Влияет ли скорость света на старение?

Искривление пространства и времени как причина относительности

Рядом с таким небольшим объектом, как яблоко, искривление минимально, а явные изменения происходят только в пространстве, окружающем массивные тела.

На фотографии — изображение одного квазара. Его свет, искривляется пространством вблизи массивной черной дыры (посередине) и доходит до нас в виде четырех отдельных пятен. Время рядом с черной дырой будет сильно замедлено. Credit: телескоп «Хаббл», NASA.

Земля своей массой создает гравитационное поле такой силы, что для объектов, находящихся на земной орбите, время проходит медленнее, чем на поверхности планеты.

Наличие временного несоответствия было выявлено при отправке сообщений со спутников на Землю.

Ощутимое пространственно-временное искривление возникает вблизи любых массивных тел — планет, звезд. Это было доказано опытным путем.

Свет квазара, расположенного неподалеку от мощной черной дыры, искривляется, время в той области также замедляется.

Это видно по тем пятнам, которые проявляются для земного наблюдателя через неравные временные периоды.

Преимуществе космического туризма SpaceX

В 2021 году было совершено два запуска туристов в космос. В июле на орбиту Земли слетал миллиардер Ричард Брэнсон и несколько сотрудников основанной им компании Virgin Galactic. Они поднялись на 80-километровую высоту (почти граница между Землей и космосом) и через несколько минут успешно совершили мягкую посадку.

Ричард Брэнсон в космосе

После Брэнсона в космический туризм отправился основатель компании Amazon Джефф Безос в компании своего брата, студента и 82-летней летчицы. Они поднялись на 100-километровую высоту и тоже совершили посадку спустя несколько минут полета. Подробнее об этом событии можно почитать в этом материале.

Джефф Безос после полета в космос

Грядущая миссия SpaceX будет лучше двух предыдущих полетов сразу по нескольким параметрам:

  • во-первых, корабль Crew Dragon поднимается на высоту 580 километров — вот это настоящий космический туризм, а не «прыжки» на 100-метровую высоту;
  • во-вторых, экипаж корабля проведет в космосе не ничтожные несколько минут, а три дня, что позволит людям надолго запомнить свой опыт;
  • в-третьих, собранные в рамках подготовки к миссии средства пойдут на благотворительность.

Последний пункт звучит наиболее круто. Когда в космос собирался миллиардер Джефф Безос, пользователи Интернета были недовольны его успехом. Однако, Джефф Безос очень давно готовился к этому полету и буквально осуществил мечту своего детства. Подробнее о его пути к этому полету можете узнать тут.

На Netflix есть документальный фильм о миссии Inspiration4

Веб-камеры Космоса в реальном времени

Несмотря на то, что технологии с момента первого полета в космос человека шагнули далеко вперед, большинству людей, живущих на планете Земля, Вселенная доступна только в виде ночного неба со звездами и луной. Тем, кто хочет прикоснуться к таинственным космическим просторам и увидеть интересные объекты своими глазами, помогут веб-камер космоса. А ведь еще 10-15 лет это было невозможно.

Планета Земля: вид из космоса
Камеры, установленные на Международной космической станции, позволяют посмотреть на нашу «голубую» планету и увидеть ее такой же, какой ее более полувека назад видел Юрий Гагарин. Нажав на кнопку «Пуск», вы в режиме реального времени увидите рельеф планеты, океаны, моря, горы, вместе с веб-камерой МКС проплывете над разными странами.

Международная космическая станция – это самый грандиозный объект, созданный человеком в космосе. Ее параметры впечатляют:
длина – 51 метр;
ширина – 109 метров;
высота – 20 метров;
вес – почти 418 тонн.

Именно к ней стыкуется наш «Союз». Станция собиралась из нескольких модулей, сегменты которых производились в разных странах, принимавших участие в строительстве МКС. Станция летит со скоростью 28 тысяч км/час. Чтобы совершить полный оборот вокруг Земли, ей нужно всего полтора часа. За это время с помощью веб-камеры космоса вы тоже сможете облететь землю и всего за 90 минут дважды увидеть закаты и рассветы над разными континентами планеты.

Что еще можно увидеть через веб-камеры космоса в режиме онлайн
Когда веб-камеры МКС направлены на Землю, то можно рассмотреть ландшафт. Острова в морях и океанах, горные хребты, заснеженные вершины и безбрежная поверхность пустынь – все это проплывает перед глазами в режиме прямой трансляции. В дневное время отчетливо видны облака, циклоны и антициклоны.

Попав в ночную зону, вы увидите поверхность Луны и самые яркие звезды. Это потрясающее зрелище дает полное ощущение присутствия в космическом корабле и наблюдения за объектами вселенной через иллюминатор. В грозовой зоне видны вспышки молний, а если погода ясная, то можно разглядеть огни мегаполисов. Для этого нужно развернуть изображение в полный экран.

Трансляция МКС онлайн
Международная космическая станция – это результат работы огромного количества людей из разных стран. Когда на ней происходят важные или значимые события, воспользовавшись веб-камерой онлайн, можно увидеть даже выходы экипажей в открытый космос, а также стыковки и процесс смены экипажа.

Полную картину происходящего дает звуковое сопровождение трансляции. Космонавты ведут диалоги с Центром Управления Полетом и между собой. Только с помощью веб-камеры из космоса вы сможете узнать о чем говорят члены сменных экипажей, готовясь к стыковке, чем они заняты и как ведут себя во время приближения новой смены.

Интересные факты, о которых вы узнаете с помощью веб-камер космоса
Никакая, даже самая качественная запись не способна предать фантастические ощущения от просмотра трансляции в прямом эфире.
Потрясающее впечатление производит не только вид Земли с орбиты, но и нечастые природные явления – фантастическое полярное сияние или грозный ураган.
Когда камера переключается на Вселенную, вы увидите звездное небо таким, каким его видят космонавты, находясь на высоте более 400 км. Для примера, Москву и Нижний Новгород отделяет такое же расстояние.
Самые потрясающие эфиры происходят во время стыковки и выхода космонавтов в открытый космос. В это время за происходящим через веб-камеры космоса наблюдают сотни тысяч человек, поэтому канал может перегружаться, а связь – прерываться.

Еще несколько лет назад люди могли наблюдать за космосом только через призму телескопа и довольствоваться картинками с изображениями звезд, планет, Луны и Солнца в научных журналах. А сегодня каждый может устроить виртуальное путешествие по Вселенной, воспользовавшись веб-камерами космоса.

Запуск космических туристов на корабле SpaceX

Запуск ракеты-носителя Falcon 9 состоялся 16 сентября, в 3:03 утра по московскому времени. Примерно через 3 минуты после запуска первая ступень ракеты отделилась и плавно опустилась на платформу Just Read the Instructions в Атлантическом океане. Еще через несколько минут корабль Crew Dragon отделился от второй ступени и успешно вышел на орбиту высотой 575 километров. После трехдневного путешествия капсула с астронавтами-любителями должна совершить посадку в Атлантическом океане.

Запуск ракеты-носителя Falcon 9 с космическим кораблем Crew Dragon

Первое, что сделали космические туристы — посмотрели на космос через прозрачный купол, который расположен в носовом обтекателе корабля. Он был установлен вместо шлюзовой двери, которая обычно используется для стыковки с Международной космической станцией. В этом же обтекателе установлен туалет для астронавтов.

Прозрачный купол Crew Dragon

Чем именно астронавты будут заниматься в рамках миссии помимо любования космосом, неизвестно. Но у них определенно есть какая-то цель, потому что Джаред Айзекман не хотел, чтобы они летели в космос «впустую». И это похвально, потому что дорогой полет в космос должен принести пользу науке.

Конструкция корабля Crew Dragon

Первые механизмы

Интересно отметить, что подобные рассуждения — вполне умозрительные во все времена вплоть до нынешних — подтолкнули одного астронома, увлеченного темой межпланетных путешествий, к разработке концепции и конструкции часов, показывающих марсианское время и обладающих марсианским календарем. Этим астрономом был американец Исраэль Монро Левитт, и он смог заразить своим энтузиазмом часовую фирму Hamilton Watch Company , которая согласилась изготовить несколько действующих прототипов. В довольно-таки крупных электромеханических настольных часах (40×40×35 см, так что вряд ли стоило планировать доставку их на Марс) имелись стрелки индикации времени и даты на Земле и на Марсе, причем базовая длительность марсианского месяца составляла 56 марсианских суток (их называют солами) и, соответственно, марсианский год длился 12 марсианских месяцев. Часы Hamilton Space Clock Mars были изготовлены в 1954 году, когда оставалось еще три года до официального старта космической эры, отмеченного запуском Советским Союзом в космос первого искусственного спутника Земли.

Забастовка на «Скайлэбе»

За всю историю космических полетов серьезных конфликтов между астронавтами действительно не происходило. Разве что в 1973 году астронавты из орбитальной станции «Скайлэб» из-за сильной усталости внезапно перестали работать и отвечать на вопросы центра управления полетами. Они жаловались на перегрузку, однако руководство отказалось обеспечивать им более щадящий график работы. Устроив тихий бунт, они просто уселись у иллюминаторов и спокойно смотрели на космические виды. Конфликт между астронавтами и руководством возник в половине 84-дневной миссии, поэтому с тех пор длительные полеты в космосе считаются опасными для психики человека.

Астронавты Джеральд Карр, Эдвард Гибсон, и Уильям Поуг, которые устроили забастовку на станции «Скайлэб»

Ну и что?

Ну, с одной стороны, можно утверждать, что, делая вещи, которые привлекают нас, и двигаясь быстрее, жизнь пролетит мимо.

И, в долгосрочной перспективе, это может означать, что мы достигнем своего конца, казалось бы, быстрее, потому что мы живем только в течение определенного количества «земных часов».

Но что, если люди на самом деле должны жить в течение определенного количества «головных часов», а не земных часов?

Предположим, вы собираетесь жить в течение 100 лет по вашим «головным часам». Проводя время вместе с привлекательными (притягательными) людьми, двигаясь быстрее, отдыхая во сне и поглощая себя работой, которая вас интересует, вы будете жить относительно больше лет, измеряемых часами Земли, может быть, 150 лет или около того!

Если вы двигаетесь быстро и к привлекательным вещам, вы можете прожить больше земных часов

Физика без времени

В своей книге «Порядок времени» итальянский физик-теоретик Карло Ровелли предположил, что наше восприятие времени — наше ощущение, что время вечно течет вперед – может быть в высшей степени субъективной проекцией. В конце-концов, когда вы смотрите на реальность в наименьшем масштабе (используя уравнения квантовой гравитации, например), время исчезает.

Итак, почему мы воспринимаем время как движение вперед? Ровелли отмечает, что, хотя время исчезает в чрезвычайно малых масштабах, мы наблюдаем энтропию: порядок превращается в беспорядок; яйцо разбивается и становится яичницей. Ровелли пишет, что ключевые аспекты времени описаны во втором законе термодинамики, который гласит, что тепло всегда переходит от горячего к холодному, как улица с односторонним движением. Например, кубик льда тает в чашке горячего чая, а не наоборот. Ровелли предполагает, что подобный феномен может объяснить, почему мы способны воспринимать только прошлое, а не будущее.

«Каждый раз, когда будущее определенно отличается от прошлого, возникает что-то вроде тепла», — писал Ровелли в статье для Financial Times.

Ученым еще многое предстоит узнать о том, как мы воспринимаем время и почему оно действует по-разному в зависимости от масштаба. Но несомненно то, что за пределами физики наше индивидуальное восприятие времени также удивительно эластично.

Плутон пригодная для жизни планета?

Возможное развитие событий моделируют многие ученые. В частности, профессор Фредерик Понт из университета Эксетера заинтересовался тем, как превращение нашей звезды в красного гиганта затронет спутники Сатурна и Юпитера, то есть Энцелад и Титан. Все они состоят из замороженной воды, азота, углеводорода и аммиака. А в недрах, ученые предполагают, наличие у них теплого океана.

Расчеты, произведенные Фредериком Понтом, показали, что зона жизни в Солнечной системе, то есть зона, где вода может существовать в жидком виде, сместится к орбите Юпитера. Это приведет к тому, что спутники Ганимед и Европа полностью растают и превратятся в огромные океаны. Ученые даже предполагают, что в такой ситуации в Солнечной системе может произойти повторное зарождение жизни.

Плутон состоит из камня и льда

Ситуация будет оставаться таковой в течение нескольких десятков миллионов лет. Со временем повышение температуры звезды приведет к постепенному смещению центра зоны жизни в сторону Сатурна. А когда на Солнце загорится гелий, центр зоны жизни окажется в районе орбит Титана и Энцелада, а затем, на пике данного процесса, в центре зоны жизни окажется Плутон. Температура здесь возрастет до +20 градусов. Азотные и водные льды планеты растают, в результате чего появится океанический мир и достаточно плотная атмосфера.

Так как магнитное у Плутона отсутствует, атмосфера будет сильно растянутой по причине мощного солнечного ветра. Планета станет похожей на гигантскую комету. Конечно, она потеряет много вода и углекислого газа, которые будут улетучиваться в космос. Однако, даже небольшая гравитация, которая в 12 раз меньше гравитации Земли, позволит удерживать некое подобие атмосферы. Правда, до Земного давления в одну атмосферу ей все равно будет далеко.

Ученые предполагают, что Плутон может приютить спасающееся от поглощающего планету за планетой Солнца. Правда, радовать комфортной температурой и атмосферой карликовая планета будет людей не долго — всего несколько сотен тысяч или миллионов лет. Когда Солнце окончательно исчезнет, на Плутон вернется космический холод.

Как течет время в космосе согласно теории относительности

Даже подробно изучив на примерах принцип работы теории относительности, нельзя уверено сказать, что время в космосе в любом случае будет течь медленнее, чем на Земле. На самом же деле, время в космосе – бесконечно и неизмеримо, так как в разных уголках космоса время протекает по-разному. Поблизости черных дыр время, непосредственно, будет значительно замедляться. А вдали от планет – ощутимо ускоряться. Обусловлен данный факт скоростными параметрами планет и черных дыр. Это распространяется на любое космическое тело. То есть, согласно теории относительности, время на орбите Земли в действительности будет идти быстрее, чем на самой планете. Это обусловлено большим расстоянием от конкретного объекта – в данном случае от планеты Земля.

Интересным фактом является то, что, ссылаясь на данную теорию, некоторые фантасты всерьез намерены построить настоящую машину времени. Вопреки заявлению Стивена Хокинга о том, что путешествия во времени на самом деле невозможны, эксперименты продолжаются. Возможно, в скором будущем человечество сможет вернуться в прошлое, хотя пока что это остается на уровне фантастики.

Хотят ли женщины в космос

В 2021 году в Центре подготовки космонавтов (ЦПК) озвучили имена четырех кандидатов, зачисленных в отряд космонавтов. Все они мужчины. Их выбрали по итогам открытого конкурса, начавшегося еще в 2019 году, когда принять участие в нем мог практически любой желающий, было бы высшее образование и отменное здоровье.

Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин тогда призывал девушек проявлять «более активное участие»: «Мы бы хотели не проводить какие-то искусственные балансы, но рассчитываем, что молодые женщины России могут спокойно пройти те жесткие требования, которые предъявляются к космонавтам, и тем самым сбалансировать отряд, который стал слишком мужским».

Однако с девушками не сложилось. Из 2,2 тыс. претендентов до очного этапа отбора добрались 64, девять из которых — женщины. Ни одна из них не смогла пройти физические испытания так же, как мужчины, и до сих пор единственной женщиной в команде космонавтов остается Анна Кикина, прошедшая туда по итогам открытого конкурса еще в 2012 году. Однако сами космонавтки видят причину не в слабой подготовке, а в устоявшемся мнении о космонавтике как о сугубо мужском занятии.

«Еще с советских времен у нас сформировалась негласная традиция, что существуют определенные мужские профессии. Космонавт — одна из таких профессий, — говорит Елена Серова, летавшая в космос в 2015-м. — У нас при отборе нет разных требований для женщин и мужчин. Но часто получается так, что женщины приходят в отряд, но не проходят по каким-то требованиям».

В 2019 году скандал вызвало высказывание российского космонавта Сергея Рязанского, который заявил: «У мальчиков примитивная физиология, у нас стабильный уровень гормонов. Никто не собирается приспосабливать запуск ракеты, выход в открытый космос или чрезвычайную ситуацию к женскому циклу».

Интерес к космосу в США и Европе значительно выше, чем в России. В 2020 году NASA приняло 12 тыс. заявок от желающих стать астронавтами, в 2021 году Европейское космическое агентство (EKA) — уже 23 тыс., четверть из которых от женщин. Все испытания женщины-претендентки проходят на общих основаниях, без каких-либо поблажек, наравне с остальными членами отряда.

Ряд российских коллег-мужчин считают, что отбор американским астронавткам дается проще, чем нашим соотечественникам, потому что у них якобы другая физическая подготовка. «У них (американок. — РБК Тренды) много женщин приходит в космос из армии. Это все, как правило, летающие женщины, хорошо подготовленные, — говорит Александр Самокутяев, командир космических кораблей «Союз ТМА-21» (2011) и «Союз ТМА-14М» (2014-2015). — Я много общаюсь с ними, и в космосе тоже сталкивался. Вы знаете, их порой трудно бывает «сепарировать» от мужчин, — у многих даже повадки мужские. Нашим дамам это не свойственно. Они у нас больше нежные, домашние. У нас другой образ женщины, другая культура. Не будем сейчас говорить об эмансипации, мы просто будем надеяться, что в отряде все-таки будет побольше женщин».

Астронавт NASA Сунита Уильямс во время тренировки

(Фото: NASA)

В центрифуге будущих космонавтов крутят с бешеной скоростью — до 70 оборотов в минуту. В термокамере практически поджаривают: температура воздуха поднимается до 60°C. В барокамере кислорода столь мало, что едва хватает для дыхания. В сурдокамере стоит оглушающая тишина, а в иллюминаторах — мрак. Провести в ней нужно 72 часа, 48 из которых — за работой, абсолютно без сна.

Еще есть подводное плавание, занятия в невесомости, прыжки с парашютом, тесты на выживаемость. Для обывателя большинство манипуляций — настоящее мучение, для космонавта — привычная реальность.

Испытания на перегрузки проходят и женщины-космонавты, и летчицы

Свои шаттлы американцы отправляли наверх с короткими миссиями, вплоть до двух недель. Время подготовки — два-три года. Российские же космонавты поднимаются в космос надолго: на полгода, а то и дольше. И готовятся они семь-восемь лет: возможно, это одна из причин, почему желающих стать космонавтами в нашей стране гораздо меньше, чем в Европе и США.

NASA начинает делать «женские» скафандры

Весной 2019 года выход Энн Макклейн и Кристины Кох в открытый космос должен был стать историческим событием: впервые это были бы только две женщины. Но не случилось, помешал скафандр. Вернее, отсутствие нужного размера. На МКС был только один пригодный для женщин размер, остальные были велики. Достался он Кох. Вместо Макклейн пошел астронавт-мужчина Ник Хейг.

Энн Макклейн и Кристина Кох должны были стать первыми астронавтками, вышедшими в открытый космос в чисто женском составе

(Фото: NASA)

И дело не в банальном неудобстве: в большом скафандре Макклейн могла совершить грубые ошибки в открытом космосе. «Для женщины выходить в открытый космос сложнее в основном из-за того, что скафандры ей велики», — вспоминает Пегги Уитсон, которой принадлежит рекорд по времени, проведенному женщиной в космосе.

За произошедший конфуз в NASA долго оправдывались. И через полгода инициировали новую попытку, на этот раз удачную. Вот только с Кох в этот раз в открытом космосе оказалась другая женщина — Джессика Меир, сменившая Макклейн на МКС. За пределами станции они провели более пяти часов, меняя вышедший из строя внешний блок питания.

Скафандр с иголочки: как инновации помогут женщинам высадиться на Луне

Как бы то ни было, отсутствие в нужный момент подходящего для женщины скафандра поставило NASA перед случившимся фактом: облачение, которое подходит мужчинам-космонавтам, мало пригодно для женщин. И в новом лунном скафандре Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU) учтены были все замечания: благодаря своей подвижной конструкции он может быть подогнан под любую фигуру астронавта, вне зависимости от роста, размера и формы и даже пола.

Женщины на МКС тоже красятся. Российская космонавтка Елена Серова рассказывала, что у нее была даже подводка для глаз, ведь астронавты — «лицо страны», и должны хорошо выглядеть. А японская компания Pola Orbis в 2023 году обещает выпустить линию специальных средств для ухода за кожей в условиях невесомости в экстремально сухой среде CosmoSkin. Целевая аудитория нового продукта — частные путешественники в космос, которых уже конце этого года доставлять на МКС планирует компания SpaceX Илона Маска.

Сколько часов в сутках на Марсе

Существует 2 разновидности суток:

  1. Синодические, или солнечные, когда наблюдение за вращением осуществляется относительно Солнца. На Марсе они длятся 24 часа 39 минут 35 секунд.
  2. Сидерические, или звездные, за которые небесное тело обернется вокруг оси относительно звезд. Этот период на Красной планете составляет 24 часа 37 минут 23 секунды.

Значения напоминают аналогичные земные параметры, несмотря на то что средняя скорость вращения Марса в 2 раза ниже, чем у Земли. Сходство объясняется тем, что Красная планета почти в 1,5 раза меньше нашей в диаметре.

Продолжительность марсианских суток установлена, но какова длительность дня и ночи на Марсе — до сих пор неизвестно.

Что это означает для нас

Мы не замечаем движения нашей планеты, но, если бы Земля внезапно остановилась, это имело бы плачевные последствия. Наша орбита установилась под влиянием солнечного притяжения и собственного движения планеты. Увеличение в несколько раз первого параметра и/или уменьшение второго приведет к тому, что Земля упадет на Солнце. Обратная ситуация, где солнечная гравитация исчезнет или существенно уменьшится, а планета начнет двигаться сильнее — опасна тем, что мы по касательной улетим в открытое космическое пространство.

А беспокойство о скором столкновении галактик являются преждевременными. Скорость движения Млечного Пути является относительно небольшой. На расстояние равное собственному диаметру он смещается не менее, чем за 200-300 млн лет.

Неужели?

Чтобы объяснить, что имеется в виду, мы должны выделить конкретные часы, с помощью которых мы измеряем время.

Во-первых, есть часы Земли. Это любые часы на поверхности планеты Земля. Например, часы Биг Бена в Лондоне.

В приведенном выше примере с Тимом Пиком мы сравнивали время на земных часах с временем, измеренным часами на Международной космической станции.

Но теперь предположим, что в голове каждого человека есть воображаемые «головные часы».

Когда вы чувствуете, что время пролетает или медленно тянется, то вы испытываете несоответствие между головными часами и часами Земли.

Время может лететь или тянуться.

Важность теории Эйнштейна

Вначале Эйнштейн назвал свою работу «К электродинамике движущихся тел». Теорией относительности она стала позже — когда научный мир, ознакомившийся с ней, сделал выводы, касающиеся «относительного» положения тел в пространстве.

Так, человек, находящийся на борту судна, к примеру на его палубе, бросающий камень по направлению к носовой части, не заметит разницы для себя, если корабль плывет или остается неподвижным. Объясняется феномен тем, что по отношению к кораблю местоположение человека всегда остается неизменным.

За десятилетний период с 1905 по 1915 год Эйнштейн разработал Общую теорию относительности, которая является одной из самых важных теорий в современной физике. Credit: shorts.ru.

Практический пример

Существует доказательство того, что для человека, летящего самолетом, время течет медленнее, чем для людей, которые находятся на Земле в состоянии покоя. Но этой разницы никто не почувствует, ведь она составит не более миллиардной доли секунды.

Ситуация меняется, когда скорость движущегося объекта многократно увеличивается.

Так, ракета, летящая со скоростью света, способна за 1 год преодолеть расстояние, составляющее 100 и более лет по земным меркам. Для самого космонавта, находящегося внутри такой ракеты, минутные стрелки двигались бы так же, как и всегда, — замедление заметили бы только земляне, каким-либо образом увидевшие часы, установленные в кабине корабля.

С другой стороны, космонавт, в этот момент посмотревший из иллюминатора на Землю и увидевший на ее поверхности часы, обратил бы внимание на их замедленный ход. Несмотря на это, в действительности замедление возникает только у космонавта

Это связано с большой скоростью летящей ракеты и тем, что точки отсчета для корабля и планеты остаются неравноправными, ведь Земля постепенно передвигается по прямой траектории, а летательный аппарат перемещается с ускорением

Несмотря на это, в действительности замедление возникает только у космонавта. Это связано с большой скоростью летящей ракеты и тем, что точки отсчета для корабля и планеты остаются неравноправными, ведь Земля постепенно передвигается по прямой траектории, а летательный аппарат перемещается с ускорением.

Примерное определение дистанции

Единого научного мнения, на каком расстоянии от Земли начинается космос, не существует. Ученые формируют свои доказательства исходя из различных видов физических параметров.

Есть идея, что космос начинается после исчезновения гравитационного воздействия Земли — на расстоянии 21 млн км.

На высоте 18,9-19,35 км при температуре человеческого тела начинает закипать вода. То есть для организма космос начнется на линии Армстронга. После того как в 1957 году первый искусственный спутник исследовал пространство над Землей, возникло понятие «ближний космос» (от 20 до 100 км).

Американские и канадские ученые, измерив границу влияния ветров атмосферы и начало воздействия космических частиц на высоте 118 км, предложили определять космическое пространство с данного значения.

Гравитационное поле Земли простирается на 21 млн км, после него начинается космос. Credit: pages.uoregon.edu.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства Правительства США отмечало расстояние 122 км, на котором шаттлы переключались с маневрирования двигателями на аэродинамику. А военно-воздушные силы своим пределом узаконили отметку 80,45 км.

В 1979 году СССР предложил считать границей космоса величину выше 100-110 км.

Орбита Земли

Наша планета движется вокруг Солнца по эллиптической траектории, то приближаясь к светилу на 147 млн км (этот период приходится на январь каждого года), то отдаляясь. Максимально близкая к светилу точка называется перигелием. Через полгода Земля входит в афелий. В это время расстояние от нее до нашей звезды становится равным 152 млн км. За среднее расстояние принято число 150 млн км — это большая земная полуось.

Земля вращается вокруг своей оси двигаясь на восток. Credit: NASA Solar System Exploration.

Полный оборот планеты вокруг условной оси, проходящей через центр Солнечной системы, длится чуть более, чем 365 суток 5 часов 48 минут. Этот период получил название астрономического года, он не совпадает с календарным, в котором для удобства содержится целое число дней.

Орбитальный путь составляет 942 млн км. Расчетным путем была найдена околосолнечная скорость движения нашей планеты — 29,8 км/с. Это среднее значение, т. к. в точках афелия и перигелия Земля немного замедляется, а потом снова ускоряется.

Марсианские хроники

Любознательные ученые и писатели-фантасты уже довольно давно, не дожидаясь начала космической эры, — как минимум с конца XIX века — задумывались над проблемой измерения времени на других планетах. Похоже, первым эту тему в романе «По ту сторону от Зодиака», напечатанном в 1880 году, затронул английский писатель Перси Грег, предположивший, что у придуманных им обитателей Марса действует двенадцатеричная система счета времени: марсианские сутки делятся на 12 частей (часов), которые далее делятся также на 12, и так четыре раза вплоть до мельчайшей доли в 5/24 земной секунды. Марсианский год в его интерпретации состоит из 668 и 2/3 марсианских суток и не делится на месяцы — видимо, автор надеялся на выдающуюся память марсиан, способных руководствоваться одним лишь счетом дней в очень длинном марсианском году. Кстати, Перси Грега, по-видимому, следует считать изобретателем слова «астронавт» (Astronaut) — именно так назывался космический корабль, на котором герой романа прибыл на Марс.

Орбита Марса

В перигелии она приближается к светилу почти на 55 млн км, в афелии — отдаляется от центра системы более, чем на 400 млн км.

Астрономы установили, что 1,5-2 млн лет назад марсианская орбита представляла собой почти правильную окружность.

Движение планеты

Перемещение Марса по небу имеет интересное свойство — планета способна менять свое направление.

Однако не стоит понимать это буквально: внезапная смена вектора движения звездных тел невозможна.

Оптический эффект обратного направления объясняется:

  • разницей в скоростях движения Красной планеты и Земли;
  • большой отдаленностью марсианской орбиты от центра Солнечной системы по сравнению с земной орбитой.


Соотношение орбит Марса и Земли. Credit: hotgeo.ru.

Когда наша планета «догоняет» Марс, наблюдатель видит, будто последний катится в противоположную сторону. Это явление называется ретроградными изменениями.

«Ни одной больше в космосе не будет!»

Говорят, так кричал Сергей Королев после возвращения на Землю первой женщины-космонавта Валентины Терешковой. В выражениях он не стеснялся, использовал не самые литературные слова и, мягко говоря, был зол.

Поведение и самочувствие Валентины Терешковой, действительно, были далекими от образцовых: на орбите ее мучали головокружение, тошнота, она не заполняла обязательный бортовой журнал, не всегда выходила на связь, однажды просто уснув, запланированные эксперименты были провалены. Очутившись на Земле, в обход всех инструкций до прибытия спасателей она угостила местных жителей космическими тюбиками, предназначенными для исследований, и угостилась сама вареной картошкой и квасом.

Вся эта самодеятельность ввела Королева в такую ярость, что тот пообещал, что пока жив, ни одна женщина в космос больше не полетит. И не полетела. Только в 1982 году, через 20 лет после Терешковой, на орбиту отправилась Светлана Савицкая.

Модуль «Восток-6» дал сбой, отклонился от курса и приземлился совсем не там, где его ждали. Первыми Валентину Терешкову (на фото слева) встретили жители села Мурашкино Алтайского края

(Фото: ТАСС)

До этого времени в космос не летали и американки, в NASA не знали, как женский организм поведет себя наверху. Например, врачи всерьез опасались, что во время менструации в невесомости кровь может пойти не обычным путем — наружу, а внутрь — через фаллопиевы трубы в брюшную полость.

Это сейчас к услугам космонавток все достижения фармацевтики: можно на время полета без вреда для здоровья подавить менструацию препаратами. В 1970-х годах ученые даже не были уверены, что после полета в космос женщина способна выносить ребенка. Однако и Терешкова, и Савицкая, кстати, ставшая первой женщиной, выходившей в открытый космос, родили здоровых детей.

И в 1983 году в NASA под действием научных фактов с одной стороны, и усиливающимся давлением феминисток — с другой, отправило на орбиту Салли Кристен Райд. С тех пор в космосе побывали 50 американок, и только четыре наших соотечественницы: Валентина Терешкова, Светлана Савицкая, Елена Кондакова и Елена Серова.

Всего же мир знает 64 космонавтки: кроме американок и русских на орбиту по два раза летали представительницы Канады, Китая, Японии, по разу — Великобритании, Франции, Италии, Южной Кореи. К слову, космонавтов-мужчин было гораздо больше — 503 человека.

И все же — почему Россия отправляет в космос так мало женщин?

На все руки мастер

За счет того, что экипаж летит урезанным составом, каждому придется выполнять не только свою работу, но и заменять недостающих коллег. Такая же задача стоит перед актерами. Каждый из них будет на все руки мастер. Актрисам разрешили взять с собой немного косметики, чтобы они могли накраситься в кадре. Делать макияж придется самостоятельно и очень ограниченным набором средств.

Юлия Пересильд. Фото: Yellow, Black and White

Если у Пересильд сложности с косметикой, то у Шипенко другие — режиссер страдает от своего внушительного роста в 190 сантиметров. Ему пришлось нелегко во время тренировок.

Алена Мордовина. Фото: Саша Гусов

Для актрисы Алены Мордовиной — самыми страшными стали не тренировки, а пробы у Клима Шипенко.

А вот оператору Алексею Дудину пришлось нелегко на тренировках. Он, что называется, запрыгнул в последний вагон. Его предшественник сошел с дистанции в последний момент и оператору приходилось проходить все космические испытания в экстренном порядке.

Кстати, в космосе ему придется работать с новым оборудованием. Чтобы камера не плыла в невесомости — были придуманы специальные крепления.

Основные выводы

Существует 2 основополагающих принципа, вытекающих из Общей теории относительности:

  1. Гравитационные поля создают пространственно-временное искривление.
  2. Для каждого объекта, находящегося в движении, время идет медленнее, чем для того, который остается в покое.

Благодаря релятивистскому замедлению времени для движущихся с ненулевой скоростью объектов любые физические процессы в нем происходят не так быстро, как в статическом положении.

Одним из принципов Теории относительности является пространственно-временное искривление. На схеме видно, как Солнце и другие планеты своей массой, как бы продавливают пространство вокруг себя, изменяя его. Credit: spacetime.ws.