Можно ли совершить посадку космического корабля на планету гигант

Обновлено: 04.07.2024

Введение

Сразу стоит оговориться, что организация пилотируемого полета довольно сильно отличается от беспилотных миссий, но в любом случае все работы по проведению динамических операций в космосе можно разделить на два этапа: проектный и оперативный, только в случае пилотируемых миссий эти этапы, как правило, занимают значительно больше времени. В этой статье я буду в основном затрагивать оперативную часть, так как работы по баллистическому проектированию спуска ведутся непрерывно и включают в себя различные исследования по оптимизации всевозможных факторов, влияющих на безопасность и комфорт экипажа при посадке. Итак, начнем.

За 40 суток

Проводятся первые прикидочные расчеты спуска с целью определения районов посадки. Зачем это делается? В настоящее время штатный управляемый спуск российских кораблей может производиться только в 13 фиксированных районов посадки, расположенных в Республике Казахстан. Этот факт накладывает массу ограничений, связанных в первую очередь с необходимостью предварительного согласования с нашими иностранными партнерами всех динамических операций. Основные сложности возникают при посадке осенью и весной – это связано с сельскохозяйственными работами в районах посадки. Этот факт необходимо учитывать, ведь кроме обеспечения безопасности экипажа, необходимо также обеспечивать безопасность местного населения и поисково-спасательной службы (ПСС). Помимо штатных районов посадки, существуют еще области посадки при срыве на баллистический спуск, которые также должны быть пригодны для приземления.

За 10 суток

За 1 сутки

Окончательно уточняется траектория спуска с учетом последних измерений положения МКС, а также прогноза ветровой обстановки в основном и резервных районах посадки. Это необходимо делать из-за того что на высоте порядка 10км раскрывается парашютная система. К этому моменту времени система управления спуском уже сделала свою работу и никак скорректировать траекторию не может. По-сути, на аппарат действует только ветровой снос, который нельзя не учитывать. На рисунке ниже показан один из вариантов моделирования ветрового сноса. Как видно после ввода парашюта траектория сильно меняется. Ветровой снос иногда может составлять до 80% от допустимого радиуса круга рассеивания, поэтому точность метеопрогноза очень важна.

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

Самый сок!

всё то интересное в сети, что попало в мои сети

Частые заблуждения о космосе

Космос не океан

Чего бы они там не рисовали в "звёздных войнах" и сериале "стартрек", космос не океан. Слишком многие шоу оперируют научно неточными предположениями, отображая перемещение в космосе похожим на плавание по морю. Это не так

Вообще, космос не двухмерный, в нём нет трения, и у космолёта палубы не такие, как у корабля.

Более спорные пункты - космические аппараты не будут называться согласно морской классификации (например "крейсер", "линкор", "эсминец" или "фрегат", структура армейских званий будет похожа на звания ВВС, а не флота, а пиратов, скорей всего, вообще не будет.

Космос трёхмерен

Космос трёхмерен, он не двухмерный. Двухмерность - последствие заблуждения "космос это океан". Космические аппараты движутся не как лодки, для них доступно перемещение "вверх" и "вниз" Это нельзя сравнивать даже с полётом самолёта, поскольку у космического аппарата нет "потолка", его маневр теоретически никак не ограничен

Ориентация в пространстве тоже не имеет значения. Если вы видите как космические корабли "Энтерпрайз" и "Интрепид" проходят мимо друг друга "вверх ногами" - тут нет ничего странного, в реальности такое их положение ничем не запрещено. Больше того: нос корабля может быть направлен совсем не туда, куда в данный момент летит корабль.

Это значит, что атака противника с выгодного направления с максимальной плотностью огня "бортовым залпом" затруднена. Космические корабли могут приближаться к вам с любого направления, совсем не так, как в двухмерном пространстве

Ракеты не корабли

Плевать на то, как выглядит планировка корабля "Энтерпрайз" или "Боевой Звезды Галактика". В научно правильной ракете "вниз" - это в сторону выхлопа ракетных двигателей. Другими словами, планировка космического корабля куда больше похожа на небоскрёб, чем на самолёт. Этажи расположены перпендикулярно оси ускорения, и "верх" - направление, в котором ускоряется в данный момент ваш корабль. Думать иначе - одна из самых назойливых ошибок, крайне популярная в НФ-произведениях. Это я ПРО ВАС Звёздные войны, Стартрек и Боевая звезда Галактика!

Это заблуждение выросло из ошибки "космос двухмерен". Некоторые произведения и вовсе превращают космические ракеты в что-то вроде лодок. Даже с точки зрения обычной глупости, торчащий из корпуса "мостик" будет отстрелен вражеским огнём куда быстрее, чем размещённый в глубине корабля, где у него будет хоть какая-то защита (тут немедленно вспоминаются Star Trek и "Uchuu Senkan Yamato").

(Энтони Джексон указал два исключения. Первое: если космический аппарат действует как атмосферный самолёт, в атмосфере "вниз" будет перпендикулярен крыльям, противоположно подъёмной силе, но в космосе "вниз" станет направлением выхлопа двигателей. Второе: ионный двигатель или иной двигатель малого ускорения может придать кораблю некоторое центростремительное ускорение, и "вниз" окажется направлен по радиусу от оси вращения. )

Ракеты не истребители

Крестокрыл и "вайпер" могут маневрировать на экране как им вздумается, но без атмосферы и крыльев атмосферных маневров не бывает.

Да, развернуться "на пятачке" тоже не удастся. Чем быстрее движется космический аппарат, тем труднее маневрировать. Он НЕ БУДЕТ двигаться как самолёт. Более удачной аналогией будет поведение разогнанного на большой скорости полностью загруженого тягача с прицепом на голом льду.

Также под вопросом сама оправданность истребителей с военной, научной и экономической точки зрения.

Ракеты не стрелы

Космический аппарат вовсе не обязательно летит туда, куда указывает его нос. Пока двигатель работает, ускорение направлено туда, куда смотрит нос корабля. Но если отключить двигатель, корабль можно свободно вращать в желаемом направлении. При необходимости вполне можно лететь "боком". Это может быть полезным для совершения полного бортового залпа в бою.

Так что все сцены из "звёздных войн" с истребителем, пытающимся стряхнуть врага с хвоста - полная чушь. Им достаточно развернуться вокруг своей оси и расстрелять преследователя (неплохим примером будет эпизод сериала Babylon 5 "Midnight on the Firing Line").

У ракет есть крылья

Если на вашей ракете есть силовая установка на некоторое количество мегаватт, абсурдно мощный тепловой двигатель или энергетическое оружие, ей потребуются огромные радиаторы для теплоотвода. В противном случае, она довольно быстро расплавится, а то и запросто испарится. Радиаторы будут выглядеть как огромные крылья или панели. Это изрядная проблема для боевых кораблей, поскольку радиаторы крайне уязвимы к огню.

У ракет нет окон

Иллюминаторы на космическом корабле нужны примерно в той же мере, что и на подводной лодке. (Нет, Seaview не считается. Строго научная фантастика. Окон панорамного обзора на подводной лодке Trident не бывает). Иллюминаторы - ослабление структурной прочности, да и потом, на что там смотреть? Если корабль не на орбите планеты или не вблизи другого корабля, видны только глубины космоса и ослепительное солнце. А ещё, в отличие от субмарин, на борту космического корабля окна пропускают поток радиации.

Сериалы Star Trek, Star Wars, и Battlestar Galactica ошибочны, поскольку битвы НЕ БУДУТ происходить на дистанциях в считанные метры. Направленное энергетическое оружие будет работать на тех дистанциях, где вражеские корабли видно только в телескоп. Глядя на битву в иллюминатор, вы ничего не увидите. Корабли будут слишком далеко, или же вас ослепит вспышка ядерного взрыва или лазерного огня, отражённого от поверхности цели.

Навигационный отсек может иметь обзорный астрономический купол на экстренный случай, но большая часть окон будет заменена радаром, телескопическими телекамерами и схожего типа сенсорами.

В космосе нет трения

В космосе нет трения. Здесь, на Терре, если вы ведёте машину, достаточно отпустить газ, и машина начнёт тормозиться трением о дорогу. В космосе, отключив двигатели, корабль сохранит свою скорость на весь остаток вечности (или пока не врежется в планету или что-то ещё). В фильме "2001 A Space Odyssey" вы могли заметить, что космический аппарат "Дискавери" летел к Юпитеру без единого облачка выхлопа из двигателей.

Ускорение и торможение симметричны. Час ускорения до скорости в 1000 километров в секунду требует примерно часа торможения чтобы остановиться. Нельзя просто "нажать на тормоза" - как на лодке или автомобиле. (Слово "примерно" использовано потому, что корабль при ускорении теряет массу и его становится легче затормозить. Но эти детали пока можно игнорировать.)

Если вы хотите постигнуть интуитивно принципы движения космических кораблей, рекомендую поиграть в какую-нибудь одну из немногих точных игр-симуляторов. Список включает компьютерную игру Orbiter, компьютерную же (к сожалению не переиздававшуюся) игру Independence War и настольные военные игры Attack Vector: Tactical, Voidstriker, Triplanetary, и Star Fist (эти две больше не издаются, но могут попасться тут).

Топливо не обязательно приводит корабль в движение напрямую

У ракет есть разница между "топливом" (указано красным) и "реакционой массой" (указана голубым). Ракеты соблюдают третий закон Ньютона при движении. Масса выбрасывается, придавая ракете ускорение.

Топливо в данном случае расходуется на то, чтобы выбрасывать эту реакционную массу. В классической атомной ракете уран-235 будет топливом, обычные урановые стержни в ядерном реакторе, но реакционная масса - водород, разогретый в этом самом реакторе и вылетающий из дюз корабля.

Путаница вызвана тем, что в химических ракетах топливо и реакционная масса - одно и то же. Шаттл или ракета Сатурн 5 расходуют химическое топливо, напрямую выбрасывая его из дюз.

Автомобили, самолёты и лодки обходятся сравнительно малыми количествами топлива, но для ракет это не так. Половина ракеты может быть занята реакционной массой, а другая половина - элементами конструкции, экипажем и всем остальным. Но куда вероятнее соотношение в 75% реакционной массы, а то и хуже. Большинство ракет - огромный бак реакционной массы с двигателем на одном конце и крохотным отсеком экипажа на другом.

В космосе нет невидимок

В космосе нет никакого практического способа спрятать корабль от обнаружения.

Прежде чем возмущаться - прочитайте ссылку. Скорей всего вы обнаружите там все аргументы, что придут вам на ум, потому что этот спор повторялся уже миллион раз. В любом случае, сначала прочтите раздел Уважая Науку.

В космосе звука нет

Мне плевать, сколько вы видели фильмов с ревущими двигателями и громыхающими взрывами. Звук передаётся атмосферой. Нет атмосферы - нет звука. Никто не услышит ваш последний "бабах". Правильно этот момент отображался в крайне немногих сериалах, среди которых Babylon 5 и Firefly.

Единственное исключение - взрыв ядерной боеголовки в сотнях метров от корабля, в этом случае поток гамма-лучей заставит корпус издать звук при деформации.

Масса не вес

Есть разница между весом и массой. Масса всегда одинакова для объекта, а вот вес зависит от того, на какой планете объект. Кирпич массой в один килограмм будет весить 9.81 ньютонов (2.2 фунта) на Терре, 1.62 ньютона на Луне (0.36 фунтов), и ноль ньютонов (0 фунтов) на борту Международной Космической Станции. А вот масса везде останется одним килограммом. (Крис Базон указал, что если объект движется на релятивистской скорости относительно вас, то вы обнаружите увеличение массы. Но это нельзя заметить на обычных относительных скоростях.)

Практические последствия этого сводятся к тому, что на борту МКС нельзя двигать что-то тяжёлое, постукивая по предмету одним мизинцем. (Ну, то есть, можно, где-то по миллиметру в неделю или около того.). Шаттл может висеть рядом со станцией, обладая нулевым весом. но сохраняя массу в 90 метрических тонн. Если вы его толкнёте - эффект окажется крайне незначительным. (примерно как если бы вы толкнули его на посадочной полосе на мысе Кеннеди).

И, если шаттл медленно движется к станции, а вы попались между ними, нулевой вес шаттла всё равно не спасёт вас от печальной участи превратиться в лепёшку. Не стоит тормозить движущийся шаттл, упираясь в него руками. На это надо столько же энергии, сколько и на то, чтобы привести его в движение. В человеке столько энергии нет.

Извините, но ваши орбитальные строители не смогут ворочать многотонные стальные балки так, словно это зубочистки.

Другой требующий внимания фактор - третий закон Ньютона. Толчок стальной балки вовлекает в себя действие и противодействие. Поскольку масса балки скорей всего больше, она едва сдвинется. А вот вы, как менее массивный объект, отправитесь в противоположном направлении с куда большим ускорением. Это делает большую часть инструментов (например, молотки и отвёртки) бесполезными для условий свободного падения - приходиться идти на огромные ухищрения, чтобы создать похожие инструменты для условий нулевого тяготения.

Свободное падение не является нулевой силой тяжести

Технически, люди на борту космической станции не находятся в "нулевой гравитации". Она там почти не отличается от гравитации на поверхности Земли (около 93% земной). Причина, по которой все "летают" - состояние "свободного падения". Если вы окажетесь в лифте когда оборвётся кабель, вы тоже переживёте состояние свободного падения и будете "летать". пока не упадёте. (Да, Джонатан указал, что тут игнорируется сопротивление воздуха, но вы поняли основную идею.)

Дело в том, что станция находится на "орбите" - что является хитрым способом падать, постоянно промахиваясь мимо земли. Подробности смотрите тут.

Взрыва не будет

Оказавшись в вакууме без защитного костюма вы не лопнете как шарик. Доктор Джеффри Лэндис провёл достаточно подробный анализ этого вопроса.
Вкратце: Вы останетесь в сознании на протяжении десяти секунд, не взорвётесь, всего проживёте около 90 секунд.

Им не нужна наша вода

Маркус Баур указал, что вторжение инопланетян на Терру ради нашей воды - всё равно что вторжение эскимосов в центральную америку ради кражи льда. Да, да, это про пресловутый сериал V.

Маркус: Нет нужды прилетать на Землю за водой. Это одна из самых распространённых субстанций "там, наверху". так что зачем гнать корабль за несколько световых лет ради того, что можно без труда раздобыть куда дешевле (и без этого назойливого человеческого сопротивления) в своей родной системе, чуть ли не "за углом"?

Космический корабль на заднем дворе

Первое, чего НЕ следует делать, — это бежать к капсуле, пока она спускается, чтобы как можно быстрее обнять космонавтов. Капсула, или если правильно, спускаемый аппарат (СА) — оснащена шестью твердотопливными ракетами, которые буквально стреляют в землю на высоте 80 сантиметров. Это позволяет снизить посадочную скорость с 21,6-25,2 до 5,4-7,2 км/ч. Эти ракеты являются элементом системы мягкой посадки. И если космический корабль садится нормально, срабатывают только четыре из шести. Но даже это обстоятельство не позволит Вам комфортно лежать и делать селфи рядом со спускаемым аппаратом, когда они активируются. В основном потому, что эти ракеты могут вызвать небольшой пожар. Кстати, именно они ответственны за создание облака пыли, которое окружает капсулу непосредственно перед приземлением. И которое, по мнению многих людей, возникает при ударе космического корабля о Землю.

Пожар в степи после посадки. Фото НАСА/Роскосмос.

Приветствуем Вас на Матушке-Земле! Нет?

Итак, спускаемый аппарат уже стоит на грунте. Ну а теперь можно помочь экипажу, верно? НЕТ! В течение десяти минут после приземления нельзя приближаться к кораблю ближе, чем на 50 метров! Почему? Да потому что в этот период сразу несколько антенн связи будут развернуты с использованием пиротехнических механизмов. Крышки некоторых из этих антенн могут серьезно поранить Вас, если Вы подойдете слишком близко. Лишь только когда антенны будут развернуты, можно будет немного расслабиться. Но не полностью. Потому что капсула может внезапно покатиться. Если она приземлилась, например, не вертикально. И попасть под нее — не лучшая идея. Потому что Вас может переехать космический корабль весом две с половиной тонны. Смерть, конечно, красивая. Но глупая.

Поэтому, если вы хотите предотвратить скатывание космического корабля, нужно закрепить его камнями или другими подручными средствами.

Чего вам НЕ следует делать ни при каких обстоятельствах, так это пытаться самостоятельно привести капсулу в вертикальное положение, если она находится на боку. Подобную процедуру может провести бригада из пяти или шести человек. И в одиночку это делать крайне не рекомендуется.

Далее нужно убедиться, что основной парашют, имеющий диаметр почти 23 метра, не надувается ветром. Так как он может запросто утащить космический корабль. И если он надулся, Вам срочно нужно перерезать стропы, соединяющие парашют с основным тросом. Но помните! Между тросом и стропами находится небольшой пиротехнический механизм! Поэтому будьте осторожны.

Опасный кактус

Так, что еще… Да, нельзя подходить к спускаемому аппарату с кормы. Опять ракеты. На этот раз нет. Просто в этой области находится гамма-высотомер под названием Кактус-2В, оснащенный небольшим количеством радиоактивного цезия. Этот материал очень нужен для работы прибора. Потому что гамма-лучи сами по себе почему-то не генерируются.

Это не опасно, если нет утечки. Но лучше не приближаться ближе чем на пять метров к корме корабля. Высотомер обозначен знаком радиоактивной опасности. Команда спасателей всегда проверяет утечку цезия. Но я предполагаю, что у Вас не будет под рукой счетчика Гейгера. Так что Вам лучше держаться от него подальше. Если капсула стоит вертикально, то эта проблема снимается.

Тук-тук, кто там?

Специальный ключ

Гравитация, здравствуй!

Извлечение экипажа космического корабля Союз после посадки. Фото НАСА/Роскосмос.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Эту статью могут комментировать только участники сообщества.
Вы можете вступить в сообщество одним кликом по кнопке справа.

В очередном выпуске мы развенчаем мифы об алмазных планетах, трезвости на МКС, брате-близнеце Солнца и не только.

1. В космосе существует гигантская планета-алмаз

Сравнение 55 Cancri e и Земли

В подборках и видео на тему космоса постоянно мелькает невероятная планета-алмаз . Это 55 Cancri e, или Янссен, как её ещё называют. Она находится от нас примерно в 40 световых годах. Планета относится к классу суперземель и состоит из графита и различных силикатов.
55 Cancri e называют бриллиантовой планетой, потому что углерод в ней из-за сильного жара и высокого давления превратился в алмаз. И он составляет треть от общей массы небесного тела. Этот драгоценный камень вдвое больше Земли, в восемь раз тяжелее и стоит около порядка 26,9 нониллиона (число с 30 нолями) долларов!

Звучит впечатляюще, правда? Проблема в том, что планета-алмаз — газетная утка.

Во-первых, представлять 55 Cancri e как огромный алмаз, кружащий в космосе, неправильно. Если этот драгоценный камень на ней и есть, то расположен он глубоко в коре планеты. Во-вторых, то, что планета сделана из алмазов, придумали авторы новостных статей.
В первоначальном исследовании учёные скромно предположили, что там есть углерод и что на планете теоретически могут образовываться алмазы. А драгоценный камень вдвое больше Земли журналисты додумали сами.
В дальнейших работах уточнили состав 55 Cancri e и заявили, что никакая она не алмазная. И вообще больше похожа на зачаток газового гиганта, чем на Землю.

2. Землю можно столкнуть с орбиты или разорвать на части ядерным взрывом

Выстрел мощностью 23 килотонны, проведённый 18 апреля 1953 года на полигоне в Неваде. Землю с орбиты не сместит и тысяча таких

Ядерное оружие — страшная штука, которая может привести к катастрофическим последствиям. В интернете регулярно мелькают предположения о том, что можно сотворить с нашей несчастной планетой, если подорвать действительно мощную Кузькину мать . В особо смелых вариантах такой взрыв может расколоть Землю на несколько кусков. Или свести её с орбиты и уронить на Солнце.

Предположение, что человечество способно двигать планеты на текущем уровне технологического развития, очень льстит самолюбию, но оно неверно.
Один энтузиаст, используя показатели скорости движения Земли по орбите и её веса, вычислил: чтобы уронить Землю на Солнце, понадобится взорвать на ней бомбу мощностью 12 846 500 000 000 000 000 мегатонн в тротиловом эквиваленте. По приблизительным подсчётам, в мире есть 14 или 15 тысяч боеголовок в среднем по 100 килотонн. То есть мировой ядерный запас насчитывает примерно 15 000 мегатонн в тротиловом эквиваленте.
Как вы понимаете, наши желания и наши возможности немного расходятся.
Всего ядерного арсенала человечества не хватит, чтобы нанести Земле хоть сколько-нибудь значимые повреждения. Ну, кроме как уничтожить это самое человечество. Но планета такой поворот как-нибудь переживёт.
А вообще не факт, что этой горы оружия хватит, чтобы истребить всех людей на Земле. Любители подсчитали, что даже если взорвать вообще всё, что может взрываться, большая часть человеческой популяции выживет, хотя и вернётся в Средневековье.
Если уж на то пошло, давление солнечного ветра ежедневно сдвигает Землю по орбите на несколько сантиметров. Примерно настолько и сдвинули бы её все эти 15 000 боеголовок. В масштабах космоса это такая мелочь.

У этого астероида тоже нет шансов

Кстати, как-то раз физик Рэндалл Манро вычислил, сколько потребуется астероидов из романа Антуана де Сент-Экзюпери Маленький принц , чтобы ускорить вращение Земли на 0,8 миллисекунды. Оказывается, это должен быть метеоритный поток плотностью 50 000 астероидов в секунду.
В этом мысленном эксперименте погибло семь миллиардов человек на Земле, плюс ежедневно гибло по четыре миллиарда Маленьких принцев.

А ещё как-то раз в Землю (правда, на ней тогда ещё не было жизни) врезалась планетка поменьше, Тейя. Беднягу разнесло в клочья, кусок её остался торчать в ядре Земли, но орбиту последняя менять и не надумала. Правда, в результате случайно получилась Луна.

3. Все космонавты — абсолютные трезвенники

Лев Андропов, обычный космонавт, который не против выпить и спасти мир. Кадр из фильма Армагеддон

В массовом сознании люди, летающие в космос, — это полубоги с идеальным здоровьем и в великолепной физической форме. Естественно, такие сверхчеловеки не употребляют ничего крепче кефира и вообще за ЗОЖ.
И правда, официально спиртные напитки на борту МКС под запретом. Однако на самом деле, как признался астронавт NASA Клейтон Андерсон, выпивка там присутствует.
Её провозят и американцы, и русские — причём и NASA, и Роскосмос об этом знают, но не обращают на контрабанду внимания. Иногда космонавты даже прячут бутылки с алкоголем в продырявленных книжках или заливают его в пакеты с соком.
Кстати, в отличие от того, что показывали в фильмах Гравитация и Армагеддон : на орбите предпочитают не водку, а коньяк.

На станции Мир тоже выпивали: по словам космонавтов Александра Лазуткина и Александра Полещука, они прятали там коньяк, а также вполне официально пили элеутерококковую настойку.

Космонавт Михаил Корниенко показывает, как пить на борту МКС — правда, простую воду
Естественно, сильно в космосе никто не напивается — это просто опасно. Но немного спиртного себе позволяют — для снятия стресса.

4. Фазы Луны зависят от тени Земли

Все мы знаем, что Луна бывает полной, растущей или убывающей. Объясняют изменения её внешнего вида тем, что тень Земли в разное время падает на неё по-разному. Звучит вполне логично, не так ли?
Но в действительности фазы Луны от земной тени не зависят. Как и наша планета, Луна освещена Солнцем только наполовину — на ней тоже есть день и ночь. Правда, длятся они там по 14 земных суток и 18 часов.
Из-за отсутствия атмосферы днём на Луне, кстати, довольно тепло — 117 °C, а ночью заморозки — до −173 °C. Так что Аполлонам летать туда приходилось ранним утром, пока не очень жарко.
В общем, фазы Луны меняются из-за тени самого спутника. На той её половинке, что мы видим, день, а на другой — ночь.
Тень Земли, кстати, на Луну тоже падает, но не так часто — от двух до четырёх раз в год. В результате происходит лунное затмение.

5. Космические корабли раскаляются при спуске, потому что трутся об атмосферу

Марсоход Mars Exploration Rover входит в атмосферу Марса в представлении художника

Когда спускаемые аппараты космических кораблей приземляются, видно, что они обгорели и покрыты сажей. В процессе капсулы нагреваются иногда до 1 100 °C, и от разрушения их защищают покрытия из тугоплавких материалов, называемые абляционными тепловыми щитами.
Если немного интересующегося космосом человека спросить, почему так происходит, он, скорее всего, ответит, что корабль при снижении трётся об атмосферу Земли. Либо же атмосфера там, наверху, очень горячая — как-никак Солнце ближе. Но ни тот, ни другой ответы не являются правильными.
На высоте мезосферы температура колеблется от 0 °C до −90 °C, а в термосфере ультрафиолетовое излучение Солнца может повышать её аж до 2 000 °C. Но там не хватает молекул воздуха для эффективного теплообмена, так что причина разогрева спускаемых аппаратов точно не в этом.
При трении о воздух и правда выделяется некоторое количество тепла, но его недостаточно, чтобы раскалить обшивку.
Процесс, который создаёт такие дикие температуры, называется аэродинамическим нагревом. Перед быстро движущимся кораблём в атмосфере возникает ударная волна, которая приводит к резкому сжатию газа. Скорость молекул воздуха уменьшается, их энергия переходит из кинетической в тепловую, поэтому абляционный щит нагревается.
Грубо говоря, молекулы воздуха по большей части трутся не о корабль, а друг о друга в ударной волне перед кораблём.

6. Хвосты комет всегда тянутся позади них

Комета 17P/Holmes со своим хвостом из ионизированного газа

Мы представляем себе комету как раскалённый шар, который несётся сквозь космос и оставляет позади себя хвост из пара и газа. В принципе, картина более или менее верная. Вот только если вы полагаете, что хвост всегда тянется позади, то ошибаетесь.
Хвосты комет создаются из-за потоков солнечного ветра, а не трения, как иногда неверно предполагают. В космосе просто нет вещества, которое могло бы создавать это самое трение. Солнечный ветер заставляет испаряться материалы, из которых состоит комета, и относит их прочь. Так как он двигается от Солнца, то и хвост кометы всегда направлен туда же. Куда в данный момент идёт комета, роли не играет.
Поэтому при наблюдении комет с Земли иногда создаётся впечатление, что хвост кометы летит перед ней. Такое явление называется антихвостом.

Газовый и пылевой хвосты, расходящиеся в разных направлениях

При этом у комет может быть и по два хвостаComet — пылевой и газовый. Они разделяются, потому что газ быстрее переносится солнечным светом, чем твёрдые частицы.

7. Солнце — огромный шар из огня

Фотография поверхности Солнца, на которой горячие и яркие области плазмы чередуются с более прохладными. Каждая из них размером примерно с Францию

Вопреки тому, что рисуют в научно-популярных книжках, Солнце — это не шар из пламени. Оно не горит, потому что горение — это химический процесс с участием кислорода. Звёзды же излучают свет в результате термоядерных, а не химических реакций.
Солнце состоит из плазмы, разогретого ионизированного газа — в основном водорода, а также гелия. И называть процессы, происходящие на нём, горением неправильно.

На этом видео 17-летние энтузиасты из Торонто Мэтью Хо и Асад Мухаммед запускают на самодельном воздушном шаре фигурку Lego и камеру, чтобы заснять кривизну горизонта Земли. Видимо, чтобы использовать ролик как аргумент в спорах с плоскоземельщиками.
Это не единственное подобное видео в интернете — поиск на YouTube по запросу Balloon Flight to Space позволит найти множество видеороликов, записанных любителями стратосферных полётов.
Насмотревшись подобных записей, несведущие в физике люди могут начать убеждать окружающих, что до космоса вполне можно добраться на воздушном шаре.
Да что уж там, такое даже в кино показывают.
Вот только на самом деле с помощью аэростата можно подняться максимум на 41 километр — этот рекорд установил воздухоплаватель Алан Юстас. Беспилотные шары добирались до отметки в 53 километра. Космос же начинается с высоты в 100 километров — это так называемая линия Кармана.
Не нужно запредельных познаний в аэростатике, чтобы понимать: шары летают там, где достаточно воздуха, чтобы поддерживать их на плаву. А в космосе с этим напряжёнка. Так что на аэростате можно долететь максимум до стратосферы. Кстати, аэронавт Феликс Баумгартнер в 2012 году умудрился оттуда даже на парашюте спрыгнуть.

9. Пояс астероидов получился из распавшейся планеты Фаэтон

(433) Eros, типичный астероид класса S. Таких в поясе между Марсом и Юпитером пруд пруди

Вам, скорее всего, известно, что между орбитами Марса и Юпитера есть пояс астероидов. Более или менее крупных экземпляров там насчитали аж 285 075 штук, а всякую мелочь и разглядывать бросили — слишком уж их там много. Приблизительное число — 10 миллионов, но оно запросто может оказаться и больше.
Существует теория, что на месте пояса раньше кружила приличная такая планета. Но потом с ней что-то случилось, и от неё остались одни астероиды.
Высказывались предположения, что её разорвало приливными силами Юпитера или в неё врезался залётный планетоид. А может, и аннунаки с ядерным оружием заигрались. В общем, была пятая планета — и нет её теперь. Гипотетическое небесное тело обозвали Фаэтоном, и это название до сих пор встречается в различных околонаучных произведениях.
Однако современные исследования показывают, что химический состав астероидов слишком разнообразен и они никак не могут быть образованы из одного объекта. Кроме того, суммарная их масса в поясе едва дотягивает до 4% массы Луны, чего явно не хватит для образования планеты. Так что совершенно точно никакого Фаэтона не существовало.
Астероиды образовались вместе с Солнечной системой из остатков аккреционного диска — всё, что не собралось в нормальные планеты, осталось кружить между Марсом и Юпитером.

10. У нашего Солнца есть злой брат-близнец Немезида

Немезида в представлении художника

Так уж сложилось, что на нашей Земле случаются массовые вымирания, и некоторые учёные умудрились разглядеть в них периодичность. Якобы каждые 26 миллионов лет какой-нибудь живой вид да исчезнет с лица планеты — и поминай как звали.
И две независимые команды астрономов — Уитмайр и Джексон, а также Дэвис, Хат и Мюллер — опубликовали исследования, в которых предполагали существование карликовой звезды, вращающейся где-то за орбитой Плутона. Её назвали Немезидой.
Время от времени она меняет орбиты нескольких попавшихся под руку астероидов в облаке Оорта и забрасывает Землю камнями, убивая динозавров, мамонтов и прочую мелочь, копошащуюся на несчастной планете. Будь Немезида живой, она бы, наверное, при этом зловеще хихикала.
Эта звезда периодически упоминается в околонаучной литературе наряду с Нибиру и прочими таинственными объектами.
Тем не менее дальнейшее рассмотрение гипотезы заставило учёных от неё отказаться. Во-первых, периодичность вымираний не подтвердилась: древние виды, как в итоге оказалось, исчезали не регулярно, а как повезёт. Во-вторых, закономерности в падении на Землю астероидов тоже нет.
И наконец, наблюдения ничего похожего на звезду, пусть и карликовую, ни в видимом, ни в инфракрасном спектрах на границах Солнечной системы не фиксируют.
Так что наше Солнце — совершенно точно звезда-одиночка. И это хорошо.

Читайте также: