Saïgouchkine Rouslan

Le matériel - recherche le travail d'un élève de 2e année du MBOU "Lycée N°3", membre de l'association des étudiants du NOU. Dans son travail, Ruslan explore la planète la plus mystérieuse système solaire Pluton tente de résoudre tous ses mystères.

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Aperçu:

Introduction…………………………………………..…………………..2

I. Historique de la découverte………………………………………….……..…...3

II. Caractéristiques physiques………………...……………..…….3 - 4

III. Les énigmes de Pluton…………………………………………………………….4 – 7

1. La première énigme. Dimensions et poids.

2. La deuxième énigme. Structure interne de la planète

3. Troisième énigme. Surface de Pluton

4. La cinquième énigme. Satellites.

IV. Conclusion……………………………………………………………8

Ressources d'information…………………………………………...…...9

INTRODUCTION

Depuis l’Antiquité, le ciel attire le regard des hommes. Après tout, il y a tellement plus de choses cachées dans le ciel mystères non résolus! J'aime vraiment regarder le ciel étoilé. Surtout si maman ou papa est à proximité. Par conséquent, lorsque, lors d'une leçon sur le monde environnant, nous avons commencé à étudier les planètes, j'étais très heureux. Mais sur la page du manuel " Le monde"(auteur A.A. Vakhrushev) J'ai découvert une contradiction.(Annexe n°1 ) Dans le texte du manuel, il était écrit : « Neuf planètes tournent autour de notre Soleil. » Et à proximité, sur l'image du système solaire, seules huit planètes étaient représentées. Pluton manquait. Le professeur m'a suggéré de résoudre cette contradiction par moi-même. Il s'est avéré que Pluton est la planète la plus mystérieuse du système solaire. Je pensais que les mystères de Pluton seraient intéressants non seulement pour moi, mais aussi pour de nombreux autres curieux. J'ai décidé de les résoudre.

Avant de faire les travaux, je me suis fixé cible : explorez les mystères entourant l’histoire de la découverte et de l’exploration de Pluton.

Pour atteindre cet objectif, vous devez compléter les éléments suivants Tâches :

1. trouver et étudier du matériel sur la découverte et l'exploration de Pluton ;
2. résoudre des mystères liés à l'histoire de la découverte et de l'exploration de Pluton ;
3. y trouver des réponses au niveau des connaissances modernes.

II. HISTORIQUE D'OUVERTURE

Aussi dans début XIX siècle, des scientifiques anglais ont suggéré qu’il existait une autre planète dans le système solaire. L'existence de Pluton a été prédite par un astronome américainPercival Lovell. Les scientifiques ont consacré tous leurs efforts à la recherche de la neuvième planète et lui ont donné le nom de « Planète X ». Mais pour prouver l'existence corps céleste les scientifiques n’y sont parvenus que 90 ans plus tard.(Annexe n°2) Le scientifique américain Clyde Tombaugh a passé un an à photographier le ciel nocturne. Il a travaillé 14 heures par jour et a réussi à prouver que la planète X existe. Clyde est né dans une famille pauvre. À l’âge de 12 ans, il observe pour la première fois la Lune à l’aide d’un télescope. Et à partir de ce moment, sa passion pour l’astronomie a commencé. Lorsque Clyde a obtenu son diplôme d'études secondaires, ses camarades de classe ont écrit une phrase prophétique dans le livre des anciens élèves : « Il ouvrira nouveau monde" Il n'a pas pu étudier davantage. Les parents n'avaient pas d'argent. Mais il décide d’étudier lui-même l’astronomie et fabrique lui-même un télescope.

Après ouverture nouvelle planète La question est devenue : comment l’appeler ? Les offres ont commencé à arriver du monde entier. Mais tous les scientifiques ont voté pour la proposition de la petite fille Venice Bernie.(Annexe n°3) Venise s'intéressait non seulement à l'astronomie, mais aussi à la mythologie. Elle décida que ce nom convenait parfaitement à un monde aussi sombre et froid, puisque Pluton en mythologie grecque- C'est le dieu des enfers, le dieu de l'enfer.

III. CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES DE LA PLANÈTE

Il s’avère que Pluton est en réalité principalement constituée de roches et de glace. La glace à la surface de Pluton est constituée de méthane et d'azote gelés avec des impuretés d'hydrocarbures.

Informations générales:

1. Macca : 1,3*1022kg. (0,0022 masse terrestre)
2. Diamètre : 2324 km.
3. Densité : 2 g/cm3
4. Température : -230°C
5. Durée du jour : 6,4 jours terrestres
6. Distance du Soleil (moyenne) : entre 29,65 (minimum) et 49,28 (maximum) (39,4 UA) UA, sur une orbite elliptique très allongée.
7. Période orbitale (année) : 247,7 ans
8. Vitesse orbitale : 4,7 km/s

Parfois, la température sur Pluton atteint moins 170 degrés, mais pendant la majeure partie de l'année, la température y est de moins 230 degrés Celsius. Une révolution autour du Soleil prend 248 ans sur Pluton. Encore une chose propriété unique planètes - l'atmosphère y apparaît, puis disparaît soudainement complètement.

IV. Énigmes de PLUTON

Pluton est la seule planète que les vaisseaux spatiaux terrestres n'ont pas encore atteint. La mission est trop difficile. En ligne droite - 6 milliards de km. Et ce sont des décennies de voyage dans un vide glacial.

Pluton reste à ce jour objet mystérieux. Lors de sa découverte, Pluton avait la luminosité d’une étoile de 15e magnitude. Il ne peut être observé qu’à l’aide de puissants télescopes et exploré uniquement depuis l’espace. Quels mystères recèle la Planète X ?

1. La première énigme. Dimensions et poids. (Annexe n°4)

On a longtemps cru que la taille et la masse de Pluton étaient proches de celles de la Terre.

En 1955, on supposait que le rayon de Pluton était de 7 200 km et que sa masse était de 0,9 masse terrestre. En 1965, les calculs des scientifiques s'arrêtaient à 0,11 masse terrestre. En 1978, la masse de Pluton ne représente déjà que 0,002 de la masse de la Terre, soit 6 fois inférieure à la masse de la Lune. Alors progressivement Pluton s'est transformé en " planète naine»

1. La deuxième énigme. Structure interne de la planète. (Annexe n°5)

À PROPOS structure interne Les planètes ne peuvent jusqu'à présent être jugées que par leur densité moyenne, qui est de 1,7 g/cm 3 , soit la moitié de celle de la Lune et trois fois celle de la Terre. Cette densité indique que Pluton est constitué à 1/3 de roche et à 2/3 de roche. eau glacée. Les scientifiques supposent seulement que Pluton doit avoir un grand noyau rocheux d'un diamètre de 1 600 km, entouré d'une couche de glace d'eau de 400 km d'épaisseur. À la surface de la planète se trouve une croûte de glace de compositions chimiques diverses. On pense qu’il existe une couche entre le noyau rocheux et sa coquille de glace. eau liquide- océan profond. Mais ce ne sont que des hypothèses.

1. Troisième énigme. Surface de Pluton. (Annexe n°6)

La connaissance de la surface de Pluton n’est également qu’une supposition. Les scientifiques pensent que Pluton se distingue des autres planètes par son froid extrême : à sa surface, il fait toujours très froid. basse température: de -220 à -240°C. Même l'azote durcit dans de telles conditions. Selon les scientifiques, "si un voyageur de l'espace met un jour le pied sur la surface de Pluton, un paysage rappelant l'Antarctique pendant la nuit polaire, éclairé par le clair de lune, devrait s'ouvrir devant lui". Ici, pendant la journée, il fait 900 fois plus sombre que sur Terre par un après-midi clair, mais 600 fois plus clair que lors d'une pleine lune la nuit, donc à midi sur Pluton, il fait beaucoup plus sombre que pendant un crépuscule nuageux et pluvieux sur Terre. L'absence de nuages ​​permet de voir des milliers d'étoiles dans le ciel même pendant la journée, et le ciel lui-même est toujours noir, car l'atmosphère est extrêmement ténue. Toute la surface de la planète est recouverte de glace, ce qui n’est pas du tout semblable à celle de la Terre. Il ne s'agit pas de glace d'eau à laquelle nous sommes habitués, mais d'azote gelé, qui forme de gros cristaux transparents de plusieurs centimètres de diamètre, une sorte de royaume glacé de conte de fées. En général, la surface de la planète a une teinte jaunâtre-rose. La surface de Pluton est très lumineuse et reflète 60 % de la lumière solaire qui lui tombe dessus. Dans le même temps, les changements de luminosité les plus forts se produisent sur Pluton. Ici vous pouvez trouver des zones plus sombres que le charbon et des zones plus blanches que la neige.

1. Énigme quatre. Atmosphère.L'atmosphère autour de Pluton a été découverte en 1988. Elle est très déchargée. Le faible champ gravitationnel de la petite planète n'est pas capable de retenir l'atmosphère et s'évapore constamment dans l'espace, et à la place des molécules envolées, de nouvelles s'évaporent de la surface glacée. Ainsi, l'atmosphère de Pluton est constamment renouvelée. Cela n’arrive sur aucune planète.

C'est actuellement l'heure de "l'été" sur Pluton. Et en 2020 la planète viendra période glaciaire. L'atmosphère disparaîtra pour longtemps.

1. La cinquième énigme. Satellites. (Annexe n°7)

En 1978, Charon, la lune de Pluton, a été découverte accidentellement. Le satellite a une couleur bleuâtre. On pense qu’il est constitué de roches et de glace d’eau. En mai 2005, des scientifiques ont découvert deux minuscules points pâles sur des images de Pluton qui n'étaient ni des étoiles ni des astéroïdes. Ils se sont déplacés autour de Pluton, chacun à une distance différente. La joie des chercheurs n'avait pas de limites : Pluton avait encore deux satellites ! Mais le plus intéressant était encore à venir. Il s'est avéré que Charon fait une révolution, l'un des satellites en fait exactement deux et le second en fait trois.

1. Énigme six. Le statut de Pluton.

Pluton a été officiellement reconnue comme planète par l'Union astronomique internationale en mai 1930. On pensait alors qu'il était beaucoup plus grand.

À la fin du XXe siècle, des doutes ont surgi quant à la pertinence de classer Pluton parmi les planètes majeures. Trois raisons ont été avancées :

1. Tous planètes extérieures sont des géantes gazeuses, mais pas Pluton.
2. Pluton a une masse beaucoup plus petite que n’importe quelle planète du système solaire.
3. L'orbite de Pluton est très allongée et croise même l'orbite d'une autre planète - Neptune.(Annexe n°8)

En août 2006, il a été décidé d'appeler désormais Pluton non plus une « planète », mais «planète naine".

Désormais, selon la nouvelle classification, il y aura quatre planètes dans le système solaire groupe terrestre(Mercure, Vénus, Terre et Mars), le même nombre de planètes géantes (Jupiter, Saturne, Neptune et Uranus) et un nombre illimité de planètes naines.

Les avis des scientifiques sur cette question sont partagés. Beaucoup ont jugé cette décision injuste. Résidents de l'ÉtatNouveau Mexique, par exemple, a annoncé qu'en l'honneur de Clyde Tombaugh (il a vécu dans cet État pendant de nombreuses années et a travaillé à l'université), Pluton sera toujours considéré comme une planète et depuis le 13 mars 2006, chaque année l'État célèbre « Planète Pluton Jour."

Certains scientifiques russes ne sont pas non plus d’accord avec l’idée de priver Pluton de son statut planétaire.

IV. CONCLUSION

Les scientifiques s'attendaient à découvrir très grande planète, et j'ai trouvé une petite boule d'un mélange de glace et d'azote. Pluton est la seule planète que les satellites de la Terre n'ont pas encore atteint. Mais cela arrivera bientôt. Voilà à quoi ressemble la station interplanétaire américaine « New Horizons ».(Annexe n°9) Cela a commencé en 2006. L'approche la plus proche de Pluton aura lieu le 14 juillet 2015. J'espère que dans 3 ans les gens résoudront tous les mystères de la planète X. J'espère vraiment que les scientifiques redonneront à Pluton le statut de planète.

RESSOURCES INTERNET

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

Aperçu:

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Disons que la Terre se termine. Le soleil est sur le point d’exploser et un astéroïde de la taille du Texas s’approche de la planète. Grandes villes Les zombies sont peuplés et, dans les campagnes, les agriculteurs sèment intensivement du maïs parce que d'autres cultures meurent. Nous devons de toute urgence quitter la planète, mais voici le problème : aucun trou de ver n'a été découvert dans la région de Saturne et les moteurs supraluminiques de une galaxie lointaine, très lointaine ils n'ont pas livré. L’étoile la plus proche est à plus de quatre années-lumière. L'humanité sera-t-elle capable d'y parvenir, ayant technologies modernes? La réponse n'est pas si évidente.

Il est peu probable que quiconque prétende que la mondialisation catastrophe écologique, qui menacera l’existence de toute vie sur Terre, ne peut se produire que dans les films. Des extinctions massives se sont produites plus d'une fois sur notre planète, au cours desquelles jusqu'à 90 % des espèces existantes sont mortes. La terre a traversé des périodes glaciation mondiale, est entré en collision avec des astéroïdes, a connu des explosions d'activité volcanique.

Bien sûr, même pendant les périodes les plus terribles catastrophes la vie n'a jamais complètement disparu. Mais on ne peut pas en dire autant des espèces dominantes de l’époque, qui se sont éteintes pour laisser la place à d’autres. Quelle est l’espèce dominante actuellement ? Exactement.

Il est probable que la possibilité de partir maison natale et aller vers les étoiles à la recherche de quelque chose de nouveau pourra un jour sauver l'humanité. Il ne faut cependant guère espérer que certains bienfaiteurs cosmiques nous ouvriront la voie vers les étoiles. Cela vaut la peine de calculer quelles sont nos capacités théoriques à atteindre les étoiles par nous-mêmes.

Arche spatiale

Tout d’abord, on pense aux moteurs de traction chimique traditionnels. À l'heure actuelle, quatre véhicules terrestres (tous lancés dans les années 1970) ont réussi à développer une troisième vitesse de fuite, suffisante pour quitter définitivement le système solaire.

Le plus rapide d'entre eux, Voyager 1, s'est éloigné de la Terre à une distance de 130 UA au cours des 37 années écoulées depuis son lancement. ( unités astronomiques, soit 130 distances de la Terre au Soleil). Chaque année, l'appareil parcourt environ 3,5 UA. La distance jusqu’à Alpha Centauri est de 4,36 années-lumière, soit 275 725 UA. À cette vitesse, l'appareil mettra près de 79 mille ans pour atteindre l'étoile voisine. Pour le moins, l’attente sera longue.

Photo de la Terre (au-dessus de la flèche) à une distance de 6 milliards de kilomètres, prise par Voyager 1. Le vaisseau spatial a parcouru cette distance en 13 ans.

Vous pouvez trouver un moyen de voler plus vite, ou vous pouvez simplement vous résigner et voler pendant plusieurs milliers d’années. Ensuite, seuls les lointains descendants de ceux qui ont fait le voyage atteindront le point final. C'est précisément l'idée du soi-disant vaisseau de génération - une arche spatiale, qui est un écosystème fermé conçu pour un long voyage.

Il existe de nombreuses histoires différentes sur les vaisseaux générationnels dans la science-fiction. Harry Garrison (« Captured Universe »), Clifford Simak (« Generation Achieved »), Brian Aldiss (« Non-Stop ») et des écrivains plus modernes tels que Bernard Werber (« Star Butterfly ») ont écrit à leur sujet. Très souvent, les lointains descendants des premiers habitants oublient complètement d'où ils ont volé et quel était le but de leur voyage. Ou même commencer à croire que tout monde existant se résume à un navire, comme par exemple dans le roman Stepsons of the Universe de Robert Heinlein. Une autre intrigue intéressante est présentée dans le huitième épisode de la troisième saison du classique Star Trek, où l'équipage de l'Enterprise tente d'empêcher une collision entre un vaisseau de génération, dont les habitants ont oublié leur mission, et la planète habitée vers laquelle il se trouve. se dirigeait.

L'avantage du navire de génération est que cette option ne nécessitera pas de moteurs fondamentalement nouveaux. Cependant, il sera nécessaire de développer un écosystème autonome, capable de survivre sans approvisionnement extérieur pendant plusieurs milliers d’années. Et n’oubliez pas que les gens peuvent simplement s’entre-tuer.

L'expérience Biosphère 2, menée au début des années 1990 sous un dôme fermé, a démontré un certain nombre de dangers qui peuvent attendre les personnes lors de tels voyages. Cela inclut la division rapide de l'équipe en plusieurs groupes hostiles les uns aux autres et la prolifération incontrôlée de parasites, qui ont provoqué un manque d'oxygène dans l'air. Il s'avère que même le vent ordinaire joue un rôle crucial : sans balancement régulier, les arbres deviennent fragiles et se brisent.

Résoudre de nombreux problèmes vol long courrier la technologie qui place les gens dans une animation suspendue à long terme sera utile. Alors ni les conflits ni l'ennui ne font peur et un système minimal de survie sera nécessaire. L'essentiel est de lui fournir de l'énergie pendant longtemps. Par exemple, en utilisant un réacteur nucléaire.

En lien avec le thème du vaisseau générationnel, il existe un paradoxe très intéressant appelé Wait Calculation, décrit par le scientifique Andrew Kennedy. Selon ce paradoxe, quelque temps après le départ du vaisseau de première génération sur Terre, de nouveaux, plus moyens rapides mouvement, ce qui permettra aux navires partant plus tard de rattraper les premiers colons. Il est donc possible qu'au moment de l'arrivée, la destination soit déjà surpeuplée par les lointains descendants des colonisateurs partis plus tard.

Installations d'animation suspendue dans le film "Alien".

Conduire une bombe nucléaire

Supposons que nous ne soyons pas convaincus que les descendants de nos descendants atteindront les étoiles et que nous souhaitions nous-mêmes exposer notre visage aux rayons du soleil de quelqu'un d'autre. Dans ce cas, on ne peut se passer d’un vaisseau spatial capable d’accélérer à des vitesses qui le livreront à une étoile voisine en moins d’une vie humaine. Et ici, la bonne vieille bombe nucléaire sera utile.

L'idée d'un tel navire est apparue à la fin des années 1950. Le vaisseau spatial était destiné aux vols à l’intérieur du système solaire, mais il pourrait également être utilisé pour des voyages interstellaires. Le principe de son fonctionnement est le suivant : une puissante plaque blindée est installée derrière la poupe. Depuis vaisseau spatial dans la direction opposée au vol, des charges nucléaires de faible puissance sont uniformément éjectées, qui explosent à une courte distance (jusqu'à 100 mètres).

Les charges sont conçues de manière à ce que la plupart des produits d'explosion soient dirigés vers la queue du vaisseau spatial. La plaque réfléchissante reçoit l'impulsion et la transmet au navire via le système d'amortisseur (sans elle, les surcharges seront préjudiciables à l'équipage). La plaque réfléchissante est protégée des dommages causés par les éclairs lumineux, les flux de rayonnement gamma et le plasma à haute température par une couche de lubrifiant au graphite, qui est pulvérisée à nouveau après chaque détonation.

Le projet NERVA est un exemple de moteur de fusée nucléaire.

À première vue, un tel projet semble fou, mais il est tout à fait viable. Lors d'un des essais nucléaires sur l'atoll d'Enewetak, des sphères en acier recouvertes de graphite ont été placées à 9 mètres du centre de l'explosion. Après tests, ils se sont révélés intacts, ce qui prouve l’efficacité de la protection en graphite du navire. Mais le Traité d'interdiction des essais atmosphériques, signé en 1963, Cosmos et sous l'eau" a mis un terme à cette idée.

Arthur Clarke voulait équiper vaisseau spatial Discovery One du film "2001 : L'Odyssée de l'espace" ressemble à un moteur à explosion nucléaire. Cependant, Stanley Kubrick lui a demandé d'abandonner l'idée, craignant que le public ne considère cela comme une parodie de son film Dr Folamour, ou Comment j'ai arrêté d'avoir peur et j'ai adoré la bombe atomique.

Quelle vitesse peut être développée en utilisant une série explosions nucléaires? La plupart des informations existent sur le projet d'explosion d'Orion, développé à la fin des années 1950 aux États-Unis avec la participation des scientifiques Theodore Taylor et Freeman Dyson. Le navire de 400 000 tonnes devait accélérer jusqu'à 3,3 % de la vitesse de la lumière. Le vol vers le système Alpha Centauri durerait alors 133 ans. Cependant, selon les estimations actuelles, il est possible, de la même manière, d'accélérer le navire jusqu'à 10 % de la vitesse de la lumière. Dans ce cas, le vol durera environ 45 ans, ce qui permettra à l'équipage de survivre jusqu'à son arrivée à destination.

Bien entendu, la construction d’un tel navire est une entreprise très coûteuse. Dyson estime que la construction d’Orion coûterait environ 3 000 milliards de dollars en dollars actuels. Mais si nous découvrons que notre planète est confrontée à une catastrophe mondiale, il est probable qu’un navire équipé d’un moteur à impulsions nucléaires constituera la dernière chance de survie de l’humanité.

Le géant gazier

Un développement ultérieur des idées d'Orion a été le projet navire sans pilote"Daedalus", développé dans les années 1970 par un groupe de scientifiques de la British Interplanetary Society. Les chercheurs ont entrepris de concevoir un vaisseau spatial sans pilote capable d'atteindre l'une des étoiles les plus proches au cours d'une vie humaine, en menant Recherche scientifique et transmettre les informations reçues à la Terre. La condition principale de l'étude était l'utilisation de technologies existantes ou prévisibles dans le projet.

La cible du vol a été choisie pour être située à une distance de 5,91 de nous Années lumièreÉtoile de Barnard - Dans les années 1970, on pensait que plusieurs planètes tournaient autour de cette étoile. Nous savons désormais qu'il n'y a aucune planète dans ce système. Les développeurs de Daedalus ont pour objectif de créer un moteur capable de livrer le navire à destination en 50 ans maximum. En conséquence, ils ont eu l'idée d'un appareil à deux étages.

L'accélération nécessaire a été assurée par une série d'explosions nucléaires de faible puissance se produisant à l'intérieur d'un système de propulsion spécial. Des granules microscopiques d'un mélange de deutérium et d'hélium-3, irradiés par un flux d'électrons à haute énergie, ont été utilisés comme combustible. Selon le projet, jusqu'à 250 explosions par seconde étaient censées se produire dans le moteur. La tuyère était un puissant champ magnétique créé par les centrales électriques du navire.

Selon le plan, le premier étage du navire a fonctionné pendant deux ans, accélérant le navire à 7 % de la vitesse de la lumière. Le Daedalus a ensuite largué son système de propulsion épuisé, supprimant la majeure partie de sa masse, et a tiré son deuxième étage, ce qui lui a permis d'accélérer jusqu'à une vitesse finale de 12,2 % de la vitesse de la lumière. Cela permettrait d'atteindre l'étoile de Barnard 49 ans après son lancement. Il aurait fallu encore 6 ans pour transmettre le signal à la Terre.

La masse totale du Dédale était de 54 000 tonnes, dont 50 000 combustibles thermonucléaires. Cependant, le supposé hélium-3 est extrêmement rare sur Terre – mais il est abondant dans l’atmosphère des géantes gazeuses. Les auteurs du projet envisageaient donc d'extraire l'hélium-3 sur Jupiter à l'aide d'une installation automatisée « flottant » dans son atmosphère ; l'ensemble du processus d'exploitation minière prendrait environ 20 ans. Sur la même orbite de Jupiter, il était prévu de procéder à l'assemblage final du navire, qui serait ensuite lancé vers un autre système stellaire.

Le plus élément complexe Tout le concept de Daedalus était précisément l'extraction de l'hélium-3 de l'atmosphère de Jupiter. Pour ce faire, il a fallu voler vers Jupiter (ce qui n'est pas non plus si simple et rapide), établir une base sur l'un des satellites, construire une usine, stocker du carburant quelque part... Et cela sans parler du puissant rayonnement ceintures autour de la géante gazeuse, ce qui rendrait en outre la vie plus difficile à la technologie et aux ingénieurs.

Un autre problème était que Dédale n'avait pas la capacité de ralentir et d'entrer en orbite autour de l'étoile de Barnard. Le vaisseau et les sondes qu'il lancerait passeraient simplement à côté de l'étoile le long de la trajectoire de survol, couvrant ainsi l'ensemble du système en quelques jours.

Aujourd'hui, un groupe international de vingt scientifiques et ingénieurs, opérant sous les auspices de la British Interplanetary Society, travaille sur le projet du vaisseau spatial Icarus. « Icare » est une sorte de « remake » de Dédale, prenant en compte les connaissances et la technologie accumulées au cours des 30 dernières années. L'un des principaux domaines de travail est la recherche d'autres types de carburants qui pourraient être produits sur Terre.

A la vitesse de la lumière

Est-il possible d'accélérer un vaisseau spatial jusqu'à la vitesse de la lumière ? Ce problème peut être résolu de plusieurs manières. Le plus prometteur d’entre eux est un moteur d’annihilation de l’antimatière. Le principe de son fonctionnement est le suivant : l'antimatière est introduite dans la chambre de travail, où elle entre en contact avec la matière ordinaire, générant une explosion contrôlée. Les ions générés lors de l'explosion sont éjectés par la tuyère du moteur, créant une poussée. De tous les moteurs possibles, aucun ne permet théoriquement d’atteindre les vitesses les plus élevées. L'interaction de la matière et de l'antimatière libère une quantité colossale d'énergie, et la vitesse de sortie des particules formées au cours de ce processus est proche de celle de la lumière.

Mais ici se pose la question de l’extraction du carburant. L'antimatière elle-même a depuis longtemps cessé d'être de la science-fiction : les scientifiques ont réussi à synthétiser de l'antihydrogène pour la première fois en 1995. Mais il est impossible de s’en procurer en quantité suffisante. Actuellement, l’antimatière ne peut être produite qu’à l’aide d’accélérateurs de particules. De plus, la quantité de substance qu’ils créent se mesure en infimes fractions de grammes et son coût est astronomique. Pour un milliardième de gramme d'antimatière, les scientifiques du Centre européen de recherche nucléaire (le même où ils ont créé le Grand collisionneur de hadrons) ont dû dépenser plusieurs centaines de millions de francs suisses. D’un autre côté, le coût de production diminuera progressivement et pourrait atteindre à l’avenir des valeurs beaucoup plus acceptables.

De plus, nous devrons trouver un moyen de stocker l'antimatière - après tout, au contact de la matière ordinaire, elle est instantanément annihilée. Une solution consiste à refroidir l’antimatière à des températures ultra-basses et à utiliser des pièges magnétiques pour l’empêcher d’entrer en contact avec les parois du réservoir. Sur ce moment La durée de stockage record de l'antimatière est de 1000 secondes. Pas des années, bien sûr, mais si l’on tient compte du fait que la première fois, l’antimatière n’a été contenue que pendant 172 millisecondes, il y a des progrès.

Et encore plus vite

De nombreux films de science-fiction nous ont appris qu’il est possible d’accéder à d’autres systèmes stellaires beaucoup plus rapidement qu’en quelques années. Il suffit d'allumer le moteur de distorsion ou le moteur hyperspatial, de vous asseoir confortablement dans votre chaise - et en quelques minutes, vous vous retrouverez de l'autre côté de la galaxie. La théorie de la relativité interdit les déplacements à des vitesses supérieures à la vitesse de la lumière, mais laisse en même temps des failles pour contourner ces restrictions. Si nous pouvions déchirer ou étirer l'espace-temps, nous pourrions voyager plus rapide que la lumière sans enfreindre aucune loi.

Une lacune dans l’espace est mieux connue sous le nom de trou de ver ou trou de ver. Physiquement, il s’agit d’un tunnel reliant deux régions éloignées de l’espace-temps. Pourquoi ne pas utiliser un tel tunnel pour voyager dans l’espace lointain ? Le fait est que la création d'un tel trou de ver nécessite la présence de deux singularités en différents points de l'univers (c'est ce qui se trouve au-delà de l'horizon des événements des trous noirs - en fait, la gravité dans sa forme la plus pure), qui peuvent déchirer l'espace. -temps, créant un tunnel qui permet aux voyageurs de « raccourcir » à travers l'hyperespace.

De plus, pour maintenir un tel tunnel dans un état stable, il est nécessaire qu'il soit rempli de matière exotique avec l'énergie négative, - mais l'existence d'une telle matière n'a pas encore été prouvée. Dans tous les cas, créez trou de ver seule une super-civilisation peut être réalisée, qui aura plusieurs milliers d'années d'avance sur celle actuelle en développement et dont les technologies, de notre point de vue, seront similaires à la magie.

La deuxième option, plus abordable, consiste à « étendre » l’espace. En 1994, le physicien théoricien mexicain Miguel Alcubierre a proposé qu'il était possible de modifier sa géométrie en créant une vague qui comprime l'espace devant le navire et l'agrandit derrière. Ainsi, le vaisseau se retrouvera dans une « bulle » d’espace courbe, qui lui-même se déplacera plus vite que la lumière, grâce à laquelle le vaisseau ne violera pas les principes physiques fondamentaux. Selon Alcubierre lui-même, .

Certes, le scientifique lui-même considérait qu'il serait impossible de mettre en œuvre une telle technologie dans la pratique, car cela nécessiterait une quantité colossale de masse-énergie. Les premiers calculs donnaient des valeurs dépassant la masse de l'ensemble univers existant, les raffinements ultérieurs l'ont réduit à « seulement » Jovian.

Mais en 2011, Harold White, qui dirige groupe de recherche Eagleworks de la NASA a effectué des calculs qui ont montré que si vous modifiez certains paramètres, la création d'une bulle d'Alcubierre peut nécessiter beaucoup moins d'énergie qu'on ne le pensait auparavant et il ne sera plus nécessaire de recycler la planète entière. Le groupe de White travaille actuellement sur la possibilité d'une « bulle d'Alcubierre » dans la pratique.

Si les expériences donnent des résultats, ce sera le premier petit pas vers la création d'un moteur permettant des déplacements 10 fois plus grands. vitesse plus rapide Sveta. Bien entendu, un vaisseau spatial utilisant la bulle d’Alcubierre voyagera plusieurs dizaines, voire centaines d’années plus tard. Mais la simple perspective que cela soit réellement possible est déjà époustouflante.

Vol de la Valkyrie

Presque tous les projets de vaisseaux spatiaux proposés présentent un inconvénient majeur : ils pèsent des dizaines de milliers de tonnes et leur création nécessite énorme montant lancements et opérations d'assemblage en orbite, ce qui augmente le coût de construction d'un ordre de grandeur. Mais si l'humanité apprend encore à recevoir un grand nombre de antimatière, il aura une alternative à ces structures volumineuses.

Dans les années 1990, l'écrivain Charles Pelegrino et le physicien Jim Powell ont proposé un modèle de vaisseau connu sous le nom de Valkyrie. Il peut être décrit comme quelque chose comme un tracteur spatial. Le navire est une combinaison de deux moteurs d’annihilation reliés entre eux par un câble ultra-résistant de 20 kilomètres de long. Au centre du paquet se trouvent plusieurs compartiments pour l'équipage. Le vaisseau utilise le premier moteur pour atteindre une vitesse proche de la lumière, et le second pour la réduire lorsqu'il entre en orbite autour de l'étoile. Grâce à l'utilisation d'un câble au lieu d'une structure rigide, la masse du navire n'est que de 2 100 tonnes (à titre de comparaison, l'ISS pèse 400 tonnes), dont 2 000 tonnes de moteurs. Théoriquement, un tel vaisseau peut accélérer jusqu'à une vitesse de 92 % de la vitesse de la lumière.

Une version modifiée de ce navire, appelée Venture Star, est présentée dans le film Avatar (2011), dont Charles Pelegrino était l'un des consultants scientifiques. Venture Star se lance dans un voyage, propulsé par des lasers et une voile solaire de 16 kilomètres, avant de s'arrêter à Alpha Centauri grâce à un moteur à antimatière. Au retour, la séquence change. Le vaisseau est capable d'accélérer jusqu'à 70 % de la vitesse de la lumière et d'atteindre Alpha Centauri en moins de 7 ans.

Pas de carburant

À la fois existant et prometteur moteurs de fusée ont un problème : le carburant constitue toujours la majorité de leur masse au départ. Cependant, il existe des projets de vaisseaux spatiaux qui n’auront pas du tout besoin d’emporter du carburant.

En 1960, le physicien Robert Bussard a proposé le concept d'un moteur qui utiliserait l'hydrogène trouvé dans l'espace interstellaire comme carburant pour un moteur à fusion. Malheureusement, malgré l'attrait de l'idée (l'hydrogène est l'élément le plus répandu dans l'Univers), elle présente un certain nombre de problèmes théoriques, allant de la méthode de collecte de l'hydrogène au calcul vitesse maximum, qui ne dépassera probablement pas 12 % de lumière. Cela signifie qu'il faudra au moins un demi-siècle pour atteindre le système Alpha Centauri.

Un autre concept intéressant est l’utilisation d’une voile solaire. Si un énorme laser super puissant était construit en orbite terrestre ou sur la Lune, son énergie pourrait être utilisée pour accélérer un vaisseau équipé d'une voile solaire géante à des vitesses assez élevées. Certes, selon les calculs des ingénieurs, pour donner à un navire habité pesant 78 500 tonnes la moitié de la vitesse de la lumière, il faudrait une voile solaire d'un diamètre de 1 000 kilomètres.

Un autre problème évident avec un vaisseau spatial doté d’une voile solaire est qu’il doit être ralenti d’une manière ou d’une autre. L'une de ses solutions consiste à larguer une deuxième voile, plus petite, derrière le vaisseau à l'approche de la cible. Le principal se déconnectera du navire et poursuivra son voyage indépendant.

***

Les voyages interstellaires sont une entreprise très complexe et coûteuse. Créer un vaisseau capable de parcourir des distances spatiales dans un laps de temps relativement court est l'une des tâches les plus ambitieuses auxquelles l'humanité sera confrontée à l'avenir. Bien entendu, cela nécessitera les efforts de plusieurs États, voire de la planète entière. Aujourd’hui, cela ressemble à une utopie : les gouvernements ont trop de sujets de préoccupation et trop de façons de dépenser l’argent. Un vol vers Mars est des millions de fois plus simple qu'un vol vers Alpha Centauri - et pourtant, il est peu probable que quiconque ose nommer l'année où il aura lieu.

Le travail dans cette direction peut être relancé soit par un danger global menaçant la planète entière, soit par la création d'une civilisation planétaire unique, capable de surmonter les querelles internes et souhaitant quitter son berceau. Le moment n’est pas encore venu, mais cela ne veut pas dire qu’il ne viendra jamais.

La nouvelle planète reçut son nom le 1er mai 1930. Parmi diverses options, les astronomes de l'Observatoire Lowell ont choisi le nom proposé par une jeune Anglaise de 11 ans d'Oxford pour le dieu des enfers, aussi sombre que la planète la plus lointaine. Dans les mythologies grecques et romaines, Pluton est considéré comme le frère de Zeus-Jupiter et Poséidon-Neptune, le fils de Kronos-Saturne, donc à côté des planètes voisines, ce nom était complètement dans « son cercle » (et fait également écho aux initiales de Percival Lowell). Il s'est avéré par la suite qu'en 1919, l'astronome français Reynaud avait proposé d'appeler la neuvième planète, pas encore découverte à cette époque, Pluton, mais en 1930, sa proposition avait été oubliée. Malgré son grand nom, le nouveau venu ressemblait à un corps extraterrestre en compagnie de planètes géantes. La taille de Pluton était nettement inférieure à celle de la Terre, et des dizaines de fois inférieure à celle de quatre grandes planètes à glace gazeuse, situées, comme Pluton, dans la partie externe du système solaire. Or, le diamètre de Pluton est déterminé avec assez de précision, il est égal à 2 390 km, soit 2/3 du diamètre de la Lune. Ce n’est pas seulement la planète la plus éloignée, mais aussi la plus petite. Même parmi les satellites d'autres planètes, Pluton n'occupait qu'une huitième place après Ganymède, Titan, Callisto, Io, la Lune, Europe et Triton. Certes, il est 2,5 fois plus gros que Cérès, le plus gros objet de la ceinture principale d'astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. La superficie de Pluton est de 17,9 millions de km 2, ce qui est comparable au territoire de la Russie. L'orbite de Pluton s'est également avérée inhabituelle - elle est très allongée, donc la distance de Pluton au Soleil change presque deux fois - de 30 à 50 unités astronomiques (1 UA est égale à la distance de la Terre au Soleil, environ 150 millions km), alors comme les huit autres planètes, les orbites sont presque circulaires. De plus, l'orbite de Pluton se situe selon un angle important (17°) par rapport au plan des orbites des autres planètes. Il s'avère que la neuvième planète ne s'inscrit en aucun cas dans le tableau plutôt harmonieux du reste du système solaire, c'est pourquoi ils proposent même de considérer Pluton non pas comme une planète, mais comme un astéroïde. Une journée sur Pluton est 6,4 fois plus longue que sur Terre et la force de gravité est 15 fois moindre que sur Terre. La masse de cette petite planète est 480 fois inférieure à la masse de la Terre.

Paysages de glace azotée.

H Pluton se distingue des autres planètes par le fait qu'elle est extrêmement froide : sa surface a une température constamment extrêmement basse : de –220 à –240°C. Même l'azote durcit dans de telles conditions. Si jamais un voyageur de l’espace pose le pied sur la surface de Pluton, il devrait être accueilli par un paysage rappelant l’Antarctique pendant la nuit polaire, éclairé par le clair de lune. Cependant, sur Pluton, cette obscurité correspond au jour. Le Soleil apparaît dans le ciel comme une grande étoile avec un disque à peine visible, 20 millions de fois plus brillant que Sirius. Ici, pendant la journée, il fait 900 fois plus sombre que sur Terre à midi clair, mais 600 fois plus clair que la nuit à la pleine lune, donc à midi sur Pluton, il fait beaucoup plus sombre que pendant un crépuscule nuageux et pluvieux sur Terre. L'absence de nuages ​​permet de voir des milliers d'étoiles dans le ciel même pendant la journée, et le ciel lui-même est toujours noir, car l'atmosphère est extrêmement ténue. Toute la surface de la planète est recouverte de glace, ce qui n’est pas du tout semblable à celle de la Terre. Il ne s'agit pas de glace d'eau à laquelle nous sommes habitués, mais d'azote gelé, qui forme de gros cristaux transparents de plusieurs centimètres de diamètre, une sorte de royaume glacé de conte de fées. À l'intérieur de ces cristaux, une petite quantité de méthane est gelée sous la forme d'une sorte de « solution solide » (on l'appelle généralement gaz naturel - c'est le gaz qui, avec le propane et le butane, brûle dans notre cuisine). Dans certaines zones de Pluton, de la glace d'eau et même de la glace de monoxyde de carbone remontent à la surface ( monoxyde de carbone). En général, la surface de la planète a une teinte jaunâtre-rose, qui lui est donnée par les particules de composés organiques complexes qui se déposent depuis l'atmosphère, formés d'atomes de carbone, d'azote, d'hydrogène et d'oxygène sous l'influence de la lumière du soleil.

La surface de Pluton est très lumineuse et reflète 60 % de la lumière solaire qui lui tombe dessus, c'est pourquoi les premières estimations de son diamètre ont été surestimées. Dans le même temps, les changements de luminosité les plus forts se produisent sur Pluton. Ici vous pouvez trouver des zones plus sombres que le charbon et des zones plus blanches que la neige. La structure interne de la planète ne peut jusqu'à présent être jugée que par sa densité moyenne, qui est de 1,7 g/cm 3, soit la moitié de celle de la Lune et trois fois inférieure à celle de la Terre. Cette densité indique que Pluton est constitué à 1/3 de roche et à 2/3 de glace d'eau. Si le matériau est divisé en coquilles (ce qui est le plus probable), alors Pluton devrait avoir un grand noyau rocheux d'un diamètre de 1 600 km, entouré d'une couche de glace d'eau de 400 km d'épaisseur. À la surface de la planète se trouve une croûte de glace de compositions chimiques diverses, le rôle principal dans lequel est alloué à la glace d'azote. Il est possible qu'entre le noyau rocheux et sa coquille glacée se trouve une couche d'eau liquide - un océan profond, semblable à ceux que l'on trouve probablement sur les trois grands satellites de Jupiter - Europe, Ganymède et Callisto.

Question : disposez les phrases de manière à former un texte. Et déterminez à quel style de discours il appartient 1. ici, sur la planète la plus éloignée du système solaire, lui, avec de l'azote gelé et d'autres composants chimiques forme un royaume de glace et de froid. 2. le fait est que cette planète diffère des autres planètes du système solaire en ce sens que sa surface a une température extrêmement basse de -220 à -240 degrés 3. si un voyageur de l'espace marche un jour sur la surface de Pluton, alors un paysage devrait ouvert devant lui, rappelant l'Antarctique pendant la nuit polaire. 4. c'est le même gaz qui, avec le propane et le butane, brûle dans notre cuisine 5. à l'intérieur de ces cristaux, une petite quantité de méthane est gelée sous la forme d'une sorte de solution solide 6. dans de telles conditions, le gaz atmosphérique se refroidit et se condense en surface sous forme de givre : il durcit même l'azote, qui forme de gros cristaux transparents de plusieurs centimètres de diamètre

arrangez les phrases de manière à former un texte et déterminez à quel style de discours il appartient 1. ici, sur la planète la plus éloignée du système solaire, il forme avec l'azote gelé et d'autres composés chimiques le royaume de glace et de froid. 2. le fait est que cette planète diffère des autres planètes du système solaire en ce sens que sa surface a une température extrêmement basse de -220 à -240 degrés 3. si un voyageur de l'espace marche un jour sur la surface de Pluton, alors un paysage devrait ouvert devant lui, rappelant l'Antarctique pendant la nuit polaire. 4. c'est le même gaz qui, avec le propane et le butane, brûle dans notre cuisine 5. à l'intérieur de ces cristaux, une petite quantité de méthane est gelée sous la forme d'une sorte de solution solide 6. dans de telles conditions, le gaz atmosphérique se refroidit et se condense en surface sous forme de givre : il durcit même l'azote, qui forme de gros cristaux transparents de plusieurs centimètres de diamètre

Réponses:

3, 2, 6, 5, 4 1, scientifique

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En 1992, Clyde Tombaugh, professeur d'astronomie âgé de 86 ans, a lu avec un enthousiasme non dissimulé une lettre qu'il avait reçue de Administration nationale Aéronautique et espace des États-Unis. Ce morceau de papier s’est avéré plus important que n’importe quelle récompense scientifique. Après tout, la question posée ne pouvait s’adresser à personne d’autre au monde. La NASA a demandé la permission de visiter Pluton, la planète découverte par Tombaugh. Cela s'est produit en 1930, alors qu'il était âgé de 24 ans, assistant de laboratoire à l'observatoire Lowell de Flagstaff, sur le plateau montagneux de l'Arizona. En lisant la lettre, le vieil astronome sentit clairement que nous parlons de, pas seulement sur l'une des planètes, mais spécifiquement sur sa planète, qui s'est fait connaître des gens grâce à ses œuvres. La lettre n'était bien sûr qu'un hommage à ce qu'il avait fait découverte scientifique. Néanmoins, en soutenant le jeu, Tombaugh a accepté et la NASA a commencé à concevoir une station de vol automatique vers la planète la plus éloignée du système solaire.

Découverte de l'assistant de laboratoire Tombo

La neuvième planète du système solaire a été recherchée pendant un quart de siècle et n'a été découverte qu'en 1930. Un certain schéma s'est dégagé : une planète est découverte tous les siècles : Uranus a été découverte au XVIIIe siècle, Neptune au XIXe siècle et Pluton au XXe siècle. Cette fois, le sort lui fut favorable un jeune homme sans formation astronomique, qui n'a réussi à travailler à l'observatoire que quelques mois. Certes, ce furent des mois de travail acharné - chaque nuit, il photographiait le ciel à travers un télescope, section par section, répétant la prise de vue à plusieurs jours d'intervalle. Pendant la journée, il a soigneusement examiné des centaines d'étoiles sur les plaques photographiques obtenues, essayant de trouver parmi elles une nouvelle planète. Cette tâche monstrueusement monotone s'est terminée avec succès dans l'après-midi du 18 février 1930, lorsque Clyde Tombaugh, un assistant de laboratoire de 24 ans, est entré dans le bureau du directeur de l'observatoire Lowell, Vesto Slipher, et a déclaré : « Je pense avoir trouvé votre planète. X." De nombreuses années plus tard, Tombaugh, devenu astronome et professeur d'université de renommée mondiale, a rappelé qu'en même temps il était terriblement inquiet et que la sueur coulait littéralement de ses paumes.

Slifer et d'autres astronomes expérimentés ont immédiatement commencé à vérifier la découverte, réalisée à partir de photographies du ciel nocturne. Ils se sont précipités vers le comparateur de clignotements que Tombaugh utilisait depuis quelques mois et ont commencé à comparer les images qu'il avait prises à différents jours. Cet appareil permettait de comparer deux photographies, en observant alternativement l'une ou l'autre. En déplaçant rapidement l'obturateur du miroir avec un levier, les astronomes semblaient combiner deux cadres, à la recherche d'une image de la planète, sautant en raison de son mouvement, sur fond d'étoiles fixes. Ce jour-là, le claquement du volet et le cliquetis du levier ne se sont calmés sous la coupole de l'observatoire que tard dans la nuit. Le contrôle a duré longtemps, la nouvelle planète a été découverte sur plusieurs autres plaques photographiques, dont certaines ont été obtenues en 1915 ! Finalement, le 13 mars, l'annonce officielle de son ouverture a été faite. La date a été délibérément choisie : l'anniversaire de Percival Lowell, qui a fondé cet observatoire sur un haut plateau de l'Arizona, près de la ville de Flagstaff. En 1905, Lowell commença une recherche systématique de la « Planète X », comme il appelait une planète inconnue plus éloignée que Neptune. Lui-même n'a pas vécu assez longtemps pour la voir découverte, mais ses initiales PL y sont restées à jamais associées, puisque la combinaison de ces lettres formait le signe astronomique de Pluton. Pour sa découverte, Clyde Tombaugh a reçu une médaille et un prix de 25 livres sterling (en pouvoir d'achat actuel, environ 1 500 dollars) de la Royal Astronomical Society de Londres en 1931. Il a également reçu une bourse de l'État du Kansas pour fréquenter une université locale. Peu de temps avant la découverte de la nouvelle planète, Tombaugh est diplômé d'une école rurale du Kansas, puis s'est rendu en Arizona pour travailler dans un observatoire. Apparemment, ce n’est pas pour rien que le nom Kansas signifie « Big Sky » dans le dialecte local.

Orbite inhabituelle

La nouvelle planète reçut son nom le 1er mai 1930. Parmi diverses options, les astronomes de l'Observatoire Lowell ont choisi le nom proposé par une jeune Anglaise de 11 ans d'Oxford pour le dieu des enfers, aussi sombre que la planète la plus lointaine. Dans les mythologies grecques et romaines, Pluton est considéré comme le frère de Zeus-Jupiter et Poséidon-Neptune, le fils de Kronos-Saturne, donc à côté des planètes voisines, ce nom était complètement dans « son cercle » (et fait également écho aux initiales de Percival Lowell). Il s'est avéré par la suite qu'en 1919, l'astronome français Reynaud avait proposé d'appeler la neuvième planète, pas encore découverte à cette époque, Pluton, mais en 1930, sa proposition avait été oubliée. Malgré son grand nom, le nouveau venu ressemblait à un corps extraterrestre en compagnie de planètes géantes. La taille de Pluton était nettement inférieure à celle de la Terre, et des dizaines de fois inférieure à celle de quatre grandes planètes à glace gazeuse, situées, comme Pluton, dans la partie externe du système solaire. Or, le diamètre de Pluton est déterminé avec assez de précision, il est égal à 2 390 km, soit 2/3 du diamètre de la Lune. Ce n’est pas seulement la planète la plus éloignée, mais aussi la plus petite. Même parmi les satellites d'autres planètes, Pluton n'occupait qu'une huitième place après Ganymède, Titan, Callisto, Io, la Lune, Europe et Triton. Certes, il est 2,5 fois plus grand que Cérès lui-même gros objet de la ceinture principale d'astéroïdes, située entre Mars et Jupiter. La superficie de Pluton est de 17,9 millions de km 2, ce qui est comparable au territoire de la Russie. L'orbite de Pluton s'est également avérée inhabituelle - elle est très allongée, donc la distance de Pluton au Soleil change presque deux fois - de 30 à 50 unités astronomiques (1 UA est égale à la distance de la Terre au Soleil, environ 150 millions km), alors comme les huit autres planètes, les orbites sont presque circulaires. De plus, l'orbite de Pluton se situe selon un angle important (17°) par rapport au plan des orbites des autres planètes. Il s'avère que la neuvième planète ne s'inscrit en aucun cas dans le tableau plutôt harmonieux du reste du système solaire, c'est pourquoi ils proposent même de considérer Pluton non pas comme une planète, mais comme un astéroïde. Une journée sur Pluton est 6,4 fois plus longue que sur Terre et la force de gravité est 15 fois moindre que sur Terre. La masse de cette petite planète est 480 fois inférieure à la masse de la Terre.

Paysages de glace azotée

Ce qui différencie Pluton des autres planètes, c'est son froid extrême : sa surface a une température constamment extrêmement basse : de 220 à 240°C. Même l'azote durcit dans de telles conditions. Si jamais un voyageur de l’espace pose le pied sur la surface de Pluton, il devrait être accueilli par un paysage rappelant l’Antarctique pendant la nuit polaire, éclairé par le clair de lune. Cependant, sur Pluton, cette obscurité correspond au jour. Le soleil ressemble à ça dans le ciel grande étoile avec un disque à peine perceptible, 20 millions de fois plus lumineux que Sirius. Ici, pendant la journée, il fait 900 fois plus sombre que sur Terre à midi clair, mais 600 fois plus clair que la nuit à la pleine lune, donc à midi sur Pluton, il fait beaucoup plus sombre que pendant un crépuscule nuageux et pluvieux sur Terre. L'absence de nuages ​​permet de voir des milliers d'étoiles dans le ciel même pendant la journée, et le ciel lui-même est toujours noir, car l'atmosphère est extrêmement ténue. Toute la surface de la planète est recouverte de glace, ce qui n’est pas du tout semblable à celle de la Terre. Il ne s'agit pas de glace d'eau à laquelle nous sommes habitués, mais d'azote gelé, qui forme de gros cristaux transparents de plusieurs centimètres de diamètre - une sorte de royaume glacial de conte de fées. À l'intérieur de ces cristaux, une petite quantité de méthane est gelée sous la forme d'une sorte de « solution solide » (généralement appelée gaz naturel - c'est le gaz qui, avec le propane et le butane, brûle dans notre cuisine). Dans certaines zones de Pluton, de la glace d’eau et même de la glace de monoxyde de carbone remontent à la surface. En général, la surface de la planète a une teinte jaunâtre-rose, qui lui est donnée par les particules complexes qui se déposent depuis l'atmosphère. composés organiques, formé d'atomes de carbone, d'azote, d'hydrogène et d'oxygène sous l'influence de la lumière du soleil.

La surface de Pluton est très lumineuse et reflète 60 % de la lumière solaire qui lui tombe dessus, c'est pourquoi les premières estimations de son diamètre ont été surestimées. Dans le même temps, les changements de luminosité les plus forts se produisent sur Pluton. Ici vous pouvez trouver des zones plus sombres que le charbon et des zones plus blanches que la neige. La structure interne de la planète ne peut jusqu'à présent être jugée que par sa densité moyenne, qui est de 1,7 g/cm 3, soit la moitié de celle de la Lune et trois fois inférieure à celle de la Terre. Cette densité indique que Pluton est constitué à 1/3 de roche et à 2/3 de glace d'eau. Si le matériau est divisé en coquilles (ce qui est le plus probable), alors Pluton devrait avoir un grand noyau rocheux d'un diamètre de 1 600 km, entouré d'une couche de glace d'eau de 400 km d'épaisseur. À la surface de la planète se trouve une croûte de glace de compositions chimiques diverses, dont le rôle principal est attribué à la glace azotée. Il est possible qu'entre le noyau rocheux et sa coquille glacée se trouve une couche d'eau liquide - un océan profond, semblable à ceux que l'on trouve probablement sur les trois grandes lunes de Jupiter - Europe, Ganymède et Callisto.

Voile gazeux de la planète

L'atmosphère autour de Pluton a été découverte relativement récemment - en 1988, lorsque la planète, au cours de son mouvement, a recouvert l'une des étoiles lointaines et obscurci la lumière qui en provenait. Pression atmosphérique sur Pluton, un insignifiant 0,3 pascal, soit trois cent mille fois moins que sur Terre. Cependant, même dans une atmosphère aussi ténue, des vents peuvent souffler, de la brume peut apparaître et réactions chimiques. Il est possible qu’il existe également une ionosphère – une couche de particules chargées électriquement dans la partie supérieure de l’atmosphère. On suppose que la coque gazeuse de Pluton est constituée d'azote mélangé à du méthane et du monoxyde de carbone, puisque des glaces contenant ces substances ont été découvertes à la surface de la planète grâce à des observations spectroscopiques. Le faible champ gravitationnel de la petite planète n'est pas capable de retenir l'atmosphère, et elle s'évapore constamment dans l'espace, et à la place des molécules envolées, de nouvelles s'évaporent de la surface glacée. Ainsi, l'atmosphère de Pluton ressemble à celle d'une comète, qui « s'enfuit » du noyau de la comète. Cela ne se produit sur aucune planète, du moins à une échelle aussi importante que sur Pluton, où l'atmosphère est en effet constamment renouvelée.

Pluton est très froide, avec une température moyenne de 230°C. Du côté nuit de la planète, il fait nettement plus froid que du côté jour, de sorte que le gaz atmosphérique s'y refroidit et se condense à la surface sous forme de givre. Les changements les plus importants dans l'atmosphère de Pluton se produisent avec le changement des saisons. Une augmentation de la température de la glace d'azote à la surface de la planète de seulement deux degrés entraîne un doublement de la masse de l'atmosphère. Pluton est actuellement dans la période « estivale » : la planète a dépassé le point de son orbite le plus proche du Soleil en 1989 et se trouve toujours dans la partie « chaude » de son orbite. Certes, en raison de son éloignement et de sa réflectivité élevée, Pluton reçoit 1 500 fois moins de chaleur solaire par unité de surface que la Terre. Lorsque Pluton se déplacera plus loin sur son orbite très allongée, le chauffage par le Soleil diminuera presque de trois fois, la température diminuera considérablement et l’hiver global, une période glaciaire saisonnière, commencera. Les gaz se condenseront et tomberont à la surface de Pluton sous forme de cristaux de glace. L'atmosphère disparaîtra pour longtemps. Cela n’arrive sur aucune autre planète. En 2015, lors du survol de la station robotique New Horizons, la planète sera encore chaude selon les normes de Pluton. DANS Hémisphère sud le jour polaire viendra, et la moitié Hémisphère nord plongera dans les ténèbres de la nuit polaire. On peut donc s'attendre à ce que l'atmosphère ne gèle pas encore et que le vaisseau spatial ait quelque chose à étudier non seulement à la surface de Pluton, mais aussi dans son enveloppe gazeuse.

Chères nuits polaires

Les changements saisonniers sur Pluton se produisent sur de très longues périodes. Une révolution autour du Soleil dure 248 années terrestres ; c'est une année pluton. Le jour le plus long sur cette planète est une révolution autour de l'axe qui se produit en 6,4 jours terrestres. Il y a donc environ 14 160 jours plutoniques dans une année plutonique. Seulement un tiers d'année s'est écoulé depuis la découverte de la planète selon son calendrier, mais près de 76 ans se sont écoulés selon le calendrier terrestre. Chaque saison dure 62 années terrestres sur Pluton. Contrairement à toutes les planètes à l'exception d'Uranus, l'axe de rotation de Pluton est dévié de 60° d'une position perpendiculaire au plan orbital, son mouvement est donc similaire à celui d'un chignon roulant d'un côté à l'autre, tandis que toutes les planètes se déplacent comme des toupies, tournant presque autour d'un axe. plans de mouvement perpendiculaires. Une telle forte inclinaison de Pluton conduit au fait que la nuit polaire et le jour polaire ne se limitent pas, comme sur Terre, uniquement aux zones proches des pôles, mais s'étendent sur près de la moitié de chaque hémisphère - du pôle au 30e degré du latitude correspondante. Sur Terre, cela entraînerait un déplacement du cercle polaire arctique des limites nord de l'Europe et de l'Asie vers le Mexique, la Floride, les îles Canaries et l'Égypte, et la nuit polaire couvrirait toute l'Europe, la Russie, le Japon, les États-Unis et le Canada. .

Les conseils de Charon

Au cours des 48 années qui ont suivi la découverte de Pluton, on en a très peu appris sur elle. Même sa taille et sa masse ont été déterminées de manière très incertaine ; les données sur le diamètre différaient d'un facteur cinq. La situation a radicalement changé en 1978, lorsqu’on a découvert que Pluton possédait un satellite. Elle a été découverte par l'astronome James Christie alors qu'il effectuait des observations à la station de l'Observatoire naval américain située à Flagstaff, la même ville où Pluton elle-même a été découverte en 1930. Pour le "compagnon" de la neuvième planète, Christie a proposé le nom de Charon - c'est le nom dans la mythologie grecque du transporteur qui délivre les âmes des morts à travers la rivière qui coule autour du royaume souterrain de Pluton. Avec la découverte du satellite, les données nécessaires pour calculer avec précision la masse de Pluton sont devenues disponibles.

Le diamètre du satellite est de 1 205 km et sa densité de 1,7 g/cm3 est exactement la même que celle de Pluton. Si Charon et Pluton sont placés l’un à côté de l’autre, côte à côte, leur diamètre commun sera presque identique au diamètre de la Lune. Charon n'a pas d'ambiance. Le satellite a une couleur bleuâtre, qui diffère fortement du jaunâtre Pluton. Les caractéristiques du spectre de la lumière réfléchie conduisent à la conclusion que Charon est recouvert de glace d'eau, et non de glace de méthane et d'azote, comme Pluton. En général, Charon, en fonction de sa densité, devrait être constitué d'un tiers de roche et de deux tiers de glace d'eau. Ces composants peuvent être distribués de deux manières : sous forme de tout mixture homogène(une boule de « bouillie » de glace rocheuse recouverte d'une fine croûte de glace) ou sous forme de coquilles séparées (un noyau rocheux d'un diamètre de 800 km, entouré d'une couche de glace de 200 km d'épaisseur). La masse de Charon est 1/5 de la masse de Pluton, ce qui est unique : aucune planète n'a de satellite avec une telle taille. masse relative. Pluton et Charon sont même appelés une planète double, dont les masses des composants sont de taille comparable.

Synchronisation complète

La distance entre Charon et la planète est petite - 19 600 km, donc un voyageur spatial imaginaire verrait depuis la surface de Pluton un satellite géant occupant 7 fois plus d'espace que la Lune dans le ciel terrestre. Et depuis Charon, il semblera que Pluton, suspendu à l'horizon, est sur le point de s'effondrer sur son satellite, après tout, le diamètre de Pluton dans le ciel au-dessus de Charon est 14 fois plus grand que celui de la Lune dans notre ciel. Cependant, vous ne pouvez admirer de telles images que depuis un seul hémisphère - à la fois sur Pluton et sur son satellite. Le fait est que ces deux objets célestes sont en résonance gravitationnelle complète. Charon est toujours situé dans le plan équatorial de Pluton et fait une révolution autour de la planète en 6,4 jours terrestres, exactement en même temps que Pluton autour de son axe. Par conséquent, Charon n'est visible que depuis un hémisphère de Pluton, et lui-même est toujours tourné vers la planète à un hémisphère et est constamment situé au même point du ciel, sans bouger nulle part. Notre Lune fait également toujours face à la Terre d'un seul côté, mais contrairement à Charon, elle se déplace dans le ciel : elle apparaît derrière l'horizon puis se couche derrière lui. Depuis un point de l'équateur de Pluton, situé strictement en dessous de Charon, le satellite est visible au zénith et descend progressivement vers l'horizon, au fur et à mesure que l'observateur avance dans l'hémisphère, privé de la possibilité de voir Charon, et depuis les pôles il est toujours visible à l'horizon. Pendant la journée de Pluton, l'image dans le ciel change peu - elle est constamment noire, contrairement à la surface de la planète, qui est un peu plus claire pendant la journée en raison de la faible lumière du soleil. L'élément le plus variable du ciel de Pluton est Charon, qui est illuminé par différents côtés, prenant l'apparence de pleine lune, puis le croissant. Cette variabilité n’est pas sans rappeler les phases de notre Lune, à la seule différence que la « lune » au-dessus de Pluton ne quitte jamais sa place. Tout ce qui précède s'applique également à la vue de Pluton depuis la surface de Charon : la planète apparaît constamment au même point dans le ciel au-dessus de Charon et lui fait face avec un seul hémisphère. Le méridien passant par le centre de cet hémisphère est considéré comme le « Pluton de Greenwich » – le premier méridien à partir duquel la longitude est mesurée. Depuis l'hémisphère opposé de Pluton, son satellite n'est jamais visible, tout comme il est impossible de voir Pluton elle-même depuis l'hémisphère le plus éloigné, Charon.

Satellites lilliputiens

Une découverte astronomique majeure liée à Pluton a eu lieu fin 2005, alors que la station automatique New Horizons se trouvait déjà au port spatial en attente de lancement vers cette planète. Le 31 octobre, l'Union astronomique internationale a publié sur Internet un message concernant la découverte faite par un groupe d'astronomes américains qui ont découvert deux nouveaux satellites près de Pluton. En prévision du vol vers Pluton, les participants aux prochaines recherches ont soigneusement analysé toutes les images de cette planète prises par le télescope spatial Hubble en orbite autour de la Terre. Pluton lui-même et son grand satellite Charon ressemblent à de petits points. Cependant, les scientifiques ont pu reconnaître sur l'une des images prises en mai 2005 deux très petits points sombres qui n'étaient ni des étoiles ni aucun des astéroïdes de la planète Trans. -Ceinture neptunienne. Imaginez la joie des chercheurs lorsqu'ils ont découvert une autre photographie prise trois jours après la première, où ces points se trouvaient déjà à un endroit différent. La nature de leur mouvement montrait qu’ils se déplaçaient autour de Pluton, chacun à une distance différente. Lors de la révision ultérieure de photographies plus anciennes, une autre a été trouvée, prise en 2002, ce qui a confirmé la découverte. Il est vrai que sur l’ancienne image, ces satellites sont visibles sous forme de points très faibles. Afin de s'assurer que les objets découverts sont bien des lunes de Pluton, une série d'observations spécifiquement dédiées à ces minuscules lunes est prévue en février 2006 à l'aide du télescope Hubble. Selon les données actuelles, ils ont un diamètre de 110 à 160 km et sont situés à des distances de 50 et 65 000 km de la planète, soit bien plus loin que Charon. Grâce à cette découverte, Pluton a une fois de plus montré son caractère unique, devenant le seul objet transneptunien à posséder plus d'un satellite. Il est possible que l'affaire ne s'arrête pas à cette trinité, puisque le programme de la station New Horizons prévoit la recherche de satellites de Pluton encore plus petits avec un diamètre allant jusqu'à 1 km.

Au bord de l'Écumène

Pluton est située 40 fois plus loin de la Terre que le Soleil. C'est la seule planète sur laquelle aucune station spatiale n'a encore été envoyée. Les préparatifs du vol vers Pluton ont commencé en 1989, mais l'un après l'autre, cinq programmes ont été annulés par la NASA au tout début, alors qu'elle n'avait même pas eu le temps de développer un croquis du vaisseau spatial. Finalement, en 2001, ils ont finalement décidé du prochain projet et l'ont mené à bien. La station automatique New Horizons (« New Horizons ») devrait se rendre sur Pluton à la mi-janvier 2006. Son nom reflète bien les objectifs de la mission : explorer la région la moins explorée à la périphérie du système solaire, là où se trouve la planète la plus externe. Il est prévu d'étudier trois satellites de Pluton - le grand Charon et quelques petits, récemment découverts et encore sans nom, ainsi que plusieurs très petits objets situés encore plus loin que Pluton, dans la ceinture externe d'astéroïdes (ceinture de Kuiper). La station a la forme d'une boîte triangulaire plate mesurant 3x3x2 m, sur un côté de laquelle est fixée une antenne parabolique d'un diamètre de 2,1 mètres. L'envoi d'un signal radio vers la Terre à une distance de 5 milliards de km sera effectué par un émetteur d'une puissance de 200 watts, soit seulement 100 fois plus que celle d'un téléphone portable. Les ondes radio envoyées à la vitesse de la lumière n’atteindront la Terre que dans quatre heures et demie. Pour imaginer à quelle distance se trouve Pluton, rappelons que la lumière du Soleil atteint notre planète en seulement 8 minutes. Les signaux radio provenant de la station New Horizons vers la Terre seront très faibles et pour les recevoir, ils utiliseront trois antennes paraboliques très sensibles - d'énormes « paraboles » d'un diamètre de 70 mètres chacune, situées aux États-Unis (Californie), en Espagne et Australie. Les points de communication spatiale longue distance sont répartis uniformément sur la surface de la Terre, ce qui garantira une communication radio 24 heures sur 24 avec la station.

Le lancement de la station automatique New Horizons depuis le port spatial de Cap Canaveral, dans l'État américain de Floride, est prévu pour janvier-février 2006. Le lanceur Atlas-V y a été livré en août 2005 depuis une usine de Denver par un avion cargo AN-124-100 Ruslan de Volga Dnepr Airlines, le leader mondial du transport de gros frets. Lors de son lancement à la mi-janvier, la trajectoire de vol sera telle que dans environ un an, en février 2007, la station s'approchera de la planète géante Jupiter et, sous son influence, champ gravitationnel recevra une augmentation de la vitesse de vol. Cela l'aidera à atteindre Pluton en 2015. Si le lancement est reporté à fin janvier, alors l'arrivée sur Pluton sera retardée de 12 ans, puisque le survol de Jupiter se fera à plus grande distance et la manœuvre gravitationnelle sera plus faible. Au moment de lancement le plus défavorable - dans la première quinzaine de février - le vol aura lieu sans l'aide de Jupiter, de sorte que la station ne pourra atteindre Pluton que d'ici 2019, voire plus tard. Cela ne servira à rien de commencer après le 15 février arrangement mutuel La Terre et Pluton changeront tellement que le vol sera impossible.

Il y a sept instruments scientifiques à bord de New Horizons, à l'aide desquels nous découvrirons de quels gaz est constituée l'atmosphère de Pluton et quels types de processus s'y déroulent, quelles structures géologiques sont présentes sur Pluton et Charon, et quelles composition chimique matériau de la surface de la planète et de son satellite, comment le flux de particules chargées éjectées par le Soleil (vent solaire) interagit avec l'atmosphère de Pluton et à quelle vitesse les gaz atmosphériques s'échappent dans l'espace. Les appareils sont conçus de telle manière que les données qu'ils reçoivent sont partiellement dupliquées, offrant ainsi une assurance en cas de panne de l'un d'entre eux. Lors du vol interplanétaire, il est prévu de vérifier tous les instruments une fois par an, puis de les remettre en mode « veille ». Panneaux solaires, habituellement utilisé sur stations spatiales, sont inutiles dans ce vol, puisque dans la région de Pluton l'énergie provenant du Soleil sera nettement insuffisante pour le fonctionnement de la station. Les appareils recevront de l'électricité provenant d'un générateur thermoélectrique fonctionnant avec l'isotope radioactif du plutonium. Ce élément chimique a été découvert aux États-Unis en 1940 et porte le nom de la planète Pluton, tout comme ses prédécesseurs du tableau périodique, l'uranium et le neptunium, portaient auparavant le nom des planètes.

Trois mois après avoir survolé Pluton et Charon, la station commencera à transmettre les informations reçues enregistrées dans sa mémoire électronique. En raison de la grande distance par rapport à la Terre, la transmission radio s'effectuera lentement afin que les signaux faibles puissent être distingués et déchiffrés du fond de bruit cosmique et terrestre. Le processus de transfert prendra jusqu'à neuf mois. A ce moment, la station continuera à voler, s'éloignant de plus en plus du Soleil. Son nouvel objectif sera d'observer de près certaines des petites planètes récemment découvertes dans la ceinture externe d'astéroïdes, appelée ceinture de Kuiper, qui se trouve au-delà de l'orbite de Pluton. Cette ceinture est constituée de nombreux petits corps cosmiques d'astéroïdes glacés, que l'on pense être des restes matériau le plus ancien, préservé de la formation des planètes du système solaire. Un voyage à travers la ceinture de Kuiper pourrait prendre encore trois à six ans. Les données reçues de la station seront traitées en deux opérations centres scientifiques Tombaugh à Boulder, Colorado, et Christie, à Laurel, Maryland, du nom des découvreurs de Pluton et de sa lune Charon. Des certificats de dénomination ont été présentés à la veuve de Clyde Tombaugh et à l'astronome James Christie. Le coût de ce projet, y compris le lanceur et les services de communications dans l'espace lointain, est d'environ 650 millions de dollars, ce qui équivaut à 20 cents par personne aux États-Unis et par an pour les 10 ans de mission de la station.

Georgy Burba, candidat en sciences géographiques