Saygushkin Ruslan

Das Material - Forschung die Arbeit eines Schülers der 2. Klasse des MBOU "Lyceum No. 3", eines Mitglieds der Gesellschaft der NOU-Studenten. In seiner Arbeit erforscht Ruslan den mysteriösesten Planeten Sonnensystem Pluto versucht, all seine Geheimnisse zu lösen.

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Vorschau:

Einleitung……………………………………………..…………………..2

I. Entdeckungsgeschichte………………………………………….……..…...3

II. Physikalische Eigenschaften………………...……………..…….3 - 4

III. Geheimnisse von Pluto…………………………………………………….4 - 7

1. Das erste Rätsel. Dimensionen und Gewicht.

2. Das zweite Rätsel. Die innere Struktur des Planeten

3. Das dritte Rätsel. Oberfläche von Pluto

4. Geheimnis fünf. Satelliten.

IV. Fazit …………………………………………………………………8

Informationsquellen………………………………………………………9

I. EINLEITUNG

Seit der Antike hat der Himmel die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich gezogen. Schließlich ist noch so viel am Himmel ungeklärte Mysterien! Ich liebe es, in den Sternenhimmel zu schauen. Vor allem, wenn Mama oder Papa dabei sind. Deshalb war ich sehr glücklich, als wir in der Lektion über die Welt um uns herum begannen, die Planeten zu studieren. Aber auf der Tutorial-Seite " Die Umwelt“(Autor A.A. Vakhrushev) Ich habe einen Widerspruch gefunden.(Anhang Nr. 1 ) Im Text des Lehrbuchs stand: "Neun Planeten kreisen um unsere Sonne." Und daneben waren in der Zeichnung des Sonnensystems nur acht Planeten abgebildet. Pluto fehlt. Der Lehrer schlug vor, dass ich diesen Widerspruch selbst klären sollte. Es stellte sich heraus, dass Pluto der mysteriöseste Planet im Sonnensystem ist. Ich dachte, dass die Geheimnisse von Pluto nicht nur mich, sondern auch viele andere neugierige Kinder interessieren würden. Ich beschloss, sie zu lösen.

Bevor ich die Arbeit mache, setze ich mich Tor : erkunden Sie die Geheimnisse, die mit der Geschichte der Entdeckung und Erforschung von Pluto verbunden sind.

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen Sie Folgendes tun Aufgaben :

1. Material über die Entdeckung und Erforschung von Pluto finden und studieren;
2. lüften Sie die Geheimnisse, die mit der Geschichte der Entdeckung und Erforschung von Pluto verbunden sind;
3. finden Antworten auf sie auf dem Niveau des modernen Wissens.

II. GESCHICHTE DER ERÖFFNUNG

Bereits zu Beginn des 19. Jahrhunderts vermuteten englische Wissenschaftler, dass es einen anderen Planeten im Sonnensystem gibt. Die Existenz von Pluto wurde von einem amerikanischen Astronomen vorhergesagtPercival Lovell. Wissenschaftler haben ihre ganze Kraft in die Suche nach dem neunten Planeten gesteckt und ihm den Namen "Planet X" gegeben. Sondern um die Existenz zu beweisen Himmelskörper Wissenschaftler konnten erst 90 Jahre später.(Anhang Nr. 2) Der amerikanische Wissenschaftler Clyde Tombaugh fotografierte ein ganzes Jahr lang den Nachthimmel. Er arbeitete 14 Stunden am Tag und konnte beweisen, dass Planet X existiert. Clyde wurde in eine arme Familie hineingeboren. Als er 12 Jahre alt war, betrachtete er zum ersten Mal den Mond durch ein Teleskop. Und von diesem Moment an begann seine Leidenschaft für die Astronomie. Als Clyde die High School abschloss, schrieben seine Klassenkameraden in das Absolventenbuch den prophetischen Satz: "He will open a new world." Er konnte nicht weiter studieren. Die Eltern hatten kein Geld. Aber er beschloss, selbst Astronomie zu studieren und baute selbst ein Teleskop.

Nach dem Öffnen neuer Planet Die Frage war: Wie soll man es nennen? Angebote kamen aus der ganzen Welt. Aber alle Wissenschaftler stimmten für den Vorschlag des kleinen Mädchens Venetia Burney.(Anhang Nr. 3) Venedig interessierte sich nicht nur für Astronomie, sondern auch für Mythologie. Sie entschied, dass dieser Name für eine so dunkle und kalte Welt sehr gut geeignet ist, da Pluto in der griechischen Mythologie der Gott der Unterwelt, der Gott der Hölle ist.

III. PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN DES PLANETEN

Es stellt sich heraus, dass Pluto tatsächlich hauptsächlich aus Fels und Eis besteht. Das Eis auf der Oberfläche von Pluto besteht aus gefrorenem Methan und Stickstoff mit Kohlenwasserstoffverunreinigungen.

Allgemeine Information:

1. Macca: 1,3 * 1022 kg. (0,0022 Erdmassen)
2. Durchmesser: 2324 km.
3. Dichte: 2 g/cm3
4. Temperatur: -230oC
5. Tageslänge: 6,4 Erdtage
6. Entfernung von der Sonne (Durchschnitt): zwischen 29,65 (Minimum) und 49,28 (Maximum) (39,4 AE) AU, in einer stark elliptischen Umlaufbahn.
7. Umlaufzeit (Jahr): 247,7 Jahre
8. Umlaufgeschwindigkeit: 4,7 km/s

Manchmal wird es auf Pluto wärmer auf minus 170 Grad, aber die meiste Zeit des Jahres beträgt die Temperatur minus 230 Grad Celsius. Ein Umlauf um die Sonne dauert auf Pluto 248 Jahre. eine Sache noch einzigartiges Eigentum Planeten - die Atmosphäre erscheint dort und verschwindet dann plötzlich vollständig.

IV. GEHEIMNISSE VON PLUTO

Pluto ist der einzige Planet, der noch nicht von terrestrischen Fahrzeugen erreicht wurde. Zu schwierige Mission. In gerader Linie - 6 Milliarden km. Und das sind jahrzehntelange Reisen in einem eisigen Vakuum.

Pluto ist still mysteriöses Objekt. Als Pluto entdeckt wurde, hatte er die Brillanz eines Sterns der 15. Größe. Es kann nur in starken Teleskopen beobachtet und nur vom Weltraum aus erforscht werden. Was sind die Geheimnisse, um Planet X zu speichern?

1. Das erste Rätsel. Dimensionen und Gewicht. (Anhang Nr. 4)

Lange Zeit glaubte man, Pluto sei in Größe und Masse erdnah.

1955 wurde vorgeschlagen, dass der Radius von Pluto 7200 km beträgt, die Masse 0,9 der Masse der Erde beträgt. 1965 endeten die Berechnungen der Wissenschaftler bei 0,11 Erdmassen. 1978 beträgt die Masse von Pluto bereits nur 0,002 der Masse der Erde, also 6-mal weniger als die Masse des Mondes. So verwandelte sich Pluto allmählich in " Zwergplanet»

1. Das zweite Rätsel. Die innere Struktur des Planeten. (Anhang Nr. 5)

Bisher kann die innere Struktur des Planeten nur anhand des Wertes seiner durchschnittlichen Dichte beurteilt werden, die 1,7 g/cm beträgt 3 , das ist halb so groß wie der Mond und dreimal so groß wie das der Erde. Diese Dichte zeigt, dass Pluto zu 1/3 aus steinigen Felsen und zu 2/3 aus Wassereis besteht. Wissenschaftler gehen lediglich davon aus, dass Pluto einen großen Gesteinskern mit einem Durchmesser von 1.600 km haben muss, der von einer 400 km dicken Wassereisschicht umgeben ist. Auf der Oberfläche des Planeten befindet sich eine Eiskruste verschiedener chemischer Zusammensetzung. Es wird angenommen, dass sich zwischen dem Steinkern und seiner Eisschale eine Schicht flüssigen Wassers befindet - der tiefe Ozean. Aber das sind nur Vermutungen.

1. Das dritte Rätsel. Die Oberfläche von Pluto. (Anhang Nr. 6)

Das Wissen über die Oberfläche von Pluto ist immer noch reine Vermutung. Wissenschaftler glauben, dass sich Pluto in den stärksten Erkältungen von anderen Planeten unterscheidet - auf seiner Oberfläche ist es ständig sehr kalt. niedrige Temperatur: -220 bis -240 °C. Unter solchen Bedingungen verfestigt sich sogar Stickstoff. Laut Wissenschaftlern „sollte sich, wenn jemals ein Raumfahrer einen Fuß auf die Oberfläche von Pluto setzt, eine Landschaft vor ihm auftun, die an die vom Mondlicht erleuchtete Antarktis während der Polarnacht erinnert.“ Tagsüber ist es hier 900-mal dunkler als auf der Erde an einem klaren Mittag, aber 600-mal heller als bei Vollmond in der Nacht, also ist es am Mittag auf Pluto viel dunkler als während einer wolkig-regnerischen Dämmerung auf der Erde. Das Fehlen von Wolken ermöglicht es Ihnen, auch tagsüber Tausende von Sternen am Himmel zu sehen, und der Himmel selbst ist immer schwarz, da die Atmosphäre extrem verdünnt ist. Die gesamte Oberfläche des Planeten ist mit Eis bedeckt, das überhaupt nicht wie die Erde ist. Das ist bei uns nicht das übliche Wassereis, sondern gefrorener Stickstoff, der große durchsichtige Kristalle mit mehreren Zentimetern Durchmesser bildet – eine Art Eisfeenreich. Im Allgemeinen hat die Oberfläche des Planeten einen gelblich-rosa Farbton. Die Oberfläche von Pluto ist sehr hell und reflektiert 60 % der auf sie fallenden Sonne. Gleichzeitig findet man auf Pluto die stärksten Helligkeitsunterschiede. Hier finden Sie Bereiche, die dunkler als Kohle und Bereiche weißer als Schnee sind.

1. Geheimnis vier. Atmosphäre.Die Atmosphäre um Pluto wurde erst 1988 entdeckt. Sie ist sehr erschüttert. Das schwache Gravitationsfeld des Planeten des Babys kann die Atmosphäre nicht halten und entweicht ständig in den Weltraum, und neue Moleküle, die von der Eisoberfläche verdampfen, kommen an die Stelle der verstorbenen Moleküle. Somit erneuert sich Plutos Atmosphäre ständig. Dies geschieht auf keinem der Planeten.

Pluto befindet sich jetzt in der "Sommer"-Periode. Und im Jahr 2020 wird der Planet kommen Eiszeit. Die Atmosphäre wird für lange Zeit verschwinden.

1. Geheimnis fünf. Satelliten. (Anhang Nr. 7)

1978 wurde Plutos Mond Charon zufällig entdeckt. Der Satellit ist blau. Es wird angenommen, dass es aus Felsen und Wassereis besteht. Im Mai 2005 entdeckten Wissenschaftler zwei winzige, schwache Punkte in Bildern von Pluto, die weder Sterne noch Asteroiden waren. Sie bewegten sich um Pluto herum, jeder in einer anderen Entfernung. Die Freude der Entdecker kannte keine Grenzen – Pluto hat zwei weitere Trabanten! Aber das Interessanteste lag vor uns. Es stellte sich heraus, dass Charon eine Umdrehung macht, einer der Satelliten - genau zwei und der zweite - drei.

1. Geheimnis sechs. Pluto-Status.

Pluto wurde im Mai 1930 von der Internationalen Astronomischen Union offiziell als Planet anerkannt. Dann wurde angenommen, dass es viel größer war.

Ende des 20. Jahrhunderts kamen Zweifel auf, ob es sinnvoll ist, Pluto als großen Planeten einzustufen. Drei Gründe wurden genannt:

1. Alles äußeren Planeten sind Gasriesen, während Pluto es nicht ist.
2. Pluto ist viel kleiner als jeder andere Planet im Sonnensystem.
3. Die Umlaufbahn von Pluto ist sehr langgestreckt und kreuzt sogar die Umlaufbahn eines anderen Planeten - Neptun.(Anhang Nr. 8)

Im August 2006 wurde die Entscheidung getroffen, Pluto nicht mehr als „Planet“ zu bezeichnen, sondern als „Zwergplanet".

Nach der neuen Klassifizierung wird es nun vier Planeten im Sonnensystem geben terrestrische Gruppe(Merkur, Venus, Erde und Mars), die gleiche Anzahl von Riesenplaneten (Jupiter, Saturn, Neptun und Uranus) und eine unbegrenzte Anzahl von Zwergplaneten.

Gelehrte sind in dieser Frage gespalten. Viele hielten diese Entscheidung für ungerecht. Einwohner des StaatesNew-MexikoSo kündigten sie beispielsweise an, dass zu Ehren von Clyde Tombaugh (er lebte viele Jahre in diesem Bundesstaat und arbeitete an der Universität) Pluto immer als Planet betrachtet wird und seit dem 13. März 2006 der „Pluto Planet Day“ abgehalten wird im Staat jedes Jahr.

Einige russische Wissenschaftler sind auch nicht damit einverstanden, Pluto den Status als Planet zu entziehen.

IV. FAZIT

Wissenschaftler erwartet, sehr zu finden Hauptplanet, fand aber eine winzige Kugel aus einer Mischung aus Eis und Stickstoff. Pluto ist der einzige Planet, den Satelliten von der Erde noch nicht erreicht haben. Aber bald wird es passieren. So sieht die amerikanische interplanetare Station „New Horizons“ aus.(Anhang Nr. 9) Sie hat 2006 angefangen. Und die größte Annäherung an Pluto wird am 14. Juli 2015 stattfinden. Ich hoffe, dass die Menschen in 3 Jahren alle Geheimnisse von Planet X lösen werden. Ich hoffe wirklich, dass Wissenschaftler Pluto den Status eines Planeten zurückgeben werden.

INTERNET-RESSOURCEN

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

Vorschau:

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Nehmen wir an, die Erde endet. Die Sonne steht kurz vor der Explosion, als sich ein Asteroid von der Größe von Texas dem Planeten nähert. Große Städte von Zombies bevölkert, und auf dem Land arbeiten die Bauern hart daran, Mais anzubauen, weil andere Feldfrüchte sterben. Wir müssen den Planeten dringend verlassen, aber das Problem ist, dass in der Saturnregion keine Wurmlöcher gefunden wurden und Superluminal-Triebwerke aus weit, weit entfernte Galaxie brachte nicht. Der nächste Stern ist mehr als vier Lichtjahre entfernt. Wird die Menschheit es erreichen können, habend moderne Technologien? Die Antwort ist nicht so offensichtlich.

Es wird kaum jemand argumentieren, dass eine globale Umweltkatastrophe, die die Existenz allen Lebens auf der Erde gefährdet, nur im Kino passieren kann. Auf unserem Planeten kam es mehr als einmal zu Massensterben, bei denen bis zu 90 % der existierenden Arten starben. Die Erde hat Zeiten durchgemacht globale Vereisung, kollidierte mit Asteroiden, durchlief Ausbrüche vulkanischer Aktivität.

Natürlich auch während der meisten schreckliche Katastrophen das Leben ist nie ganz verschwunden. Aber das Gleiche gilt nicht für die damals dominierenden Arten, die ausstarben und anderen Platz machten. Wer ist jetzt die dominierende Spezies? Genau.

Es ist wahrscheinlich, dass die Möglichkeit zu verlassen Heimat und gehen Sie zu den Sternen auf der Suche nach einem neuen, der eines Tages die Menschheit retten kann. Es lohnt sich jedoch kaum zu hoffen, dass einige kosmische Wohltäter uns den Weg zu den Sternen öffnen werden. Es lohnt sich, herauszufinden, was unsere theoretischen Möglichkeiten sind, um alleine zu den Sternen zu gelangen.

Weltraum Arche

Zunächst fallen einem traditionelle chemische Antriebsmotoren ein. Derzeit haben es vier terrestrische Fahrzeuge (die alle in den 1970er Jahren gestartet wurden) geschafft, die dritte Raumgeschwindigkeit zu erreichen, die ausreicht, um das Sonnensystem für immer zu verlassen.

Die schnellste von ihnen, Voyager 1, hat sich in den 37 Jahren seit ihrem Start in einer Entfernung von 130 AE von der Erde entfernt. (Astronomische Einheiten, dh 130 Entfernungen von der Erde zur Sonne). Pro Jahr überwindet das Gerät ca. 3,5 AE. Die Entfernung zu Alpha Centauri beträgt 4,36 Lichtjahre oder 275.725 AE. Bei dieser Geschwindigkeit würde das Raumschiff fast 79.000 Jahre brauchen, um den Nachbarstern zu erreichen. Um es milde auszudrücken, die Wartezeit wird lang sein.

Foto der Erde (über dem Pfeil) aus einer Entfernung von 6 Milliarden Kilometern, aufgenommen von Voyager 1. Die Raumsonde hat diese Strecke in 13 Jahren zurückgelegt.

Sie können einen Weg finden, schneller zu fliegen, oder Sie können einfach akzeptieren und mehrere tausend Jahre lang fliegen. Dann erreichen nur die fernen Nachfahren derer, die sich auf den Weg gemacht haben, den Endpunkt. Genau das ist die Idee des sogenannten Generationenschiffs – der Weltraumarche, die ein geschlossenes Ökosystem ist, das für eine lange Reise ausgelegt ist.

In der Fiktion gibt es viele verschiedene Geschichten über die Schiffe von Generationen. Sie wurden von Harry Harrison ("The Captive Universe"), Clifford Simak ("Generation Achieved"), Brian Aldiss ("Non-Stop") und moderneren Autoren - Bernard Werber ("Star Butterfly") geschrieben. Sehr oft vergessen die entfernten Nachkommen der ersten Bewohner im Allgemeinen, woher sie geflogen sind und was der Zweck ihrer Reise ist. Oder sogar anfangen zu glauben, dass das Ganze bestehende Welt auf ein Schiff herunterkommt, wie zum Beispiel in Robert Heinleins Roman Stiefkinder des Universums erzählt wird. Eine weitere interessante Handlung wird in der achten Folge der dritten Staffel des Klassikers Star Trek gezeigt, in der die Besatzung der Enterprise versucht, eine Kollision zwischen einem Generationenschiff, dessen Bewohner ihre Mission vergessen haben, und einem bewohnbaren Planeten, auf dem es sich befand, zu verhindern Üerschrift.

Der Vorteil des Generationsschiffs besteht darin, dass diese Option keine grundlegend neuen Motoren erfordert. Es wird jedoch notwendig sein, ein sich selbst erhaltendes Ökosystem zu entwickeln, das viele tausend Jahre ohne Zufuhr von außen bestehen kann. Und vergiss nicht, dass Menschen sich einfach gegenseitig umbringen können.

Das Biosphere-2-Experiment, das Anfang der 1990er Jahre unter einer geschlossenen Kuppel durchgeführt wurde, demonstrierte eine Reihe von Gefahren, die bei solchen Reisen auf Menschen lauern können. Dies ist die schnelle Aufteilung des Teams in mehrere einander feindlich gesinnte Gruppen und die unkontrollierte Vermehrung von Schädlingen, die zu Sauerstoffmangel in der Luft führten. Sogar gewöhnlicher Wind spielt, wie sich herausstellte, eine entscheidende Rolle – ohne regelmäßiges Schwingen werden Bäume brüchig und brechen.

Viele Probleme lösen Langstreckenflug Die Technologie wird helfen und die Menschen in eine verlängerte Schwebeanimation versetzen. Dann sind weder Konflikte noch Langeweile schrecklich, und das Lebenserhaltungssystem wird ein Minimum erfordern. Die Hauptsache ist, es lange mit Energie zu versorgen. Zum Beispiel mit Hilfe eines Atomreaktors.

Im Zusammenhang mit dem Thema des Schiffs der Generationen steht ein sehr interessantes Paradox namens Wait Calculation, das vom Wissenschaftler Andrew Kennedy beschrieben wurde. Gemäß diesem Paradoxon können für einige Zeit, nachdem das erste Schiff von Generationen auf die Erde geschickt wurde, neue, schnellere Bewegungsarten entdeckt werden, die es Schiffen ermöglichen, die später starten, die ursprünglichen Siedler zu überholen. So ist es möglich, dass das Ziel zum Zeitpunkt der Ankunft bereits von den fernen Nachkommen der später aufbrechenden Kolonialisten übervölkert ist.

Installationen für schwebende Animationen im Film "Alien".

Reiten auf einer Atombombe

Angenommen, wir sind nicht damit zufrieden, dass die Nachkommen unserer Nachkommen die Sterne erreichen, und wir selbst wollen unser Gesicht den Strahlen einer fremden Sonne aussetzen. In diesem Fall kann man nicht auf ein Raumschiff verzichten, das in der Lage ist, auf Geschwindigkeiten zu beschleunigen, die es in weniger als einem Menschenleben zu einem Nachbarstern bringen. Und hier hilft die gute alte Atombombe.

Die Idee eines solchen Schiffes entstand Ende der 1950er Jahre. Das Raumschiff war für Flüge innerhalb des Sonnensystems gedacht, könnte aber auch für interstellare Reisen verwendet werden. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Hinter dem Heck ist eine starke Panzerplatte installiert. Aus Raumfahrzeug In der dem Flug entgegengesetzten Richtung werden gleichmäßig Atomladungen mit geringer Leistung ausgestoßen, die in geringer Entfernung (bis zu 100 Meter) zur Detonation gebracht werden.

Die Ladungen sind so ausgelegt, dass die meisten Explosionsprodukte zum Heck des Raumfahrzeugs geleitet werden. Die Reflexionsplatte übernimmt den Impuls und leitet ihn über das Stoßdämpfersystem an das Schiff weiter (ohne sie werden Überlastungen für die Besatzung tödlich). Die reflektierende Platte wird vor Beschädigung durch Lichtblitze, Gammastrahlung und Hochtemperaturplasma durch eine Beschichtung aus Graphitschmiermittel geschützt, die nach jeder Explosion neu aufgesprüht wird.

Das NERVA-Projekt ist ein Beispiel für ein Atomraketentriebwerk.

Auf den ersten Blick scheint ein solches Schema verrückt zu sein, aber es ist durchaus praktikabel. Bei einem der Atomtests auf dem Eniwetok-Atoll wurden graphitbeschichtete Stahlkugeln 9 Meter vom Explosionszentrum entfernt platziert. Nach Tests wurden sie intakt befunden, was die Wirksamkeit des Graphitschutzes für das Schiff bewies. Doch der 1963 unterzeichnete „Vertrag über das Verbot von Atomwaffentests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser“ setzte dieser Idee ein Ende.

Arthur Clark wollte ausstatten Raumschiff Discovery One aus dem Film „2001: Odyssee im Weltraum“ ist so etwas wie ein nuklearer Sprengsatz. Stanley Kubrick bat ihn jedoch, die Idee aufzugeben, da er befürchtete, dass das Publikum es als Parodie auf seinen Film Dr. Strangelove oder How I Stop Being Afraid and Loved the Atomic Bomb betrachten würde.

Welche Geschwindigkeit kann mit Hilfe einer Serie entwickelt werden nukleare Explosionen? Die meisten Informationen existieren über das Orion-Sprengstoffprojekt, das Ende der 1950er Jahre in den Vereinigten Staaten unter Beteiligung der Wissenschaftler Theodore Taylor und Freeman Dyson entwickelt wurde. Geplant war, das 400.000 Tonnen schwere Schiff auf 3,3 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen – dann hätte der Flug zum Alpha-Centauri-System 133 Jahre gedauert. Aktuellen Schätzungen zufolge kann ein Schiff jedoch auf ähnliche Weise auf 10 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. In diesem Fall wird der Flug ungefähr 45 Jahre dauern, was es der Besatzung ermöglicht, zu überleben, bevor sie ihr Ziel erreicht.

Natürlich ist der Bau eines solchen Schiffes eine sehr teure Angelegenheit. Dyson schätzt, dass der Bau von Orion etwa 3 Billionen Dollar in heutigen Dollar gekostet hätte. Aber wenn wir erfahren, dass eine globale Katastrophe unseren Planeten bedroht, dann ist es wahrscheinlich, dass ein Schiff mit einem nuklearen Impulsantrieb zur letzten Überlebenschance der Menschheit wird.

Gasriese

Eine Weiterentwicklung der Orion-Ideen war das unbemannte Raumfahrzeugprojekt Daedalus, das in den 1970er Jahren von einer Gruppe von Wissenschaftlern der British Interplanetary Society entwickelt wurde. Die Forscher machten sich daran, ein unbemanntes Raumschiff zu entwerfen, das in der Lage ist, während eines Menschenlebens einen der nächsten Sterne zu erreichen. Wissenschaftliche Forschung und übermittelt die empfangenen Informationen zur Erde. Die Hauptbedingung für die Studie war die Verwendung bestehender oder geplanter Technologien in naher Zukunft im Projekt.

Das Ziel des Fluges war Barnard's Star, der sich in einer Entfernung von 5,91 Lichtjahren von uns befindet - in den 1970er Jahren glaubte man, dass sich mehrere Planeten um diesen Stern drehten. Wir wissen jetzt, dass es in diesem System keine Planeten gibt. Die Entwickler der Daedalus wollten einen Motor schaffen, der das Schiff in nicht mehr als 50 Jahren an sein Ziel bringen könnte. Als Ergebnis kamen sie auf die Idee eines zweistufigen Apparats.

Die notwendige Beschleunigung wurde durch eine Reihe von nuklearen Explosionen mit geringer Leistung bereitgestellt, die in einem speziellen Antriebssystem stattfanden. Als Brennstoff dienten mikroskopisch kleine Körnchen aus einer Mischung aus Deuterium und Helium-3, die mit einem hochenergetischen Elektronenstrahl bestrahlt wurden. Bis zu 250 Explosionen pro Sekunde soll es laut Projekt im Triebwerk gegeben haben. Die Düse war ein starkes Magnetfeld, das von den Kraftwerken des Schiffes erzeugt wurde.

Laut Plan arbeitete die erste Stufe des Schiffes zwei Jahre lang und beschleunigte das Schiff auf 7% der Lichtgeschwindigkeit. Die Daedalus warf dann ihr verbrauchtes Antriebssystem ab, verlor den größten Teil ihrer Masse und startete ihre zweite Stufe, die es ihr ermöglichte, auf ihre Endgeschwindigkeit von 12,2 % des Lichts zu beschleunigen. Damit wäre es möglich gewesen, Barnard's Star 49 Jahre nach dem Start zu erreichen. Es würde weitere 6 Jahre dauern, um ein Signal zur Erde zu senden.

Die Gesamtmasse der Daedalus betrug 54.000 Tonnen, von denen 50.000 thermonuklearer Brennstoff waren. Allerdings ist das angebliche Helium-3 auf der Erde extrem selten – in den Atmosphären von Gasriesen aber reichlich vorhanden. Daher beabsichtigten die Autoren des Projekts, Helium-3 auf Jupiter mit einer automatisierten Anlage zu produzieren, die in seiner Atmosphäre "schwebt". Der gesamte Abbauprozess würde ungefähr 20 Jahre dauern. In derselben Umlaufbahn des Jupiter sollte es die Endmontage des Schiffes vornehmen, das dann zu einem anderen Sternensystem starten würde.

bei den meisten komplexes Element Im gesamten Konzept von "Daedalus" gab es genau die Gewinnung von Helium-3 aus der Atmosphäre von Jupiter. Dazu war es notwendig, zum Jupiter zu fliegen (was auch nicht so einfach und schnell ist), eine Basis auf einem der Satelliten zu errichten, eine Anlage zu bauen, irgendwo Treibstoff zu lagern ... Und ganz zu schweigen von der starken Strahlung Gürtel um den Gasriesen, die Technikern und Ingenieuren zusätzlich das Leben schwer machen würden.

Ein weiteres Problem war, dass die Daedalus nicht in der Lage war, Barnards Stern zu verlangsamen und zu umkreisen. Das Schiff und die von ihm gestarteten Sonden würden den Stern einfach entlang einer Vorbeiflugbahn passieren und das gesamte System in wenigen Tagen überwinden.

Jetzt arbeitet eine internationale Gruppe von zwanzig Wissenschaftlern und Ingenieuren unter der Schirmherrschaft der British Interplanetary Society an dem Projekt des Raumfahrzeugs Icarus. „Icarus“ ist eine Art „Remake“ von Daedalus, das das in den letzten 30 Jahren angesammelte Wissen und die Technologie berücksichtigt. Einer der Hauptarbeitsbereiche ist die Suche nach anderen Brennstoffarten, die auf der Erde produziert werden könnten.

Mit Lichtgeschwindigkeit

Ist es möglich, ein Raumschiff auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen? Dieses Problem kann auf mehrere Arten gelöst werden. Das vielversprechendste davon ist ein Vernichtungsmotor auf Basis von Antimaterie. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Antimaterie wird in die Arbeitskammer geleitet, wo sie mit gewöhnlicher Materie in Kontakt kommt und eine kontrollierte Explosion erzeugt. Die während der Explosion erzeugten Ionen werden durch die Triebwerksdüse ausgestoßen und erzeugen Schub. Von allen möglichen Motoren erlaubt Ihnen der Annihilation-Motor theoretisch die höchsten Geschwindigkeiten zu erreichen. Die Wechselwirkung von Materie und Antimaterie setzt eine enorme Energiemenge frei, und die Geschwindigkeit des Abflusses der dabei gebildeten Teilchen liegt nahe an der Lichtgeschwindigkeit.

Aber dann ist da noch die Frage der Brennstoffgewinnung. Antimaterie selbst ist schon lange keine Science-Fiction mehr – bereits 1995 gelang es Wissenschaftlern erstmals, Antiwasserstoff zu synthetisieren. Aber es ist unmöglich, es in ausreichenden Mengen zu bekommen. Derzeit kann Antimaterie nur mit Hilfe von Teilchenbeschleunigern gewonnen werden. Gleichzeitig wird die Menge der von ihnen erzeugten Substanz in winzigen Bruchteilen von Gramm gemessen, und ihre Kosten belaufen sich auf astronomische Summen. Für ein Milliardstel Gramm Antimaterie mussten Wissenschaftler des Europäischen Zentrums für Kernforschung (dasselbe, in dem der Large Hadron Collider geschaffen wurde) mehrere hundert Millionen Schweizer Franken ausgeben. Andererseits werden die Produktionskosten allmählich sinken und in Zukunft möglicherweise viel akzeptablere Werte erreichen.

Außerdem müssen wir einen Weg finden, Antimaterie zu speichern - schließlich wird sie sofort vernichtet, wenn sie mit gewöhnlicher Materie in Kontakt kommt. Eine Lösung besteht darin, die Antimaterie auf ultratiefe Temperaturen zu kühlen und magnetische Fallen zu verwenden, um zu verhindern, dass sie mit den Wänden des Tanks in Kontakt kommt. Derzeit liegt die Rekordspeicherzeit für Antimaterie bei 1000 Sekunden. Natürlich nicht Jahre, aber angesichts der Tatsache, dass Antimaterie zum ersten Mal nur 172 Millisekunden lang aufbewahrt wurde, gibt es Fortschritte.

Und noch schneller

Zahlreiche Science-Fiction-Filme haben uns gelehrt, dass man viel schneller zu anderen Sternensystemen gelangt als in ein paar Jahren. Es genügt, den Warpantrieb oder den Hyperraumantrieb einzuschalten, sich bequem in Ihrem Sessel zurückzulehnen – und in wenigen Minuten sind Sie auf der anderen Seite der Galaxie. Die Relativitätstheorie verbietet Reisen mit Geschwindigkeiten über Lichtgeschwindigkeit, lässt aber gleichzeitig Schlupflöcher, um diese Beschränkungen zu umgehen. Wenn wir die Raumzeit zerreißen oder dehnen könnten, könnten wir schneller als das Licht reisen, ohne irgendwelche Gesetze zu brechen.

Die Lücke im Raum ist allgemein als Wurmloch oder Wurmloch bekannt. Physikalisch ist es ein Tunnel, der zwei entfernte Regionen der Raumzeit verbindet. Warum nicht einen solchen Tunnel nutzen, um in den Weltraum zu reisen? Tatsache ist, dass die Schaffung eines solchen Wurmlochs das Vorhandensein von zwei Singularitäten an verschiedenen Punkten im Universum erfordert (dies ist das, was jenseits des Ereignishorizonts von Schwarzen Löchern liegt – tatsächlich Schwerkraft in ihrer reinsten Form), die den Raum durchbrechen können. Zeit und schuf einen Tunnel, der es Reisenden ermöglicht, den Weg durch den Hyperraum zu "schneiden".

Um einen solchen Tunnel in einem stabilen Zustand zu halten, muss er außerdem mit exotischer Materie mit negativer Energie gefüllt sein - und die Existenz einer solchen Materie wurde noch nicht bewiesen. Auf jeden Fall erstellen Wurmloch nur eine Superzivilisation, die der jetzigen in der Entwicklung viele tausend Jahre voraus sein wird und deren Technologien aus unserer Sicht magisch sein werden, kann das.

Die zweite, kostengünstigere Option besteht darin, den Raum zu „dehnen“. 1994 schlug der mexikanische theoretische Physiker Miguel Alcubierre vor, dass es möglich sei, seine Geometrie zu ändern, indem man eine Welle erzeugt, die den Raum vor dem Schiff zusammendrückt und ihn dahinter ausdehnt. Somit befindet sich das Raumschiff in einer "Blase" des gekrümmten Raums, der sich selbst schneller als das Licht bewegt, wodurch das Schiff grundlegende physikalische Prinzipien nicht verletzt. Laut Alcubierre selbst, .

Der Wissenschaftler selbst hielt es zwar für unmöglich, eine solche Technologie in die Praxis umzusetzen, da dies eine kolossale Menge an Masse-Energie erfordern würde. Die ersten Berechnungen ergaben Werte, die über der Masse des Ganzen liegen bestehendes Universum, spätere Verfeinerungen reduzierten es auf "nur" Jovian.

Aber im Jahr 2011, Harold White, Leiter Forschungsgruppe Eagleworks von der NASA führte Berechnungen durch, die zeigten, dass die Erzeugung einer Alcubierra-Blase bei Änderung einiger Parameter möglicherweise viel weniger Energie erfordert als bisher angenommen, und es nicht mehr erforderlich sein wird, den gesamten Planeten zu recyceln. Whites Gruppe arbeitet nun an der Möglichkeit einer „Alcubierre-Blase“ in der Praxis.

Wenn die Experimente Ergebnisse zeigen, ist dies der erste kleine Schritt zur Schaffung eines Motors, mit dem Sie 10-mal schneller als mit Lichtgeschwindigkeit reisen können. Natürlich wird ein Raumschiff, das die Alcubierre-Blase verwendet, viele zehn oder sogar hunderte von Jahren später reisen. Aber schon die Aussicht, dass dies tatsächlich möglich ist, ist atemberaubend.

Flug der Walküre

Fast alle vorgeschlagenen Raumschiffdesigns haben einen wesentlichen Nachteil: Sie wiegen Zehntausende Tonnen, und ihre Herstellung erfordert eine große Anzahl von Starts und Montagevorgängen im Orbit, was die Baukosten um eine Größenordnung erhöht. Aber wenn die Menschheit noch lernt zu empfangen große Menge Antimaterie, wird es eine Alternative zu diesen sperrigen Strukturen geben.

In den 1990er Jahren schlugen der Schriftsteller Charles Pelegrino und der Physiker Jim Powell einen Entwurf für ein Raumschiff namens Valkyrie vor. Es kann als so etwas wie ein Weltraumtraktor beschrieben werden. Das Schiff ist ein Bündel aus zwei Vernichtungsmaschinen, die durch ein 20 Kilometer langes Hochleistungskabel miteinander verbunden sind. In der Mitte des Bündels befinden sich mehrere Fächer für die Besatzung. Das Schiff verwendet den ersten Motor, um in der Nähe des Lichts an Geschwindigkeit zu gewinnen, und den zweiten, um es beim Eintritt in die Umlaufbahn um den Stern zu löschen. Dank der Verwendung eines Kabels anstelle einer starren Struktur beträgt die Masse des Schiffes nur 2100 Tonnen (zum Vergleich beträgt die Masse der ISS 400 Tonnen), von denen 2000 Tonnen Motoren sind. Theoretisch kann ein solches Schiff auf eine Geschwindigkeit von 92 % der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen.

Eine modifizierte Version dieses Schiffs namens Venture Star wird im Film Avatar (2011) gezeigt, zu dessen wissenschaftlichen Beratern gerade Charles Pelegrino gehörte. Venture Star startet zu einer Reise, beschleunigt mit Lasern und einem 16 Kilometer langen Sonnensegel, bevor sie bei Alpha Centauri mit einem Antimaterie-Antrieb bremst. Auf dem Rückweg ändert sich die Reihenfolge. Das Schiff ist in der Lage, auf 70 % der Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen und in weniger als 7 Jahren nach Alpha Centauri zu fliegen.

Ohne Kraftstoff

Sowohl bestehende als auch zukünftige Raketentriebwerke haben ein Problem: Beim Start macht Treibstoff immer den größten Teil ihrer Masse aus. Es gibt jedoch Entwürfe für Raumschiffe, die überhaupt keinen Treibstoff mitnehmen müssen.

1960 schlug der Physiker Robert Bassard das Konzept eines Motors vor, der Wasserstoff im interstellaren Raum als Brennstoff für einen Fusionsmotor verwenden würde. Trotz aller Attraktivität der Idee (Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum) weist sie leider eine Reihe theoretischer Probleme auf, die von der Methode zum Sammeln von Wasserstoff bis zur Berechnung reichen maximale Geschwindigkeit, die 12 % des Lichts wahrscheinlich nicht überschreitet. Das bedeutet, dass es mindestens ein halbes Jahrhundert dauern wird, zum Alpha Centauri-System zu fliegen.

Ein weiteres interessantes Konzept ist die Anwendung eines Sonnensegels. Wenn Sie einen riesigen superstarken Laser in der Erdumlaufbahn oder auf dem Mond bauen, könnte seine Energie verwendet werden, um ein mit einem riesigen Sonnensegel ausgestattetes Raumschiff auf ausreichend hohe Geschwindigkeiten zu bringen. Um einem bemannten Schiff mit einem Gewicht von 78.500 Tonnen die halbe Lichtgeschwindigkeit zu geben, wäre nach Berechnungen von Ingenieuren ein Sonnensegel mit einem Durchmesser von 1000 Kilometern erforderlich.

Ein weiteres offensichtliches Problem bei einem Raumschiff mit Sonnensegel ist, dass es irgendwie abgebremst werden muss. Eine ihrer Lösungen besteht darin, ein zweites, kleineres Segel hinter dem Raumschiff loszulassen, wenn es sich dem Ziel nähert. Das Hauptschiff wird sich vom Schiff trennen und seine unabhängige Reise fortsetzen.

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Interstellare Reisen sind ein sehr komplexes und kostspieliges Unterfangen. Ein Schiff zu schaffen, das in relativ kurzer Zeit Weltraumdistanzen zurücklegen kann, ist eine der ehrgeizigsten Aufgaben der Menschheit in der Zukunft. Natürlich erfordert dies die Bemühungen mehrerer Staaten, wenn nicht des gesamten Planeten. Jetzt scheint es wie eine Utopie - Regierungen haben zu viele Sorgen und zu viele Möglichkeiten, Geld auszugeben. Ein Flug zum Mars ist millionenfach einfacher als ein Flug nach Alpha Centauri – und doch wird sich wohl kaum jemand trauen, das Jahr zu nennen, in dem er noch stattfinden wird.

Entweder eine globale Gefahr, die den gesamten Planeten bedroht, oder die Schaffung einer einzelnen planetaren Zivilisation, die interne Streitereien überwinden kann und ihre Wiege verlassen will, kann die Arbeit in dieser Richtung wiederbeleben. Die Zeit dafür ist noch nicht gekommen – was aber nicht heißt, dass sie nie kommen wird.

Der neue Planet erhielt seinen Namen am 1. Mai 1930. Aus einer Vielzahl von Optionen wählten Astronomen des Lowell Observatory den Namen des Gottes der Unterwelt, vorgeschlagen von einer 11-jährigen Engländerin aus Oxford, in der es so dunkel ist wie auf dem entferntesten der Planeten. In der griechischen und römischen Mythologie gilt Pluto als Bruder von Zeus-Jupiter und Poseidon-Neptun, dem Sohn von Kronos-Saturn, daher stellte sich heraus, dass dieser Name neben den Nachbarplaneten ziemlich in „seinem Kreis“ war (und auch die Initialen von Percival Lowell). Anschließend stellte sich heraus, dass der französische Astronom Reynaud bereits 1919 vorschlug, den damals noch nicht entdeckten neunten Planeten Pluto zu nennen, aber bis 1930 war sein Vorschlag vergessen worden. Trotz des großen Namens wirkte der Neuankömmling wie ein außerirdischer Körper inmitten von Riesenplaneten. Die Größe von Pluto war deutlich kleiner als die der Erde und zehnmal kleiner als die der vier großen Gas-Eis-Planeten, die sich wie Pluto im äußeren Teil des Sonnensystems befinden. Jetzt ist der Durchmesser von Pluto ziemlich genau bestimmt, er beträgt 2.390 km, was 2/3 des Durchmessers des Mondes entspricht. Er ist nicht nur der entfernteste, sondern auch der kleinste der Planeten. Auch unter den Trabanten anderer Planeten lag Pluto nur an achter Stelle nach Ganymed, Titan, Callisto, Io, dem Mond, Europa und Triton. Es ist zwar 2,5-mal größer als Ceres - das größte Objekt aus dem Haupt-Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Die Oberfläche von Pluto beträgt 17,9 Millionen km2, was mit dem Territorium Russlands vergleichbar ist. Die Umlaufbahn von Pluto erwies sich ebenfalls als ungewöhnlich - sie ist sehr langgestreckt, sodass sich die Entfernung von Pluto zur Sonne fast zweimal ändert - von 30 bis 50 astronomischen Einheiten (1 AE entspricht der Entfernung von der Erde zur Sonne, etwa 150 Millionen km), dann sind die Bahnen wie die der anderen acht Planeten fast kreisförmig. Außerdem befindet sich Plutos Umlaufbahn in einem deutlichen Winkel (17°) zur Ebene der Umlaufbahnen der anderen Planeten. Es stellt sich heraus, dass der neunte Planet keineswegs in ein recht harmonisches Bild des restlichen Sonnensystems passt, weshalb sie sogar vorschlagen, Pluto nicht als Planeten, sondern als Asteroiden zu betrachten. Ein Tag auf Pluto ist 6,4-mal länger als auf der Erde, und die Schwerkraft ist 15-mal geringer als auf der Erde. Die Masse dieses winzigen Planeten ist 480-mal geringer als die Masse der Erde.

Stickstoffeislandschaften.

H Was Pluto von anderen Planeten unterscheidet, ist die stärkste Kälte - seine Oberfläche hat ständig eine extrem niedrige Temperatur: von -220 bis -240 ° C. Unter solchen Bedingungen verfestigt sich sogar Stickstoff. Wenn jemals ein Raumfahrer die Oberfläche von Pluto betritt, dann sollte sich vor ihm eine Landschaft auftun, die an die vom Mondlicht erleuchtete Antarktis während der Polarnacht erinnert. Auf Pluto entspricht diese Dunkelheit jedoch der Tageszeit. Die Sonne erscheint am Himmel als großer Stern mit einer kaum sichtbaren Scheibe, 20 Millionen Mal heller als Sirius. Hier ist es tagsüber 900-mal dunkler als auf der Erde an einem klaren Mittag, jedoch 600-mal heller als bei Vollmond in der Nacht, also ist es mittags auf Pluto viel dunkler als in einer wolkig-regnerischen Dämmerung auf der Erde. Das Fehlen von Wolken ermöglicht es Ihnen, auch tagsüber Tausende von Sternen am Himmel zu sehen, und der Himmel selbst ist immer schwarz, da die Atmosphäre extrem verdünnt ist. Die gesamte Oberfläche des Planeten ist mit Eis bedeckt, das überhaupt nicht wie die Erde ist. Das ist kein uns bekanntes Wassereis, sondern gefrorener Stickstoff, der große durchsichtige Kristalle mit mehreren Zentimetern Durchmesser bildet – eine Art Eisfeenreich. In diesen Kristallen ist eine kleine Menge Methan in Form einer Art „Mischkristall“ gefroren (es wird normalerweise Erdgas genannt - das ist das Gas, das in unserer Küche zusammen mit Propan und Butan verbrennt). In einigen Bereichen von Pluto kommt Wassereis und sogar etwas Eis aus Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid) an die Oberfläche. Im Allgemeinen hat die Oberfläche des Planeten einen gelblich-rosa Farbton, der ihr durch Partikel komplexer organischer Verbindungen verliehen wird, die sich aus der Atmosphäre absetzen und aus Kohlenstoff-, Stickstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen unter dem Einfluss von Sonnenlicht gebildet werden.

Die Oberfläche von Pluto ist sehr hell und reflektiert 60 % des auf sie fallenden Sonnenlichts, sodass sich die ersten Schätzungen seines Durchmessers als überschätzt herausstellten. Gleichzeitig findet man auf Pluto die stärksten Helligkeitsunterschiede. Hier finden Sie Bereiche, die dunkler als Kohle und Bereiche weißer als Schnee sind. Bisher kann die innere Struktur des Planeten nur anhand seiner durchschnittlichen Dichte beurteilt werden, die mit 1,7 g/cm 3 halb so hoch ist wie die des Mondes und dreimal so hoch wie die der Erde. Diese Dichte zeigt, dass Pluto zu 1/3 aus steinigen Felsen und zu 2/3 aus Wassereis besteht. Wenn das Material in Schalen getrennt wird (was am wahrscheinlichsten ist), dann sollte Pluto einen großen felsigen Kern mit 1.600 km Durchmesser haben, der von einer 400 km dicken Wassereisschicht umgeben ist. Auf der Oberfläche des Planeten - eine Eiskruste verschiedener chemischer Zusammensetzung, Hauptrolle in dem Stickstoffeis zugeteilt wird. Es ist möglich, dass sich zwischen dem Steinkern und seiner eisigen Hülle eine Schicht aus flüssigem Wasser befindet – ein tiefer Ozean, ähnlich denen, die am ehesten auf den drei großen Jupitermonden Europa, Ganymed und Callisto zu finden sind.

Frage: Ordnen Sie die Sätze so an, dass sie einen Text ergeben, und bestimmen Sie, auf welchen Sprachstil sie sich beziehen: 1. Hier, auf dem entferntesten Planeten des Sonnensystems, er, zusammen mit gefrorenem Stickstoff und anderen Chemische Komponenten bildet ein Reich aus Eis und Kälte. 2. Tatsache ist, dass dieser Planet sich von anderen Planeten des Sonnensystems dadurch unterscheidet, dass seine Oberfläche eine extrem niedrige Temperatur von -220 bis -240 Grad aufweist. 3. Wenn jemals ein Raumfahrer die Oberfläche von Pluto betritt, dann eine Landschaft sollte sich vor ihm öffnen und an die Antarktis während der Polarnacht erinnern. 4. das ist dasselbe Gas, das zusammen mit Propan und Butan in unserer Küche brennt 5. in diesen Kristallen ist eine kleine Menge Methan in Form einer Art fester Lösung gefroren 6. unter solchen Bedingungen kühlt atmosphärisches Gas ab und Kondensiert in Form von Reif an der Oberfläche: Es härtet sogar Stickstoff aus, der mehrere Zentimeter große durchsichtige Kristalle bildet

Ordne die Sätze so an, dass ein Text entsteht und bestimme, auf welchen Sprachstil er sich bezieht 1. Hier, auf dem entferntesten Planeten des Sonnensystems, bildet er zusammen mit gefrorenem Stickstoff und anderen chemischen Verbindungen das Reich von Eis und Kälte. 2. Tatsache ist, dass dieser Planet sich von anderen Planeten des Sonnensystems dadurch unterscheidet, dass seine Oberfläche eine extrem niedrige Temperatur von -220 bis -240 Grad aufweist. 3. Wenn jemals ein Raumfahrer die Oberfläche von Pluto betritt, dann eine Landschaft sollte sich vor ihm öffnen und an die Antarktis während der Polarnacht erinnern. 4. das ist dasselbe Gas, das zusammen mit Propan und Butan in unserer Küche brennt 5. in diesen Kristallen ist eine kleine Menge Methan in Form einer Art fester Lösung gefroren 6. unter solchen Bedingungen kühlt atmosphärisches Gas ab und Kondensiert in Form von Reif an der Oberfläche: Es härtet sogar Stickstoff aus, der mehrere Zentimeter große durchsichtige Kristalle bildet

Antworten:

3, 2, 6, 5, 4 1, wissenschaftlich

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1992 las der 86-jährige Astronomieprofessor Clyde Tombaugh mit unverhohlener Begeisterung einen Brief, den er von der US-amerikanischen National Aeronautics and Space Administration erhielt. Dieses Stück Papier erwies sich als bedeutsamer als alle wissenschaftlichen Auszeichnungen. Schließlich konnte die darin gestellte Frage an keinen anderen Menschen auf der Welt gerichtet werden. Die NASA bat um Erlaubnis, Pluto zu besuchen, den Planeten, den Tombo entdeckt hatte. Dies geschah bereits 1930, als er 24 Jahre alt war und Laborassistent am Lowell Observatory in Flagstaff auf dem Plateau von Arizona war. Als er den Brief las, spürte der alte Astronom das deutlich wir reden, nicht nur über einen der Planeten, sondern über seinen Planeten, der den Menschen dank seiner Arbeit bekannt wurde. Der Brief war natürlich nur eine Hommage an das, was er getan hatte wissenschaftliche Entdeckung. Trotzdem unterstützte Tombo das Spiel und stimmte zu, und die NASA begann mit der Entwicklung eines automatischen Stationsflugs zum entferntesten Planeten im Sonnensystem.

Entdeckung des Laborassistenten Tombo

Der neunte Planet des Sonnensystems wurde ein Vierteljahrhundert lang gesucht und erst 1930 entdeckt. Es entstand ein bestimmtes Muster – jedes Jahrhundert wird ein Planet entdeckt: Uranus wurde im 18. Jahrhundert entdeckt, Neptun im 19. und Pluto im 20. Jahrhundert. Diesmal war das Schicksal gnädig junger Mann ohne astronomische Ausbildung, die nur wenige Monate an der Sternwarte arbeiten konnte. Es waren zwar Monate harter Arbeit - jede Nacht fotografierte er den Himmel durch ein Teleskop Abschnitt für Abschnitt und wiederholte die Vermessung im Abstand von mehreren Tagen. Tagsüber durchsuchte er sorgfältig die Hunderte von Sternen auf den entstandenen Fotoplatten und versuchte, darunter einen neuen Planeten zu finden. Diese ungeheuer eintönige Arbeit wurde am Nachmittag des 18. Februar 1930 erfolgreich abgeschlossen, als der 24-jährige Laborassistent Clyde Tombaugh das Büro des Direktors des Lowell-Observatoriums, Vesto Slifer, betrat und sagte: „Ich glaube, ich habe Ihren Planeten gefunden X." Viele Jahre später erinnerte sich Tombo, der ein weltberühmter Astronom und Universitätsprofessor wurde, dass er furchtbar besorgt war und ihm regelrecht der Schweiß aus den Händen lief.

Slipher und andere erfahrene Astronomen begannen sofort, den Fund zu überprüfen, der aus Fotografien des Nachthimmels gemacht wurde. Sie eilten zum Blinzelkomparator, an dem Tombo die letzten Monate gearbeitet hatte, und begannen, Bilder zu vergleichen, die er an verschiedenen Tagen aufgenommen hatte. Dieses Gerät ermöglichte es, zwei Bilder zu vergleichen und abwechselnd das eine oder das andere zu beobachten. Durch schnelles Umlegen eines Spiegelverschlusses mit einem Hebel kombinierten Astronomen sozusagen zwei Rahmen und suchten nach einem Bild des Planeten, der aufgrund seiner Bewegung vor dem Hintergrund von Fixsternen hüpfte. An diesem Tag ließ das Zuschlagen des Dämpfers und das Klicken des Hebels erst spät in der Nacht unter der Kuppel der Sternwarte nach. Die Überprüfung dauerte lange, der neue Planet wurde auf mehreren weiteren Fotoplatten entdeckt, von denen einige bereits 1915 erhalten wurden! Am 13. März erfolgte schließlich die offizielle Bekanntgabe der Eröffnung. Das Datum wurde bewusst gewählt – der Geburtstag von Percival Lowell, der dieses Observatorium auf einem Hochplateau in Arizona nahe der Stadt Flagstaff gründete. 1905 begann Lowell mit einer systematischen Suche nach "Planet X", wie er einen unbekannten Planeten weiter als Neptun nannte. Er selbst erlebte seine Entdeckung nicht mehr, aber seine Initialen – PL – wurden für immer damit in Verbindung gebracht, da die Kombination dieser Buchstaben ein astronomisches Zeichen zur Bezeichnung von Pluto bildete. Für seine Entdeckung wurde Clyde Tombaugh 1931 von der Royal Astronomical Society of London mit einer Medaille und einem Preis in Höhe von 25 £ ausgezeichnet (in Bezug auf die Kaufkraft sind dies heute etwa 1.500 $). Außerdem erhielt er ein Stipendium des Staates Kansas, um an einer örtlichen Universität zu studieren. Kurz vor der Entdeckung eines neuen Planeten absolvierte Tombo eine ländliche Schule in Kansas und ging dann nach Arizona, um an einem Observatorium zu arbeiten. Es ist ersichtlich, dass der Name Kansas im lokalen Dialekt nicht ohne Grund „großer Himmel“ bedeutet.

ungewöhnliche Umlaufbahn

Der neue Planet erhielt seinen Namen am 1. Mai 1930. Aus einer Vielzahl von Optionen wählten Astronomen des Lowell Observatory den Namen des Gottes der Unterwelt, vorgeschlagen von einer 11-jährigen Engländerin aus Oxford, in der es so dunkel ist wie auf dem entferntesten der Planeten. In der griechischen und römischen Mythologie gilt Pluto als Bruder von Zeus-Jupiter und Poseidon-Neptun, dem Sohn von Kronos-Saturn, daher stellte sich heraus, dass dieser Name neben den Nachbarplaneten ziemlich in „seinem Kreis“ war (und auch die Initialen von Percival Lowell). Anschließend stellte sich heraus, dass der französische Astronom Reynaud bereits 1919 vorschlug, den damals noch nicht entdeckten neunten Planeten Pluto zu nennen, aber bis 1930 war sein Vorschlag vergessen worden. Trotz des großen Namens wirkte der Neuankömmling wie ein außerirdischer Körper inmitten von Riesenplaneten. Die Größe von Pluto war deutlich kleiner als die der Erde und zehnmal kleiner als die der vier großen Gas-Eis-Planeten, die sich wie Pluto im äußeren Teil des Sonnensystems befinden. Jetzt ist der Durchmesser von Pluto ziemlich genau bestimmt, er beträgt 2.390 km, was 2/3 des Durchmessers des Mondes entspricht. Er ist nicht nur der entfernteste, sondern auch der kleinste der Planeten. Auch unter den Trabanten anderer Planeten lag Pluto nur an achter Stelle nach Ganymed, Titan, Callisto, Io, dem Mond, Europa und Triton. Es stimmt, es ist 2,5-mal größer als Ceres - selbst großes Objekt aus dem Haupt-Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Die Oberfläche von Pluto beträgt 17,9 Millionen km2, was mit dem Territorium Russlands vergleichbar ist. Die Umlaufbahn von Pluto erwies sich ebenfalls als ungewöhnlich - sie ist sehr langgestreckt, sodass sich die Entfernung von Pluto zur Sonne fast zweimal ändert - von 30 bis 50 astronomischen Einheiten (1 AE entspricht der Entfernung von der Erde zur Sonne, ungefähr 150 Millionen km), dann sind die Bahnen wie die der anderen acht Planeten nahezu kreisförmig. Außerdem befindet sich Plutos Umlaufbahn in einem deutlichen Winkel (17°) zur Ebene der Umlaufbahnen der anderen Planeten. Es stellt sich heraus, dass der neunte Planet keineswegs in ein recht harmonisches Bild des restlichen Sonnensystems passt, weshalb sie sogar vorschlagen, Pluto nicht als Planeten, sondern als Asteroiden zu betrachten. Ein Tag auf Pluto ist 6,4-mal länger als auf der Erde, und die Schwerkraft ist 15-mal geringer als auf der Erde. Die Masse dieses winzigen Planeten ist 480-mal geringer als die Masse der Erde.

Stickstoffeislandschaften

Was Pluto von anderen Planeten unterscheidet, ist die stärkste Kälte - seine Oberfläche hat ständig eine extrem niedrige Temperatur: von -220 bis -240 ° C. Unter solchen Bedingungen verfestigt sich sogar Stickstoff. Wenn jemals ein Raumfahrer die Oberfläche von Pluto betritt, dann sollte sich vor ihm eine Landschaft auftun, die an die vom Mondlicht erleuchtete Antarktis während der Polarnacht erinnert. Auf Pluto entspricht diese Dunkelheit jedoch der Tageszeit. Die Sonne erscheint am Himmel als großer Stern mit einer kaum sichtbaren Scheibe, 20 Millionen Mal heller als Sirius. Hier ist es tagsüber 900-mal dunkler als auf der Erde an einem klaren Mittag, jedoch 600-mal heller als bei Vollmond in der Nacht, also ist es mittags auf Pluto viel dunkler als in einer wolkig-regnerischen Dämmerung auf der Erde. Das Fehlen von Wolken ermöglicht es Ihnen, auch tagsüber Tausende von Sternen am Himmel zu sehen, und der Himmel selbst ist immer schwarz, da die Atmosphäre extrem verdünnt ist. Die gesamte Oberfläche des Planeten ist mit Eis bedeckt, das überhaupt nicht wie die Erde ist. Dabei handelt es sich nicht um Wassereis, wie wir es gewohnt sind, sondern um gefrorenen Stickstoff, der große durchsichtige Kristalle mit mehreren Zentimetern Durchmesser bildet – eine Art Eisfeenreich. In diesen Kristallen ist eine kleine Menge Methan in Form einer Art „Mischkristall“ gefroren (es wird normalerweise Erdgas genannt - das ist das Gas, das in unserer Küche zusammen mit Propan und Butan verbrennt). In einigen Bereichen von Pluto kommt Wassereis und sogar etwas Eis aus Kohlenmonoxid (Kohlenmonoxid) an die Oberfläche. Im Allgemeinen hat die Oberfläche des Planeten einen gelblich-rosa Farbton, der ihm durch Partikel komplexer Partikel verliehen wird, die sich aus der Atmosphäre absetzen. organische Verbindungen aus Kohlenstoff-, Stickstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatomen unter dem Einfluss von Sonnenlicht gebildet.

Die Oberfläche von Pluto ist sehr hell und reflektiert 60 % des auf sie fallenden Sonnenlichts, sodass sich die ersten Schätzungen seines Durchmessers als überschätzt herausstellten. Gleichzeitig findet man auf Pluto die stärksten Helligkeitsunterschiede. Hier finden Sie Bereiche, die dunkler als Kohle und Bereiche weißer als Schnee sind. Bisher kann die innere Struktur des Planeten nur anhand seiner durchschnittlichen Dichte beurteilt werden, die mit 1,7 g/cm 3 halb so hoch ist wie die des Mondes und dreimal so hoch wie die der Erde. Diese Dichte zeigt, dass Pluto zu 1/3 aus steinigen Felsen und zu 2/3 aus Wassereis besteht. Wenn das Material in Schalen getrennt wird (was am wahrscheinlichsten ist), dann sollte Pluto einen großen felsigen Kern mit 1.600 km Durchmesser haben, der von einer 400 km dicken Wassereisschicht umgeben ist. Auf der Oberfläche des Planeten befindet sich eine Eiskruste verschiedener chemischer Zusammensetzung, in der Stickstoffeis die Hauptrolle spielt. Es ist möglich, dass sich zwischen dem Steinkern und seiner eisigen Hülle eine Schicht aus flüssigem Wasser befindet – ein tiefer Ozean, ähnlich denen, die am ehesten auf den drei großen Jupitermonden Europa, Ganymed und Callisto zu finden sind.

Gasschleier des Planeten

Die Atmosphäre um Pluto wurde erst vor relativ kurzer Zeit entdeckt - 1988, als der Planet während seiner Bewegung einen der fernen Sterne schloss und das von ihm kommende Licht blockierte. Atmosphärendruck auf Pluto ist es vernachlässigbar - 0,3 Pascal, das ist dreihunderttausend Mal weniger als auf der Erde. Aber selbst in solch einer verdünnten Atmosphäre können Winde wehen, Dunst auftreten und chemische Reaktionen. Es ist möglich, dass es auch eine Ionosphäre gibt - eine Schicht aus elektrisch geladenen Teilchen im oberen Teil der Atmosphäre. Es wird angenommen, dass die Gashülle von Pluto aus Stickstoff mit einer Beimischung von Methan und Kohlenmonoxid besteht, da durch spektroskopische Beobachtungen Eis dieser Substanzen auf der Oberfläche des Planeten nachgewiesen wurde. Das schwache Gravitationsfeld des winzigen Planeten ist nicht in der Lage, die Atmosphäre zu halten, und es entweicht ständig in den Weltraum, und neue Moleküle, die von der eisigen Oberfläche verdampfen, kommen an die Stelle der verstorbenen Moleküle. Somit ähnelt die Atmosphäre von Pluto einem Kometen, der vor dem Kometenkern "wegläuft". Dies geschieht auf keinem der Planeten, zumindest nicht in einem so bedeutenden Ausmaß wie auf Pluto, wo die Atmosphäre tatsächlich ständig aktualisiert wird.

Auf Pluto ist es sehr kalt, die Durchschnittstemperatur beträgt -230°C. Auf der Nachtseite des Planeten ist es viel kälter als auf der Tagseite, daher kühlt dort atmosphärisches Gas ab und kondensiert in Form von Reif an der Oberfläche. Die größten Veränderungen in Plutos Atmosphäre treten auf, wenn die Jahreszeiten wechseln. Eine Erhöhung der Temperatur von Stickstoffeis auf der Oberfläche des Planeten um nur zwei Grad führt zu einer Zunahme der Masse der Atmosphäre um den Faktor zwei. Im Moment befindet sich Pluto gerade in der „Sommer“-Periode: Der Planet hat 1989 den sonnennächsten Punkt seiner Umlaufbahn passiert und befindet sich immer noch im „warmen“ Teil der Umlaufbahn. Aufgrund der Abgeschiedenheit und des großen Reflexionskoeffizienten erhält Pluto zwar 1.500-mal weniger Sonnenwärme pro Flächeneinheit als die Erde. Wenn sich Pluto entlang seiner stark verlängerten Umlaufbahn in eine weiter entfernte Entfernung bewegt, wird die Erwärmung durch die Sonne um fast das Dreifache abnehmen, die Temperatur wird erheblich sinken und der globale Winter beginnt, eine saisonale Eiszeit. Die Gase kondensieren und fallen in Form von Eiskristallen auf die Oberfläche von Pluto. Die Atmosphäre wird für lange Zeit verschwinden. Das passiert auf keinem anderen Planeten. Im Jahr 2015, während des Vorbeiflugs von New Horizons, wird der Planet nach plutonischen Maßstäben immer noch warm sein. Ein Polartag wird in der südlichen Hemisphäre kommen, und die Hälfte nördliche Hemisphäre Tauchen Sie ein in die Dunkelheit der Polarnacht. Daher können wir erwarten, dass die Atmosphäre noch nicht zufriert und das Raumschiff nicht nur auf der Oberfläche von Pluto, sondern auch in seiner gasförmigen Hülle etwas zu untersuchen hat.

Liebe Polarnächte

Saisonale Veränderungen auf Pluto treten über sehr lange Zeiträume auf. Ein Umlauf um die Sonne dauert 248 Erdenjahre – so ist das Jahr des Pluto. Lange auf diesem Planeten und ein Tag - eine Drehung um die Achse erfolgt in 6,4 Erdentagen. Daher gibt es in einem plutonischen Jahr ungefähr 14.160 plutonische Tage. Seit der Entdeckung des Planeten ist nach seinem Kalender nur ein Drittel eines Jahres vergangen, und nach der irdischen Rechnung sind fast 76 Jahre vergangen. Jede Jahreszeit auf Pluto dauert 62 Erdenjahre. Im Gegensatz zu allen Planeten außer Uranus ist die Rotationsachse von Pluto 60° von der Senkrechten zur Ebene seiner Umlaufbahn entfernt, sodass seine Bewegung wie das Rollen eines Brötchens von einer Seite zur anderen ist, während sich alle Planeten wie Kreisel bewegen und sich fast um eine Achse drehen senkrecht zu Bewegungsebenen. Eine solch starke Neigung von Pluto führt dazu, dass sich Polarnacht und Polartag dort nicht, wie auf der Erde, nur auf polnahe Gebiete beschränken, sondern sich fast über die Hälfte jeder Hemisphäre erstrecken – vom Pol bis zum 30. Grad entsprechenden Breitengrad. Auf der Erde würde dies zu einer Verschiebung des Polarkreises von den Nordrändern Europas und Asiens nach Mexiko, Florida, den Kanarischen Inseln und Ägypten führen, und die Polarnacht würde ganz Europa, Russland, Japan, die USA und Kanada erfassen .

Charons Hinweise

In den ersten 48 Jahren nach der Entdeckung von Pluto wurde sehr wenig darüber gelernt. Auch seine Größe und Masse waren sehr unsicher bestimmt – die Durchmesserangaben unterschieden sich um den Faktor fünf. Die Situation änderte sich dramatisch im Jahr 1978, als entdeckt wurde, dass Pluto einen Mond hat. Es wurde vom Astronomen James Christie entdeckt, als er an der US Naval Observatory Station in Flagstaff beobachtete, der gleichen Stadt, in der Pluto selbst 1930 entdeckt wurde. Für den „Begleiter“ des neunten Planeten schlug Christie den Namen Charon vor – in der griechischen Mythologie nannten sie den Träger, der die Seelen der Toten über den Fluss bringt, der die Unterwelt von Pluto umfließt. Mit der Entdeckung des Satelliten tauchten die Daten auf, die zur genauen Berechnung der Masse von Pluto erforderlich waren.

Der Satellit hat einen Durchmesser von 1.205 km und seine Dichte beträgt 1,7 g/cm 3 - genau so viel wie die von Pluto. Wenn Sie Charon und Pluto nebeneinander platzieren, entspricht ihr gemeinsamer Durchmesser fast dem Durchmesser des Mondes. Charon hat keine Atmosphäre. Der Satellit hat eine bläuliche Farbe, die sich stark vom gelblichen Pluto unterscheidet. Merkmale des reflektierten Lichtspektrums lassen den Schluss zu, dass Charon mit Wassereis bedeckt ist und nicht wie Pluto mit Methan-Stickstoff-Eis. Im Allgemeinen sollte Charon aufgrund seiner Dichte zu 1/3 aus Gestein und zu 2/3 aus Wassereis bestehen. Diese Komponenten können auf zwei Arten verteilt werden: in Form einer ziemlich homogenen Mischung (eine Kugel aus Stein-Eis-Brei, die mit einer dünnen Eiskruste bedeckt ist) oder in Form separater Schalen (ein Steinkern mit einem Durchmesser von 800 km, umgeben von einer 200 km dicken Eisschicht). Die Masse von Charon beträgt 1/5 der Masse von Pluto, was einzigartig ist - kein anderer Planet hat einen Satelliten mit einer so großen relativen Masse. Pluto und Charon werden sogar als Doppelplaneten bezeichnet, deren Massen der Bestandteile vergleichbar groß sind.

Vollständige Synchronisation

Die Entfernung von Charon zum Planeten ist gering - 19.600 km, also würde ein imaginärer Raumfahrer einen riesigen Satelliten von der Oberfläche von Pluto aus sehen, der 7-mal mehr Platz einnimmt als der Mond am Erdhimmel. Und von Charon aus sieht es so aus, als würde Pluto, der über dem Horizont hängt, auf seinen Satelliten kollabieren - schließlich hat Pluto am Himmel über Charon einen 14-mal größeren Durchmesser als der Mond an unserem Himmel. Sie können solche Bilder jedoch nur von einer Hemisphäre aus bewundern - sowohl auf Pluto als auch auf seinem Satelliten. Tatsache ist, dass sich diese beiden Himmelskörper in voller Gravitationsresonanz befinden - Charon befindet sich immer in der Ebene von Plutos Äquator und macht in 6,4 Erdtagen eine Umdrehung um den Planeten, genau zur gleichen Zeit wie Pluto um seine Achse. Daher ist Charon nur von einer Hemisphäre von Pluto aus sichtbar, und auch er selbst ist immer um eine Hemisphäre zum Planeten gedreht und befindet sich ständig am selben Punkt am Himmel, ohne sich irgendwohin zu bewegen. Auch unser Mond ist der Erde immer nur mit einer Seite zugewandt, aber im Gegensatz zu Charon bewegt er sich über den Himmel: Er erscheint hinter dem Horizont und geht dann hinter ihm unter. Von einem Punkt am Äquator von Pluto, der sich genau unter Charon befindet, ist der Satellit im Zenit sichtbar und sinkt allmählich zum Horizont ab, wenn der Beobachter zur Hemisphäre aufbricht, ohne die Möglichkeit, Charon zu sehen, und von den Polen aus ist es immer am Horizont sichtbar. Während des plutonischen Tages ändert sich das Bild am Himmel nur wenig – er ist durchgehend schwarz, im Gegensatz zur Oberfläche des Planeten, die tagsüber durch das mittlere Sonnenlicht etwas heller ist. Das variabelste Detail in Plutos Himmel ist Charon, das von beleuchtet wird verschiedene Parteien, Gestalt annehmen Vollmond, dann ein Halbmond. Diese Variabilität ähnelt den Phasen unseres Mondes, mit dem einzigen Unterschied, dass der "Mond" über Pluto nie seinen Platz verlässt. All das gilt auch für den Blick auf Pluto von der Oberfläche Charons: Der Planet ragt ständig am gleichen Punkt am Himmel über Charon auf und steht ihm nur mit einer Halbkugel gegenüber. Der durch das Zentrum dieser Hemisphäre verlaufende Meridian wird als "Greenwich-Pluton" bezeichnet - der Nullmeridian, von dem aus die Länge gemessen wird. Von der gegenüberliegenden Hemisphäre von Pluto ist sein Satellit nie sichtbar, ebenso wie es unmöglich ist, Pluto selbst von der entferntesten Hemisphäre von Charon aus zu sehen.

Liliputanische Satelliten

Eine große astronomische Entdeckung im Zusammenhang mit Pluto ereignete sich Ende 2005, als sich die automatische Station New Horizons bereits am Kosmodrom befand und auf einen Start zu diesem Planeten wartete. Am 31. Oktober veröffentlichte die Internationale Astronomische Union im Internet eine Nachricht über die Entdeckung einer Gruppe amerikanischer Astronomen, die gleichzeitig zwei neue Satelliten um Pluto herum entdeckten. In Erwartung des Fluges nach Pluto analysierten die Teilnehmer der bevorstehenden Studien sorgfältig alle Bilder dieses Planeten, die vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommen wurden, das sich im Orbit um die Erde befindet. Sowohl Pluto selbst als auch sein großer Satellit Charon sehen auf ihnen wie kleine Punkte aus, Wissenschaftler konnten jedoch auf einem der Bilder, die im Mai 2005 aufgenommen wurden, zwei sehr winzige schwache Punkte erkennen, die weder Sterne noch Asteroiden des Transneptun waren Gürtel. Was war die Freude der Forscher, als sie drei Tage nach dem ersten ein weiteres Bild fanden, auf dem sich diese Punkte bereits an einer anderen Stelle befanden. Die Art ihrer Bewegung zeigte, dass sie sich um Pluto herum bewegen, jeder in seiner eigenen Entfernung. Bei der anschließenden Überarbeitung älterer Fotografien wurde eine weitere aus dem Jahr 2002 gefunden, die den Fund bestätigte. Auf dem alten Bild sind diese Satelliten zwar als sehr schwache Flecken sichtbar. Um sicherzustellen, dass es sich bei den entdeckten Objekten wirklich um Satelliten von Pluto handelt, ist geplant, im Februar 2006 eine Reihe von Beobachtungen mit dem Hubble-Teleskop durchzuführen, die speziell diesen winzigen Satelliten gewidmet sind. Nach aktuellen Daten haben sie einen Durchmesser von 110 bis 160 km und befinden sich in Entfernungen von 50 bis 65.000 km vom Planeten - viel weiter als Charon. Als Ergebnis dieser Entdeckung zeigte Pluto erneut seine Einzigartigkeit und wurde zum einzigen transneptunischen Objekt mit mehr als einem Satelliten. Möglich, dass es bei dieser Dreifaltigkeit nicht zu Ende geht, denn das Stationsprogramm von New Horizons sieht die Suche nach noch kleineren Pluto-Satelliten vor - mit einem Durchmesser von bis zu 1 km.

Am Rande der Ökumene

Pluto ist 40-mal weiter von der Erde entfernt als die Sonne. Dies ist der einzige Planet, auf den noch keine Raumstation gerichtet wurde. Die Vorbereitungen für einen Flug zum Pluto begannen bereits 1989, aber fünf Programme wurden nacheinander von der NASA in einem sehr frühen Stadium abgesagt, als noch nicht einmal eine Skizze des Raumfahrzeugs entwickelt worden war. Im Jahr 2001 stoppten sie schließlich beim nächsten Projekt und brachten es zur Umsetzung. Die automatische Station New Horizons ("New Horizons") soll Mitte Januar 2006 zu Pluto gehen. Sein Name spiegelt die Ziele des Fluges gut wider: die am wenigsten erforschte Region am Rande des Sonnensystems zu erkunden, wo sich der am weitesten entfernte Planet befindet. Es ist auch geplant, drei Satelliten von Pluto - den großen Charon und ein paar kleine, neu entdeckte und bisher unbenannte, sowie mehrere sehr kleine Objekte, die sich noch weiter als Pluto befinden - im äußeren Asteroidengürtel (Kuipergürtel) zu untersuchen. Die Station sieht aus wie ein flacher dreieckiger Kasten von 3 x 3 x 2 m, an dessen einer Seite eine Parabolantenne mit einem Durchmesser von 2,1 Metern angebracht ist. Das Senden eines Funksignals zur Erde aus einer Entfernung von 5 Milliarden km wird von einem Sender mit einer Leistung von 200 Watt ausgeführt, dh nur 100-mal mehr als die eines Mobiltelefons. Mit Lichtgeschwindigkeit gesendet, erreichen Radiowellen die Erde erst nach viereinhalb Stunden. Um sich vorzustellen, wie weit Pluto entfernt ist, denken Sie daran, dass das Licht der Sonne unseren Planeten in nur 8 Minuten erreicht. Die Funksignale, die von der Station New Horizons zur Erde kommen, werden sehr schwach sein und für ihren Empfang werden drei hochempfindliche Parabolantennen verwendet - riesige "Platten" mit einem Durchmesser von jeweils 70 Metern, die sich in den USA (Kalifornien), Spanien befinden und Australien. Die Punkte der Weltraumkommunikation befinden sich gleichmäßig auf der Erdoberfläche, wodurch eine Funkverbindung mit der Station rund um die Uhr gewährleistet ist.

Der Start der automatischen Station New Horizons vom Kosmodrom Cape Canaveral im US-Bundesstaat Florida ist für Januar-Februar 2006 geplant. Bereits im August 2005 wurde die Atlas-V-Trägerrakete vom Werk in Denver mit dem Frachtflugzeug AN-124-100 Ruslan der Fluggesellschaft Wolga-Dnepr, dem weltweit führenden Transportunternehmen für übergroße Fracht, dorthin geliefert. Beim Start Mitte Januar wird die Flugbahn so verlaufen, dass sich die Station in etwa einem Jahr, im Februar 2007, dem Riesenplaneten Jupiter nähert und unter dessen Einfluss Schwerkraftfeld erhält eine Erhöhung der Fluggeschwindigkeit. Dies wird ihr helfen, Pluto im Jahr 2015 zu erreichen. Wenn der Start auf Ende Januar verschoben wird, verschiebt sich die Ankunft auf Pluto um 1-2 Jahre, da der Jupiter-Vorbeiflug weiter entfernt und das Gravitationsmanöver schwächer ist. Mit der ungünstigsten Startzeit - in der ersten Februarhälfte - wird der Flug ohne die Hilfe von Jupiter stattfinden, sodass die Station Pluto erst 2019 oder sogar später erreichen kann. Nach dem 15. Februar ist es sinnlos anzufangen - gegenseitige Übereinkunft Erde und Pluto werden sich so sehr verändern, dass der Flug unmöglich wird.

An Bord von New Horizons befinden sich sieben wissenschaftliche Instrumente, mit deren Hilfe herauszufinden ist, aus welchen Gasen die Atmosphäre von Pluto besteht und welche Prozesse darin ablaufen, welche geologischen Strukturen auf Pluto und Charon vorhanden sind, und was chemische Zusammensetzung Oberflächenmaterial des Planeten und seines Satelliten, wie der von der Sonne ausgestoßene Strom geladener Teilchen (Sonnenwind) mit Plutos Atmosphäre interagiert und wie schnell atmosphärische Gase in den Weltraum entweichen. Die Geräte sind so konzipiert, dass die empfangenen Daten teilweise dupliziert werden, was eine Versicherung im Falle eines Ausfalls eines von ihnen bietet. Während des interplanetaren Fluges ist geplant, alle Instrumente einmal im Jahr zu überprüfen und anschließend wieder in den „Schlaf“-Modus zu versetzen. Sonnenkollektoren, die üblicherweise in verwendet werden Raumstationen, sind bei diesem Flug nutzlos, da in der Region Pluto die von der Sonne kommende Energie für den Betrieb der Station eindeutig nicht ausreichen wird. Die Geräte werden von einem thermoelektrischen Generator mit Strom versorgt, der mit einem radioaktiven Isotop von Plutonium betrieben wird. Das Chemisches Element wurde 1940 in den USA entdeckt und nach dem Planeten Pluto benannt, so wie früher seinen Vorgängern die Namen der Planeten nach dem Periodensystem gegeben wurden - Uran und Neptunium.

Drei Monate nach dem Vorbeiflug in der Nähe von Pluto und Charon beginnt die Station mit der Übertragung der empfangenen Informationen, die in ihrem elektronischen Speicher gespeichert sind. Aufgrund der großen Entfernung zur Erde wird die Funkübertragung langsam sein, sodass schwache Signale von kosmischem und terrestrischem Rauschen unterschieden und entschlüsselt werden können. Der Transferprozess wird sich über neun Monate erstrecken. Zu diesem Zeitpunkt wird die Station weiterfliegen und sich immer weiter von der Sonne entfernen. Sein neues Ziel wird es sein, einige der neu entdeckten Kleinplaneten im äußeren Asteroidengürtel, dem sogenannten Kuipergürtel, der jenseits der Umlaufbahn von Pluto liegt, genauer unter die Lupe zu nehmen. Dieser Gürtel besteht aus vielen kleinen kosmischen Körpern - eisigen Asteroiden, die als Überreste gelten uralter Stoff seit der Entstehung der Planeten des Sonnensystems erhalten. Ein Flug durch den Kuipergürtel könnte weitere drei bis sechs Jahre dauern. Die von der Station empfangenen Daten werden in zwei operativen Forschungszentren verarbeitet – Tombo in Boulder (Colorado) und Christie in Laurel (Maryland), benannt nach den Entdeckern von Pluto und seinem Satelliten Charon. Namenszertifikate wurden der Witwe von Clyde Tombaugh und dem Astronomen James Christie überreicht. Die Kosten dieses Projekts, einschließlich der Trägerrakete und der Weltraumkommunikationsdienste, belaufen sich auf ungefähr 650 Millionen US-Dollar, was einem jährlichen Betrag von 20 Cent pro US-Bürger für 10 Jahre Flugbetrieb der Station entspricht.

George Burba, Kandidat der geographischen Wissenschaften