258,6
рейтинг
1 апреля 2014 в 06:33

Факты о космосе, в которые трудно поверить

1 апреля принято всех обманывать или подшучивать, но я пойду против традиции. Даже в этот день я не могу позволить себе обман читателей. Поэтому расскажу о реальных фактах, которые вызвали мое удивление. Разумеется, для кого-то эти факты не станут новостью, но, надеюсь, хоть что-то сможет заинтересовать каждого. И еще надеюсь, что многие, подобно мне, и вопреки заветам Шерлока Холмса, тащат в свой мозговой чердак не только нужное, но и просто интересное. Буду рад, если эта первоапрельская подборка заставит кого-нибудь забраться поглубже в источники и перепроверить мои заявления.

Температура в космосе, на орбите Земли равна +4°С





Если быть точным, то не на орбите Земли, а на расстоянии от Солнца равному удаленности орбиты Земли. И для абсолютно черного тела, т.е. такого, которое полностью поглотит солнечные лучи, ничего не отразив обратно.

Считается, что температура в космосе стремится к абсолютному нулю. Во-первых, это не совсем так, поскольку вся известная Вселенная нагрета до 3 К, реликтовым излучением. Во-вторых, вблизи от звезд температура повышается. А мы обитаем довольно близко к Солнцу. Сильная теплозащита нужна скафандрам и космическим кораблям потому, что они входят в тень Земли, и наше светило уже не может их согревать до указанного +4°С. В тени температура может опускаться до -160° С, например ночью на Луне. Это холодно, но до абсолютного нуля еще далеко.

Вот, для примера, показания бортового термометра спутника TechEdSat, который вращался на низкой околоземной орбите:



На него оказывала влияние еще и земная атмосфера, но в целом график демонстрирует не те ужасные условия, которые принято представлять в космосе.

На Венере местами идет свинцовый снег





Это, наверно, самый поразительный факт о космосе, который я узнал не так давно. Условия на Венере настолько отличаются от всего, что мы могли бы вообразить, что венериане спокойно могли бы летать в земной ад, чтобы отдохнуть в мягком климате и комфортных условиях. Поэтому, как бы ни казалась фантастической фраза “свинцовый снег”, для Венеры — это реальность.

Благодаря радару американского зонда Magellan вначале 90-х, ученые обнаружили на вершинах венерианских гор некое покрытие, обладающее высокой отражающей способностью в радиодиапазоне. Поначалу предполагалось несколько версий: последствие эрозии, отложение железосодержащих материалов и т.п. Позже, после нескольких экспериментов на Земле, пришли к выводу, что это самый натуральный металлический снег, состоящий из сульфидов висмута и свинца. В газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу планеты во время извержений вулканов. Затем термодинамические условия на высоте 2600 м способствуют конденсации соединений и выпадению на возвышенностях.

В Солнечной системе 13 планет… или больше





Когда Плутон разжаловали из планет, правилом хорошего тона стало знание, что в Солнечной системе всего восемь планет. Правда, при этом же, ввели новую категорию небесных тел — карликовые планеты. Это “недопланеты”, которые имеют округлую (или близкую к ней) форму, не являются ничьими спутниками, но, при этом не могут очистить собственную орбиту от менее массивных конкурентов. Сегодня считается, что таких планет пять: Церера, Плутон, Ханумеа, Эрида и Макемаке. Ближайшая к нам — Церера. Через год мы узнаем о ней намного больше чем сейчас, благодаря зонду Dawn. Пока знаем только, что она покрыта льдом и с двух точек на поверхности у нее испаряется вода со скоростью 6 литров в секунду. О Плутоне тоже узнаем в следующем году, благодаря станции New Horizons. Вообще, как 2014 год в космонавтике станет годом комет, 2015 год обещает стать годом карликовых планет.

Остальные карликовые планеты находятся за Плутоном, и какие-либо подробности о них мы узнаем не скоро. Буквально на днях нашли еще одного кандидата, правда официально его в список карликовых планет не включили, так же как и его соседку Седну. Но не исключено, что найдут еще, несколько более крупных карликов, поэтому число планет в Солнечной системе еще вырастет.

Телескоп Hubble — не самый мощный





Благодаря колоссальному объему снимков и впечатляющим открытиям, совершенным телескопом Hubble, у многих существует представление, что этот телескоп обладает самым высоким разрешением и способен увидеть такие детали, которые не увидеть с Земли. Какое-то время так и было: несмотря на то, что на Земле можно собрать большие зеркала на телескопах, существенное искажение в изображения вносит атмосфера. Поэтому даже “скромное” по земным меркам зеркало диаметром 2,4 метра в космосе, позволяет добиться впечатляющих результатов.

Однако, за годы, прошедшие с момента запуска Hubble и земная астрономия не стояла на месте, было отработано несколько технологий, позволяющих, если не полностью избавиться от искажающего действия воздуха, то существенно снизить его воздействие. Сегодня самое впечатляющее разрешение способен дать Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории в Чили. В режиме оптического интерферометра, когда вместе работают четыре основных и четыре вспомогательных телескопа, возможно достичь разрешающей способности превышающей возможности Hubble примерно в пятьдесят раз.



К примеру, если Hubble дает разрешение на Луне около 100 метров на пиксель (привет всем, кто думает, что так можно рассмотреть посадочные аппараты Apollo), то VLT может различить детали до 2 метров. Т.е. в его разрешении американские спускаемые аппараты или наши луноходы выглядели бы как 1-2 пикселя (но смотреть не будут из-за чрезвычайно высокой стоимости рабочего времени).

Пара телескопов обсерватории Keck, в режиме интерферометра, способны превысить разрешение Hubble в десять раз. Даже по отдельности, каждый из десятиметровых телескопов Keck, используя технологию адаптивной оптики, способны превзойти Hubble примено в два раза. Для примера фото Урана:



Впрочем Hubble без работы не остается, небо большое, а широта охвата камеры космического телескопа превышает наземные возможности. А для наглядности можно посмотреть сложноватый, но информативный график.

Медведи в России встречаются в 19 раз чаще чем астероиды в Главном астероидном поясе





Американский научно популярный сайт приводит, а Компьютерра переводит любопытные расчеты, которые показывают, что путешествие в поясе астероидов не так опасно как представлялось Джорджу Лукасу. Если все астероиды крупнее 1 метра расположить на плоскости, равной площади Главного астероидного пояса то получится, что одна каменюка приходится примерно на 3200 квадратных километров. 100 тыс. медведей России должны распределяться по штуке на каждые 170 квадратных километров территории. Разумеется и астероиды и медведи стараются держаться ближе к себеподобным и оскверняют чистую математику своим неравномерным распределением, но ради праздника такими мелочами можно пренебречь.
Виталий Егоров @Zelenyikot
карма
1329,2
рейтинг 258,6
Zelenyikot
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (155)

  • –39
    ещё труднее поверить в эти факты учитывая сегодняшнюю дату
    • +1
      согласен, погорячился. возможно, стоит относится к некоторым новостям серьезно, даже если они приходят 1-го апреля
      • +2
        Вас заминусовали не от того, что вы погорячились, а от того, что в самом начале статьи написано «сегодня 1 апреля, но вас обманывать я не буду». А вы все равно не поверили, и даже не потрудились хоть что-то перепроверить.
  • +7
    Отличная подборка. Буду показывать тем, кто будет спорить о температуре в космосе =)
    • +14
      Тут важно закрывать дату выпуска поста рукой, а то ведь не поверят.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +3
        В том то и дело, что не идеально чистого. Раз вакуум не идеально чистый — значит в нем есть молекулы, которые летят с определенной скоростью. Поскольку распределение скоростей этих молекул — это распределение Максвелла, то можно говорить о температуре.
        • +1
          От Максвелла оно довольно далеко, поэтому уместнее говорить о температуре как мере средней кинетической энергии.
      • +9
        Для начала нужно пояснить суть терминов. Температура определяет (более точно: определяется как) хаотичность поведения молекул. Грубо, чем выше температура, тем более хаотично перемещаются молекулы.
        В Космосе много чего летает. В том числе, есть так называемое реликтовое излучение, которое существует очень давно. Это электромагнитные волны. Также есть и электромагнитные волны ( помимо частиц), которые излучает и само Солнце.
        Так вот. Чтобы понять, какая температура в Космосе, ее, конечно, нужно чем-то измерить. В физике есть такое понятие (мысленный объект), который называется абсолютно черным телом. Считается, что он поглощает все электромагнитные волны. Вот этим самым объектом и измеряют температуру. Существует ряд зависимостей, которые связывают электро-магнитные волны и температуру этого объекта. То есть, это абсолютно черное тело «как бы» помещают в пространство и «как бы» измеряют его температуру. Измеряют ( по формулам) хаотичность молекул этого абсолютно черного тела, которое нагрелось благодаря всему тому, что летает в Космосе. На выходе и получается некоторое значение, которое можно и назвать температурой Космоса.
        • +1
          То есть, речь о температуре, обусловленной исключительно поглощённым излучением?..

          Кстати, в открытом космосе на уровне орбиты Земли, Солнце должно шпарить не менее жарко, чем в самый жаркий летний солнечный полдень в пустынях на поверхности. Даже жарче, ибо ни чего не теряется на атмосфере. Какие тут 4 градуса?

          А в тени земли и прочих планет должно быть не менее холодно, чем то, что можно ощутить в самый холодный час полярной ночи, сидя где-нибудь на льдине в Арктике.

          Правда, там собственное тепло с тела ещё влажные ветры сдувают, а в открытом космосе можно остывать лишь излучая инфракрасный свет… С какой скоростью происходит остывание излучением для абсолютно чёрного тела?
          • 0
            Я представляю себе температуру на околоземной орбите примерно так. если вы находитесь в тени, то, не смотря на заявленную экстремально низкую температуру, быстрого охлаждения происходить не будет, поскольку почти нет окружающего вещества, которому передавалось бы тепло. Для человеческого тела, вероятно, это были бы очень жаркие условия, равносильные помещению под идеально теплое одеяло. Человеческий организм постоянно вырабатывает массу тепла и требует постоянного теплоотвода.
            Если же находиться на солнце — объект быстро разогреется до температуры около 120 С.
            Поэтому мне тоже кажутся странными +4 С
            • 0
              Одеяло поглощает излучение тела и нагревается само, и тем тоже греет. В космосе излучение уйдёт совсем…
      • +3
        Сейчас отпрыл википедию, прочитал определение термина «температура» и понял что я не знаю, что я очень плохо разбираюсь в физике. Но в институте мы пользовались определением «мера средней кинетической энергии молекул». В абсолютном вакуме действительно понятия температуры нет. Но в космосе далеко не абсолютный вакум. Даже насколько я понимаю в некоторых физических опытах люди создают более глубокий вакум чем в межпланетном пространстве. А раз есть молекулы, значит есть и их кинетическая энергия. И насколько я понимаю вне зависимости от того 1 000 молекул на единицу объема или 1 000 000, если масса и средная скорость молекул одинаковая, то и температура будет одинаковой.

        PS чтото мне подсказывает, что сейчас понабегут настоящии физики которые скажут, что мое представление о температуре очень упрещенное и не учитывает множество аспектов.
        • +34
          Сейчас открыл википедию...

          Значит я писал не зря :)
        • +1
          Это не мера средней кинетической энергии. Пролистайте пару пробелов до цитаты П. Л. Капицы. Там наиболее доходчиво объяснено, что это такое. Цитата, если лень икать:

          … мерилом температуры является не само движение, а хаотичность этого движения. Хаотичность состояния тела определяет его температурное состояние, и эта идея (которая впервые была разработана Больцманом), что определённое температурное состояние тела вовсе не определяется энергией движения, но хаотичностью этого движения, и является тем новым понятием в описании температурных явлений, которым мы должны пользоваться...
          • 0
            Но тела имеют инерцию, и не могут сами по себе хаотично перемещаться.

            Я предполагаю, что хаотичность выше, если кинетическая энергия высокая и рядом полно тел, о которые частицы «ударяются» и хаотично отскакивают.

            Если еще раз уточнить, то в разреженном космосе, температура не то, чтобы ниже, а ее измерить привычными способами не получится, а значит и само понятие температуры вне атмосферы не совсем то.
        • +1
          Набегаю :)

          Температура — это величина, которая показывает, сколько энергии надо добавить, чтобы увеличить беспорядок (с точки зрения нашего незнания о системе; его еще называют энтропией) на единицу. Соответственно даже у абсолютного вакуума она тоже вполне определена.

          Однако, стоит обратить внимание, что температуру обычно (не всегда) определяют для равновесных систем. В этом смысле фраза «температура на околоземной орбите» бессмысленна, потому что там среда состоит из многих фаз с разной температурой. У солнечного света одна температура, у реликтового излучения — другая, у остаточной атмосферы — третья, у низкочастотных электромагнитных полей — четвертая и т.п.
          • 0
            Поэтому в статье уточнено:
            … не на орбите Земли, а на расстоянии от Солнца равному удаленности орбиты Земли. И для абсолютно черного тела, т.е. такого, которое полностью поглотит солнечные лучи, ничего не отразив обратно.

            Т.е. речь про температуру а.ч.т., без присутствия остаточной атмосферы.
        • 0
          А эта «средняя скорость молекул» должна быть рассчитана относительно чего? Ведь скорость — это величина относительная! ;)
          • +2
            Например относительно общего центра масс этих молекул (если мы говорим про что-то более-менее однородное).
      • –2
        Спутник сам себя охлаждает, на него почти не влияют газы на орбите, их недостаточно даже на торможение, чего уж там на температурные сдвиги.
        Он охлаждается с помощью микроволнового излучения, что используется почти везде в космических устройствах.
      • 0
        У такого сверхразреженного газа очень низкая теплоемкость
    • –1
      Температура космоса — это как вероятность встретить медведя в виде количества поделенного на площадь, посчитать можно, но физического смысла ни какого.
  • +6
    Раз уж занялись космическим просвещением, всегда хотел знать, что произойдет с человеком очутившимся в открытом космосе. Вариант «он умрет» не предлагать. Интересны поэтапные изменнния состояния.Например что произойдет раньше: замерзнет, задохнется или сосуды разорвет от внутреннего давления?
    • +85
      Вот что произойдет: сначала человек направится на «Международную Космическую Станцию», затем полетит на «Союзе» до китайской станции «Тяньгун», потом испытает галлюцинации, вернется на землю и получит «Золотой глобус» и 7 «Оскаров».
      Как-то так будет наверняка, прецеденты уже есть.
    • +7
      Не замёрзнет, т.к. тепло некуда девать. Взрывы человека в космосе и закипание крови это тоже мифы [1].
      Я ставлю на вариант «задохнётся».
      [1]: imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/970603.html
      • +6
        Если кому-нибудь надо на русском, то вот: ozzeoz.livejournal.com/98954.html
        Краткий пересказ: если уберечься от взрывной декомпрессии лёгких, то немного пожить вполне получится, Кубрик не соврал.
      • 0
        Задохнётся это правильный вариант, но его труп быстро окоченеет — всё тепло будет излучено в окружающую среду.
        Именно уход энергии излучением объясняет почему спутники не плавятся на солнце и остывают в тени земли.
        • +3
          Задохнётся это правильный вариант, но его труп быстро окоченеет — всё тепло будет излучено в окружающую среду. Именно уход энергии излучением объясняет почему спутники не плавятся на солнце и остывают в тени земли.
          Так в вакууме потери тепла будут идти гораздо медленнее, т.к. теплообмен может проходить только излучением, которое при таких изначальных температурах не очень уж эффективное. Уход энергии излучением есть и у нас сейчас, только помимо этого ещё и другими способами (теплопроводность, конвекция).
          • +5
            Вы забыли о наличии еще одного весьма эффективного способа охлаждения — испарением воды.

            Есть классическая задача в физике: что произойдет с водой в вакууме, краткий ответ — она превратится в лед.
            • 0
              Разве не в пар? Сублимация
              • 0
                В первые часы — часть (меньшая) в пар, остальное в лёд. Если достаточно долго подождать, то полностью сублимируется, конечно.
                • 0
                  Скорее наоборот — в пар пока не остыло перейдет все в долю секунды, (т.к. давление 0 — посмотрите график фазового перехода). Если слабость излучения позволит — охладится, а потом, в том маловероятном случае если в космосе не разлетится может образовать кристалы льда или снег.
                  • 0
                    Вы забываете, что испарение забирает гигантское количество тепла (почему так легко простудиться, промокнув на ветру).
                    • 0
                      Да, это при нормальном давлении, простудится от испарения при давлении близком к нулю наврядли получится :) Когда вода из нормального давления переходит в область нулевого ее энергии хватает для испарения с избытком. Смотрите на диаграмму фаз — легко допустимо охлаждение на 20 — 30 — 40 градусов, без замерзания, а это огромные запасы энергии.
            • 0
              Если этот вакуум хорошо облучать, то в лед она не перейдет
        • +1
          Но в целом теплоотвод — большая проблема космонавтики. Отвести тепло можно только с помощью излучения, для повышение эффективности процесса нужно добавлять радиаторы, которые сами по себе лишний вес и достаточно хрупки.
    • +14
      В НАСА описывают случай, когда человек случайно оказался в пространстве, близком к вакууму (давление ниже 1 Па) из-за утечки воздуха из скафандра. Человек оставался в сознании приблизительно 14 секунд — примерно такое время требуется для того, чтобы обеднённая кислородом кровь попала из лёгких в мозг. Внутри скафандра не возник полный вакуум, и рекомпрессия испытательной камеры началась приблизительно через 15 секунд. Сознание вернулось к человеку, когда давление поднялось до эквивалентного высоте примерно 4,6 км. Позже попавший в вакуум человек рассказывал, что он чувствовал и слышал, как из него выходит воздух, и его последнее осознанное воспоминание состояло в том, что он чувствовал, как вода на его языке закипает.

      и вот: imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/970603.html
      • +8
        Ошиблись всего-то в 7000 раз :)
        «less than 1 psi» — менее 7 кПа (приблизительно 1/15 атмосферы).
        Интересна константа «14 секунд» — время, за которое обедненная кислородом кровь достигает мозга. Оказавшись в помещении с крупной утечкой даже нейтрального газа (баллон с азотом, аргоном, хладагентами) выбираться следует в течение нескольких секунд.
      • –1
        >> Человек оставался в сознании приблизительно 14 секунд — примерно такое время требуется для того, чтобы обеднённая кислородом кровь попала из лёгких в мозг
        Любопытно… А если допустить, что у нас есть прибор, который обогащает кровь кислородом без использования воздуха — сможет ли человек в таком случае работать в вакууме без скафандра? Ограниченное время, конечно (допустим, минуту).
        • +2
          Придется учесть еще утилизацию углекислоты. Чтобы гемоглобин работал =)
          • –1
            Углекислота страшна не сколько работе гемоглобина (ее там не столь много), сколько рецепторам.
            • +1
              Так её и нужно утилизировать, что бы её не было много. Иначе она вся свяжется с гемоглобином, и нечем будет переносить кислород.
              • –1
                Ну, вообще имелся ввиду и «вывод» углекислоты.
    • +2
      Ваша кожа вполне способна выдержать перепад давления в одну несчастную атмосферу (ныряльщики испытывают куда бо́льшие перепады). А вот касательно того, что произойдет — все веселее. Из за нулевого давления снаружи, в легких страдальца начнется процесс обратного осмоса кислорода, что куда опаснее физических проявлений. Как ни странно, но лучший способ выжить — выдохнуть весь воздух из легких.
      • 0
        Он почти мгновенно сам их покинет. Там герметизации считай что нет.
        • +2
          Главное, не задерживать дыхание.
          • 0
            А еще не забываем про ДКБ и про резкое выделение газообразного азота в крови.
        • +1
          Если человек попытается задержать дыхание, то легкие таки порвет. Тогда без шансов — даже если рекомпрессия произойдет сразу. А вообще необратимые изменения в вакууме наступают примерно через 40-50 секунд.
      • 0
        тут важно понять, что ныряльщики испытывают два вида перепадов давления.
        тело как жидкость и тело как воздушные полости.
        жидкость — органы, кровь.
        полости — легкие, пазухи.
        в теле как полости, если каким-то образом задерживать свободный выход газа, пойдут чисто механические процессы, схожие с лопающимся шариком. процессы подействуют сразу.
        в теле как жидкости пойдут процессы образования пузырьков (ранее растворенного) газа и последующей эмболии. если не брать взрывную декомпрессию, то процессы проявятся через пару минут.
    • +2
      "«Её уничтожат некоторые любопытные физические явления» — краткий ответ на большой процент вопросов, присылаемых в этот блог. "/Randall Munroe/
      chtoes.li/page/tungsten-countertop

      www.mojbred.com/1253.html
      howitworks.iknowit.ru/paper1240.html
    • +43
      Продёт N лет, и русский, на спор, в одних трусах выскочит из одного люка орбитальной станции и забежит в другой…
      • –1
        забежать в невисоммости не получится, только залетит… (при условии что через N лет так и не изобретут искуственную гравитацию естественно)
        • 0
          Станцию можно раскрутить.
          Ещё можно перебегать по луне. Но это будет уже не орбитальная станция.
          • +11
            На луне будут на спор отливать на опору станции)
      • +3
        … Охладиться после бани:)
        • 0
          Охладиться-то как раз не получится. А вот быстро высохнуть — вполне.
          • +1
            Уже представляю конструкцию следующей версии сушилки Дайсона…
    • 0
      Где-то вот тут был знатный срач на эту тематику :-)
    • 0
      Фантасты изрядно потрудились, описывая происходящее с людьми, которые оказались в космосе без защитного скафандра. Одни полагают, что несчастный моментально превратится в ледышку. Другие считают, что сперва у него должны взорваться вены или глазные яблоки. А третьи утверждают, что его просто начнет раздувать, как воздушный шарик, из-за избыточного внутреннего давления. Однако действительность намного менее зрелищна и, что самое главное, она оставляет человеку некоторые шансы на выживание.

      Первым эффектом, который ощутит на себе оказавшийся в открытом космосе человек, будет расширение воздуха в легких и пищеварительном тракте, вызванное падением внешнего давления. Жертва внезапной декомпрессии может существенно повысить свои шансы на выживание, просто выдохнув. Если не выпустить воздух из легких в течение первых секунд, их может просто разорвать, в кровоток попадут крупные пузыри воздуха – и то, и другое ведет к неминуемой смерти. Скорее всего, спасительный выдох окажется криком, который издаст космонавт, осознавший свое положение. Впрочем, этот крик вряд или будет кем-либо услышан – как известно, в безвоздушном космосе звуки не распространяются.

      В отсутствии атмосферного давления вода начнет быстро испаряться, поэтому с поверхности глаз и рта жертвы улетучится вся влага. Начнется вскипание воды в мускулах и мягких тканях, из-за чего некоторые части тела увеличатся примерно вдвое относительно своего нормального объема. Расширение вызовет многочисленные разрывы капилляров, хотя будет недостаточным для того, чтобы порвать кожу. Через несколько секунд растворенный в крови азот также начнет образовывать пузырьки газа, вызывая «кессонную болезнь», от которой страдают ныряльщики: эти пузырьки закупоривают мелкие сосуды, затрудняя циркуляцию крови по организму и вызывая тем самым кислородное голодание тканей. На всех открытых участках тела, подвергшихся прямому солнечному излучению, появятся ультрафиолетовые ожоги. Несмотря на жуткий холод, моментальная заморозка жертве не грозит, поскольку в отсутствии атмосферы тепло будет отводиться от организма очень медленно.

      В течение целых десяти секунд человек будет сохранять трезвый ум и способность к активным действиям. В принципе, этого может оказаться достаточным для принятия срочных мер к спасению. Иначе уже через пару мгновений мозг начнет испытывать острый недостаток кислорода, наступит потеря зрения и ориентации. В отсутствии атмосферы газообменный процесс в легких пойдет в обратную сторону: кислород изымается из крови и выбрасывается в пространство, что, в совокупности с кессонными эффектами, ускоряет наступление глубокой гипоксии – кислородного голодания тканей. Полная потеря сознания случится несколькими секундами позднее, причем к этому моменту кожа пострадавшего примет отчетливо синюшный оттенок.

      Несмотря на глубокий коллапс, мозг жертвы все еще будет оставаться неповрежденным, а сердце все еще будет биться. Если в течение полутора минут пострадавший будет помещен в камеру с кислородной атмосферой, он, скорее всего, довольно быстро придет в себя, отделавшись лишь незначительными повреждениями организма (правда, вызванная гипоксией слепота может сохранятся еще какое-то время). По истечении же 90-секундного срока давление в кровеносной системе упадет настолько, что кровь начнет закипать, а сердце остановится. После этого возврат к жизни уже невозможен.

      Таким образом, время выживания незащищенного человека в открытом космосе измеряется не секундами, а скорее минутами. Этот удивительный факт лишний раз свидетельствует о том, насколько жизнестойким является человеческий организм
  • +1
    Температура в космосе, на орбите Земли равна +4°С. Если быть точным, то не на орбите Земли, а на расстоянии от Солнца равному удаленности орбиты Земли. И для абсолютно черного тела, т.е. такого, которое полностью поглотит солнечные лучи, ничего не отразив обратно.

    Запутался, поясните пожалуйста. Если Солнце нагревает тело только до +4, то почему Луна нагревается до 117 °C. Вот с Землёй вроде как всё понятно, атмосфера и парниковый эффект, а на Луне то нет атмосферы.
    • 0
      Автор слегка зарапортовался. На самом деле, +4°С — температура солнечного ветра и прочих разреженных газов. Померить ее напрямую невозможно, т. к. молекул там очень мало. Вычисляют ее через отлов отдельных молекул и нахождение их средней скорости.
      • +6
        Это теоретическая температура абсолютно черного тела, как и написано у меня в «рапорте».
        • 0
          Луна не абсолютно чёрное тело, однако нагревается она на два порядка выше.
          • +1
            Излучает она тоже меньше.
            • 0
              прошу прощения, но осталось непонятно. Вы хотите сказать. что если приблизить Луну к состоянию АЧТ, ну например покрыть ее поверхность черным порошком/краской — то она остынет?
              • +1
                Если эта краска обеспечит одновременное излучение по всей площади поверхности, то Луна «остынет» с дневной стороны и нагреется с ночной.
          • +5
            Ну какие же два порядка? физика работает в градусах кельвина.
            • 0
              Согласен.
          • +1
            Не на два порядка, а в два раза.
            • +1
              Меньше, чем в полтора.
          • 0
            Нагревается только солнечная сторона. На другой очень холодно. Если бы луна была маленькой, то температура была бы некой средней.
            • +2
              Конкретнее, если бы она идеально проводила тепло.
              Правда, тогда бы дневная и ночная сторона всегда имели одинаковую температуру :)
  • +5
    Вот это — торт!
  • +10
    И для абсолютно черного тела, т.е. такого, которое полностью поглотит солнечные лучи, ничего не отразив обратно.
    А как вы объясните тогда приведённый вами же график показаний термометра? Он то и дело зашкаливает за 20 градусов, а 10 градусов вообще почти всё время превышены. Он поглощает больше тепла, чем АЧТ? Или его дополнительно греют? А если термометр дополнительно греть — какое отношение его показания будут иметь к температуре на орбите?

    По данным внеатмосферных измерений солнечная постоянная составляет 1367 Вт/м^2. То есть на каждый квадратный метр поверхности приходится мощность в 1367 ватт. Представим себе АЧТ, которое находится на орбите. Оно получает от Солнца поток вот такой мощности. Если оно слишком холодное, оно будет нагреваться — до тех пор, пока его собственный тепловой поток не сравняется с получаемым. Если слишком горячее — оно будет излучать больше, чем получает от Солнца, и остывать. Система придёт в равновесие, когда потоки тепла выровняются. При какой температуре АЧТ это произойдёт?
    Для её нахождения можно воспользоваться законом Стефана — Больцмана: мощность общего теплового излучения АЧТ пропорциональна 4-й степени температуры. Коэффициент пропорциональности — постоянная Больцмана, 5,67 * 10^-8 Вт/(м^2*K^4). Подставляем: 1367 = T^4 * 5,67 * 10^-8, T^4 = 241*10^8, T = 3.94*10^2 = 394 K. Это совсем не 4 градуса Цельсия, а почти 120. И это и есть наша равновесная температура — АЧТ с такой температурой будет излучать в окружающую среду такой же тепловой поток, какой получает от Солнца.

    Но это — вовсе не «температура на орбите Земли». Температура есть тогда, когда есть вещество, а в вакууме пусто. Нужно понимать, что термометр измеряет не «температуру окружающей среды», а только и исключительно собственную температуру. В некоторых случаях есть основания полагать, что температура окружающей среды такая же (например, когда мы градусник под мышку сунули) — но не на орбите. Там нет той самой среды, с температурой которой выравнивается температура термометра. Вынести объект под лучи Солнца — он нагреется сильно, убрать в тень — остынет. Обернуть фольгой — нагреется не так заметно.
    • 0
      Я думаю, что это нагревается аппаратура спутника. А теплоотвод в космосе — ой какая непростая задача.
    • +5
      Нюанс: солнечное излучение прилетает только с одной стороны, а собственное излучается в две. Если это учесть, то по расчету выходит температура чуть пониже — 331 К. Максимальная температура спутника на графике, кстати, примерно такая и есть.
      • +8
        331K было бы для тонкого диска, который одной плоскостью повернут к Солнцу.

        Если тело имеет сферическую поверхность, то оно излучает по всей свой поверхности (4*pi*R^2), а поглощает только проходящее через сечение (pi*R^2).

        Получается 278.6K
        • +2
          Точно, а мне что-то сферическое АЧТ в вакууме в голову не пришло. Плоско мыслю.

          У пластинки выходит максимальное отношение поглощающей площади к излучающей, т.е. максимально возможная только за счет нагрева солнечным излучением температура.
    • +3
      Здесь насчитали -18°С для Земли
      А здесь +6°С для АЧТ.
    • +1
      Еще один нюанс — средняя температура тела вращающегося вокруг земли будет зависеть от периода вращения и от самого тела ( распределения массы тела внутри тела и от теплопроводности внешних и внутренних слоев тела). Если бы черное тело было легким, как парус, то оно быстро нагрелось до равновесной температуры ( 120 г Цельсия). А если тело за время нахождения на солнечной стороне (полупериод оборота вращения) не успевает полностью прогреться до самой максимальной точке, то на темной стороне оно начинает остывать, вытягивая тепло из внутренних слоев тела. Таким образом все реальные тела вращающиеся вокруг земли будут иметь температуру ниже равновесной, которой можно управлять меняя частоту вращения и массу тела. Похоже здесь мы имеем еще один фактор (температурный) ограничивающий орбиту наших спутников ближним радиусом, период обращения спутников должен быть достаточно небольшим. Если будем увеличивать орбиту, средняя температура будет расти до опасных для приборов (людей) величин.
    • 0
      Подставляем: 1367 = T^4 * 5,67 * 10^-8, T^4 = 241*10^8, T = 3.94*10^2 = 394 K. Это совсем не 4 градуса Цельсия, а почти 120.


      Вы не учли, что тело нагревается Солнцем с одного бока, а излучает со всех сторон.
      Если излучать только в одну сторону, то и будет 120 градусов — как на Луне в «полдень».

      «Но ведь Луна же абсолютно черное тело», воскликнет плохо учивший физику читатель. Объясняем. Абсолютно черное тело поглощает весь падающий свет, но оно же и излучает сильнее всего при данной температуре. Если тело покрыть краской, оно будет меньше поглощать, но и на столько же меньше излучать. Если бы соотношение поглощенной и излученной энергии не сохранялось, можно было бы передавать тепло от холодного тела, покрашенного одной краской, к горячему телу, покрашенном другой.
  • 0
    Такой вопрос: температура чего измеряется на орбите и выше? Насколько я знаю, воздуха там практически нет.

  • +2
    Конечно у HST зеркало не самых больших размеров, однако его местонахождение делает его уникальным. Багодаря его положению в безвоздушном космическом пространстве, нету проблемы атмосферного поглощения света и атмосферной тубрулентности, а значит и нет необходимости в адаптивной оптике, Хаббл может непрерывно наблюдать в течение очень длительно времени объекты вблизи полюсов эклиптики и делать фотографии большими экспозициями, а также проводить исслеования в тех волновых диапазонах, которые недоступны с Земли.
  • +12
    Первые строки статьи да в уста Ализару.
  • +3
    Не знаю, как обстоят дела сейчас, но на Keck некоторое время назад ставились адаптивные зеркала отечетсвенного производства. Сорри, что не очень в тему.
  • +1
    Ближайший камень будет в ~64 или ~57 километрах, что для скоростей Star Wars ничтожное расстояние.

    Ну и, видимо, представляет серьезную опасность.
  • 0
    Задачка в стиле сегодняшней даты, но вполне серьёзная:
    На МКС космонавты натопили дубовыми дровами печку-буржуйку до температуры 500С (поверхность печки) и выкинули её за борт корабля, так как им стало жарко. Через какое время печка остынет до температуры окружающего пространства?
    • 0
      Какая у печки эффективная площадь поверхности и теплоемкость?
      • 0
        Для простоты возьмем 1 кв.м. и теплоемкость чугуна 500 Дж/(кг·К)
        • 0
          Я же просил не удельную теплоемкость чугуна, а теплоемкость печки. Так что давайте заодно и массу.
          • 0
            100 кг.
  • 0
    Почему тогда наша планета за миллиарды лет не остыла до указанных +4 градусов?
    Температура в космосе — это какой-то предмет для спекуляций, поскольку невозможно измерить температуру вакуума, за неимением у вакуума оной характеристики.
    • +3
      У нашей планеты есть ядерное топливо и Луна, которая разогревает приливным воздействием. А Марс, например, остыл.
      • 0
        Может быть Марс остыл потому что он дальше? Каким образом ядерное топливо греет планету? И если Луна способна разогреть целую планету, то на это нужно затратить колоссальную энергию. Тем более, что это происходит миллиарды лет. Какая именно энергия расходуется в системе Земля-Луна и что будет, когда она закончится?
        • 0
          Ядерное топливо греет планету точно так же, как греет котлы АЭС, и марсоход Curiosity — в ходе своего распада.

          Когда закончится энергия в системе Земля-Луна, Луна навсегда зависнет над одной точкой Земли (или улетит навсегда).
          • +1
            Когда закончится энергия в системе Земля-Луна, Луна навсегда зависнет над одной точкой Земли

            Вы это серьезно?
            • +1
              Да. В конечном итоге, лет эдак через пять миллиардов, Земля будет всегда повёрнута к Луне одной стороной, так же, как и Луна к Земле уже сейчас.
              • 0
                Есть мнение, что к тому времени Солнце уже станет красным гигантом, с радиусом близким или больше радиуса орбиты Земли.
                • 0
                  Принято считать, емнип, что гигантом Солнце станет только лет через 7–­8 млрд., так что время есть.

                  Хотя жарковато для жизни на планете вообще будет уже через 1–1.2 млрд. лет, так что лучше принять меры по переселению заранее.
                • 0
                  Через 5-6 миллиардов он только начнет сход с главной последовательности, до стадии красного гиганта ему будет еще ой как далеко.
              • 0
                Я извиняюсь, сначала прочитал в том смысле что луна зависнет не вращаясь по орбите :), что очевидно невозможно.
                Однако же, вы утверждаете что луна стабилизируется на геостационарной орбите? Разве такое состояние устойчиво? Спутники приходится корректировать.
                • +3
                  Во-первых, над голубым шариком есть так называемые потенциальные ямы геостационарной орбиты в количестве четырёх штук. Спутники приходится корректировать как раз для того, чтобы они в эти ямы не сползали. Во-вторых, немалую роль в разбалтывании этих самых спутников играет как раз Луна, так что ей ничего особенно не будет мешать свалиться в одну такую яму и висеть преспокойно на одном месте.
                  • 0
                    Насколько мне известно для большинства геостационаров коррекция проводиться из-за эволюции орбиты, связанной с неточностью выведения. Хотя, впрочем современные разгонные блоки способны выводят с очень большой точностью.
                • +3
                  Для зрителя с Земли Луна именно зависнет на одной точке неба. Но это не Луна остановится, а осевое вращение Земли замедлится. Сутки на Земле сравняются с оборотом Луны вокруг Земли, т.е. будут равняться 1 месяцу.
                  • 0
                    Ну да, сообразил, приливы берут энергию из вращения Земли, тогда как на движение Луны деформация Земли оказывает ничтожное влияние.
                    Mожет тогда я высплюсь наконец.
                    А может кто нибудь популярно обьяснить откуда берутся геостационарные ямы и почему их именно четыре? С симметрией системы как-то плохо сочетается.
                  • 0
                    Ну с замедлением вращения земли будет так же увеличиваться радиус орбиты луны, а вместе с тем и период обращения.
                    Так что будет значительно больше месяца. Можно посчитать будет на досуге сколько.
                    • 0
                      Учитывая что «месяц», как календарный отрезок родился именно из длительности одного оборота Луны, то оставаясь таким же, оборот Луны всегда будет равен одному месяцу. Только длительность месяца вырастет.
                      • 0
                        но в году ведь больше 12 лунных месяцев, как эти понятия оказались связаны?
                        • +3
                          Исторически. Людям нужны были временные отрезки, и первыми часами было небо: Луна и Солнце. Так родились сутки (оборот Земли), недели (четверть оборота Луны), месяцы (оборот Луны), годы (оборот вокруг Солнца). А расхождение между количеством месяцев и длительностью года разные народы решали разными средствами в меру развития своей культуры.
        • +1
          Энергия вращения Земли вокруг своей оси.
          • 0
            Неужели этой энергии достаточно на поддержание температуры Земли выше указанных +4С в течение миллиардов лет?
            Я просто хочу разобраться.
            Чисто интуитивно это кажется невероятным. Да, я согласен, что движение мирового океана и небольшая деформация грунта немного увеличивают температуру. Но так ли этот вклад велик?
            • 0
              Приливные силы конечно влияют на климат, но по-моему не являются основополагающим фактором.
              В основном температуру поддерживает разогретое ядро планеты и наличие атмосферы.

              А в системе Земля-Луна уменьшается энергия вращения Земли, переходя в орбитальную энергию Луны. В итоге земля замедляет вращение, а Луна отдаляется и разгоняется.
              • 0
                И да, средняя температура на Земле, согласно вики 14°C, что не сильно больше 4.
            • 0
              у нас под ногами бушует магма с температурой 6000 градусов. Мы просто козявки на поверхности
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • –1
        Вроде бы ядерное топливо это всего 20 %, а 80 % это железные опилки
        Тяжелые элементы, железо например, проваливаеются внутрь, к ядру, лёгкие алюмосиликаты остаются на поверхности. И их регулярно подбрасывают из космоса в виде метеоритов или космической пыли.
        Собственно железяка падая 6000 км приобретает кинетическую энергию и передаёт её в тепло. Заодно и перемешивают мантию, дрейфует континенты (где больше железа, там тонет, где меньше — всплывает) и т.д.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Причём тут вакуум, если речь о космосе? :)
      • 0
        Ва́куум (от лат. vacuus — пустой) — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлении значительно ниже атмосферного
        • +1
          Физического вакуума в космосе нет, а технический вполне может обладать температурой.
          • 0
            согласен. Но есть ли практический смысл температуры молекул на околоземной орбите, если основную часть энергии тело получит из солнечных лучей? И мне кажется невероятным, что температура тела после этого будет +4. Я просто сравниваю с собственными ощущениями, когда стоишь под лучами летнего солнца. И это на наших широтах через атмосферу, а какова будет жара в космосе на орбите?
            • 0
              Температура атмосферы (воздуха) на различной высоте над землей

              www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/GuidePhysicsHeatAndTemperatureTemperature/TemperatureAirHeight/
            • 0
              Я просто сравниваю с собственными ощущениями, когда стоишь под лучами летнего солнца. И это на наших широтах через атмосферу, а какова будет жара в космосе на орбите?

              Вы стоите под лучами летнего солнца и чувствуете на своей коже температуру окружающего вас воздуха, нагретого этим солнцем. На орбите нет воздуха.
    • 0
      Почему тогда наша планета за миллиарды лет не остыла до указанных +4 градусов?
      Потому что Солнце рядом. Думал, это очевидно. А из-за атмосферы остывает/греется медленнее, чем объекты без оной. За счёт атмосферы Венера так вон вообще раскалена, даже больше чем Меркурий, который ближе к Солнцу.
      • 0
        Так и у абсолютно черного тела Солнце рядом. Почему его не должно разогревать до десятков или сотен градусов?
        • +1
          Так и у абсолютно черного тела Солнце рядом. Почему его не должно разогревать до десятков или сотен градусов?
          Так его и разогреет до сотен градусов: +4°C =~ 277°K. Эта температура ведь более чем похожа на правду, т.е. на среднюю температуру Земли. Даже без учёта атмосферы, которая, как я выше сказал, сильно влияет на температуру на самой поверхности.
  • 0
    «На Венере местами идет свинцовый снег»

    Строго говоря, этот факт не о космосе, а о планете.
    • +5
      Планета, ты просто космос :)
  • +6
    Сегодня перечитывал «Сказку от Тройке» Стругацких, наткнулся там на такой фрагмент:
    Лавр Федотович повысил голос, и все встали.
    — Мы предлагаем ровно через пятьдесят лет после вашего отлета
    повторить встречу полномочных представителей обеих цивилизаций на северном
    полюсе планеты Плутон. Мы надеемся, что к этому времени мы окажемся более
    подготовленными к обдуманному и благоприятному сотрудничеству наших
    цивилизаций.

    Учитывая что «Сказка» вышла в 1968-м — получается что встреча назначена на 2018-й или даже раньше, а значит возможно что New Horizons может иметь и скрытые миссии в своей программе :)
  • +2
    В космосе, оказывается, теплее, чем в Москве. Да и вообще в России
    • 0
      Среднегодовая температура в Москве +5.8 С. Так что спутнику на орбите холоднее.
      • 0
        Я сужу по второй картинке. Там ниже 5 градусов (кстати, не указано, в чём измеряли в C или F) редко опускается. На глаз получается, что среднегодовая там куда выше тех же 5.8 градусов.
        • +1
          Там указано Centigrade.
        • 0
          По картинке действительно спутнику теплее, согласен. А я имел ввиду указанные в тексте 4 С равновесной температуры ченого тела.
  • 0
    Ещё один, думаю, очевидный факт: если в открытом космосе, предположим, рядом с вами кто-то будет играть на гитаре, то вы ничего не будете слышать, т.к. в вакууме звук не распространяется.
    • +1
      Я старался рассказать про неочевидные факты. Еще, например, световое эхо классное явление, отложу его к следующему 1 апреля )
  • 0
    На луну не будут смотреть по совершенно другой причине. На 30 сантиметрах луна уже засвечивает любую астрономическую аппаратуру даже на самых малых экспозициях. А теперь представьте, что у нас зеркало в 10 раз больше и мы собрали в 100 раз больше фотонов.

    • 0
      И Hubble и VLT неоднократно снимали Луну.
      • 0
        Что-то я не помню на Хаббле мощных светофильтров. м\б он может снимать, когда луна заходит со стороны Солнца (т.е. в новолуние)?

        На VLT конечно можно поставить, но только ценой ухудшения разрешающей способности.

        Иными словами внезапно и очень интригующе.
        • +1
          Вроде не в новолуние:

          The image was taken while the Space Telescope Imaging Spectrograph was aimed at a different part of the moon to measure the colors of sunlight reflected off the Moon.

          image
          • 0
            СПЕКТРОГРАФОМ? 0_0 ребята знают толк в извращениях.

            Хотя, наверное, это действительно единственная возможность снимать большими телескопами яркие объекты без потери качества изображения
            • 0
              Нет, снимок получен широкоугольной камерой «во время» (while) работы спектрографа.
              • 0
                Широкоугольной это какой?
                Что-то я начинаю пугаться той оптической схемы, где можно одновременно снимать га спектрографе и на камере.
  • 0
    У меня такой вопрос (в т.ч. к автору поста):
    Температура в космосе, на орбите Земли равна +4°С
    Если быть точным, то не на орбите Земли, а на расстоянии от Солнца равному удаленности орбиты Земли. И для абсолютно черного тела, т.е. такого, которое полностью поглотит солнечные лучи, ничего не отразив обратно.

    Это цитата из поста автора.

    Пояните пожалуйста, как может температура стабилизироваться на уровне +4 градуса, при этом тело будет продолжать поглощать солнечные лучи и не будет отдавать вовне энергию ни в каком виде?
    Куда будет преобразовываться полученная в виде излучения от Солнца энергия после достижения температуры +4 градуса?
    И вообще, как можно иметь какую-то температуру, отличную от абсолютного нуля, и при этом не излучать ничего («ничего не отразив обратно»)?

    P.S. Я не физик, иначе бы такого вопроса, возможно не задал, поэтому, если можно, поясните на доступном языке. Просто стало любопытно.
    • 0
      Тело будет излучать, конечно же. Отражать по условию не будет, но излучать будет.
      • 0
        Хорошо, тогда дополнительный вопрос.
        Пусть тело получает от Солнца энергию мощностью 1 Вт и одновременно излучает энергию в каком-то виде тоже 1 Вт.
        Что, если частота и другие характеристики излучения, которое тело излучает вовне, совпадает с теми зарактеристиками, которое тело получает?
        Как мы тогда снаружи узнаем, отражает ли оно это излучение или же не отражает, а поглощает, внутри как-то перерабатывает и испускает в том же спектре, что и получило? Или для нас такой вариант эксивалентен отражению?
        То есть, мой вопрос нужен для того, чтобы уточнить термин «отражать», понимаете?
        • +1
          Что непонятного в термине «отражать»?
          • 0
            Видимо, если закапываться в суть — то отражение оказывается тоже переизлучением, и от поглощения/излучения отличается мало чем. Отличие размывается.

            В описываемом случае поглощается свет любой длины волны, излучается инфракрасный свет какого-то конкретного спектра, если ничего не путаю, а при нормальном отражении излучается ровно то, что поглотилось.
        • 0
          В случае абсолютно черного тела отражения не существует, есть только излучение.

          На практике все гораздо проще — при отражении от неровной поверхности меняется поляризация. Переизлучение также можно определить по линиям поглощения.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.