Доклад на тему «Космос» кратко расскажет Вам много полезной информации и Вселенной и о том, как происходило ее освоение. Также сообщение о космосе поможет подготовиться к занятию астрономии.
Сообщение о космосе
Что такое космос?
С греческого языка понятие «космос» обозначает устройство, порядок, стройность. Еще в Древней Греции философы рассматривали Вселенную как гармоничную упорядоченную систему, которой сопоставлялись хаос и беспорядок.
Под космосом подразумевается нечто единое, которое подчиняется общим законам и находится за пределами атмосферы Земли. Человек более-менее тщательно исследовал околоземное пространство космоса: здесь побывали ракеты и даже пролегли трассы искусственных спутников планеты. С момента полетов космических кораблей на борту с экипажами и свободный выход космонавтов в космическое пространство расширили область исследования Вселенной.
Вселенная сегодня
Современные астрономы полагают, что материя и пространство возникли в ходе мощного взрыва чего-то плотного и горячего. Взрыв произошел 10-20 млрд. лет тому назад. С тех пор Вселенная непрерывно охлаждается и расширяется. В первые секунды после большого взрыва электроны и кварки превратились в молекулы и атомы, появился кислород.
Поскольку процессы расширения Вселенной продолжаются, то ученые рассматривают разнообразные сценарии ее развития в будущем. Так, первый сценарий гласит, что она может сжиматься в точку. Это неустойчивое состояние приведет к необратимому процессу – Вселенная пропадет необратимо и за одно мгновение. Если она будет дальше расширяться, то температуры будут уравновешиваться и во всех точках пространства станут одинаковыми. Звезды будут удаляться друг от друга, остынут и перестанут излучать свет. Черные дыры станут «испаряться» и исчезнут. Также есть еще один сценарий — сила взаимного притяжения остановит процесс расширения и галактики начнут друг на друга падать.
Сколько звезд и планет в космосе?
Масштабы Вселенной просто огромны. Поэтому и число планет, звезд в ней также велико. С момента большого взрыва количество «населения космоса» постоянно растет. Астрономы насчитали много галактик, каждая из которых содержит больше 100 миллиардов звезд. В 1996 году было известно 50 миллиардов галактик. Сегодня их число достигло 125 миллиардов. А вот звезд в них 12500000000000000000000. Это невероятное число. Но, конечно, данная цифра не окончательна, подсчитать точное количество звезд невозможно. Зато можно определить самую яркую звезду – Сириус, которая светит интенсивнее Солнца.
Как правило, вокруг звезд движутся группы планет, которые образуются со звездой – солнечные системы. Самая известная нам — Солнечная система Земли. В ее центре находится Солнце, звезда вокруг которой вращаются 9 планет, больше 63 спутников, 4 системы колец, метеороиды, астероиды, кометы. Между ними в пространстве движутся протоны и электроны – частицы солнечного ветра.
Солнце излучает свет, который отбивают планеты вокруг него. Их расположение от главной звезды следующее: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Каждая из них уникальная и особенная.
Освоение космоса – кто был первым?
Путь в космос был открыт в период «Холодной войны» между США и СССР. Первая страна, открывшая путь в космос – СССР. Она впервые запустила искусственный спутник «Спутник 1» в 1957 году на орбиту Земли. В ответ США также запустили искусственный спутник «Эксплорер 1» 1 февраля 1958 года.
Спутники отправлялись в научных целях: для вычисления плотности верхних слоев атмосферы и поиска радиационных поясов Земли. В процессе гонки две супердержавы не остановились на достигнутом. СССР в 1961 году отправил человека в космос, а до этого там побывали животные. Сегодня США имеют наибольший успех в сфере освоения космоса.
Надеемся, что доклад о космосе помог Вам подготовиться к занятию. Доклад про космос, Вы можете дополнить через форму комментариев ниже.
Изучение космоса началось еще с самых древних времен, когда человек только учился считать по звездам, выделяя созвездия. И только всего четыреста лет назад, после изобретения телескопа, астрономия начала стремительно развиваться принося в науку все новые открытия.
XVII век стал переходным веком для астрономии, тогда начали применять научный метод в исследовании космоса, благодаря которому был открыт Млечный путь, другие звездные скопления и туманности. А с созданием спектроскопа, который способен разложить через призму свет, излучаемый небесным объектом, ученые научились измерять данные небесных тел, такие, как температура, химический состав, масса и другие измерения.
Начиная с конца XIX века астрономия вступила в фазу многочисленных открытий и достижений, главным прорывом науки в XX веке стало запуск первого спутника в космос, первый полет человека в космос, выход в открытое космическое пространство, высадка на луне и космические миссии к планетам Солнечной системы. Изобретения сверхмощных квантовых компьютеров в XIX веке также обещают многие новые изучения, как уже известных планет и звезд, так и открытия новых далеких уголков вселенной.
Крутяк! 30
Люди всегда много думали о том, что ждёт нас там, среди звёзд: много фильмов и книг посвящено освоению космоса, но ещё больше таких, которые спрашивают – одни ли мы во вселенной?
На самом деле это один из самых важных вопросов на свете – есть ли в космосе кто-то ещё, похожий на нас, людей, или же мы – это единственная раса разумных существ во всей вселенной. Даже учёные, умнейшие люди нашей планеты, не могут прийти к одному простому ответу – существует множество разных мнений.
Вселенная очень велика, точный её размер не известен никому, а из-за наших не очень сильно развитых технологий мы можем использовать только доступные нам методы её изучения. Один из них – радиосигналы. Если мы получим такой сигнал и расшифруем его, это точно будет означать, что мы не одни во вселенной.
И учёные действительно услышали такой сигнал – с помощью радиотелескопа «Большое ухо». Этот сигнал называется «Вау», потому что доктор Эйман, который его зарегистрировал, обвёл его красной ручкой и написал на полях слово «Вау». Он был очень удивлён – и не зря. Этот сигнал, скорее всего, был послан какой-то другой цивилизацией, которая тоже не очень хорошо освоила космос, но уже знает, как работает радио. Сигнал пришёл из созвездия Стрельца – может быть, там и живут наши будущие друзья.
Космос не изучен человечеством почти совсем – и я думаю, что всё-таки мы не одни. Недавно учёные открыли новую планетарную систему, в которой оказалось целых семь планет, похожих на нашу Землю. Да, там не живут инопланетяне, хотя может быть мы ещё не совсем хорошо изучили их, и разумная жизнь там всё-таки есть, пусть даже такая, как у нас во времена пещерных людей. Но на эти планеты человек когда-нибудь полетит – а, значит, есть и другие миры, в которых могли появиться существа, похожие на нас.
Некоторые учёные говорят, что инопланетян нет, потому что они с нами ещё не связались. Но вообще-то на нашей планете тоже мало развиты технологии, а ещё была опасность того, что все погибнем от ядерного оружия, которое опасно не только для тех, кто его использует. У него очень страшные последствия. А вдруг наши ближайшие космические соседи тоже воевали, но умерли после использования ядерных бомб? Или никто ещё не прилетел, потому что мы живём, например, в такой части космоса, в которой никто не летает. У нас в России есть огромные таёжные леса, в которых тоже живут люди, но до них тяжело добраться. Кто знает, вдруг Земля находится в области такой вот космической «тайги»?
Но всё-таки лучше надеяться на то, что мы встретимся с другими разумными видами. Кто знает, может быть, инопланетяне уже живут среди нас, как в «Людях в чёрном», или наблюдают за нами издалека. Наверное, они ждут, когда мы станем добрее, прекратим воевать и начнём жить как одна большая семья всей нашей планетой, чтобы прилететь и предложить нам дружбу и мир.
Еще больше сочинений на тему: «Космос»
Космос – это бесконечность…
Все любят смотреть на звёзды! Я не знаю ещё ни одного человека, который не любил бы это делать. Живые мерцающие огоньки заворожат любого. Всматриваясь в звёздное небо, каждый хочет отыскать там какой-то ответ на свой вопрос. Ночное небо – это большая тайна. Когда я смотрю на него, то чувствую порыв, стремление к чему-то.
Даже в давние времена людей очень интересовал вопрос: «Что же там, в вышине, за облаками?» И без специальных приспособлений умудрялись как-то изучать, узнавать, рассуждать и предполагать о том, что такое Солнце и Луна. Многие из древних людей думали, что космос – это божество. Давали имена планетам, поклонялись им и приносили жертвы.
Долго человечество шло к тому, чтобы покорять космические просторы. Сначала были попытки позаимствовать у птиц крылья, затем придумали воздухоплавательный аппарат. Позднее, благодаря развитию науки, построили самолёты и космические корабли.
Каждый год 12 апреля мы празднуем День космонавтики. Эта дата установлена в ознаменование первого полёта человека в открытое космическое пространство.
В наше время высоких технологий учёные каждый день ведут наблюдение за космосом, другими планетами и звёздами. Только за последнее столетие было сделано множество открытий. На сегодняшний день мы знаем о нашей родной галактике – Млечный Путь, о Солнечной системе, всех её планетах и месте нашей Земли в системе, как образуются метеориты и кометы, звёзды и планеты. Нужно постараться разгадать, что такое Вселенная до конца! Хочется верить, что кроме нашей Земли, есть ещё планета, на которой живут разумные существа.
Не зря люди с давних времён замечают странные летающие объекты и свечения в небе. Возможно, что это инопланетяне хотят найти контакт с нами, изучить нашу цивилизацию, культуру и быт. Аномальные явления и загадочные круги на полях, не наши ли это братья по разуму оставили нам послания, которые так до сих пор никто не может расшифровать? Вдруг, когда мы смотрим в телескоп и наблюдаем космос, кто-то наблюдает и за нами?
В любом случае нам только предстоит узнать ещё много интересных секретов Вселенной.
Все неизведанное притягивает к себе. Именно поэтому звездное небо так манило к себе человека. С давних пор пытливые умы пытались разгадать загадку мироздания, изучить космос, вселенную. Многие ученые поплатились жизнью за свои труды, так как религия и наука шли врозь. Однако последующие поколения не оставили попытки исследования загадок небес.
На протяжении многих веков интерес человечества к небу не иссякал. Самыми первыми исследователями звездного неба были звездочеты. Они занимались предсказаниями судьбы по положению звезд, сегодня их называют астрологами. Наука двигалась вперед, появилась новая отрасль знаний – астрономия, которая изучала небесные тела.
С изобретение нового оборудования – телескопа, люди узнали, что солнце – это звезда, Луна – спутник Земли и что Земля не единственная планета. Долгое время полет в космос был фантастикой. Печатались художественные произведения о заветной мечте прогрессивного человечества, ученые без устали трудились над разработкой летательных аппаратов. И уже в начале XX века была спроектирована первая ракета способная преодолеть земное притяжение.
Но, к сожалению, столь важное изобретение осталось без должного внимания из-за мировых войн, которые значительно помешали развитию космонавтики. Мечта все еще оставалась мечтой.
Когда развивающиеся страны оправились от последствий войн, продолжилось освоение космоса. Известный советский ученый Сергей Королев создал и осуществил запуск первого искусственного спутника Земли. Данное событие стало мировой сенсацией, и вскоре люди задумались об отправке в космос живого существа.
Первыми посетителями космических просторов стали наши верные друзья – собаки. И только потом решились послать человека за пределы Земли. День 12 апреля 1961 года навсегда вошел в историю, как день осуществления мечты всего человечества. Юрий Гагарин стал первым человеком открывшим дорогу в космос. После чего он стал кумиром всего мира, и сегодня каждый знает имя этого великого человека.
Великие державы стали соревноваться в освоении космоса и уже через несколько лет знаменитый американец Нил Армстронг вступил на территорию Луны, за его первыми шагами следил весь мир. И вот, наконец, сбылась мечта, сегодня полеты в космос стали регулярными. Даже есть возможность посетить космос в качестве туриста. Создаются проекты строительства отелей на земной орбите и кажется, что уже совсем скоро фантастика станет реальностью.
Источник: www.sdamna5.ru
Люди – это всего лишь песчинки в огромном и необъятном космосе. Вся наша жизнь, все наши дела, проблемы и радости, взлеты и падения случаются на одном небольшом шарике, одиноко вращающемся вокруг звезды. Мы очень многое еще не знаем о космосе, пройдут годы, века, тысячелетия и человечеству откроется эта длинная прекрасная дорога в космос. Я очень хочу верить в то, что будет именно так.
Когда Юрий Гагарин впервые в мировой истории полетел в космос на корабле “Восток”, мир содрогнулся. Это очень великое для человечества событие является значимой попыткой человека проложить себе дорогу в космос.
Сегодня мир стал совсем другим. Международная Космическая Станция со смелыми астронавтами на борту делает ежедневно 16 вращений вокруг Земли. Космическими агентствами разных стран очень часто запускаются околоземные спутники, а компания SpaceX планирует уже к 2026 году доставить человека на Марс!
Мы не перестаем совершенствовать свои знания о космосе и разработке технологий, и когда-нибудь эти знания достигнут таких уровней, о которых сейчас человечеству даже и мечтать не приходиться.Мы не имеем возможности летать к ближайшим звездам, мы даже с трудом выходим за пределы родной Солнечной системы. Бесконечно длинная и прекрасная дорога в космос для нас пока еще закрыта.
Чтобы отправить на околоземную орбиту необходимые ракеты, нужны очень большие деньги, именно поэтому дальнейшее развитие космонавтики в целом упирается в деньги. Я думаю, что нужно искать не дорогостоящие и при этом достаточно практичные способы пусков космических ракет и челноков. Очень жаль, что извечная проблема всего человечества – нехватка денежных средств – коснулась и космической тематики.
Мне очень хочется верить, что на нашей планете найдутся умные и изобретательные люди, благодаря которым мы сможем узнать о том, что сегодня скрывает космос.
Мы обязательно преодолеем все проблемы, будь то уровень развития технологий, цена или что-то совершенно иное, преград на пути к достижению цели может быть великое множество. Сейчас пока нам, безусловно, не хватает высочайшего уровня развития космонавтики, но я верю, что гениальные умы человечества когда-нибудь смогут открыть для нас настоящую и долгожданную дорогу в космос.
Источник: snipeclass.ru
Ясной летней ночью, глядя в звездное небо, человек невольно замирает перед величием и красотой космоса. Настоящая глубина неба доступна человеку именно ночью, когда бесчисленные россыпи звезд, загадочные и далекие, сияющие в темноте.
С давних времен человек пытался объяснить, что там за облаками, почему сияют звезды, почему они падают с неба. Мир над головой человека предстает огромным и требует изучения, как и мир под его ногами.
Большинство древних считали космос за божество, давали собственные имена планетам и звездам. Люди строили гипотезы о том, какой он, этот небесный мир. Они наделяли человеческими качествами небесные тела, им казалось, что все на свете крутится вокруг Земли.
Так, сейчас нам кажутся смешными версии о плоскую землю, черепаху и трех слонов. Сегодня мы знаем и о месте нашей Земли в Солнечной системе, и все ее планеты. Ученые-астрономы могут заглянуть за далекие миллионы мировых лет, знают, откуда берутся кометы и метеориты. Больше уже не секрет, как образуются звезды и планеты и как они умирают.
Уже даже начали реализовывать программу освоения соседних планет. Помните, как за набором добровольцев для космической программы освоения Марса Mars One следил весь мир? Несмотря на то, что возможности вернуться не будет, стать первопроходцами захотело больше десяти тысяч людей. Думаю, что это только начало космически одиссеи человечества.
И кто знает, возможно, через некоторое время человек сможет летать в отпуск до другой планеты с такой же легкостью, как и до другого государства.
Что мы знаем о космосе? Большинство из нас не может ответить на простейшие вопросы о данном загадочном мире, который, несмотря на это, нас привлекает и интересует. В данной статье представлена самая интересная общая информация о космосе, знать которую будет полезно каждому.
- Мы (все живые существа) летим в космической среде с определенной скоростью, которая равна 530км/секунда. Если взять во внимание скорость перемещения нашей Земли в галактике, то она приравнивается к 225км/секунда. Наша галактика (Млечный путь), в свою очередь, перемещается в космосе со скоростью 305км/секунда.
- Гигантский космический объект – планета Сатурн на самом деле имеет сравнительно небольшой вес. Плотность этой планеты-гиганта в пару раз ниже, чем у воды. Таким образом, если данное космическое тело попытаться притопить в воде, этого сделать не получится.
- Если бы планета-Юпитер была полой, то внутри нее могли бы поместиться все известные нам планеты нашей планетарной системы «Солнечной».
- Сокращение периодичности вращения планеты-Земли отдалят от нее Луну ежегодно приблизительно на четыре сантиметра.
- Первый «звездный каталог» составил Гиппарх (ученый-астроном) в 150 году до нашей эры.
- Когда мы в ночном небе обращаем внимание на самые далекие (тусклые) звезды, мы видим их такими, какими они были примерно четырнадцать миллиардов лет назад.
- Кроме нашего светила, у нас имеется еще одна приближенная звезда «Проскима Центавра». Расстояние до данного космического объекта приравнивается к 4,2 световым годам.
- «Красный гигант» по имени «Бетельгейзе» имеет огромный диаметр. Для сравнения, ее диаметр в пару раз превосходит орбиту нашей Земли вокруг светила.
- Ежегодно галактика, в которой расположена наша планетарная система, производит около 40 новых звезд.
- Если из «нейтронной звезды» изъять одну ложку (чайную) вещества, то вес данной ложки приравняется к 150-и тоннам.
- Масса нашего светила составляет более 99% массы всей его планетарной системы.
- Возраст света, излучаемого нашим светилом, можно приравнять всего к 30 тыс. годам. Именно тридцать тыс. лет назад в светиле образовалась определенная энергия, которая по сей день доходит до Земли. К слову, солнечные фотоны добираются до вышесказанной планеты, на которой мы живем, всего за восемь секунд.
- Затмение нашего светила может длиться не более семи с половиной минут. Лунное затмение, в свою очередь, имеет большую продолжительность – 104 минуты.
- «Солнечный ветер» является причиной потери массы нашего светила. В 1 секунду данное светило теряет более 1 млрд. кг из-за этого «ветра». К слову, одна «ветреная частичка» может погубить обычного человека, приблизившись к нему на расстояние в 160 километров.
- Если бы наша Земля вертелась в иную, противоположную сторону, то длительность года являлась бы меньшей на пару дней.
- Ежедневно наша планета переживает «метеоритную бомбардировку». Почему мы не видим этого? Большая часть падающих на нас космических объектов сильно малы, поэтому они не успевают долетать до поверхности и растворяются в нашей атмосфере.
- У нашей планеты имеется далеко не один спутник. Современные ученые определили, что вокруг нее летает сразу четыре объекта. Конечно же, самым известным из них является Луна. Кроме нее, вокруг нас летает астероид (диаметр 5 километров), который обнаружили в 1896 году. Если быть точнее, то этот объект вращается вокруг светила, но с определенной частотой, такой же, как и наша. Поэтому он постоянно находится возле нас. Увидеть его невооруженным глазом невозможно.
- Сгущение «космического вещества» является причиной периодического возрастания массы нашей планеты. Каждые 500 лет ее масса увеличивается примерно на один миллиард тонн.
- «Большая Медведица» - не созвездие, как многие считают. В реальности, это «астеризм» - визуальное скопление звезд, которые весьма внушительно отдалены друг от друга. Некоторые звезды «Медведицы» размещены даже в разных галактических образованиях.
Изначально планету Уран, открытую У. Гершелем в 1781 году, называли «Звездой Георга». Сделать это приказал Георг III, который желал, чтобы его именем величали последнюю открытую планету «Солнечной системы».
Если две части метеорита соприкоснуться в космическом пространстве, то они спаяются. Если это произойдет на родной для нас планете, то они не соединятся, так как на нашей планете металлам свойственной окисляться. Оборудование, которое астронавты используют во время работы за бортом космостанции, самопроизвольно окисляется на Земле, поэтому в космическом пространстве не слипается.
Созданные инженерами спутниковые аппараты во время полета в космосе подчиняются определенным физическим законам, которые первым описал Ньютон.
С 1980 года участки нашей спутницы – Луны официально продаются, причем стоят они немало. На сегодняшний день продано около семи процентов поверхности естественного спутника. Стоимость сорока соток ныне – не более 150 долларов. Счастливец, купивший участок, получает сертификат и фотоснимки своей «лунной земли».
- В 1992 году в космос отправилась официальная пара Джен и Марк. Их по сей день считают первыми и единственными супругами, которые посетили космос вместе. Супруги полетели в космос на корабле «Эндевер».
- Все те, кто побывал в космосе на протяжении определенного времени (1-2 месяца), вырастают примерно на пять сантиметров из-за растяжения позвоночника, что потом, после возвращения на Землю, может негативно сказаться на здоровье.
- Спутниковая орбитальная система может сфотографировать три миллиона квадратных километров Земли за полчаса, самолет – за двенадцать лет, человек вручную – за 100 лет приблизительно.
- В 2001 году провели интересный эксперимент, после чего выяснили, что храпящие дома космонавты в космическом пространстве лишаются этой дурной привычки.
Общие сведения о космосе
В наше время всякому образованному человеку необходимо знать, что такое космос, и иметь представление о происходящих в космосе процессах.
Прежде чем перейти к изложению современных представлений о космосе, выясним значение самого слова "космос" .
"Космос" по-гречески - это порядок, устройство, стройность (вообще, нечто упорядоченное).
Философы Древней Греции понимали под словом "космос" Мироздание, рассматривая его как упорядоченную гармоничную систему. Космосу противопоставлялся беспорядок, хаос. Для древних греков понятия порядка и красоты в явлениях природы были тесно связаны. Эта точка зрения держалась в философии и науке долго; недаром даже Коперник считал, что орбиты планет должны быть окружностями лишь потому, что окружность красивее эллипса.
В понятие "космос" сначала включали не только мир небесных светил, но и все, с чем мы сталкиваемся на поверхности Земли. Знаменитый естествоиспытатель XIX в. Александр Гумбольдт создал фундаментальный труд "Космос" (5 томов, 1845-62), суммировавший все, что тогда было известно о природе.
Иногда под космосом понимали только планетную систему, окружающую Солнце. В современном словоупотреблении в связи с этим остался термин "космогония", которым обычно обозначают науку о происхождении Солнечной системы, а не всей Вселенной в целом.
Чаще под космосом понимают Вселенную, рассматриваемую как нечто единое, подчиняющееся общим законам. Отсюда происходит название космологии - науки, пытающейся найти законы строения и развития Вселенной как целого. Таким образом, в названиях "космогония" и "космология" космос понимается в разном смысле.
С начала космической эры (с 1957 г., когда в СССР был запущен первый спутник) слово "космос" приобрело еще одно значение, связанное с осуществлением давнишней мечты человечества о космических полетах. В таких терминах, как "космический полет" или "космонавтика", космос противопоставляется Земле.
В современном понимании космос есть все находящееся за пределами Земли и ее атмосферы. Иногда говорят "космическое пространство"; в странах, пользующихся английским языком - "внешнее пространство" (outer space) или даже просто "пространство" (space).
Ближайшая и наиболее доступная исследованию область космического пространства - околоземное пространство . Именно с этой области началось освоение космоса людьми, в ней побывали первые ракеты и пролегли первые трассы искусственных спутников Земли. Полеты космических кораблей с экипажами на борту и выход космонавтов непосредственно в космическое пространство значительно расширили возможности исследования "ближнего космоса". Космические исследования включают также изучение "дальнего космоса" и ряда новых явлений, связанных с влиянием невесомости и других космических факторов на физико-химические и биологические процессы.
Какова же физическая природа околоземного пространства?
Газы, образующие верхние слои земной атмосферы, ионизованы ультрафиолетовым излучением Солнца, то есть находятся в состоянии плазмы. Плазма взаимодействует с магнитным полем Земли так, что магнитное поле оказывает на плазму давление. С удалением от Земли давление самой плазмы падает быстрее, чем давление, оказываемое на нее земным магнитным полем.
Вследствие этого плазменную оболочку Земли можно разбить на две части.
Нижняя часть, где давление плазмы превышает давление магнитного поля, носит название ионосферы . Здесь плазма ведет себя в основном, как обычный газ, отличаясь только своей электропроводностью.
Выше лежит магнитосфера - область, где давление магнитного поля больше, чем газовое давление плазмы. Поведение плазмы в магнитосфере определяется и регулируется прежде всего магнитным полем и коренным образом отличается от поведения обычного газа. Поэтому, в отличие от ионосферы, которую относят к верхней атмосфере Земли, магнитосферу принято относить уже к космическому пространству. По физической природе околоземное пространство, или ближний космос - это и есть магнитосфера.
В магнитосфере становятся возможными явления захвата заряженных частиц магнитным полем Земли, которое действует как естественная магнитная ловушка. Так образуются радиационные пояса Земли.
Отнесение магнитосферы к космическому пространству обусловливается тем, что она тесно взаимодействует с более далекими космическими объектами, и прежде всего с Солнцем. Внешняя оболочка Солнца - корона - испускает непрерывный поток плазмы - солнечный ветер. У Земли он взаимодействует с земным магнитным полем (для плазмы достаточно сильное магнитное поле - то же, что твердое тело), обтекая его, как сверхзвуковой газовый поток обтекает препятствие. При этом возникает стационарная отходящая ударная волна, фронт которой расположен на расстоянии около 14 радиусов Земли (~100 000 км) от ее центра с дневной стороны. Ближе к Земле плазма, прошедшая через фронт волны, находится в беспорядочном турбулентном движении. Переходная турбулентная область кончается там, где давление регулярного магнитного поля Земли превосходит давление турбулентной плазмы солнечного ветра. Это - внешняя граница магнитосферы, или магнитопауза, расположенная на расстоянии около 10 земных радиусов (~60000 км) от центра Земли с дневной стороны. С ночной стороны солнечный ветер образует плазменный хвост Земли (иногда его неточно называют газовым). Проявления солнечной активности - вспышки на Солнце - приводят к выбросу солнечного вещества в виде отдельных плазменных сгустков. Сгустки, летящие в направлении Земли, ударяясь о магнитосферу, вызывают ее кратковременное сжатие с последующим расширением. Так возникают магнитные бури, а некоторые частицы сгустка, проникающие через магнитосферу, вызывают полярные сияния, нарушения радио- и даже телеграфной связи. Наиболее энергичные частицы сгустков регистрируются как солнечные космические лучи (они составляют лишь малую часть общего потока космических лучей).
Перейдем теперь к Солнечной системе. Здесь находятся ближайшие цели космических полетов - Луна и планеты . Пространство между планетами заполнено плазмой очень малой плотности, которую несет солнечный ветер. Характер взаимодействия плазмы солнечного ветра с планетами зависит от того, имеют или нет планеты магнитное поле. Магнитные поля Юпитера и Сатурна значительно сильнее земного поля, поэтому магнитосферы этих планет-гигантов значительно протяженнее земной магнитосферы. Наоборот, магнитное поле Марса настолько слабо (в сотни раз слабее земного), что с трудом сдерживает налетающий поток солнечного ветра на самых ближних подступах к поверхности планеты. Примером немагнитной планеты является Венера, полностью лишенная магнитосферы. Однако взаимодействие сверхзвукового потока плазмы солнечного ветра с верхней атмосферой Венеры и в этом случае приводит к образованию ударной волны.
Большим разнообразием отличается семейство естественных спутников планет-гигантов. Один из спутников Юпитера, Ио, является самым активным в вулканическом отношении телом Солнечной системы. Титан, самый крупный из спутников Сатурна, обладает достаточно плотной атмосферой, едва ли не сравнимой с земной. Весьма необычным является и взаимодействие таких спутников с окружающей их плазмой магнитосфер материнских планет. Кольца Сатурна, состоящие из каменных и ледяных глыб разных размеров, вплоть до мельчайших пылинок, можно рассматривать как гигантский конгломерат миниатюрных естественных спутников.
По очень вытянутым орбитам вокруг Солнца движутся кометы . Ядра комет состоят из отдельных камней и пылевых частиц, вмороженных в глыбу льда. Лед этот не совсем обычный, в нем кроме воды содержатся аммиак и метан. Химический состав кометного льда напоминает состав самой большой планеты - Юпитера. Когда комета приближается к Солнцу, лед частично испаряется, образуя гигантский газовый хвост кометы. Кометные хвосты обращены в сторону от Солнца, т. к. постоянно испытывают воздействие давления излучения и солнечного ветра.
Наше Солнце - лишь одна из множества звезд, образующих гигантскую звездную систему - Галактику . А эта система в свою очередь - лишь одна из множества других галактик. Астрономы привыкли относить слово "Галактика" как имя собственное к нашей звездной системе, а то же слово как нарицательное - ко всем таким системам вообще. Наша Галактика содержит 150- 200 млрд. звезд. Они располагаются так, что Галактика имеет вид плоского диска, в середину которого как бы вставлен шар диаметром меньшим, чем у диска. Солнце расположено на периферии диска, практически в его плоскости симметрии. Поэтому, когда мы смотрим на небо в плоскости диска, то видим на ночном небосводе светящуюся полосу - Млечный Путь, состоящий из звезд, принадлежащих диску. Само название "Галактика" происходит от греческого слова galaktikos - млечный, молочный и означает систему Млечного Пути.
Астрономы установили, что звезды галактического диска , как правило, отличаются по физическим и химическим свойствам от звезд шара. Эти два типа "населения" нашей звездной системы называются плоской и сферической составляющими. В диске кроме звезд есть межзвездный газ и пыль. Из данных радиоастрономии следует, что диск нашей Галактики имеет спиральную структуру, подобную той, какую можно видеть на фотографиях других галактик (например, знаменитой туманности Андромеды).
Изучение спектров звезд, их движений и других свойств в сопоставлении с теоретическими расчетами позволило создать теорию строения и эволюции звезд . По этой теории основным источником энергии звезд являются ядерные реакции, протекающие глубоко в недрах звезды, где температура в тысячи раз больше, чем на поверхности. Ядерные реакции в космосе и происхождение химических элементов изучает ядерная астрофизика. На определенных стадиях эволюции звезды выбрасывают часть своего вещества, которое присоединяется к межзвездному газу. Особенно мощные выбросы происходят при звездных взрывах, наблюдаемых как вспышки сверхновых звезд. Остатки таких взрывов часто становятся пульсарами - нейтронными звездами радиусом около 10 км со сверхсильными магнитными полями, создающими условия для возникновения компактных, но чрезвычайно мощных магнитосфер. Предполагается, что магнитное поле пульсара в центре Крабовидной туманности, являющейся классическим примером продукта вспышки сверхновой, в 1012 раз больше земного по напряженности. В двойных звездных системах нейтронные звезды могут проявлять себя как рентгеновские пульсары. С нейтронными звездами связывают и так называемые барстеры - галактические объекты, характеризующиеся спорадическими кратковременными всплесками рентгеновского и мягкого гамма-излучения.
В других случаях при звездных взрывах могут образоваться черные дыры - объекты, вещество которых падает к центру со скоростью, близкой к скорости света, и в силу эффектов общей теории относительности (теории тяготения) как бы застывшее в этом падении. Из недр черных дыр излучение вырваться не может. В то же время окружающее черную дыру вещество образует так называемый аккреционный диск и при определенных условиях испускает рентгеновское излучение за счет гравитационной энергии притяжения к черной дыре.
При звездных взрывах и в окрестностях пульсаров отдельные частицы плазмы ускоряются и приобретают колоссальные энергии. Эти частицы дают вклад в высокоэнергетическую составляющую межзвездного газа - космические лучи . По количеству вещества они составляют весьма малую, но по энергии - весьма существенную часть межзвездного газа. Космические лучи удерживаются в Галактике магнитными полями. Их давление играет важную роль в поддержании формы галактического диска. В земной атмосфере космические лучи взаимодействуют с ядрами атомов воздуха, образуя множество новых ядерных частиц. Изучение космических лучей у поверхности Земли следует отнести к ядерной физике. Приборы, вынесенные за пределы атмосферы, дают сведения о первичных космических лучах, важные уже для исследования космоса. Таковы структура и физические процессы, характерные для нашей Галактики.
Другие галактики показывают большое разнообразие форм и числа входящих в них звезд, интенсивности электромагнитного излучения в различных диапазонах длин волн. Происхождение галактик и причины, по которым разные галактики имеют те или иные формы, размеры и другие физические свойства - одна из самых трудных проблем современной астрономии и космологии.
Переходя к еще более грандиозным масштабам, мы вступаем в область, о которой пока мало известно. Проблемой строения и развития Вселенной в целом занимается космология
. Для нее особо важное значение имеют новейшие достижения радиоастрономии. Обнаружены источники радиоволн и света громадной мощности - квазары. В их спектрах линии сильно смещены к красному концу спектра. Это значит, что они очень далеки от нас - свет идет от них миллиарды лет. Наблюдая квазары, астрономы имеют возможность изучать Вселенную (метагалактику) на ранних стадиях ее развития. Откуда берется чудовищная энергия, излучаемая квазарами - одна из самых волнующих загадок науки. Другое важное открытие - обнаружение "фона" радиочастотного излучения, пронизывающего равномерно по всем направлениям космическое пространство. Это реликтовое радиоизлучение - остаток древнейших эпох, позволяющий судить о состоянии Вселенной многие миллиарды лет назад.
Для современного этапа развития наук о космосе характерно колоссальное нарастание потока поступающей информации. Если раньше астрономические приборы воспринимали только видимый свет, то теперь данные о космосе получают из анализа всего электромагнитного спектра. Значит, информацию о физических процессах в межзвездной среде дает изучение первичных космических лучей. Удалось обнаружить всепроникающие частицы нейтрино, приходящие от Солнца. В перспективе возможно обнаружение и изучение нейтрино из глубин космоса. Расширение каналов поступления информации связано как с выходом средств наблюдения в космос (внеатмосферная и баллонная астрономия, непосредственные исследования Луны и планет приборами, доставленными на их поверхность), так и с усовершенствованием наземной аппаратуры.
Важность выноса в космос исследовательской аппаратуры объясняется тем, что природа поместила нас на дно воздушного океана, чем сузила возможности изучения космоса, но в то же время защитила от многих видов космического излучения. Атмосфера пропускает электромагнитное излучение к поверхности Земли лишь в двух узких интервалах частот, или, как говорят, "окнах": одно - в области видимого света, другое - в радиодиапазоне. Только с помощью приборов, вынесенных за пределы атмосферы, удалось зарегистрировать рентгеновское и гамма-излучение, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, идущие из космоса. То же относится и к первичным космическим лучам.
Для повышения эффективности наземных наблюдений особое значение имеет применение мощных радиотелескопов , позволивших получить такие важные результаты, как открытие квазаров и пульсаров. Однако и в классической оптической области (в области длин волн видимого света) мощность и чувствительность приборов непрерывно возрастают не только за счет увеличения диаметра главного зеркала телескопов, но и благодаря введению принципиально новых методов регистрации и усиления света, таких, например, как электронно-оптические преобразователи, матричные приемники.
