سايجوشكين رسلان

ال مادة - بحثعمل طالب الصف الثاني في MBOU "Lyceum No. 3" ، عضو مجتمع طلاب NOU. يستكشف رسلان في عمله الكوكب الأكثر غموضًا النظام الشمسييحاول بلوتو حل جميع ألغازه.

تحميل:

معاينة:

مقدمة ………………………………………………… .. …………………… .. 2

1. تاريخ الاكتشاف ……………………………………………… .. …… ..…… ... 3

ثانيًا. الخصائص الفيزيائية ………………… ... …………… .. …… .3 - 4

ثالثا. ألغاز بلوتو …………………………………………………… .4 - 7

1. اللغز الأول. الأبعاد والوزن.

2. اللغز الثاني. الهيكل الداخلي للكوكب

3. اللغز الثالث. سطح بلوتو

4. سر خمسة. الأقمار الصناعية.

رابعا. الخلاصة ………………………………………………………………………. 8

مصادر المعلومات …………………………………………… ...… ... 9

I. مقدمة

منذ العصور القديمة ، جذبت السماء عين الإنسان. بعد كل شيء ، لا يزال هناك الكثير في السماء الأسرار التي لم تحل! أحب أن أنظر إلى السماء المرصعة بالنجوم. خاصة إذا كانت أمي أو أبي حولك. لذلك ، عندما بدأنا في الدرس حول العالم من حولنا في دراسة الكواكب ، كنت سعيدًا جدًا. لكن في صفحة البرنامج التعليمي " العالم(المؤلف A.A. Vakhrushev) وجدت تناقضًا.(الملحق رقم 1 وقد كتب في نص الكتاب: "تسعة كواكب تدور حول شمسنا". وبجانبه ، تم تصوير ثمانية كواكب فقط في رسم النظام الشمسي. بلوتو المفقود. اقترح المعلم أن أحل هذا التناقض بنفسي. اتضح أن بلوتو هو الكوكب الأكثر غموضًا في النظام الشمسي. اعتقدت أن ألغاز بلوتو ستكون ذات أهمية ليس فقط بالنسبة لي ، ولكن أيضًا للعديد من الأطفال الفضوليين الآخرين. قررت حلها.

قبل القيام بالعمل ، أضع نفسيهدف : استكشاف الألغاز المرتبطة بتاريخ اكتشاف واستكشاف بلوتو.

لتحقيق هذا الهدف ، عليك القيام بما يليمهام :

1. إيجاد ودراسة المواد المتعلقة باكتشاف واستكشاف بلوتو ؛
2. كشف الألغاز المرتبطة بتاريخ اكتشاف واستكشاف بلوتو ؛
3. تجد إجابات لهم على مستوى المعرفة الحديثة.

ثانيًا. تاريخ الافتتاح

في وقت مبكر من بداية القرن التاسع عشر ، اقترح العلماء الإنجليز وجود كوكب آخر في النظام الشمسي. تنبأ عالم فلك أمريكي بوجود بلوتوبيرسيفال لوفيل. بذل العلماء قصارى جهدهم في البحث عن الكوكب التاسع وأطلقوا عليه اسم "الكوكب X". لكن لإثبات الوجود الجرم السماوييمكن للعلماء فقط بعد 90 عامًا.(ملحق رقم 2) التقط العالم الأمريكي كلايد تومبو صوراً للسماء ليلاً لمدة عام كامل. عمل 14 ساعة في اليوم وتمكن من إثبات وجود الكوكب X. ولد كلايد لعائلة فقيرة. عندما كان يبلغ من العمر 12 عامًا ، نظر إلى القمر لأول مرة من خلال التلسكوب. ومنذ تلك اللحظة بدأ شغفه بعلم الفلك. عندما تخرج كلايد من المدرسة الثانوية ، كتب زملاؤه في كتاب الخريجين العبارة النبوية: "سيفتح عالماً جديداً". لم يستطع المزيد من الدراسة. لم يكن لدى الوالدين المال. لكنه قرر دراسة علم الفلك بنفسه وصنع تلسكوبًا بمفرده.

بعد الفتح كوكب جديدكان السؤال: ماذا نسميها؟ بدأت العروض تصل من جميع أنحاء العالم. لكن جميع العلماء صوتوا لصالح اقتراح الفتاة الصغيرة فينيسيا بورني.(الملحق رقم 3) لم تكن البندقية مهتمة بعلم الفلك فحسب ، بل كانت مهتمة أيضًا بالأساطير. قررت أن هذا الاسم مناسب جدًا لمثل هذا العالم المظلم والبارد ، لأن بلوتو في الأساطير اليونانية هو إله العالم السفلي ، إله الجحيم.

ثالثا. الخصائص الفيزيائية للكوكب

اتضح أن بلوتو يتكون بالفعل من الصخور والجليد. يتكون الجليد الموجود على سطح بلوتو من غاز الميثان والنيتروجين المتجمد مع شوائب هيدروكربونية.

معلومات عامة:

1. مكة المكرمة: 1.3 * 1022 كجم. (0.0022 كتلة أرضية)
2. القطر: 2324 كم.
3. الكثافة: 2 جم / سم 3
4. درجة الحرارة: -230 درجة مئوية
5. طول اليوم: 6.4 يوم أرضي
6. المسافة من الشمس (متوسط): بين 29.65 (حد أدنى) و 49.28 (كحد أقصى) (39.4 AU) AU ، في مدار بيضاوي للغاية.
7. الفترة المدارية (سنة): 247.7 سنة
8. السرعة المدارية: 4.7 كم / ث

في بعض الأحيان ترتفع درجة حرارة كوكب بلوتو إلى 170 درجة تحت الصفر ، ولكن في معظم أيام العام تكون درجة الحرارة تحت الصفر 230 درجة مئوية. ثورة حول الشمس تستمر 248 سنة على بلوتو. شيء اخر خاصية فريدةالكواكب - يظهر الغلاف الجوي هناك ، ثم يختفي تمامًا فجأة.

رابعا. أسرار بلوتو

بلوتو هو الكوكب الوحيد الذي لم تصل إليه المركبات الأرضية بعد. مهمة صعبة للغاية. في خط مستقيم - 6 مليارات كيلومتر. وهذه عقود من السفر في فراغ جليدي.

بلوتو لا يزال كائن غامض. كان بلوتو ، عند اكتشافه ، يتألق بنجم من الدرجة الخامسة عشر. يمكن ملاحظتها فقط من خلال التلسكوبات القوية ، ولا يمكن استكشافها إلا من الفضاء. ما هي ألغاز تخزين الكوكب X؟

1. اللغز الأول. الأبعاد والوزن. (الملحق رقم 4)

لفترة طويلة كان يعتقد أن حجم وكتلة بلوتو قريبان من الأرض.

في عام 1955 ، اقترح أن نصف قطر بلوتو هو 7200 كيلومتر ، الكتلة 0.9 من كتلة الأرض. في عام 1965 ، توقفت حسابات العلماء عند 0.11 كتلة أرضية. في عام 1978 ، كانت كتلة بلوتو بالفعل 0.002 فقط من كتلة الأرض ، أي 6 مرات أقل من كتلة القمر. لذلك تحول بلوتو تدريجيًا إلى " كوكب قزم»

1. اللغز الثاني. الهيكل الداخلي للكوكب. (الملحق رقم 5)

حتى الآن ، لا يمكن الحكم على البنية الداخلية للكوكب إلا من خلال قيمة متوسط ​​كثافته ، والتي تبلغ 1.7 جم / سم. 3 وهو نصف نصف القمر وثلاثة أضعاف مثيله في الأرض. تشير هذه الكثافة إلى أن بلوتو هو 1/3 صخور حجرية و 2/3 جليد مائي. يفترض العلماء فقط أن بلوتو يجب أن يكون له نواة صخرية كبيرة يبلغ قطرها 1600 كيلومتر ، محاطة بطبقة من الجليد المائي يبلغ سمكها 400 كيلومتر. توجد على سطح الكوكب قشرة جليدية من تركيبات كيميائية مختلفة. من المفترض أن بين اللب الحجري وقذيفة الجليد هناك طبقة من الماء السائل - أعماق المحيط. لكن هذه مجرد افتراضات.

1. اللغز الثالث. سطح بلوتو. (الملحق رقم 6)

لا تزال المعرفة بسطح بلوتو مجرد تخمين. يعتقد العلماء أن بلوتو يختلف عن الكواكب الأخرى في أقوى نزلات البرد - على سطحه يكون دائمًا شديد البرودة. درجة حرارة منخفضة: من -220 إلى -240 درجة مئوية. في ظل هذه الظروف ، حتى النيتروجين يصلب. وفقًا للعلماء ، "إذا وطأت قدم مسافر في الفضاء على سطح بلوتو ، فيجب أن تفتح أمامه منظر طبيعي ، يذكرنا بأنتاركتيكا أثناء الليل القطبي ، مضاء بضوء القمر." إنه أغمق 900 مرة خلال النهار هنا منه على الأرض في ظهيرة صافية ، ولكنه أكثر سطوعًا بمقدار 600 مرة من اكتمال القمر في الليل ، لذلك يكون الجو أغمق بكثير في الظهيرة على كوكب بلوتو مما كان عليه خلال شفق ممطر غائم على الأرض. يسمح لك غياب السحب برؤية آلاف النجوم في السماء حتى في النهار ، والسماء نفسها سوداء دائمًا ، لأن الغلاف الجوي متخلخ للغاية. سطح الكوكب بأكمله مغطى بالجليد ، وهو ليس مثل الأرض على الإطلاق. ليس هذا هو الجليد المائي المعتاد بالنسبة لنا ، ولكن النيتروجين المجمد ، الذي يشكل بلورات شفافة كبيرة يبلغ قطرها عدة سنتيمترات - نوع من مملكة الجنيات الجليدية. بشكل عام ، سطح الكوكب له صبغة صفراء وردية. سطح بلوتو شديد السطوع ويعكس 60٪ من ضوء الشمس الساقط عليه. في الوقت نفسه ، توجد أقوى الاختلافات في السطوع على كوكب بلوتو. هنا يمكنك أن تجد مناطق أغمق من الفحم ، ومناطق أكثر بياضًا من الثلج.

1. الغموض الرابع. الغلاف الجوي.تم اكتشاف الغلاف الجوي حول بلوتو مؤخرًا في عام 1988. هي محطمة جدا. إن مجال الجاذبية الضعيف لكوكب الطفل غير قادر على الاحتفاظ بالغلاف الجوي ، وهو يهرب باستمرار إلى الفضاء ، والجزيئات الجديدة ، التي تتبخر من سطح الجليد ، تأتي إلى مكان الجزيئات المغادرة. وهكذا ، فإن الغلاف الجوي لبلوتو يجدد نفسه باستمرار. هذا لا يحدث على أي من الكواكب.

بلوتو الآن في فترة "الصيف". وفي عام 2020 سيأتي الكوكب الفترة الجليدية. سيختفي الجو لفترة طويلة.

1. سر خمسة. الأقمار الصناعية. (الملحق رقم 7)

في عام 1978 ، تم اكتشاف قمر بلوتو شارون بالصدفة. القمر الصناعي أزرق. يُعتقد أنه يتكون من صخور وجليد مائي. في مايو 2005 ، اكتشف العلماء نقطتين صغيرتين خافتين في صور بلوتو لم تكنا نجوما ولا كويكبات. تحركوا حول بلوتو ، كل على مسافة مختلفة. فرحة المستكشفين لا حدود لها - بلوتو لديه قمرين آخرين! لكن الأكثر إثارة للاهتمام كان في المستقبل. اتضح أن شارون يقوم بثورة واحدة ، أحد الأقمار الصناعية - اثنان بالضبط ، والثاني - ثلاثة.

1. الغموض السادس. وضع بلوتو.

تم الاعتراف رسميًا ببلوتو ككوكب من قبل الاتحاد الفلكي الدولي في مايو 1930. ثم كان يعتقد أنه كان حجمه أكبر بكثير.

في نهاية القرن العشرين ، نشأت شكوك حول ما إذا كان من المنطقي تصنيف بلوتو على أنه كوكب كبير. تم إعطاء ثلاثة أسباب:

1. الجميع الكواكب الخارجيةهم عمالقة غاز ، في حين أن بلوتو ليس كذلك.
2. كتلة بلوتو أصغر بكثير من كتلة أي من الكواكب في النظام الشمسي.
3. إن مدار بلوتو طويل جدًا بل ويعبر مدار كوكب آخر - نبتون.(الملحق رقم 8)

في أغسطس 2006 ، تم اتخاذ القرار بعدم الإشارة إلى بلوتو على أنه "كوكب" بل "كوكب قزم".

الآن ، وفقًا للتصنيف الجديد ، سيكون هناك أربعة كواكب في النظام الشمسي المجموعة الأرضية(عطارد ، الزهرة ، الأرض والمريخ) ، العدد نفسه من الكواكب العملاقة (المشتري ، زحل ، نبتون وأورانوس) وعدد غير محدود من الكواكب القزمة.

العلماء منقسمون حول هذه المسألة. اعتبر الكثيرون هذا القرار غير عادل. سكان الولايةالمكسيك جديدة، على سبيل المثال ، أعلنوا أنه تكريما لكلايد تومبو (عاش في هذه الولاية لسنوات عديدة وعمل في الجامعة) ، سيُعتبر بلوتو كوكبًا دائمًا ، ومنذ 13 مارس 2006 ، تم عقد "يوم كوكب بلوتو" في الولاية كل عام.

لا يتفق بعض العلماء الروس أيضًا مع الحرمان من مكانة بلوتو ككوكب.

رابعا. خاتمة

توقع العلماء أن يجدوا جدا كوكب كبير، لكنها وجدت كرة صغيرة من خليط من الجليد والنيتروجين. بلوتو هو الكوكب الوحيد الذي لم تصله الأقمار الصناعية القادمة من الأرض بعد. لكن سرعان ما سيحدث. هذا ما تبدو عليه محطة الكواكب الأمريكية "نيو هورايزونز".(الملحق رقم 9) بدأت في عام 2006. وسيحدث أقرب اقتراب لبلوتو في 14 يوليو 2015. آمل أن يحل الناس جميع ألغاز الكوكب X خلال 3 سنوات. آمل حقًا أن يعيد العلماء حالة الكوكب إلى بلوتو.

موارد الإنترنت

1. http://www.cnews.ru/news/top/index.shtml؟2005/02/15/174632
2. http://itw66.ru/blog/space/541.html
3. http://vvv2010.livejournal.com/599322.html
4. http://www.scilog.ru/viewtopic.php؟pid=9735

معاينة:

لاستخدام معاينة العروض التقديمية ، أنشئ لنفسك حسابًا على Google (حسابًا) وقم بتسجيل الدخول:

لنفترض أن الأرض تنتهي. الشمس على وشك الانفجار مع اقتراب كويكب بحجم تكساس من الكوكب. المدن الكبرىيسكنها الزومبي ، وفي الريف ، يعمل المزارعون بجد في زراعة الذرة لأن المحاصيل الأخرى تموت. نحن بحاجة ماسة إلى مغادرة الكوكب ، ولكن المشكلة هي أنه لم يتم العثور على ثقوب دودية في منطقة زحل ، ومحركات فائقة الإضاءة من مجرة بعيدة جدالم يجلب. أقرب نجم هو أكثر من أربع سنوات ضوئية. سوف تكون قادرة على تحقيق ذلك الجنس البشري التقنيات الحديثة؟ الجواب ليس واضحا جدا.

من غير المحتمل أن يجادل أي شخص في أن كارثة بيئية عالمية من شأنها أن تعرض للخطر وجود كل أشكال الحياة على الأرض لا يمكن أن تحدث إلا في السينما. حدثت انقراضات جماعية على كوكبنا أكثر من مرة ، توفي خلالها ما يصل إلى 90٪ من الأنواع الموجودة. لقد مرت الأرض بفترات التجلد العالمي، اصطدمت بالكويكبات ، وذهبت من خلال رشقات نارية من النشاط البركاني.

بالطبع ، حتى في معظم الأوقات كوارث رهيبةالحياة لم تختف تماما. لكن لا يمكن قول الشيء نفسه عن الأنواع التي سادت في ذلك الوقت ، والتي كانت تحتضر ، مما أفسح المجال للآخرين. من هي الأنواع السائدة الآن؟ بالضبط.

من المحتمل أن فرصة المغادرة الوطن الأموالذهاب إلى النجوم بحثًا عن نجم جديد يمكن أن ينقذ البشرية يومًا ما. ومع ذلك ، فإنه بالكاد يستحق الأمل في أن يفتح لنا بعض المحسنين الكونيين الطريق أمام النجوم. يجدر بنا معرفة إمكانياتنا النظرية للوصول إلى النجوم بمفردنا.

سفينة الفضاء

بادئ ذي بدء ، تتبادر إلى الذهن محركات الدفع الكيميائية التقليدية. في الوقت الحالي ، تمكنت أربع مركبات أرضية (تم إطلاقها جميعًا في السبعينيات) من الوصول إلى السرعة الفضائية الثالثة ، وهي سرعة كافية لترك النظام الشمسي إلى الأبد.

أسرعها ، فوييجر 1 ، ابتعدت عن الأرض على مسافة 130 وحدة فلكية في 37 عامًا منذ إطلاقها. (الوحدات الفلكية ، أي 130 مسافة من الأرض إلى الشمس). كل عام ، يتغلب الجهاز على ما يقرب من 3.5 AU. المسافة إلى Alpha Centauri هي 4.36 سنة ضوئية ، أو 275،725 AU. بهذه السرعة ، سوف تستغرق المركبة الفضائية ما يقرب من 79000 عام للوصول إلى النجم المجاور. بعبارة ملطفة ، سيكون الانتظار طويلاً.

صورة للأرض (فوق السهم) من مسافة 6 مليارات كيلومتر ، التقطها فوييجر 1. قطعت المركبة الفضائية هذه المسافة في 13 عامًا.

يمكنك العثور على طريقة للطيران بشكل أسرع ، أو يمكنك القبول والطيران لعدة آلاف من السنين. عندها فقط أحفاد أولئك الذين انطلقوا في الرحلة سيصلون إلى نقطة النهاية. هذه بالضبط هي فكرة ما يسمى بسفينة الأجيال - سفينة الفضاء ، وهي نظام بيئي مغلق مصمم لرحلة طويلة.

في الخيال ، هناك العديد من القصص المختلفة حول سفن الأجيال. كتب عنها هاري جاريسون ("الكون الأسير") ، كليفورد سيماك ("الجيل المنجز") ، بريان ألديس ("بدون توقف") ، من الكتاب الأكثر حداثة - برنارد ويربر ("ستار باترفلاي"). في كثير من الأحيان ، ينسى المتحدرين البعيدين للسكان الأوائل عمومًا المكان الذي طاروا منه وما هو الغرض من رحلتهم. أو حتى تبدأ في الاعتقاد بأن الكل العالم الحاليينزل إلى السفينة ، كما قيل ، على سبيل المثال ، في رواية روبرت هاينلين Stepchildren of the Universe. حبكة أخرى مثيرة للاهتمام تظهر في الحلقة الثامنة من الموسم الثالث من الفيلم الكلاسيكي ستار تريك ، حيث يحاول طاقم سفينة إنتربرايز منع الاصطدام بين سفينة الأجيال التي نسي سكانها مهمتهم وكوكب صالح للسكنى فيه. عنوان.

ميزة سفينة التوليد هي أن هذا الخيار لن يتطلب محركات جديدة بشكل أساسي. ومع ذلك ، سيكون من الضروري تطوير نظام بيئي مستدام ذاتيًا يمكن أن يوجد بدون إمدادات خارجية لعدة آلاف من السنين. ولا تنس أن الناس يمكنهم ببساطة قتل بعضهم البعض.

أظهرت تجربة Biosphere-2 ، التي أجريت في أوائل التسعينيات تحت قبة مغلقة ، عددًا من المخاطر التي يمكن أن تنتظر الناس أثناء مثل هذا السفر. هذا هو الانقسام السريع للفريق إلى عدة مجموعات معادية لبعضها البعض ، والتكاثر غير المنضبط للآفات ، مما تسبب في نقص الأكسجين في الهواء. حتى الرياح العادية ، كما اتضح ، تلعب دورًا مهمًا - فبدون التأرجح المنتظم ، تصبح الأشجار هشة وتنكسر.

حل العديد من المشاكل رحلة طويلة بالطائرةالتكنولوجيا ستساعد ، على إغراق الناس في الرسوم المتحركة المعلقة لفترات طويلة. عندها لا تكون النزاعات رهيبة ولا ملل ، وسيتطلب نظام دعم الحياة حدًا أدنى. الشيء الرئيسي هو تزويدها بالطاقة لفترة طويلة. على سبيل المثال ، بمساعدة مفاعل نووي.

فيما يتعلق بموضوع سفينة الأجيال ، هناك مفارقة مثيرة للاهتمام تسمى "حساب الانتظار" ، والتي وصفها العالم أندرو كينيدي. وفقًا لهذه المفارقة ، لبعض الوقت بعد إرسال أول سفينة للأجيال على الأرض ، يمكن اكتشاف أنماط حركة جديدة وأسرع ، مما سيسمح للسفن التي تبدأ لاحقًا بتجاوز المستوطنين الأصليين. لذلك من الممكن أنه بحلول وقت الوصول ، ستكون الوجهة مكتظة بالفعل من قبل أحفاد المستعمرين الذين انطلقوا لاحقًا.

تثبيتات الرسوم المتحركة المعلقة في فيلم "Alien".

ركوب قنبلة نووية

لنفترض أننا غير راضين عن أن أحفاد أحفادنا سيصلون إلى النجوم ، ونحن أنفسنا نريد تعريض وجهنا لأشعة الشمس الغريبة. في هذه الحالة ، لا يمكن للمرء الاستغناء عن مركبة فضائية قادرة على التسارع إلى سرعات تنقلها إلى نجم مجاور في أقل من عمر بشري واحد. وهنا سوف تساعد القنبلة النووية القديمة الجيدة.

ظهرت فكرة هذه السفينة في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي. كانت المركبة الفضائية مخصصة للرحلات داخل النظام الشمسي ، ولكن يمكن استخدامها جيدًا للسفر بين النجوم. مبدأ عملها على النحو التالي: يتم تثبيت لوحة مدرعة قوية خلف المؤخرة. من عند مركبة فضائيةفي الاتجاه المعاكس للرحلة ، يتم إخراج الشحنات النووية منخفضة الطاقة بالتساوي ، والتي يتم تفجيرها على مسافة صغيرة (تصل إلى 100 متر).

تم تصميم الشحنات بحيث يتم توجيه معظم منتجات الانفجار إلى ذيل المركبة الفضائية. تستحوذ اللوحة العاكسة على النبضة وترسلها إلى السفينة من خلال نظام امتصاص الصدمات (بدونها ، ستكون الأحمال الزائدة قاتلة للطاقم). اللوحة العاكسة محمية من التلف بواسطة وميض الضوء وإشعاع جاما والبلازما ذات درجة الحرارة العالية بواسطة طلاء من مادة تشحيم الجرافيت ، والتي يتم إعادة رشها بعد كل انفجار.

مشروع نيرفا هو مثال لمحرك صاروخي نووي.

للوهلة الأولى ، يبدو مثل هذا المخطط مجنونًا ، لكنه قابل للتطبيق تمامًا. خلال إحدى التجارب النووية في Eniwetok Atoll ، تم وضع كريات فولاذية مغلفة بالجرافيت على بعد 9 أمتار من مركز الانفجار. بعد الاختبار ، وجد أنها سليمة ، مما يثبت فعالية حماية الجرافيت للسفينة. لكن معاهدة "حظر تجارب الأسلحة النووية في الجو والفضاء الخارجي وتحت سطح الماء" الموقعة عام 1963 وضعت حداً لهذه الفكرة.

أراد آرثر كلارك التجهيز سفينة فضائيةديسكفري ون من فيلم "2001: A Space Odyssey" يشبه محرك متفجر نووي. ومع ذلك ، طلب منه ستانلي كوبريك التخلي عن الفكرة ، خوفًا من أن يعتبرها الجمهور محاكاة ساخرة لفيلمه دكتور سترينجلوف ، أو كيف توقفت عن الخوف وأحب القنبلة الذرية.

ما هي السرعة التي يمكن تطويرها بمساعدة سلسلة تفجيرات نووية؟ توجد معظم المعلومات حول مشروع المتفجرات Orion ، الذي تم تطويره في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي في الولايات المتحدة بمشاركة العالمين ثيودور تايلور وفريمان دايسون. كان من المخطط تسريع السفينة التي تبلغ حمولتها 400 ألف طن إلى 3.3٪ من سرعة الضوء - ثم تستغرق الرحلة إلى نظام ألفا سنتوري 133 عامًا. ومع ذلك ، وفقًا للتقديرات الحالية ، يمكن تسريع السفينة إلى 10٪ من سرعة الضوء بطريقة مماثلة. في هذه الحالة ، ستستغرق الرحلة حوالي 45 عامًا ، مما سيسمح للطاقم بالبقاء على قيد الحياة قبل الوصول إلى وجهتهم.

بطبيعة الحال ، فإن بناء مثل هذه السفينة هو عمل مكلف للغاية. يقدر دايسون أن بناء أوريون كان سيكلف حوالي 3 تريليونات دولار بدولارات اليوم. ولكن إذا اكتشفنا أن كارثة عالمية ستهدد كوكبنا ، فمن المحتمل أن تصبح السفينة المزودة بمحرك نبضي نووي آخر فرصة للبشرية للبقاء على قيد الحياة.

عملاق الغاز

كان التطوير الإضافي لأفكار أوريون هو مشروع المركبة الفضائية غير المأهولة ديدالوس ، الذي تم تطويره في السبعينيات من قبل مجموعة من العلماء من جمعية الكواكب البريطانية. شرع الباحثون في تصميم مركبة فضائية غير مأهولة قادرة على الوصول إلى أحد أقرب النجوم خلال حياة الإنسان ، بحث علميونقل المعلومات المستلمة إلى الأرض. كان الشرط الرئيسي للدراسة هو استخدام التقنيات الحالية أو المتوقعة في المشروع في المستقبل القريب.

كان الهدف من الرحلة هو نجمة بارنارد ، التي تقع على مسافة 5.91 سنة ضوئية منا - في السبعينيات كان يعتقد أن العديد من الكواكب تدور حول هذا النجم. نحن نعلم الآن أنه لا توجد كواكب في هذا النظام. كان مطورو Daedalus يهدفون إلى إنشاء محرك يمكنه توصيل السفينة إلى وجهتها في وقت لا يتجاوز 50 عامًا. نتيجة لذلك ، توصلوا إلى فكرة جهاز من مرحلتين.

تم توفير التسارع اللازم من خلال سلسلة من التفجيرات النووية منخفضة الطاقة تحدث داخل نظام دفع خاص. تم استخدام الحبيبات المجهرية من خليط من الديوتيريوم والهيليوم 3 ، المشع بواسطة شعاع إلكتروني عالي الطاقة ، كوقود. وفقًا للمشروع ، كان من المفترض أن يحدث ما يصل إلى 250 انفجارًا في الثانية في المحرك. كانت الفوهة عبارة عن مجال مغناطيسي قوي تم إنشاؤه بواسطة محطات توليد الطاقة في السفينة.

وبحسب الخطة ، عملت المرحلة الأولى من السفينة لمدة عامين ، مما أدى إلى تسريع السفينة إلى 7٪ من سرعة الضوء. ثم تخلت الديدالوس عن نظام الدفع المستهلك ، وتخلصت من معظم كتلتها ، وأطلقت مرحلتها الثانية ، والتي سمحت لها بالتسارع إلى سرعتها النهائية البالغة 12.2٪ من الضوء. كان هذا من شأنه أن يجعل من الممكن الوصول إلى Barnard's Star بعد 49 عامًا من الإطلاق. سوف يستغرق الأمر 6 سنوات أخرى لإرسال إشارة إلى الأرض.

كانت الكتلة الإجمالية لـ Daedalus 54000 طن ، منها 50000 كانت وقودًا نوويًا حراريًا. ومع ذلك ، فإن الهليوم 3 المزعوم نادر للغاية على الأرض - لكنه متوفر بكثرة في أجواء عمالقة الغاز. لذلك ، نوى واضعو المشروع إنتاج الهليوم -3 على كوكب المشتري باستخدام مصنع آلي "يطفو" في غلافه الجوي ؛ ستستغرق عملية التعدين بأكملها حوالي 20 عامًا. في نفس مدار كوكب المشتري ، كان من المفترض أن يتم التجميع النهائي للسفينة ، والتي ستنطلق بعد ذلك إلى نظام نجمي آخر.

على الأكثر عنصر معقدفي مفهوم "Daedalus" بالكامل كان هناك على وجه التحديد استخراج الهليوم 3 من الغلاف الجوي لكوكب المشتري. للقيام بذلك ، كان من الضروري السفر إلى كوكب المشتري (وهو أيضًا ليس بهذه السهولة والسرعة) ، وإنشاء قاعدة على أحد الأقمار الصناعية ، وبناء مصنع ، وتخزين الوقود في مكان ما ... ناهيك عن الإشعاع القوي أحزمة حول عملاق الغاز ، مما سيجعل الحياة صعبة على الفنيين والمهندسين.

مشكلة أخرى كانت أن Daedalus كان غير قادر على إبطاء ودوران Barnard's Star. سوف تمر السفينة والمجسات التي أطلقتها ببساطة بالنجم على طول مسار الطيران ، وتتغلب على النظام بأكمله في غضون أيام قليلة.

تعمل الآن مجموعة دولية مؤلفة من عشرين عالمًا ومهندسًا ، تحت رعاية جمعية الكواكب البريطانية ، على مشروع مركبة الفضاء إيكاروس. "Icarus" هو نوع من "طبعة جديدة" لـ Daedalus ، مع الأخذ في الاعتبار المعرفة والتكنولوجيا المتراكمة على مدار الثلاثين عامًا الماضية. أحد مجالات العمل الرئيسية هو البحث عن أنواع أخرى من الوقود يمكن إنتاجه على الأرض.

بسرعة الضوء

هل من الممكن تسريع مركبة فضائية إلى سرعة الضوء؟ يمكن حل هذه المشكلة بعدة طرق. أكثرها واعدة هو محرك إبادة يعتمد على المادة المضادة. مبدأ عملها على النحو التالي: يتم تغذية المادة المضادة في حجرة العمل ، حيث تتلامس مع المادة العادية ، مما يؤدي إلى حدوث انفجار محكوم. يتم إخراج الأيونات المتولدة أثناء الانفجار من خلال فوهة المحرك ، مما يؤدي إلى حدوث قوة دفع. من بين جميع المحركات الممكنة ، يسمح لك محرك الإبادة نظريًا بتحقيق أعلى السرعات. يطلق تفاعل المادة والمادة المضادة كمية هائلة من الطاقة ، وتقترب سرعة تدفق الجسيمات المتكونة أثناء هذه العملية من سرعة الضوء.

ولكن بعد ذلك هناك مسألة استخراج الوقود. لم تعد المادة المضادة نفسها خيالًا علميًا - فقد تمكن العلماء لأول مرة من تصنيع الهيدروجين المضاد في عام 1995. لكن من المستحيل الحصول عليها بكميات كافية. حاليًا ، لا يمكن الحصول على المادة المضادة إلا بمساعدة مسرعات الجسيمات. في الوقت نفسه ، تُقاس كمية المادة التي يصنعونها بأجزاء صغيرة من الجرامات ، وتكلفتها مبالغ فلكية. مقابل واحد من المليار من الجرام من المادة المضادة ، كان على العلماء من المركز الأوروبي للأبحاث النووية (نفس الشيء الذي تم فيه إنشاء مصادم الهادرونات الكبير) إنفاق عدة مئات من ملايين الفرنكات السويسرية. من ناحية أخرى ، ستنخفض تكلفة الإنتاج تدريجياً وقد تصل إلى قيم مقبولة أكثر في المستقبل.

بالإضافة إلى ذلك ، سيتعين علينا التوصل إلى طريقة لتخزين المادة المضادة - ففي النهاية ، عندما تتلامس مع المادة العادية ، يتم القضاء عليها على الفور. يتمثل أحد الحلول في تبريد المادة المضادة إلى درجات حرارة شديدة الانخفاض واستخدام مصائد مغناطيسية لمنعها من الاتصال بجدران الخزان. في الوقت الحالي ، يبلغ وقت التخزين القياسي للمادة المضادة 1000 ثانية. ليس لسنوات ، بالطبع ، ولكن مع الأخذ في الاعتبار حقيقة أنه لأول مرة تم الاحتفاظ بالمادة المضادة لمدة 172 مللي ثانية فقط ، هناك تقدم.

وحتى أسرع

لقد علمتنا العديد من أفلام الخيال العلمي أنه يمكنك الوصول إلى أنظمة نجمية أخرى بشكل أسرع مما كانت عليه في بضع سنوات. يكفي تشغيل محرك الالتواء أو محرك الأقراص الفائقة ، والاستلقاء بشكل مريح على مقعدك - وفي غضون بضع دقائق ستكون على الجانب الآخر من المجرة. تحظر نظرية النسبية السفر بسرعات أعلى من سرعة الضوء ، لكنها في الوقت نفسه تترك ثغرات للالتفاف على هذه القيود. إذا تمكنا من تمزيق الزمكان أو تمديده ، فيمكننا السفر أسرع من الضوء دون خرق أي قوانين.

تُعرف الفجوة في الفضاء بشكل أكثر شيوعًا باسم الثقب الدودي أو الثقب الدودي. ماديًا ، إنه نفق يربط بين منطقتين بعيدتين من الزمكان. لماذا لا تستخدم مثل هذا النفق للسفر إلى الفضاء السحيق؟ الحقيقة هي أن إنشاء مثل هذا الثقب الدودي يتطلب وجود وحدتين في نقاط مختلفة في الكون (هذا ما هو أبعد من أفق الحدث للثقوب السوداء - في الواقع ، الجاذبية في أنقى صورها) ، والتي يمكن أن تكسر الفضاء- الوقت ، وإنشاء نفق يسمح للمسافرين "بقطع" المسار عبر الفضاء الزائد.

بالإضافة إلى ذلك ، للحفاظ على مثل هذا النفق في حالة مستقرة ، من الضروري ملؤه بمواد غريبة ذات طاقة سلبية - ولم يتم إثبات وجود مثل هذه المادة حتى الآن. على أي حال ، قم بإنشاء ملفات دوديفقط حضارة خارقة ، والتي ستكون قبل آلاف السنين من التطور الحالي والتي ستكون تقنياتها ، من وجهة نظرنا ، مثل السحر ، يمكن أن تفعل ذلك.

الخيار الثاني الأكثر تكلفة هو "توسيع" المساحة. في عام 1994 ، اقترح الفيزيائي المكسيكي ميغيل ألكوبيير أنه من الممكن تغيير هندستها من خلال إنشاء موجة تضغط على الفضاء أمام السفينة وتوسعها خلفها. وهكذا ، ستكون المركبة الفضائية في "فقاعة" من الفضاء المنحني ، والتي بدورها ستتحرك أسرع من الضوء ، وبفضل ذلك لن تنتهك السفينة المبادئ الفيزيائية الأساسية. وفقا ل Alcubierre نفسه ،.

صحيح أن العالم نفسه اعتبر أنه سيكون من المستحيل تطبيق مثل هذه التكنولوجيا في الممارسة العملية ، لأن هذا سيتطلب كمية هائلة من الطاقة الجماعية. أعطت الحسابات الأولى قيمًا تزيد عن الكتلة الكلية الكون الحالي، خفضته التحسينات اللاحقة إلى Jovian "فقط".

ولكن في عام 2011 ، هارولد وايت ، رئيس مجموعة بحثأجرت شركة Eagleworks من وكالة ناسا حسابات أظهرت أنه إذا قمت بتغيير بعض المعلمات ، فإن إنشاء فقاعة Alcubierra قد يتطلب طاقة أقل بكثير مما كان يُعتقد سابقًا ، ولن يكون من الضروري إعادة تدوير الكوكب بأكمله بعد الآن. تعمل مجموعة White الآن على إمكانية حدوث "فقاعة Alcubierre" في الممارسة العملية.

إذا أظهرت التجارب النتائج ، فستكون هذه أول خطوة صغيرة نحو إنشاء محرك يسمح لك بالسفر أسرع 10 مرات من سرعة الضوء. بالطبع ، ستسافر المركبة الفضائية التي تستخدم فقاعة Alcubierre عدة عشرات أو حتى مئات السنين بعد ذلك. لكن احتمالية أن هذا ممكن بالفعل تخطف الأنفاس بالفعل.

رحلة فالكيري

تحتوي جميع تصميمات المركبات الفضائية المقترحة تقريبًا على عيب واحد كبير: فهي تزن عشرات الآلاف من الأطنان ، ويتطلب إنشائها عددًا كبيرًا من عمليات الإطلاق والتجميع في المدار ، مما يزيد من تكلفة البناء بمقدار كبير. ولكن إذا كانت الإنسانية لا تزال تتعلم أن تأخذ عدد كبير منالمادة المضادة ، سيكون لها بديل لهذه الهياكل الضخمة.

في التسعينيات ، اقترح الكاتب تشارلز بيليجرينو والفيزيائي جيم باول تصميمًا لمركبة فضائية تُعرف باسم فالكيري. يمكن وصفه بأنه شيء مثل جرار فضائي. السفينة عبارة عن حزمة من محركي فناء متصلين ببعضهما البعض بواسطة كابل للخدمة الشاقة يبلغ طوله 20 كيلومترًا. يوجد في وسط الحزمة عدة مقصورات للطاقم. تستخدم السفينة المحرك الأول لتكتسب سرعة قريبة من الضوء ، والثاني - لإخمادها عند دخولها في مدار حول النجم. بفضل استخدام كابل بدلاً من الهيكل الصلب ، تبلغ كتلة السفينة 2100 طن فقط (للمقارنة ، تبلغ كتلة محطة الفضاء الدولية 400 طن) ، منها 2000 طن محركات. من الناحية النظرية ، يمكن لمثل هذه السفينة أن تتسارع إلى 92٪ من سرعة الضوء.

تم عرض نسخة معدلة من هذه السفينة ، تسمى Venture Star ، في فيلم Avatar (2011) ، وكان أحد مستشاريها العلميين مجرد تشارلز بيليجرينو. ينطلق Venture Star في رحلة ، متسارعًا باستخدام الليزر وشراعًا شمسيًا بطول 16 كيلومترًا ، قبل الكبح في Alpha Centauri باستخدام محرك مضاد للمادة. في طريق العودة ، يتغير التسلسل. السفينة قادرة على الإسراع بنسبة 70٪ من سرعة الضوء والطيران إلى Alpha Centauri في أقل من 7 سنوات.

بدون وقود

تواجه محركات الصواريخ الحالية والمستقبلية مشكلة واحدة - فالوقود دائمًا ما يشكل غالبية كتلتها في البداية. ومع ذلك ، هناك تصميمات للمركبات الفضائية لن تحتاج إلى أخذ الوقود معها على الإطلاق.

في عام 1960 ، اقترح الفيزيائي روبرت باسارد مفهوم المحرك الذي يستخدم الهيدروجين في الفضاء بين النجوم كوقود لمحرك الاندماج. لسوء الحظ ، على الرغم من كل جاذبية الفكرة (الهيدروجين هو العنصر الأكثر شيوعًا في الكون) ، إلا أنها تحتوي على عدد من المشكلات النظرية ، بدءًا من طريقة جمع الهيدروجين وتنتهي بالحساب المحسوب. السرعة القصوىوالتي من غير المحتمل أن تتجاوز 12٪ من الضوء. هذا يعني أن الأمر سيستغرق نصف قرن على الأقل للطيران إلى نظام Alpha Centauri.

مفهوم آخر مثير للاهتمام هو تطبيق الشراع الشمسي. إذا قمت ببناء ليزر ضخم فائق القوة في مدار حول الأرض أو على القمر ، فيمكن استخدام طاقته لتفريق مركبة فضائية مزودة بشراع شمسي عملاق بسرعات عالية بما فيه الكفاية. صحيح ، وفقًا لحسابات المهندسين ، من أجل إعطاء سفينة مأهولة تزن 78500 طن بسرعة نصف سرعة الضوء ، يلزم وجود شراع شمسي يبلغ قطره 1000 كيلومتر.

هناك مشكلة أخرى واضحة مع مركبة فضائية ذات شراع شمسي وهي أنها بحاجة إلى أن تتباطأ بطريقة ما. يتمثل أحد حلولها في إطلاق شراع ثانٍ أصغر خلف المركبة الفضائية عند الاقتراب من الهدف. سوف ينفصل الشخص الرئيسي عن السفينة ويواصل رحلته المستقلة.

***

السفر بين النجوم عملية معقدة ومكلفة للغاية. يعد إنشاء سفينة قادرة على تغطية مسافة فضائية في فترة زمنية قصيرة نسبيًا أحد أكثر المهام طموحًا التي تواجه البشرية في المستقبل. بالطبع ، سيتطلب هذا جهود دول عديدة ، إن لم يكن الكوكب بأكمله. الآن يبدو الأمر وكأنه مدينة فاضلة - لدى الحكومات الكثير من المخاوف والعديد من الطرق لإنفاق الأموال. الرحلة إلى المريخ أسهل بملايين المرات من رحلة إلى Alpha Centauri - ومع ذلك ، فمن غير المرجح أن يجرؤ أي شخص الآن على تسمية العام الذي سيستمر فيه ذلك.

فإما أن يكون هناك خطر عالمي يهدد الكوكب بأسره ، أو إنشاء حضارة كوكبية واحدة يمكنها التغلب على الخلافات الداخلية وتريد مغادرة مهدها ، يمكن أن ينعش العمل في هذا الاتجاه. لم يحن وقت ذلك بعد - لكن هذا لا يعني أنه لن يأتي أبدًا.

حصل الكوكب الجديد على اسمه في الأول من مايو عام 1930. من بين مجموعة متنوعة من الخيارات ، اختار علماء الفلك في مرصد لويل اسم إله العالم السفلي ، الذي اقترحته فتاة إنجليزية تبلغ من العمر 11 عامًا من أكسفورد ، حيث يكون الجو مظلمًا كما هو الحال في أبعد الكواكب. في الأساطير اليونانية والرومانية ، يُعتبر بلوتو شقيق زيوس-جوبيتر وبوسيدون-نبتون ، ابن كرونوس-زحل ، لذلك ظهر هذا الاسم بجوار الكواكب المجاورة تمامًا في "دائرته" (ويردد أيضًا صدى الأحرف الأولى من بيرسيفال لويل). بعد ذلك ، اتضح أنه في عام 1919 ، اقترح عالم الفلك الفرنسي رينو تسمية الكوكب التاسع ، الذي لم يتم اكتشافه بعد في ذلك الوقت ، بلوتو ، ولكن بحلول عام 1930 تم نسيان اقتراحه. على الرغم من الاسم الكبير ، بدا الوافد الجديد كجسم غريب في صحبة الكواكب العملاقة. من الواضح أن حجم بلوتو كان أصغر من حجم الأرض ، وأصغر بعشر مرات من حجم الكواكب الغازية الجليدية الأربعة الكبيرة الموجودة ، مثل بلوتو ، في الجزء الخارجي من النظام الشمسي. الآن يتم تحديد قطر بلوتو بدقة تامة ، فهو يساوي 2390 كم ، أي ثلثي قطر القمر. إنه ليس أبعد الكواكب فحسب ، بل إنه أصغر الكواكب أيضًا. حتى من بين أقمار الكواكب الأخرى ، احتل بلوتو المركز الثامن فقط بعد جانيميد وتيتان وكاليستو وآيو والقمر ويوروبا وتريتون. صحيح أنه أكبر بـ 2.5 مرة من سيريس - أكبر جسم من حزام الكويكبات الرئيسي ، الواقع بين المريخ والمشتري. تبلغ مساحة سطح بلوتو 17.9 مليون كيلومتر مربع ، وهي مساحة تضاهي أراضي روسيا. تبين أيضًا أن مدار بلوتو غير عادي - فهو ممدود جدًا ، لذا فإن المسافة من بلوتو إلى الشمس تتغير مرتين تقريبًا - من 30 إلى 50 وحدة فلكية (1 وحدة فلكية تساوي المسافة من الأرض إلى الشمس ، حوالي 150 مليون كيلومتر) ، ومثل الكواكب الثمانية الأخرى ، تكون المدارات دائرية تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، يقع مدار بلوتو بزاوية كبيرة (17 درجة) لمستوى مدارات الكواكب الأخرى. اتضح أن الكوكب التاسع لا يتناسب بأي حال من الأحوال مع صورة متناغمة إلى حد ما لبقية النظام الشمسي ، لذلك اقترحوا اعتبار بلوتو ليس كوكبًا ، بل كويكبًا. اليوم على بلوتو أطول بـ6.4 مرات من مثيله على الأرض ، والجاذبية 15 مرة أقل من تلك الموجودة على الأرض. كتلة هذا الكوكب الصغير أقل بـ 480 مرة من كتلة الأرض.

المناظر الطبيعية الجليدية النيتروجينية.

ح ما يميز بلوتو عن الكواكب الأخرى هو أقوى برودة - حيث توجد درجة حرارة منخفضة للغاية على سطحه باستمرار: من -220 إلى -240 درجة مئوية. في ظل هذه الظروف ، حتى النيتروجين يصلب. إذا وطأت قدم مسافر في الفضاء على سطح بلوتو ، فيجب أن تفتح أمامه منظر طبيعي يشبه القارة القطبية الجنوبية أثناء الليل القطبي ، مضاء بضوء القمر. ومع ذلك ، على بلوتو ، مثل هذا الظلام يتوافق مع النهار. تظهر الشمس في السماء كنجم كبير بقرص بالكاد مرئي ، أكثر سطوعًا بمقدار 20 مليون مرة من سيريوس. هنا خلال النهار ، يكون الظلام أكثر بـ 900 مرة مما هو عليه على الأرض في ظهيرة صافية ، ومع ذلك ، يكون أكثر سطوعًا 600 مرة من البدر في الليل ، لذلك يكون الجو في الظهيرة على بلوتو أكثر قتامة مما هو عليه في الشفق الممطر الغائم على الأرض. يسمح لك غياب السحب برؤية آلاف النجوم في السماء حتى في النهار ، والسماء نفسها سوداء دائمًا ، لأن الغلاف الجوي متخلخ للغاية. سطح الكوكب بأكمله مغطى بالجليد ، وهو ليس مثل الأرض على الإطلاق. هذا ليس الجليد المائي الذي اعتدنا عليه ، ولكنه نيتروجين متجمد ، والذي يشكل بلورات شفافة كبيرة يبلغ قطرها عدة سنتيمترات - نوع من مملكة الجنيات الجليدية. داخل هذه البلورات ، يتم تجميد كمية صغيرة من الميثان على شكل نوع من "المحلول الصلب" (يطلق عليه عادةً الغاز الطبيعي - وهو الغاز الذي يحترق في مطبخنا مع البروبان والبيوتان). في بعض مناطق بلوتو ، يظهر جليد الماء وحتى بعض جليد أول أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون) إلى السطح. بشكل عام ، سطح الكوكب له صبغة صفراء وردية ، والتي يتم إعطاؤها له بواسطة جزيئات المركبات العضوية المعقدة التي تترسب من الغلاف الجوي ، والتي تتكون من ذرات الكربون والنيتروجين والهيدروجين والأكسجين تحت تأثير ضوء الشمس.

سطح بلوتو شديد السطوع ويعكس 60٪ من ضوء الشمس الساقط عليه ، لذلك تبين أن التقديرات الأولى لقطره مبالغ فيها. في الوقت نفسه ، توجد أقوى الاختلافات في السطوع على كوكب بلوتو. هنا يمكنك أن تجد مناطق أغمق من الفحم ، ومناطق أكثر بياضًا من الثلج. حتى الآن ، لا يمكن الحكم على البنية الداخلية للكوكب إلا من خلال متوسط ​​كثافته ، وهو 1.7 جم / سم 3 ، وهو نصف كثافة القمر وثلاثة أضعاف كثافة الأرض. تشير هذه الكثافة إلى أن بلوتو هو 1/3 صخور حجرية و 2/3 جليد مائي. إذا تم فصل المادة إلى قذائف (وهو الأرجح) ، فيجب أن يكون لبلوتو قلب صخري كبير يبلغ قطره 1600 كيلومتر ، وتحيط به طبقة من الجليد المائي يبلغ سمكها 400 كيلومتر. على سطح الكوكب - قشرة من الجليد من تركيبات كيميائية مختلفة ، الدور الرئيسيحيث يتم تخصيص جليد النيتروجين. من الممكن أن توجد بين اللب الحجري وقذفته الجليدية طبقة من الماء السائل - محيط عميق ، شبيه بتلك الموجودة على الأرجح على أقمار المشتري الثلاثة الكبيرة - يوروبا وجانيميد وكاليستو.

سؤال: رتب الجمل بطريقة تحصل على نص. وحدد نمط الكلام الذي تنتمي إليه 1. هنا ، على كوكب أبعد في المجموعة الشمسية ، هو جنبًا إلى جنب مع النيتروجين المجمد وغيره مركبات كيميائيةعالم من الجليد والبرد. 2. الحقيقة هي أن هذا الكوكب يختلف عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي في أن درجة حرارة سطحه منخفضة للغاية من -220 إلى -240 درجة 3. يجب أن تفتح أمامه تذكر القارة القطبية الجنوبية خلال الليل القطبي. 4. هذا هو نفس الغاز الذي يحترق في مطبخنا مع البروبان والبيوتان 5. داخل هذه البلورات يتم تجميد كمية صغيرة من الميثان في شكل نوع من المحلول الصلب 6. في ظل هذه الظروف ، يبرد غاز الغلاف الجوي و يتكثف على السطح في شكل صقيع: حتى أنه يقوي النيتروجين ، الذي يشكل بلورات شفافة كبيرة يبلغ قطرها عدة سنتيمترات

رتب الجمل بطريقة يتم فيها الحصول على النص. وتحديد نمط الكلام الذي يشير إليه 1. هنا ، على كوكب أبعد في النظام الشمسي ، تشكل المملكة مع النيتروجين المجمد والمركبات الكيميائية الأخرى من الجليد والبرد. 2. الحقيقة هي أن هذا الكوكب يختلف عن الكواكب الأخرى في النظام الشمسي في أن درجة حرارة سطحه منخفضة للغاية من -220 إلى -240 درجة 3. يجب أن تفتح أمامه تذكر القارة القطبية الجنوبية خلال الليل القطبي. 4. هذا هو نفس الغاز الذي يحترق في مطبخنا مع البروبان والبيوتان 5. داخل هذه البلورات يتم تجميد كمية صغيرة من الميثان في شكل نوع من المحلول الصلب 6. في ظل هذه الظروف ، يبرد غاز الغلاف الجوي و يتكثف على السطح في شكل صقيع: حتى أنه يقوي النيتروجين ، الذي يشكل بلورات شفافة كبيرة يبلغ قطرها عدة سنتيمترات

الإجابات:

3، 2، 6، 5، 4 1 علمي

أسئلة مماثلة

• 1) في شبه منحرف مستطيل الشكل ، تشكل ABCD (الزاوية D يمينًا) زاوية تساوي 45 درجة مع القاعدة AD. ارتفاع شبه منحرف يساوي قاعدته الأصغر. أوجد قاعدة AD إذا كانت قاعدة BC تساوي 7 سم .2) في شبه منحرف ABCD (الزاوية القائمة D) ، الزاوية الحادة هي 30 درجة. أوجد الزاوية AQN المكونة من منصف الزاويتين A و C 3) في شبه المنحرف ABCD ، الأضلاع AB و BC و CD متساوية. أساس AD يساوي ضعف أساس BC. أوجد الزاوية CDA
• ما هي الزاوية بين محاور ذرات الكربون إذا كانت تشكل: sp ^ (2) المدارات الهجينة sp الروابط الهجينة sp المدارات الهجينة وغير الهجينة p المدارات غير الهجينة p المدارات sp ^ (3) المدارات الهجينة
• لماذا يسمى Odysseus Godlike؟
• 1) 3 أرقام طبيعية لاحقة بعد الرقم ب 2) 3 أرقام سابقة حتى الرقم أ 3) 3 أرقام فردية لاحقة تبدأ من الرقم الفردي أ
• Make pliz))) 1. تحليل تشكيل الكلمة وتحليل تكوين الكلمات: طويل بعيون 2. التحليل الصرفي للكلمة.

في عام 1992 ، قرأ أستاذ علم الفلك كلايد تومبو البالغ من العمر 86 عامًا بإثارة غير مقنعة رسالة تلقاها من الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء الأمريكية. تبين أن هذه القطعة من الورق أكثر أهمية من أي جائزة علمية. بعد كل شيء ، لا يمكن توجيه السؤال المطروح فيه إلى أي شخص آخر في العالم. طلبت ناسا الإذن بزيارة بلوتو ، الكوكب الذي اكتشفه تومبو. حدث هذا في عام 1930 ، عندما كان يبلغ من العمر 24 عامًا مساعد مختبر في مرصد لويل في فلاغستاف ، على هضبة أريزونا. من الواضح أن الفلكي القديم شعر بذلك عند قراءة الرسالة نحن نتكلم، ليس فقط حول أحد الكواكب ، ولكن عن كوكبه الذي أصبح معروفًا للناس بفضل عمله. كانت الرسالة ، بالطبع ، مجرد تقدير لما فعله اكتشاف علمي. ومع ذلك ، وافق تومبو على دعم اللعبة ، وبدأت ناسا في تصميم رحلة محطة أوتوماتيكية إلى أبعد كوكب في النظام الشمسي.

اكتشاف مساعد مختبر تومبو

تم البحث عن الكوكب التاسع في النظام الشمسي لمدة ربع قرن ولم يتم اكتشافه إلا في عام 1930. نشأ نمط معين - كل قرن يُكتشف كوكب واحد: تم اكتشاف أورانوس في القرن الثامن عشر ، ونبتون في القرن التاسع عشر ، وبلوتو في القرن العشرين. هذه المرة كان القدر لطيفا شاببدون تعليم فلكي ، تمكنوا من العمل في المرصد لبضعة أشهر فقط. صحيح ، كانت هذه شهورًا من العمل الشاق - كل ليلة كان يصور السماء من خلال تلسكوب ، قسمًا قسمًا ، مكررًا المسح على فترات عدة أيام. خلال النهار ، نظر بعناية من خلال مئات النجوم على لوحات التصوير الناتجة ، محاولًا العثور على كوكب جديد بينهم. اكتمل هذا العمل الرتيب المروع بنجاح بعد ظهر يوم 18 فبراير 1930 ، عندما دخل مساعد المختبر كلايد تومبو البالغ من العمر 24 عامًا إلى مكتب مدير مرصد لويل ، فيستو سليفر ، وقال: "أعتقد أنني وجدت كوكبك X. " بعد عدة سنوات ، ذكر تومبو ، الذي أصبح عالم فلكًا وأستاذًا جامعيًا مشهورًا عالميًا ، أنه كان قلقًا للغاية وأن العرق كان واضحًا من راحة يديه.

بدأ سليفر وغيره من علماء الفلك المتمرسين على الفور في التحقق من الاكتشاف المصنوع من صور السماء ليلا. سارعوا إلى مقارنة الومضة التي كان Tombo يعمل عليها خلال الأشهر القليلة الماضية وبدأوا في مقارنة الصور التي التقطها في أيام مختلفة. جعل هذا الجهاز من الممكن مقارنة صورتين ، بالتناوب مراقبة واحدة أو أخرى. سرعان ما قام علماء الفلك برمي مصراع المرآة برافعة ، وقاموا بدمج إطارين ، بحثًا عن صورة للكوكب ، والقفز بسبب حركته ، على خلفية النجوم الثابتة. في ذلك اليوم ، لم يهدأ صفق المثبط وضغط الرافعة تحت قبة المرصد حتى وقت متأخر من الليل. استمر الفحص لفترة طويلة ، وتم اكتشاف الكوكب الجديد على عدة لوحات فوتوغرافية أخرى ، تم الحصول على بعضها منذ عام 1915! أخيرًا ، في 13 مارس ، تم الإعلان الرسمي عن افتتاحه. تم اختيار التاريخ عن عمد - عيد ميلاد بيرسيفال لويل ، الذي أسس هذا المرصد على هضبة عالية في ولاية أريزونا بالقرب من مدينة فلاجستاف. في عام 1905 ، بدأ لويل بحثًا منهجيًا عن "الكوكب X" ، حيث أطلق على كوكب غير معروف أبعد من كوكب نبتون. هو نفسه لم يعش ليرى اكتشافه ، لكن الأحرف الأولى من اسمه - PL أصبحت مرتبطة به إلى الأبد ، حيث شكل الجمع بين هذه الأحرف علامة فلكية لتعيين بلوتو. لاكتشافه ، حصل كلايد تومبو على ميدالية وجائزة قدرها 25 جنيهًا إسترلينيًا من الجمعية الفلكية الملكية بلندن في عام 1931 (من حيث القوة الشرائية ، يبلغ هذا الآن حوالي 1500 دولار). كما حصل على منحة دراسية من ولاية كانساس للدراسة في جامعة محلية. قبل وقت قصير من اكتشاف كوكب جديد ، تخرج تومبو من مدرسة ريفية في كانساس ، ثم ذهب إلى أريزونا للعمل في مرصد. يمكن ملاحظة أن اسم كانساس في اللهجة المحلية يعني "بيج سكاي" لسبب ما.

مدار غير عادي

حصل الكوكب الجديد على اسمه في الأول من مايو عام 1930. من بين مجموعة متنوعة من الخيارات ، اختار علماء الفلك في مرصد لويل اسم إله العالم السفلي ، الذي اقترحته فتاة إنجليزية تبلغ من العمر 11 عامًا من أكسفورد ، حيث يكون الجو مظلمًا كما هو الحال في أبعد الكواكب. في الأساطير اليونانية والرومانية ، يُعتبر بلوتو شقيق زيوس-جوبيتر وبوسيدون-نبتون ، ابن كرونوس-زحل ، لذلك ظهر هذا الاسم بجوار الكواكب المجاورة تمامًا في "دائرته" (ويردد أيضًا صدى الأحرف الأولى من بيرسيفال لويل). بعد ذلك ، اتضح أنه في عام 1919 ، اقترح عالم الفلك الفرنسي رينو تسمية الكوكب التاسع ، الذي لم يتم اكتشافه بعد في ذلك الوقت ، بلوتو ، ولكن بحلول عام 1930 تم نسيان اقتراحه. على الرغم من الاسم الكبير ، بدا الوافد الجديد كجسم غريب في صحبة الكواكب العملاقة. من الواضح أن حجم بلوتو كان أصغر من حجم الأرض ، وأصغر بعشر مرات من حجم الكواكب الغازية الجليدية الأربعة الكبيرة الموجودة ، مثل بلوتو ، في الجزء الخارجي من النظام الشمسي. الآن يتم تحديد قطر بلوتو بدقة تامة ، فهو يساوي 2390 كم ، أي ثلثي قطر القمر. إنه ليس أبعد الكواكب فحسب ، بل إنه أصغر الكواكب أيضًا. حتى من بين أقمار الكواكب الأخرى ، احتل بلوتو المركز الثامن فقط بعد جانيميد وتيتان وكاليستو وآيو والقمر ويوروبا وتريتون. صحيح أنها أكبر 2.5 مرة من سيريس نفسها كائن كبيرمن حزام الكويكبات الرئيسي الواقع بين المريخ والمشتري. تبلغ مساحة سطح بلوتو 17.9 مليون كيلومتر مربع ، وهي مساحة تضاهي أراضي روسيا. تبين أيضًا أن مدار بلوتو غير عادي - فهو ممدود جدًا ، لذا فإن المسافة من بلوتو إلى الشمس تتغير مرتين تقريبًا - من 30 إلى 50 وحدة فلكية (1 وحدة فلكية تساوي المسافة من الأرض إلى الشمس ، حوالي 150 مليون كيلومتر) ، ومثل الكواكب الثمانية الأخرى ، تكون المدارات دائرية تقريبًا. بالإضافة إلى ذلك ، يقع مدار بلوتو بزاوية كبيرة (17 درجة) لمستوى مدارات الكواكب الأخرى. اتضح أن الكوكب التاسع لا يتناسب بأي حال من الأحوال مع صورة متناغمة إلى حد ما لبقية النظام الشمسي ، لذلك اقترحوا اعتبار بلوتو ليس كوكبًا ، بل كويكبًا. اليوم على بلوتو أطول بـ6.4 مرات من مثيله على الأرض ، والجاذبية 15 مرة أقل من تلك الموجودة على الأرض. كتلة هذا الكوكب الصغير أقل بـ 480 مرة من كتلة الأرض.

المناظر الطبيعية الجليدية النيتروجينية

ما يميز بلوتو عن الكواكب الأخرى هو البرودة الشديدة - سطحه يكون دائمًا في درجة حرارة منخفضة للغاية: من -220 إلى -240 درجة مئوية. في ظل هذه الظروف ، حتى النيتروجين يصلب. إذا وطأت قدم مسافر في الفضاء على سطح بلوتو ، فيجب أن تفتح أمامه منظر طبيعي يشبه القارة القطبية الجنوبية أثناء الليل القطبي ، مضاء بضوء القمر. ومع ذلك ، على بلوتو ، مثل هذا الظلام يتوافق مع النهار. تظهر الشمس في السماء كنجم كبير بقرص بالكاد مرئي ، أكثر سطوعًا بمقدار 20 مليون مرة من سيريوس. هنا خلال النهار ، يكون الظلام أكثر بـ 900 مرة مما هو عليه على الأرض في ظهيرة صافية ، ومع ذلك ، يكون أكثر سطوعًا 600 مرة من البدر في الليل ، لذلك يكون الجو في الظهيرة على بلوتو أكثر قتامة مما هو عليه في الشفق الممطر الغائم على الأرض. يسمح لك غياب السحب برؤية آلاف النجوم في السماء حتى في النهار ، والسماء نفسها سوداء دائمًا ، لأن الغلاف الجوي متخلخ للغاية. سطح الكوكب بأكمله مغطى بالجليد ، وهو ليس مثل الأرض على الإطلاق. هذا ليس الجليد المائي الذي اعتدنا عليه ، ولكنه نيتروجين متجمد ، والذي يشكل بلورات شفافة كبيرة يبلغ قطرها عدة سنتيمترات - نوع من مملكة الجنيات الجليدية. داخل هذه البلورات ، يتم تجميد كمية صغيرة من الميثان على شكل نوع من "المحلول الصلب" (يطلق عليه عادةً الغاز الطبيعي - وهو الغاز الذي يحترق في مطبخنا مع البروبان والبيوتان). في بعض مناطق بلوتو ، يظهر جليد الماء وحتى بعض جليد أول أكسيد الكربون (أول أكسيد الكربون) إلى السطح. بشكل عام ، سطح الكوكب له صبغة وردية مصفرة ، يتم إعطاؤها له بواسطة جزيئات الجسيمات المعقدة التي تستقر من الغلاف الجوي. مركبات العضويةتتكون من ذرات الكربون والنيتروجين والهيدروجين والأكسجين تحت تأثير أشعة الشمس.

سطح بلوتو شديد السطوع ويعكس 60٪ من ضوء الشمس الساقط عليه ، لذلك تبين أن التقديرات الأولى لقطره مبالغ فيها. في الوقت نفسه ، توجد أقوى الاختلافات في السطوع على كوكب بلوتو. هنا يمكنك أن تجد مناطق أغمق من الفحم ، ومناطق أكثر بياضًا من الثلج. حتى الآن ، لا يمكن الحكم على البنية الداخلية للكوكب إلا من خلال متوسط ​​كثافته ، وهو 1.7 جم / سم 3 ، وهو نصف كثافة القمر وثلاثة أضعاف كثافة الأرض. تشير هذه الكثافة إلى أن بلوتو هو 1/3 صخور حجرية و 2/3 جليد مائي. إذا تم فصل المادة إلى قذائف (وهو الأرجح) ، فيجب أن يكون لبلوتو قلب صخري كبير يبلغ قطره 1600 كيلومتر ، وتحيط به طبقة من الجليد المائي يبلغ سمكها 400 كيلومتر. توجد على سطح الكوكب قشرة من الجليد من تركيبات كيميائية مختلفة ، حيث يتم تعيين الدور الرئيسي لجليد النيتروجين. من الممكن أن توجد بين اللب الحجري وقذفته الجليدية طبقة من الماء السائل - محيط عميق ، شبيه بتلك الموجودة على الأرجح على أقمار المشتري الثلاثة الكبيرة - يوروبا وجانيميد وكاليستو.

حجاب الغاز للكوكب

تم اكتشاف الغلاف الجوي حول بلوتو مؤخرًا نسبيًا - في عام 1988 ، عندما قام الكوكب أثناء حركته بإغلاق أحد النجوم البعيدة ومنع الضوء القادم منه. الضغط الجويعلى بلوتو لا يكاد يذكر - 0.3 باسكال ، أي ثلاثمائة ألف مرة أقل من الأرض. ومع ذلك ، حتى في مثل هذا الجو المخلخل ، يمكن أن تهب الرياح ، ويمكن أن يحدث ضباب ، و تفاعلات كيميائية. من الممكن أن يكون هناك أيضًا طبقة من الأيونوسفير - طبقة من الجسيمات المشحونة كهربائيًا في الجزء العلوي من الغلاف الجوي. من المفترض أن الغلاف الغازي لبلوتو يتكون من النيتروجين مع خليط من الميثان وأول أكسيد الكربون ، حيث تم اكتشاف الجليد من هذه المواد على سطح الكوكب من خلال الملاحظات الطيفية. إن مجال الجاذبية الضعيف للكوكب الصغير غير قادر على الاحتفاظ بالغلاف الجوي ، وهو يهرب باستمرار إلى الفضاء ، والجزيئات الجديدة ، التي تتبخر من السطح الجليدي ، تأتي إلى مكان الجزيئات المغادرة. وهكذا ، يشبه الغلاف الجوي لبلوتو مذنبًا "يهرب" من نواة المذنب. لا يفعل أي من الكواكب هذا ، على الأقل ليس على نطاق كبير مثل بلوتو ، حيث يتم تحديث الغلاف الجوي ، في الواقع ، باستمرار.

يكون الجو باردًا جدًا على بلوتو ، ويبلغ متوسط ​​درجة الحرارة هناك -230 درجة مئوية. يكون الجو أكثر برودة على الجانب الليلي من الكوكب منه على جانب النهار ، لذلك يبرد غاز الغلاف الجوي هناك ويتكثف على السطح في شكل صقيع. تحدث أكبر التغييرات في الغلاف الجوي لبلوتو عندما تتغير الفصول. تؤدي زيادة درجة حرارة جليد النيتروجين على سطح الكوكب بمقدار درجتين فقط إلى زيادة كتلة الغلاف الجوي بمقدار ضعفين. في الوقت الحالي ، يقع بلوتو في فترة "الصيف": اجتاز الكوكب نقطة مداره الأقرب إلى الشمس في عام 1989 ولا يزال في الجزء "الدافئ" من المدار. صحيح ، نظرًا لبعد المسافة ومعامل الانعكاس الكبير ، يتلقى بلوتو حرارة شمسية أقل بمقدار 1500 مرة لكل وحدة سطح من الأرض. عندما يتحرك بلوتو على طول مداره الطويل للغاية إلى مسافة أبعد ، ستنخفض درجة حرارة الشمس بمقدار ثلاث مرات تقريبًا ، وستنخفض درجة الحرارة بشكل كبير وسيبدأ الشتاء العالمي ، وهو عصر جليدي موسمي. ستتكثف الغازات وتسقط على سطح بلوتو على شكل بلورات ثلجية. سيختفي الجو لفترة طويلة. هذا لا يحدث على أي كوكب آخر. في عام 2015 ، أثناء التحليق بالقرب من نيو هورايزونز ، سيظل الكوكب دافئًا وفقًا لمعايير بلوتونيان. سيأتي يوم قطبي في نصف الكرة الجنوبي ونصف نصف الكرة الشماليانغمس في ظلام الليل القطبي. لذلك ، يمكننا أن نتوقع أن الغلاف الجوي لن يتجمد بعد ، وسيكون للمركبة الفضائية شيء تدرسه ليس فقط على سطح بلوتو ، ولكن أيضًا في غلافه الغازي.

الليالي القطبية العزيزة

تحدث التغيرات الموسمية على بلوتو على مدى فترات زمنية طويلة جدًا. تدوم ثورة واحدة حول الشمس 248 سنة أرضية - هذا هو عام بلوتو. لفترة طويلة على هذا الكوكب ويوم واحد - يحدث دوران واحد حول المحور في 6.4 يومًا من أيام الأرض. لذلك ، يوجد في السنة البلوتونية ما يقرب من 14.160 يومًا من أيام البلوتوني. منذ اكتشاف الكوكب ، وفقًا لتقويمه ، لم يمر سوى ثلث العام ، ووفقًا للحسابات الأرضية ، فقد حان وقت ما يقرب من 76 عامًا. كل موسم على بلوتو يدوم 62 سنة أرضية. على عكس جميع الكواكب باستثناء أورانوس ، فإن محور دوران بلوتو على بعد 60 درجة من العمودي على مستوى مداره ، لذا فإن حركته تشبه دحرجة كعكة من جانب إلى آخر ، بينما تتحرك جميع الكواكب مثل القمم ، وتدور حول محور تقريبًا عمودي على مستويات الحركة. يؤدي هذا الميل القوي لبلوتو إلى حقيقة أن الليل القطبي والنهار القطبي هناك لا يقتصران ، كما هو الحال على الأرض ، فقط على المناطق القريبة من القطبين ، بل يمتدان تقريبًا نصف كل نصف كرة - من القطب إلى الدرجة الثلاثين من خط العرض المقابل. على الأرض ، سيؤدي ذلك إلى تحول الدائرة القطبية من الأطراف الشمالية لأوروبا وآسيا إلى المكسيك وفلوريدا وجزر الكناري ومصر ، وسيغطي الليل القطبي كل أوروبا وروسيا واليابان والولايات المتحدة وكندا. .

خيوط شارون

خلال الـ 48 عامًا الأولى بعد اكتشاف بلوتو ، لم يُعرف الكثير عنه. تم تحديد حجمها وكتلتها بشكل غير مؤكد للغاية - اختلفت بيانات القطر بمعامل خمسة. تغير الوضع بشكل كبير في عام 1978 ، عندما تم اكتشاف أن بلوتو له قمر. اكتشفه عالم الفلك جيمس كريستي أثناء مراقبته في محطة المرصد البحري الأمريكي في فلاغستاف ، وهي نفس المدينة التي اكتشف فيها بلوتو نفسه في عام 1930. بالنسبة لـ "رفيق" الكوكب التاسع ، اقترحت كريستي اسم شارون - في الأساطير اليونانية أطلقوا على الناقل الذي يسلم أرواح الموتى عبر النهر المتدفق حول العالم السفلي لبلوتو. مع اكتشاف القمر الصناعي ، ظهرت البيانات اللازمة لحساب كتلة بلوتو بدقة.

يبلغ قطر القمر الصناعي 1،205 كيلومترات ، وكثافته 1.7 جم / سم 3 - وهي بالضبط نفس كثافة بلوتو. إذا وضعت شارون وبلوتو جنبًا إلى جنب ، فسيكون قطرهما المشترك تقريبًا نفس قطر القمر. شارون ليس لديه جو. القمر الصناعي له لون مزرق يختلف بشكل حاد عن بلوتو المصفر. تؤدي ميزات طيف الضوء المنعكس إلى استنتاج مفاده أن شارون مغطى بجليد الماء ، وليس بجليد الميثان والنيتروجين ، مثل بلوتو. بشكل عام ، يجب أن يتكون Charon ، بناءً على كثافته ، من ثلث الصخور و 2/3 من جليد الماء. يمكن توزيع هذه المكونات بطريقتين: في شكل خليط متجانس إلى حد ما (كرة من الجليد الصخري "عصيدة" مغطاة بقشرة جليدية رقيقة) أو في شكل قذائف منفصلة (قلب حجري يبلغ قطره 800 كم ، محاطة بطبقة جليدية بسمك 200 كم). كتلة شارون هي 1/5 من كتلة بلوتو ، وهي فريدة من نوعها - لا يوجد كوكب آخر لديه قمر صناعي بهذه الكتلة النسبية الكبيرة. يُطلق على بلوتو وشارون اسم كوكب مزدوج ، تتشابه كتل مكوناته في الحجم.

التزامن الكامل

المسافة من شارون إلى الكوكب صغيرة - 19600 كم ، لذلك فإن مسافر الفضاء الخيالي سيرى قمرًا صناعيًا عملاقًا من سطح بلوتو ، يحتل مساحة أكبر بسبعة أضعاف من القمر في سماء الأرض. ومن شارون ، يبدو أن بلوتو ، المعلق فوق الأفق ، على وشك الانهيار على قمره الصناعي - بعد كل شيء ، قطر بلوتو في السماء فوق شارون أكبر 14 مرة من قطر القمر في سمائنا. ومع ذلك ، لا يمكنك الاستمتاع بمثل هذه الصور إلا من نصف الكرة الأرضية - سواء على بلوتو أو على القمر الصناعي. الحقيقة هي أن هذين الجسمين السماويين لهما صدى جاذبي كامل - يقع شارون دائمًا في مستوى خط استواء بلوتو ويقوم بثورة واحدة حول الكوكب في 6.4 يومًا من أيام الأرض ، في نفس الوقت تمامًا مثل بلوتو حول محوره. لذلك ، يكون شارون مرئيًا من نصف كرة بلوتو ، وهو أيضًا يتحول دائمًا إلى الكوكب من نصف الكرة الأرضية ويوجد دائمًا في نفس النقطة في السماء ، دون أن يتحرك في أي مكان. دائمًا ما يواجه قمرنا الأرض من جانب واحد فقط ، ولكن على عكس شارون ، فإنه يتحرك عبر السماء: يظهر من خلف الأفق ، ثم يجلس خلفه. من نقطة على خط استواء بلوتو ، تقع بدقة تحت شارون ، يكون القمر الصناعي مرئيًا عند الذروة وينزل تدريجياً إلى الأفق ، حيث يغادر المراقب إلى نصف الكرة الأرضية ، محرومًا من فرصة رؤية شارون ، ومن القطبين يكون دائمًا ما يكون مرئيًا في الأفق. خلال يوم بلوتوني ، تتغير الصورة في السماء قليلاً - فهي سوداء باستمرار ، على عكس سطح الكوكب ، الذي يكون أفتح قليلاً أثناء النهار بسبب ضوء الشمس المتوسط. التفاصيل الأكثر تنوعًا في سماء بلوتو هي تفاصيل شارون ، المُضيئة منها جوانب مختلفة، على النموذج اكتمال القمرثم هلال. هذا التباين يشبه مراحل القمر ، والفرق الوحيد هو أن "القمر" فوق بلوتو لا يترك مكانه أبدًا. كل ما سبق ينطبق أيضًا على منظر بلوتو من سطح شارون: يلوح الكوكب باستمرار في نفس النقطة في السماء فوق شارون ويواجهه بنصف كرة واحد فقط. يعتبر خط الزوال الذي يمر عبر مركز هذا النصف من الكرة الأرضية بمثابة "بلوتون غرينتش" - خط الزوال الصفري الذي يُقاس منه خط الطول. من نصف الكرة المقابل لبلوتو ، لا يمكن رؤية قمره الصناعي أبدًا ، تمامًا كما يستحيل رؤية بلوتو نفسه من أقصى نصف الكرة الأرضية لشارون.

أقمار ليليبوتيان

حدث اكتشاف فلكي كبير مرتبط ببلوتو في نهاية عام 2005 ، عندما كانت محطة نيو هورايزونز الأوتوماتيكية موجودة بالفعل في مركز الفضاء ، في انتظار الإطلاق إلى هذا الكوكب. في 31 أكتوبر ، نشر الاتحاد الفلكي الدولي رسالة على الإنترنت حول الاكتشاف الذي قامت به مجموعة من علماء الفلك الأمريكيين الذين اكتشفوا قمرين صناعيين جديدين حول بلوتو في وقت واحد. تحسبًا للرحلة إلى بلوتو ، حلل المشاركون في الدراسات القادمة بعناية جميع صور هذا الكوكب التي التقطتها تلسكوب هابل الفضائي ، الموجود في مدار حول الأرض. يبدو كل من بلوتو نفسه وقمره الصناعي الكبير شارون كنقاط صغيرة عليهما ، ومع ذلك ، تمكن العلماء من التعرف في إحدى الصور التي تم التقاطها في مايو 2005 ، وهما نقطتان خافتان صغيرتان جدًا لم تكنا نجومًا ولا أيًا من كويكبات عبر نبتون. حزام. ما كانت فرحة الباحثين عندما وجدوا صورة أخرى بعد ثلاثة أيام من الأولى ، حيث كانت هذه النقاط موجودة بالفعل في مكان مختلف. أظهرت طبيعة حركتهم أنهم يتحركون حول بلوتو ، كل على مسافة خاصة به. أثناء المراجعة اللاحقة للصور القديمة ، تم العثور على صورة أخرى ، تم التقاطها في عام 2002 ، والتي أكدت الاكتشاف. صحيح ، في الصورة القديمة ، تظهر هذه الأقمار الصناعية كبقع باهتة جدًا. من أجل التأكد من أن الأجسام المكتشفة هي بالفعل أقمار صناعية لبلوتو ، فمن المخطط إجراء سلسلة من الملاحظات باستخدام تلسكوب هابل في فبراير 2006 ، مخصصة بشكل خاص لهذه الأقمار الصناعية الصغيرة. وفقًا للبيانات الحالية ، يبلغ قطرها من 110 إلى 160 كيلومترًا وتقع على مسافات 50 و 65 ألف كيلومتر من الكوكب - أبعد بكثير من شارون. نتيجة لهذا الاكتشاف ، أظهر بلوتو مرة أخرى تفرده ، وأصبح الجسم الوحيد العابر لنبتون الذي يمتلك أكثر من قمر صناعي واحد. من المحتمل ألا ينتهي الأمر بهذا الثالوث ، لأن برنامج محطة نيو هورايزونز يوفر البحث عن أقمار صناعية أصغر من بلوتو - بقطر يصل إلى كيلومتر واحد.

على حافة ecumene

يقع بلوتو على بعد 40 مرة من الأرض عن الشمس. هذا هو الكوكب الوحيد الذي لم يتم توجيه أي محطة فضائية إليه بعد. بدأت الاستعدادات للرحلة إلى بلوتو في عام 1989 ، ولكن واحدًا تلو الآخر ، ألغت وكالة ناسا خمسة برامج في المراحل الأولى ، حتى عندما لم يتم تطوير رسم تخطيطي للمركبة الفضائية بعد. أخيرًا ، في عام 2001 ، توقفوا أخيرًا عند المشروع التالي ووضعوه موضع التنفيذ. ومن المقرر أن تذهب المحطة الأوتوماتيكية نيو هورايزونز ("نيو هورايزونز") إلى بلوتو في منتصف كانون الثاني (يناير) 2006. يعكس اسمها جيدًا أهداف الرحلة: استكشاف المنطقة الأقل استكشافًا في ضواحي النظام الشمسي ، حيث يقع الكوكب الأبعد. من المخطط أيضًا دراسة ثلاثة أقمار صناعية لبلوتو - شارون الكبير واثنين من الأقمار الصغيرة ، المكتشفة حديثًا والتي لم يتم ذكر اسمها حتى الآن ، بالإضافة إلى العديد من الأجسام الصغيرة جدًا الموجودة على مسافة أبعد من بلوتو - في حزام الكويكبات الخارجي (حزام كويبر). تبدو المحطة وكأنها صندوق مثلث مسطح قياسه 3x3x2 م ، على أحد جوانبه توصيل هوائي طبق قطره 2.1 متر. سيتم إرسال إشارة لاسلكية إلى الأرض من مسافة 5 مليارات كيلومتر بواسطة جهاز إرسال بقوة 200 واط ، أي 100 مرة فقط أكثر من الهاتف الخلوي. سيتم إرسال موجات الراديو بسرعة الضوء ، ولن تصل إلى الأرض إلا بعد أربع ساعات ونصف الساعة. لتخيل مدى بعد بلوتو ، تذكر أن الضوء من الشمس يصل إلى كوكبنا في 8 دقائق فقط. ستكون الإشارات الراديوية القادمة من محطة نيو هورايزونز إلى الأرض ضعيفة للغاية ، وستستخدم ثلاثة هوائيات مكافئة شديدة الحساسية لاستقبالها - "لوحات" ضخمة يبلغ قطر كل منها 70 مترًا ، وتقع في الولايات المتحدة الأمريكية (كاليفورنيا) ، إسبانيا واستراليا. توجد نقاط اتصالات الفضاء السحيق بالتساوي على سطح الأرض ، وهذا سيوفر اتصالاً لاسلكيًا على مدار الساعة مع المحطة.

من المقرر إطلاق محطة نيو هورايزونز الأوتوماتيكية من قاعدة كيب كانافيرال الفضائية في ولاية فلوريدا الأمريكية في الفترة من يناير إلى فبراير 2006. مرة أخرى في أغسطس 2005 ، تم تسليم مركبة الإطلاق Atlas-V هناك من المصنع في دنفر بواسطة طائرة الشحن AN-124-100 Ruslan التابعة لشركة طيران Volga-Dnepr ، الشركة الرائدة عالميًا في نقل البضائع ذات الحجم الكبير. عند إطلاقها في منتصف شهر يناير ، سوف يسير مسار الرحلة بطريقة بحيث أنه في غضون عام تقريبًا ، في فبراير 2007 ، ستقترب المحطة من كوكب المشتري العملاق ، وتحت تأثيرها مجال الجاذبيةسوف تتلقى زيادة في سرعة الرحلة. سيساعدها ذلك في الوصول إلى بلوتو في عام 2015. إذا تم تأجيل الإطلاق إلى نهاية شهر يناير ، فسيتم تأجيل الوصول إلى بلوتو لمدة 1-2 سنوات ، لأن تحليق كوكب المشتري سيكون على مسافة أكبر وستكون مناورة الجاذبية أضعف. مع أفضل وقت للإطلاق - في النصف الأول من شهر فبراير - ستتم الرحلة بدون مساعدة المشتري ، وبالتالي لن تتمكن المحطة من الوصول إلى بلوتو إلا بحلول عام 2019 ، أو حتى بعد ذلك. بعد 15 فبراير ، سيكون من غير المجدي أن نبدأ - الترتيب المتبادلستتغير الأرض وبلوتو كثيرًا لدرجة أن الرحلة ستكون مستحيلة.

هناك سبعة أدوات علمية على متن نيو هورايزونز ، والتي سيكون من الضروري مساعدتها لمعرفة الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي لبلوتو ونوع العمليات التي تحدث فيه ، وما هي الهياكل الجيولوجية الموجودة على بلوتو وشارون ، و ماذا التركيب الكيميائيالمواد السطحية للكوكب والقمر الصناعي ، وكيف يتفاعل تيار الجسيمات المشحونة المنبعثة من الشمس (الرياح الشمسية) مع الغلاف الجوي لبلوتو ، ومدى سرعة تسرب الغازات الجوية إلى الفضاء. تم تصميم الأجهزة بحيث يتم تكرار البيانات التي تتلقاها جزئيًا ، مما يوفر التأمين في حالة فشل أي منها. أثناء الرحلة بين الكواكب ، من المخطط فحص جميع الأدوات مرة واحدة في السنة ، ثم إعادتها إلى وضع "السكون". الألواح الشمسية شائعة الاستخدام في محطات فضاء، غير مجدية في هذه الرحلة ، لأنه في منطقة بلوتو ، من الواضح أن الطاقة القادمة من الشمس ستكون غير كافية لتشغيل المحطة. ستتلقى الأجهزة الكهرباء من مولد كهربائي حراري يعمل على نظير مشع للبلوتونيوم. هذه عنصر كيميائيتم اكتشافه في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1940 وسمي على اسم كوكب بلوتو ، تمامًا كما تم إعطاء أسماء الكواكب سابقًا لأسلافها وفقًا للجدول الدوري - اليورانيوم والنبتونيوم.

بعد ثلاثة أشهر من التحليق بالقرب من بلوتو وشارون ، ستبدأ المحطة في إرسال المعلومات الواردة والمسجلة في ذاكرتها الإلكترونية. بسبب المسافة الطويلة إلى الأرض ، سيكون الإرسال اللاسلكي بطيئًا بحيث يمكن تمييز الإشارات الضعيفة عن الضوضاء الكونية والأرضية وفك شفرتها. سوف تمتد عملية النقل لمدة تسعة أشهر. في هذا الوقت ، ستستمر المحطة في الطيران ، مبتعدة أكثر فأكثر عن الشمس. سيكون هدفه الجديد هو إلقاء نظرة فاحصة على بعض الكواكب الصغيرة المكتشفة حديثًا في حزام الكويكبات الخارجي ، ما يسمى حزام كويبر ، والذي يقع خارج مدار بلوتو. يتكون هذا الحزام من العديد من الأجسام الكونية الصغيرة - الكويكبات الجليدية التي تعتبر من بقايا المواد القديمةمحفوظة منذ تكوين كواكب النظام الشمسي. قد تستغرق الرحلة عبر حزام كويبر ثلاث إلى ست سنوات أخرى. ستتم معالجة البيانات الواردة من المحطة في مركزي أبحاث تشغيليين - تومبو في بولدر (كولورادو) وكريستي في لوريل (ماريلاند) ، سميت على اسم مكتشفي بلوتو وقمرها الصناعي شارون. وقدمت شهادات التسمية لأرملة كلايد تومبو وعالم الفلك جيمس كريستي. تبلغ تكلفة هذا المشروع ، بما في ذلك مركبة الإطلاق وخدمات اتصالات الفضاء السحيق ، ما يقرب من 650 مليون دولار ، وهو ما يعادل مبلغ 20 سنتًا لكل مواطن أمريكي سنويًا لمدة 10 سنوات من رحلة المحطة.

جورج بوربا مرشح العلوم الجغرافية