Чего добьется космонавтика через полвека: 5 предсказаний ученого из РАН
Глобальное потепление и угроза военных конфликтов заставляет задуматься о том, что однажды человечеству придется покинуть Землю. И хоть пока это кажется фантастикой, работы в данном направлении уже ведутся. «Афиша Daily» поговорила с ученым из Института космических исследований РАН, чтобы узнать, как изменится изучение космоса к 2070 году. Натан Эйсмонт Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН
Чтобы предполагать, как будет развиваться космическая отрасль в ближайшие 30–50 лет, нужно, во-первых, понимать, какие направления исследований актуальны сейчас. А во-вторых, — оглянуться назад на тот же временной отрезок. Еще 30–50 лет назад некоторые современные исследования даже не существовали как научные направления. Например, поиск и исследование экзопланет (экзопланетами называют планеты, которые вращаются вокруг звезд и не входят в Солнечную систему. — Прим. ред.). 50 лет назад еще ни одна экзопланета не была открыта, а сейчас известно больше четырех тысяч. Мы стали участниками фантастического прогресса в этой области. Еще несколько лет назад никто не мог напрямую наблюдать и изучать экзопланеты. Ученые делали это косвенно, наблюдая звезды, которым принадлежат эти планеты. Теперь же, благодаря современным технологиям, прямое наблюдение стало возможным. Именно в изучении экзопланет в ближайшие годы можно ожидать революционных открытий. Тем более скоро появятся новые сверхмощные средства наблюдения: сверхбольшой наземный оптический телескоп (он станет самым большим телескопом в мире. — Прим. ред.) и космический телескоп James Webb Space Telescope (ожидается, что он заменит «Хаббл». — Прим. ред.). Работа этих беспрецедентных по своим характеристикам инструментов в значительной мере определит то, какими будут космические исследования через 30–50 лет.
Усилия ученых будут также направлены на решение, пожалуй, самой фундаментальной проблемы современной физики — загадки темной материи и темной энергии. Появление упомянутых инструментов и связанных с ними новых методов исследования позволяет надеяться, что этого времени будет достаточно для ее решения. Если же говорить о новых областях деятельности, то можно указать на систему астероидной защиты, которая будет построена к этому времени или даже раньше. Она будет защищать Землю от падения метеоритов и других опасных небесных тел. Исследования в этом направлении уже ведутся. Одна из концепций предлагает использовать управляемый астероид, который будет перехватывать опасные небесные объекты, угрожающие Земле столкновением. Современные технологии уже позволяют это сделать. К 2070 году мы также сможем возвращать образцы грунта не только с Марса и Венеры, но и с других тел Солнечной системы. О жизни во Вселенной
Вероятно, через 30–50 лет наука наконец выяснит, есть или была ли когда‑либо жизнь на Марсе, а также есть ли жизнь на Венере. Исследования в этом направлении ведутся все активнее, и можно надеяться, что мы наконец получим ответ. Крайне желательно — положительный. Список небесных тел, где предположительно есть жизнь, в последние годы расширяется. Кроме упомянутой Венеры в него теперь входят спутник Юпитера Европа, а также спутники Сатурна Энцелад и Титан. Не исключено, что появятся и другие кандидаты на звание «планеты, где есть жизнь» в Солнечной системе. Изучают в последнее время и вероятность наличия жизни на экзопланетах. Ждем ответов не позднее 2050–2070-х годов.
Если не понимать слово «колонизация» слишком буквально, то можно предположить, что первые шаги будут сделаны [в ближайшие 30–50 лет]. А точнее, будет доказано, что автономная жизнь человека на Марсе возможна. Это необходимо для сохранения человечества как вида на случай глобальных катастроф на Земле. Одна из наиболее часто называемых опасностей — глобальное потепление. Но главной угрозой остаются глобальные военные конфликты с применением оружия массового поражения. Поскольку в этом случае опасность исходит от человека, то вероятность такого сценария нельзя отрицать. Во всяком случае, она выше, чем риск катастроф из‑за естественных причин вроде столкновения с астероидом. Направления экспансии человека за пределы Земли далеко не исчерпаны. И они не ограничиваются только Марсом или Луной. Есть предложения рассмотреть даже с первого взгляда малопригодные для колонизации места — спутники планет-гигантов Юпитера и Сатурна, хоть сейчас это и звучит как необузданная фантастика. О проблемах, с которыми сталкиваются современные ученые
Главная проблема сферы — поддержание интереса простого человека к космическим исследованиям и космосу в целом. Не будет интереса — не будет финансирования. В США, например, мнение налогоплательщиков учитывается Конгрессом при формировании бюджета на космические исследования. Один из способов поддержания этого интереса — демонстрация результатов, которые будут понятны простым людям, например, миссии человека в космическом пространстве, особенно впечатляющим было бы путешествие на Марс. Именно этим Илон Маск и привлекает всех к поддержке своих фантастических замыслов. Космическая деятельность также требует поддержания высокого уровня образования. Если он оказывается недостаточным, то в отрасли возникают проблемы с кадрами, и на их преодоление уходит не один год. Кроме того, исследование космоса является драйвером экономики страны в целом, потому что это одна из самых высокотехнологичных отраслей. Страна не может занимать передовые рубежи в мире без высокого уровня космической отрасли. Здесь можно вспомнить знаменитую речь Джона Кеннеди, произнесенную в 1961 году в университете Райса и давшую старт лунной гонке. В ней президент США очень убедительно показал, почему важна космическая отрасль, и, говоря об экономическом развитии, поставил образование и науку на первое место.
«Новые знания о нашей вселенной и окружающей среде, новые методы обучения, картографии и наблюдений, новые инструменты и компьютеры для промышленности, медицины, дома и школы — все это будет стимулировать рост науки и образования. Технические институты, такие как Райс, пожнут плоды этих достижений. И, наконец, сама космическая деятельность, которая сейчас хоть и находится в зачаточном состоянии, уже создала огромное количество новых компаний и десятки тысяч новых рабочих мест. Космос и связанные с ним отрасли создают новые потребности в инвестициях и квалифицированном персонале, и этот город, этот штат и этот регион будут в значительной степени участвовать в этом росте. <…> В течение следующих пяти лет NASA планирует удвоить количество ученых и инженеров в этой области, увеличить траты на заработную плату и расходы до 60 млн долларов в год; инвестировать около 200 млн долларов в производственные и лабораторные помещения; и направить или заключить контракт на новые космические проекты на сумму более 1 млрд долларов в этом городе»
Об отношении к космонавтике через 50 лет
К 2070 году отрасль вернет себе тот уровень престижа в глазах населения, который был во времена начала космической эры. На это уже указывают данные многих опросов. Например, 30% россиян полетели бы в космос как туристы, если бы у них была такая возможность. Возвращение былого уровня позволит сделать открытия, о которых мы пока не знаем, то есть находящиеся вне списка ожидаемых — как экзопланеты 50 лет назад. О необходимости изучать космос
Необходимо продолжать изучение космоса, чтобы жить на Земле. Прекратив исследования, мы поставим под угрозу эту возможность. На этой планете мы встречаем все новые опасности по причинам, порожденным самим человечеством (болезни, конфликты), и из‑за природных явлений. Справиться с ними можно только постоянно расширяя наши знания об окружающем мире. Без результатов этих исследований современная цивилизация бы просто не существовала в том виде, в каком мы ее знаем. Космос был и остается самой богатой исследовательской лабораторией с непрерывно ведущимися экспериментами. И этим нужно пользоваться.
Космическая одиссея 2081: как земляне будут осваивать космос РБК Тренды решили собрать фантазии футурологов и представить, как будет выглядеть наше присутствие в космосе спустя еще 60 лет после первого полета человека в космос
Для нас, космонавтов, пророческие слова Циолковского о покорении космоса всегда будут программами, всегда будут звать вперед. Ю.А. Гагарин
17 сентября 1857 года родился Константин Эдуардович Циолковский ─ крупнейший отечественный исследователь, выдающийся теоретик в области воздухоплавания, авиации и космонавтики.
Многоступенчатая ракета, жидкостный реактивный двигатель, космические станции и многое другое было придумано и предсказано в трудах Циолковского еще в XIX-начале XX веке, когда о полете в космос едва ли могли всерьез мечтать. Циолковский также предсказал лазер, неисчерпаемость атома, самостоятельно построил монгольфьер, предложил проект цельнометаллического дирижабля. Свои идеи скромный калужский учитель и ученый-самоучка излагал в виде научной фантастики, философских работ и др.
«Константин Эдуардович называл себя гражданином Вселенной, но Циолковский ─ это не только космонавтика и воздухоплавание, не только инженерное и философское наследие, но и 40 лет педагогической деятельности, и еще он ─ замечательный спортсмен, в 40 лет освоивший велосипед, и потрясающий дед шести внуков, который показывал им созвездия, склеивал сломанных кукол, делал воздушных змеев. Это всё ─ великий Циолковский», ─ рассказывала правнучка ученого А.Е. Тимошенкова.
На идеях Циолковского зиждется все отечественное ракетостроение. Именно он вывел формулу, связывающую массы ракеты и топлива и скорости истечения газов из реактивного сопла и самой ракеты ─ знаменитую формулу Циолковского. На листке с формулой он поставил дату: 10 мая 1897 года. С этой даты можно смело отсчитывать начало космической эры в истории человечества.
Самая близкая к нам крупная галактика — Мессье 31 или Туманность Андромеды!
Мы видим ее такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад — именно столько свет от галактики идет до Земли. В этом «звёздном острове» содержится около триллиона звёзд, кроме того, она обладает несколькими спутниками, два из которых наиболее известны — M32 и M110.
Именно с этой галактики началось представление человечества о космосе, как о пространстве заполненном структурами из галактик — в начале 20 века Эдвин Хаббл доказал, что М31 не туманность Млечного Пути, а отдельная галактика. Прошлое Андромеды было бурное — она «сожрала» другую крупную галактику, что усилило процессы звездообразования. Будущее тоже будет неспокойным — через несколько миллиардов лет М31 и Млечный Путь сольются воедино.
Эта спиральная галактика видна в ночном небе в ясную погоду как маленькое туманное пятнышко, а в телескопы и бинокли вид спиральных рукавов становится просто потрясающим.
Самая близкая к нам крупная галактика — Мессье 31 или Туманность Андромеды!
Мы видим ее такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад — именно столько свет от галактики идет до Земли. В этом «звёздном острове» содержится около триллиона звёзд, кроме того, она обладает несколькими спутниками, два из которых наиболее известны — M32 и M110.
Именно с этой галактики началось представление человечества о космосе, как о пространстве заполненном структурами из галактик — в начале 20 века Эдвин Хаббл доказал, что М31 не туманность Млечного Пути, а отдельная галактика. Прошлое Андромеды было бурное — она «сожрала» другую крупную галактику, что усилило процессы звездообразования. Будущее тоже будет неспокойным — через несколько миллиардов лет М31 и Млечный Путь сольются воедино.
Эта спиральная галактика видна в ночном небе в ясную погоду как маленькое туманное пятнышко, а в телескопы и бинокли вид спиральных рукавов становится просто потрясающим.
До 12 декабря есть шанс увидеть комету Леонарда слева от ковша Большой Медведицы "искать её нужно в первой декаде декабря утром над восточной частью горизонта. Отличным ориентиром для поисков хвостатой гостьи будет Арктур, около которой комета пройдёт 6 декабря.". Пока что она слабовата. Но наш новосибирец ее сфотографировал в Танае.
"В минувшую пятницу, 3 декабря, новосибирский астрофотограф Алексей Поляков сумел сфотографировать комету С/2021 А1 Leonard, а также шаровое скопление М3 в созвездии Гончие Псы, которое находится в 34 тысячах световых лет от Земли."
Ученые собрали достаточно данных, чтобы предположить, что где-то на задворках нашей звездной системы прячется «отторгнутый» близнец Солнца
Новая модель образования звезд добавляет веса гипотезе о том, что большинство — если не все — звезды рождаются в помете, по крайней мере, с одним родным братом. Наша собственная звезда в центре Солнечной системы, вероятно, не исключение, и некоторые астрономы подозревают, что в гибели динозавров может быть виноват именно отчужденный близнец Солнца
Солнечные близнецы: как рождаются звезды
Проанализировав данные радиообзора, проведенного над пылевым облаком в созвездии Персея, два исследователя из Калифорнийского университета в Беркли и Гарвард-Смитсоновской астрофизической обсерватории еще в 2017 году пришли к выводу, что все звезды, похожие на Солнце, вероятно, рождаются вместе с компаньоном.
«Мы запустили серию статистических моделей, чтобы увидеть, можем ли мы учесть относительную популяцию молодых одиночных звезд и двойных звезд в молекулярном облаке Персея, и единственной моделью, которая могла воспроизвести данные, была модель, в которой все звезды формируются изначально как двойные системы ", − рассказал астроном Калифорнийского университета в Беркли Стивен Сталер в июне 2017 года.
В течение многих лет астрономы задавались вопросом, создается ли большое количество двойных и тройных звездных систем в нашей галактике близко друг к другу, или они сливаются вместе после того, как сформировались.
Гипотеза «рожденных вместе» была фаворитом, и моделирование, разработанное в последние десятилетия, показало, что почти все звезды могут рождаться в виде некоего множества, части которого часто вращаются сами по себе. К сожалению, эмпирические данные, подтверждающие это моделирование, были ограничены, что делает новую работу довольно интересной.
В рамках обзора исследователи нанесли на карту радиоволны, выходящие из плотного пылевого кокона на расстоянии около 600 световых лет от нас, в котором находился целый питомник молодых звезд. Это позволило провести перепись звезд моложе полумиллиона лет, названных звездами класса 0 — просто младенцы в звездных условиях — и звезд немного старше, от 500000 до 1 миллиона лет, названных классом 1.
В сочетании с данными о форме окружающего облака пыли ученые обнаружили 45 одиноких звезд, 19 двойных звездных систем и еще 5, содержащих более двух звезд.
Хотя результаты модели предсказывали, что все звезды родились как двойные, ученые внесли поправки в свой вывод, чтобы учесть ограничения самого подхода. Они заявили, что большинство звезд, образованных внутри плотных ядер пылевых облаков, рождаются вместе с партнером.
«Я думаю, что на сегодняшний день у нас есть самые веские доказательства для такого утверждения», − сказал тогда Шталер.
Присмотревшись к расстояниям между звездами, исследователи обнаружили, что все двойные системы, разделенные промежутком в 500 а.е. или более, относятся к классу 0 и выровнены с осью окружающего их облака в форме яйца. С другой стороны, звезды класса 1, как правило, были ближе друг к другу на расстоянии около 200 а.е. и не были выровнены с осью своего «яйца».
«Мы еще не совсем понимаем, что это означает, но эта закономерность не случайна и должна кое-что рассказать нам о том, как формируются широкие двойные системы», − отметила Сара Садавой из Гарвард-Смитсоновской астрофизической обсерватории.
Родной брат Солнца Но если большинство звезд рождаются с партнером, где же наш?
Расстояние в 500 а.е. составляет примерно 0,008 светового года или чуть меньше 3 световых дней. Для сравнения: Нептун находится на расстоянии 30 астрономических единиц от нас, зонд «Вояджер-1» в настоящее время находится на расстоянии менее 140 астрономических единиц от нас, а ближайшая известная звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 268770 астрономических единиц. Так что, если у Солнца есть близнец, его почти наверняка не так легко увидеть даже с помощью телескопов.
Однако именно брат-близнец Солнца, который любит то и дело пролетать мимо, может быть подлинной причиной многих ярких событий в истории нашей планеты. Названный «Немезида», этот теоретический источник проблем был предложен как причина очевидного 27-миллионного цикла вымирания на Земле, включая тот, который истребил динозавров.
Астроном из Калифорнийского университета в Беркли по имени Ричард Мюллер 23 года назад предположил, что красный карлик на расстоянии 1,5 световых лет от нас может периодически путешествовать через ледяные внешние границы нашей Солнечной системы, «взбалтывая» окружающее вещество своей гравитацией и вызывая аномалии. Тусклая звезда, такая как коричневый карлик, может также объяснить другие странности на окраинах нашей Солнечной системы, например, слишком широкую орбиту карликовой планеты Седна.
На сегодняшний день никаких фактически признаков Немезиды найдено не было, но если ее или похожий на нее объект рано или поздно обнаружится на задворках Солнечной системы, то поможет разгадать массу космических тайн и нестыковок.
От центра "Архэ": Дорогие подписчики, благодаря вашей поддержке на Planeta.ru (https://planeta.ru/) курс "Астрономия для школьников" от Владимира Сурдина стал возможен. Мы начинаем публикацию уроков раз в неделю. Для детей 3-7 классов.
Первый урок курса - "Астрономы и объекты их интереса". 🌠 На первом занятии мы познакомимся с Владимиром Георгиевичем, наметим план, по которому будем заниматься дальше, а также обсудим астрономическую науку в мире, о том, как астрономия становится профессией и как можно заниматься астрономией в качестве хобби. Тем, кто после урока хочет проверить свои знания: https://surdin.chatium.com/~quiz1
Наш лектор курса: Сурдин Владимир Георгиевич, , астроном, кандидат физ.-мат. наук, доцент физического факультета МГУ, старший научный сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (ГАИШ МГУ), популяризатор науки, лауреат Беляевской премии и премии «Просветитель» за 2012 год.
План курса: 1. Астрономы и объекты их интереса (4 занятия): 1.1. Представление лектора и курса (содержание и пособия). Астрономическая наука в мире. Астрономия как профессия и хобби. 1.2. Где работают астрономы и чем занимаются. Что способствует и что мешает изучению Вселенной. 1.3. Типы астрономических объектов: галактики, звезды, планеты, астероиды, кометы. Темное вещество и темная энергия. 1.4. Общее представление об эволюции Вселенной. 2. Оптические приборы. Телескопы и обсерватории (5 занятий): 2.1. Свет и оптические приборы. Законы распространения, отражения и преломления света и других электромагнитных волн. Зеркала и линзы. Призма. 2.2. Оптические объективы; их особенности и недостатки (сферическая и хроматическая аберрации, кома, астигматизм, кривизна поля, дисторсия). 2.3. История создания и принцип работы телескопов. Рефракторы, рефлекторы и зеркально-линзовые системы. 2.4. Обсерватории мира. 2.5. Приемники излучения (глаз, фотопластинка, фотоэлемент, ФЭУ, ЭОП, ПЗС). 3. Влияние атмосферы и анализ излучения (5 занятий); 4. Измерение пространства и времени (6 занятий); 5. Движение и гравитация (4 занятия); 6. Планеты и экзопланеты (6 занятий); 7. Кольца и спутники планет. Малые тела Солнечной системы (4 занятия); 8. Звезды (7 занятий); 9. Галактики (4 занятия); 10. Космология (5 занятий).
Правила форума
Справка
Расширения
Ответ: Космонавтика, исследование космоса 
Комбинированный вид