Космос: актуальные новости за сегодня, последние события, заявления, обсуждения. Объяснены загадочные вспышки в космосе. Ученые зафиксировали редчайший «четверной» мегавзрыв на Солнце. На сайте в рубрике «Космос» всегда свежие новости за день и неделю. Последние новости космоса и астрономии на сегодня. Новости космической отрасли на информационном портале Казахстана – Tengrinews.
Космонавтика в России: последний шанс на выживание
Все самое интересное и актуальное по теме "Космонавтика". Рассказываем о науке достоверно и доступно. Какое место сегодня, спустя 61 год после запуска человека в космос, занимает Россия с точки зрения космических достижений? Читайте последние новости на тему в ленте новостей на сайте РИА Новости. В эксплуатацию приняли спутник "Арктика-М" № 2, таким образом, Россия первой в мире создала космическую систему для наблюдения за Арктическим регионом, сообщил "Роскосмос".
Новости космоса
Секреты и мифы о космосе, Вселенной, чёрных дырах, первом полёте в космос. Такой способ передвижения в космосе, очевидно, не требует топлива, и многие исследователи возлагают на него большие надежды — ранее его использовали японский аппарат Ikaros и спутник LightSail 2 некоммерческой организации «Планетарное общество». В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «космонавтика». Все статьи перед публикацией проверяются, а новости публикуются только на основе статей из рецензируемых журналов. (от Космос и греч. nautikе искусство мореплавания, кораблевождение) полеты в космическом пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса и внеземных объектов для нужд человечества с использованием. Большой адронный коллайдер — что такое и какие у него задачи. Всемирный день авиации и космонавтики. (от Космос и греч. nautikе искусство мореплавания, кораблевождение) полеты в космическом пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса и внеземных объектов для нужд человечества с использованием.
Есть ли надежда у российской космической отрасли остаться на плаву
Что такое космос? Космос, беспредельное пространство за пределами нашей планеты, является одним из самых завораживающих и неизведанных аспектов нашей Вселенной. Подводим итоги года в сфере освоения космоса, вспоминаем важнейшие новости про Луну, Марс и более далёкие рубежи Вселенной. Вспомнили историю космонавтики, песни о космосе, названия созвездий и планет, и еще много всего интересного!
Космонавтика в России: последний шанс на выживание
(от Космос и греч. nautikе искусство мореплавания, кораблевождение) полеты в космическом пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса и внеземных объектов для нужд человечества с использованием. Форсирование аэрокосмических программ Пентагона свидетельствует о том, что космос стал для американских военных главным стратегическим направлением. Топ русских достижений в космонавтике, ставших достоянием всего человечества. Главные новости космоса, космонавтики и астрономии сегодня. Рассказываем об освоении космоса, главных достижениях России, советских и российских космонавтах, истории и датах покорения космоса. Вспомнили историю космонавтики, песни о космосе, названия созвездий и планет, и еще много всего интересного!
Что такое День космонавтики?
Ракета-носитель «Спутник» на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7» стала самой известной в истории, отправив в космос множество аппаратов, включая «Восток-1» с Гагариным на борту. Но это было после. А в 1957 радиолюбители всего мира слушали позывные аппарата с помощью обычной радиолюбительской аппаратуры на расстоянии до 2—3 тысяч километров. Вопреки общепринятому мнению, «Спутник» не был доступен для наблюдения невооружённым глазом, но его вторая ступень отлично просматривалась в темное время суток наравне со звездами. Человек в космосе Уже 3 ноября 1957 Советский Союз запустил первый спутник с живым существом на борту. Им стала знаменитая собака Лайка, погибшая через несколько часов после старта. Уже 12 апреля 1961 года в 09:07 по московскому времени 06:07 UTC с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Восток» с кораблём «Восток-1», на борту которого находился Юрий Гагарин, ставший первым человеком в мировой истории, совершившим полёт в космическое пространство. На орбите Гагарин сообщал о своих ощущениях, состоянии корабля и наблюдениях, записывая их на магнитофон.
Гагарин также провёл простейшие эксперименты: пил, ел, делал записи карандашом. Выполнив один оборот вокруг Земли, после 108 минут полёта Гагарин успешно приземлился в Саратовской области, неподалёку от Энгельса. Гагарин стал ещё одним человеком, который изменил мир: посетив 30 стран в роли посла мира, он стал самым известным русским за всю историю. На этом советские достижения, связанные с «человеческим» космосом, не закончились. Космический корабль «Восход-1» совершил полёт длительностью 24 ч 17 мин, стартовав 12 октября 1964 года с тремя членами экипажа без защитных скафандров. Выход человека в открытый космос Рекорды советской космонавтики не ограничивались пилотируемыми полетами: Алексей Леонов 18 марта 1965 года стал первым человеком, вышедшим в открытый космос в полёте корабля «Восход-2». Сразу после выхода на орбиту, была надута шлюзовая камера, которая послужила переходом в открытый космос, совершенным Леоновым.
Системами корабля и собственно выходом руководил первый пилот Павел Беляев. В свободном полёте Леонов находился 12 минут и 9 секунд. Возвращение в шлюзовую камеру было осложнено тем, что из-за большой разности давлений снаружи и внутри скафандра требовались большие усилия для сгибания оболочки скафандра, который к тому же несколько раздулся. Полет стал первым в истории человечества, проходящим в нештатном режиме: едва попав в корабль, Леонов чуть не погиб от разгерметизации, а следом скакнувшее давление в корабле создало угрозу взрыва. Следом космонавты столкнулись с неверной стабилизацией полета при отстреле возвращаемой части аппарата и сели в глухом лесу под Пермью, проведя общей сложностью 2 суток в дикой природе до того как спасатели смогли добраться до команды. Именно после этой ситуации космонавтика получила современный вид спасательных аппаратов и столь серьезную наземную службу. Облет Луны Луна всегда была целью номер один в мировой космонавтике.
Полеты «Апполонов» на долгие годы стали предметом споров — были ли американцы на спутнике Земли. Хотя пилотируемый полет СССР осуществить не смог, первые достижения именно на этой стороне: спустя 4 неудачных попытки, запущенный 2 января 1959 года космический аппарат «Луна-1» достиг окрестностей Луны. Агитационный полет должен был завершиться ударом о спутник для того, чтобы оставить на его поверхности различные металлические эмблемы, включая советский герб. Увы, космический аппарат пролетел в 6000 километрах от лунной поверхности.
В этой статье рассмотрен сам запуск, выведенная в космос полезная нагрузка, особенности новой ракеты и её перспективы. Категория: Техника Просмотров: 591 Дата: 17. Его обзор и видео запуска. Уже второй космический аппарат в 2024 году, созданный в США небольшой космической компанией, запущен к Луне с целью совершения мягкой посадки.
Коррекция заключается в кратковременном включении ракетного двигателя для исправления траектории. В теории коррекции рассматриваются вопросы оптимальности коррекционного маневра наивыгоднейшее число, расположение точек коррекций на траектории и т. Для выполнения коррекций и манёвров необходимо знание фактической траектории полёта космического аппарата. Если определение фактической орбиты производится на борту летящего аппарата, то оно является составной частью автономной навигации и состоит из измерения углов между звёздами и планетами, расстояний до планет, времени захода и восхода Солнца и звёзд относительно края планет и т. Создание ракетно-космических комплексов — сложная научно-техническая проблема, Большие ракеты-носители достигают стартовой массы до 3000 т и имеют длину свыше 100 м. В полёте, по мере расходования топлива, опорожнённые части баков становятся излишними, их дальнейший разгон требует неоправданного расхода топлива, и поэтому оказывается целесообразным создавать многоступенчатые конструкции носителей обычно от 2 до 4 ступеней ; ступени ракеты отбрасываются последовательно, по мере опорожнения баков, Современная ракета-носитель представляет собой сложный комплекс устройств, из которых наиболее важны двигательная установка и система управления. Обычно применяют химические жидкостные ракетные двигатели, реже на твёрдом топливе; двигатели, основанные на потреблении ядерной энергии, находятся 1973 ещё в стадии экспериментальных исследований, однако, несомненно, что использование в будущих космических экспедициях ядерной энергетики вполне реально. Пилотируемые полёты к Марсу с высадкой человека на его поверхность и др. Мощность двигательных установок ракет-носителей измеряется десятками млн. Разработка мощных и экономных ракетных ЖРД для носителей направлена на выбор энергетически оптимальных топлив и обеспечение достаточно полного сжигания их в камере сгорания при высоких давлениях и температурах. При этом приходится решать трудные задачи охлаждения работающего двигателя, создавать устойчивость процесса горения в нём топлива и многое др. Двигательные установки носителей, как правило, состоят из нескольких двигателей, синхронизация работы которых ведётся системой управления. Системы управления движением обычно автономные, т. Они состоят из гироскопических и др. Вычислительная машина определяет по этой информации фактическую траекторию и ведёт управление таким образом, чтобы к моменту выключения ракетных двигателей получить нужную комбинацию координат ракеты и её вектора скорости. Управление угловым положением носителя усложняется малой жёсткостью его конструкции и большой долей жидких масс в нём. Поэтому оно ведётся с учётом изгибных колебаний корпуса и колебательного движения жидких масс в баках. Готовность ракеты-носителя к пуску проверяют на технической позиции космодрома в монтажно-испытательном корпусе, затем она транспортируется на стартовую площадку, где устанавливается на пусковую систему, проходит предстартовые испытания, заправку баков топливом и производится её пуск. При этом ракета-носитель отделяется от космического летательного аппарата, продолжающего дальнейший орбитальный полёт, происходящий главным образом по инерции, согласно законам небесной механики. Выводимые на орбиты космические летательные аппараты можно разбить на 2 группы: для полёта вблизи Земли ИСЗ и в дальний космос, например к Луне или планетам. Эти аппараты могут содержать более или менее мощные ракетные ступени, если предполагается заметным образом изменять скорость полёта — для торможения при подлёте к планете назначения, если необходимо перейти на орбиту искусственного спутника планеты, для мягкой посадки на планету, лишённую атмосферы, для взлёта с неё и для разгона космического аппарата до скорости, обеспечивающей возвращение к Земле. В будущем для разгона космического летательного аппарата от первой космической скорости до более высоких предполагается использование экономичных электрических ракетных двигателей. Недостатком их является малая тяга, в результате чего разгон от первой до второй космической скорости или торможение от второй до первой может длиться несколько месяцев. Для получения нужной тяги необходимы мощные источники электроэнергии, использующие ядерную энергию, что создаёт дополнительные трудности при создании космических аппаратов в связи с необходимостью защиты приборов, а на пилотируемых аппаратах и экипажа от вредных излучений. Космические аппараты должны обладать способностью к длительному самостоятельному функционированию в условиях космического пространства. Для этого необходимо иметь на них ряд систем: систему, поддерживающую заданный температурный режим; энергопитания, использующую для получения электрической энергии солнечное излучение например, солнечные батареи См. Солнечная батарея , топливо например, электрохимические генераторы тока или ядерную энергию; систему связи с Землёй и космическими летательными аппаратами, управления движением и др. Кроме того, на борту устанавливается весьма разнообразная научная аппаратура — от небольших приборов для изучения свойств космического пространства до крупных телескопов. Эти приборы и системы объединяются системой управления бортовым комплексом, согласовывающей их работу. Управление движением сводится к решению ряда задач: управлению ориентацией космического аппарата, управлению при коррекции и работе ракетных блоков при мягкой посадке и взлёте, при сближении и др. Особый случай управления — спуск на поверхность планеты, имеющей атмосферу. Различают спуск в атмосфере с использованием её для торможения скорости полёта — неуправляемый баллистический и управляемый. Последний характеризуется высокой точностью посадки в заданном районе и более низкими перегрузками при торможении в атмосфере. Для защиты спускаемого аппарата от тепла, выделяющегося при торможении в атмосфере, применяются теплозащитные покрытия. Для пилотируемого космического аппарата космического корабля возникает ряд дополнительных медико-биологических проблем.
Второе упрощение: пусть все они движутся в одной плоскости, то есть легкое тело летает в орбитальной плоскости первых двух. Третье упрощение: пусть массивные тела относительно своего центра массы движутся по круговым орбитам. И вот когда все эти упрощения мы принимаем во внимание, получается задача, которую уже можно решать аналитически, она называется ограниченной круговой задачей трех тел. Тогда можно перейти в систему координат, связанную с их вращением, чтобы они не бегали у нас на бумаге, а оба стояли на месте на одном и том же расстоянии друг от друга, а остальная Вселенная крутилась бы вокруг них. Но если вращается система координат, то в ней появляются центробежная и кориолисова силы, их надо ввести в эту систему соответствующими слагаемыми в уравнениях. И оказывается, что в такой системе есть 5 точек, где третье легкое тело может оставаться неподвижным относительно двух массивных это означает, что в обычной системе координат оно будет обращаться вокруг центра масс синхронно с ними. Три из этих точек — на соединяющей массивные тела линии — еще Эйлер обнаружил, а две другие — при вершинах равносторонних треугольников — Лагранж, но всех их называют точками Лагранжа и обозначают буквой L. Если нанести на плоскость линии равного потенциала гравитационного плюс центробежного , то на такой картине мы сразу увидим области контроля гравитации одного и другого тела, область их совместного «контроля», а также области всех пяти точек Лагранжа. Лучше на это смотреть в объемном эскизе, для этого надо построить эквипотенциальную поверхность, в которой будет две гравитационных ямы, вокруг которых центробежный потенциал дает нам скат по всем направлениям, потому что при отдалении от массивных тел центробежная сила тебя выкидывает из этой системы. На цветной иллюстрации это выглядит понятнее, пять локальных максимумов поверхности — это точки равновесия. Но, надо сказать, равновесие это совсем неустойчивое, поэтому зависнуть в этих точках довольно сложно: чуть-чуть отклонился в любую сторону — и сразу же начнет от них относить. Тем не менее, в природе довольно часто, да и в технике тоже, определение точек Лагранжа играет большую роль. Луна движется внутри области гравитационного контроля Земли, но не очень далеко от пограничной линии, так что устойчивость Луны не слишком велика, она не очень сильно привязана к Земле. С другой стороны, космические аппараты часто запускают в разные точки Лагранжа, потому что там очень удобно «подвесить» аппарат. Но как с ним связываться? Радиосигнал сквозь Солнце не проходит, поэтому надо будет ретранслятор какой-то сделать. Их называют полостями Роша, по имени французского математика, который сделал расчеты. Если легкое тело приближается к окрестности этой точки, то оно будет двигаться по довольно замысловатой траектории. Например, мы запустили спутник к Луне, он перескакивает в область контроля Луны, делает там несколько пируэтов, а затем снова оказывается спутником Земли. Но за границы эквипотенциальной поверхности он выйти не может, потому что энергии ему для этого не хватает, он заперт в совместном гравитационном поле двух тел. В нашей планетной системе два самых массивных тела — это Солнце и Юпитер. В точках Лангранжа этой пары реализовалась интересная ситуация: там скопилось очень много астероидов. Попадая в эту область относительной устойчивости, астероиды остаются там надолго, на миллионы лет, а уходят они оттуда очень медленно и поэтому их концентрация там весьма высока. Гравитационная праща Есть еще одна важная вещь, связанная с задачей трех тел: гравитационный маневр, который часто используют для доразгона космических аппаратов. Например, чтобы забросить зонд к дальним планетам — Нептуну, Урану, Плутону и дальше, — используют гравитационное притяжение встречающейся по пути планеты. В принципе, идея та же, что и в обычной механике: если вы маленький мячик катнете навстречу катящемуся тяжелому, при отскоке скорость маленького увеличится — это следствие закона сохранения импульса. То же самое случается, когда планета летит вперед, а зонд приближаясь к ней, облетает планету и при этом приобретает дополнительный импульс. Чтобы осознать причину этого, можно рассуждать так: находясь на этой планете, мы увидим, что зонд приближается к нам на большой относительной скорости равной скорости планеты плюс скорость зонда , потом он развернул свой вектор скорости и удаляется с таким же модулем относительной скорости. Но в неподвижной системе координат получается, что скорость планеты добавилась к нему два раза: сначала на встречном курсе, потом на уходящем. Значит, при разумном планировании траектории можно увеличить скорость зонда в пределе на удвоенную орбитальную скорость планеты, хотя удается такое редко. Так, в 1977 году запустили два космических аппарата, «Вояджер-1» и «Вояджер-2», очень красивый был эксперимент. Оба зонда облетели Юпитер и Сатурн, получив от этих планет такие толчки и, кстати, подходящие направления скорости , что и тот, и другой вылетели из Солнечной системы. Ракета их так разогнать не могла, именно влияние Юпитера и Сатурна позволило одному сразу покинуть Солнечную систему, а другому — по пути еще посетить Уран и Нептун. Вот такой грандиозный тур они сделали — а все благодаря точному расчету траектории полета. Кстати сказать, первый зонд запустили без надежды на точный расчет, он посетил только Юпитер и Сатурн, но к Урану и Нептуну не попал. А со вторым уже ясно стало, что можно рискнуть, просто его надо было круче завернуть. Чтобы сильнее повернуть вектор скорости, надо пролететь ближе к планете. И чтобы она сильнее притягивала, куда, вы думаете, его запустили? Его направили в щель между внутренним кольцом Сатурна и поверхностью планеты. Тогда еще не знали, что это место тоже заполнено веществом, думали, что там пустота. А теперь мы понимаем, что риск был огромный: он там запросто мог стукнуться обо что-нибудь. Но зонду повезло, он беспрепятственно проскочил в эту щель, под действием планеты разогнался, сильно повернул — и дальше полетел куда надо. Траектория Луны Обычно в учебниках говорится так: Луна обращается вокруг Земли, а Земля — вокруг Солнца, поэтому траектория Луны вдоль орбиты Земли выглядит вот так — и при этом рисуют циклоиду. Начинающий астроном именно так бы изобразил траекторию Луны, как она вокруг Земли ходит и петельки наворачивает. Но на самом деле это не так, и подобную картину мы можем легко опровергнуть, сделав простой расчет. Для физиков не должно быть сомнений в том, что траектория любого тела всегда вогнута туда, куда его тянет равнодействующая суммарный вектор всех сил.
От Луны до Психеи: главные события космической отрасли в 2023-м
Естественно, политическая конкуренция была основным двигателем пилотируемой космонавтики. Как результат эти технологии были созданы исторически несколько преждевременно, из-за чего оказались связаны с чрезмерными рисками и затратами. Думаю, реально востребованными они станут еще через полвека. Но раз уж технологии созданы, желательно их сохранять и совершенствовать, а не забрасывать, чтобы потом воссоздавать с нуля. В этом смысл неспешной деятельности вокруг МКС. Единственной ключевой проблемой в освоении человеком космоса остается высокая стоимость вывода грузов на орбиту. Из-за этого слишком дорого создавать вне Земли полноценную технологическую инфраструктуру. А без нее очень высокими оказываются риски, что, в свою очередь, увеличивает затраты. Получается порочный круг.
Если тем или иным способом удастся существенно удешевить доставку, развитие космонавтики резко ускорится. Принципиально это возможно. По формуле Циолковского для разгона 1 кг до первой космической скорости с помощью химических двигателей нужно всего около 20 кг топлива, то есть порядка 10 долл. Реальная стоимость доставки груза на МКС — около 30 тыс. Накрутка на 3,5 порядка! Почти наверняка эту стоимость можно снизить в десятки раз за счет масштабирования космической деятельности, создания технологической инфраструктуры на орбите и реализации оригинальных идей, вроде запусков с высотных платформ или электромагнитных катапульт. Что же касается необходимости пилотируемой космонавтики, то задачи, которые в обозримом будущем неосуществимы для автоматов, в космосе есть. Несколько лет назад я читал на эту тему американский отчет.
Главной из таких задач там называлось геологическое бурение на поверхности других небесных тел. Речь шла не о скромных экспериментах, как на «Луне-24» или на «Кьюриосити», а о полноценном разведывательном бурении на десятки и сотни метров. Как сделать космическую базу рентабельной? Есть мнение, что даже при снижении стоимости выведения на орбиту на порядок и росте орбитального трафика на два порядка пилотируемая космонавтика не найдет коммерческого оправдания. Я полагаю, что это не совсем так. Уже сейчас есть направления, которые находятся на грани рентабельности, а если стоимость выведения снизится на порядок-полтора, то работающие бизнес-идеи просто непременно появятся. Сейчас на МКС живет шесть человек. Если принять рост орбитального трафика в сто раз, то космическое население должно вырасти даже больше, поскольку будет значительная экономия ресурсов за счет масштабирования и синергии.
Итак, на орбите работает около тысячи человек. Чем они могут там заниматься? Более или менее понятно, что не астрономическими наблюдениями, поскольку для этого даже на земных обсерваториях присутствие человека обычно не требуется. Уникальное торговое предложение космической базы включает длительную невесомость, высокий вакуум, впечатляющий вид Земли из космоса, возможность сборки и обслуживания космических аппаратов без сведения их с орбиты.
Иллюстрация двойной системы сверхмассивных черных дыр Эти сигналы настолько слабы, что их невозможно обнаружить обычными методами. Но с помощью сложной техники астрономы смогли синхронизировать миллисекундные сигналы от пульсаров по всему Млечному Пути для поиска бесконечно малого сжатия и растяжения пространства из-за перекрещивающихся волн в пространстве-времени. И в этом году ученые, наконец, обнаружили низкий и тихий гул гравитационных волн. Вероятнее всего, он исходит от близких и далеких двойных сверхмассивных черных дыр. В ранней Вселенной, похоже, было больше галактик, чем предполагалось Это открытие астрономам помог сделать космический телескоп Джеймса Уэбба. Изображения и спектры, полученные космическим телескопом, позволяют предположить, что первые галактики во Вселенной были слишком многочисленными или слишком яркими по сравнению с тем, что астрономы должны были увидеть на снимках. Изображение, которое сделала Камера JWST в ближнем инфракрасном диапазоне, обнаружив далекие ранние галактики Открытие ставит под сомнение либо актуальное понимание формирования галактик и образования пыли, либо сами основы космологии. Самая близкая сверхновая за десятилетие В мае 2023 года японский астроном-любитель обнаружил вспышку сверхновой в галактике Вертушка. Эта звездная система расположена на расстоянии 21 миллиона световых лет от нас. Однако даже в этих условиях этот всплеск оказался самым близким за последнее десятилетие. Сверхновая в галактике М101. Изображение: Eliot Herman Поэтому астрономы тщательно изучили его и вскоре обнаружили интересные вещи.
Подобные скорости в оптике будут на один—два порядка выше, чем в радиочастотном диапазоне. Оптика на порядок увеличила бы его пропускную способность.
Будьте в курсе событий Десятилетия науки и технологий! Десятилетие науки и технологий в России Российская наука стремительно развивается. Одна из задач Десятилетия — рассказать, какими научными именами и достижениями может гордиться наша страна.
От Луны до Психеи: главные события космической отрасли в 2023-м
Что это будет на самом деле? Действительно ли у SpaceX наконец появился хоть один серьезный конкурент или перед нами просто слишком амбициозный катафалк, который везет на кладбище Boeing и Lockhid Martin, стоящие за проектом Vulcan?
Остальной мир знает этот праздник как Международный день полета человека в космос. Мир услышал гагаринское «Поехали», ознаменовавшее начало пилотируемой космонавтики. Эта тема притягательна также для школьников и сейчас, ведь космос — это красота, это таинственность, новые знания и простор для фантазии. С 8 апреля по13 апреля 2024 года в нашей школе проходили мероприятия, посвященные Дню космонавтики. Это так красиво!
Экипаж «Союза» провел на МКС шесть дней, в течение которого специалисты проводили эксперименты, а Тито в это время занимался фото- и видеосъемкой и вел дневник. Об этом сообщили в Уфимском планетарии.
Американская компания SpaceX запустила ракету-носитель Falcon 9 с европейским спутником Galileo с космодрома во Флориде. Об этом свидетельствует прямая трансляция на странице SpaceX в X ранее Twitter.
По соотношению расстояний до центра масс, применив третий закон Кеплера, мы узнали, что меньший компонент Сириуса вдвое легче более массивного. Вот еще интересная проблема для размышления и хорошая задачка для физиков: представим, что в Солнечной системе вдруг пропал центральный объект, Солнце. Убежать оно, конечно, не может, поэтому предположим, что оно взорвалось вообще-то, взрыв Солнца маловероятен, но отнюдь не исключен и моментально раскидало свою массу во все стороны далеко-далеко. Вопрос: а сохранится ли Солнечная система?
Или планеты разлетятся на все четыре стороны? Небесная троица До этого мы говорили только про два взаимодействующих тела, а теперь перешли к более сложной проблеме: три тела. Ну и, казалось бы, что тут такого особенного, что может измениться? А вот небесные механики работали несколько столетий над тем, чтобы создать аналитическую теорию движения трех тел… Работали-работали — и доказали, что это невозможно. Аналитическая теория — это комплекс уравнений, в которые вы подставляете свои параметры и момент времени, какой вас интересует, и вычисления по ним выдают вам координаты, где ваши тела находятся и с какими скоростями они движутся. Но нашелся человек, Карл Зундман, который создал-таки эту теорию.
Казалось бы, ура — нобелевскую премию ему надо дать! Однако не дали, и вот почему. Так что теория хоть и есть, но пользоваться ей совершенно невозможно. Вообще-то, можно найти конфигурации из трех тел, эволюцию которых можно предсказать. Например, создать искусственно троицу, которая совершает периодическое движение. И тогда посмотрел на один период, а потом копируй его на бесконечно количество последующих периодов.
Недавно придумали очень изящную конфигурацию из трех тел одинаковой массы, которые будут летать друг за другом «по восьмерке». Формально во всех этих случаях тела будут повторять свой циклический путь бесконечно долго, но движение это очень неустойчивое: стоит чуть-чуть, на мизерную величину его нарушить, как система начнет разбалтываться и приведет к хаотическому движению. Даже ошибки компьютерного счета приводят к тому, что траектории начинают расходиться и через несколько периодов обращения система рассыпается. А устойчивого периодического движения тел, количество которых больше двух, не бывает. В общем случае реализуется такая ситуация: возьмем три массивных тела и отпускаем навстречу друг другу. Сближаясь, они, естественно, сильнее притягиваются друг к другу и в небольшой окрестности бурно взаимодействуют.
В большинстве случаев при этом два тела объединяются в двойную систему и начинают по стабильным эллиптическим орбитам летать бесконечно долго, а третье тело уносит избыток энергии — два тела связались, а потенциальная энергия связи перешла в виде кинетической к третьему телу, которое как из пушки вылетает из области взаимодействия. Это обычный результат гравитационного взаимодействия трех тел. Почему задача трех тел очень важна? Это задача жизненная: с Земли продолжают запускать космические аппараты на Луну например, обратную сторону Луны фотографировать , и надо рассчитывать траекторию полета такого космического аппарата. Решают ее только численно, на компьютерах, шаг за шагом. Правда, очень часто можно сделать упрощающие предположения.
Например, разумно предположить, что среди этих трех тел только два массивные, а третье по сравнению с ними невесомое, то есть они его притягивает, а оно на них не влияет. Второе упрощение: пусть все они движутся в одной плоскости, то есть легкое тело летает в орбитальной плоскости первых двух. Третье упрощение: пусть массивные тела относительно своего центра массы движутся по круговым орбитам. И вот когда все эти упрощения мы принимаем во внимание, получается задача, которую уже можно решать аналитически, она называется ограниченной круговой задачей трех тел. Тогда можно перейти в систему координат, связанную с их вращением, чтобы они не бегали у нас на бумаге, а оба стояли на месте на одном и том же расстоянии друг от друга, а остальная Вселенная крутилась бы вокруг них. Но если вращается система координат, то в ней появляются центробежная и кориолисова силы, их надо ввести в эту систему соответствующими слагаемыми в уравнениях.
И оказывается, что в такой системе есть 5 точек, где третье легкое тело может оставаться неподвижным относительно двух массивных это означает, что в обычной системе координат оно будет обращаться вокруг центра масс синхронно с ними. Три из этих точек — на соединяющей массивные тела линии — еще Эйлер обнаружил, а две другие — при вершинах равносторонних треугольников — Лагранж, но всех их называют точками Лагранжа и обозначают буквой L. Если нанести на плоскость линии равного потенциала гравитационного плюс центробежного , то на такой картине мы сразу увидим области контроля гравитации одного и другого тела, область их совместного «контроля», а также области всех пяти точек Лагранжа. Лучше на это смотреть в объемном эскизе, для этого надо построить эквипотенциальную поверхность, в которой будет две гравитационных ямы, вокруг которых центробежный потенциал дает нам скат по всем направлениям, потому что при отдалении от массивных тел центробежная сила тебя выкидывает из этой системы. На цветной иллюстрации это выглядит понятнее, пять локальных максимумов поверхности — это точки равновесия. Но, надо сказать, равновесие это совсем неустойчивое, поэтому зависнуть в этих точках довольно сложно: чуть-чуть отклонился в любую сторону — и сразу же начнет от них относить.
Тем не менее, в природе довольно часто, да и в технике тоже, определение точек Лагранжа играет большую роль. Луна движется внутри области гравитационного контроля Земли, но не очень далеко от пограничной линии, так что устойчивость Луны не слишком велика, она не очень сильно привязана к Земле. С другой стороны, космические аппараты часто запускают в разные точки Лагранжа, потому что там очень удобно «подвесить» аппарат. Но как с ним связываться? Радиосигнал сквозь Солнце не проходит, поэтому надо будет ретранслятор какой-то сделать. Их называют полостями Роша, по имени французского математика, который сделал расчеты.
В РАН подготовили программу по освоению Луны до 2050 года
- Новости космоса и науки
- Продолжение рекордной серии безаварийных пусков
- Наш ли космос?
- Другие публикации
В РАН подготовили программу по освоению Луны до 2050 года
- Новости астрономии и космоса • AB-NEWS
- 30 интересных фактов о космонавтике
- Что мы знаем о космосе?
- Roscosmos TV - YouTube