы Земли (1,9.1027 кг)
Диаметр
11,2 диаметра Земли (142 984 км)
Плотность
1,33 г/см3
Температура видимой поверхности
-160°С
Длительность звездных суток
9,93 часа
Среднее расстояние от Солнца
5,20 а. е. (778,33 млн. км)
Период обращения по орбите
11,86 земных лет
Наклон экватора к орбите
+3°05`
Эксцентриситет орбиты
0,048
Наклонение орбиты к эклиптике
1,31°
Долгота восходящего узла
100°31`
Средняя скорость движения по орбите
13,06 км/сек
Расстояние от Земли
от 591 млн. до 965 млн. км
Число спутников
39
Расстояние от Земли до Юпитера – 6,239 а. е. (1 астрономическая единица равна 150 млн. км.)
[ссылка заблокирована по решению администрации проекта]
http://www.zvezdi-oriona.ru/86828.htm
Minimum 588.5 миллионов километров
Maximum 968.1 миллионов километров
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/jupiterfact.html
Максимальное расстояние от Солнца: 817 млн. км
А зачем вам это? Путешествовать собрались? Ну и меня захватите с собой!
Юпитер, двигаясь вокруг Солнца со средней скоростью 13,06 км/с, совершает один оборот за 11, 862 земных года. Расстояние Юпитера от Земли меняется в пределах от 188 до 967 млн. км. В противостоянии Юпитер виден как чуть желтоватая звезда -2,6 звездной величины; из всех планет уступает в блеске только Венере и Марсу во время великого противостояния последнего.
touch.otvet.mail.ru
13 марта 1781 года английский астроном Уильям Гершель открыл седьмую планету Солнечной системы — Уран. А 13 марта 1930 года американский астроном Клайд Томбо открыл девятую планету Солнечной системы — Плутон. К началу XXI века считалось, что в Солнечную систему входят девять планет. Однако в 2006 году Международный астрономический союз решил лишить Плутон этого статуса.
Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан — единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой , в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.
Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.
В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса — Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету . 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а «карликовой планетой».
На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и «расчистившие» область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.
Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет : Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.
11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия «плутоид» . Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).
Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида . В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Юпитер является пятой планетой от Солнца, самой большой в Солнечной системе. Полосы и завитки на его поверхности представляют собой холодные, разогнанные ветром облака, состоящие из аммиака и воды. Атмосфера в основном состоит из гелия и водорода, а известное Большое красное пятно — это гигантская буря, размеры которой превышают Землю, продолжающаяся сотни лет. Юпитер окружен 53 подтвержденными лунами, а также 14 временными, что в общей сложности составляет 67. Ученые больше всего интересуются четырьмя самыми крупными объектами, открытыми в 1610 г. Галилео Галилеем: Европой, Каллисто, Ганимедом и Ио. Юпитер также имеет три кольца, но их очень трудно увидеть, и они не столь изящны, как у Сатурна. Планета названа в честь верховного римского бога.
Сравнительные размеры Солнца, Юпитера и Земли
От светила планета удалена в среднем на 778 млн км, что составляет 5,2 На таком расстоянии свету требуется 43 минуты, чтобы добраться до газового гиганта. Размер Юпитера по сравнению с Солнцем настолько внушителен, что их барицентр выходит за пределы поверхности светила на 0,068 его радиуса. Планета значительно больше Земли и гораздо менее плотная. Их объем соотносится как 1:1321, а масса — как 1:318. От центра до поверхности размер Юпитера в км составляет 69911. Это в 11 раз шире нашей планеты. Размер Юпитера и Земли можно сравнить следующим образом. Если бы наша планета была с пятак, то газовый гигант был бы с баскетбольный мяч. Размер Солнца и Юпитера в диаметре соотносятся как 10:1, а масса планеты составляет 0,001 массы светила.
Орбита и вращение
У газового гиганта самый короткий день в Солнечной системе. Несмотря на размеры Юпитера, сутки на планете длятся около 10 ч. Год, или оборот вокруг Солнца, занимает около 12 земных лет. Экватор наклонен по отношению к ее орбитальной траектории всего на 3 градуса. Это означает, что Юпитер вращается почти в вертикальном положении и не имеет таких выраженных смен времен года, которые происходят на нашей и других планетах.
Формирование
Планета сформировалась вместе со всей Солнечной системой 4,5 миллиарда лет назад, когда гравитация привела к его образованию из вращающейся пыли и газа. обусловлены тем, что он захватил большую часть массы, оставшейся после формирования звезды. Ее объем в два раза превысил остальное вещество других объектов Солнечной системы. Он состоит из того же вещества, что и звезда, но размер планеты Юпитер не вырос достаточно для запуска термоядерной реакции. Около четырех миллиардов лет тому назад газовый гигант оказался в своем нынешнем положении во внешней Солнечной системе.
Структура
Состав Юпитера похож на солнечный — в основном это гелий и водород. Глубоко в атмосфере давление и температура растут, сжимая газообразный водород в жидкость. Из-за этого у Юпитера самый большой океан в Солнечной системе, состоящий из водорода вместо воды. Ученые считают, что на глубинах, возможно, на полпути к центру планеты, давление становится настолько большим, что электроны выдавливаются из атомов водорода, превращая его в жидкий электропроводящий металл. Быстрое вращение газового гиганта вызывает в нем электрические токи, генерирующие сильное магнитное поле. До сих пор неизвестно, есть ли у планеты центральное ядро из твердого материала, или оно представляет собой густой сверхгорячий суп из железа и силикатных минералов (подобных кварцу) с температурой до 50 000 °C.
Поверхность
Как газовый гигант, Юпитер не имеет истинной поверхности. Планета состоит в основном из вращающихся газов и жидкостей. Так как космический корабль не сможет приземлиться на Юпитер, то он не сможет и улететь невредимым. Экстремальные давления и температуры глубоко внутри планеты раздавят, расплавят и испарят корабль, который попытается на нее попасть.
Атмосфера
Юпитер внешне выглядит как цветной гобелен облачных полос и пятен. Газовая планета, вероятно, имеет три отдельных облачных слоя в ее «небе», которые вместе охватывают около 71 км. Верхний состоит из аммиачного льда. Средний слой, скорее всего, образуют кристаллы гидросульфида аммония, а внутренний — водяной лед и пар. Яркие цвета толстых полос на Юпитере могут быть выбросами серы и фосфорсодержащих газов, поднимающиеся из его недр. Быстрое вращение планеты создает сильные вихревые потоки, разделяя облака на длинные темные пояса и светлые зоны.
Отсутствие твердой поверхности, способной их замедлить, позволяет пятнам Юпитера сохраняться в течение многих лет. Планету охватывает более десятка господствующих ветров, некоторые достигают скорости 539 км/ч на экваторе. Размеры Красного пятна на Юпитере в два раза шире Земли. Образование закрученной овальной формы наблюдается на гигантской планете уже более 300 лет. Еще совсем недавно три небольших овала образовали маленькое Красное пятно, около половины размера большего кузена. Ученые пока не знают, являются ли эти овалы и опоясывающие планету полосы неглубокими или простираются далеко в глубину.
Потенциал для жизни
Окружающая среда Юпитера, вероятно, не способствует жизни, как мы ее знаем. Температуры, давления и вещества, которые характеризуют эту планету, скорее всего, слишком экстремальны и летальны для живых организмов. Хотя Юпитер является маловероятным местом для живых существ, того же нельзя сказать о некоторых из его многих спутников. Европа — одно из наиболее вероятных мест для поиска жизни в нашей Солнечной системе. Есть свидетельства существования под ледяной корой огромного океана, в котором может поддерживаться жизнь.
Спутники
Множество мелких и четыре большие образуют Солнечную систему в миниатюре. У планеты 53 подтвержденных сателлита, а также 14 временных, что дает в общей сложности 67. Об этих недавно открытых спутниках сообщили астрономы и Международный астрономический союз дал им временное обозначение. Как только их орбиты будут подтверждены, они будут включены в число постоянных.
Четыре крупнейшие спутника — Европа, Ио, Каллисто и Ганимед — впервые были обнаружены в 1610 г. астрономом Галилео Галилеем с помощью ранней версии телескопа. Эти четыре луны сегодня представляют одно из самых увлекательных направлений исследований. Ио является самым вулканически активным телом в Солнечной системе. Ганимед — самый большой из них (даже больше, чем планета Меркурий). Второй по размеру спутник от Юпитера — Каллисто — мало имеет небольших кратеров, что указывает на малую степень текущей поверхностной активности. Океан жидкой воды с ингредиентами для жизни может лежать под ледяной корой Европы, делая ее заманчивым объектом для изучения.
Кольца
Обнаруженные в 1979 году аппаратом НАСА «Вояджер-1» кольца Юпитера стали сюрпризом, так как оказались составленными из темных частиц небольшого размера, которые можно увидеть только против солнца. Данные с космического аппарата «Галилео» говорят о том, что система колец может быть образована пылью межпланетных метеорных тел, разбившихся о малые внутренние спутники.
Магнитосфера
Магнитосфера газового гиганта — это область пространства, находящегося под влиянием мощного магнитного поля планеты. Она простирается на расстояние 1-3 млн км к Солнцу, что в 7-21 раз превышает размеры Юпитера и сужается в форме хвоста головастика на 1 млрд км, достигая орбиты Сатурна. Огромное магнитное поле в 16-54 раза мощнее земного. Оно вращается с планетой и захватывает частицы, обладающие электрическим зарядом. Возле Юпитера оно улавливает полчища заряженных частиц и ускоряет их до очень высоких энергий, создавая интенсивное излучение, которое бомбардирует ближайшие спутники и способное повредить космический аппарат. Магнитное поле вызывает одни из наиболее впечатляющих в Солнечной системе на полюсах планеты.
Исследование
Хотя Юпитер был известен с древних времен, первые детальные наблюдения этой планеты были сделаны Галилео Галилеем в 1610 г. с помощью примитивного телескопа. И только недавно его посетили космические корабли, спутники и зонды. 10-й и 11-й «Пионеры», 1-й и 2-й «Вояджеры» первыми полетели на Юпитер в 1970 годах, а потом на орбиту газового гиганта был отправлен «Галилео», а в атмосферу был спущен зонд. «Кассини» сделал подробные фотографии планеты на пути к соседнему Сатурну. Следующая миссия «Джуно» прибыла на Юпитер в июле 2016 г.
Знаменательные события
- 1610: Галилео Галилей впервые произвел детальные наблюдения планеты.
- 1973: первый космический аппарат «Пионер-10» пересек и пролетел мимо газового гиганта.
- 1979: первый и второй «Вояджеры» обнаружили новые луны, кольца и вулканическую активность на Ио.
- 1992: 8 февраля мимо Юпитера пролетел «Улисс». Гравитация изменила траекторию космического аппарата в сторону от плоскости эклиптики, выведя зонд на окончательную орбиту над южным и северным полюсами Солнца.
- 1994: в районе южного полушария Юпитера произошло столкновение с фрагментами кометы Шумейкера-Леви.
- 1995-2003: космический аппарат «Галилео» сбросил зонд в атмосферу газового гиганта и провел длительные наблюдения планеты, ее колец и спутников.
- 2000: «Кассини» совершил свой самый близкий подход к Юпитеру на расстояние примерно 10 млн км, сделав очень подробную цветную мозаичную фотографию газового гиганта.
- 2007: снимки, сделанные космическим кораблем НАСА New Horizons на пути к Плутону, показали новые перспективы атмосферных бурь, кольца, вулканический Ио и ледяную Европу.
- 2009: астрономы наблюдали падение кометы или астероида на южное полушарие планеты.
- 2016: запущенная в 2011 г. «Джуно» прибыла на Юпитер и начала проведение углубленных исследований атмосферы планеты, ее глубинного строения и магнитосферы с целью разгадки ее происхождения и эволюции.
Поп-культура
Огромные размеры Юпитера не уступают и его значительному присутствию в поп-культуре, включая фильмы, телепередачи, видеоигры и комиксы. Газовый гигант стал заметным пунктом в научно-фантастическом фильме сестер Вачовски «Восхождение Юпитер», различные спутники планеты стали обителью «Облачного атласа», «Футурамы», «Гало» и многих других лент. В фильме «Люди в черном», когда агент Джей (Уилл Смит) говорит о том, что одна из его учительниц казалась ему родом с Венеры, агент Кей (Томми Ли Джонс) ответил, что она на самом деле с одного из спутников Юпитера.
New Horizons сделал снимки Плутона с максимально близкого расстояния :: Новости :: ТВ Центр
Разглядеть Плутон с близкого расстояния. Мечту астрономов 20-го века осуществил американский космический аппарат New Horizons. Во вторник он приблизился к поверхности карликовой планеты на расстояние чуть более 12 тысяч километров. Это — для сравнения — втрое меньше высоты полёта земных спутников связи. Лететь до Плутона космическому зонду пришлось 9 с половиной лет. Какие тайны поможет он раскрыть учёным?
Отсчитать от девяти – это не просто дань традиции. Плутон для США — до сих пор полноценная девятая планета от Солнца. Первое свидание с которой состоялось во вторник. В 14 часов 49 минут и 47 секунд по Москве.
Зонд NASA, пролетел от Плутона в 12,5 тысячах километров. По космическим меркам это вообще впритирку. Так близко Плутон человечество не видело никогда, передает «ТВ Центр».
«Это триумф! Мы сделали главное: успешно сконструировали аппарат, который может путешествовать в пределах Солнечной системы. Работа началась более 50 лет назад — еще при президенте Кеннеди — и продолжается в наши дни, когда во главе страны стоит президент Обамы. Это поистине исторический момент!» – отметил главный разработчик миссии Алан Стерн.
Мутное пятно из расплывчатых пикселей — таким Плутон телескопы видели накануне. А вблизи самый далекий сосед Земли оказался довольно пятнистым. Не равнодушен к красному. И, судя по огромному сердцу, в космосе есть настоящий романтик. Twitter NASA опубликовал сообщение: «От Плутона с любовью».
Зонд New Horizons стартовал почти 10 лет назад. За это время сам Плутон успел потерять статус планеты. После бурных обсуждений на международном астрономическим конгрессе был разжалован в карлики — в диаметре он меньше Луны. По площади не больше Российской Федерации. Азотный ледник, конечно, мал, но астрономам всё равно дорог — темная окраина нашей системы прольет свет на многое.
«Окрестности Земли в Солнечной системе претерпели очень серьезные изменения из-за излучения Солнца. А вот там, на периферии Солнечной системы, застыло в том же состоянии, в каком это было миллиарды лет назад, когда образовывалась Солнечная система», — сообщил заведующий отделом физики звездных систем, профессор МГУ Олег Малков.
«New Horizons максимально приблизился к Плутону. Пока связь с ним не установлена. В это время он делает свою работу: собирает эти невероятные данные. Но сегодня аппарат выйдет на связь и начнет передавать нам бесценную информацию», — сказал главный помощник администратора научной миссии Джон Грансфелд.
Зонду еще предстоит открыть новые горизонты: определить состав атмосферы, геологию не только Плутона, но и спутника Харона. На всё про всё у аппарата NASA неделя: скорость 49 600 километров в час задержаться не позволит. Он влетит в пояс Койпера — пояс неизведанных комет и астероидов.
«Для выполнения миссии ему нужно большое количество подвижных элементов, и он ими оснащен. Если нужно что-то рассмотреть, необходимо направить эти инструменты в нужную сторону. Но антенна стоит на корпусе неподвижно. Чтобы передать сигнал на Землю, аппарат вместе с антенной нужно развернуть в сторону нашей планеты», — сообщил сотрудник NASA Элис Боумэн.
Аппарат летит с частью праха Клайда Томбо — того самого, который открыл Плутон. Также на борту американские монеты, флаг и компакт-диски с обращением к другим цивилизациям. Первые снимки на близком расстоянии зонд пришлет в Хьюстон в среду. Всё портфолио июльской фотосессии ученые будут получать в течение 16 месяцев.
Оксана Коваленко, Кристина Мамиконян, Михаил Волков. «ТВ Центр».
В Солнечной системе обнаружены скоростные магистрали
Учёные открыли в космосе настоящие скоростные магистрали. По ним космический аппарат может быстро добраться до окраин Солнечной системы.
Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Представим себе автомобиль, который проходит маршрут в тысячи километров, при этом лишь изредка включая двигатель. Фантастика? Тем не менее космические зонды преодолевают расстояния именно так.
Даже до Луны невозможно добраться с постоянно включённым двигателем: не хватит топлива. А уж о том, чтобы долететь таким образом до далёких планет, не может быть и речи. Поэтому специалисты вынуждены рассчитывать полёты так, чтобы аппарат почти всё время двигался по инерции (точнее, под действием гравитации Солнца).
Чтобы изменить траекторию зонда и придать ему дополнительное ускорение, космические инженеры используют сближения с планетами. Тяготение планеты выступает в роли своеобразного пинка, отправляющего аппарат по нужному маршруту с необходимой скоростью.
Расчёт таких полётов – это целое искусство. И часто астрономам приходится годами ждать, когда планеты выстроятся нужным образом и можно будет запустить аппарат.
Авторы нового исследования обнаружили целый класс новых траекторий, по которым зонд может быстро долететь до окраин Солнечной системы. Такой полёт по скорости не уступит движению «Вояджеров», покинувших гелиосферу за 40 лет. Кроме того, исследование показывает, как небольшой объект вроде кометы или астероида может добраться от Юпитера до Нептуна за считанные десятилетия.
Учёные из Сербии и США провели компьютерное моделирование, учитывающее гравитацию семи планет Солнечной системы (от Венеры до Нептуна). Они запустили миллионы пробных тел в виртуальный полёт по разным траекториям, лежащим между главным поясом астероидов и Ураном. Астрономы отслеживали движение своих «подопытных» в течение ста лет.
Большинство орбит, как и ожидалось, оказались достаточно стабильными. Но обнаружился и класс траекторий, на которых гравитация Юпитера (напомним, что это самая большая планета Солнечной системы) не позволяет объекту спокойно обращаться вокруг нашей звезды. Она либо запускает тело к окраинам владений Солнца, либо заставляет его упасть на планету-гигант.
31 небольшое тело на траекториях, приводящих к падению на Юпитер. Минимальное время до столкновения составляет 7 лет, среднее – 36 лет.
Из миллионов виртуальных объектов лишь несколько десятков упали на Юпитер. Зато около двух тысяч отправились в далёкое путешествие. Орбиты Урана они достигли в среднем за 38 лет, а Нептуна – за 46 лет. 70% тел, получивших гравитационный «пинок» от Юпитера, менее чем за столетие покинули Солнечную систему. А самые быстрые «гонцы» справились с полётом к Нептуну всего за десятилетие.
Для сравнения: «Вояджер-2» тоже летел от Юпитера до Нептуна десять лет. Но это была специально рассчитанная траектория, которая к тому же время от времени корректировалась с помощью двигателей.
Между тем для астероидов и комет, которые не могут вовремя подправить свою траекторию, типичное время такой миграции составляет от десятков тысяч до сотен миллионов лет. Однако, если подобное тело случайно попадёт на открытую авторами «магистраль», оно может проделать этот же путь за десятилетие.
38 небольших тел на траекториях, приводящих к убеганию от Юпитера.
В будущем учёные смогут учитывать новые возможности при планировании космических миссий и отслеживании движения астероидов и комет.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о «невозможной» траектории для будущей миссии к Плутону. Писали мы и о странных орбитах астероидов, отнятых Солнцем у другой звезды.
Сколько лететь до землеподобной планеты?
«Большое видится на расстоянии» — эти крылатые слова приходят сегодня на ум в ироническом ключе. Открытие «землеподобной» планеты на орбите звезды Проксима Центавра в чем-то окрылило любителей космоса – а в чем-то, наоборот, приземлило.
С одной стороны, открытие, во многих смыслах, великое. Проксима Центавра (а также ее более яркая соседка Альфа Центавра) – любимые географические названия у читателей фантастики. Ведь как бы мы ни ценили астрономию с ее сугубо-научными интересами, обычного человека, неравнодушного к космосу, как правило, волнуют два совершенно конкретных вопроса.
Во-первых, есть ли жизнь на планете, ставшей предметом обсуждения – причем, жизнь не в виде bacteria, желательно — а в виде внеземной цивилизации? И, во-вторых, можем ли мы туда слетать и с этой цивилизацией познакомиться? Если нет – сразу все куда скучнее.
Планеты Солнечной системы для этого однозначно не годятся. «Марсианский» период фантастики был весьма плодовит – но все-таки, уже давно известно, что на Марсе очень холодно, бедно и никаких марсиан в помине нет. Только «к звездам».
Вот и вцепились в Проксиму и Альфу Центавру те фантасты и их читатели, кто не хотел совсем уж отрываться от реальности. Казалось, что есть хоть какая-то надежда преодолеть путь в четыре световых года – а для начала изобрести аппарат, со скоростью света летящий.
И вот, в кои-то веки, какая-то конкретика. Есть у ближайшей к нам звезды ближайшая к нам планета. И то, что параметры этой планеты и условия на ней в какой-то мере приближены к земным, способно у многих взволновать кровь. Шутка ли: 1,3 земной массы. Планетный год в 11 дней. Температура -40 °C – но это без атмосферы. А атмосфера возможна, и тогда гораздо теплее! И может быть вода – источник жизни.
«Как эта планета, если она действительно имеет какую-то обитаемость, может защититься от воздействия радиации, пока непонятно»
Правда, тут огорчений не намного меньше, чем радостей. Уже то предположение астрономов, что уровень радиоактивного и ультрафиолетового излучения на планете Проксима-б, которая к своей звезде в 20 раз ближе, чем Земля к Солнцу, превышает земной на два порядка, ставит жизненные перспективы там под огромный вопрос.
Заведующий лабораторией планетной астрономии Института космических исследований РАН Александр Тавров принадлежит к научному сообществу, для которого данное открытие как раз представляет огромный интерес и без всяких «отроков во Вселенной». С корреспондентом «МИР 24» ученый поделился надеждами. И скепсисом.
«Это действительно интересный результат, полученный мировым сообществом, — подчеркнул Тавров. — Эту планету искали достаточно давно, наблюдение велось чуть ли не в интернете онлайн. Но результат получен: найдена планета ближней к нам звезды, и найдена в том температурном диапазоне, где возможно существование воды в жидкой фазе».
Как напомнил эксперт, звезды, к которым относится Проксима Центавра, носят сказочное, но не особо почетное название «красных карликов», они гораздо тусклее Солнца. «Мы не знаем активности этих звезд, — заметил ученый, — хотя и предполагаем, что выбросы радиации, солнечного или звездного ветра, могут быть существенны. Все-таки, когда планета подходит к звезде так близко, там оказывается чего-то достаточно, а чего-то и слишком много».
«Слишком много», естественно, излучения. «Как эта планета, если она действительно имеет какую-то обитаемость, может защититься от воздействия радиации, пока непонятно», — признает специалист.
Единственным ученым, взявшимся публично оценить время вероятного полета, стал сотрудник Пермского университета Кирилл Циберкин, заявивший что «если разогнаться до 0,1 скорости света, то сможем долететь примерно за 40 лет
Ну, и кроме того, как раз в эти дни, возможно, становится окончательно ясным, что никуда мы «до звезд не долетим». В том смысле, который волнует благородных юношей — в виде научной экспедиции на встречу с братьями по разуму. Это абсолютно невозможно в нынешнем столетии и практически невероятно и в будущем.
Вопрос о защите от космического излучения как раз для космонавтов-то является наиболее критическим. И при обсуждении полетов на Марс он «душит прекрасные порывы». К слову, венцом марсианской фантастики можно назвать недавний фильм «Марсианин» — сказку наоборот, где случайно забытый на Марсе астронавт решает вопросы сугубо собственного выживания в отвратительном климате, пытаясь вырастить картошку в теплице.
Но на Марсе хотя бы это в принципе возможно. Увы, межзвездные расстояния даже картошку выводят из сферы реальности. Как напомнил Александр Тавров, современные ракетные двигатели не дают возможности долететь до звезд не только человеку, но даже аппаратуре.
«Классическая космонавтика не позволяет, конечно, это сделать в обозримое время, пока там научная аппаратура сохранит свою работоспособность, — отметил ученый. — Потому что она тоже, проходя через различные пояса радиации, выходит из строя. Ускорить космический аппарат, так чтобы он в обозримое время жизни аппаратуры туда долетел, мы пока не можем».
Достигать скорости света никто в реальности не предполагает. Пока, кажется, единственным ученым, взявшимся публично оценить время вероятного полета, стал сотрудник Пермского университета Кирилл Циберкин, заявивший ТАССу, что «если разогнаться до 0,1 скорости света, то сможем долететь примерно за 40 лет». О каких двигателях идет речь, он, правда, не сказал.
«Ускорение солнечного паруса в лазерном свете: такие проекты есть — сейчас они выглядят как научная фантастика, но чтобы не быть пессимистом — скорее да, чем нет»
«Недавно долетел до Плутона «Горизонт» — тоже достаточное достижение, — напомнил Тавров. — Время было рекордным: удалось найти такие гравитационные маневры, которые разогнали этот космический аппарат, и он долетел лет за семь. Хотя предыдущий «Вояджер», запущенный лет 40 назад, долетел туда лет за 20-30, а это еще не граница нашей Солнечной системы».
Единственной надеждой в данном вопросе могут сегодня считаться проекты космических кораблей со «звездным парусом» (он же «солнечный», он же «космический парус»). Речь идет действительно о своего рода парусах из тонких твердых материалов, в которые будет «дуть» солнечный ветер, а за пределами солнечной системы – лазерный луч с собственной корабельной установки.
«Ускорение солнечного паруса в лазерном свете: такие проекты есть — сейчас они выглядят как научная фантастика, но чтобы не быть пессимистом — скорее да, чем нет, — резюмировал Александр Тавров. — Сможет ли туда человек добраться — сложный вопрос. Но автомат до ближайшей звезды в принципе может долететь».
Однако и это – перспективы весьма далекого будущего. Что же касается давешних надежд прогрессивного человечества связаться с братьями по разуму посредством радиосигналов, — что уже совсем не так романтично – то и здесь обнадеживающего маловато.
«Прослушивание в радиодиапазонах и телевизионных сигналов со звезд мы давно на Земле проводим, уже лет 50, — рассказал Тавров. — Пока нет никаких простых и однозначных ответов, что да, «там кто-то смотрит телевизор». Мы сами видим, что телевизоры, которые раньше довольно хорошо излучали, сегодня перешли на «волокно». Мы прошли и тот пик, когда радиоволны использовались достаточно интенсивно, сейчас используются узконаправленные».
Наконец, у астрономов есть еще некоторые надежды, связанные, как ни странно, с телескопом. Ведь новую планету никто ни в какой телескоп не видел. Она открыта методом лучевых скоростей.
«Он основан на том, что звезда и планета вращаются вокруг общего центра масс, воображаемой точки. Маленькая масса планеты, которая находится рядом со звездой, смещает этот центр по мере своего вращения. И звезда то приближается к нам, то отдаляется, — рассказал Тавров. — Поэтому в спектре звезды можно заметить то красное, то синее смещение, в зависимости от того, идет она от нас или к нам. Это очень слабый сигнал, но этот метод работает благодаря тому, что планета находится ближе к звезде, чем Земля к Солнцу».
Так вот, у ученых есть принципиальная идея создать телескоп, который позволит все-таки увидеть на этой планете что-нибудь. Существует проект гравитационной линза, которая должна быть не оптической.
Речь идет о том, что само Солнце концентрирует свет и работает как гигантская линза в некоторых точках Солнечной системы, на очень дальних расстояниях, превосходящих расстояние от Земли до Солнца в десятки и сотни раз. Но если в такую точку долетит космический телескоп, что в принципе возможно – оттуда он и Проксиму Центавру, и Проксиму-б разглядит.
На что и остается надеяться.
Леонид Смирнов
«Оплутонить». Как и почему Плутон лишили статуса планеты? | Наука | Общество
Летом 2006 года в истории астрономии произошло уникальное в своем роде событие. Впервые в истории человечества количество планет в Солнечной системе не увеличилось, а уменьшилось. Речь шла не о космической катастрофе, а о бюрократическом решении.
«Улов» сына фермера
В 1840-х годах французский математик Урбен Леверье с помощью своих вычислений предсказал открытие планеты Нептун. В начале XX века Персиваль Ловелл построил математическую модель, согласно которой возмущения, фиксируемые при движении по орбитам самых дальних планет Солнечной системы Урана и Нептуна, вызваны существованием ещё одной планеты за орбитой Нептуна. Предполагаемое небесное тело получило название «планета Х».
Сам Ловелл, несмотря на упорную работу на протяжении долгих лет, так и не смог обнаружить предсказанное им небесное тело.
Повезло 24-летнему сыну фермера Клайду Томбо, не имевшему высшего образования. Энтузиаст астрономии, принятый на штатную должность лаборанта-фотографа Ловелловской обсерватории, в январе 1930 года обнаружил, что на трех фотоснимках зафиксирован объект, характеристики которого очень близки к искомой «планете X».
Клайд Томбо. Фото: Public Domain13 марта 1930 года, в 75-летнюю годовщину со дня рождения Персиваля Ловелла, обсерватория официально объявила об открытии «планеты Икс». Первооткрывателем планеты международное астрономическое сообщество признало Томбо.
После этого исторического открытия Клайд поступил в колледж, затем продолжил обучение в Канзасском университете, а после всю оставшуюся жизнь отдал астрономии. За многие годы исследований он открыл сотни космических объектов, среди которых были крупные астероиды и кометы, однако открытие Плутона так и осталось крупнейшим достижением в его научной карьере.
Клайд Томбо ушёл из жизни 17 января 1997 года, не дожив менее трёх недель до своего 91-го дня рождения и оставив после себя, кроме научных достижений, двоих детей, пятерых внуков и восьмерых правнуков.
«Планеты X» не существует
Но с самого момента своего открытия Плутон находился, так сказать, «под подозрением». Всю середину XX века оценка массы Плутона постоянно пересматривалась в сторону уменьшения. Это указывало на то, что пресловутой «Планетой X», вызывающей возмущения Урана и Нептуна, он быть не может.
Полет «Вояджера-2» позволил получить результаты, по которым масса Нептуна была пересмотрена в сторону уменьшения на 0,5 %. На основании этих данных построили модель, указывающую, что никакой «Планеты X» не существует, и построенный на нее прогноз был следствием неточности расчетов.
За этим возник вопрос: а что же в таком случае представляет из себя Плутон?
Еще в период открытия Томбо ряд ученых заговорили о возможности существования так называемой «траснептуновой популяции» — целого пояса небесных тел, похожего на расположенный между Марсом и Юпитером пояс астероидов, только значительно больше. Была выдвинута гипотеза, согласно которой Плутон как раз и является одним из крупнейших представителей этого нового пояса.
Пояс доктора Койпера, который не верил в его существование
Американский астроном Джерард Койпер в 1951 году первым подробно описал то, как мог бы выглядеть этот пояс. Однако Койпер был уверен, что он существовал на ранних этапах формирования Солнечной системы, а затем рассеялся.
Лишь в конце 1980-х годов Дэвид Джуитт и Джейн Лу начали практическую работу над поиском объектов предполагаемого пояса. 30 августа 1992 года они объявили об обнаружении объекта (15760) 1992 QB1, который стал первым небесным телом во вновь открытом поясе. 31 января 2018 года объекту было присвоено название Альбион.
Пояс получил название «пояс Койпера», хотя, повторим еще раз, астроном не верил, что он существует до сих пор.
В поясе обнаружилась даже планета, которая более массивна, чем Плутон, — Эрида. Открытая в 2005 году, она претендовала на статус 10-й планеты Солнечной системы.
Как астрономы вынесли «приговор» Плутону
Но в августе 2006 года состоялась XXVI Ассамблея Международного астрономического союза. На проходившем в Праге совещании ученых было принято решение о пересмотре термина «планета».
Согласно принятому решению, планетой Солнечной системы называется объект, удовлетворяющий таким критериям:
- Он должен обращаться по орбите вокруг Солнца и быть спутником нашей звезды, а не одной из планет.
- Он должен быть достаточно массивным, чтобы принять форму гидростатического равновесия (близкую к сферической) под действием своих гравитационных сил.
- Он должен расчистить окрестности своей орбиты (то есть он должен быть гравитационной доминантой и рядом не должно быть других тел сравнимого размера, кроме его собственных спутников или находящихся под его гравитационным воздействием).
Плутон не удовлетворяет третьему условию, так как его масса составляет всего 7 % массы всех объектов пояса Койпера.
Одновременно Ассамблея ввела термин «карликовая планета», и этот статус Плутону был присвоен наряду с транснептуновыми объектами Эридой, Седной, Макемаке, Хаумеа, а также расположенной в поясе астероидов Церерой.
Глагол «to pluto»
Надо сказать, что единства в астрономическом мире нет. Например, в 2019 году глава NASA Джим Брайденстайн заявил на Международном аэронавтическом конгрессе, что хочет вернуть Плутону статус планеты: «Я здесь чтобы сказать вам, что как руководитель NASA я верю, что Плутон — это планета… Некоторые люди утверждают, что небесное тело для того, чтобы считаться планетой, должно очистить свою солнечную орбиту. Если мы будем использовать это определение, то можно все планеты перевести в разряд карликовых, потому что среди таких тел нет тех, которые целиком очищают свою орбиту… Я думаю, что то, как астрономы определяют планету, должно быть основано на ее внутренней ценности, а вовсе не на тех параметрах, которые постоянно изменяются, в частности, на динамике орбиты».
В США вообще проявляли наибольшее недовольство решением МАС, и дело тут не только и не столько в научных спорах, а в том, что Плутон был единственной планетой, открытой американцем.
Американское диалектологическое общество признало глагол «to pluto» («оплутонить») новым словом 2006 года. Оно означает «понизить в звании или ценности кого-либо или что-либо», как это произошло с теперь уже бывшей планетой Плутон.
Плутон остается планетой в Иллинойсе
Дальше других в протестах пошли штаты Иллинойс и Нью-Мексико, где родился и жил Клайд Томбо.
13 марта 2007 года законодательное собрание штата Нью-Мексико единогласно постановило, что в его честь Плутон в нью-мексиканском небе всегда будет считаться планетой. 26 февраля 2009 года аналогичное постановление принял сенат штата Иллинойс, постановив, что Плутон был «несправедливо понижен до карликовой планеты».
Американский астроном Майкл Браун, открывший Эриду, заметил: «Несмотря на эту больше похожую на цирк сумасшедшую процедуру, мы так или иначе наткнулись на ответ. Это потребовало немало времени. В конце концов наука самокорректируется, даже если в обсуждении были сильные эмоции».
Не исключено, что через какое-то время астрономическая классификация вновь поменяется, и Плутон обретет какой-то новый статус.
Самой планете, в общем-то, все равно, что решают для себя представители цивилизации, удаленной от Плутона на огромное расстояние.
Планеты Солнечной системы: восемь и одна
Пять ближайших к Земле планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — были известны с древности.
Меркурий – ближайшая к Солнцу планета, среднее расстояние от Солнца 0,387 а.е (58 млн км), а расстояние до Земли колеблется от 82 до 217 млн км. Меркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 7°. Средний радиус планеты составляет 2440 км, масса 3,3 на 10 в 23 степени кг (0,055 массы Земли), а плотность почти такая же, как у Земли (5,43 г/см3). Средняя скорость движения Меркурия по орбите — 47,9 км/с. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) составляет около 88 суток, период вращения вокруг своей оси равен 58,6 суткам (меркурианские звездные сутки), продолжительность солнечных суток на Меркурии равна 176 земным суткам – двум меркурианским годам.
Поверхность Меркурия, подобно лунной, покрыта кратерами. Атмосфера очень разреженная. Меркурий обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля, по своей совокупности составляющим 0,1 от земного. Температура на поверхности Меркурия колеблется от 90 до 700 К (−180…430 °C). Планета названа в честь бога римского пантеона Меркурия, аналога греческого Гермеса и Вавилонского Набу. Естественных спутников у планеты нет.
Венера — вторая по удаленности от Солнца планета, среднее расстояние от Солнца 0,72 а.е. (108,2 млн км). Средний радиус планеты составляет 6051 км, масса — 4,9 на 10 в 24 степени кг (0,82 массы Земли), средняя плотность 5,24 г/см3. Орбита Венеры очень близка к круговой. Средняя скорость движения Венеры по орбите — 34,99 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°. Венера вращается вокруг своей оси, наклоненной к плоскости орбиты на 2°, с востока на запад – в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Период обращения вокруг Солнца — 224,7 суток, период вращения вокруг своей оси равен 243 суткам, продолжительность солнечных суток на планете — 116,8 земных суток.
Венера не имеет естественных спутников. Атмосфера ее состоит в основном из углекислого газа (96 %) и азота (почти 4 %). Давление у поверхности достигает 93 атмосфер, температура — 737 К. Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый плотной углекислотной атмосферой. Поверхность Венеры в основном равнинная, сложена базальтами, обнаружены следы вулканической деятельности, ударные кратеры. Планета состоит преимущественно из камня и металла. Планета получила свое название в честь Венеры, богини любви из римского пантеона.
Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 1 а.е. (149,6 млн км), средний радиус 6371,160 км (экваториальный 6378, 160 км, полярный 6356,777 км), масса – 6 на 10 в 24 степени кг. Орбита Земли близка к окружности с радиусом около 384400 км. Средняя скорость движения Земли по орбите равна 29,765 км/с. Период обращения вокруг Солнца 365,3 суток, период вращения вокруг своей оси – 23 часа 56 минут (звездные сутки), период вращения относительно Солнца (средние солнечные сутки) 24 часа. Имеет естественный спутник — Луну.
Марс – четвертая планета от Солнца, среднее расстояние от Солнца составляет 1,5 а.е. (227,9 млн км). Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,75 млн км, максимальное — около 401 млн. км. Экваториальный радиус Марса равен 3396,9 км, масса 6,4 на10 в 23 степени кг (0,108 массы Земли), плотность 3,95 г/см3. Отклонение орбиты по отношению к эклиптике — 1,9°. Средняя скорость обращения вокруг Солнца ‑ 24,13 км/с. Марс обращается вокруг Солнца за 687 земных суток, период вращения вокруг своей оси — 24 часа 37 минут.
Разреженная атмосфера состоит в основном из углекислого газа, среднее давление у поверхности 0,006 атм. Марс преимущественно состоит из камня и металла. Поверхность Марса — пыле-песчаная пустыня с каменистыми россыпями, потухшими вулканами, ударными кратерами, ветвящимися каньонами типа высохших русел рек. Известны два спутника Марса — Фобос и Деймос. Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за кроваво-красный цвет.
Юпитер — пятая по счету от Солнца, а также крупнейшая планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 5,2 а.е.(778 млн км), экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, полярный – около 67 тысяч км, масса 1,9 на 10 в 27 степени кг (317,8 массы Земли), средняя скорость обращения вокруг Солнца — 13,06 км/с. Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 1,3°. Расстояние Юпитера от Земли меняется в пределах от 188 до 967 млн. км. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,9 года, период вращения вокруг своей оси – 9 часов 45 минут (для полярной зоны) и 9 часов 50,5 минут для экваториальной зоны. Экватор наклонен к плоскости орбиты под углом 3°5′; из-за малости этого угла сезонные изменения на Юпитере выражены весьма слабо.
Юпитер представляет собой газо-жидкое тело, твердой поверхности не имеет. Атмосфера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Планету Юпитер опоясывают кольца, состоящие из совокупности сравнительно мелких каменных частиц размером от нескольких мкм до нескольких метров. Юпитер назван в честь царя римских богов.
У Юпитера есть 63 известных естественных спутника. Четыре наиболее крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты в 1610 году Галилео Галилеем. Пятый спутник — Юпитер V, открытый в 1892 году, — самый близкий к планете, он удален от ее поверхности всего лишь на 2,54 экваториальных радиуса Юпитера. Все эти спутники движутся практически по круговым орбитам, плоскости которых совпадают с плоскостью экватора Юпитера.
К концу 1970‑х годов было известно о 13 спутниках Юпитера. В 1979 году американским космическим аппаратом «Вояджер‑1» были обнаружены еще три спутника. Начиная с 1999 года с помощью наземных телескопов нового поколения были открыты еще 47 спутников планеты, подавляющее большинство из которых имеют диаметр в 2-4 километра.
Сатурн — шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Среднее расстояние Сатурна от Солнца 9,54 а.е. (1,427 млрд км), средний экваториальный радиус около 60,3 тысяч км, полярный — около 54 тысяч км, масса 5,68 на 10 в 26 степени кг (95,1 массы Земли). Средняя плотность Сатурна меньше плотности воды (около 0,7 г/см3). Период обращения вокруг Солнца 29,46 года, период вращения вокруг своей оси 10 часов 39 минут (экваториальные области вращаются на 5% быстрее полярных). Сатурн — наиболее сплющенная планета Солнечной системы.
Сатурн состоит на 93 % из водорода (по объему) и на 7 % — из гелия и не имеет твердой поверхности. Относится к типу газовых планет и имеет систему колец. Кольца Сатурна – концентрические образования различной яркости, как бы вложенные друг в друга, и образующие единую плоскую систему небольшой толщины, располагающуюся в экваториальной плоскости Сатурна. Километровой толщины кольца образованы из льда и пыли и состоят из бессчетного количества частиц разного размера: от 2,5 см до нескольких метров. Планета Сатурн была названа в честь греческого бога времени.
Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан — единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой, в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.
Уран — седьмая от Солнца планета Солнечной системы. Планета была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана. Среднее расстояние от Солнца 19,18 а.е. (2871 млн км), средний радиус 25560 км, масса 8,69 на 10 в 25 степени (14,54 массы Земли), средняя плотность — 1,27 г/см3. Орбитальная скорость — от 6,49 до 7,11 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики (градусы) 0,8°. Период обращения вокруг Солнца 84 года, период вращения вокруг своей оси — около 17 часов 14 минут.
Планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Атмосфера на Уране имеет толщину не менее 8000 км и состоит примерно из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана.
Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система была обнаружена в 1977 году. Ученым известно 13 отдельных колец планеты. Большинство колец Урана непрозрачны, их ширина не больше нескольких километров. Кольца состоят в основном из макрочастиц — объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров — и пыли.
У планеты Уран открыты 27 естественных спутников, из них пять крупных. Крупнейшие — Титания, диаметр около 1600 км, и Оберон, диаметром около 1550 км. Титания и Оберон были обнаружены Уильямом Гершелем 11 января 1787 года, через шесть лет после открытия им Урана. Большие спутники Урана на 50% состоят из водяного льда, на 20% — из углеродных и азотных соединений, на 30% — из разных соединений кремния (силикатов).
Нептун — восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Нептун открыт в Берлинской обсерватории 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле на основании предсказаний, сделанных независимо математиком Джоном Адамсом в Англии и астрономом Урбеном Леверрье во Франции. Их вычисления опирались на несоответствия между наблюдаемой и предсказанной орбитами Урана, что астрономы объяснили гравитационным возмущениям неизвестной планеты.
Среднее расстояние планеты Нептун от Солнца 30,1 а.е. (4497 млн км), средний радиус около 25 тысяч км, масса 1,02 на 10 в 26 степени кг (17,2 массы Земли), плотность 1,64 г/см3. Наклонение орбиты к плоскости эклиптики равно 1°46′. Период обращения вокруг Солнца 164,8 года, период вращения вокруг своей оси 16 часов 6 минут. Расстояние от Земли — от 4,3 до 4,6 млрд км. У Нептуна, как и у других планет-гигантов, нет твердой поверхности. Атмосфера Нептуна на 98–99 % состоит из водорода и гелия. В ней содержится также 1–2 % метана.
У Нептуна есть кольцевая система. Кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. У Нептуна известно 13 спутников, крупнейший из них — Тритон.
В 1930 году американский астроном Клод Томбо нашел на негативах медленно движущийся звездообразный объект, который назвали новой, девятой планетой Плутоном – в честь древнеримского бога подземного царства.
Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.
В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса – Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету. 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а «карликовой планетой».
На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и «расчистившие» область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.
Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.
11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия «плутоид». Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).
Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида. В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
Солнечная система плутон. Расстояние от солнца до плутона
Плутоном называют крупнейшую «карликовую планету» нашей планетарной системы, о существовании которой знают с давних времен. С Плутоном связано множество интересных фактов. Изначально вышесказанное космическое тело признали стандартной планетой, но после многочисленных споров присвоили ему статус «планеты-карлика». Кроме этого, Плутон признали максимально крупным объектом пояса Койпера.
- «Карликовую планету» назвали в честь темного божества, которое обитало в подземном мире. В мифах и легендах Рима бог Плутон приходился сыном богу Сатурну, который, как известно, руководил миром со своими родственниками. При этом Плутон руководил подземным темным миром.
- Атмосферный слой «карликовой планеты» состоит преимущественно из азота. Кроме этого, в ее составе присутствуют метан и окись углерода. Все вышеперечисленные вещества делают Плутон абсолютно непригодным для жизни людей с Земли.
- Плутон является единственным «карликом», который имеет атмосферный слой. Когда этот космический объект приближается к светилу (пребывает в перигелии), вышесказанный слой становится газообразным. Когда «планета-карлик» отдаляется от светила максимально (пребывает в апогелии), его атмосферный слой постепенно леденеет, из-за чего на поверхность «планеты-карлика» выпадают осадки.
- Плутон дольше всех совершает облет вокруг светила. На это «карликовой планете» необходимо 248 земных годов. Самой быстрой в этом плане планетой, в свою очередь, является планета Меркурий, которая облетает полный круг вокруг светила всего за 88 дня.
- Кроме этого, Плутон признали вторым по медлительности вращения космическим объектом, так как он оборачивается вокруг своей оси за 6 суток 9 часов и 17 мин. На первом месте в этом рейтинге находится Венера, которая совершает полный оборот вокруг своей оси за 243 дня.
- «Карликовая планета» вращается в непривычном для нас направлении. Светило там всходит на западе, а садится – на востоке. Кроме Плутона, подобным образом вертится Венера, а также Уран.
- Плутон не особо превосходит по размеру свой основной спутник, которым служит Харон. Из-за этого некоторые планетологи называют их «парной планетарной системой».
- До вышеописанной «карликовой планеты» свет нашего светила доходит приблизительно за пять часов. Для сравнения, до нашей планеты он домчится за восемь минут.
- В астрологии «злобный карлик» Плутон означает крах, смерть и одновременно возрождение.
- Если стандартного землянина, вес которого будет равен 45-и кг, отправить на Плутон, то там он будет весить всего пару килограммов.
- Живя на Плутоне, можно лицезреть звездное ночное небо целый день.
- «Карликовую планету» мы невооруженным глазом увидеть не сможем. Сравнить ее можно с грецким орехом, отдалившимся от нас на расстояние пятидесяти километров. Без особого оборудования грецкий орех рассмотреть с такого расстояния невозможно.
- Одни и те же территории «планеты-карлика» и его спутника постоянно направлены друг к другу. Стоя на «карликовой планете», мы будем видеть всегда одну сторону Харона. Нам будет казаться, что он неподвижный. На самом деле, плутоновский спутник и сама «планета-карлик» вертятся друг вокруг друга абсолютно взаимно.
- Плутоновский самый известный спутник (Харон) получил свое имя в честь мифического «перевозчика», который отвозил души умерших в Ад. Кроме него, у «карликовой планеты» имеются еще три спутника: богиня ночи Никс, мифический монстр Гидра и пока безымянный космический объект «S/2011 P1», который обнаружили сравнительно недавно, а точнее в 2011 году.
- «Планетой-карликом» Плутон стали называть с 2006-го года. До этого на протяжении семидесяти лет его именовали просто «планетой».
- Плутон нашли на звездном небе и официально открыли в 1930 году. После этого людям предложили придумать ему название. Теперешнее наименование предложила 11-летняя обычная девочка по имени В. Берни. Свое решение она объяснила тем, что данная планета была очень темной и загадочной. Первого мая планета получила свое имя, а В. Берни стала обладательницей финансового вознаграждения в размере 5 фунт. стерлингов.
- Многие планетологи по сей день не согластны с тем, что Плутон назвали «карликом». Они считают, что если бы этот космический объект был ближе к светилу, то его бы никогда не переклассифицировали.
- В современное время в научных кругах вышеописанную планету называют «астероидом № 134340». Дело в том, что в каталогах астрономического типа «карликовые планеты» относятся к астероидам.
- На Плутоне мы не будем видеть привычного для нас Солнца. С такого расстояния светило будет казаться крохотной точкой в ночном звездном небе. К слову, на «карликовой планете» светило всходит/заходит приблизительно один раз в неделю.
Девятая и самая дальняя планета Солнечной системы — Плутон. В 2006 году Международный астрономический союз исключил этот космический объект из списка планет. Не смотря на этот факт, Плутон все равно он считается малой (карликовой) планетой пояса Койпера, причем является самой известной планетой карликового типа, а также самым большим небесным телом, которое находится далее Нептуна и десятым по размеру и массе объектом среди тех, которые вращаются вокруг Солнца (не считая планетарных спутников). Решение забрать девятую планету довольно спорно, в научных кругах есть мнение об необходимости отмены решения Союза астрономов. Планета имеет один большой спутник и четыре поменьше. Символ космического тела — переплетенные латинские буквы P и L.
Открытие
Интересные факты о Плутоне, связанные с открытием и исследованиями. Сначала девятую планету называли Планетой Х. Но оксфордская школьница придумала современное название — Плутон, за это получила приз — 5 фунтов стерлингов. Название было позитивно воспринято научными кругами, так как традиционно связано с античной мифологией (древнегреческий бог подземного царства), как и название многих других планет и космических объектов.
Орбиту планеты можно было бы высчитать с помощью математических вычислений, ее существование было предсказано в начале ХХ века американским астрономом Персивалем Лоуэллом, поэтому объект сначала хотели назвать Персивалем. Но саму планету нашли не благодаря сложным расчетам, а благодаря К.Томбо, который сумел найти на небосводе такой маленький объект среди миллионов звезд в 1930 году.
Далекую глыбу из камней и льда, из которых состоит планета, можно рассмотреть только в телескоп с 200-миллиметровыми линзами, причем с первого раза вряд ли удастся ее обнаружить, так как планета очень медленно движется и нужно тщательно сопоставлять ее с другими небесными телами на звездной карте. Венеру, например, легко обнаружить не только благодаря яркости, но и благодаря быстрому движению относительно звезд.
Из-за удаленности непосредственно к Плутону длительное время не подлетал ни один космический аппарат. Но 14 июля 2015 года американский космический аппарат «Новые горизонты» прошел на расстоянии 12,5 тысяч километров от поверхности планеты, сделав качественные снимки поверхности.
С момента открытия на протяжении 80 лет Плутон считали полноценной планетой, но астрономы, посовещавшись, в 2006 году объявили, что это не обычная планета, а карликовая с официальным названием «астероид номер 134340», подобных планет карликового типа насчитывают два десятка. Это решение может быть опрометчивым, так как этот небесный объект остается десятым по размерам в Солнечной Системе.
Не смотря на то, что планета движется несколько хаотично, на ней есть два полюса — северный и южный. Этот факт вкупе с тем, что есть спутники и атмосфера, для многих ученых является доказательством, что это настоящая планета. Некоторые исследователи считают, что объект именовали карликовым из-за большой удаленности от Солнца и размещения в поясе Койпера, а вовсе не из-за размеров.
Свойства
Планета Плутон — интересные факты о свойствах планеты. Это последняя планета Солнечной системы — расстояние от нашей звезды колеблется от 4,7 до 7,3 миллионов километров, такое расстояние свет преодолевает более пяти часов. Планета находится в 40 раз дальше от Солнца, чем Земля.
Год длится на Плутоне 248 земных лет — именно за это время планета совершает один оборот по солнечной орбите. Орбита очень вытянутая, также она находится в другой плоскости относительно орбит других планет Солнечной системы.
Сутки длятся почти земную неделю, обороты вокруг своей оси совершаются в другую сторону, нежели у Земли, поэтому Солнце восходит на западе, закат наблюдается на востоке. Солнечного света мало даже в день, поэтому, стоя на планете, можно круглосуточно наблюдать звездное небо.
В составе атмосферы, которая была обнаружена в 1985 году, — окись углерода, азот и метан. Конечно, такой газовой смесью человек дышать не сможет. Наличие атмосферы (которая, возможно, является общей для самой планеты и его спутника Харона) — отличительна черта Плутона, которого лишили статуса настоящей планеты и разжаловали до карликовой планеты. Ни на одной карликовой планете атмосферы нет.
Среди планет Плутон самая маленькая, ее вес составляет около 0,24 процента земной массы.
Плутон и Земля вращаются в противоположных друг от друга направлениях.
Спутником является Харон, который по размеру почти такой же, как и Плутон (в два раза меньше, но все равно разница незначительная, как для спутника). Поэтому самую дальнюю планету Солнечной системы часто называют двойной.
Эта планета самая холодная со средней температурой минус 229 градусов по Цельсию.
Не смотря на небольшой размер (в шесть раз меньше Луны по весу), это небесное тело имеет несколько спутников — Харон, Никс, Гидра, Р1.
Планета состоит из горных пород и ледяных глыб.
На честь Плутона назван химический элемент плутоний.
Планета имеет очень большой период вращения вокруг Солнца — с того времени, как ее открыли и до 2178 года она впервые сделает круг вокруг центра Солнечной Системы.
Карликовая планета достигнет максимального расстояния от Солнца в 2113 году.
Сила притяжения намного меньше земной — 45 килограмм на Земле превращаются на 2,75 килограмм на Плутоне.
Планету невозможно увидеть без оптических приборов, и даже при приближении к Земле на минимальное расстояние, ее все равно увидеть невооруженным глазом не получится.
Расстояние от Солнца настолько большое, что небесное светило, которое изжаривает Венеру и дает достаточно тепла Земле, с поверхности Плутона выглядит как маленькая точка, фактически — как большая звезда.
Так как в космосе концентрация объектов невелика, крупные тела влияют друг на друга своей гравитацией. Такое взаимодействие астрономы предусмотрели для Плутона, Урана и Нептуна. Но масса Плутона оказалась настолько маленькой относительно большой орбиты, что эта планета практически не влияет на ближайшие планеты Солнечной системы.
Далеко не секрет, что Плутон, некогда девятая планета Солнечной системы, очень далек. Он находится намного дальше от нас, чем внешние планеты — Марс, Юпитер, Сатурн и Уран. Большую часть времени Плутон находится также дальше от Земли, чем Нептун, восьмая по удаленности от Солнца планета Солнечной системы.
Однако ответить на вопрос «Какое расстояние от Солнца до Плутона?» не так-то просто. Дело в том, что Плутон движется вокруг нашего центрального светила не по круговой, а по вытянутой, эллиптической орбите. Поэтому в один период времени Плутон может находиться гораздо ближе к Солнцу (и к Земле!), чем в другой. Разница между минимальным и максимальным расстоянием до Солнца довольно существенна. В момент наибольшего сближения с Солнцем (такая точка орбиты называется перигелием ) Плутон находится в 30 раз дальше от него, чем Земля. Когда же Плутон пересекает наиболее удаленную от Солнца точку своей орбиты (афелий ), то находится в 49 раз дальше от звезды, чем наша планета.
Орбита Плутона (обозначена латинской буквой P) гораздо более вытянута, чем орбиты больших планет Солнечной системы. Из-за этого Плутон в одни периоды времени бывает гораздо ближе к Солнцу, чем в другие.
Из-за такого разброса астрономы предпочитают рассматривать среднее расстояние от Солнца до Плутона. При этом под средним расстоянием подразумевается бо́льшая полуось эллиптической орбиты. В случае Плутона она равна 39,5 астрономических единицы (расстояний от Солнца до Земли).
Так как расстояние от Земли до Солнца равно 149,6 миллионов километров, можно легко вычислить и расстояние от Солнца до Плутона в километрах. В перигелии оно составляет 4 миллиарда 437 миллионов километров , а в афелии — 7 миллиардов 376 миллионов километров . Среднее расстояние от Солнца до Плутона — 5 миллиардов 906,5 миллионов километров .
(См. также — оно несколько различается из-за того, что Земля также вращается по орбите вокруг Солнца и потому в течение года может быть дальше или ближе к Плутону, чем Солнце.)
Какое расстояние от Плутона до Солнца сейчас?
Относительно недавно Плутон прошел перигелий, ближайшую к Солнцу точку своей орбиты. Случилось это в 1989 году. В период с 1979 по 1999 годы он находился даже ближе к Солнцу, чем Нептун. В настоящее время карликовая планета удаляется от Солнца. Расстояние между Солнцем и Плутоном составляет 32,5 астрономических единицы или 4 миллиарда 860 миллионов километров и продолжает увеличиваться с каждым днем. Плутон продолжит удаляться от звезды вплоть до августа 2113 года, когда достигнет афелия.
Заметим, что упомянутые выше числа вряд ли дадут правильное представление о гигантском расстоянии между Плутоном и Солнцем. В конце концов, для обычного человека нет большой разницы между миллионом и миллиардом. Поэтому для наглядности представьте, что вы собрались добраться до Плутона… на автомобиле! Предположим, что вы едете день и ночь без остановок со скоростью 100 км/ч. Сколько времени потребуется вам, чтобы добраться до карликовой планеты? Без малого пять с половиной тысяч лет ! За это время Плутон успеет совершить 22 оборота вокруг Солнца, а на Земле, вероятно, сменится не одна цивилизация.
Если вы соберетесь лететь к Плутону со скоростью пассажирского самолета (900 км/ч), то доберетесь до цели за каких-то 600 лет. Только ракета, летящая со скоростью свыше 10 километров в секунду, способна достичь Плутона за относительно небольшое время. Космическому аппарату «Новые горизонты», который в июле 2015 года станет первым рукотворным телом, достигшим этого небесного тела, понадобилось для этого свыше девяти лет .
Ниже расстояние от Солнца до Плутона приведены в астрономических единицах , километрах и световых часах (1 световой час равен 0,0001 светового года).
Планета Плутон была открыта в 1930 году и с этого времени известно очень мало информации о ней. В первую очередь стоит выделить небольшие габаритные размеры, что считают Плутон «крошечной планете». Ерида считается самой крошечной планете и вслед за ней идет именно Плутон. Эта планета практически не исследована человечеством, но известно много мелочей. Далее предлагаем прочитать больше интересных и уникальных фактов о планете Плутон.
1. Первое название – Планета Х. Название Плутон придумала школьница из Оксфорда (Англия)
3. Один оборот вокруг Солнца по орбите планета проходит за 248 лет.
4. Атмосфера Плутона состоит из смеси азота, метана и окиси углерода.
5. Плутон единственный из карликовых планет, на котором есть атмосфера.
6. У Плутона самая вытянутая орбита, которая находится в разных плоскостях с орбитами других планет.
7. Атмосфера Плутона невысокая и непригодная для человеческого дыхания.
8. Для одного оборота вокруг себя, Плутону надо 6 дней, 9 часов и 17 минут.
9. На Плутоне солнце встает на Западе, а заходит на Востоке.
10. Плутон – самая маленькая планета. Его масса — 1,31 x 1022 кг (это меньше, чем 0,24% массы Земли)
11. Земля и Плутон вращаются в разных направлениях.
12. Харон – спутник Плутона – не сильно отличается по размерам от планеты, поэтому их иногда называют двойной планетой.
13. За пять часов свет от Солнца достигает Плутона.
14. Плутон – самая холодная планета. Средняя температура — 229°С.
15. На Плутоне всегда темно, поэтому с него круглосуточно можно смотреть на звезды.
16. Вокруг Плутона находится несколько спутников – Харон, Гидра, Никс, Р1.
17. Ни один летающий объект, пущенный человеком, не достигал Плутона.
18. Почти 80 лет Плутон был планетой, а с 2006 его перевели в карликовые.
19. Плутон – не самая маленькая карликовая планета, он находится на втором месте среди подобных ему.
20. Официальное название этой карликовой планеты звучит так – «астероид номер 134340».
21. На Плутоне восход и закат происходят не каждый день, а примерно раз в неделю.
22. Плутон назван по имени бога подземного царства.
23. Плутон – десятое по величине небесное тело, вращающееся вокруг Солнца.
24. Плутон состоит из горных пород и льда.
25. Химический элемент плутоний назван так в честь карликовой планеты
26. С момента своего открытия и до 2178 года Плутон впервые обойдет вокруг Солнца
27. Плутон достигнет афелия в 2113 году
28. Карликовая планета не имеет чисто своей орбиты, как все остальные.
29. Предполагают, что Плутон имеет систему орбитальных колец.
30. В 2005 году запущен космический аппарат, который достигнет Плутона в 2015 году и сфотографирует его, тем самым ответив на многие вопросы астрономов.
31. Плутон часто ассоциируют и с возрождением и со смертью (начало и конец всего).
32. На Плутоне вес становится меньше, если на Земле вес 45 кг., то на Плутоне он будет всего 2,75 кг.
33. Плутон никогда не увидеть с Земли невооруженным глазом.
34. С поверхности Плутона Солнце будет казаться всего лишь маленькой точкой.
35. Общепризнанным символом Плутона являются две буквы – P и L, которые переплетены между собой.
36. Поиск планеты, которая находится за Нептуном, инициирован Персивалем Лоуэллом, американским астрономом.
37. Масса Плутона настолько мала, что никак не влияет на орбиты Нептуна и Урана, хотя ученые-астрономы рассчитывали на обратное явление.
38. Плутон открыт благодаря не сложным математическим расчетам, а острому зрению К. Томбо.
39. Эту планету можно разглядеть только в 200-миллиметровый телескоп, а наблюдать придется несколько ночей, т.к. она очень медленно движется.
40. В 1930 году К.Томбо открыл Плутон.
Планета Плутон в сравнении с Австралией
41. Плутон возможно является одним из крупных в поясе Койпера.
42. Существование Плутона было предсказано еще в 1906 – 1916 годах американским астрономом.
43. Орбиту Плутона можно предсказать на несколько миллионов лет вперед.
44. Механическое движение этой планеты происходит хаотично.
45. Учеными выдвинута гипотеза о том, что на Плутоне может существовать простейшая жизнь.
46. Начиная с 2000 года, атмосфера Плутона сильно расширилась, т.к. произошла сублимация поверхностных льдов.
47. Атмосфера на Плутоне была обнаружена только в 1985 году при наблюдении покрытия им звезд.
48. На Плутоне, так же как и на Земле есть северный и южный полюса.
49. Астрономы характеризуют спутниковую систему Плутона как очень компактную и пустую.
50. Вскоре после открытия Плутона, было написано много фантастической литературы, где он фигурирует как окраина Солнечной системы.
51. Выдвинутая в 1936 году гипотеза о том, что Плутон был спутником Нептуна, до сих пор не доказана.
52. Плутон легче чем Луна в 6 раз.
53. Если Плутон приблизится к Солнцу, то он превратится в комету, т.к. в основном состоит изо льда.
54. Некоторые ученые считают, что если бы Плутон находился ближе к Солнцу, то его не перенесли бы в разряд карликовых планет.
55. Многие пытаются добиться того, чтобы Плутон считали девятой планетой, т.к. на нем есть атмосфера, он имеет свои спутники и полярные шапки.
56. Ученые – астрологи считают, что раньше поверхность Плутона покрывал океан.
57. Считается, что Плутон и Харон имеют одну атмосферу на двоих.
58. Плутон и его самый большой спутник Харон движутся по одной орбите.
59. При отдалении от Солнца, атмосфера Плутона застывает, а при приближении опять формирует газ и начинает испаряться.
60. Харон, возможно, имеет гейзеры.
61. Основной цвет Плутона – коричневый.
62. На основе фотографий 2002 – 2003 годов построена новая карта Плутона. Это сделали ученые из Лоуэллской обсерватории.
63. В момент достижения Плутона искусственным спутником, планете исполнится 85 лет с момента открытия.
64. Раньше считалось, что Плутон – это последняя планета в Солнечной системе, но недавно была открыта 2003 UB 313, которая возможно станет десятой планетой.
65. Плутон, имея эксцентричную орбиту, может пересекаться с орбитой Нептуна.
66. Карликовые планеты с 2008 года называются плутоидами в честь Плутона.
67. Спутники Гидра и Никта в 5000 раз слабее Плутона.
69. Плутон имеет самый большой среди планет Солнечной системы эксцентриситет: е = 0,244.
70. 4,8 км/с – средняя скорость движения планеты по орбите.
71. По своей величине Плутон уступает таким спутникам как Луна, Европа, Ганимед, Каллисто, Титан и Тритон.
72. Давление на поверхности Плутона в 7000 раз меньше чем на Земле.
73. Харон и Плутон обращены друг к другу всегда одной и той же стороной, как Луна и Земля.
74. Сутки на Плутоне длятся примерно 153,5 часа.
75. В 2014 году исполняется 108 лет со дня рождения первооткрывателя Плутона К. Томбо.
76. В 1916 году умер Персиваль Лоуэлл, человек, который предсказал открытие Плутона.
77. В штате Иллинойс принято постановление, согласно которому Плутон до сих пор считается планетой.
78. Ученые предполагают, что через 7,6 – 7,8 миллиарда лет на Плутоне будут созданы условия для существования на нем полноценной жизни.
79. Новое слово «оплутонить» означает понижение статуса, т.е. то самое, что и произошло с Плутоном.
80. Плутон до лишения статуса был единственной планетой, которую открыл американец.
81. Плутон не имеет достаточную массу для того, чтобы принять сферическую форму под действием гравитационных сил.
82. Эта планета не является гравитационной доминантной на своей орбите.
83. Плутон не вращается по орбите вокруг Солнца.
84. Диснеевский персонаж Плуто, появившийся на экранах в 30-е годы, назван в честь открытой в это же время планетой.
85. Изначально Плутон хотели назвать «Зевс» или «Персиваль».
87. У Плутона имеется астрологический символ, который представляет собой трезубец с кругом в середине.
88. В странах Азии (Китай, Вьетнам и т.д.) название Плутон переводится как «звезда подземного царя».
89. В индийском языке Плутон называют Ямой (страж ада в буддизме).
90. 5 фунтов стерлингов – награда, полученная девочкой за предложенное названия для планеты.
91. Для открытия планеты был использован блинк-компаратор, который позволял быстро переключать картинки, создавая этим самым движение небесных тел.
92. К. Томбо получил медаль Гершеля за открытие планеты.
93. Плутон искали в двух обсерваториях – Лоуэлла и Маунт-Вильсона.
94. Харон будет классифицироваться спутником Плутона до тех пор, пока МАС не даст формального определения для двойных планет.
Поделитесь статьей с друзьями:
Похожие статьи
Сколько времени нужно, чтобы добраться до Плутона?
Это долгий путь к карликовой планете Плутон. Итак, как быстро мы сможем туда добраться?
Плутон, карликовая планета, находится на невероятно большом расстоянии. Серьезно, в настоящее время он находится более чем в 5 миллиардах километров от Земли. Это бросает вызов воображению, что кто-либо может когда-либо путешествовать на такое расстояние, и тем не менее New Horizons НАСА делает это путешествие и прибудет туда в июле 2015 года.
Возможно, вы только что слышали об этой новости. И я обещаю вам, что когда New Horizons близко познакомится, он будет повсюду. Итак, позвольте мне поделиться с вами передовыми знаниями о том, насколько удивительно это путешествие и что потребуется, чтобы пересечь этот огромный залив в Солнечной системе.
Плутон движется по сильно эллиптической орбите вокруг Солнца. Ближайшая точка, известная как «перигелий», Плутон находится всего в 4,4 миллиарда километров. Это почти 30 а.е., или в 30 раз больше расстояния от Земли до Солнца.Последний раз Плутон достиг этой точки 5 сентября 1989 года. В самой удаленной точке, известной как «афелий», Плутон достигает расстояния 7,3 миллиарда километров, или 49 а.е. Произойдет это 23 августа 2113 года.
Я знаю, эти числа кажутся непонятными и теряют смысл. Позвольте мне дать вам некоторый контекст. Самому свету требуется 4,6 часа, чтобы добраться от Земли до Плутона. Если вы хотите отправить сигнал к Плутону, ваша передача займет 4,6 часа, чтобы достичь Плутона, а затем еще 4 часа.6 часов, чтобы их сообщение вернулось к нам.
Давайте поговорим о космическом корабле. Когда New Horizons стартовал с Земли, он разгонялся до 58 000 км / ч. Для сравнения: астронавты на орбите просто едут со скоростью 28 000 км / ч. Это его скорость, уходящая от Земли. Если сложить скорость Земли, New Horizons удалялась от Солнца со скоростью 160 000 км / ч.
К сожалению, притяжение Солнца замедлило работу New Horizons. К тому времени, как он достиг Юпитера, скорость составляла всего 68 000 км / ч.Он смог украсть небольшую скорость у Юпитера и снова увеличить скорость до 83 000 км / ч. Когда он наконец достигнет Плутона, он будет развивать скорость около 50 000 км / ч. Итак, сколько времени длилось это путешествие?
Художественный замысел космического корабля New Horizons на Плутоне. Предоставлено: Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса / Юго-западный исследовательский институт (JHUAPL / SwRI)New Horizons, запущенный 19 января 2006 года, достигнет Плутона 14 июля 2015 года. Сделайте небольшую математику, и вы обнаружите, что это прошло 9 лет, 5 месяцев и 25 дней.Космический корабль «Вояджер» преодолел расстояние между Землей и Плутоном примерно за 12,5 лет, хотя ни один из космических кораблей на самом деле не пролетел мимо Плутона. А космический корабль «Пионер» совершил путешествие примерно за 11 лет.
Сможете ли вы добраться до Плутона быстрее? Абсолютно. С более мощной ракетой и меньшей полезной нагрузкой космического корабля вы определенно могли бы сократить время полета. Но есть пара проблем. Ракеты дорогие, но по совпадению ракеты большего размера сверхдорогие. Другая проблема заключается в том, что быстрее добраться до Плутона означает, что после того, как вы достигнете карликовой планеты, будет труднее заниматься какой-либо наукой.
New Horizons совершил самое быстрое путешествие к Плутону, но он также пролетит мимо планеты со скоростью 50 000 км / ч. У вас меньше времени на получение изображений с высоким разрешением. И если вы действительно хотите выйти на орбиту вокруг Плутона, вам понадобится больше ракет, чтобы потерять всю эту скорость. Итак, сколько времени нужно, чтобы добраться до Плутона? Примерно 9-12 лет. Вы, вероятно, могли бы достичь этого быстрее, но тогда вы будете меньше заниматься наукой, и, вероятно, не стоит спешить.
Вы очень взволнованы пролетом New Horizons над Плутоном? Расскажите нам об этом в комментариях ниже.
Подкаст (аудио): Загрузить (Продолжительность: 4:04 — 3,7 МБ)
Подписка: Apple Podcasts |
Подкаст (видео): Загрузить (Продолжительность: 4:27 — 53,0 МБ)
Подписка: Apple Podcasts |
Нравится:
Нравится Загрузка …
13.7: Космос и культура: NPR
Мы не умеем судить о расстоянии, по крайней мере, в космических масштабах. Используя наши собственные странствия по Земле в качестве судьи обо всем, эволюция оставила нас плохо подготовленными к эпическим масштабам всего астрономического.
На этой неделе, когда ящик с электроникой под названием New Horizons готовится завершить почти 10-летнее путешествие к Плутону, это хороший момент, чтобы задуматься о том, насколько далеко от нас находятся даже объекты на нашем астрономическом заднем дворе.
Когда астрономы измеряют расстояния в солнечных системах, их метр — это среднее расстояние между Землей и Солнцем. Это называется астрономической единицей, или AU, и составляет около 93 миллионов миль. Очевидно, что Земля живет на расстоянии 1 а.е. от Солнца. Марс около 1.5 AU. Юпитер находится на орбите около 5 астрономических единиц, а Сатурн с его великолепными кольцами живет примерно в два раза дальше, на расстоянии почти 10 астрономических единиц от Солнца.
Так где же Плутон?
В отличие от других планет, чьи траектории вокруг нашей звезды в значительной степени представляют собой круги, орбита Плутона вращается внутрь и наружу по сильно эллиптической орбите. Он приближается к Солнцу примерно на 30 а.е. (внутри орбиты Нептуна) и почти на 50 а.е. На среднем расстоянии 3,7 миллиарда миль от Солнца крошечный Плутон живет в мире вечных сумерек.
Но каково точное расстояние в 3,7 миллиарда миль?
Проблема с астрономическими расстояниями проста. Как только вы преодолеете пару сотен тысяч чего-нибудь, кто действительно заметит разницу? Насколько больше 10 миллиардов миль по сравнению с 75 миллионами миль? Не то чтобы у нас был повседневный опыт в подобных вещах. Итак, с какими и у нас есть интуитивный опыт, когда дело касается расстояния?
Вождение. Мы много водим.
Как всем известно, 10 минут в машине — не проблема, но 10-часовая поездка лишит вас жизни. Это означает, что мы все используем время, чтобы понять расстояние. Буффало находится в часе езды от того места, где я живу в Рочестере. Однако в Нью-Йорке 5 с половиной часов. Вашингтон, округ Колумбия, составляет 10 часов, Миннеаполис — два дня, а Лос-Анджелес — долгая неделя болей в спине, нездоровой пищи, однообразия и некоторых захватывающих видов.
Итак, если пересечь страну за неделю, сколько времени потребуется, чтобы добраться до Плутона?
Выполнение простейших возможных вычислений предполагает путешествие по прямой от Земли к карликовой планете, игнорируя движение каждой планеты, а также необходимость остановиться и пописать.В наших расчетах мы также обещаем быть хорошими, а не скоростными, поддерживая постоянную скорость 65 миль в час на всем пути. И для простоты, давайте использовать среднее орбитальное расстояние Плутона, равное 39 а.е. Итак, когда мы сложим все это вместе, как долго продлится наше путешествие по солнечной системе?
Всего 6 293 года (плюс-минус несколько десятилетий).
А теперь пошли. Прекратить жаловаться. Это не так уж и плохо. На самом деле это меньше времени, чем некоторые креационисты думают, что Вселенная существовала.Конечно, путешествие продолжительностью 6 293 года — это не то, что вы хотите попробовать с маленькими детьми. Пояс астероидов — это не что иное, как туристические ловушки, а после Сатурна все остальное действительно истончается.
Некоторые из вас захотят подумать о полетах.
К счастью, при максимальной скорости Boeing 777 в 590 миль в час путешествие к Плутону займет всего около 680 лет. Убедитесь, что вы забрали бутерброды и Cinnabons в аэропорту перед отъездом, потому что вы можете держать пари, что у бортпроводников закончится еда в коробках, прежде чем вы даже пролетите мимо Марса.
Итак, когда 14 июля New Horizons пролетит мимо Плутона, дав нам первое представление о внешнем выходе Солнечной системы, проявите некоторое уважение. Снесенный с Земли с самой высокой скоростью (для запущенного космического корабля), теперь он движется со скоростью более 50 000 миль в час. Путешествие, которое заняло бы более 6000 лет на внедорожнике или 600 лет на реактивном лайнере, заняло у New Horizons чуть меньше десяти лет. А после Плутона New Horizons проплывет через пояс Койпера (протяженное кольцо из обломков планетных конструкций) и, в конце концов, направится к звездам.
Но это еще одна долгая, долгая, очень длинная история.
Адам Франк — соучредитель блога 13.7, профессор астрофизики в Университете Рочестера, автор книги и самопровозглашенный «евангелист науки». Вы можете быть в курсе того, что думает Адам, на Facebook и Twitter: @ adamfrank4.
Через пять лет после пролета New Horizons ученые оценивают следующий полет к Плутону — Spaceflight Now
Сочетание улучшенных цветных изображений Плутона (внизу справа) и Харона (вверху слева), сделанных космическим кораблем НАСА New Horizons, когда он проходил через систему Плутона 14 июля 2015 года.Это изображение подчеркивает разительные различия между Плутоном и Хароном. Цвет и яркость Плутона и Харона были обработаны одинаково, чтобы позволить прямое сравнение свойств их поверхностей и подчеркнуть сходство между полярно-красным ландшафтом Харона и экваториальным красным ландшафтом Плутона. Плутон и Харон показаны с приблизительно правильными относительными размерами, но их истинное разделение не в масштабе. Авторы и права: НАСА / Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса / Юго-западный исследовательский институтПять лет назад космический корабль НАСА New Horizons направился к Плутону во время высокоскоростной встречи, которая дала человечеству первый мимолетный взгляд крупным планом на далекий мир, поиск ледников и горы водяного льда.Ученые сейчас планируют, как вернуться.
New Horizons пролетел на расстоянии 7800 миль (12 550 километров) от Плутона 14 июля 2015 года, более чем через девять лет после того, как покинул Землю по скоростной траектории, сделавшей космический корабль самым быстрым из когда-либо запущенных на тот момент.
Миссия сделала многочисленные снимки, показывающие неожиданную геологическую активность на Плутоне, скалистые горные цепи из затвердевшего водяного льда, поля дюн, содержащие замороженный метан, самый большой ледник в Солнечной системе.
Миссия New Horizons — первое посещение пояса Койпера, кольца маленьких ледяных миров за орбитой Нептуна. Пролетев мимо Плутона, самого большого мира в поясе Койпера, космический корабль с плутониевым двигателем ушел дальше от Солнца и пролетел 1 января 2019 года над объектом в форме арахиса по имени Аррокот.
Аррокот находится на миллиард миль от Плутона, и ученые говорят, что данные свидетельствуют о том, что две доли, составляющие 22-мильный (36-километровый) объект, вероятно, образовались рядом друг с другом вскоре после рождения Солнечной системы 4.5 миллиардов лет назад, затем слились вместе с относительно медленной относительной скоростью. Это сделало бы Аррокот первозданным миром, который, вероятно, оставался неизменным в течение миллиардов лет.
New Horizons продолжает движение вглубь внешней Солнечной системы, проводя наблюдения за другими объектами в поясе Койпера и измеряя поведение солнечного ветра на все более удаленных от Солнца расстояниях.
«Я думаю, что солнечная система буквально оставила лучшее напоследок с Плутоном», — написал Алан Стерн, главный исследователь миссии НАСА «Новые горизонты».Конечно, я немного предвзят — как и все мы на New Horizons — но я не могу придумать более красивого и более богатого с научной точки зрения способа завершить первую эру разведки планет, которую НАСА начало в 1962 году. с первым посещением любой планеты — Венеры ».
За несколько часов New Horizons собрал четкие виды на горы Плутона и очевидные ледяные потоки, изучил его разреженную атмосферу и сфотографировал пять спутников Плутона, включая его самого большого спутника Харона.
«Потребовалось 16 месяцев, чтобы передать обратно все данные системы Плутона, но к концу 2016 года вся партия ценных данных была здесь, на Земле», — написал Стерн.«Теперь, после пяти лет работы над анализом этих данных, наше понимание и понимание Плутона и его спутников продолжает расти».
Подобно космической лавовой лампе, большая часть ледяной поверхности Плутона постоянно обновляется в результате процесса, называемого конвекцией, который заменяет более старый поверхностный лед более свежим материалом. Ученые из миссии NASA New Horizons использовали новейшее компьютерное моделирование, чтобы показать, что поверхность Плутона, неофициально названного Sputnik Planitia, покрыта вспенивающимися ледяными «ячейками», которые геологически молоды и переворачиваются в результате процесса, называемого конвекцией.Сцена выше составляет около 250 миль (400 километров) в поперечнике. Предоставлено: NASA / JHUAPL / SWRI. Данные, полученные от New Horizons, показали, что Плутон, вероятно, имеет подповерхностный океан жидкой воды, что является весьма неожиданным открытием. Заполненный ледником бассейн под названием Sputnik Planitia содержал ледяные «клетки», которые, кажется, переворачивались в процессе, называемом конвекцией, что свидетельствует о том, что части поверхности Плутона восстанавливаются в результате активных геологических процессов.
New Horizons также обнаружила две горные вершины на Плутоне с глубокими ямами в центре.Они могут быть признаками того, что на Плутоне извергались вулканы, но вместо того, чтобы извергать горячую лаву, они, вероятно, испустили слякотные вязкие криопотоки воды.
Но New Horizons только мельком увидела Плутон, и ученые хотят отправить еще одну миссию на орбиту далекого мира. Такая миссия будет стоить миллиарды долларов, и НАСА ожидает рекомендаций от Национальных академий наук, инженерии и медицины о том, какие роботизированные планетарные миссии агентство должно начать разрабатывать в следующем десятилетии.
Ожидается, что в 2022 году Национальные академии выпустят свой отчет за десятилетний период планетарного исследования. Политика НАСА заключается в том, чтобы следовать рекомендациям десятилетнего обзора, в отношении каких флагманских миссий планетарной науки агентство должно продолжить.
Двумя главными приоритетами в последнем отчете о планетарной декадной съемке, выпущенном в 2011 году, были миссия по возвращению образцов с Марса для сбора образцов для возвращения на Землю и орбитальный аппарат для посещения ледяной луны Юпитера — Европы. Эти концепции превратились в марсоход НАСА Perseverance, запуск которого запланирован на конец этого месяца для сбора марсианских образцов, за которым последует совместный U.Южно-европейские миссии начнутся в конце 2020-х годов по доставке образцов на Землю.
Концепция миссии Europa в конечном итоге превратилась в миссию Europa Clipper, которую НАСА разрабатывает для запуска в 2024 году.
НАСА профинансировало 11 концептуальных исследований планетарных миссий для рассмотрения группой следующего десятилетнего обзора. Список включает в себя автоматический спускаемый аппарат на Меркурий, флагманскую миссию на Венеру, сеть зондов для изучения геологии Луны, долгоживущий луноход, который может проехать более 1000 миль по поверхности Луны, а также миссии на Марс, астероиды и спутник Сатурна. спутник Энцелад, Нептун и его спутник Тритон и Плутон.
Карли Хоуетт, член научной группы New Horizons из Юго-Западного исследовательского института, возглавила концептуальное исследование потенциального орбитального аппарата, который мог бы полететь к Плутону. При ориентировочной стоимости в 3 миллиарда долларов — не считая затрат на запуск — концепция миссии была названа Персефоной, женой Плутона и королевой подземного мира в классической мифологии.
«Мы хотим вернуться и исследовать систему Плутона и пояс Койпера», — сказал Хауетт 1 июня в своей презентации для Группы оценки малых тел НАСА, сообщества ученых, занимающихся исследованиями астероидов, комет и пояса Койпера.«Конечно, New Horizons проделала огромную работу по исследованию системы Плутона в 2015 году, и я был в этой миссии… но это была всего лишь одна встреча».
Орбитальный аппарат будет видеть больше Плутона, чем New Horizons, и сможет отслеживать изменения на поверхности Плутона и в его атмосфере с течением времени.
На этой диаграмме показано сравнение размеров космического корабля НАСА New Horizons и предполагаемой миссии «Персефона». Предоставлено: NASA / JHUAPL / SWRI. Самая большая проблема в разработке миссии на орбиту Плутона — добраться туда, сказал Хоуетт.
«Большая часть работы, которую мы проделали, заключалась в изучении траекторий и того, как мы туда добираемся», — сказала она 27 мая на презентации исследования концепции миссии «Персефона». «Большая часть инструментов уже была использована … Так много нашей обработки и много времени было потрачено на то, чтобы понять, как туда добраться и как действовать ».
МиссияNew Horizons была пролетной, поэтому ей не нужно было замедляться, когда она достигла Плутона. Чтобы выскользнуть на орбиту, космическому кораблю потребуется снизить скорость настолько, чтобы гравитация Плутона захватила его.
Это требование означает, что орбитальный аппарат Плутона, как и концепция Персефоны, должен будет лететь с меньшей скоростью, чем New Horizons, которому потребовалось более девяти лет, чтобы достичь Плутона.
«Попытка попасть в систему Плутона в кратчайшие сроки — сложная проблема», — сказал Хоуетт 1 июня. «Поскольку Плутон находится очень далеко, вы хотите попасть туда быстро, а это значит, что нужно двигаться быстро. Но чем быстрее вы идете, тем больше вам нужно замедляться … Итак, существует компромисс между тем, как вы запускаете и насколько быстро вы двигаетесь, и тем, как быстро вам нужно замедляться.”
Концепция Персефоны, изложенная командой Хоуетта, в которую вошли ученые из нескольких университетов и исследовательских институтов, должна была нести до 11 научных инструментов и большой бак ксенонового топлива для электрической двигательной установки. Плазменные двигатели, которые более эффективны, чем обычные ракетные двигатели, позволят космическому кораблю более эффективно тормозить на орбите вокруг Плутона, а затем корректировать его траекторию вокруг Плутона и его спутников в течение как минимум трех лет научных наблюдений.
Плазменные двигатели также позволят космическому кораблю пролететь мимо объекта пояса Койпера на пути к Плутону и потенциально покинуть Плутон, чтобы посетить другую цель в рамках расширенной миссии, сказал Хоуетт.
Высокая потребляемая мощность сложного набора камер, радара, спектрометров и других датчиков, а также электрической двигательной установки на сегодняшний день превзойдет требования к мощности любой роботизированной миссии в дальний космос. По словам Хоуетта, в то время как New Horizons нес один генератор энергии, работающий на плутонии, называемый РИТЭГ, для такой миссии, как «Персефона», потребуется четыре или пять генераторов плутония.
Плутон слишком далеко от Солнца, чтобы космический корабль мог производить электричество с помощью солнечных батарей.
«Это огромный космический корабль», — сказал Хоуетт.
Самый простой способ запустить зонд к Плутону — использовать сильную гравитацию Юпитера, самой большой планеты Солнечной системы, чтобы направить космический корабль во внешнюю часть Солнечной системы. Миссия New Horizons использовала такой маневр с «гравитационной поддержкой» с Юпитером, и будущий орбитальный аппарат Плутона, вероятно, также будет перемещаться рядом с Юпитером.
Это означает, что планировщики миссий должны будут учитывать положение Юпитера относительно Земли и Плутона.После 2032 года Юпитер переходит в более неблагоприятное положение.
«По сути, это означает, что для того, чтобы добраться до системы Плутона менее чем за 20 лет, вам необходимо запустить ее до 2032 года», — сказал Хоуетт.
Если миссия стартует во время следующего запуска в 2033 году, то на достижение Плутона уйдет почти 30 лет. Согласно диаграмме, представленной Хоуеттом, время в пути снова приблизится к 20 годам в 2040-х годах.
«Вам нужно подождать около десяти лет, прежде чем Юпитер войдет в фазу, достаточную для того, чтобы вы могли попасть туда примерно за 20-25 лет», — сказала она.«Итак, чтобы добраться до системы Плутона, вам действительно нужно запустить его до 2032 года, иначе будет 10-летний штраф за полет».
14 июля 2020 года космический корабль New Horizons находился на расстоянии более 4,3 миллиарда миль (7 миллиардов километров) от Земли. Предоставлено: NASA / JHUAPL / SWRI. Более того, это продолжительное время полета предполагает, что орбитальный аппарат Плутона запускается на огромной ракете. Хоуетт сказал, что концепция космического корабля из исследования «Персефона» потребует запуска новой версии системы космического запуска НАСА с увеличенной верхней ступенью и усовершенствованными накладными ускорителями, конфигурация НАСА называет SLS Block 2.
Первый испытательный полет SLS с использованием более базовой конфигурации в настоящее время запланирован на вторую половину 2021 года. SLS с увеличенной четырехдвигательной верхней ступенью может дебютировать несколько лет спустя, но SLS Block 2 с усовершенствованными ускорителями — нет. Ожидается, что он будет летать не раньше конца 2020-х годов.
И даже SLS Block 2 сам по себе не справился бы с этой задачей. Высокоэнергетическая разгонная ступень, такая как ступень Centaur United Launch Alliance, установленная на вершине ракеты-носителя, должна придать орбитальному аппарату Плутона дополнительный импульс.
«Нам нужна мощь SLS Block 2 со ступенькой Centaur», — сказал Хоуетт. «По сути, это самая большая ракета, которую мы можем летать с самой большой ступенькой, которую мы только можем найти».
Напишите автору по электронной почте.
Следите за сообщениями Стивена Кларка в Twitter: @ StephenClark1.
Долгое странное путешествие к Плутону и то, как НАСА его чуть не упустило
Ученые-планетологи раскрашивают семейный портрет нашей Солнечной системы, когда фотографии крупным планом и наблюдения текут обратно от Плутона, мира в трех миллиардах миль с высокими горами льда, обширных гладких равнин и многих загадок, которые еще предстоит раскрыть.
Облет Плутона на прошлой неделе космическим кораблем НАСА New Horizons по праву отмечается как триумф человеческой изобретательности, краеугольный камень миссии, которая прошла почти безупречно.
Однако этого почти не произошло, в результате чего Плутон оставался бы лишь туманной светящейся точкой.
New Horizons преодолела скептически настроенных официальных лиц НАСА, неоднократные угрозы его финансированию, лабораторные проблемы, ограничивавшие количество плутония, доступного для питания космического корабля, и неумолимый крайний срок, установленный часовым механизмом планет.Хотя ни одно из препятствий не мешало драме кризисов в освоении космоса, таких как миссия «Аполлон-13», их количество и масштабы казались невероятными.
«Если бы вы написали об этом роман, я не думаю, что люди его купят», — сказал С. Алан Стерн, главный исследователь New Horizons.
История New Horizons, маленького космического корабля, который мог и посещал маленькую планету, которая сейчас считается слишком маленькой, чтобы быть планетой, началась 15 лет назад, когда НАСА объявило, что он ушел на Плутон.
В течение десяти лет концепции отправки туда миссии изучались, но так и не были реализованы.В 2000 году цена на последнее воплощение, получившее название Pluto-Kuiper Express, казалось, вышла из-под контроля.
«Когда он был отменен, — сказал доктор Стерн, — тогдашний заместитель администратора Эд Вейлер провел пресс-конференцию и сказал:« Мы вышли из бизнеса Плутона. Все окончено. Он мертв. Он мертв. Он мертв ». Он повторил себя трижды ».
Многие ученые-планетологи и поклонники Плутона отреагировали в ужасе, особенно потому, что это, казалось, было случаем тогда или никогда.
Плутон достиг ближайшей точки своей орбиты к Солнцу в 1989 году и находился на обратном пути, становясь все холоднее.Ученые беспокоились, что разреженная атмосфера Плутона превратится в лед и упадет на землю, что сделает Плутон гораздо менее интересным местом для изучения, пока он снова не приблизится к Солнцу — два столетия спустя, когда они уже давно исчезнут.
Было второе рассмотрение орбиты. Самый быстрый путь к Плутону — повернуть налево у Юпитера, используя гравитацию планеты-гиганта для ускорения, что сокращает время путешествия на четыре года. Но запуск после января 2006 года означал бы, что Юпитер будет слишком далеко от выравнивания, чтобы дать толчок.
Стаматиос Кримигис, в то время возглавлявший космический отдел Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса в Мэриленде и член комитета, консультировавшего НАСА по миссиям к внешним планетам, вспомнил, как доктор Вейлер спросил его осенью 2000 г. можно будет выполнить недорогую миссию Плутона, аналогичную космическому кораблю «Рандеву с астероидами, сближающимся с Землей», который лаборатория построила и использовала для НАСА несколькими годами ранее.
«Я сказал:« Что ж, мы можем взглянуть на это », — сказал доктор.Кримигис сказал в интервью. Он был заинтригован, но неуверен.
Доктор Кримигис собрал небольшую группу, которая работала над праздником Благодарения, чтобы придумать смету расходов: 500 миллионов долларов, включая ракету. Это быстрое исследование набросало базовый дизайн, который превратится в New Horizons.
Несколько месяцев спустя НАСА объявило конкурс предложений на разработку новой миссии Плутона, которая должна прибыть к 2015 году и будет стоить менее 500 миллионов долларов.
Команда Джона Хопкинса знала, как строить космические корабли, но наука о Плутоне не входила в ее компетенцию.Для этого доктор Кримигис обратился к доктору Стерну, руководителю отдела космических исследований Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо.
Доктор Стерн был членом «Подземного Плутона», дюжины ученых-планетологов, которые в 1989 г. встретились в ресторане в Балтиморе и обсудили, как подтолкнуть НАСА к миссии Плутона. На протяжении многих лет он работал над различными исследованиями миссий Плутона, ни одно из которых не принесло результатов.
Космический корабль New Horizons стартовал на борту ракеты Lockheed Martin Atlas 5 в январе 2006 года после многих лет планирования НАСА.Кредит … Гэри И. Ротштейн / European Pressphoto AgencyНо доктору Стерну, который объединил усилия, чтобы убедить НАСА снова рассмотреть возможность полета к Плутону, понравилось то, что он услышал от доктора Кримигиса.
Обсудили, пошли на компромисс, а потом договорились.
В ноябре 2001 года НАСА выбрало New Horizons. «Мы сломали себе задницы и выиграли», — сказал доктор Стерн.
Это положило начало четырехлетнему двухмесячному спринту по проектированию, сборке и испытанию космического корабля и доставке его на стартовую площадку, но почти сразу же возникло препятствие.«Два месяца спустя администрация Буша отменила его», — смеясь, сказал доктор Стерн.
В предложении президента по бюджету на 2003 год не было денег на Плутон, второй год подряд, когда администрация пыталась уничтожить такую миссию. Но Конгресс, убежденный сенатором Барбарой А. Микульски из Мэриленда, внес в счета расходов целевые суммы, чтобы не допустить выполнения миссии Плутона.
«Каждый год Конгрессу приходилось поддерживать нас на жизнеобеспечении», — сказал Глен Фонтейн, менеджер проекта New Horizons.
В 2002 году Национальная академия наук назвала Плутон главным приоритетом космических миссий НАСА. «В этот момент можно было почувствовать, что все изменилось», — сказал г-н Фонтан.
Руководители миссий космических кораблей часто говорят о компромиссе между стоимостью, графиком и риском. Слишком быстро и слишком дешево значительно увеличивает вероятность неудачи. «Мы в это не верим, — сказал доктор Кримигис.
Всего с семью инструментами, это ремесло было размером с рояль. Г-н Фаунтин сказал, что философия лаборатории Джона Хопкинса состоит в том, чтобы придерживаться проверенных технологий и поддерживать дизайн в соответствии с основными принципами, что снижает затраты и позволяет избежать задержек без увеличения риска.По его словам, единственным компромиссом стал цифровой радиоприемник, который потреблял бы меньше энергии. Лаборатория Джона Хопкинса уже начала работу над технологией в отдельном проекте.
«Мы не думали, что это большой риск», — сказал г-н Фонтан.
Разработка продолжалась без каких-либо остановок, хотя ее стоимость выросла до 722 миллионов долларов.
Затем, в августе 2004 года, Министерство энергетики сообщило команде New Horizons, что оно не может предоставить плутониевый источник энергии.Вдали от Солнечной системы солнце слишком тускло, чтобы космический корабль мог полагаться на солнечные панели или батареи. Вместо этого кусок радиоактивного плутония производит тепло, которое преобразуется в электричество.
Из-за нарушений безопасности и проблем с безопасностью в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико было остановлено производство гранул диоксида плутония для электрогенератора New Horizons. Было сделано недостаточно, чтобы обеспечить требуемые в конструкции 220 Вт.
«Мы сказали:« Какую мощность вы можете передать? »»- сказал Фонтан. Ответ: 180 Вт.
Из-за таких дизайнерских решений, как цифровой радиоприемник, г-н Фонтан решил, что пониженной мощности будет достаточно. В конце концов, Министерству энергетики удалось построить электрогенератор, который выдавал 200 Вт во время пролета.
New Horizons, запущенный на вершине ракеты Atlas 5 19 января 2006 года, совершил самый быстрый полет за пределы Земли.
Тринадцать месяцев спустя корабль уже был на Юпитере, и команда миссии провела испытания его инструментов.New Horizons сделал интервальные снимки извержения вулкана на Ио, одной из четырех больших лун Юпитера.
Сразу после пролета Юпитера в New Horizons произошел первый компьютерный сбой. В случае космических аппаратов за пределами защитной атмосферы Земли космические лучи высокой энергии иногда проникают через память компьютера, вызывая сбой и перезапуск. Расчеты показали, что за девять с половиной лет путешествия к Плутону произойдет одна такая авария.
Вместо этого они происходили почти раз в год.Но ни один из них не причинил серьезного ущерба, и они оказались хорошим опытом обучения.
«Это было достаточно событий, чтобы держать нас в боевой готовности», — сказал Кристофер Херсман, системный инженер миссии. «Это действительно помогло».
Остальная часть длинного круиза прошла без приключений. Отправка космического корабля на место встречи на краю Солнечной системы — это действительно ракетостроение, но не новаторское ракетостроение. Уравнения — основные законы Исаака Ньютона — те же самые, что использовались десятилетия назад.
Тем не менее, инженеры были осторожны в своих расчетах — крошечные ошибки могут стать пагубными — и периодические проверки убедились, что на космическом корабле все работает без сбоев.
Затем, 4 июля, за 10 дней до пролета Плутона, космический корабль внезапно замолчал. Элис Боуман, менеджер по операциям с миссией, сказала, что многолетний опыт дал ей представление о том, когда проблема может быть связана с приемными станциями, а когда — с космическим кораблем.
«Я почти знала, что это что-то на космическом корабле», — сказала она.
Она позвонила мистеру Херсману. «Где ты?» — сказала она, срочно вызывая его в оперативный центр миссии.
После барбекю в День Независимости с соседями г-н Херсман все равно уже шел в офис. «Зайдя внутрь, я подумал:« Сохраняйте спокойствие », — вспоминал г-н Херсман.
Мисс Боумен позвонила мистеру Фонтейн. Он тоже направился внутрь.
Мысли о самом худшем приходили ему в голову: «Неужели нам так не повезло, что мы во что-то натолкнулись?» Даже обломки размером с рисовое зернышко могут разрушить хрупкое судно, движущееся так быстро.
Но оказалось, что компьютер космического корабля перегружен, пытаясь сделать две вещи одновременно — получить инструкции для пролета при сжатии изображений в банках памяти. По задумке главный компьютер перешел в то, что инженеры называют «безопасным» режимом, чтобы избежать повреждения космического корабля, а резервный компьютер включился.
Спустя полтора часа наземные станции обнаружили сигнал с резервного компьютера. «Тогда я знала, что мы сможем это сделать», — сказала г-жа Боумен. «Вопрос был в том, сможем ли мы сделать это вовремя?»
Девятидневная последовательность команд, которые проведут New Horizons через пролёт, должна была начаться 7 июля.Мисс Боуман провела две ночи в офисе, вздремнув ненадолго. «Вы будете удивлены, как много это может сделать», — сказала она. «Не могу сказать, что спал».
Корабль вернулся в строй, когда у него оставалось несколько часов. Затем начались пролетные маршруты, и New Horizons сделала все, что было сказано.
Будут ли люди когда-нибудь ходить по Плутону?
1 января 2019 года зонд New Horizons пройдет на расстоянии 10 000 км от реликвии из камня и льда, оставшейся с начала Солнечной системы.Ultima Thule, что означает «за пределами известного мира», является самым далеким объектом, который мы когда-либо пытались изучить вблизи, и знаменует успешное завершение карьеры зонда. Ожидая пролета в Новый год и вдохновленные оригинальной миссией New Horizons, пролетом Плутона в 2015 году, мы исследуем, что нужно сделать, чтобы человеческий экипаж действительно ступил на всеми любимую карликовую планету, и они ‘ найду, когда они туда доберутся.
От Земли до Плутона: расстояние заставляет сердце расти
Источник: НАСА | Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса | Юго-западный научно-исследовательский институт | Алекс Паркер / Wikimedia CommonsКогда в 2015 году из New Horizons вернулись изображения, на которых впервые показан Плутон, впечатляющие кадры карликовой планеты вдохновили воображение миллиардов людей.Фактически увидев карликовую планету вблизи, многие, должно быть, спросили, каково это было бы ступить на Плутон.
СВЯЗАННЫЙ: РЕВОЛЮЦИЯ ПЛАНЕТАРНОГО ДВИЖЕНИЯ: ПЕРЕСМОТРЕННАЯ ПОВЕРХНОСТНАЯ РАБОТА ЙОАННА КЕРПЛЕРА
Нам не нужно полагаться только на свое воображение — недавно побывав там с New Horizons, мы много знаем о пути человеческой команды взял бы и тщательно вычислил. Самой большой проблемой New Horizons было преодоление расстояния от Земли до Плутона и обеспечение того, чтобы зонд имел все необходимое, чтобы добраться туда, но как только эта работа была сделана и зонд New Horizons покинул Землю, все остальное было запрограммировано, так что все, что нам нужно было сделать было ждать, пока он туда доберется.
Источник: НАСА | Том Фаррар и Тони ГрейСамая большая проблема пилотируемых миссий — это просто покинуть планету, на которой мы уже находимся. Чтобы преодолеть миллиарды миль между Землей и Плутоном, количество топлива, которое вам нужно взять с собой, не является большой проблемой для New Horizons, но для пилотируемой миссии оно будет непомерно высоким. Химическое топливо тяжелое, и в конечном итоге вы достигаете предела массы, которую ракета может оторвать от планеты. Это называется ракетным уравнением, и от его математики никуда не деться.
Но не сдавайтесь. У нас есть способ получить корабль, способный преодолевать расстояние между Землей и Плутоном за пределами планеты. Он просто полвека пролежал в ящике ящика НАСА.
Проект Орион: сэкономьте время и отправляйтесь к Плутону как босс!
Источник: Daily MailПроект «Орион», возможно, является самым вдохновленным хэви-металом планом полета человечества в открытый космос, который когда-либо приходил в голову.
В конце 1950-х годов космическая гонка была новой, как и ядерная энергетика. Ученые упорно трудились, пытаясь вывести ракеты на орбиту, но это были первые дни космической программы, когда ракеты вращались в разных направлениях, прежде чем взорваться на высоте пятидесяти футов от земли. Просить ученых-ракетчиков построить ракету, которая могла бы путешествовать на расстояние между Землей и Плутоном, было хорошим способом заставить себя смеяться и игнорировать.
Но не для Фримена Дайсона. Когда американская аэрокосмическая компания General Atomic обратилась за помощью к Дайсону, известному британскому физику, все, что им было нужно, — это ракета, которая использовала бы ядерную энергию для выхода на орбиту.То, что дал им Дайсон, с тех пор захватывает воображение инженеров.
SyFy — трехсерийный мини-сериал «Вознесение» о вымышленном космическом корабле класса Орион «Вознесение» Источник: SyFy | NBCUniversalПроект «Орион», как впоследствии стали называть его конструкции, представлял собой корабль, приводимый в действие атомным огнем. Сбросив ядерную бомбу позади корабля, приведя ее в действие и повторяя ее по мере необходимости, вы могли бы направить коллективную силу множества атомных огненных шаров в небеса, как абсолютный ад.Единственное, чего не делает Project Orion, это воет на Луну при взлете.
Не только это, но и попав в космос, Project Orion в полной мере использует преимущества ньютоновской физики. Набирая обороты в вакууме, корабль достигает скорости, совершенно недостижимой при использовании химического топлива.
General Atomic хотела выйти на орбиту, но Дайсон дал им корабль, который мог доставить их в любую точку Солнечной системы. С одной проблемой.
Этот корабль стал бы экологической катастрофой для планеты, если бы его запускали с поверхности.Даже люди в то время видели, что запуск ракет ядерными взрывами со временем приведет к тому, что в атмосферу выпадет достаточно осадков, что отравит планету, поэтому Проект Орион так и не сдвинулся с мертвой точки. Но что, если бы эту проблему можно было обойти?
Создание безопасных сооружений в космосе не новость, мы сделали это с помощью Международной космической станции. Как и МКС, части корабля Орион могут выводить на орбиту обычные ракеты.Оказавшись там, вам нужно будет только собрать его. Конечно, это было бы невероятно дорого, и поиск ядерных материалов для всех этих бомб может быть проблемой, но это возможно.
После завершения у вас будет атомный корабль, достаточно большой, чтобы выдержать человеческий экипаж. Используя ядерные взрывы для увеличения скорости, наша команда могла преодолеть расстояние 5 миллиардов километров ( 3 миллиарда миль ) между Землей и Плутоном примерно за 2 года . Путешествие туда и обратно заняло бы меньше времени, чем требовалось New Horizons, чтобы даже достичь Юпитера.
Преодолев время и расстояние, Плутон будет в пределах досягаемости
Источник: НАСА | Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса | Юго-западный исследовательский институтТеперь, когда мы знаем, что теоретически возможно добраться до Плутона и обратно, все, что нам осталось, — это выяснить, что делать, когда мы туда доберемся.
Мы всегда знали, что Плутон имеет слабое гравитационное притяжение, но New Horizons подтвердил, что это примерно 1/2 от Луны. При такой небольшой гравитации вес нашей команды составлял бы 1/12 веса на Земле.Член экипажа весом 82 кг ( 180 фунтов ) на Земле будет весить всего около 7 кг ( 15 фунтов ) на Плутоне. Кораблю необходимо будет замедлиться примерно до 800 м / с ( 2600 фут / с ), чтобы выйти на стабильную орбиту. На волне ядерного импульса это не мелочь.
Так как азотный лед покрывает большую часть поверхности, спускаемый аппарат должен будет найти плоский участок скалы, что не сильно отличается от того, что было, когда мы приземлились на Луне.Мало оснований полагать, что жизнь может выжить в экстремальных условиях так далеко, поэтому, в отличие от спутника Сатурна Титана или других океанских спутников в Солнечной системе, мало опасений по поводу загрязнения поверхности. Хотя есть данные, свидетельствующие о том, что под поверхностью льда может существовать океан, никто не ожидает найти жизнь на Плутоне.
И если наша команда не будет осторожна, они тоже недолго. Почти 3,9 миллиарда миль от Солнца, температура колеблется между -382 и -364 по Фаренгейту (-230 и -220 градусов по Цельсию ).Никто не знает, каким будет климат, но там, где есть атмосфера, скорость ветра может достигать 230 миль / ч ( 370 км / ч)
Наша команда приехала подготовленными, так что мы стали первым человеком, покинувшим океан. спускаемый аппарат ступит на Плутон, они увидят несколько удивительных достопримечательностей.
Харон
Источник: НАСА | JHUAPL | SwRI / Wikimedia Commons У Харона, самого большого спутника Плутона, есть приливно заблокированная орбита. Это означает, что если наша команда может видеть Харона с того места, где они приземлились, он никогда не будет двигаться по небу.Харон также намного ближе к Плутону, чем наша Луна к Земле, поэтому наша команда увидит луну, которая во много раз больше нашей, когда она полная. Если полная луна на Земле равна ширине вашего большого пальца относительно наблюдателя, для нашей человеческой команды на Плутоне Харон будет казаться в небе размером с ваш кулак.
Солнце
Источник: Кевин Гилл / FlickrСолнечный свет проходит между 4,5 и 6,5 часов , чтобы преодолеть расстояние до Плутона, в то время как солнечный свет достигает Земли всего за 8 минут времени.Разница в интенсивности на этих расстояниях означает, что, хотя смотреть на Солнце на Земле невероятно неудобно и опасно, уменьшение интенсивности солнечного света на Плутоне будет таким, что наша команда сможет смотреть прямо на него без дискомфорта. Солнце выглядело бы как обычная звезда — только оно было бы в 650 раз ярче, чем что-либо еще на небе, чего ни один человек никогда не видел.
Высокие гребни лезвий бритвы и гигантские шпили
Источник: НАСА | JHUAPL | SwRI Если посадочный модуль находится в экваториальном районе, доминирующей чертой ландшафта могут быть гигантские шпили и гребни из метанового льда.Возвышаясь до размеров небоскребов, они могут быть результатом сезонной сублимации ледяной поверхности Плутона по мере приближения к Солнцу. Тот же процесс происходит на Земле, но в гораздо более разумном масштабе — метр или два.
Новые горизонты для исследования
Новые горизонты и Ultima Thule Источник: НАСА | JHUAPL | SwRI | Карлос ЭрнандесСобирать воедино такие ресурсы было бы больше, чем может себе позволить какая-либо одна страна.К сожалению, проекты такого масштаба потребуют совместных международных усилий, которые трудно реализовать в лучшие времена. Но если люди будущего смогут найти волю, ресурсы и время для путешествия к Плутону, кто скажет, что мы не можем сделать? После того, как наша команда закончит там, они могут решить продолжить погоню за New Horizons и тоже взглянуть на Ultima Thule.
Насколько велика планета?
ОН имеет температуру поверхности минус 225 градусов Цельсия и когда-то была девятой и самой удаленной планетой от Солнца.
Но насколько он большой? Вот все, что вам нужно знать …
2
Плутон находится дальше всего от Солнца Кредит: ГеттиНасколько велик Плутон?
Плутон составляет примерно одну шестую ширины Земли, его диаметр составляет всего 1420 миль.
Она намного меньше даже Луны Земли и в 30 раз меньше Меркурия, самой маленькой планеты в нашей солнечной системе.
New Horizons определила Плутон как самый большой объект в поясе Койпера и, что особенно важно, больше, чем Эрида.
Харон — самый большой из пяти спутников Плутона, он вдвое меньше Плутона, поэтому их иногда вместе называют двойной планетой.
New Horizons показал, что Плутон не только больше, чем считалось ранее, но и имеет более плотную атмосферу и более геологически динамичен.
На поверхности Плутона есть широкие равнины и долины, горные хребты высотой в несколько километров и даже вулканы.
Диапазон химических веществ и цветов, обнаруженных на Плутоне, отличает его от других в поясе Койпера, и некоторые области Плутона кажутся новыми, тогда как другие очень старые.
Плутон в настоящее время не классифицируется как планета. Это малая или карликовая планета.
Плутон был девятой планетой в нашей солнечной системе, пока в 2006 году Международный астрономический союз не создал новую систему классификации космических объектов.
Он определяет три характеристики, которые определяют планету:
Факты о науке
Хотите узнать больше о странном и удивительном мире науки? От космоса и астрономии до человеческого тела — мы вам поможем…
- Когда следующее полнолуние?
- Сколько костей в теле человека?
- Плутон — планета?
- Сколько лет Земле?
- Что вызывает извержение вулкана?
- Какие акулы нападают больше всего на людей?
- Какие теории заговора о конце света?
- Все наблюдения НЛО и реальность пришельцев
- В какой стране больше всего землетрясений?
- Объект должен иметь установленную орбиту вокруг Солнца
- Объект должен иметь достаточно сильное гравитационное поле, чтобы сделать его круглым.
- У объекта должно быть достаточно сильное гравитационное притяжение, чтобы «очистить окрестности» вокруг своей орбиты.
Плутон потерпел неудачу в третьей точке.
В отличие от Земли и других восьми больших планет, Плутон не очистил окружающую обширную территорию от каких-либо других крупных объектов.
Однако многие астрономы были недовольны решением реклассифицировать Плутон, и споры о его планетном статусе продолжаются.
В 2017 году была выдвинута новая идея, согласно которой планета могла быть любым круглым объектом в космосе размером меньше звезды.
Это переклассифицирует многие луны как планеты, включая луну Земли и все карликовые планеты.
2
Солнечная система — Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон Фото: Гетти — авторСколько времени нужно, чтобы добраться до Плутона с Земли?
Плутон находится на расстоянии от 4,67 до 2,66 миллиарда миль от Земли.
Его расстояние от Земли меняется, потому что обе планеты движутся вокруг Солнца по эллиптическим орбитам.
Плутон настолько далеко, что потребовались большие технологические достижения, такие как телескоп Хаббла, прежде чем мы смогли увидеть его должным образом.
Миссия НАСА «Новые горизонты» предоставила ценные фотографии с высоким разрешением, когда он пролетал мимо Плутона в 2015 году.
Миссия заняла 9,5 лет, прежде чем корабль достиг Плутона с Земли.
Другие факты о планете Плутон
Вот что вам нужно знать, согласно НАСА …
- Плутон имеет диаметр около 1400 миль, что примерно вдвое меньше ширины США
- Он вращается вокруг Солнца в среднем на расстоянии около 3,6 миллиарда миль — в 40 раз дальше, чем Земля
- Плутону требуется 248 земных лет для обращения вокруг Солнца, при этом каждый день длится 153 часа
- Плутон имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и окиси углерода
- В отличие от восьми «настоящих» планет в нашей Солнечной системе, Плутон официально классифицируется как карликовая планета
- Плутон имеет пять спутников, самый большой из которых называется Харон
- Новые горизонты НАСА — единственный космический аппарат, посетивший Плутон, пролетевший мимо в июле 2015 года
Плутон предлагает захватывающий вид на соседнюю звезду Проксима Центавра
Каждое из этих составных изображений показывает звезду (Волк 359 слева; Проксима Центавра справа), видимую с двух точек зрения, одну на Землю, а другую на зонд New Horizons.Кажется, что звезды движутся относительно более далеких звезд на заднем плане. Фото: Вольф: НАСА / Лаборатория прикладной физики Джонса Хопкинса / Юго-западный исследовательский институт / Луисвиллский университет / Гарвардский и Смитсоновский центр астрофизики / Mt. Леммонская обсерватория; Проксима: НАСА / Лаборатория прикладной физики Джонса Хопкинса / Юго-западный научно-исследовательский институт / Обсерватория Лас-Камбрес / Обсерватория Сайдинг-Спринг / Эдвард Гомес
Зонд НАСА New Horizons поразил мир в 2015 году беспрецедентными снимками Плутона, а совсем недавно — первыми снимками крупным планом объекта в поясе астероидов Койпера.Теперь миссия достигла еще одного первого: измерения расстояний до двух звезд от внешних границ Солнечной системы.
«Справедливо сказать, что New Horizons смотрит на инопланетное небо, в отличие от того, что мы видим с Земли», — сказал Алан Стерн, главный исследователь New Horizons из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, в заявлении, опубликованном 11 июня.
Большинство космических телескопов, от почтенного космического телескопа Хаббла до нового европейского охотника за планетами CHEOPS, остаются вблизи Земли: достаточно находиться за пределами атмосферы, чтобы обеспечить прекрасный вид, и обычно нет причин рисковать дальше.Но в наблюдениях из дальнего космоса иногда есть преимущества.
22 и 23 апреля команда New Horizons направила основную камеру зонда на Проксиму Центавра, ближайшую к Солнцу звезду, которая находится на расстоянии около 1,3 парсека (4,2 световых года), а также на другую звезду, названную Волк 359. НАСА попросило профессиональных астрономов и астрономов-любителей сделать снимки этих двух звезд в одно и то же время с Земли. Поскольку New Horizons сейчас находится в 46 раз дальше от Солнца, чем Земля, эти две точки обзора достаточно далеки, поэтому положения звезд выглядят немного иначе по сравнению с другими, более удаленными объектами.Измеряя эту разницу, астрономы могут вычислить расстояния между двумя звездами от Земли.
Это проверенный временем метод, называемый параллаксом, и он лежит в основе самых сложных трехмерных карт Галактики Млечный Путь, включая современную карту, созданную Европейским космическим агентством Gaia. зонд. Параллакс работает по тому же принципу, что и бинокулярное зрение, которое позволяет людям приблизительно оценить расстояние до объекта, направив на него оба глаза.
Но Гайя расположена относительно близко к Земле и вычисляет параллакс, сравнивая свои виды одних и тех же звезд с разницей в шесть месяцев по обе стороны от половины орбиты вокруг Солнца.Эти два положения различаются лишь вдвое большим расстоянием между Солнцем и Землей, а не в 46 раз, как в случае зонда New Horizons. Как следствие, углы параллакса крошечные, и Gaia создает таблицы чисел, а не что-то, на что люди могут смотреть.
«Несмотря на всю впечатляющую работу, которую делает Гайя, вы ее не видите», — говорит член команды New Horizons Тод Лауэр, астроном из Национальной исследовательской лаборатории оптической и инфракрасной астрономии США в Тусоне, штат Аризона. «Вот, ты это видишь — KaBlam!» Два снимка Проксимы Центавра, один из пояса Койпера, а другой — с Земли, показывают отчетливо смещающуюся позицию звезды.По словам Лауэра, эти изображения могут стать такими же знаковыми и запоминающимися, как знаменитая Бледно-голубая точка, снимок Земли, сделанный зондом НАСА «Вояджер-1» в 1990 году. С командой уже связались авторы учебников по астрономии, которые хотят включить изображения в свои следующие издания.
Наблюдать издалека
Размещение обсерваторий в глубоком космосе, то есть где угодно за пределами системы Земля – Луна, может дать ряд преимуществ. Лучшим местом для отслеживания потенциально опасных астероидов будет внутренняя часть Солнечной системы, где объекты, которые движутся близко к Земле, называемые ОСЗ или околоземными объектами, будут видны в темноте космоса вместо яркости Солнца.
«Имея внутреннюю орбиту Земли, можно иметь все ОСЗ за пределами орбиты», — говорит Паоло Танга из обсерватории Лазурного берега в Ницце, Франция. «Таким образом, все ОСЗ рано или поздно окажутся в оппозиции к Солнцу по отношению к обсерватории, что является наиболее благоприятными условиями для наблюдений». (BepiColombo, миссия с двумя зондами, которая в настоящее время находится в семилетнем путешествии к Меркурию, изначально должна была включать в себя специальный телескоп NEO, но этот план был отложен, чтобы сократить расходы.)
Между тем, космическая антенна с лазерным интерферометром (LISA), три космических зонда, которые Европейское космическое агентство планирует запустить в 2034 году, будет обнаруживать гравитационные волны с выгодной точки вдали от возмущений системы Земля-Луна. А иногда помогает проводить астрономию с поверхности Марса (см. «Наблюдение за звездами с Марса»).
Наблюдение за звездами с Марса
На Марсе мало что можно сделать в астрономии, чем с Земли, но есть несколько важных исключений.В июле этого года марсоход НАСА Curiosity совершит уникальное наблюдение за звездой Бетельгейзе. Звезда, которая образует правое плечо созвездия Ориона, в прошлом году имела период необычной тусклости, временно потеряв более двух третей своей яркости.
Примерно в апреле каждого года Бетельгейзе начинает приближаться к Солнцу, что затрудняет, если не делает невозможным, выполнение точных измерений с Земли до июля, говорит Эдвард Гинан, астрофизик из Университета Вилланова недалеко от Филадельфии, штат Пенсильвания, который следит за звездой 25 лет.Чтобы заполнить пробел в измерениях яркости, Гинан попросил команду Curiosity сфотографировать Бетельгейзе с поверхности Марса. Если марсианская погода будет сотрудничать — красная планета печально известна своими пыльными бурями — в июле Curiosity сможет увидеть, продолжает ли Бетельгейзе вести себя странно. «Между собой мы делаем ставки на то, насколько ярким он будет», — говорит Гинан. Астрономы надеются, что наблюдения могут дать представление об эволюции звезды, которая обречена стать сверхновой, хотя этого может не произойти еще 100000 лет.
НАСА и раньше занималось астрономией с Марса. В 2005 году марсоходы Spirit и Opportunity провели самые точные наблюдения за траекториями крошечных спутников Марса — Фобоса и Деймоса. Их медленно эволюционирующие орбиты косвенно показывают плотность внутренней части Марса, говорит Марк Леммон, планетолог из Техасского университета A&M в Колледж-Стейшн, руководивший этим исследованием. «По сути, вы можете определить, насколько мягкий Марс», — говорит он.
Совсем недавно марсоход Curiosity наблюдал комету Сайдинг-Спринг, когда она пролетела возле Марса в 2014 году.Марсоходы также регулярно наблюдают за Солнцем, в том числе за солнечными пятнами.
Время от времени международная флотилия спутников, вращающихся вокруг Марса, также проводит астрономические наблюдения. Марсианский орбитальный аппарат NASA (MRO) сделал захватывающий снимок Земли и Луны вместе в 2007 году. MRO и два других орбитальных аппарата — Mars Express и Mars Odyssey 2001 года — также наблюдали проход Сайдинг-Спринг в 2014 году. И буквально на этой неделе НАСА опубликовало новые изображения Фобоса, сделанные Odyssey.
В случае измерения звездных расстояний обсерватория с изощренной системой Гайи могла бы получить гораздо более точные параллаксы, если бы вращалась на большом расстоянии. Например, если расстояние от Солнца до отца в пять раз больше, чем от Земли — расстояние до Юпитера — измерения станут в пять раз точнее, по крайней мере, в принципе.
Но астрономы редко задумывались об отправке зондов в глубокий космос. Одна из причин — время, которое потребуется этим приборам, чтобы получить точные измерения. Гайе необходимо несколько раз вращаться вокруг Солнца и многократно измерять звезды, чтобы получить хороший параллакс, а для всего, что движется по орбите на расстояниях Юпитера, потребуется гораздо больше времени, говорит Майкл Перриман, астроном из Дублинского университетского колледжа, который был одним из основателей Gaia.«Если пренебречь энергетическими проблемами попадания туда спутника и его замедления, это потребует измерения продолжительностью от 3 до 5 витков, или от 36 до 60 лет», — говорит Перриман. «Достаточно сказано!»
Поскольку New Horizons объединяет свои снимки с изображениями, полученными с Земли, он может получить параллакс за один раз, не дожидаясь ожидания. По словам Лауэра, зонд никогда не предназначался для астрономии, поэтому его измерение расстояния до Проксимы Центавра на порядки меньше, чем у Гайи.Но он добавляет, что целью никогда не было получение более точных измерений. Дело было в том, чтобы продемонстрировать, как далеко продвинулась человеческая изобретательность.
.