"Тайны планеты Фаэтон".

Что нам известно об Уране?

Уран — седьмая планета от Солнца и первая открытая учеными. Хотя он виден невооруженным глазом, его долгое время ошибочно считали звездой из-за тусклости планеты и медленной орбиты. Планета также отличается резким наклоном, из-за которого ее ось направлена ​​почти прямо на Солнце.

Британский астроном Уильям Гершель открыл Уран 13 марта 1781 года в свой телескоп, изучая все звезды вплоть до тех, которые примерно в 10 раз тусклее, чем можно увидеть невооруженным глазом. Одна звезда казалась другой, и через год Гершель понял, что звезда движется по планетарной орбите.

Уран (как его обычно называли после 1850 года) назван в честь греческого небесного божества Урана, самого раннего из владык небес. Это единственная планета, названная в честь греческого бога, а не римского. До того, как название было принято, для новой планеты было предложено множество названий, в том числе Гиперкроний («над Сатурном»), Минерва (римская богиня мудрости) и Гершель в честь ее первооткрывателя. Чтобы польстить королю Англии Георгу III, Гершель предложил название «Георгиум Сидус» («Грузинская планета»), но эта идея была непопулярна за пределами Англии и родного короля Георга Ганновера, Германия.

Немецкий астроном Иоганн Боде, подробно описавший орбиту Урана, дал планете ее окончательное название. Боде утверждал, что, поскольку Сатурн был отцом Юпитера, новая планета должна быть названа в честь отца Сатурна.

Топ-5 странных фактов об Уране:

1. У Урана странное вращение и наклон
В отличие от других планет Солнечной системы, Уран наклонен настолько сильно, что вращается вокруг Солнца на своей стороне, а ось его вращения почти направлена на звезду. Эта необычная ориентация может быть связана со столкновением с телом размером с планету или несколькими небольшими телами вскоре после его образования. Исследование 2018 года показало, что сталкивающийся мир мог быть вдвое больше Земли.

Этот необычный наклон порождает экстремальные сезоны, которые длятся около 20 лет. Это означает, что почти четверть уранского года, равного 84 земным годам, солнце светит прямо над каждым полюсом, оставляя другую половину планеты переживать долгую, темную и холодную зиму.

2. Необычные штормы на Уране.

Чрезвычайный наклон оси Урана может вызвать необычную погоду. По данным НАСА, когда солнечный свет достигает некоторых областей впервые за многие годы, он нагревает атмосферу, вызывая гигантские весенние бури.

Однако, когда «Вояджер-2» впервые сфотографировал Уран в 1986 году в разгар лета на его юге, космический корабль увидел безвкусную сферу с примерно 10 видимыми облаками, что привело к тому, что его окрестили «самой скучной планетой». астроном Хайди Хаммель в «Ледяных гигантских системах Урана и Нептуна», главе в «Обновлении Солнечной системы» (Springer, 2007), сборнике обзоров в области науки о солнечной системе. Десятилетия спустя в игру вступили передовые телескопы, такие как «Хаббл», и сменились долгие сезоны на Уране, прежде чем ученые стали свидетелями экстремальной погоды на Уране.

В 2014 году астрономы впервые увидели летние бури, бушующие на Уране. Как ни странно, эти массивные штормы произошли через семь лет после того, как планета приблизилась к Солнцу, и остается загадкой, почему гигантские штормы произошли после того, как солнечное нагревание на планете было максимальным.

Другая необычная погода на Уране включает алмазный дождь , который, как считается, опускается на тысячи миль под поверхностью ледяных планет-гигантов, таких как Уран и Нептун. Считается, что углерод и водород сжимаются под действием экстремальной температуры и давления глубоко в атмосфере этих планет, образуя алмазы, которые затем, как считается, опускаются вниз, в конечном итоге оседая вокруг ядер этих миров.

3. У Урана есть кольца.

Кольца Урана были замечены первыми после колец Сатурна. Так астрономы поняли, что кольца — общая черта планет, а не просто особенность Сатурна.

У Урана есть два набора колец. Внутренняя система состоит в основном из узких темных колец, а внешняя система из двух более удаленных колец, обнаруженных космическим телескопом Хаббла, ярко окрашена: одно красное, одно синее. Ученые определили 13 известных колец вокруг Урана.

Исследование 2016 года показало, что кольца Урана, Сатурна и Нептуна могут быть остатками карликовых планет, похожих на Плутон, которые давным-давно отклонились слишком близко к мирам-гигантам. Эти карликовые планеты были разорваны на части из-за их огромной силы тяжести и сегодня сохранились в виде колец.

4. У Урана тоже есть спутники.

У Урана 27 известных спутников. Вместо того, чтобы называться в честь фигур из греческой или римской мифологии, его первые четыре луны были названы в честь магических духов в английской литературе, таких как «Сон в летнюю ночь» Уильяма Шекспира и «Похищение локона» Александра Поупа. С тех пор астрономы продолжили эту традицию, рисуя названия лун из произведений Шекспира или Поупа.

Оберон и Титания — самые большие спутники Урана, и они были первыми, которые были открыты Гершелем в 1787 году. Уильям Лассел, который также первым увидел луну, вращающуюся вокруг Нептуна, открыл следующие две луны Урана, Ариэль и Умбриэль. Прошло почти столетие, прежде чем голландско-американский астроном Джерард Койпер, прославившийся в поясе Койпера, нашел Миранду в 1948 году.

В 1986 году «Вояджер-2» посетил систему Урана и обнаружил еще 10 лун, все диаметром от 26 до 154 км: Джульетта, Пак, Корделия, Офелия, Бьянка, Дездемона, Порция, Розалинда, Крессида и Белинда. Каждая из этих лун примерно наполовину состоит из водяного льда и наполовину из камня.

С тех пор астрономы, использующие «Хаббл» и наземные обсерватории, увеличили общее количество известных спутников до 27, и обнаружить их было непросто — они всего от 12 до 16 км в поперечнике, чернее асфальта и почти 4,8 млрд км.

Между Корделией, Офелией и Мирандой находится рой из восьми маленьких спутников, тесно сбитых вместе, что астрономы еще не понимают, как маленьким спутникам удалось избежать столкновения друг с другом. Аномалии в кольцах Урана заставляют ученых подозревать, что лун может быть больше.

В дополнение к спутникам Уран может иметь набор троянских астероидов — объектов, находящихся на той же орбите, что и планета, — в особой области, известной как точка Лагранжа. Первый был обнаружен в 2013 году, несмотря на заявления о том, что точка Лагранжа планеты будет слишком нестабильной для размещения таких тел.

5. Уран — не самая дальняя планета, но самая холодная!

Как известно многим школьникам, Уран — внешняя планета Солнечной системы. Нептун — следующая известная планета, лежащая за пределами его досягаемости, и, возможно, еще дальше может быть другая большая планета (которую астрономы, предложившие ее существование, прозвали «Девятой планетой»). К удивлению планетологов оказалось, что Нептун — не самая холодная планета из известных в нашей солнечной системе; это Уран. Это потому, что Уран не имеет внутреннего источника тепла, дополняющего солнечное тепло.

Новое исследование Урана.

Даже в контексте Солнечной системы образование Урана и Нептуна остается загадкой. Ученые из университетов Цюриха и Кембриджа, связанных со швейцарской NCCR PlanetS, предложили интересное объяснение, подкрепленное всесторонним моделированием. Их результаты опубликованы в научном журнале Nature Astronomy.

Несмотря на то, что все планеты Солнечной системы известны, это отнюдь не означает, что ученые знают о них все. Более того, благодаря данным, полученным с различных спутников и зондов, специалисты едва ли не каждый день продолжают делать открытия.

В 1977 года НАСА запустило космический зонд «Вояджер-2», предназначенный для исследований дальних планет Солнечной системы. В 1986 году он достиг Урана, и в руках ученых оказались невероятные данные об этой планете. Причем изучение этих данных даже сегодня позволяет астрономам делать новые открытия.

Недавно Уран в очередной раз подтвердил свой статус оригинальной планеты, передает Planet Today. Его вращение вокруг собственной оси происходит ретроградно. Если другие планеты похожи при вращении на волчок, то Уран скорее представляет собой катящийся на месте мяч. Такое положение вещей влияет не только на особенную смену дня и ночи на планете, но и на ее магнитные полюса.

Одно из последних исследований астрономов в Джорджии показало, что магнитное поле Урана вращается вместе с ним. Проще говоря, на планете происходит ежедневная смена магнитных полюсов. Если предположить, что на Земле произойдет смена полюсов, то планете грозит полный коллапс. На Уране такая катастрофа происходит ежедневно.

Для подробного изучения этой и других особенностей самой необычной планеты Солнечной системы ученые НАСА планируют разработать проект об организации беспилотной миссии к Урану."(с)

Источник: https://hightech.fm/2021/03/09/strange-uranus

Далеко не в самом респектабельном из районов юга Лондона, в тускло освещенной комнате без окон группа из трех десятков философов, ученых, антропологов, юристов и космологов пытается создать концепцию правительства, пока не существующего в реальной жизни.

Как подойти к такой задаче? Пожалуй, для начала нужно изучить лучшие примеры из истории земной цивилизации. Поэтому сейчас собравшиеся рассматривают конституцию Соединенных Штатов. Под рукой также конституции Японии, Исландии и Монголии. План на ближайшие два дня таков: разработать основной закон "свободного и независимого" поселения на Луне или на Марсе.

"Будущее человечества вдали от нашей планеты – крайне увлекательная тема, - говорит Чарльз Кокелл, астробиолог из Эдинбургского университета и организатор этой, уже второй, Международной конференции внеземных свобод. - В истории человеческой цивилизации свобода сыграла очень важную роль, поэтому мы решили задуматься об этой концепции за пределами Земли".

Всего несколько лет назад подобная конференция показалась бы не более чем чисто академическим упражнением для фанатов космоса. Но в рамках проекта Mars One планируется создать колонию на Марсе в ближайшее десятилетие, НАСА собирается достичь Красной планеты к 2033 году, а основатель компании SpaceX, миллиардер Элон Маск задумался об организации постоянного поселения человека на Марсе. С учетом всего этого вопрос о структуре управления подобными колониями становится вполне насущным.

"Все больше стран выходят в космос, все больше частных компаний строят ракеты, и на фоне возобновления усилий по исследованию космического пространства очень важно задуматься о том, кто будет контролировать космос, - заявляет Кокелл. - Корпорации? Государства? Как обеспечить человеку свободу в смертельно опасных условиях?"

Проверка временем.

Любая страна или компания, намеревающаяся основать внеземную колонию, практически наверняка будет иметь соблазн начать с нуля: порвать с прошлым и реализовать утопическую схему идеального государственного устройства. Но история нам подсказывает, что это не самый разумный подход. Холокост, кровавые поля Камбоджи и сталинские лагеря – вот что получается, когда люди у власти решают, что настала пора строить новый мир.

С другой стороны, есть конституция США: с момента принятия в 1787 году в нее был внесен ряд поправок, однако она успешно прошла испытание временем. Американская конституция послужила источником вдохновения для стран с более молодой демократией – к примеру, для Японии. Организаторы конференции внеземных свобод решили рассмотреть еще и пример Исландии, потому что эта страна в чем-то напоминает внеземную колонию: она находится в относительно малодоступном месте и имеет небольшую численность населения. К тому же ее жителям, как и колонистам Марса, приходится жить в необычных и суровых условиях. Да и пейзажи в Исландии местами совершенно не земные.

"У нас есть несколько столетий опыта написания конституций, и нужно им пользоваться", - говорит Кокелл. Приняв за основу конституцию Соединенных Штатов, делегаты конференции сошлись на демократической структуре, в которой индивидуальные свободы защищены биллем о правах. Специалисты также выступили за независимую судебную систему и свободу прессы. "Но в космосе есть вещи, принципиально отличающиеся от того, к чему мы привыкли в земных условиях. К примеру, вопрос о том, кто контролирует кислород", - подчеркивает ученый.

Делегаты конференции убеждены, что право на воздух для дыхания – фундаментальное, и оно должно лежать в основе конституции любой внеземной колонии. "Космическое поселение – это среда, располагающая к установлению тирании, - подчеркивает Чарльз Кокелл, замечая также, что до сих пор право на воздух не было прописано ни в одной конституции. - Если некто получает контроль над кислородом, то тем самым он оказывается способен контролировать все население и требовать широчайших полномочий, грозя в противном случае печальными последствиями".

"Право уйти".

"Когда я прогуливаюсь по помещению и прислушиваюсь к разговорам, до меня время от времени доносятся слова "Звездный путь". Оказывается, полвека назад в Голливуде перед началом съемок фантастического сериала с таким названием его создатель Джин Роденберри тоже задумался о концепции внеземного мироустройства.

"Сценаристы "Звездного пути" придумали свою систему – Федерацию, - говорит Дженет де Винь, преподаватель филологии и коллега Кокелла по Эдинбургскому университету. - В сериале описано посткапиталистическое общество. Если вы создаете колонию, тоже надо задуматься: каким будет экономическое устройство? Возможно, сильно отличающимся от привычных вариантов".

Делегаты форума сходятся и на том, что в новую конституцию нужно включить право покинуть поселение. Но тут встает ряд вопросов, связанных с отсутствием на планете кислорода. Уйти наружу нельзя – но кто тогда будет оплачивать полет домой? А если колонией управляет корпорация – имеет ли она право уволить сотрудника? Отправить обратно на Землю или просто выкинуть из шлюза?

Собравшиеся с энтузиазмом встречают еще одну идею, появившуюся в Древней Греции: правительство частично избирается, но в него также входят люди, отобранные через лотерею. "В закрытой космической колонии неплохо иметь систему, при которой каждый так или иначе заинтересован в политическом процессе. Апатия в смертельно опасных природных условиях может стать роковой", - считает Кокелл.

Ученый планирует к концу лета свести результаты дискуссий в окончательный проект конституции. Но главная цель конференции – подготовить серию научных книг о принципах устройства жизни во внеземных колониях. Эти работы должны быть опубликованы в будущем году, и они станут подробным руководством к созданию таких поселений.

Исследователей, собравшихся в небольшом помещении без окон на юге британской столицы, возможно, когда-нибудь будут вспоминать как отцов-основателей космического века. В конце концов конституция, начинающаяся со слов "мы, народ Марса", может стать законом уже через два десятка лет.

Но как быть, если ситуация выйдет из-под контроля, и в одной из новых колоний установится диктатура? Кокелл подумал и об этом – на намеченной на следующий год конференции будет расписана инструкция по свержению зарвавшегося внеземного правительства."(с) Интернет.

Почти два года назад – в начале 2016 г. – астрономы показали, что необычные траектории движения небесных тел в поясе Койпера, который окружает дальние пределы Солнечной системы, должны указывать на присутствие здесь очень крупного и пока неизвестного объекта – таинственной девятой планеты. Непосредственно наблюдать ее пока не удается, однако ученые пытаются выяснить разнообразные особенности потенциальной планеты. В частности, масса ее оценивается в 20 масс Земли, а орбита должна пролегать в 150–350 раз дальше нас от Солнца.

Современные модели формирования планет не могут объяснить, как настолько массивное тело образовалось на таком удалении от материнской звезды. Кроме того, орбита «планеты Х» отклонена от обычной для Солнечной системы плоскости на целых 60°. Эти и другие факторы заставляют многих астрономов подозревать, что тело является экзопланетой, появившейся в другой звездной системе и впоследствии захваченной гравитацией Солнца. Однако новая работа британских и швейцарских ученых опровергает такую гипотезу. Статья Ричарда Паркера (Richard Parker) и его коллег принята к публикации в журнале MNRAS и представлена в онлайн-репозитории arXiv.org.

В самом деле, сегодня наше Солнце находится в довольно пустынной области Галактики, однако 4,5 млрд лет назад его окружало намного большее число звезд, – казалось бы, одна из них вполне могла «потерять» новорожденную планету. Такой сценарий смоделировали Паркер и его соавторы, показав, что вероятность улавливания звездой объекта планетарной массы на самом деле не зависит от общей массы области звездообразования. Иначе говоря, плотность расположения молодых звезд не повышала шансы того, что одна из них уловит чужую планету с далекой и неустойчивой орбиты. Зато на это влияло внутреннее движение самой группы звезд – например, расширение при сравнительно небольшой плотности расположения намного увеличивало частоту таких событий в модели.

«Обмен» планетами может затрагивать не более 1–6 их процентов. По мнению ученых, в случае настоящего Солнца реализация такого сценария в прошлом выглядит почти невероятной. И если принять их доводы, то остаются два варианта: либо это – планета-«сирота», случайно пролетавшая мимо и захваченная гравитацией нашей звезды, либо же «планета Х» сформировалась непосредственно в Солнечной системе. И тогда нам придется объяснить, как такое крупное и тяжелое тело могло оказаться на таком удалении от звезды."(с)

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/astron...paign=inarticle

На Земле все меньше мест, где могут развернуться человеческие амбиции и тяга к открытиям и завоеваниям, в то время как космос остается огромным и совсем не освоенным. Визионерство Илона Маска и сериалы вроде «Экспансии» создают привлекательный образ колонизации ближайших к Земле планет, однако в реальности у человечества пока нет понимания, как сделать это возможным. Есть лишь мечты и некоторые теоретические разработки. О них ПостНауке рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории спектроскопии и фотометрии внегалактических объектов Специальной астрофизической обсерватории РАН Иван Моисеев.

Зачем летим?

Естественный вопрос — зачем нам колонизация целой планеты? Обычно говорят, что человечеству нужна запасная. Эта мотивация как бы намекает, что на нынешней, возможно, случится катастрофа, требующая от обитателей решительного и немедленного переселения. Такая действительно может произойти — падение астероида, например.

Кроме того, космическая экспансия необходима нам и в научно-технологических целях. Изучение эволюции планет Солнечной системы, развивающейся уже 5 миллиардов лет, может дать нам понимание того, как именно зародилась жизнь на Земле и что с ней будет дальше. На планетах и спутниках иногда находятся полезные ископаемые или металлы. Минералы и летучие элементы в составе пород астероидов и комет могут быть источниками железа, титана и никеля. Потенциально мы могли бы упростить и удешевить добычу золота, нефти и водорода, необходимого для ракетного топлива. И все это — в рамках изучения космоса.

Но амбиции человечества выходят за границы промышленного интереса. Одна из основных задач исследования внеземного пространства, на которую ежегодно тратятся миллиарды долларов, — поиск разумной жизни и мест для потенциального заселения.

Мы можем предположить, что Солнце не уникальная звезда и вокруг других звезд вполне могут быть другие планеты. Нас особенно интересуют те, которые называются экзопланетами. Если небесное тело похоже на Землю характеристиками, обладает близкими силой тяжести, массой, размером и находится в так называемой зоне Златовласки (зоне обитаемости), где не слишком холодно и не слишком жарко, то считается, что его можно адаптировать для проживания. Звезд очень много, и таких планет потенциально тоже много. Сейчас человечеством открыто около 4000 таких небесных тел.

Ближайшая к нам экзопланета — Проксима Центавра, расстояние — 4,2 световых года от Земли. Правда, есть подозрение, что жить на ней нельзя, потому что она находится слишком близко к своей звезде. В любом случае туда мы не полетим ни завтра, ни в обозримом будущем. Но есть планета, которую с Земли можно увидеть даже невооруженным взглядом, до которой люди способны долететь и откуда получили фотографии, — Марс.

Правда, идея его заселения легко подвергается критике, потому что требует огромных ресурсов. Превращение Марса в обитаемую планету — вопрос столетий. Мы как бы уничтожаем Землю, но тратим миллиарды на восстановление пустыни. Эта морально-этическая дилемма не будет решена в ближайшее время.

Куда летим?

О колонизации Марса говорили и писали еще в 1960–1970-х годах советский конструктор Сергей Королев и американский разработчик Вернер фон Браун. Они же первыми пришли к выводу, что реализовать полет туда вполне возможно.

Почему именно Марс? Венера исключается по своим характеристикам: высокое притяжение, огромное давление и температура делают полет туда невозможным. Облет и выход на орбиту — да, посадка и взлет — на данном этапе развития технологий нет. Марс тоже из земной группы, он маленький, твердый и с точки зрения космических расстояний расположен к нам довольно близко.

Нам хочется понять, как устроен Марс, как он эволюционировал, есть ли там вода. Мы уже знаем, что есть лед. Сколько воды и как ее добывать — это вопрос, пока еще не решенный, но уже одно обнаружение считается серьезным шагом на пути к тому, что Марс будет осваиваться. Конечно, не менее важно изучение материалов, полученных оттуда, поиск минералов, исследование грунта и атмосферы.

Главный вопрос, на который мы ищем ответ: почему Марс потерял свою атмосферу? У Марса осталась атмосфера, которая, грубо говоря, в 100 раз меньше по плотности, что у нас на Земле. Основная причина — взаимодействие с солнечным ветром, то есть потоком ионизированного газа, который возникает в солнечной короне и простирается на всю Солнечную систему. Он нагревает верхнюю атмосферу, а высокая температура в совокупности с солнечным ветром приводят к тому, что газ очень быстро улетучивается с Марса.

На Земле атмосфера и магнитное поле защищают нас от мощного галактического и солнечного излучения. Атмосфера Марса практически в 200 раз тоньше, чем земная, так что все излучение обрушивается на планету без преград. В 2001 году NASA отправило аппарат Mars Odyssey с инструментом Martian Radiation Experiment на борту, чтобы измерить уровень радиации на Марсе. Зонд работал 18 месяцев и обнаружил постоянную радиацию, уровень которой в 2,5 раза выше уровня радиации на МКС — 8 рад в год. На Земле жители получают в год дозу примерно в 0,62 рад.

Температурный разброс на Марсе — от -153 °C на полюсах до +35 °C в районе экватора, но даже в самых теплых зонах ночные показатели температуры достигают -50 °C. Американские исследователи Роберт Зубрин и Крис Маккей в статье «Технологические требования для терраформирования Марса» предложили несколько способов, с помощью которых мы могли бы повысить температуру на Марсе: орбитальные зеркала на марсианской орбите, которые растопят ледовую шапку южного полюса Марса и высвободят углекислый газ, абсорбированный там; бомбардировку астероидами и ракетами, содержащими парниковые газы. Все эти способы терраформирования теоретически могут повысить атмосферное давление на Марсе, но их реализация требует большого запаса времени, денег и высокого технологического развития.

В перспективе можно полететь и дальше Марса. В поясе астероидов, который находится между орбитами Марса и Юпитера, как считается, есть металлические астероиды, никелевые металлы, которые можно доставить на Землю. В теории мы сможем их возить. Но начинать логичнее с Луны. Активнее всего ее изучают американцы. У них по трамповскому плану 2024 год заявлен для высадки следующего мужчины и первой женщины на Луну. Но если реально смотреть, то, скорее всего, это случится только в 2028 году. Повторная высадка нужна для испытаний новой техники. Мы как бы начинаем заново: сначала полет с беспилотником, потом облет вокруг, а третий — с высадкой. Дальше в стратегических направлениях — построение базы на Луне.

Как полетим?

Организация полета на Марс — противоречивое направление, потому что, с одной стороны, тратятся очень большие деньги на вопрос, который не является принципиально важным для существования человечества, а с другой стороны, изучение эволюции планет, особенно Венеры и Марса, важно нам для понимания будущего Земли.

За 30 секунд, как уверяет известная американская группа, мы до Марса, конечно, не долетим, но примерно за 5–7 месяцев — вполне. Полет марсохода Curiosity только в одну сторону длился 254 земных суток. Для сравнения: общая продолжительность миссии «Аполлон-11», высадившей на Луну американцев во главе с Нилом Армстронгом, — всего 8 дней. Но и 254 дня — доступный срок. Кроме того, Марса реально достигнуть на тех космических ракетах, которые имеются в распоряжении человечества сейчас.

У человека вряд ли получится полететь на Марс в ближайшее время. Илон Маск строит очень большие ракеты, и их скорость может увеличиться, но не радикально, не в 10 раз. Солнечная активность слишком непредсказуема, поэтому очень тяжело защитить человека на корабле. Один из вариантов защиты — магнитное поле, но нужны очень мощные поля, на них потребуется огромное количество энергии. Кроме того, можно сделать специальные помещения, куда человек спрячется на время вспышки на Солнце. Условно говоря, это самый простой способ защиты человека. А на самом Марсе, скорее всего, колонизаторы уйдут в подполье.

На Марсе достоверно существует вода — и на Луне (пока предположительно, но все же с большой долей вероятности). А вода — это топливо. Для ракеты нужно много топлива: чем быстрее вы хотите лететь и чем дальше, тем больше его требуется. Вам нужно не только добавочное топливо, но и топливо, чтобы разгонять то топливо, которое вы берете, — такой замкнутый круг.

Эти запросы растут по экспоненте с усложнением задач и ростом характеристической скорости. Брать топливо на Земле дорого и нерационально. Но можно брать его на Луне. На южном полюсе, как считается, вода есть. В 2020 году NASA объявило, что их стратосферная обсерватория SOFIA обнаружила молекулы воды на лунной поверхности не только в ловушках холода, но и на освещенной солнцем территории. Лед превращается с помощью энергии в кислород и водород — самое эффективное топливо для космических полетов. Но вне Земли. Для Земли все равно лучше и доступнее керосин и кислород или метан и кислород. Как только мы улетаем с Земли, самым эффективным становится кислород и водород.

Холодными ловушками (ловушками холода) называют затемненные и холодные участки поверхностей планет или спутников, где накапливается водяной лед.

На Луне также есть достаточно много металлов, для добычи которых тоже требуется энергия. Ядерные реакторы, скорее всего, решат эту проблему. И можно делать там, на спутнике, какие-то простые части ракет, затем тяжелые. Этот маневр снимает проблему зависимости от уравнения Циолковского.

Уравнение это выглядит так: скорость истечения — один множитель, его мы варьировать сильно не можем, а под логарифмом стоит отношение Марса. Масса стартовая, с топливом, и масса конечная, без топлива. И эту вещь мы можем увеличивать, но только за счет того, что делаются ракеты все больше и больше, появляется многоступенчатость и многое другое. Если мы массу берем не с Земли, то она будет более эффективно использоваться, потому что ее как бы не нужно будет вытаскивать из гравитационного колодца Земли: она уже в космосе. А Луна маленькая, с нее проще доставлять. Луна, таким образом, может стать не только пересадочным пунктом на пути к Юпитеру, но также источником топлива для тех спутников, которые мы с низких орбит перетаскиваем на высокие.

Вопрос полета человека на Марс не проработан технически, потому что никто серьезно не занимался им, только на бумаге. Раз технически не занимались, не проработан и вопрос надежности. Обычно на бумаге предлагают авантюрные полеты, которые не пропустит ни одно правительство из опасения, что все закончится печально. В той радиации, которая существует в околоземном пространстве, медики считают безопасным жить 1 день. А «экономный» вариант полета к Марсу — 6 месяцев, 2–3 месяца там и 6 месяцев обратно. Можно долететь и быстрее, но для этого нужны такие двигатели, которых нет и которые пока не делаются, — ядерные, причем не обычные, а ядерные двигатели большой тяги. Весь спектр проблем вряд ли будет разрешим в ближайшем будущем.

Сколько заплатим?

Чтобы доставить двух человек на Марс и вернуть обратно, «воткнуть флаг и вернуться», требуется 500 миллиардов долларов. Чтобы понять эту цифру, нужно сказать, что годовой бюджет NASA — а это половина всех затрат на мировые космические исследования — составляет около 30 миллиардов. Чтобы доставить двух человек, нужно все бросить и тратить в течение более десяти лет деньги только на высадку человека на Марс. И это никакая не колония, а одноэтапный квест: слетать и вернуться.

500 миллиардов долларов — расчет для одного корабля. Но по требованиям безопасности посылать нужно как минимум два: один — с людьми, а второй — с запчастями, если вдруг что-то сломается в полете. Есть так называемые технические эпидемии. Скажем, на станции начали гореть лампочки. Просто горят и горят, какая-то недоработка. Если станция околоземная, то мы запустили грузовик, привезли эти лампочки, может быть, другие, модернизированные. А с Марсом как? Корабль устроен очень сложно, там тысячи элементов, обеспечить надежность каждого из них невозможно. И их нужно продублировать, чтобы обезопасить экипаж.

Мы прилагаем огромные усилия, чтобы вырваться с Земли в космос. Для примера: ракета-носитель «Протон» весит 700 тонн на старте, а выводит на низкую орбиту 20 тонн. Все остальное безвозвратно теряется, и это не просто бетон, а дорогое очищенное топливо, дорогие металлы, дорогая электроника. И все это только для того, чтобы вырваться из гравитационной ямы под названием Земля. Правильная стратегия движения в космос: Луна на первом этапе, базы на Луне, использование лунных ресурсов, астероиды, затем попутно можно залететь на Марс — так будет намного дешевле.

Марс очень дорого обходится за счет своей гравитации. Для ракеты — а у нас другого средства передвижения в космосе нет — огромное значение имеет гравитация планеты. Если затраты по колонизации и освоению Луны взять за единицу, то Марс будет в 12 раз дороже. Даже спутники Юпитера всего в 7 раз дороже, чем Луна, потому что они маленькие: не требуется больших затрат топлива, чтобы совершить посадку и потом оттуда взлететь. Марс большой, поэтому нужно очень много топлива, чтобы на него сесть и потом с него отчалить. А хотелось бы отправлять туда людей не в один конец. Любые практические действия для полета на Марс — только полета, не колонизации — сталкиваются с вопросом о 500 миллиардах долларов.

Но если бы мы хотя бы малую долю «марсианских» денег потратили на защиту от астероидов, то обезопасили бы себя от них и без запасных планет. Других значительных угроз, кроме астероидов, которые Марс способен решить, сейчас у человечества нет. Популярно говорить, что мы сбежим туда от пандемии, ядерной войны или чего-то иного настолько же страшного, но правда в том, что все это мы увезем с собой, начиная от ядерного оружия и заканчивая вирусами.

Что будем делать, когда прилетим?

Первые колонисты на Марсе, скорее всего, вынуждены будут жить под землей. Есть проекты подземных городов, но фактически это только картинки. В некоторых столицах станции метро строят годами и не могут доделать, а на Марсе нужно будет подготовить целый город — с научными лабораториями, жилыми помещениями, зонами отдыха.

Ежегодно на проектах Mars City Design и Mars Base Challenge 3D-архитекторы со всего мира представляют проекты марсианских городов, и самые перспективные разработки либо подземные, либо радикально защищенные от радиации. Довольно реалистичным считается жилой комплекс The Queen от Ноя Хорнбергера из студии Thinigverse: он предложил покрыть жилище, сделанное на поверхности в виде сот, слоем обедненного урана. Но любые материалы для строительства следует сначала привезти на Марс.

Вторая проблема — энергия. Земля получает солнечную энергию. Марс находится примерно на 50 миллионов километров дальше от Солнца. Обычные растения там не выживут. Мы до сих пор не знаем, есть ли там уран или что-нибудь похожее, чтобы сделать уже там, на месте, реактор.

Третье — необходимость снабжения. Большинство марсианских проектов анонсируют на месте строительство некой замкнутой экосистемы. Американская компания Space Biosphere Ventures построила в пустыне Аризоны замкнутую экологическую систему «Биосфера-2» с изолированными помещениями и несколькими видами растительных зон, и в итоге участники эксперимента начали задыхаться в этой постройке, так что пришлось закачивать кислород извне. И это эксперимент на Земле, а если такое вдруг случится на Марсе? В России красноярский Институт биофизики работал над проектом «БИОС-3», у них водоросли хлорелла поглощали углекислый газ в такой же замкнутой среде, но как адаптировать эти разработки под Марс — пока не очень понятно.

Как будем жить?

Жить на Марсе, наверное, не очень весело: кругом пустыня. Потенциально в космосе можно создать для человека такие же комфортные условия, как на Земле, или даже более комфортные, потому что нам иногда гравитация мешает. Например, все люди мечтают летать как птицы. Следующим шагом после Луны будет не Марс, а большие орбитальные поселения, где мы построим искусственную среду с регулируемой гравитацией. И соответственно, для снижения травматизма в пожилом возрасте сможем использовать пониженную гравитацию. Но до этих туманных перспектив много световых лет.

В фильме Ридли Скотта «Марсианин» большинство вопросов решались просто, но в реальной жизни все сложнее. Допустим, еду и воду колонизаторы научатся добывать. А если они заболеют, что с ними делать? Из Антарктиды вывезти человека можно, пригнав самолет, а что мы на Марс пригоним? Мы совершенно не знаем, во что превратится человек под воздействием марсианской гравитации. И уж точно не знаем, что с ним станет во втором и третьем поколении: будет ли это вообще тот же самый вид, который живет сейчас на Земле?

Если новое поселение появится на Марсе, оно будет жить, скорее всего, по своим законам. Контролировать их с Земли будет очень трудно. Они вообще могут начать строить совершенно другой, неподконтрольный нам социум, у нас получатся как бы две цивилизации: земная и марсианская.

Если там организуют очень большое поселение, в руках у которого будет достаточно разных ресурсов, они вполне могут начать независимую жизнь. Если они наберут большую мощь, то могут вообще запретить следующим группам посадку, а мы как будем их дисциплинировать? Люди начинали жизнь на Земле, ничего на руках не имея, маленькими коллективами. А на Марсе будет маленький коллектив, обладающий фантастическими возможностями. Как он поведет себя, как будет относиться к Земле, захочет ли он вообще жить там или впускать туда людей — это «темная материя».

Речь только о том, что мы доставим туда человека. Еще в 1970-х американские «Викинги» анализировали марсианский грунт на предмет наличия живых организмов. Позднее каждый новый марсоход тоже искал потенциальных соседей, но пока признаков живых организмов на Марсе не наблюдается.

Биологические молекулы широко рассыпаны по всей Вселенной, которая нам доступна. Элементы некоторых сложных соединений находятся на пути к появлению живого организма. Даже в космических облаках найдены биологические молекулы, из которых можно строить биологические объекты. Но как происходит этот процесс? Кирпичи, подходящие для дела, есть, но можно ли построить из них сооружение и как — еще не известно. Начиная с первых полетов на Марс и Венеру люди тщательно стерилизуют поверхности и содержание нашего космического аппарата, чтобы не внести нашу биологию туда и случайно не уничтожить марсианскую цивилизацию до ее жизненного старта.

Снимки новых телескопов показывают нам очень красивую Вселенную. Но до сих пор в космосе мы видели лишь мертвую среду. Мы не наблюдаем ничего биологического, никакого разума. Мы, скорее всего, одни во Вселенной. Нас окружают «мертвые» миры. Посмотрите на Землю и на любую другую планету, на тот же Марс. В течение 200 лет человек, конечно, Солнечную систему освоит. Сейчас уже думают о полете на альфу Центавра. И на Марс мы полетим, но не передумаем ли его колонизировать — хороший вопрос."(с)

Источник: https://postnauka.ru/longreads/156498

У Марса всего два спутника — Деймос и Фобос. Их происхождение вызывает немало вопросов у астрономов. По одной из гипотез, когда-то давно они были одним телом. И вот компьютерное моделирование показало, что в этом случае два спутника уже давно бы столкнулись и образовали новую систему спутников. Результаты анализа ученые выложили в открытый доступ, а научная статья выйдет в журнале The Planetary Science Journal.

Деймос и Фобос очень отличаются от привычной нам Луны. Они в десятки раз меньше и далеко не шарообразные. Диаметр более близкого к планете Фобоса — 22,7 километра, Деймоса — 12,6 километра. Для сравнения, диаметр Луны — 3474,8 километра.

По форме они настолько неровные, что исторически астрономы считали их крупными астероидами спектрального класса D, прилетевшими из пояса Койпера — пояса из мелких тел за орбитой Нептуна, где летает и Плутон. Это предположение отчасти подтверждалось схожестью спектров спутников и астроидов класса D.

Позже возникла гипотеза о гигантском ударе (Giant Impact Hypothesis), схожая с общепринятой гипотезой о происхождении Луны. Считается, что наш спутник образовался миллиарды лет назад из обломков от столкновения Земли с массивным объектом. Видимо, в случае Марса обломки не сплавились в единое тело, а сформировали два спутника. И вот в прошлом году прозвучало предположение, что в том столкновении все же образовался один первичный спутник, который позже распался на Деймос и Фобос.

Новую гипотезу о спутнике-прародителе назвали «гипотезой о цикле спутников и колец» (ring-moon recycling hypothesis). Авторы предположили, что в период от одного до 2,8 миллиарда лет назад спутник-прародитель разрушился из-за приливных сил или от столкновения. Обломки образовали кольцо, из которых позже сформировались Деймос и Фобос. Анализ их движения показал, что в прошлом орбиты спутников пересекались.

Другие астрономы раскритиковали исследование. Во-первых, пересечение орбит получалось лишь при конкретных параметрах приливного взаимодействия. Во-вторых, за столь короткий период обломков кольцо не успело бы полностью исчезнуть. Среди критиков был Рюки Хёдо (Ryuki Hyodo) — исследователь из Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA).

Для проверки гипотезы Хёдо и его коллеги взяли за основу предположение, что Деймос и Фобос действительно были одним телом, а затем с помощью вычислений и компьютерного моделирования воспроизвели эволюцию системы спутников Марса.

Их расчеты и модели опровергли гипотезу о спутнике-прародители. Если бы Деймос и Фобос были обломками одного тела, они бы снова столкнулись в течение 100 тысяч лет, образовав вокруг Красной планеты кольцо, которое видели бы и сегодня.

Эти результаты подлили масла в огонь дискуссиям о происхождении марсианских спутников. Впрочем, многие мировые агентства планируют космические миссии к спутникам Марса. В частности, NASA, JAXA и Европейское космическое агентство работают над аппаратом миссии MMX (Martian Moons eXploration), который должен будет привезти с Фобоса образцы на Землю. Анализ такого образца поможет разрешить некоторые вопросы об образовании этих спутников."(с)

Источник: https://naked-science.ru/article/astronomy/...-phobos-not-one

Вокруг безжизненного Марса вращаются два спутника — Фобос и Деймос. В переводе с греческого эти названия означают "страх" и "ужас". В космических кругах бывшего СССР и США к спутникам Красной планеты относятся с некоторой опаской отнюдь не из-за их устрашающих названий. Есть предположение, что один из спутников — Фобос — представляет собой искусственный объект, боевую космическую станцию, летающую над мертвой планетой как вечное напоминание о случившейся миллионы лет назад космической войне.

В конце 70-х годов приборы американского исследовательского аппарата "Викинг" провели измерения Фобоса. В официальном отчете НАСА спутник выглядел не представляющей интереса глыбой размерами 20х23х28 километров. Только после тщательного анализа первых снимков поверхности марсианского спутника стали очевидными некоторые необычные детали. Почти на пределе фотографического разрешения исследователи обратили внимание на две цепочки кратеров, вытянутых в аккуратные линии. Астрономы объясняют такие линии кратеров вулканической деятельностью и приводят в качестве примера Луну. Согласно распространенной ныне теории, линии вулканических кратеров на спутниках планет вытягиваются параллельно их орбитам. Фобос опровергал это: его линии кратеров расположились почти перпендикулярно траектории движения спутника.

Обнаружив кратеры, ученые оказались не в состоянии убедительно разрешить проблему их происхождения. Получалось невероятное — либо на Фобосе существовала вулканическая активность, что было бы очевидной нелепостью вследствие крошечных размеров спутника, либо метеориты по необъяснимой прихоти падали аккуратно один за другим (!), образуя на поверхности четкие линии. Еще в 1977 году после публикации статьи на эту тему в январском номере журнала "Астрономи" американцы шутили — дескать, спутник подвергся бомбардировке. Через несколько лет космические специалисты рассматривали эту шутку уже без улыбки.

Первым из серьезных ученых, кто пересмотрел свои взгляды на Фобос, стал известный в свое время советский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский. Тогда он проводил расчеты скорости вращения Фобоса вокруг Марса и пришел к неожиданным выводам. Ученый искал возможное объяснение феномену сверхбыстрого движения Фобоса по своей орбите. По какой-то причине скорость вращения спутника вокруг Марса превышала скорость вращения самой Красной планеты. Расчеты однозначно показали — чтобы иметь такую скорость, Фобос должен быть внутри… полым! А что если, сделал фантастическое предположение ученый, Фобос является космической станцией невероятно больших по земным меркам размеров?

Догадку Шкловского разделила после 1989 года полковник ВВС СССР Марина Попович. В искусственное происхождение спутника ее заставили поверить данные советского космического аппарата "Фобос-2", исчезнувшего при загадочных обстоятельствах при подлете к Фобосу. Попович поделилась с уфологами засекреченными тогда данными. Их она смогла получить только благодаря своим связям в космических кругах бывшего Союза — Марина была замужем за известным космонавтом Павлом Поповичем.

Как известно, в июле 1988 года СССР запустил к Марсу два автоматических аппарата — "Фобос-1" и "Фобос-2". Первый аппарат потерпел аварию еще на подлете к Красной планете. "Фобос-2" благополучно достиг цели, но 28 марта 1989 года при приближении со спутником Марса Фобосом связь с аппаратом прервалась. Перед тем, как замолкнуть, "Фобос-2" передал на Землю несколько загадочных изображений. Одно из них — памятная многим фотография эллипсообразной "тени" на поверхности Марса. По официальной версии, тень отбрасывал сам Фобос. Однако некоторые специалисты отнеслись к этой версии весьма скептически, поскольку "тень" была видна и через инфракрасную камеру аппарата, регистрирующую тепловые объекты. А тень, по определению, не может быть теплой.

Помимо фотографии эллипсообразной тени, существовал еще один засекреченный снимок, показывающий происшествие с "Фобосом-2" в новом свете. Именно об этом снимке рассказала в 1991 году на международной конференции уфологов Марина Попович. Оказывается, последним переданным "Фобосом-2" изображением был гигантский цилиндрический объект, висящий рядом с поверхностью Фобоса. Объект имел форму сигары длиной 20 километров и диаметром 1, 5 километра (!). По мнению Марины Попович, сигарообразный космический корабль уничтожил аппарат, чтобы тот не смог произвести исследование спутника. Это произошло как раз в тот момент, когда исследовательскому аппарату предстояло сбросить на поверхность Фобоса измерительные приборы.

В 1993 году подозрение о том, что космическим миссиям по исследованию Марса и его спутников кто-то мешает, получило очередное подтверждение. 22 августа американский аппарат "Марс Обсервер", находящийся на орбите Красной планеты, по неизвестным причинам прекратил трансляцию. На исследованиях Марса можно было поставить крест, если бы не две успешные миссии так называемых малобюджетных аппаратов НАСА "Марс Атфайндер" и "Марс Глобал Сервейер". Последний в настоящее время находится на орбите Марса и составляет его подробные карты. Но по какому-то странному суеверию НАСА пока не приступает к исследованию Фобоса. Означает ли это, что в США располагают некой информацией о спутнике, согласно которой сейчас было бы благоразумнее воздержаться от его исследований?

Источник текста: Фобос — искусственный спутник Марса ? — Новости науки — Знания мира — "Secret worlds" http://secretworlds.ru/publ/9-1-0-1545#ixzz1jWtU4sLZ