Домой / АСТРОНОМИЯ / Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса

Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса

Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса

Атмосфера и околоземное космическое пространство

• Уровень моря — 101,3 кПа (1 атм.; 760 миллиметров ртутного столба атмосферного давления), плотность среды 2,7·1019 молекул в см³.
• 0,5 км — до этой высоты проживает 80 % человеческого населения мира.
• 2 км — до этой высоты проживает 99 % населения мира.
• 2 – 3 км — начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
• 4,7 км — МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
• 5,0 км — 50 % от атмосферного давления на уровне моря.
• 5,3 км — половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты (немного ниже вершины горы Эльбрус).
• 6 км — граница постоянного обитания человека, граница наземной жизни в горах.
• 6,6 км — самая высоко расположенная каменная постройка (гора Льюльяильяко, Южная Америка).
• 7 км — граница приспособляемости человека к длительному пребыванию в горах.
• 8,2 км — граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
• 8,848 км — высочайшая точка Земли — гора Эверест — предел доступности пешком.
• 9 км — предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
• 12 км — дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10 – 20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
• 15 км — дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
• 16 км — при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
• 10 – 18 км — граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза). Также это граница подъёма обычных облаков, дальше простирается разрежённый и сухой воздух.
• 18,9 – 19,35 — линия Армстронга — начало космоса для организма человека — закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
• 19 км — яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3 – 75 свечей против 1500 свечей на м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
• 20 км — интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
• 20 км — потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) — 19 811 метров.
• 20 – 22 км — верхняя граница биосферы: предел подъёма в атмосферу живых спор и бактерий воздушными потоками.
• 20 – 25 км — яркость неба днём в 20—40 раз меньше яркости на уровне моря, как в центре полосы полного солнечного затмения и как в сумерки, когда Солнце ниже горизонта на 9 – 10 градусов и видны звёзды до 2-й звёздной величины.
• 25 км — днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
• 25 – 26 км — максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
• 15—30 км — озоновый слой на разных широтах.
• 34,668 м — официальный рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами (Проект Страто-Лаб, 1961 год).
• 35 км — начало космоса для воды или тройная точка воды: на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
• 37,8 км — рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (МиГ-25М, динамический потолок).
• 38,48 км (52 000 шагов) — верхняя граница атмосферы в 11 веке: первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (арабский учёный Альгазен, 965—1039 гг.).
• 41 420 м — рекорд высоты стратостата, управляемого одним человеком, а также рекорд высоты прыжка с парашютом, выполненный вице-президентом компании Гугл Аланом Юстасом 24 октября 2014 года.
• 45 км — теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
• 48 км — атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
• 50 км — граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
• 51,694 м — последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху (Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 года)
• 53 км — рекорд высоты для газового беспилотного аэростата.
• 55 км — атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
• 40 – 80 км — максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью.
• 70 км — верхняя граница атмосферы в 1714 году по расчёту Эдмунда Галлея на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами.
• 80 км — граница между мезосферой и термосферой (мезопауза): высота серебристых облаков.
• 80,45 км (50 миль) — официальная высота границы космоса в США.
• 100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом — линия Кармана, определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой. Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник. Плотность среды на этой высоте 12 триллионов молекул на 1 дм³.
•100 км — зарегистрированная граница атмосферы в 1902 году: открытие отражающего радиоволны ионизированного слоя Кеннелли — Хевисайда 90—120 км.
• 118 км — переход от атмосферного ветра к потокам заряжённых частиц.
• 122 км (400 000 футов) — первые заметные проявления атмосферы во время возвращения на Землю с орбиты: набегающий воздух начинает разворачивать Спейс Шаттл носом по ходу движения, начинается ионизация воздуха от трения и нагрев корпуса.
• 120 – 130 км — спутник на круговой орбите с такой высотой сможет сделать не более одного оборота.
• 150 – 180 км — высота перигея орбиты первых пилотируемых космических полётов.
• 200 км — наиболее низкая возможная орбита с краткосрочной стабильностью (до нескольких дней).
• 302 км — максимальная высота (апогей) первого пилотируемого космического полёта (Ю. А. Гагарин на космическом корабле Восток-1, 12 апреля 1961 года)
• 320 км — зарегистрированная граница атмосферы в 1927 года: открытие отражающего радиоволны слоя Эплтона.
• 350 км — наиболее низкая возможная орбита с долгосрочной стабильностью (до нескольких лет).
• 415 км — высота орбиты Международной космической станции
• 500 км — начало внутреннего протонного радиационного пояса и окончание безопасных орбит для длительных полётов человека.
• 690 км — граница между термосферой и экзосферой.
• 1000 – 1100 км — максимальная высота полярных сияний, последнее видимое с поверхности Земли проявление атмосферы (но обычно хорошо заметные сияния происходят на высотах 90 – 400 км).
• 1372 км — максимальная высота, достигнутая человеком в долунную эпоху (корабль Джемини-11 2 сентября 1966 г).
• 2000 км — атмосфера не оказывает воздействия на спутники и они могут существовать на орбите многие тысячелетия.
• 3000 км — максимальная интенсивность потока протонов внутреннего радиационного пояса (до 0,5 – 1 Гр/час).
• 12 756 км — мы отдалились на расстояние, равное диаметру планеты Земля.
• 17 000 км — внешний электронный радиационный пояс.
• 27 743 км — наименьшее расстояние от Земли, на котором пролетел заранее (свыше 1 дня) обнаруженный астероид 2012 DA14 диаметром 44 метров и массой около 130 тыс. тонн.
• 35 786 км — высота геостационарной орбиты, спутник на такой высоте будет всегда висеть над одной точкой экватора. В первой половине 20-го века эта высота считалась теоретическим пределом существования атмосферы. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила вращения будет превосходить гравитационные силы, и молекулы воздуха, вышедшие за эту границу, будут разлетаться в разные стороны.
• ок. 90 000 км — расстояние до головной ударной волны, образованной столкновением магнитосферы Земли с солнечным ветром.
• ок. 100 000 км — верхняя замеченная спутниками граница экзосферы (геокорона) Земли. Атмосфера закончилась, началось межпланетное пространство

Межпланетное пространство

Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса

• 363 104 – 405 696 км — высота орбиты Луны над Землёй.
• 401 056 км — абсолютный рекорд высоты, на которой был человек (Аполлон-13, 14 апреля 1970 г.).
• 930 000 км — радиус гравитационной сферы Земли и максимальная высота существования её спутников. Выше 930 000 км притяжение Солнца начинает преобладать, и оно будет перетягивать поднявшиеся выше тела.
• 1 500 000 км — расстояние до одной из точек либрации L2, в которых попавшие туда тела находятся в гравитационном равновесии. Космическая станция, выведенная в эту точку, не будучи орбитальным спутником, с минимальными затратами топлива на коррекции траектории всегда бы следовала за Землёй и находилась бы в её тени.
• 21 000 000 км — на таком расстоянии практически исчезает гравитационное воздействие Земли на пролетающие объекты.
• 40 000 000 км — минимальное расстояние от Земли до ближайшей большой планеты Венера.
• 56 000 000 – 58 000 000 км — минимальное расстояние до Марса во время Великих противостояний.
• 149 597 870,7 км — среднее расстояние от Земли до Солнца. Это расстояние служит мерилом расстояний в Солнечной системе и называется астрономическая единица (а. е.).
• 590 000 000 км — минимальное расстояние от Земли до ближайшей большой газовой планеты Юпитер. Дальнейшие цифры указывают расстояние от Солнца.
• 4 500 000 000 км (4,5 миллиардов км) — радиус границы околосолнечного межпланетного пространства — радиус орбиты самой дальней большой планеты Нептун.
• 8 230 000 000 км — дальняя граница пояса Койпера — пояса малых ледяных планет, в который входит карликовая планета Плутон.
• 19 500 000 000 км — расстояние до самого дальнего на сегодня межзвёздного автоматического космического аппарата Вояджер-1.
• 35 000 000 000 км (35 млрд км) — предел дальнобойности солнечного ветра — граница гелиосферы, начало межзвёздного пространства.
• 65 000 000 000 км — расстояние до аппарата Вояджер-1 к 2100 году.

Межзвёздное пространство

• 300 000 000 000 км (300 млрд км) — ближняя граница облака Хиллса, являющемся внутренней частью облака Оорта — большого, но очень разрежённого скопища ледяных глыб, которые медленно летят по своим орбитам, но, изредка выбиваясь из этого облака и приближаясь к Солнцу, становятся кометами.
• 9 460 730 472 580,8 км (ок. 9,5 триллионов км.) — световой год — расстояние, которое свет проходит за 1 год. Служит для измерения межзвёздных и межгалактических расстояний.
• до 15 000 000 000 000 км — дальность вероятного нахождения гипотетического спутника Солнца звезды Немезида
• до 20 000 000 000 000 км (20 трлн км, 2 св. года) — гравитационные границы Солнечной системы (Сфера Хилла) — внешняя граница Облака Оорта, максимальная дальность существования планет и комет.
• 30 856 776 000 000 км — 1 парсек — более узкопрофессиональная астрономическая единица измерения межзвёздных расстояний, равен 3,2616 светового года.
• 40 000 000 000 000 км (40 трлн. км, 4,243 св. года) — расстояние до ближайшей к нам известной звезды Проксима Центавра
• 100 000 000 000 000 км (100 трлн. км, ок. 10 св. лет) — в пределах этого радиуса находятся 11 ближайших звёзд.
• 300 000 000 000 000 км (300 трлн км, 30 св. лет) — размер Местного межзвёздного облака, через которое сейчас движется Солнечная система (плотность среды этого облака 300 атомов на 1 дм³).
• ок. 3 000 000 000 000 000 км (3 квадриллиона км, 300 св. лет) — размер Местного газового пузыря, в состав которого входит Местное межзвёздное облако с Солнечной системой (плотность среды 50 атомов на 1 дм³).
• ок. 33 000 000 000 000 000 км (33 квдрлн км, 3500 св. лет) — толщина галактического Рукава Ориона, в котором находится Местный пузырь.
• ок. 300 000 000 000 000 000 км (300 квдрлн км) — расстояние от Солнца до ближайшего внешнего края гало нашей галактики Млечный Путь (англ. Milky Way). За его пределами простирается чёрное, почти пустое и беззвёздное межгалактическое пространство с едва различимыми без телескопа маленькими пятнами нескольких ближайших галактик (плотность среды межгалактического пространства менее 1 атома водорода на 1 дм³).
• ок. 1 000 000 000 000 000 000 км (1 квинтиллион км, 100 тысяч св. лет) — диаметр нашей галактики Млечный путь (200 – 400 миллиардов звёзд).

Межгалактическое пространство

• 5 000 000 000 000 000 000 км (ок. 5 квинтиллионов км) — размер подгруппы Млечного Пути, в которую входят наша галактика и её спутники карликовые галактики (всего 15 галактик).
• 30 000 000 000 000 000 000 км (ок. 30 квинтиллионов км, ок. 1 млн парсек) — размер Местной группы галактик, в которую входят три крупных соседа: Млечный путь, Галактика Андромеды, Галактика Треугольника, и многочисленные карликовые галактики (более 50 галактик).
• ок. 2 000 000 000 000 000 000 000 км (2 секстиллион км, 200 млн св. лет) — размер Местного сверхскопления галактик (Сверхскопления Девы) (около 30 тысяч галактик).
• ок. 4 900 000 000 000 000 000 000 км (4,9 секстиллиона км, 520 млн. св. лет) — размер ещё более крупного сверхскопления Ланиакея, в которое входят наше сверхскопление Девы и так называемый Великий аттрактор, притягивающий к себе окружающие галактики и нас в том числе (около 100 тысяч галактик).
ок. 10 000 000 000 000 000 000 000 (10 секстиллионов км, 1 млрд св. лет) — длина Комплекса сверхскоплений Рыб-Кита, называемого ещё галактической нитью и гиперскоплением Рыб-Кита, в котором мы живём (10 масс Лениакеи).
• до 100 000 000 000 000 000 000 000 км — расстояние до Супервойда Эридана, самого большого на сегодня известного войда размером около 1 млрд св. лет. В центральных областях этого огромного пустого пространства нет звёзд и галактик, и вообще почти нет обычной материи (плотность 10 % от средней плотности Вселенной). Космонавт в центре войда без большого телескопа не смог бы увидеть ничего, кроме темноты.
• ок. 100 000 000 000 000 000 000 000 (100 секстиллионов км, 10 млрд св. лет) — длина великой стены Геркулес-Северная корона, самой большой известной сегодня суперструктуры в наблюдаемой Вселенной. Находится на расстоянии около 10 млрд. световых лет от нас.
• ок. 250 000 000 000 000 000 000 000 (ок. 250 секстиллионов км, свыше 26 млрд св. лет) — размер пределов видимости вещества (галактик и звёзд) в наблюдаемой Вселенной (свыше 500 миллиардов галактик).
• ок. 870 000 000 000 000 000 000 000 км (870 секстиллионов км, 92 млрд св. лет) — размер пределов видимости излучения в наблюдаемой Вселенной.

Скорости, необходимые для выхода в ближний и дальний космос

Для того, чтобы выйти на орбиту, тело должно достичь определённой скорости. Космические скорости для Земли:

• Первая космическая скорость — 7,910 км/с — скорость для выхода на орбиту вокруг Земли;
• Вторая космическая скорость — 11,168 км/с — скорость для ухода из сферы притяжения Земли и выхода на орбиту Солнца;
• Третья космическая скорость — 16,67 км/с — скорость для ухода из сферы притяжения Солнца и выхода в межзвёздное пространство;
• Четвёртая космическая скорость — около 550 км/с — скорость для ухода из сферы притяжения галактики Млечный Путь и выхода в межгалактическое пространство.

Если же какая-либо из скоростей будет меньше указанной, то тело не сможет выйти на соответствующую орбиту. Первым, кто понял, что для достижения таких скоростей при использовании любого химического топлива нужна многоступенчатая ракета на жидком топливе, был Константин Эдуардович Циолковский. 

0
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Рекомендуем также:

Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса
● Исследование показало как вода могла течь на холодном и ледяном древнем Марсе
Для учёных, которые пытаются понять, на что был похож древний Марс, красная планета посылает несколько противоречивых сигналов. Долины и каньоны, похожие на высохшие русла древних рек, не оставляют ...
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса
● Откуда к нам пришли названия Солнца, Луны и планет
Я долго думал о том, с чего начать наше замечательное путешествие по страницам истории самой древней науки - астрономии. И решил: прежде всего я расскажу вам, когда и ...
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса
● «Венера-3»
16 ноября 1965 года с космодрома «Байконур» в 7 часов 19 минут московского времени был запущен беспилотный космический корабль «Венера-3» — автоматическая межпланетная станция, предназначенная для исследования планеты ...
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса
● Интересные факты о планете Земля, о которых мало кто слышал
Наша планета – это наш дом. Порой нам кажется, что этот дом отлично изучен нами, ведь его мы так подробно изучали в школе. Однако в учебном заведении нам ...
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса
● Планета «Алмаз»
Планета из чистого алмаза. Большая углеродная планета диаметром примерно в пять раз больше Земли находится на расстоянии около 4000 световых лет от Солнечной системы. Из-за огромного давления, вызванного ...
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса
● Вселенная содержит в 10 раз больше галактик, чем мы думали
Вселенная не устает преподносить нам сюрпризы... Человека всегда интересовал вопрос, насколько большой мир, где он живет. Первое реальное представление о величине Вселенной было получено в 1990 году, когда на ...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *