A che quota volano aerei, satelliti e astronavi? Distanza dalla terra allo spazio Dove finisce l'atmosfera terrestre e inizia lo spazio.

Alcuni anni fa, un altro disastro si è verificato negli Stati Uniti durante il lancio di uno space shuttle. La navicella spaziale è esplosa in pochi secondi dal decollo. Una caratteristica di questo caso è il fatto che i dipendenti morti dell'agenzia spaziale americana non erano inclusi nell'elenco degli astronauti morti.

Il fatto è che, nonostante l'altezza decente a cui è avvenuta la tragedia, il “confine dello spazio” non è ancora stato varcato. Da tutto ciò segue una domanda del tutto logica: "da dove inizia il cosmo?". Questo è ciò che verrà discusso in seguito.

Nessuna fine, nessuna fine

Parlare di dove esattamente inizia lo spazio, a partire da quale altezza si può considerare che inizia lo spazio esterno, va avanti da molto tempo. Il fatto è che l'interpretazione stessa del concetto di spazio è molto sfocata. A causa delle differenze nelle definizioni, gli scienziati non possono essere d'accordo sulla risposta alla domanda sull'inizio del cosmo.

Molti scienziati, basandosi su varie scienze, annotano numeri diversi, cercando di stabilire il punto "dell'inizio del cosmo". Ad esempio, dal punto di vista della climatologia, gli esperti sostengono che lo spazio inizia ad un'altezza di 118 km. Il fatto è che a una tale distanza dalla nostra terra, gli scienziati studiano i processi di formazione del clima. Tuttavia, molti notano altri indicatori in relazione allo spazio esterno. Allo stesso tempo, molti si affidano anche alla nostra atmosfera come a una certa pietra miliare. Sembrerebbe che tutto sia semplice, la nostra atmosfera sia finita e lo spazio inizi. Tuttavia, ci sono anche alcune sfumature qui. L'aria, anche se molto rarefatta, è stata più volte registrata da vari strumenti a grandissima distanza dal suolo. La stessa distanza va ben oltre la nostra atmosfera.

Gli scienziati che studiano i problemi delle radiazioni, operando sul fatto che il cosmo è uno spazio di radiazione, sostengono che il cosmo inizia dove inizia anche la radiazione. A loro volta, gli scienziati che studiano la gravità affermano che il cosmo inizia dove la forza gravitazionale della terra "termina completamente", ovvero a una distanza di oltre venti milioni di chilometri.

Se ci basiamo sui dati proposti dagli specialisti che studiano la gravità, allora possiamo dire che la parte del leone di tutte le spedizioni spaziali non può essere considerata come tale. Inoltre, con un tale "confine" dello spazio, il concetto stesso di astronauta non è valido. Dopotutto, una distanza di venti milioni di chilometri è un indicatore molto serio. Per confronto, se prendiamo in considerazione queste cifre, risulta che lo spazio inizia solo al di fuori dell'orbita della luna.

Gli specialisti dell'agenzia spaziale americana un tempo proponevano un segno di 122 km come punto di partenza. Il fatto è che durante la discesa della navicella sulla superficie terrestre, è a questa quota che gli astronauti spengono i motori di bordo e iniziano l'ingresso aerodinamico. Tuttavia, questa cifra è diversa per i cosmonauti domestici. Oggi gli americani hanno cominciato a considerare gli 80 km come una "barriera". Hanno preso questa cifra in base al fatto che è a questa distanza dalla terra che un meteorite che entra nell'atmosfera inizia a "brillare".

In sintesi, si può notare che, nonostante gli scienziati non siano ancora giunti a un compromesso sulla questione dell'inizio dello spazio, la cifra di 100 km è stata adottata dalla comunità internazionale come segno condizionale dell'inizio dello spazio . Questa cifra è stata presa come punto di riferimento condizionale, poiché a tale quota il volo di un aeromobile non è più possibile a causa della bassa densità dell'aria.

frontiere

Non c'è un confine chiaro, perché l'atmosfera si rarefa man mano che ti allontani superficie terrestre, e non c'è ancora consenso su cosa considerare come fattore all'inizio del cosmo. Se la temperatura fosse costante, la pressione cambierebbe esponenzialmente da 100 kPa al livello del mare a zero. La Fédération Aéronautique Internationale ha stabilito un'altitudine di 100 km(linea Karman), perché a questa altezza, per creare una portanza aerodinamica, è necessario che l'aereo si muova alla prima velocità cosmica, che perde il significato di volo aereo.

sistema solare

La NASA descrive un caso in cui una persona è finita accidentalmente in uno spazio vicino al vuoto (pressione inferiore a 1 Pa) a causa di una perdita d'aria dalla tuta spaziale. La persona è rimasta cosciente per circa 14 secondi, circa il tempo necessario al sangue impoverito di ossigeno per viaggiare dai polmoni al cervello. Non si è sviluppato un vuoto completo all'interno della tuta e la ricompressione della camera di prova è iniziata circa 15 secondi dopo. La coscienza è tornata alla persona quando la pressione è salita all'altezza equivalente di circa 4,6 km. Più tardi, una persona rimasta intrappolata nel vuoto ha detto di aver sentito e sentito dell'aria uscire da lui, e il suo ultimo ricordo cosciente è stato di aver sentito l'acqua ribollire sulla sua lingua.

La rivista Aviation Week e Space Technology ha pubblicato una lettera il 13 febbraio 1995, in cui parlava di un incidente avvenuto il 16 agosto 1960 durante il sollevamento di un pallone stratosferico con una gondola aperta a un'altezza di 19,5 miglia per fare un salto record con il paracadute (Progetto Excelsior"). La mano destra del pilota era depressurizzata, ma ha deciso di continuare la salita. Il braccio, come ci si poteva aspettare, era estremamente doloroso e non poteva essere utilizzato. Tuttavia, quando il pilota è tornato negli strati più densi dell'atmosfera, le condizioni della mano sono tornate alla normalità.

Confini sulla strada per lo spazio

  • Livello del mare - 101,3 kPa (1 atm.; 760 mmHg;) pressione atmosferica.
  • 4,7 km - L'MFA richiede un'ulteriore fornitura di ossigeno per piloti e passeggeri.
  • 5,0 km - 50% di sconto pressione atmosferica al livello del mare.
  • 5,3 km - metà dell'intera massa dell'atmosfera si trova al di sotto di questa altezza.
  • 6 km - il confine dell'abitazione umana permanente.
  • 7 km - il limite di adattabilità a una lunga permanenza.
  • 8,2 km - il confine della morte.
  • 8.848 km - il punto più alto della Terra del Monte Everest - il limite di accessibilità a piedi.
  • 9 km - il limite di adattabilità alla respirazione a breve termine dell'aria atmosferica.
  • 12 km - respirare aria equivale ad essere nello spazio (lo stesso tempo di perdita di coscienza ~ 10-20 s); limite della respirazione a breve termine con ossigeno puro; soffitto delle navi passeggeri subsoniche.
  • 15 km - respirare ossigeno puro equivale a essere nello spazio.
  • 16 km - quando si indossa una tuta da alta quota, è necessaria una pressione aggiuntiva nell'abitacolo. Il 10% dell'atmosfera è rimasto sopra la testa.
  • 10-18 km - il confine tra troposfera e stratosfera a diverse latitudini (tropopausa).
  • 19 km - la luminosità del cielo viola scuro allo zenit è il 5% della luminosità del cielo azzurro e limpido al livello del mare (74,3-75 contro 1500 candele per m²), durante il giorno la più stelle luminose e pianeti.
  • 19,3 km - l'inizio dello spazio per il corpo umano Acqua bollente a temperatura corporea. I fluidi corporei interni a questa altitudine non stanno ancora bollendo, poiché il corpo genera una pressione interna sufficiente per prevenire questo effetto, ma la saliva e le lacrime possono iniziare a bollire con la formazione di schiuma, gli occhi si gonfiano.
  • 20 km - limite superiore della biosfera: il limite di spore e batteri trasportati nell'atmosfera dalle correnti d'aria.
  • 20 km - l'intensità della radiazione cosmica primaria inizia a prevalere su quella secondaria (nata nell'atmosfera).
  • 20 km - soffitto delle mongolfiere (mongolfiere) (19.811 m).
  • 25 km - durante il giorno puoi navigare con stelle luminose.
  • 25-26 km - l'altezza massima del volo stabile degli aerei a reazione esistenti (soffitto pratico).
  • 15-30 km - lo strato di ozono a diverse latitudini.
  • 34,668 km - un'altitudine record per un pallone (pallone stratosferico) controllato da due stratonauti.
  • 35 km - inizio dello spazio per l'acqua o il punto triplo dell'acqua: a questa altezza, l'acqua bolle a 0 ° C, e al di sopra non può essere in forma liquida.
  • 37,65 km - un record per l'altezza dei velivoli turbojet esistenti (soffitto dinamico).
  • 38,48 km (52.000 passi) - limite superiore dell'atmosfera nell'XI secolo: la prima determinazione scientifica dell'altezza dell'atmosfera mediante la durata del crepuscolo (scienziato arabo Algazen, 965-1039).
  • 39 km - un record per l'altezza di un pallone stratosferico controllato dall'uomo (Red Bull Stratos).
  • 45 km è il limite teorico per un ramjet.
  • 48 km - l'atmosfera non indebolisce i raggi ultravioletti del sole.
  • 50 km - il confine tra stratosfera e mesosfera (stratopausa).
  • 51,82 km è il record di altitudine per un pallone senza pilota alimentato a gas.
  • 55 km - l'atmosfera non influenza la radiazione cosmica.
  • 70 km - limite superiore dell'atmosfera nel 1714 secondo il calcolo di Edmund Holley (Halley) basato sui dati degli alpinisti, la legge di Boyle e le osservazioni delle meteore.
  • 80 km - il confine tra la mesosfera e la termosfera (mesopausa).
  • 80,45 km (50 miglia) - l'altezza ufficiale del confine dello spazio negli Stati Uniti.
  • 100 km - confine internazionale ufficiale tra atmosfera e spazio- la linea Karman, che definisce il confine tra aeronautica e astronautica. Le superfici aerodinamiche (ali) a partire da questa altezza non hanno senso, poiché la velocità di volo per creare portanza diventa superiore alla prima velocità cosmica e l'aereo atmosferico diventa un satellite spaziale.
  • 100 km - confine atmosferico registrato nel 1902: scoperta dello strato ionizzato Kennelly-Heaviside che riflette le onde radio 90-120 km.
  • 118 km - passaggio dal vento atmosferico ai flussi di particelle cariche.
  • 122 km (400.000 piedi) - le prime manifestazioni evidenti dell'atmosfera durante il ritorno sulla Terra dall'orbita: l'aria in arrivo inizia a girare il muso dello Space Shuttle nella direzione di marcia.
  • 120-130 km: un satellite in un'orbita circolare con una tale altezza non può fare più di un giro.
  • 200 km è l'orbita più bassa possibile con stabilità a breve termine (fino a diversi giorni).
  • 320 km - confine atmosferico registrato nel 1927: scoperta dello strato riflettente le onde radio di Appleton.
  • 350 km è l'orbita più bassa possibile con stabilità a lungo termine (fino a diversi anni).
  • 690 km - il confine tra la termosfera e l'esosfera.
  • 1000-1100 km - l'altezza massima delle aurore, l'ultima manifestazione dell'atmosfera visibile dalla superficie terrestre (ma di solito le aurore ben marcate si verificano ad altitudini di 90-400 km).
  • 2000 km - l'atmosfera non influenza i satelliti e possono esistere in orbita per molti millenni.
  • 36.000 km - considerato nella prima metà del XX secolo il limite teorico dell'esistenza dell'atmosfera. Se l'intera atmosfera ruotasse uniformemente con la Terra, allora da questa altezza all'equatore forza centrifuga la rotazione supererà la gravità e le particelle d'aria che sono andate oltre questo confine si disperderanno in direzioni diverse.
  • 930.000 km - il raggio della sfera gravitazionale terrestre e l'altezza massima dell'esistenza dei suoi satelliti. Al di sopra dei 930.000 km, l'attrazione del Sole comincia a prevalere e attirerà i corpi che si sono innalzati al di sopra.
  • 21 milioni di km - a questa distanza, l'influenza gravitazionale della Terra praticamente scompare.
  • Diverse decine di miliardi di chilometri sono i limiti della portata del vento solare.
  • 15-20 trilioni di km - confini gravitazionali sistema solare, il raggio massimo di esistenza dei pianeti.

Condizioni per entrare nell'orbita terrestre

Per entrare in orbita, il corpo deve raggiungere una certa velocità. Velocità spaziali per la Terra:

  • Prima velocità spaziale - 7.910 km/s
  • Seconda velocità di fuga - 11.168 km/s
  • Terza velocità di fuga - 16,67 km/s
  • La quarta velocità spaziale - circa 550 km / s

Se una qualsiasi delle velocità è inferiore a quella specificata, il corpo non sarà in grado di entrare in orbita. Il primo a rendersi conto che per raggiungere tali velocità utilizzando qualsiasi combustibile chimico, era necessario un razzo multistadio a combustibile liquido fu Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky.

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Collegamenti

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Appunti

Gli ultimi dati, ottenuti attraverso uno studio approfondito e la generalizzazione di una grande quantità di informazioni in quasi due anni, hanno permesso agli scienziati canadesi nella prima metà di aprile di dichiarare che lo spazio inizia a un'altitudine di 118 km ...

Andrey Kislyakov, per RIA Novosti.

Sembrerebbe che non sia così significativo dove finisce la "Terra" e dove inizia lo spazio. Nel frattempo, le controversie sul significato dell'altezza, oltre la quale si estende già lo spazio sconfinato, non si placano da quasi un secolo. Gli ultimi dati, ottenuti attraverso uno studio approfondito e la generalizzazione di una grande quantità di informazioni per quasi due anni, hanno permesso agli scienziati canadesi nella prima metà di aprile di dichiarare che lo spazio inizia a un'altitudine di 118 km. Dal punto di vista dell'impatto dell'energia cosmica sulla Terra, questo numero è molto importante per climatologi e geofisici.

D'altra parte, è improbabile che presto sarà possibile porre fine a questa disputa stabilendo un confine unico adatto a tutti nel mondo intero. Il fatto è che ci sono diversi parametri che sono considerati fondamentali per la relativa valutazione.

Un po' di storia. Il fatto che la radiazione cosmica dura agisca al di fuori dell'atmosfera terrestre è noto da tempo. Tuttavia, non è stato possibile definire chiaramente i confini dell'atmosfera, misurare la forza dei flussi elettromagnetici e ottenerne le caratteristiche prima del lancio dei satelliti artificiali della Terra. Nel frattempo, il principale compito spaziale sia dell'URSS che degli Stati Uniti a metà degli anni '50 era la preparazione di un volo con equipaggio. Questo, a sua volta, richiedeva una chiara conoscenza delle condizioni appena al di fuori dell'atmosfera terrestre.

Già sul secondo satellite sovietico, lanciato nel novembre 1957, c'erano sensori per misurare l'ultravioletto solare, i raggi X e altri tipi di radiazioni cosmiche. Fondamentalmente importante per il successo dell'implementazione dei voli con equipaggio è stata la scoperta nel 1958 di due fasce di radiazioni attorno alla Terra.

Ma torniamo ai 118 km tracciati dagli scienziati canadesi dell'Università di Calgary. E perché, in effetti, una tale altezza? Dopotutto, la cosiddetta "linea Karman", ufficialmente riconosciuta come il confine tra l'atmosfera e lo spazio, "passa" lungo il segno dei 100 chilometri. È lì che la densità dell'aria è già così bassa che l'aereo deve muoversi alla prima velocità cosmica (circa 7,9 km / s) per evitare di cadere sulla Terra. Ma in questo caso non ha più bisogno di superfici aerodinamiche (ala, stabilizzatori). Sulla base di ciò, la World Aeronautics Association ha adottato un'altitudine di 100 km come spartiacque tra aeronautica e astronautica.

Ma il grado di rarefazione dell'atmosfera è tutt'altro che l'unico parametro che determina il confine dello spazio. Inoltre, l'"aria terrestre" non finisce a quota 100 km. E come cambia, diciamo, lo stato di una sostanza all'aumentare dell'altezza? Forse questa è la cosa principale che determina l'inizio del cosmo? Gli americani, a loro volta, considerano chiunque sia stato a un'altitudine di 80 km, un vero astronauta.

In Canada, hanno deciso di identificare il valore di un parametro che sembra essere importante per il nostro intero pianeta. Hanno deciso di scoprire a quale altezza finisce l'influenza dei venti atmosferici e inizia l'influenza dei flussi di particelle cosmiche.

A tale scopo è stato sviluppato in Canada uno speciale dispositivo STII (Super - Thermal Ion Imager), lanciato in orbita da un cosmodromo in Alaska due anni fa. Con il suo aiuto, è stato scoperto che il confine tra l'atmosfera e lo spazio si trova a un'altitudine di 118 chilometri sul livello del mare.

Allo stesso tempo, la raccolta dei dati è durata solo cinque minuti, mentre il satellite che li trasportava è salito alla quota assegnata di 200 km. Questo è l'unico modo per raccogliere informazioni, poiché questo punteggio è troppo alto per le sonde stratosferiche e troppo basso per la ricerca satellitare. Per la prima volta, lo studio ha preso in considerazione tutte le componenti, compreso il movimento dell'aria negli strati più alti dell'atmosfera.

Strumenti come lo STII saranno utilizzati per continuare l'esplorazione delle regioni di confine dello spazio e dell'atmosfera come carico utile sui satelliti dell'Agenzia spaziale europea, la cui vita attiva sarà di quattro anni. Questo è importante perché La continua ricerca sulle regioni di confine consentirà di apprendere molti nuovi fatti sull'impatto delle radiazioni cosmiche sul clima terrestre, sull'impatto che l'energia ionica ha sul nostro ambiente.

La variazione dell'intensità della radiazione solare, direttamente correlata alla comparsa di macchie sulla nostra stella, influisce in qualche modo sulla temperatura dell'atmosfera e i seguaci dell'apparato STII possono essere utilizzati per rilevare questa influenza. Già oggi a Calgary sono stati sviluppati 12 diversi dispositivi di analisi, progettati per studiare vari parametri dello spazio vicino.

Ma non è necessario dire che l'inizio dello spazio era limitato a 118 km. In effetti, dal canto loro, ha ragione chi considera un'altezza di 21 milioni di chilometri uno spazio reale! È lì che l'influenza del campo gravitazionale terrestre praticamente scompare. Cosa attende i ricercatori a una tale profondità cosmica? Dopotutto, non siamo saliti oltre la Luna (384.000 km).

ria.ru

Quanto lontano dalla Terra inizia lo spazio?

Cos'è lo spazio, probabilmente, molte persone lo sanno. Ma poche persone hanno pensato a dove inizia effettivamente il cosmo. Infatti, a quale altezza dalla Terra possiamo dire che l'oggetto è già (o ancora) nello spazio?

Questa domanda, va detto, non è oziosa. In molti ricordano il tragico lancio dello space shuttle americano Challenger nel 1985, quando, dopo pochi minuti di volo, lo space shuttle esplose. Dopo questo incidente, è sorta la domanda: i membri dell'equipaggio morti dovrebbero essere considerati astronauti? I morti non sono stati inclusi nel numero degli astronauti, sebbene l'esplosione sia avvenuta a quote molto elevate.

Non c'è consenso tra gli scienziati a quale altezza inizia lo spazio. Per il "punto di riferimento" vengono offerti varie opzioni. Pertanto, gli esperti canadesi propongono di considerare l'altezza di 118 chilometri come l'inizio dello spazio, poiché questa è l'altezza "standard" da cui climatologi e geofisici "guardano" il nostro pianeta. Alcuni scienziati suggeriscono di fare affidamento sugli indicatori di gravità. In questo caso, lo spazio inizierà a una distanza di circa 21 milioni di chilometri, è qui che la gravità terrestre scompare completamente. Ma, in questo caso, tutti i cosmonauti e gli astronauti attuali non saranno tali. Quindi solo i voli oltre l'orbita della Luna rimarranno nello spazio.

Gli esperti della NASA ritengono che lo spazio inizi a un'altezza di 122 chilometri, è questo marchio adottato dall'MCC quando i motori di bordo del veicolo di discesa vengono spenti e inizia la discesa aerodinamica dall'orbita. Ma, cosmonauti sovietici produrre un ingresso balistico nell'atmosfera terrestre e da altre altezze.

Se prendiamo come inizio dello spazio il "bruciare" dei meteoriti che cadono nell'atmosfera terrestre, allora questa sarà una distanza di 80 km dalla Terra.

Come puoi vedere, ci sono molte opzioni. Al fine di "legittimare" in qualche modo il confine iniziale dello spazio, gli scienziati si sono compromessi e hanno proposto di prendere in considerazione altitudine spaziale su cui gli aerei non possono più volare a causa della bassissima densità dell'aria - 100 chilometri dalla superficie terrestre.

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Distanze nello spazio. Stelle e oggetti a noi più vicini

Ognuno ha mai viaggiato, dedicando un tempo specifico al superamento del percorso. Come sembrava infinita la strada quando veniva misurata in giorni. Dalla capitale della Russia a Lontano est– sette giorni di treno! E se su questo trasporto per superare le distanze nello spazio? Ci vogliono solo 20 milioni di anni per arrivare ad Alpha Centauri in treno. No, è meglio in aereo, è cinque volte più veloce. E questo dipende dalla stella che è vicina. Certo, nelle vicinanze - questo è per standard stellari.

Distanza dal Sole

Aristarco di Samo Aristarco di Samo Astronomo, matematico e filosofo, visse nel III secolo a.C. e. Fu il primo a indovinare che la terra ruota attorno al sole e propose metodo scientifico determinazione delle distanze ad esso. 200 anni prima della nostra era, ha cercato di determinare la distanza dal Sole. Ma i suoi calcoli non erano molto corretti: si sbagliava di 20 volte. Valori più accurati furono ottenuti dalla navicella Cassini nel 1672. Le posizioni di Marte durante la sua opposizione sono state misurate da due diversi punti della Terra. La distanza calcolata dal Sole è risultata di 140 milioni di km. A metà del 20° secolo, con l'aiuto del radar di Venere, furono scoperti i veri parametri delle distanze dai pianeti e dal Sole.

Ora sappiamo che la distanza dalla Terra al Sole è di 149.597.870.691 metri. Questo valore è chiamato unità astronomica ed è la base per determinare le distanze cosmiche usando il metodo della parallasse stellare.

Osservazioni a lungo termine hanno anche mostrato che la Terra si allontana dal Sole di circa 15 metri in 100 anni.

Distanze dagli oggetti più vicini

Non pensiamo molto alla distanza quando guardiamo le trasmissioni in diretta da angoli lontani. il globo. Il segnale TV ci arriva quasi istantaneamente. Anche dal nostro satellite, la Luna, le onde radio raggiungono la Terra in un secondo e una coda. Ma vale la pena parlare di oggetti più distanti, e la sorpresa arriva subito. Dipende da questo sole vicino la luce impiega 8,3 minuti per raggiungere il ghiacciato Plutone in 5,5 ore? E questo, percorrendo quasi 300.000 km in un secondo! E per arrivare alla stessa Alfa nella costellazione del Centauro, un raggio di luce impiegherà 4,25 anni.

Anche per lo spazio vicino, le nostre solite unità di misura non sono del tutto adatte. Certo, puoi misurare in chilometri, ma poi i numeri non causeranno rispetto, ma un po' di paura della loro dimensione. Per il nostro sistema solare, è consuetudine misurare in unità astronomiche.

Ora le distanze spaziali dai pianeti e altri oggetti dello spazio vicino non sembreranno così spaventose. Dalla nostra stella a Mercurio è solo 0,387 UA e a Giove - 5,203 AU. Anche al pianeta più distante - Plutone - solo 39.518 AU.

La distanza dalla Luna è determinata dal chilometro più vicino. Ciò è stato fatto posizionando riflettori angolari sulla sua superficie e utilizzando il metodo di localizzazione laser. Il valore medio della distanza dalla Luna è risultato essere 384.403 km. Ma il sistema solare si estende molto oltre l'orbita dell'ultimo pianeta. Al confine del sistema fino a 150.000 AU. e. Anche queste unità cominciano ad essere espresse in quantità grandiose. Altri standard di misurazione sono appropriati qui, perché le distanze nello spazio e le dimensioni del nostro Universo sono oltre i confini delle idee ragionevoli.

Spazio medio

Non c'è niente di più veloce della luce in natura (fino a quando non si conoscono tali fonti), quindi è stata presa come base la sua velocità. Per gli oggetti più vicini al nostro sistema planetario, e per quelli lontani da esso, il percorso percorso dalla luce in un anno viene preso come un'unità. La luce vola ai margini del sistema solare per circa due anni e alla stella più vicina in Centaurus 4,25 sv. dell'anno. La famosa Stella Polare si trova a una distanza di 460 St. da noi. anni.

Ognuno di noi sognava di andare nel passato o nel futuro. Viaggiare nel passato è del tutto possibile. Hai solo bisogno di guardare nella notte cielo stellato- questo è il passato, lontano e infinitamente distante.

Qualunque cosa oggetti spaziali osserviamo nel loro lontano passato, e più lontano è l'oggetto osservato, più lontano guardiamo nel passato. Mentre la luce vola da una stella lontana verso di noi, passa così tanto tempo che forse in questo momento questa stella non esiste più!

La stella più luminosa del nostro firmamento - Sirio - si spegnerà per noi solo 9 anni dopo la sua morte, e la gigante rossa Betelgeuse - solo dopo 650 anni.

La nostra galassia ha un diametro di 100.000 luce. anni, e uno spessore di circa 1.000 sv. anni. È incredibilmente difficile immaginare tali distanze ed è quasi impossibile stimarle. La nostra Terra, insieme al suo luminare e ad altri oggetti del sistema solare, ruota attorno al centro della galassia in 225 milioni di anni e compie una rivoluzione in 150.000 anni luce. anni.

spazio profondo

Le distanze nello spazio da oggetti distanti sono misurate usando il metodo della parallasse (spostamento). Ne è emersa un'altra unità di misura: il parsec. Parsec (pc) - dal secondo parallattico Questa è la distanza da cui si osserva il raggio dell'orbita terrestre con un angolo di 1″ .. Il valore di un parsec era 3,26 sv. anno o 206 265 a. e. Di conseguenza, ci sono sia migliaia di parsec (Kpc) che milioni (Mpc). E gli oggetti più lontani dell'universo saranno espressi in termini di distanze di un miliardo di parsec (Gpc). Il metodo della parallasse può essere utilizzato per determinare le distanze da oggetti che non sono superiori a 100 pc, b di Distanze maggiori avranno errori di misurazione molto significativi. Il metodo fotometrico viene utilizzato per studiare i corpi cosmici distanti. Questo metodo si basa sulle proprietà delle Cefeidi - stelle variabili.

Ogni Cefeide ha una propria luminosità, la cui intensità e natura possono essere utilizzate per stimare la distanza di un oggetto situato nelle vicinanze.

Inoltre, per determinare le distanze di luminosità vengono utilizzate supernove, nebulose o stelle molto grandi delle classi supergiganti e giganti. Utilizzando questo metodo, è realistico calcolare le distanze cosmiche di oggetti situati non oltre 1000 Mpc. Ad esempio, per le galassie più vicine alla Via Lattea - la Grande e la Piccola Nube di Magellano, risulta rispettivamente 46 e 55 Kpc. E la galassia più vicina, la Nebulosa di Andromeda, sarà a una distanza di 660 Kpc. Un gruppo di galassie in una costellazione Grande Carroè a 2,64 Mpc da noi. E la dimensione dell'universo visibile è di 46 miliardi di anni luce, o 14 Gpc!

Misure dallo spazio

Per migliorare la precisione delle misurazioni, nel 1989 è stato lanciato il satellite Ipparco. Il compito del satellite era di determinare i parallassi di oltre 100mila stelle con una precisione al millisecondo. Come risultato delle osservazioni, sono state calcolate le distanze per 118.218 stelle. Includevano più di 200 Cefeidi. Per alcuni oggetti sono stati modificati parametri precedentemente noti. Ad esempio, l'ammasso stellare aperto delle Pleiadi si è avvicinato - invece di 135 pc della distanza precedente, sono stati ottenuti solo 118 pc.

light-science.ru

Distanze nello spazio

La distanza tra la Terra e la Luna è enorme, ma sembra minuscola rispetto alla scala dello spazio.

Gli spazi esterni, come sapete, sono abbastanza grandi, e quindi gli astronomi non usano il sistema metrico a noi familiare per misurarli. Nel caso della distanza dalla Luna (384.000 km), i chilometri possono ancora essere applicati, ma se esprimiamo la distanza da Plutone in queste unità, otteniamo 4.250.000.000 di km, che è già meno conveniente per la registrazione e i calcoli. Per questo motivo, gli astronomi usano altre unità di distanza, di cui puoi leggere di seguito.

unità astronomica

La più piccola di queste unità è l'unità astronomica (AU). Storicamente, un'unità astronomica è uguale al raggio dell'orbita terrestre attorno al Sole, altrimenti - la distanza media dalla superficie del nostro pianeta al Sole. Questo metodo di misurazione era più adatto per studiare la struttura del sistema solare nel XVII secolo. Il suo valore esatto è di 149.597.870.700 metri. Oggi l'unità astronomica viene utilizzata nei calcoli con lunghezze relativamente brevi. Cioè, quando si studiano le distanze all'interno del sistema solare o di altri sistemi planetari.

Anno luce

Un'unità di lunghezza leggermente più grande in astronomia è l'anno luce. È uguale alla distanza che la luce percorre nel vuoto in una Terra, l'anno giuliano. È anche implicita l'influenza zero delle forze gravitazionali sulla sua traiettoria. Un anno luce è di circa 9.460.730.472.580 km o 63.241 UA. Questa unità di lunghezza è utilizzata solo nella letteratura scientifica popolare per il motivo che l'anno luce consente al lettore di avere un'idea approssimativa delle distanze su scala galattica. Tuttavia, a causa della sua imprecisione e inconveniente, l'anno luce non è praticamente utilizzato nel lavoro scientifico.

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Parsec

Il più pratico e conveniente per i calcoli astronomici è un'unità di misura della distanza come un parsec. Per capirla significato fisico, si dovrebbe considerare un tale fenomeno come parallasse. La sua essenza sta nel fatto che quando l'osservatore si sposta rispetto a due corpi distanti l'uno dall'altro, cambia anche la distanza apparente tra questi corpi. Nel caso delle stelle, accade quanto segue. Quando la Terra si muove nella sua orbita attorno al Sole, la posizione visiva delle stelle vicine a noi cambia alquanto, mentre le stelle lontane, fungendo da sfondo, rimangono negli stessi luoghi. Il cambiamento nella posizione di una stella quando la Terra si sposta di un raggio della sua orbita è chiamato parallasse annuale, che si misura in secondi d'arco.

Quindi un parsec è uguale alla distanza dalla stella, la cui parallasse annuale è uguale a un secondo d'arco - l'unità dell'angolo in astronomia. Da qui il nome "parsec", combinato da due parole: "parallasse" e "secondo". Il valore esatto di un parsec è 3,0856776 10 16 metri o 3,2616 anno luce. 1 parsec è pari a circa 206.264,8 AU. e.

Metodo di localizzazione laser e radar

Questi due metodi moderni vengono utilizzati per determinare la distanza esatta da un oggetto all'interno del sistema solare. Viene prodotto nel modo seguente. Con l'aiuto di un potente trasmettitore radio, un segnale radio diretto viene inviato verso l'oggetto di osservazione. Successivamente, il corpo respinge il segnale ricevuto e torna sulla Terra. Il tempo impiegato dal segnale per completare il percorso determina la distanza dall'oggetto. La precisione del radar è di pochi chilometri. Nel caso della localizzazione laser, invece di un segnale radio, viene inviato dal laser un raggio di luce, che consente di determinare la distanza dall'oggetto con calcoli simili. La precisione della posizione del laser si ottiene fino a frazioni di centimetro.

Telescopio TG-1 del localizzatore laser LE-1, sito di test Sary-Shagan

Metodo della parallasse trigonometrica

Più metodo semplice misurare la distanza da oggetti spaziali distanti è il metodo della parallasse trigonometrica. Si basa sulla geometria della scuola e si compone di quanto segue. Tracciamo un segmento (base) tra due punti sulla superficie terrestre. Selezioniamo un oggetto nel cielo, la distanza a cui intendiamo misurare, e definiamolo come la parte superiore del triangolo risultante. Successivamente, misuriamo gli angoli tra la base e le linee rette tracciate dai punti selezionati al corpo nel cielo. E conoscendo il lato e i due angoli di un triangolo ad esso adiacenti, puoi trovare tutti gli altri suoi elementi.

Parallasse trigonometrica

Il valore della base selezionata determina l'accuratezza della misurazione. Dopotutto, se la stella si trova a una distanza molto grande da noi, gli angoli misurati saranno quasi perpendicolari alla base e l'errore nella loro misurazione può influire in modo significativo sull'accuratezza della distanza calcolata dall'oggetto. Pertanto, i punti più remoti della Terra dovrebbero essere scelti come base. Inizialmente, il raggio della Terra fungeva da base. Cioè, gli osservatori si trovavano in diversi punti del globo e misuravano gli angoli menzionati, e l'angolo situato di fronte alla base era chiamato parallasse orizzontale. Tuttavia, in seguito, come base, hanno iniziato a prendere una distanza maggiore: il raggio medio dell'orbita terrestre (unità astronomica), che ha permesso di misurare la distanza da oggetti più distanti. In questo caso, l'angolo opposto alla base è chiamato parallasse annuale.

Questo metodo non è molto pratico per gli studi dalla Terra, poiché a causa dell'interferenza dell'atmosfera terrestre, non è possibile determinare la parallasse annuale di oggetti situati a più di 100 parsec di distanza.

Tuttavia, nel 1989, l'Agenzia spaziale europea ha lanciato il telescopio spaziale Hipparcos, che ha permesso di identificare stelle a una distanza fino a 1000 parsec. Come risultato dei dati ottenuti, gli scienziati sono stati in grado di compilare una mappa tridimensionale della distribuzione di queste stelle attorno al Sole. Nel 2013, l'ESA ha lanciato il prossimo satellite, Gaia, che è 100 volte più preciso, consentendo di osservare tutte le stelle della Via Lattea. Se gli occhi umani avessero la precisione del telescopio Gaia, allora saremmo in grado di vedere il diametro di un capello umano da una distanza di 2.000 km.

Metodo delle candele standard

Per determinare le distanze dalle stelle di altre galassie e le distanze da queste stesse galassie, viene utilizzato il metodo standard della candela. Come sapete, più la sorgente luminosa è lontana dall'osservatore, più debole appare all'osservatore. Quelli. l'illuminazione di una lampadina a una distanza di 2 m sarà 4 volte inferiore rispetto a una distanza di 1 metro Questo è il principio con cui viene misurata la distanza dagli oggetti utilizzando il metodo standard della candela. Quindi, tracciando un'analogia tra una lampadina e una stella, si possono confrontare le distanze di sorgenti luminose con potenze note.

La scala dell'universo esplorata con i metodi esistenti è impressionante. Visualizza l'infografica a grandezza naturale.

Le candele standard in astronomia sono oggetti la cui luminosità (analoga alla potenza della sorgente) è nota. Può essere qualsiasi tipo di stella. Per determinarne la luminosità, gli astronomi misurano la temperatura superficiale in base alla frequenza della sua radiazione elettromagnetica. Quindi, conoscendo la temperatura, che permette di determinare il tipo spettrale di una stella, la sua luminosità viene determinata utilizzando il diagramma di Hertzsprung-Russell. Quindi, avendo i valori di luminosità e misurando la luminosità (valore apparente) della stella, puoi calcolarne la distanza. Una candela così standard ti consente di avere un'idea generale della distanza dalla galassia in cui si trova.

ma questo metodo abbastanza laborioso e poco preciso. Pertanto, è più conveniente per gli astronomi utilizzare corpi cosmici con caratteristiche uniche come candele standard, per le quali la luminosità è inizialmente nota.

Candele standard uniche

Cefeidi PTC Puppis

Le cefeidi sono le candele standard più comunemente usate, che sono stelle pulsanti variabili. Aver studiato caratteristiche fisiche di questi oggetti, gli astronomi hanno appreso che le Cefeidi hanno una caratteristica aggiuntiva: un periodo di impulso che può essere facilmente misurato e che corrisponde a una certa luminosità.

Come risultato delle osservazioni, gli scienziati sono in grado di misurare la luminosità e il periodo di pulsazione di tali stelle variabili, e quindi la luminosità, che consente di calcolare la distanza da esse. Trovare una Cefeide in un'altra galassia rende possibile determinare in modo relativamente accurato e semplice la distanza dalla galassia stessa. Pertanto, questo tipo di stella viene spesso definito i "fari dell'universo".

Nonostante il metodo Cefeide sia più accurato a distanze fino a 10.000.000 di PC, il suo errore può raggiungere il 30%. Per migliorare la precisione, saranno necessarie quante più Cefeidi possibili in una galassia, ma anche in questo caso l'errore è ridotto ad almeno il 10%. La ragione di ciò è l'imprecisione della dipendenza periodo-luminosità.

Le Cefeidi sono i "fari dell'universo".

Oltre alle Cefeidi, altre stelle variabili con note relazioni periodo-luminosità possono essere utilizzate come candele standard, così come supernove con luminosità nota per le maggiori distanze. Vicino nella precisione al metodo delle Cefeidi è il metodo con le giganti rosse come candele standard. Come si è scoperto, le giganti rosse più luminose hanno una magnitudine assoluta in un intervallo abbastanza ristretto, che consente di calcolare la luminosità.

Distanze in numeri

Distanze nel sistema solare:

  • 1 u.a. dalla Terra al Sole = 500 sv. secondi o 8,3 sv. minuti
  • 30 a. e.dal Sole a Nettuno = 4,15 ore luce
  • 132 u.a. dal Sole: questa è la distanza dalla navicella spaziale Voyager 1, è stata rilevata il 28 luglio 2015. Questo oggetto è il più remoto di quelli che sono stati costruiti dall'uomo.

Distanze nella Via Lattea e oltre:

  • 1,3 parsec (268144 AU o 4,24 anni luce) dal Sole a Proxima Centauri, la stella più vicina a noi
  • 8.000 parsec (26mila anni luce) - la distanza dal Sole al centro della Via Lattea
  • 30.000 parsec (97 mila anni luce) - il diametro approssimativo della Via Lattea
  • 770.000 parsec (2,5 milioni di anni luce) - la distanza dalla grande galassia più vicina - la nebulosa di Andromeda
  • 300.000.000 di pc - scale su cui l'Universo è quasi omogeneo
  • 4.000.000.000 di pc (4 Gigaparsec) è il confine dell'universo osservabile. Questa è la distanza percorsa dalla luce registrata sulla Terra. Oggi gli oggetti che lo hanno emesso, tenendo conto dell'espansione dell'Universo, si trovano a una distanza di 14 gigaparsec (45,6 miliardi di anni luce).

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quanti chilometri mancano allo spazio per fare la spola in orbita

I detriti nell'orbita terrestre minacciano la continuazione dei viaggi nello spazio

Decine di milioni di oggetti artificiali, di cui circa 13mila di grandi dimensioni, orbitano attorno alla Terra, minacciando ulteriori voli spaziali. Lo afferma il rapporto trimestrale del dipartimento della NASA responsabile del monitoraggio dello spazio vicino alla Terra.

Secondo il documento, ci sono 12.851 grandi oggetti di origine artificiale in orbita, di cui 3.190 satelliti operativi e guasti e 9.661 stadi di razzi e altri detriti spaziali Il numero di particelle di detriti spaziali di dimensioni comprese tra 1 e 10 cm è di oltre 200mila , secondo Interfax.

E il numero di particelle inferiori a 1 cm, suggeriscono gli esperti, supera le decine di milioni. Fondamentalmente, i detriti spaziali sono concentrati ad altitudini comprese tra 850 e 1500 km sopra la superficie terrestre, ma ce ne sono anche molti alle altitudini di volo dei veicoli spaziali e della Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

Ad agosto il Mission Control Center ha condotto una manovra per evitare la collisione della ISS con un frammento di detriti spaziali e ad ottobre ha posticipato la correzione dell'orbita della stazione per il pericolo di una nuova collisione.

In precedenza, la NASA ha anche riferito che il volo della navetta americana Atlantis per riparare il telescopio Hubble potrebbe rappresentare un pericolo per l'equipaggio. Il telescopio è in orbita a circa 600 km sopra la Terra, cioè quasi il doppio dell'orbita della ISS, quindi la probabilità di incontrare detriti spaziali, secondo gli esperti, quasi raddoppia.

Se i detriti spaziali situati ad altitudini inferiori a 600 km entrano nell'atmosfera per diversi anni e vi bruciano, i detriti situati ad altitudini di 800 km impiegano decenni e oggetti artificiali ad altitudini di migliaia di chilometri e oltre - centinaia di anni, secondo la NASA.

Secondo il portavoce della NASA Nicholson Johnson, che è intervenuto ad aprile in una riunione a Mosca della 26a sessione del Comitato di coordinamento dei detriti spaziali inter-agenzia, esistono due metodi per combattere la comparsa di nuovi detriti spaziali in orbita. Uno di questi è la rimozione di frammenti di veicoli di lancio dall'orbita utilizzando il carburante rimasto a bordo. Il secondo metodo è la rimozione dei veicoli spaziali che hanno trascorso il loro tempo in orbite di smaltimento. Secondo gli esperti, la durata di tali dispositivi in ​​questi punti dell'orbita può essere di 200 anni o più.

Dei 13.000 oggetti artificiali, la Russia e altri paesi della CSI possiedono 4.528 frammenti di detriti spaziali (1.375 satelliti e 3.153 stadi di razzi e altri detriti spaziali).

Gli Stati Uniti hanno 4259 oggetti (1096 satelliti e 3163 stadi di razzi e altri elementi della tecnologia spaziale).

Il contributo cinese ai detriti spaziali è quasi la metà. Il numero totale di oggetti elencati per la RPC è 2774 (70 satelliti e 2704 frammenti di tecnologia spaziale e stadi di veicoli di lancio).

La Francia possiede 376 oggetti artificiali nell'orbita terrestre, il Giappone - 175, l'India - 144, l'Agenzia spaziale europea - 74. Altri paesi - 521 oggetti di origine artificiale.

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quanti chilometri dalla terra allo spazio?

dalla terra al guscio più alto della terra 50.000 km
alla luna 80.000 km

Si ritiene che lo spazio inizi a livello di 100 km. dalla terra.

Il limite condizionale dello spazio è di 100 km.
Condizionale perché non ci sono corde tese con cartelli: “Attenzione! Poi inizia lo spazio, è severamente vietato volare in aereo! “Ci siamo appena accordati.

In effetti, ci sono una serie di ragioni per cui è stato concordato in questo modo, ma anche queste sono piuttosto arbitrarie.

Da un'altezza di 30 km inizia già

prima capisci i termini e poi fai domande. lo spazio è l'intero mondo materiale e la sua distanza è di 0 km. Lo spazio esterno è una parte relativamente vuota dello spazio al di fuori delle atmosfere dei corpi celesti. per la terra, il confine dello spazio esterno si trova sulla linea di Karman - 100 km sul livello del mare.

La terra è in esso. Quanti metri da te alla stanza in cui sei seduto? Sii ancora più severo a parole! Non intendevi lo spazio, ma solo lo spazio senz'aria, giusto? A rigor di termini, l'atmosfera non ha un chiaro limite superiore. Quali segni di "cosmo" ti interessano?
Dove non riesci a respirare? Già a 5 chilometri puoi a malapena esistere con il fiato corto. E a 10 - soffocherai con una garanzia. Tuttavia, l'aereo è anche fino a 20 km. potrebbe esserci ancora abbastanza aria per rimanere sull'ala. Stratostat può salire fino a 30 km a causa dell'enorme riserva di ascensore. Da questa altezza le stelle sono già ben visibili durante il giorno. A 50 km - il cielo è già completamente nero, eppure c'è ancora aria - è lì che "vive" l'aurora, che non mangia altro che ionizzazione dell'aria. A 100 km. la presenza di aria è già così piccola che l'apparato può volare a una velocità di diversi chilometri al secondo e non incontra praticamente alcuna resistenza. A meno che gli strumenti non rilevino la presenza di singole molecole d'aria. A 200 km. anche gli strumenti non mostreranno nulla, sebbene il numero di molecole di gas per metro cubo sia ancora molto maggiore che nello spazio interplanetario.
Allora, da dove inizia lo "spazio"?

250 chilometri una domanda pratica?

La NASA considera il confine dello spazio 122 km

A questa quota, le navette sono passate dalle manovre convenzionali che utilizzano solo motori a razzo alle manovre aerodinamiche con "dipendenza" dall'atmosfera.

C'è un altro punto di vista che definisce il confine dello spazio a una distanza di 21 milioni di chilometri dalla Terra: a tale distanza, l'influenza gravitazionale della Terra praticamente scompare.

1000-1100 km - l'altezza massima delle aurore, l'ultima manifestazione dell'atmosfera visibile dalla superficie terrestre (ma di solito le aurore ben marcate si verificano ad altitudini di 90-400 km).

2000 km - l'atmosfera non influenza i satelliti e possono esistere in orbita per molti millenni.

100.000 km - il limite superiore dell'esosfera (geocorona) della Terra rilevato dai satelliti. Finirono le ultime manifestazioni dell'atmosfera terrestre, iniziò lo spazio interplanetario.

da 150 km a 300 km, Gagarin ha volato intorno alla Terra a un'altitudine di 200 km e da San Pietroburgo a Mosca 650 km

122 km (400.000 piedi) - le prime manifestazioni evidenti dell'atmosfera durante il ritorno sulla Terra dall'orbita: l'aria in arrivo inizia a girare il muso dello Space Shuttle nella direzione di marcia, inizia la ionizzazione dell'aria per attrito e il riscaldamento del corpo.

La distanza tra la Terra e la Luna è enorme, ma sembra minuscola rispetto alla scala dello spazio.

Gli spazi esterni, come sapete, sono abbastanza grandi, e quindi gli astronomi non usano il sistema metrico a noi familiare per misurarli. Nel caso di distanze fino a (384.000 km) si possono ancora applicare i chilometri, ma se esprimiamo la distanza da Plutone in queste unità, otteniamo 4.250.000.000 di km, che è già meno conveniente per la registrazione e il calcolo. Per questo motivo, gli astronomi usano altre unità di distanza, di cui puoi leggere di seguito.

La più piccola di queste unità è (au). Storicamente, un'unità astronomica è uguale al raggio dell'orbita terrestre attorno al Sole, altrimenti - la distanza media dalla superficie del nostro pianeta al Sole. Questo metodo di misurazione era più adatto per studiare la struttura del sistema solare nel XVII secolo. Il suo valore esatto è di 149.597.870.700 metri. Oggi l'unità astronomica viene utilizzata nei calcoli con lunghezze relativamente brevi. Cioè, quando si studiano le distanze all'interno del sistema solare o dei sistemi planetari.

Anno luce

Un'unità di lunghezza leggermente più grande in astronomia è . È uguale alla distanza che la luce percorre nel vuoto in una Terra, l'anno giuliano. È anche implicita l'influenza zero delle forze gravitazionali sulla sua traiettoria. Un anno luce è di circa 9.460.730.472.580 km o 63.241 UA. Questa unità di lunghezza è utilizzata solo nella letteratura scientifica popolare per il motivo che l'anno luce consente al lettore di avere un'idea approssimativa delle distanze su scala galattica. Tuttavia, a causa della sua imprecisione e inconveniente, l'anno luce non è praticamente utilizzato nel lavoro scientifico.

Parsec

Il più pratico e conveniente per i calcoli astronomici è un'unità di distanza come . Per comprendere il suo significato fisico, si dovrebbe considerare un fenomeno come la parallasse. La sua essenza sta nel fatto che quando l'osservatore si sposta rispetto a due corpi distanti l'uno dall'altro, cambia anche la distanza apparente tra questi corpi. Nel caso delle stelle, accade quanto segue. Quando la Terra si muove nella sua orbita attorno al Sole, la posizione visiva delle stelle vicine a noi cambia alquanto, mentre le stelle lontane, fungendo da sfondo, rimangono negli stessi luoghi. Il cambiamento nella posizione di una stella quando la Terra si sposta di un raggio della sua orbita è chiamato parallasse annuale, che si misura in secondi d'arco.

Quindi un parsec è uguale alla distanza dalla stella, la cui parallasse annuale è uguale a un secondo d'arco - l'unità dell'angolo in astronomia. Da qui il nome "parsec", combinato da due parole: "parallasse" e "secondo". Il valore esatto di un parsec è 3,0856776 10 16 metri o 3,2616 anni luce. 1 parsec è pari a circa 206.264,8 AU. e.

Metodo di localizzazione laser e radar

Questi due metodi moderni servono a determinare la distanza esatta da un oggetto all'interno del sistema solare. Viene prodotto nel modo seguente. Con l'aiuto di un potente trasmettitore radio, un segnale radio diretto viene inviato verso l'oggetto di osservazione. Successivamente, il corpo respinge il segnale ricevuto e torna sulla Terra. Il tempo impiegato dal segnale per completare il percorso determina la distanza dall'oggetto. La precisione del radar è di pochi chilometri. Nel caso della localizzazione laser, invece di un segnale radio, viene inviato dal laser un raggio di luce, che consente di determinare la distanza dall'oggetto con calcoli simili. La precisione della posizione del laser si ottiene fino a frazioni di centimetro.

Metodo della parallasse trigonometrica

Il metodo più semplice per misurare la distanza da oggetti spaziali distanti è il metodo della parallasse trigonometrica. Si basa sulla geometria della scuola e si compone di quanto segue. Tracciamo un segmento (base) tra due punti sulla superficie terrestre. Selezioniamo un oggetto nel cielo, la distanza a cui intendiamo misurare, e definiamolo come la parte superiore del triangolo risultante. Successivamente, misuriamo gli angoli tra la base e le linee rette tracciate dai punti selezionati al corpo nel cielo. E conoscendo il lato e i due angoli di un triangolo ad esso adiacenti, puoi trovare tutti gli altri suoi elementi.

Il valore della base selezionata determina l'accuratezza della misurazione. Dopotutto, se la stella si trova a una distanza molto grande da noi, gli angoli misurati saranno quasi perpendicolari alla base e l'errore nella loro misurazione può influire in modo significativo sull'accuratezza della distanza calcolata dall'oggetto. Pertanto, si dovrebbero scegliere come base i punti più distanti su . Inizialmente, il raggio della Terra fungeva da base. Cioè, gli osservatori si trovavano in diversi punti del globo e misuravano gli angoli menzionati, e l'angolo situato di fronte alla base era chiamato parallasse orizzontale. Tuttavia, in seguito, come base, hanno iniziato a prendere una distanza maggiore: il raggio medio dell'orbita terrestre (unità astronomica), che ha permesso di misurare la distanza da oggetti più distanti. In questo caso, l'angolo opposto alla base è chiamato parallasse annuale.

Questo metodo non è molto pratico per gli studi dalla Terra poiché, a causa dell'interferenza dell'atmosfera terrestre, non è possibile determinare la parallasse annuale di oggetti situati a più di 100 parsec di distanza.

Tuttavia, nel 1989, l'Agenzia spaziale europea ha lanciato il telescopio spaziale Hipparcos, che ha permesso di identificare stelle a una distanza fino a 1000 parsec. Come risultato dei dati ottenuti, gli scienziati sono stati in grado di compilare una mappa tridimensionale della distribuzione di queste stelle attorno al Sole. Nel 2013, l'ESA ha lanciato il prossimo satellite, Gaia, che è 100 volte più preciso, consentendo l'osservazione di tutte le stelle. Se gli occhi umani avessero la precisione del telescopio Gaia, allora saremmo in grado di vedere il diametro di un capello umano da una distanza di 2.000 km.

Metodo delle candele standard

Per determinare le distanze dalle stelle di altre galassie e le distanze da queste stesse galassie, viene utilizzato il metodo standard della candela. Come sapete, più la sorgente luminosa è lontana dall'osservatore, più debole appare all'osservatore. Quelli. l'illuminazione di una lampadina a una distanza di 2 m sarà 4 volte inferiore rispetto a una distanza di 1 metro Questo è il principio con cui viene misurata la distanza dagli oggetti utilizzando il metodo standard della candela. Quindi, tracciando un'analogia tra una lampadina e una stella, si possono confrontare le distanze di sorgenti luminose con potenze note.

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Come candele standard in astronomia, vengono utilizzati oggetti (un analogo del potere della sorgente) di cui è noto. Può essere qualsiasi tipo di stella. Per determinarne la luminosità, gli astronomi misurano la temperatura superficiale in base alla frequenza della sua radiazione elettromagnetica. Quindi, conoscendo la temperatura, che permette di determinare il tipo spettrale di una stella, se ne determina la luminosità mediante . Quindi, avendo i valori di luminosità e misurando la luminosità (valore apparente) della stella, puoi calcolarne la distanza. Una candela così standard ti consente di avere un'idea generale della distanza dalla galassia in cui si trova.

Tuttavia, questo metodo è piuttosto laborioso e non molto accurato. Pertanto, è più conveniente per gli astronomi utilizzare corpi cosmici con caratteristiche uniche come candele standard, per le quali la luminosità è inizialmente nota.

Candele standard uniche

Le candele standard più utilizzate sono stelle pulsanti variabili. Studiando le caratteristiche fisiche di questi oggetti, gli astronomi hanno appreso che le Cefeidi hanno una caratteristica aggiuntiva: un periodo di pulsazione che può essere facilmente misurato e che corrisponde a una certa luminosità.

Come risultato delle osservazioni, gli scienziati sono in grado di misurare la luminosità e il periodo di pulsazione di tali stelle variabili, e quindi la luminosità, che consente di calcolare la distanza da esse. Trovare una Cefeide in un'altra galassia rende possibile determinare in modo relativamente accurato e semplice la distanza dalla galassia stessa. Pertanto, questo tipo di stella viene spesso definito i "fari dell'universo".

Nonostante il metodo Cefeide sia più accurato a distanze fino a 10.000.000 di PC, il suo errore può raggiungere il 30%. Per migliorare la precisione, saranno necessarie quante più Cefeidi possibili in una galassia, ma anche in questo caso l'errore è ridotto ad almeno il 10%. La ragione di ciò è l'imprecisione della dipendenza periodo-luminosità.

Le Cefeidi sono i "fari dell'universo".

Oltre alle Cefeidi, altre stelle variabili con note relazioni periodo-luminosità possono essere utilizzate come candele standard, così come supernove con luminosità nota per le maggiori distanze. Vicino nella precisione al metodo delle Cefeidi è il metodo con le giganti rosse come candele standard. Come si è scoperto, le giganti rosse più luminose hanno una magnitudine assoluta in un intervallo abbastanza ristretto, che consente di calcolare la luminosità.

Distanze in numeri

Distanze nel sistema solare:

  • 1 u.a. da Terra a = 500 sv. secondi o 8,3 sv. minuti
  • 30 a. e.dal Sole a = 4,15 ore luce
  • 132 u.a. dal Sole - questa è la distanza dalla navicella spaziale "", è stata annotata il 28 luglio 2015. Questo oggetto è il più remoto di quelli che sono stati costruiti dall'uomo.

Distanze nella Via Lattea e oltre:

  • 1,3 parsec (268144 AU o 4,24 anni luce) dal Sole alla stella più vicina a noi
  • 8.000 parsec (26 mila anni luce) - la distanza dal Sole alla Via Lattea
  • 30.000 parsec (97 mila anni luce) - il diametro approssimativo della Via Lattea
  • 770.000 parsec (2,5 milioni di anni luce) - la distanza dalla grande galassia più vicina -
  • 300.000.000 di pc - bilancia in cui è quasi uniforme
  • 4.000.000.000 di pc (4 Gigaparsec) - il confine dell'Universo osservabile. Questa è la distanza percorsa dalla luce registrata sulla Terra. Oggi, gli oggetti che lo hanno emesso, tenendo conto, si trovano a una distanza di 14 gigaparsec (45,6 miliardi di anni luce).

Andrey Kislyakov, per RIA Novosti.

Sembrerebbe che non sia così significativo dove finisce la "Terra" e dove inizia lo spazio. Nel frattempo, le controversie sul significato dell'altezza, oltre la quale si estende già lo spazio sconfinato, non si placano da quasi un secolo. Gli ultimi dati, ottenuti attraverso uno studio approfondito e la generalizzazione di una grande quantità di informazioni per quasi due anni, hanno permesso agli scienziati canadesi nella prima metà di aprile di dichiarare che lo spazio inizia a un'altitudine di 118 km. Dal punto di vista dell'impatto dell'energia cosmica sulla Terra, questo numero è molto importante per climatologi e geofisici.

D'altra parte, è improbabile che presto sarà possibile porre fine a questa disputa stabilendo un confine unico adatto a tutti nel mondo intero. Il fatto è che ci sono diversi parametri che sono considerati fondamentali per la relativa valutazione.

Un po' di storia. Il fatto che la radiazione cosmica dura agisca al di fuori dell'atmosfera terrestre è noto da tempo. Tuttavia, non è stato possibile definire chiaramente i confini dell'atmosfera, misurare la forza dei flussi elettromagnetici e ottenerne le caratteristiche prima del lancio dei satelliti artificiali della Terra. Nel frattempo, il principale compito spaziale sia dell'URSS che degli Stati Uniti a metà degli anni '50 era la preparazione di un volo con equipaggio. Questo, a sua volta, richiedeva una chiara conoscenza delle condizioni appena al di fuori dell'atmosfera terrestre.

Già sul secondo satellite sovietico, lanciato nel novembre 1957, c'erano sensori per misurare l'ultravioletto solare, i raggi X e altri tipi di radiazioni cosmiche. Fondamentalmente importante per il successo dell'implementazione dei voli con equipaggio è stata la scoperta nel 1958 di due fasce di radiazioni attorno alla Terra.

Ma torniamo ai 118 km tracciati dagli scienziati canadesi dell'Università di Calgary. E perché, in effetti, una tale altezza? Dopotutto, la cosiddetta "linea Karman", ufficialmente riconosciuta come il confine tra l'atmosfera e lo spazio, "passa" lungo il segno dei 100 chilometri. È lì che la densità dell'aria è già così bassa che l'aereo deve muoversi alla prima velocità cosmica (circa 7,9 km / s) per evitare di cadere sulla Terra. Ma in questo caso non ha più bisogno di superfici aerodinamiche (ala, stabilizzatori). Sulla base di ciò, la World Aeronautics Association ha adottato un'altitudine di 100 km come spartiacque tra aeronautica e astronautica.

Ma il grado di rarefazione dell'atmosfera è tutt'altro che l'unico parametro che determina il confine dello spazio. Inoltre, l'"aria terrestre" non finisce a quota 100 km. E come cambia, diciamo, lo stato di una sostanza all'aumentare dell'altezza? Forse questa è la cosa principale che determina l'inizio del cosmo? Gli americani, a loro volta, considerano chiunque sia stato a un'altitudine di 80 km, un vero astronauta.

In Canada, hanno deciso di identificare il valore di un parametro che sembra essere importante per il nostro intero pianeta. Hanno deciso di scoprire a quale altezza finisce l'influenza dei venti atmosferici e inizia l'influenza dei flussi di particelle cosmiche.

A tale scopo è stato sviluppato in Canada uno speciale dispositivo STII (Super - Thermal Ion Imager), lanciato in orbita da un cosmodromo in Alaska due anni fa. Con il suo aiuto, è stato scoperto che il confine tra l'atmosfera e lo spazio si trova a un'altitudine di 118 chilometri sul livello del mare.

Allo stesso tempo, la raccolta dei dati è durata solo cinque minuti, mentre il satellite che li trasportava è salito alla quota assegnata di 200 km. Questo è l'unico modo per raccogliere informazioni, poiché questo punteggio è troppo alto per le sonde stratosferiche e troppo basso per la ricerca satellitare. Per la prima volta, lo studio ha preso in considerazione tutte le componenti, compreso il movimento dell'aria negli strati più alti dell'atmosfera.

Strumenti come lo STII saranno utilizzati per continuare l'esplorazione delle regioni di confine dello spazio e dell'atmosfera come carico utile sui satelliti dell'Agenzia spaziale europea, la cui vita attiva sarà di quattro anni. Questo è importante perché La continua ricerca sulle regioni di confine consentirà di apprendere molti nuovi fatti sull'impatto delle radiazioni cosmiche sul clima terrestre, sull'impatto che l'energia ionica ha sul nostro ambiente.

La variazione dell'intensità della radiazione solare, direttamente correlata alla comparsa di macchie sulla nostra stella, influisce in qualche modo sulla temperatura dell'atmosfera e i seguaci dell'apparato STII possono essere utilizzati per rilevare questa influenza. Già oggi a Calgary sono stati sviluppati 12 diversi dispositivi di analisi, progettati per studiare vari parametri dello spazio vicino.

Ma non è necessario dire che l'inizio dello spazio era limitato a 118 km. In effetti, dal canto loro, ha ragione chi considera un'altezza di 21 milioni di chilometri uno spazio reale! È lì che l'influenza del campo gravitazionale terrestre praticamente scompare. Cosa attende i ricercatori a una tale profondità cosmica? Dopotutto, non siamo saliti oltre la Luna (384.000 km).

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