Будущее планеты, или Всё что нужно знать о космосе

В 2021 мы празднуем большой юбилей. Исполнилось 60 лет Homo cosmicam – человеку космическому. Думаю, вам не надо напоминать, ЧТО произошло 12 апреля 1961. Мы, дети, выросшие в космическую эру, просто не можем не знать таких великих людей, как Юрий Гагарин, Константин Циолковский, Сергей Королёв. Интересно, а о чем они думали тогда, 6 десятилетий назад? Что занимало их мысли на протяжении 108 минут? Наверное, они мечтали. Мечтали о будущем, строили грандиозные планы и… верили! В космонавтику, в межзвездные полеты и инопланетные экспедиции. В тот момент на глазах творилась история. В тот момент для всех началась новая эра – космическая.

 

 

 

И вот космос живет на Земле уже 59 лет. Что мы сделали за это время? Подготовить экспедицию на Марс? Нет, не думайте, что современная космонавтика ограничивается исследованиями Илона Маска. На самом деле, трудами ученых сделано очень многое. Было запущено более пяти тысяч ракет, космический аппарат (КА) «Розетта» совершил посадку на комете, корабль «Вояджер-1» покинул пределы Солнечной системы, а солнечный зонд «Паркер» идет на сближение с самим Солнцем!

 

 

 

ИЗ ИСТОРИИ ВСЕЛЕННОЙ

 

 

А понятнее ли вообще стало, что такое космос? Мы называем его своим, говорим, что «космос с каждым днем ближе», а в то же время даже не знаем, когда он появился. Парадоксально, но факт. Хотя что-то о появлении мира ученым удалось выяснить. Только представьте: изначально не было ничего. Ни материи, ни пространства, ни времени… А потом, в одночасье, из-за большого взрыва, причину которого установить пока невозможно, возникла вселенная, которая с каждым годом расширялась и расширяется до сих пор. И в этой огромной вселенной есть галактика «Млечный путь», наша галактика. Галактика, где каждое мгновение зажигаются и гаснут звезды, образуются и исчезают в черных дырах планеты, кипит бурная, но всё еще непонятная нам жизнь.

 

 

 

ЗАЧЕМ НАМ КОСМОС?

 

 

Но, несмотря на непонятность и таинственность вселенной, исследования по освоению космоса ведутся и будут вестись еще не одно столетие. Возникает вопрос: зачем? Зачем нам нужен космос, зачем нужны другие звезды и планеты, если это очень рискованно, дорого и энергозатратно? Причин, на самом деле, немало.

 

 

Во-первых, благодаря работе над созданием космических аппаратов, ученые изобретают вещества, нужные на Земле. Например, вещество нитинол сейчас используется в стоматологии, а пластик, замораживающий еду в космосе, может быть полезным жертвам катастроф, если из него делать одеяла, ведь он отдает человеку 80% тепла.

 

 

Без нововведений не осталась и медицина: теперь мы умеем передавать результаты МРТ врачу сквозь тысячи километров и доставлять противораковые лекарства прямо к опухоли. А еще ученые NASA в ходе поиска средства против потери космонавтами мышц изобрели таблетки, которые позволят пожилым людям бороться с остеопорозом, то есть не терять массу тела.

 

 

Другой аргумент за изучение вселенной — космическое сырье. Уже сейчас многие частные компании составляют проекты по добыче полезных ископаемых на астероидах и кометах. Даже наш спутник Луна является источником гелия-3, европия и тантала — редких на Земле веществ. Может быть, сейчас это только планы, но совсем скоро они могут стать реальностью!

 

 

Кроме того, исследование космоса позволит защитить Землю и будущие поколения от катастроф, подобных той, которая случилась 4,5 млрд лет назад. Тогда в нашу планету врезался астероид или, как предполагают некоторые ученые, планета-странник (это планета, которая не находится на звездной орбите и блуждает в космосе). Космический объект разбился, а Земля выжила, хотя от нее и отвалились большие куски, один из которых превратился в Луну. Наша планета была сравнительно молодой, и жизнь на ней еще не зародилась. Но что будет, если подобное столкновение произойдет в наши дни? Догадайтесь сами…

 

 

 

КОСМОС ОПАСЕН?..

 

 

 

На самом деле космос таит в себе немало угроз. В первую очередь, это планеты-спутники, астероиды и метеориты. На поверхности Земли и Луны можно найти кратеры – свидетельства падений чужеродных объектов. По одной из версий, именно астероид, врезавшийся в нашу планету 65 миллионов лет назад, стал косвенной причиной вымирания динозавров – из-за его падения поднялось плотное облако пыли, не пропускавшее свет и тепло.

 

 

Кстати, в 2002 году мимо Земли, на очень маленьком расстоянии, пролетал астероид «MN2002», который почему-то не был замечен учеными в телескопы. Вероятность столкновения была очень высока, но, к счастью, всё обошлось. Обойдётся ли в следующий раз?.. С другой стороны, бояться нам пока не нужно, ведь Юпитер, обладая сильной гравитацией, притягивает подавляющее большинство космических объектов на свою орбиту, они сталкиваются и разбиваются на мелкие кусочки.

 

 

Другая, хоть и не относящаяся пока непосредственно к Земле опасность – черные дыры. Их также называют коллапсарами, провалами в космосе, дырками во вселенной, а всё потому, что они существуют…нигде. Понять их устройство достаточно сложно, и это делает их еще таинственнее и страшнее. Появляются черные дыры в результате смерти (охлаждения) звезд-гигантов.

 

 

Чем же опасны эти замерзшие погибшие звезды? Дело в том, что, провалившись внутрь себя, они изменяют пространство вокруг. В вышедшем несколько лет назад фильме «Интерстеллар» наглядно показано, что законы физики и, более того, времени не работают вблизи коллапсаров. Любой предмет, попавший в черную дыру, сначала до невозможности растянется (этот процесс называется спагеттизация), а потом разорвется на части. Думаю, мало, кто захочет испытать это на себе. К счастью, нам эта опасность не грозит. По крайней мере, пока. Ближайшая к нам черная дыра — V616 Monocerotis – находится на расстоянии в 3000 световых лет от Земли.

 

 

Еще одна вполне возможная угроза космоса – эволюция, а затем и смерть Солнца. Как и любая звезда, наше светило в конце своей жизни станет красным гигантом и достигнет огромных размеров. Оно поглотит Меркурий и Венеру, Земля, скорее всего, «поджарится», а пригодной для жизни планетой окажется Марс. Хорошо, что произойдет это совсем не скоро, потому что водорода – солнечного «топлива» — хватит еще на 5 млрд лет.

 

 

 

КАК КОСМОНАВТИКА ПОВЛИЯЛА НА ЭКОЛОГИЮ?

 

 

 

А сейчас нам надо думать над более реальными проблемами, к которым привела нас космическая гонка. Стремясь к великим открытиям, мы совершенно забыли об экологии космоса и родной планеты. Что изменилось в промышленной сфере с началом космической эры и как это повлияло на состояние Земли?

 

 

Прежде всего стоит сказать о космическом мусоре. Интересно, что раньше этот термин использовали для обозначения мелких космических объектов, летающих вблизи планет: астероидов, метеоритов, комет и тд. Но с 1979 года так стали называть отслужившие космические аппараты, ступени ракет-носителей и всевозможные осколки, которые просто летают вокруг Земли. С каждым годом количество мусора увеличивается на 5%. Он мешает работе астрономов и космонавтов, может стать причиной столкновений, взрывов и гибели людей. Кроме того, аварии отработавших аппаратов с различными энергоустановками приводят к радиоактивному загрязнению атмосферы Земли.

 

 

Не стоит забывать и о влиянии на воздушную оболочку нашей планеты космических запусков. Сегодня в год запускается около 120 аппаратов, в будущем это число будет расти. Основной вред запусков состоит в выбросе продуктов сгорания в тропосферу (приземной слой атмосферы). Самой опасной из таких «продуктов» является двуокись углерода (СО2), потому что она вызывает повышение температуры и приводит к парниковому эффекту. Конечно, сейчас выделение двуокиси при запусках ракет намного меньше, чем, например, при работе заводов, но увеличение количества запусков может повлечь за собой катастрофические последствия.

 

 

Кстати, двуокись углерода выделяется только при запуске твердотопливных ракет. Выходит, топливо тоже имеет значение. Вообще, ракеты делят на две группы: твердотопливные и жидкостные. Первые более экологичны при хранении, вторые – при запуске. Так, продукты сгорания жидкого ракетного топлива на 90% состоят из биологически нейтральных компонентов (воды, водорода, кислорода, азота), а твердого – только на 15–25% .

 

 

Странно и в то же время интересно, что для многих ракет, в частности, для «Протона» и «Рокота», используется гептил – очень токсичное вещество. А вот продукты его сгорания совершенно безвредны. Получается, что он несет угрозу, если выливается в открытое пространство, например, из-за аварии, но во время успешных запусков, а их намного больше, чем аварийных, он, можно сказать, экологичен. Однако ученые всё равно работают над созданием «зеленого» топлива, которое будет эффективнее и безопаснее гептила.

 

 

К нежелательным последствиям в районе старта ракет могут также привести выбросы хлористого водорода и окислов алюминия, содержащиеся в продуктах сгорания КА «Шаттл». Последствиями станут выпадение кислотных дождей, увеличение содержания в воздухе взвешенных частиц, токсичное загрязнение облачного покрова, изменение погодных условий на прилегающих к стартовой площадке территориях. Однако подобные эффекты кратковременны, так как химические компоненты в приземной атмосфере быстро перемешиваются, а их концентрация снижается до безопасного уровня.

 

 

Еще продукты сгорания ракет-носителей влияют на состояние озонового слоя, защищающего нас от ультрафиолетового излучения, избыток которого повышает риск заболевания раком кожи на 2%. Из этого видно, насколько важно сохранение озона в воздухе. А при полете любой ракеты в озонном слое возникает «окно». Оно, конечно, со временем затягивается, но концентрация озона в воздухе постепенно снижается.

 

 

 

КАК ПОМОЧЬ ЭКОЛОГИИ?

 

 

Получается, что современная космонавтика еще не достаточно совершенна, чтобы нести в себе только положительные моменты. Но главное — что над этой проблемой работают, ищут новые, более безопасные пути исследования космоса. Например, новое «зелёное» топливо, поиском которого занимаются, сделает космонавтику безопаснее. А американская компания SpaceX начала возвращать на Землю ступени ракеты Flakon-9. Правда, делают они это из финансовых соображений – вернуть ступень и использовать ее заново дешевле, чем изготавливать новую. Но, думаю, это несет в себе и позитивные экологические последствия:

 

 

-на орбите планеты не появляется новый космический мусор;

 

 

-на дне Мирового океана не затапливают очередную деталь (а ведь так делают довольно часто!);

 

 

-меньше энергии тратится на изготовление новой детали и, следовательно, выбрасывается меньше отходов.

 

 

 

Словом, космонавтика очень живая. Она постоянно развивается, открывает новые горизонты, выдвигает гипотезы и строит теории. Возможно, через несколько десятилетий космос станет для нас вторым домом, и мы сможем летать туда друг к другу в гости! А может быть, космический туризм запустится лишь в следующем веке… В любом случае, за пределами Земли нас ждут великие открытия, за космосом наше будущее. И если начать изучать его сегодня, завтра он станет намного ближе!