Реферати

Реферат: Дослідження космосу

Довгоочікувані кодекси. 31 грудня 2006 р. Президент підписав Закон № 208-З "Про введення в дію Кодексу Бєларусі про адміністративні правопорушення і Процесуально-виконавчий кодекс Бєларусі про адміністративні правопорушення", що набрав сили 1 березня 2007.

Крадіжка як форма розкрадання. Поняття розкрадання згідно уловного законодавства Росії, його сутність і особливості. Основний склад розкрадання і його кримінально-правова характеристика. Кваліфікаційні ознаки крадіжки і її аналіз. Пропозиції по отграничению крадіжки від суміжних складів.

Естонія - балтійський тигр?. У порівнянні, наприклад, з іншими країнами Східної Європи фіскальна система в Естонії набагато простіше і ясніше. Загальна кількість податків невелика, а принципи оподатковування цілком зрозумілі звичайній людині.

Поняття і види загальної власності. Інститут права загальної власності в об'єктивному змісті являє собою сукупність правових норм, що регулюють відносини декількох облич (власників) по володінню, користуванню і розпорядженню приналежним їм майном, що є єдиним об'єктом.

Правовий порядок ведення і збереження трудових книжок роботодавцем. Особливості Трудового кодексу Росії. Загальні положення про ведення і заповнення трудових книжок. Внесення змін і виправлень, порядок видачі вкладиша і дубліката документації. Особливості ведення трудових книжок індивідуальними підприємцями.

Перед нами таємниці оголяться,

Возблещут дальні світи...

А. Блок

ВВЕДЕННЯ

ВСЕСВІТ - вікова загадка буття, що вабить таємниця назавжди. Бо немає кінця у пізнання. Є лише безперервне подолання меж незнаного. Але як тільки зроблений цей крок - відкриваються нові горизонти. А за ними - нові таємниці. Так було, і так буде завжди. Особливо в пізнанні Космосу. Слово «космос» відбувається від грецького "kosmos", синоніма астрономічного визначення Всесвіту. Під Всесвітом мається на увазі весь існуючий матеріальний світ, безмежний у часі і просторі і нескінченно різноманітний за формами, які приймає матерія в процесі свого розвитку. Всесвіт, що вивчається астрономією, - частина матеріального світу, яка доступна дослідженню астрономічними коштами, відповідними досягнутому рівню розвитку науки.

Часто виділяють ближній космос, досліджуваний за допомогою космічних апаратів і міжпланетних станцій, і дальній космос - мир зірок і галактик.

Великий німецький філософ Іммануїл Кант помітив одного разу, що є усього дві речі, гідні справжнього здивування і захоплення: зіркове небо над нами і етичний закон всередині нас. Древні вважали: і те і інше нерозривно пов'язані між собою. Космос зумовлює минуле, справжнє і майбутнє людства і кожну окремо взяту людину. Говорячи мовою сучасної науки, в Людині закодована вся інформація про Всесвіт. Життя і Космос нерозривні.

Людина постійно прагнула до Неба. Спочатку - думкою, поглядом і на крилах, потім - з допомогою воздухоплавательних і літальних апаратів, космічних кораблів і орбітальних станцій. Про існування галактик ще в минулому віці ніхто навіть не підозрював. Молочний Шлях ніким не сприймався, як рукав гігантської космічної спіралі. Навіть володіючи сучасними знаннями, неможливо наочно побачити таку спіраль зсередини. Треба віддалитися на багато-багато світлових років за її межі, щоб побачити нашу Галактику в її справжньому спіральному обличії. Проте, астрономічні спостереження і математичні розрахунки, графічне і комп'ютерне моделювання, а також абстрактно-теоретичне мислення дозволяють зробити це, не виходячи з будинку. Але стало це можливо лише внаслідок довгого і тернистого розвитку науки. Чим більше ми дізнаємося про Всесвіт, тим більше виникає нових питань.

ГОЛОВНИЙ ІНСТРУМЕНТ АСТРОНОМІВ

Вся історія вивчення Всесвіту є, в сутності, пошуки і знахідки коштів, поліпшуючих людський зір. До початку XVII в. неозброєне око було єдиним оптичним інструментом астрономів. Вся астрономічна техніка древніх зводилася до створення різних угломерних інструментів, як можна більш точних і міцних. Вже перші телескопи відразу різко підвищили дозволяючу і проницающую здатність людського ока. Поступово були створені приймачі невидимих випромінювань і в цей час Всесвіт ми сприймаємо у всіх діапазонах електромагнітного спектра - від гамма-випромінювання до сверхдлинних радіохвиль.

Більш того створені приймачі корпускулярних випромінювань, що вловлюють найдрібніші частинки - корпускули (в основному ядра атомів і електрони), що приходять до нас від небесних тіл. Сукупність всіх приймачів космічних випромінювань здатні фіксувати об'єкти, від яких до нас промені світла доходять за багато які мільярди років. По суті, вся історія світової астрономії і космології ділиться на дві не рівні за часом частини - до і після винаходу телескопа. ХХ повік взагалі надзвичайно розсував межі спостережливої астрономії. До надзвичайно вдосконалених оптичних телескопів додалися нові, раніше абсолютно небачені -- радіотелескопи, а потім і рентгенівські (які застосовні тільки в безповітряному просторі і у відкритому космосі). Також за допомогою супутників використовуються гамма-телескопи, що дозволяють зафіксувати унікальну інформацію про далекі об'єкти і екстремальні стани матерії у Всесвіті.

Для реєстрації ультрафіолетового і інфрачервоного випромінювання використовуються телескопи з об'єктивами з мишьяковистого трехсернистого скла. За допомогою цієї апаратури вдалося відкрити багато раніше не відомих об'єктів, осягнути важливі і дивних закономірності Вселеній. Так, поблизу центра нашої галактики вдалося виявити загадковий інфрачервоний об'єкт, светимость якого в 300 000 раз перевищує светимость Сонця. Природа його поки неясна. Зареєстровані і інші могутні джерела інфрачервоного випромінювання, що знаходяться в інших галактиках і внегалактическом просторі.

У ВІДКРИТИЙ КОСМОС !

Всесвіт настільки величезний, що астрономи досі не змогли встановити, наскільки вона велика! Однак завдяки останнім досягненням науки і техніки ми взнали багато нового про космос і наше місце в ньому. У останні 50 років люди отримали можливість покидати Землю і вивчати зірки і планети не тільки спостерігаючи їх в телескопи, але і отримуючи інформацію прямо з космосу. Супутники, що Запускаються оснащені найскладнішим обладнанням, за допомогою якого були зроблені дивні відкриття, в існування яких астрономи не вірили, наприклад, чорні діри і нові планети.

Зі часу запуску у відкритий космос першого штучного супутника в жовтні 1957 року за межі нашої планети було відправлено безліч супутників і роботів-зондів. Завдяки їм вчені "відвідали" майже всі основні планети Сонячної системи, а також їх супутників, астероїди, комети. Подібні запуски здійснюються постійно, і в наші дні зонди нового покоління продовжують свій політ до інших планет, добуючи і передаючи на Землю всю інформацію.

Деякі ракети сконструйовані так, що можуть досягати лише верхніх шарів атмосфери, і їх швидкість недостатня для виходу в космос. Щоб вийти за межі атмосфери, ракеті треба подолати силу тяжіння Землі, а для цього потрібно певна швидкість. Якщо швидкість ракети 28 500 км/ч, то вона буде летіти з прискоренням, рівним силі тягаря. У результаті вона так і буде літати навколо Землі по колу. Щоб повністю подолати силу земного тяжіння, ракета повинна рухатися з швидкістю більшою, ніж 40 320 км/ч. Вийшовши на орбіту, деякі космічні апарати, використовуючи енергію гравітації Землі і інших планет, можуть за рахунок цього збільшити власну швидкість для подальшого ривка в космос. Це називається «ефектом пращі».

ДО МЕЖ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Супутники і космічні зонди неодноразово запускалися до внутрішніх планет: російська «Венера», американські «Марінер» до Меркурія і «Вікінг» до Марса. Запущені в 1972-1973 рр. американські зонди «Піонер-10» і «Піонер-11» досягли зовнішніх планет - Юпітера і Сатурна. У 1977 р. до Юпітера, Сатурна, Урану і Нептуну були також запущені «Вояджер-1» і «Вояджер-2». Деякі з цих зондів досі продовжують літати у самих меж Сонячної системи і будуть посилати інформацію на Землю до 2020 року, а деякі вже покинули межі Сонячної системи.

ПОЛЬОТИ НА МІСЯЦЬ

Сама близький до нас Місяць завжди був і залишається вельми привабливим об'єктом для наукових досліджень. Оскільки ми завжди бачимо лише ту частина Місяці, яка освітлена Сонцем, особливий інтерес представляла для нас і невидима її частина. Перший обліт Місяці і фотографування її зворотної сторони здійснені радянською автоматичною міжпланетною станцією «Місяць-3» в 1959 р. Якщо ще зовсім недавно вчені просто мріяли про польоти на Місяць, то сьогодні їх плани йдуть набагато далі: земляне розглядають цю планету як джерело цінних порід і мінералів. З 1969 по 1972 рік космічні кораблі «Аполлон», виведені на орбіту ракетою-носієм «Сатурн-5», здійснили декілька польотів на Місяць і доставили туди людей. І ось на Срібну планету 21 липня 1969 р. ступила нога першої людини. Ним став Нейл Армстронг, командир американського космічного корабля «Аполлон-11», а також Едвін Олдрін. Астронавти зібрали зразки місячної породи, провели над нею ряд експериментів, дані про яких продовжували поступати на Землю протягом тривалого часу після їх повернення. Дві експедиції на космічних кораблях «Аполлон-11» і «Аполлон-12» дозволили накопичити деякі відомості про поведінку людини на Місяці. Створене захисне оснащення допомогло космонавтам жити і працювати в умовах ворожого вакууму і аномальних температур. Місячне тяжіння виявилося вельми сприятливим для роботи космонавтів, які не виявили ні фізичних, ні психологічних ускладнень.

Космічний зонд «Проспектор» (США) був запущений у вересні 1997 р. Після нетривалого польоту на навколоземній орбіті він спрямувався до Місяця і вийшов на її орбіту через п'ять днів після запуску. Цей американський зонд призначений для збору і передачі на Землю інформації про склад поверхні і надр Місяця. На ньому немає фотокамера, але є прилади для проведення необхідних досліджень безпосередньо з орбіти, з висоти

100 км.

Японський космічний зонд «Лунар-А» призначений для вивчення складу порід, створюючих місячну поверхню. «Лунар-А», знаходячись на орбіті, посилає на Місяць три маленьких зонди. Кожний з них забезпечений сейсмометром для вимірювання сили "лунотрясений" і приладом для вимірювання глибинного тепла Місяця. Всі дані, отримані ними, передаються на «Лунар-А», км, що знаходиться на орбіті на висоті 250 від Місяця.

Хоч людина вже неодноразово побувала на Місяці, він так і не виявив там ніякого життя. Але інтерес до питання про заселенности Місяця (якщо не в теперішньому часі, то в минулому) посилюється і підігрівається різного роду повідомленнями російських і американських дослідників. Наприклад, про виявлення льоду на дні одного з місячних кратерів. Публікуються і інші матеріали на дану тему. Можна послатися на нотатку Альберта Валентінова (наукового оглядача «Російської газети») в її номері від 16 травня 1997 р. У ній розказується про секретні фотографії місячної поверхні, що зберігаються за сьома печатями в сейфах Пентагона. На фотографіях, що публікуються видно зруйновані міста в районі кратера Укерта (сам знімок зроблений зі супутника). На одній фотографії добре розрізнюється гігантський насип висотою в 3 км, схожа на стіну міського зміцнення з вежами. На іншій фотографії - ще більш величезний горб, що складається вже з декількох веж.

Одне з перших відкриттів, зроблене при аналізі зразків місячних порід, виявилося в числі найбільш важливих: породи з темних місячних морів загалом аналогічні земним базальтам. Це показує, що Місяць не завжди був холодним; швидше усього вона колись була досить гарячої для освіти магми (розплавленої породи), яка, вилившись на поверхню, кристаллизовалась в базальти. Були також виявлені істотні відмінності місячних і земних порід. Звідки витікає висновок, що Місяць ніколи не міг бути частиною Землі. У цей час фахівці практично одностайно віддають перевагу ідеї, що Місяць утворився приблизно там, де знаходиться тепер. Її формування було частиною процесу формування Землі.

ДОСЛІДЖЕННЯ МАРСА

Цілий ряд відкриттів, зроблених вченими за останнім часом, пов'язаний з Марсом. До 2005 року намічено здійснити 10 польотів до цієї планети, а поки лише американський космічний зонд «Пасфайндер» торкнувся марсіанської поверхні. «Пасфайндер» опустився на поверхню Марса в липні 1997 р. і доставив на нього мини-всюдихід "Содженер". Парашут вповільнив його спуск, а повітряні подушки забезпечили м'яку посадку. Потім повітря було спущене, і із зонда виїхав всюдихід, працюючий на сонячних батареях. Він обстежував частину поверхні поблизу «Пасфайндера», в районі колишнього русла, званому Долина Ареса, трохи північніше від марсіанських каналів.

Вчені виявили факти, що свідчать про можливо життя, що існувало на цій планеті. Хоч Марс і нагадує трохи земну пустелю, природні умови на ньому куди більш суворі. Марс - наступна за Землею планета, але на ньому набагато холодніше. Марс менше, і його атмосфера, що складається головним чином з двоокису вуглеводу, дуже розріджена і тому непридатна для дихання. Незважаючи на тонкий шар хмар над поверхнею, вода на Марсі відсутня. Однак ця планета не завжди була такою. У далекому минулому там було набагато тепліше, повітря було більше, і по нині пересохлих долинах текли повноводні ріки.

У 1996 р. вчені виявили в Антарктиді метеорит, який мав той же хімічний склад, що і марсіанські породи. Ймовірно, він впав на Землю після зіткнення Марса з кометою. Всередині ж метеорита були знайдені дивні відбитки, мабуть, сліди простих бактерій.

Щоб скласти докладну карту Марса, на його орбіту в кінці 1997 р. був запущений космічний зонд «Глобал Сервейер», який повинен провести дослідження поверхні планети протягом декількох років. Зонд оснащений такою могутньою апаратурою, яка дозволить отримати інформацію навіть про об'єкти величиною всього лише 3 метра в діаметрі. Принаймні, марсіанські карти, складені за допомогою цього зонда, будуть такі ж докладні, як і земні.

Тим часом розробляються цілком респектабельні програми подальшого освоєння і навіть колонізації Марса. У Америці ось вже 15 років розробкою таких програм займається «Марс Андеграунд», неформальний клуб вчених і інженерів. Його розділ - відомий фахівець Роберт Зубрін. Наприклад, визначена навіть дата польоту на Марс космічного корабля з людьми на борту. Вчені називають в якості найбільш оптимального 2008 рік, коли Земля знову зблизиться зі своїм космічним братом.

У американському Космічному центрі імені Джонсона планують, починаючи з 2007 р., запустити до Марса 12 експедицій, розраховуючи вже в 2016 р. заснувати на «червоній планеті» жилу колонію землян. Спочатку буде три вантажних пуски. Потім в 2009 р. на околомарсианскую орбіту доставлять запасний «поворотний» корабель і запасний злітний рівень для евакуації астронавтів. У разі успіху всієї попередньої підготовки на Марс відправиться екіпаж з 6 чоловік і залишиться там більше року - до 20 місяців. У 2012 р. його змінить друга експедиція. Так почнеться реальне заселення навколоземного простору.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЮПІТЕРА

Юпітер не схожий на Землю, Місяць або Марс - він складається в основному з газів: водня і гелію. Тому на Юпітер неможливо послати космічний корабель: "приземлитися" йому просто ніде, він буде провалюватися крізь газові хмари, поки через тиск і високу температуру повністю не руйнуватиметься. Саме це і трапилося з маленьким зондом, запущеним до Юпітера в 1995 р. з космічного апарату «Галілео».

З метою економії енергії «Галілео» не відразу відправився до Юпітера. Після запуску в 1989 році він проїхав до Венери, потім повернувся до Землі і, набравши величезну швидкість, вилетів, як камінь з пращі, в глибину Сонячної системи. У 1991 р. «Галилео» увійшов в пояс астероїдів і сфотографував з близької відстані астероїди Гаспра і Іда. У 1994 р. він досяг Юпітера і запустив зонд в його атмосферу, в кінці 1997 р. «Галилео» завершив свою роботу.

Запущений з «Галілео» зонд, в міру того як він занурювався в атмосферу Юпітера, встиг передати деякі дані. Наприклад, швидкість вітру: в нижніх шарах атмосфери 650 км/ч, а у верхніх - 160 км/ч. Але через тиск і високу температуру (140 градусів по Цельсию) зонд був зруйнований.

За допомогою космічного апарату «Галілео» вчені отримали цінну інформацію про Юпітер і унікальні знімки, хоч робота «Галілео» проходила не гладко: його схожа на парасольку антена не змогла зайняти потрібне положення, тому сигнали, що подаються ним були слабіше, ніж передбачається. І все ж він передав ряд важливих відомостей. Наприклад, зафіксував зіткнення з Юпітером комети Шумахера-Леви-9. Ця драматична подія сталася в космосі в 1994 р. При зіткненні комета розпалася на 21 частину, і цю обломки, самі великі з яких досягали 4 км в діаметрі, розкидалися на мільйон кілометрів. Удар під час катастрофи був настільки сильний, що перевершував по силі вибух в трильйони мегатонн. Сліди від зіткнення з кометою на поверхні Юпітера зберігалися протягом багатьох місяців, поки їх не згладили бушуючі вітри.

Орбіти у комет і астероїдів дуже дивні, і тому вони часто пролітають дуже близько до інших планет, а буває, що і врізаються в них. Наслідки таких зіткнень можуть бути трагічними! На багатьох планетах є сліди подібних катастроф. Декілька разів таке відбувалося і з Землею. Кратери космічного походження зустрічаються і на нашій планеті. Один з них, діаметром 180 км, недавно виявлений на півострові Юкатан в Центральній Америці. Можливо, це слід тієї самої катастрофи, яка колись погубила динозаврів.

ДО САТУРНА

Пролітаючи мимо Сатурна, два зонди «Вояджер» зробили дивні знімки. «Вояджер», що відвідав Сатурн в 1979-1980 рр., зумів добути дивну інформацію, яка уразила вчених. Виявилося, що по зовнішньому краю кілець Сатурна розташовується велика безліч вузьких колечок, як би переплетених один з одним. Все пояснилося, коли трохи пізніше були відкриті ще два супутники Сатурна - Пандора і Прометей, орбіти яких пролягають по різні сторони від кілець. Сила їх тяжіння змінює форму кілець, зіштовхуючи їх і навіть перевивая одне з іншим.

Тепер вчені послали до планети третій зонд - «Кассині». Зонд повинен досягнути Сатурна в 2004 р. Він, подібно «Галілео», слідує до мети довгим шляхом - мимо Венери, Землі і Юпітера. Експедиція займе у нього майже 7 років. З орбіти Сатурна «Кассині» відправить невеликий зонд «Хайгенс» на самий великий супутник планети - Титан. Коли космічний зонд наблизиться до Титана, його швидкість перевищить 20 000 км/ч, але тертя вповільнить його спуск, а декілька парашутів забезпечать м'яку посадку. «Хайгенс» повинен взяти проби атмосфери, зібрати дані про "погоду" на планеті, зробити фотознімки. Першу інформацію «Хайгенс» передасть на «Кассині» вже під час посадки.

КОСМІЧНІ ПРОСТОРИ

Дослідження галактик

Слово "галактика" відбувається від грецького "galaktikos" - молочний. Галактики - гігантські зіркові системи, розкидані по всіх нескінченних далях Всесвіту. У минулому астрономам мало було відомо про галактики. Далекі туманні об'єкти привернули підвищену увагу лише після винаходу телескопа. Поступово було відкрито більше за 100 таких об'єктів, і вже в XVIII в. був складений перший каталог туманностей (туманність - космічні скупчення з газу і пилу, можуть бути протяжністю в декілька тисяч світлових років. Багато які туманності - це залишки зірок, що вибухнули, або сверхновие зірки). Серед них одна з самих прекрасних створень природа, космічних "чудес світла" - спіральні галактики, уособленням яких може служити туманність в сузір'ї Андромеди, видима, до речі, при сприятливих умовах неозброєним оком - в формі невеликої розмитої світлової цяточки. Наша галактика Молочний Шлях також має форму спіралі. Інші (неспіральні) галактики, видимі без зорових приладів, але тільки в Південній півкулі, - Велике і Мале Магелланови хмари. Згодом виявилося, що це найближчі до нас "зіркові континенти". Досить поширені еліптичні галактики. Надзвичайний дослідницький інтерес представляють ті з галактик, які пов'язані між собою перемичками ( "мостами"). Існують і невеликі - карликові галактики. Зірки, які ми бачимо на нічному небі, - самі близькі до нашої Сонячної системи. А світла смуга, видима темною ясною ніччю, під назвою Молочний Шлях - це видимий край нашої галактики - усього лише одна з сотень мільярдів зірок, що становлять Молочний Шлях. А Молочний Шлях - один з мільярдів галактик, розкиданий у Всесвіті.

Щоб досягнути самих близьких галактик, світлу потрібно сотні років. Самі дальні з відкритих на сьогодні видалені від Землі на мільярди років. Для вимірювання космічного простори вчені використовують особливу одиницю вимірювання - світловий рік. Вона означає відстань, яка промінь світла проходить за рік. Воно дорівнює десяти мільйонам мільйонів кілометрів, або десяти трильйонам.

Молочний Шлях

Наша галактика являє собою плоский диск протяжністю приблизно 120 000 світлових років в поперечнике, з опуклістю в центрі. Зірки на диску розташовані по спіралі (лише в середині нинішнього століття стало ясно, що Молочний Шлях - гігантський рукав, скручений в спіраль величезної зіркової системи). Кількість становлячих його зірок перевищує 100 мільярдів (точна цифра поки не встановлена). Там, де народилися або народжуються нові зірки, витки цієї величезної спіралі містять пил і газ. Диск галактики обертається у вигляді цілісності - на зразок тарілки. Кутова швидкість обертання навколо центра окремих зірок різна. Обертання галактики було відкрите нидерландским астрономом Яном Хендріком Оортом (1925 р.). Він же визначив і положення її центра, що знаходиться в напрямі сузір'я Стрільця. Наше Сонце знаходиться на відстані 30 000 світлових років від центра Молочного Шляху, в тій частині спіралі, яка називається гілка Оріона. Вивчаючи відносний рух зірок, Оорт встановив, що Сонце рухається і навколо центра галактики по орбіті, близькій до кругової, з швидкістю 220 км/січеного. Сучасні вимірювання доводять цю величину до 250 км/січеного.

Наша галактика (як і інші) надзвичайно нагадує живий організм. Вона володіє свого роду обміном речовин - "космічним метаболізмом". Різні об'єкти галактики і складові елементи її ієрархії знаходяться в стані безперервної взаємодії. Наша галактика, на думку більшості вчених, відноситься до порівняно молодих галактик.

Чорна діра

Недавно вчені виявили, що в центрі нашої галактики може знаходитися гігантська ЧОРНА ДІРА. Чорні діри - це невидимі космічні об'єкти дуже великої густини, що утворюються після вибуху великих зірок. Вони мають таку велику гравітацію, яку не може подолати навіть промінь світла. Однак чорну діру можна розпізнати по викиду рентгенівських променів, які випускає матерія, що засмоктується нею. Якщо ми спостерігаємо зірки, що обертаються навколо могутнього, але невидимого джерела рентгенівського випромінювання, значить, можна говорити про наявність чорної діри.

Скупчення галактик

А що ж твориться навколо нашого галактичного острова? Ще зовсім недавно вчені вважали, що галактики утворять у Всесвіті досить однорідну масу, рівномірно і монотонно розподіляючись в неозорому космічному просторі. Все виявилося не так! Виявилося, що насправді галактики збиті в грудки, а між ними - зяючі пустоти. Причому комья ці освічені не окремими галактиками, а їх скупченнями. По суті, весь Всесвіт складається з подібних сверхскоплений. Так була відкрита крупномасштабний структура Всесвіту --одне із значних досягнень теоретичної космології, спостережливої астрономії і практичної астрофізики в кінці ХХ в. Самі великі з виявлених на сьогодні сверхскоплений нагадують довгі волокна або ж сферичні оболонки, що складаються з сотень і навіть тисяч галактик. Саме велике з виявлених скупчень має протяжність більше за 1 мільярди світлових років. Таке довгасте галактичне волокно було відкрите в області сузір'їв Персей і Пегас. Космічні пустоти так же протяженни. Так, виміряні відстані між волокнами досягають 300 мільйонів світлових років. Все це дозволило космологам порівнювати структуру Всесвіту з гігантською губкою.

Інтенсивне вивчення галактик, в тому числі і за допомогою радіотелескопів, відкриття фонового випромінювання, нових космічних об'єктів типу квазаров, випромінюючого в десятки раз більше енергії, ніж самі могутні галактики, привело до виникнення нових загадок у вивченні Всесвіті.

Великий вибух. Велике стиснення

Встановлене, що відстань між дальніми галактиками збільшується, т. е. Всесвіт розширяється. Виходячи з цього астрономи вважають, що початок Всесвіту поклав Великий вибух, внаслідок якого утворилися зірки, планети і галактики. Деякі вчені упевнені, що Всесвіт може розширятися до нескінченності, однак, інші думають, що розширення поступово сповільниться і, можливо, зупиниться зовсім. Тоді Всесвіт почне стискуватися, і зрештою все закінчиться протилежністю Великого вибуху - великим стисненням.

ВІДКРИТТЯ КОМЕТИ ХЕЙЛА-БОППА

Багатьма великими відкриттями ми зобов'язані астрономам-аматорам, які годинами просиджують в темряві, роздивляючись нічне небо. Саме аматорами відкриті багато які нові зірки і комети - наприклад, комета Хейла-Боппа. Частіше за все астроном-аматор здійснює відкриття, довгий час спостерігаючи за невеликою дільницею нічного неба і звіряючи свої спостереження з картою. Тільки так аматор може виявити щось що стоїть. Як правило, вони роблять свої відкриття випадково. Комета Хейла-Боппа також була відкрита завдяки випадку. У липні 1995 р. Алан Хейл і Томас Бопп, спостерігаючи зіркове небо, помітили біля одного з сузір'їв слабо світловий об'єкт, який виявився не відомою раніше кометою. А в 1997 р. ця комета максимально наблизилася до Землі - вона була від нас на відстані 200 000 000 км. Комета Хейла-Боппа - одна з самих великих в Сонячній системі. Вчені обчислили, що в найближчі 4000 років вона не повернеться.

ТЕЛЕСКОП ХАББЛА

Багато років астрономи мріяли про те, щоб вмістити в космосі могутній телескоп. Адже з космосу, де немає повітря і пилу, зірки будуть видно особливо виразно. У 1990 р. їх мрія збулася: шаттл вивів на орбіту телескоп Хаббла. Не обійшлося і без засмучень: невдовзі з'ясувалося, що головне дзеркало телескопа має дефект. Але в 1993 р. астронавти, додавши додаткові лінзи, виправили телескоп. Відтоді з його допомогою на Землі була отримана безліч унікальних знімків небесних тіл - планет, туманностей, квазаров, які сприяли ряду відкриттів, що поповнили наші знання про Всесвіт. За допомогою космічного телескопа Хаббла зроблені фотознімки галактик, віддалених від нас на 11 мільярдів світлових років. Представляєте: ми бачимо їх такими, якими вони були 11 мільярдів років тому! Вони можуть багато що оповісти нам про Всесвіт, її народження, а можливо, і про її останню годину.

За допомогою телескопа Хаббла було доведено, що квазизвездние джерела (квазари), що випускають світло величезної інтенсивності, є центрами дуже молодих галактик. Молоді галактики оточують квазар, звичайно прихований в самому центрі галактичного скупчення. Вчені вважають, що квазари черпають свою енергію за рахунок чорних дір, які знаходяться в центрі галактик, що народжуються.

Один з найбільш вражаючих знімків - туманність Орла. У цій гігантській газовій хмарі народжуються нові зірки. Всередині довгих хмарних паростків утворяться ущільнення, які під дією власної сили тягаря починають стискуватися. При цьому вони нагріваються до такої міри, що хмара спалахує, перетворюючись в сяючу зірку.

Народження зірок відбувається і в туманності Оріона. Тут за допомогою телескопа Хаббла навколо дуже молодих зірок були виявлені газопилевие скупчення в формі дисків, звані протопланетарними дисками, або проплидами. Вчені передбачають, що це самі ранні стадії утворення планетарних систем. Згодом ці гігантські хмари пилу і газу стиснуться, сполучаючись один з одним, і поступово утворять нові планети, подібні вже існуючим в Сонячній системі.

Пройдуть мільярди років, і енергія зірки, необхідна для свічення, поступово вичерпається. Зірка вибухне зсередини. Такий вибух називається спалахом сверхновой зірки. Внаслідок вибуху утворяться гігантські простори, заповнені газом і обломками. Так, внаслідок подібного вибуху з'явилася туманність Котяче Око. Пройдуть ще тисячоліття, і поступово ця гігантська газоподібна туманність стиснеться, що може привести до утворення чорної діри.

Обслуговування телескопа Хаббла

Разів в декілька років астронавти прилітають на шаттле і проводять настройку, заміну приладів і ремонт телескопа. За допомогою дистанційно керованого рукава вони доставляють його у вантажний відсікаючому шаттла і там наново настроюють або роблять необхідний ремонт. Під час останньої такої експедиції в 1997 р. багато які деталі телескопа Хаббла, в тому числі і інфрачервона камера, були замінені новими.

ЗА МЕЖАМИ ВИДИМОГО

Людське око бачить далеко не все - наприклад, ми не можемо побачити ті випромінювання, які, поряд зі світловими променями, випускають зірки і інші космічні тіла: рентгенівські і гамма-промені, мікро- і радіохвилі. Разом з променями видимого світла вони утворять так званий електромагнітний спектр. Вивчаючи невидимі частини спектра за допомогою спеціальних приладів, астрономи зробили безліч відкриттів, зокрема, виявили над нашою галактикою величезну хмару античастинок, а також гігантські чорні діри, що пожирає все навколо себе. Найбільш могутні в електромагнітному спектрі - рентгенівські і гамма-промені. Їх звичайно випромінює матерія, яку поглинають чорні діри. Гарячі зірки випромінюють велику кількість ультрафиолета, тоді як мікро- і радіохвилі - ознаки хмар холодного газу.

Недавно встановлено, що раптові викиди гамми-променів, причину яких довгий час не могли зрозуміти вчені, свідчать про драматичні події в далеких галактиках.

Вивчаючи ультрафіолетове випромінювання небесних тіл, астрономи дізнаються про процеси, що відбуваються в надрах зірок.

Дослідження, що проводяться зі супутників, що виявляють інфрачервоне випромінювання, допомагають вченим зрозуміти, що знаходиться в центрі Молочного Шляху і інших галактик.

Щоб отримати докладну картину інших галактик, астрономи з'єднують радіотелескопи, розташовані на протилежних кінцях Землі.

ПОШУКИ НОВИХ ПЛАНЕТ

Нам добре відомі планети, що обертаються навколо нашої зірки - Сонця. А чи є планети у інших зірок? Повинні бути, вважають вчені. Але виявити їх надзвичайно важко. Навіть найближча до нас зірка настільки далека від Землі, що і в могутній телескоп здається маленькою світловою точкою. Адже будь-яка планета в тисячі разів менше, і значить, роздивитися її у стільки ж разів важче. Тому вчені намагаються виявити нові планети, визначаючи найменші зміни положення зірок в просторі і детально аналізуючи структуру їх світла. І недавно факт існування планет в інших системах отримав підтвердження. Зараз навіть обговорюється можливість їх зйомки. Однак через пил, навколишній Землю, якісні фотографії можна отримати лише з космічного зонда, що знаходиться у зовнішній частині Сонячної системи.

Зонд «Дарвін»

Зонд «Дарвін», над створенням якого зараз працюють вчені, буде брати участь в пошуках планет інакших зіркових систем. Його передбачається оснастити декількома телескопами, розташованими на відстані 100 м від центра і пов'язаними з ним лазерами. «Дарвин» виведуть на орбіту між Марсом і Юпітером.

Зірки набагато більше планет. І все ж сила тяжіння планети впливає на рух зірки, навколо якою вона обертається, і астрономи можуть бачити, як зірки, здійснюючи свій шлях, злегка подрагивают. Кількість і інтенсивність цих коливань дають уявлення про розміри планети.

Світло зірки містить різні кольори. Вчені уміють розщеплювати зіркове світло на кольори - подібно тому, як світло розщіплюватися на поверхні компакт-диска. Спектр світла зірки може розказати, з чого вона складається і чи є у неї планети.

Цікаво, що ж там, на інших планетах? Чи Може людина жити де-небудь, крім Землі? Ймовірно, немає. Навіть на планетах Сонячної системи умови життя абсолютно непридатні для людини. Планети ж інших світів можуть мати в складі атмосфери отруйні гази, а випромінювання багатьох зірок шкідливі для людини.

ШАТТЛ

Зі часу запуску в квітні 1981 р. першого шаттла космічні кораблі цього типу більш 90 разів побували в космосі з самими різними завданнями - від виведення на орбіту секретних військових супутників до обслуговування телескопа Хаббла. А шаттл «Атлантіс» здійснив тренувальний політ в рамках підготовки до будівництва міжнародної космічної станції, під час якого відбулася стиковка з російською станцією «Мир». Ось декілька цікавих фактів об шаттлах:

на шаттлах самі великі космічні екіпажі - до 10 чоловік;

шаттл має такий величезний вантажний що відсікає - 18 м в довжину і 4,5 м завширшки, що в нього може вміститися навіть автобус;

у час стиковки шаттл і «Мир» були самим великим штучним об'єктом на орбіті Землі - разом вони важили 200 тонн.

Міжнародна космічна станція

Останні 30 років дослідницькі жилі станції (російські «Мир» і «Салют», американська «Скайлеб») грали важливу роль в освоєнні космосу. Працюючі на них космонавти проводили різні експерименти. Ці дослідження дали цінну інформацію про життя в космосі

Станція «Мир», виведена на орбіту в 1986 р., закінчила термін своєї служби. З закінченням будівництва міжнародної космічної станції, яка створюється спільними зусиллями Америки, Росії, Європейського Космічного Агентства, Японії, Канади і Італії, почнеться ера апаратів нового покоління.

Будівництво буде продовжуватися 5 років і завершиться до 2003 року. Американські, російські і європейські космічні кораблі доставлять на орбіту частини станції. Для цього ним зажадається злетіти в космос 44 разу! На станції планується провести подальші експерименти по вивченню можливостей життя і роботи в космосі, а також різноманітні медичні і технічні дослідження. Для цього там буде постійно знаходитися екіпаж з 6 чоловік, кожні 3 - 5 місяців космонавти будуть мінятися.

Станція буде складатися з двох великих відділень - американського і російського - з власними житловими отсеками і системами життєзабезпечення. Будуть на ній європейські і японські лабораторії. Одну з секцій займуть двигуни для зміни орбіти станції. Величезні сонячні батареї стануть джерелом енергії.

Міжнародна космічна станція буде служити різним цілям. На ній можуть від'їжджати "карантин" зразки, здобуті на Марсі. Її можна використати і як перевалочну базу для експедицій в глибочину Сонячної системи, наприклад до Марса.

Космічний корабель майбутнього

НАСА (Національне управління по аеронавтиці США) планує створити принципово новий космічний корабель, який не буде, пободно шаттлу, скидати при старті паливні баки. Він може служити для доставки космонавтів на космічні станції і в експлуатації буде значно дешевше за шаттла. Випробування першої версії нового корабля з робочою назвою Х-33 проведені в 1999 р. Задумано і рятувальне судно для міжнародної космічної станції.

ПОШУКИ НЕЗЕМНОГО РОЗУМУ

При спостереженнях в галактиці виявлені три зіркові системи, які мають відповідні екосфери і є хорошими кандидатами на роль світил в планетних системах, де можливе життя. Навіть у так нікчемної частини зірок нашої галактики може бути планета, подібна тією, на якій ми живемо. Це не означає, що така планета повинна служити притулком для розумної цивілізації, і навіть не означає, що на її поверхні повинне виникнути життя. Але це наводить на думку, що Земля майже напевно не унікальна. Щоб виявити неземне життя, потрібно почати більш ретельні пошуки, можливо, в межах багатьох парсеків від нашої Сонячної системи.

Методи контактів

Головний метод пошуку, що застосовувався досі, - це прослуховування космосу в радиодиапазоне. За допомогою радіотелескопів вчені сподіваються виявити або направлену на нас радіопередачу, або всенаправленний сигнал, посланий всліпу в надії, що хтось його перехопить, або радиопереговори яких-небудь цивілізацій, або якесь штучне радіовипромінювання, що з'являється, наприклад, при роботі численного радіо- і телестанцій цивілізації. Час пошуків вимірюється вже десятками років, а позитивних результатів все немає. Але роботи продовжуються і плануються на майбутнє.

У 1974 р. було направлено радиопослание із закодованою інформацією про Землю і її жителів у бік величезного кульового зіркового скупчення, що нараховує сотні тисяч зірок, причому всі вони старіші, ніж Сонце. Враховуючи відстань, відповіді потрібно чекати, якщо він буде даний, тільки через 48 000 років.

У 1977 р. в таблиці автоматичного друкуючого пристрою ЕОМ, підключеного до радіоастрономічного комплексу, з'явилася інформація, що свідчить про прийом протягом цілої хвилини сильного сигналу з всіма ознаками неземного маяка. Космічні позивні в 30 раз перевищили загальний рівень фону і були переривистими, як земна морзянка.

Район, звідки поступив сигнал, був ретельно вивчений; він розташований поблизу галактичної площини, недалеко від центра Галактики. У каталозі зірки сонячного типу, що є тут не означаються. Повторне «прочісування» неба антеною радіотелескопа не увінчалося успіхом. Космос - в який раз! - задав загадку, але вона так і залишилася без відповіді.

Інший метод пошуку полягає в ретельному аналізі всіх даних, що є про небесні об'єкти, а також космічні польоти. Однак з наукового аналізу проблеми слідує, що кращим засобом міжзоряних контактів є радіозв'язок, а не космічні польоти. Таким чином, можна передбачити, що перший контакт з іншими цивілізаціями буде являти собою обмін телепередачами, а не пряме спілкування в космосі.

Міжзоряні подорожі

Хоч багато які вважають, що міжзоряні подорожі скоро стануть реальністю, аналіз з урахуванням законів фізики показує, що в обозримом майбутньому міжзоряний космічний політ залишається неймовірно складним, якщо не неможливим. Космічні кораблі, створені людьми до цього часу, рухаються з швидкістю, що становить приблизно 1/30 000 швидкості світла, тому навіть політ до найближчої зірки займе 100 000 років. Щоб рухатися швидше, треба знайти нові способи розгону корабля до більш високих швидкостей; це, в свою чергу, вимагає колосальної кількості палива.

Якби вдалося якимсь чином побудувати космічний корабель, здатний рухатися з субсветовой швидкістю, завдяки ефекту уповільнення часу, відкритому Ейнштейном, космічні мандрівники старіли б повільніше, ніж що залишилися на Землі, т. до. час тече повільніше для тих, хто рухається з субсветовой швидкістю. Однак теорія відносності передбачає також, що при швидкостях, близьких до швидкості світла, кожна крихітна частинка міжзоряних газу або пилу перетворюється для космічного корабля і тих, хто в ньому знаходиться, в снаряд величезної енергії. Отже, доведеться вигадати спосіб, як уникнути зіткнення з цими снарядами, що додатково ускладнює створення джерела енергії для розгону міжзоряного корабля до околосветових швидкостей. Якщо подумати про гігантські відстані між сусідніми цивілізаціями і закони фізики, то можна зробити висновок на користь радіохвиль як кращого засобу міжзоряного зв'язку.

КОСМІЧНІ ПРОГНОЗИ

Різносторонні космічні дослідження і реальне освоєння Всесвіту у всіх країнах, що беруть участь в цій роботі, ведуться відповідно до короткострокових і довгострокових програм. У них детально і на багато років уперед розписані заходи, що плануються, прогнозуються очікувані результати. Відповідно до такої Програми стають зримими і терміни космічної діяльності росіян, включаючи і освоєння найближчих планет Сонячної системи:

2005-2020 роки - нове покоління міжнародних систем зв'язку, телемовлення,

попередження про стихійні лиха;

2010-2015 роки - полупромишленное виробництво унікальних матеріалів в космосі;

2010-2025 роки - промислове видалення з орбіт космічного сміття;

2015-2035 роки - бази-станції, що пілотуються на Місяці, в тому числі і як можливий етап

підготовки до марсіанської експедиції, що пілотується;

2015-2040 роки - експедиції, що пілотуються до Марса і інших планет;

2015-2040 роки - видалення радіоактивних відходів атомної енергетики в спеціальні місця

захоронення в космосі (початки в об'ємі 800 т/рік, потім в повному об'ємі

більше за 1200 т/рік);

2005-2025 роки - використання в космосі сонячної енергетики потужністю від 200 кВт і

більше за 1 МВт;

2020-2050 роки - система глобальної військової безпеки;

2020-2040 роки - системи для передачі енергії на Землю для забезпечення і освітлення

полярних районів і міст;

2050-2060 роки - чутливість земних антен дозволить здійснити радіопідслуховування

переговорів неземних цивілізацій.

Існують і більш довгострокові програми поетапного освоєння Космосу. Вони розраховані, головним чином, на майбутні покоління землян і носять багато в чому гіпотетичний характер. Однак, як свідчить досвід, передбачати віддалені результати науково-технічного прогресу - заняття досить малоперспективное. Проте існують досить-таки детальні прорисовки майбутнього космічної ери. До них відноситься і популярна на заході книга американського футуролога Маршалла Т. Севіджа «Проект тисячоліття. Колонізація Галактики у вісім послідовних кроків». У своїй книзі Севідж планує освоєння Всесвіту не тільки на багато десятиріч уперед, але також і віків, аж до кінця наступного тисячоліття.