Освоение космоса. 8

Государственная полярная академия

Кафедра философии, культурологии и истории

 

 

 

Реферат

по дисциплине

«Концепция современного естествознания»

 

Освоение  космоса.

 

 

                                                     

 

 Выполнил: студент 30711 гр.

                               Ного П. Г.

 

                                                                      Научный руководитель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2011

 

 

 

 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………3

Начало космической  эры……………………………………………..4

Человек в космосе……………………………………………………...4

Луна……………………………………………………………………....5

Другие планеты………………………………………………………....7

       Марс…………………………………………………………………..7

       Сатурн……………………………………………………………….10

Чёрные дыры…………………………………………………………...13

       Поиск чёрных дыр…………………………………………………..14

Заключение………………………………………………………………16

Список используемой литературы……………………………………17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Во второй половине XX в. человечество ступило на порог  Вселенной - вышло в космическое  пространство. Дорогу в космос открыла наша Родина. Человечество стремится найти в космосе ответы на многие вопросы, в том числе как строение и эволюция Вселенной, образование Солнечной системы, происхождение и пути развития жизни. Космонавтика - это громадный катализатор современной науки и техники, ставший за невиданно короткий срок одним из главный рычагов современного мирового процесса. Она стимулирует развитие электроники, машиностроения, материаловедения, вычислительной техники, энергетики и многих других областей народного хозяйства.

 В освоении космоса мне предстоит изучить различные области космического пространства: Луну, другие планеты и чёрные дыры.

Современный уровень  космической техники и прогноз  её развития показывают, что основной целью научных исследований с  помощью космических средств, по-видимому, в ближайшем будущем будет наша Солнечная система и возможно соседние галактики. Главными при этом будут задачи изучения солнечно-земных связей и пространства Земля - Луна, Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна и других планет, а так же происхождение и развитие вселенной, астрономические исследования, медико-биологические исследования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Магистральное направление развития науки – познание неведомого. Вторгаясь в космическое пространство, человечество преследует, прежде всего, именно эту цель. Здесь мы входим в соприкосновение с наиболее глубокими тайнами материального мира. Разгадать их люди стремились целые столетия. Мне бы хотелось напомнить о научном и в не меньшей степени гражданском подвиге таких гениев человеческого разума, как Коперник, Галилей, Кеплер. Их астрономические открытия помогли отвергнуть устаревшее птолемеево учение об устройстве Вселенной».

 

Академия наук СССР

Институт космических  исследований

Освоение космического пространства в СССР 1978

Я. Кожешник, президент Чехословацкой академии наук

«Известия», 4 марта 1978 г. 147 стр.

 

Начало космической  эры.

И так через 40 лет после  того как был найден проект летательного аппарата, созданный Кибальчичем, 4 октября 1957 г. бывший СССР  произвел запуск первого в мире искусственного спутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере, отработать вопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др.

 

Человек в космосе.

12 апреля 1961 г. в 9 ч  07 мин по московскому времени  в Казахстане на советском  космодроме Байконур состоялся  запуск межконтинентальной баллистической  ракеты Р-7, в носовом отсеке  которой размещался пилотируемый  космический корабль «Восток»  с майором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным на борту. Запуск прошел успешно. Космический корабль совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин после запуска он вернулся на Землю, приземлившись в районе деревни Смеловка Саратовской области. Таким образом, спустя 4 года после выведения первого искусственного спутника Земли Советский Союз впервые в мире осуществил полет человека в космическое пространство.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Луна.

 

Луна, единственный естественный спутник Земли и ближайшее  к нам небесное тело. Именно на луну многие учёные возлагают большие надежды, так как она расположена недалеко от Земли, они хотят с её помощью узнать возникновение Земли и жизни на нашей планете, а так же, как возникла наша Вселенная.

«Лишенная атмосферы Луна стала первым планетным объектом, исследованным космическими аппаратами, и первым небесным телом, на котором побывали люди. Но  у планетологов до сих пор остается много вопросов об ее истории, химическом составе и внутреннем строении. В последние годы ученые неоднократно призывали к возобновлению исследований Луны. Европейское космическое агентство и Япония планируют послать на лунную орбиту несколько зондов, а NASA рассматривает вопрос о посадке беспилотного аппарата на обратной стороне Луны. Собранные данные должны пролить свет на историю планет внутренней части Солнечной системы – Меркурия, Венеры, Марса и в первую очередь Земли. Поскольку за последние 3 млрд. лет поверхность Луны почти не изменилась, ее изучение может стать ключом к пониманию процесса формирования и эволюции, ближайших к Солнцу планет».

 

Космос, Альманах. Пол  Спадис, 2006, 180 стр.

 

А происхождение самой Луны окончательно не установлено.  Наиболее

разработаны три разные гипотезы. В конце 19 в. Дж. Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой Луна и Земля первоначально составляли одну общую расплавленную массу, скорость вращения которой увеличивалась по мере ее остывания и сжатия; в результате эта масса разорвалась на две части:

большую - Землю и меньшую - Луну. Эта гипотеза объясняет малую  плотность Луны, образованной из внешних слоев первоначальной массы. Однако она встречает серьезные возражения с точки зрения механизма подобного процесса; кроме того, между породами земной оболочки и лунными породами есть существенные геохимические различия. Гипотеза захвата, разработанная немецким ученым К. Вейцзеккером, шведским ученым Х. Альфвеном и американским ученым Г. Юри, предполагает, что Луна первоначально была малой планетой, которая при прохождении вблизи

Земли в результате воздействия  тяготения последней превратилась в спутник

Земли. Вероятность такого события весьма мала, и, кроме того, в этом случае

следовало бы ожидать  большего различия земных и лунных пород. Согласно третьей гипотезе, разрабатывавшейся советскими учеными - О. Ю. Шмидтом и его последователями в середине 20 века, Луна и Земля образовались одновременно путем объединения и уплотнения большого роя мелких частиц. Но Луна в целом имеет меньшую плотность, чем Земля, поэтому вещество протопланетного облака должно было разделиться с концентрацией

тяжелых элементов в Земле. В связи с этим возникло предположение, что

первой начала формироваться  Земля, окруженная мощной атмосферой, обогащенной относительно летучими силикатами; при последующем охлаждении вещество этой атмосферы сконденсировалось в кольцо, из которых и образовалась Луна. Последняя гипотеза на современном уровне знаний (70-е годы 20 века) представляется наиболее предпочтительной.

 

Поверхности луны в основном изучена в результате многолетних  телескопических наблюдений. Видимая  часть луны едва ли не на половину состоит из так называемых   “Лунных морей”, занимающих около 40 %, а остальная часть представляют собой равнинные низменности, пересеченные трещинами и невысокими извилистыми валами; крупных кратеров на морях сравнительно мало. Многие моря окружены концентрическими кольцевыми хребтами. Остальная, более светлая поверхность покрыта многочисленными кратерами, кольцевидными хребтами, бороздами и тому подобное.

 

Впервые человек побывал  на Луне 21 июля 1969 года, это были американские астронавты Н. Армстронг и Э. Олдрин. Они стартовали туда 16 июля и были доставлены космическим кораблём “Аполлон - 11”. Космонавты доставили на Землю несколько сотен килограммов образцов и провели на Луне ряд исследований. На Луне были оставлены приборы, автоматически передающие информацию на Землю, в сейсмометры, регистрирующие колебания в теле Луны. Сейсмометры зафиксировали удары от падений метеоритов и “лунотрясения” внутреннего происхождения. По сейсмическим данным было установлено, что до глубины в несколько десятков километров Луна сложена относительно легкой “корой”, а ниже залегает более плотная “мантия”. Это было выдающиеся достижение в истории освоение космического пространства - впервые человек достиг поверхности другого небесного тела и пробыл на нем более двух часов.

 

На современном этапе  изучения  Луны, учёные добились немалых  успехов. В частности они выдвинули  гипотезу, что с каждым годом Луна отдаляется от Земли на несколько  сантиметров, что приводит к наводнениям, ураганам и другим природным катаклизмам, так как по мере отдаления от Земли её притяжение ослабевает и контролировать природные процессы на Земле она не может в силу удалённости и малой массы.  

 

Вывод: Несмотря на всё выше сказанное, Луна является не только ключом к истории возникновения Земли и Вселенной, а так же она влияет на многие процессы, происходящие на Земле: приливы и отливы, ураганы и наводнения и т.п.  Поэтому Луна – это наш источник истории и очень важный спутник-регулятор.

 

 

 

 

2. Другие планеты.

 

Существует  огромное число теорий о появлении Вселенной и нашей Солнечной системы в частности, вот две наиболее популярные из них.

Если, любопытствуя, мы возьмем в руки справочник или  какое-нибудь научно-популярное пособие, то непременно наткнемся в них  на одну из версий теории происхождения – так называемой теории «большого взрыва». В кратком виде эту теорию можно изложить так: первоначально вся материя была сжата в одну «точку», имевшую необычайно высокую температуру, а затем эта «точка» взорвалась с огромной силой. В результате взрыва из постепенно расширявшегося во все стороны супер горячего облака субатомных частиц со временем образовались атомы, вещества, планеты, звезды и, наконец, жизнь. При этом расширение Вселенной продолжается, и неизвестно, как долго будет продолжаться: возможно, когда-нибудь оно достигнет своих границ и так же возможно, начнётся обратный процесс…

Есть и  другая теория происхождения Вселенной. Согласно ей, происхождение Вселенной, всего мироздания, жизни и человека есть разумный творческий акт, совершенный Богом, творцом,  природа которого непостижима человеческим разумом. «Убежденные» материалисты обычно склонны осмеивать эту теорию, но так как в нее в той или иной мере верит половина человечества, мы не имеем права обойти её молчанием.

 

Солнечная система – это спаянная силами взаимного притяжения система небесных тел. В неё входит центральный элемент – Солнце, 9 больших планет с их спутниками, которых сейчас известно уже больше 60, несколько тысяч малых планет, или астероидов (открыто свыше 5 тыс., в действительности же их гораздо больше), несколько сот наблюдающихся комет и бесчисленное множество метеорных тел.

 

2.1. Марс.

 

Когда в 1965 году американская станция Маринер-4 с малого расстояния впервые получила снимки Марса, эти  фотографии вызвали сенсацию. Астрономы были готовы увидеть что угодно, только не лунный ландшафт. Один известный астроном из Пулковской обсерватории даже звонил в редакции газет, чтобы проверить, не спутали ли газетчики Луну с Марсом. Увы, типичный лунный пейзаж принадлежал знаменитой Красной планете. Именно на Марс возлагали особые надежды те, кто хотел найти жизнь в космосе. Но эти чаяния не оправдались — Марс оказался безжизненным.

 

 

Четвертая планета Солнечной системы, примерно вдвое меньше Земли и в девять раз меньше по массе. На поверхности наблюдается множество устойчивых деталей: яркие области оранжево-красноватого цвета; полярные шапки – белые пятна, образующиеся вокруг полюсов марсианской осенью и исчезающие в начале лета; темные области («моря»); бассейны и кратеры – следы метеоритной бомбардировки; множество гор вулканического происхождения (высотой около 25-28 километров); множество проявлений эрозии; области с хаотическим рельефом; каналы и т.д. Грунт раздроблен и усыпан множеством каменных блоков. По составу породы похожи на земные, но с преобладанием оксидов железа. Магнитное поле в 1000 раз слабее земного. Имеется два близкие к планете спутника – Фобос и Деймос – открытых в 1877 году; оба спутника имеют неправильную форму похожие на картошину; размеры Фобоса 22-25 км, Деймоса – около 13 км.

 

Еще в глубокой древности люди обратили внимание на ярко-оранжевую звезду, которая время  от времени сияла на небосклоне. Древние египтяне и жители Вавилона называли её просто красной звездой. Пифагор предложил именовать  её Пирей, что значит «пламенный». Древние греки посвящали все планеты богам. И конечно, для бога войны Ареса не нашлось более подходящего символа, чем красноватая звезда в черном небе. В римской мифологии Аресу соответствовал бог Марс. Так планета приобрела своё нынешнее имя.

Цвет планеты  определяют красные окислы железа, присутствующие на поверхностных породах, между ядром и корой (кора мощная 70-100 км) находится силикатная мантия, обогащенная железом.

Сейчас Марс продолжает остывать. Обилие вулканических пейзажей свидетельствует о том, что в далеком прошлом Марс пережил достаточно бурную геологическую эпоху, скорее всего она закончилась около миллиарда лет назад.

Вулканы Марса – поземным меркам явления исключительные. Но даже среди них выделяется вулкан Олимп, расположенный на северо-западе гор Фарсида. Диаметр основания этой горы составляет 550 км, а её высота 27 км, т.е. она в три раза превосходит Эверест, высочайшую вершину Земли. Олимп увенчан огромным 60-километровым кратером. К востоку обнаружен другой крупный вулкан – Альба. Хотя он не может соперничать с Олимпом по высоте, диаметр его основания почти в три раз больше. Эти вулканические конусы возникли в результате спокойных излияний очень жидкой лавы, похожей по составу на лаву земных вулканов Гавайских островов. Следы вулканического пепла на склонах других гор позволяют предположить, что иногда на Марсе происходили и катастрофические извержения.

 

«Обнаруженные на поверхности планеты, склоновые овраги испещрены следами водных поток, что радикально изменяет представления о Марсе как сухой, гидрологически мертвой планете.

«Человеческий мир Марса, вероятно, значительно опередил нас во всем и достиг большого совершенства… они построили города и научились всяким искусствам», – говорилось в посвященной Марсу главе книги знаменитого французского популяризатора науки К. Фламмариона «Живописная астрономия». Начиная с античных времен у ученых, не было более популярной идеи, чем поиск жизни в других мирах. И не только у ученых. «В других краях, в других мирах такое ль небо, как у нас?» – пела Марфа из оперы Н.А. Римского Корсакова «Царская невеста». С определенной натяжкой можно сказать, что похожее небо есть только у Марса. Но та единственная аминонуклеинокислотная форма жизни, которую мы знаем, без воды существовать не может. Поэтому поиск жизни на Марсе начинается с поиска воды. Установленная на спутнике Марса Mars Global Surveyor (MGS) камера высокого разрешения, способная различить образования размером в 1 м, позволила сделать важное открытие. Обнаруженные на поверхности планеты узкие, длинные склоновые овраги испещрены следами недавних водных потоков, что радикально изменяет представления о Марсе как сухой, гидрологически мертвой планете. До сих пор принято было считать, что темные следы на склонах долин и кратеров оставлены осыпями мелкого песка или камнепадами, но только не водой. Наличие воды в жидком состоянии на Марсе считалось невозможным из-за низкого атмосферного давления и температуры. Однако изучение снимков, полученных с новых аппаратов, в том числе и с нового аппарата  Mars Odyssey, позволяет выделить ряд объектов, по-видимому, связанных с обильными источниками грунтовой воды, на склонах на глубине 200–500 м под уровнем прилегающих равнин. Атмосферное давление и температура на Марсе действительно настолько низкие, что вода там должна одновременно и испаряться, и замерзать. Все ее запасы сосредоточены главным образом в виде залегающего глубоко под поверхностью льда («вечной мерзлоты»). На планете можно найти низменности, где давление выше критического для существования жидкой воды, но температура и там остается предельно низкой: среднегодовая температура на экваторе близка к –60°С, а в полярных районах —  к –120°С. Однако столь суровым Марс был не всегда. На ранних этапах истории (более 2 млрд. лет назад) на Красной планете существовали большие открытые водоемы»

 

Космос, Альманах. Леонид Ксанфомалити,, 2006, 151 стр.

 

 «Отличие Марса от Земли – удивительное разнообразие погодных и климатических циклов. Марсианский год составляет 687 земных суток. Угол наклона оси вращения Марса определяющий смену времен года, очень близок к наклону земной оси. На Красной планете нет атмосферных осадков и океанов, столь важных для формирования погоды на Земле. В зависимости от времени года атмосферное давление (составляющее меньше 1% земного) изменяется в пределах 25%, что обусловлено конденсацией и сублимацией CO2 у полюсов. Разреженная атмосфера не в состоянии сгладить суточные колебания температуры, которые на поверхности Марса достигают 100°С. Термические свойства атмосферы зависят от наличия в ней частиц пыли и льда, поэтому динамика процессов, происходящих в атмосфере Марса, достаточно сложная. Погода характеризуется сильными ветрами, высокими ледяными облаками туманами, заморозками, пылевыми смерчами и бурями».

 

Космос, Альманах, Арден Олби,, 2006, 155 стр.

 

О спутниках Марса  начали говорить задолго до их открытия. 400 лет назад Галилей, впервые  наблюдая небо в телескоп, обнаружил  возле Юпитера четыре спутника. И хотя близ Марса он ничего не увидел, его современник Иоганн Кеплер рассудил, что если у Земли один спутник, а у Юпитера четыре, то «небесная гармония» требует, чтобы у расположенного между ними Марса их было два. Увидеть спутники Марса, путём наблюдений в телескоп, первым попытался в 1783 году британский астроном Уильям Гершель, незадолго до этого Открывший планету Уран. Но ему не повезло. Полвека спустя, в 1830 году, неудачей закончилась и попытка его сына Джона. Тщательные поиски спутников Марса предпринял в 1862 году в Копенгагенской обсерватории опытный немецкий астроном Генрих дАрре, но и он ничего не обнаружил. Однако когда в 1873 году на Морской обсерватории США в Вашингтоне появился Большой рефрактор – новый телескоп фирмы Кларка с крупнейшим в мире линзовым объективом диаметром 66 см, - астроном Асаф Холл всё же решил вновь поискать спутники Марса.

После ряда неудач, 16 августа  Холл увидел слабую светлую точку  и убедился, что это спутник  Марса. На следующую ночь Холл обнаружил  второй спутник.

 

2.2. Сатурн.

 

    Шестая планета от Солнца и вторая по величине в Солнечной системе. Расположен примерно вдвое дальше от Солнца, чем Юпитер. На 99% планета состоит из водорода и гелия. Сатурн — единственное тело Солнечной системы, которое легче воды. По внутреннему строению Сатурн похож на Юпитер. Он имеет очень красивую систему колец и 17 спутников.

Сатурн представляется невооруженному глазу звездой первой звездной величины, он значительно слабее по блеску, чем Венера, Юпитер и Марс. Его тусклый свет, имеющий матово-белый оттенок, а также очень медленное движение по небу создали планете дурную славу, и рождение под знаком Сатурна считалось недобрым предзнаменованием.

 

В июле 1610 года Галилео Галилей опубликовал  зашифрованное сообщение такого содержания: «Отдалённейшую из планет наблюдал тройною» «Отдалённейшей из планет» в то время считали Сатурн, а его кольца в телескопе Галилея выглядели двумя туманными пятнами по краям планеты. Предположение о том, что планета окружена кольцом, высказал в 1655 году голландец Христиан Гюйгенс, и поначалу его гипотез вызвала ожесточённую критику со стороны ортодоксов.

Если приблизиться  к кольцам вплотную, то они потеряют для нас свою монолитность и превратятся  в огромное число отдельных «спутничков» Сатурна – частиц из обычного водяного льда самой разной величины: от мелких пылинок до глыб с поперечником 10-15 метров. Основная масса колец Сатурна заключена в частицах метровых размеров. Но это не цельные куски льда, а снежные комья, такие, же рыхлые, как свежевыпавший снег. Эти снежные тела вращаются вокруг Сатурна со скоростью около 10 км/с. Их скорости так хорошо уравнены, что соседние частицы кажутся неподвижными по отношению друг к другу. На самом деле они очень медленно перемещаются в разных направлениях – со скоростью 1-2 м/с. Примерно с такой скоростью ползают земные улитки. Время от времени можно наблюдать эффектное зрелище – столкновение двух крупных частиц. Две глыбы размером с садовый домик начинают медленно соприкасаться друг с другом, сдвигая с поверхности целые сугробы рыхлого снега. Им не повезло: они не выдержали взаимного давления при ударе и медленно развалились на части. Типичная для колец «катастрофа» при скорости один миллиметр в секунду! Два больших остатка первоначальных тел продолжают движение, а сброшенные с них сугробы снега, комки и снежная пыль неспешно разлетаются в разные стороны, сверкая в лучах далёкого Солнца. Через несколько дней «пострадавшие» частицы снова врастут, поймав и поглотив огромное количеств более мелких снежков в кольцах.

Сами кольца чрезвычайно тонки: около 10-20 метров толщиной. По отношению ширины к толщине листок папиросной бумаги гораздо толще планетных колец. Если уменьшить кольца Сатурна до метрового размера, то их толщина составит тысячную долю миллиметра.

 

Титан – один из самых больших спутников в солнечной системе и самый горячий спутник Сатурна. «Он больше Меркурия, его атмосфера более плотная, чем у Земли. Температура на поверхности 179°C говорит о том, что жизнь там вряд ли возможна. Но тепло, исходящее из недр спутника или от падающих на его поверхность крупных комет, может порождать километровые озера жидкой воды, способной сохраняться под коркой льда сотни лет, если растворенный в ней аммиак сыграет роль антифриза. В озерах из простых углеводородов и нитритов могут формироваться аминокислоты, пурины, сахара и другие компоненты живого вещества. На поверхности Титана следы этих процессов могли сохраниться в виде различных органических отложений».

 

Космос, Альманах, Джонатан Лунин, 2006, 190-191 стр.

 

Вывод: Мною рассмотрено только две планеты, но я могу с уверенностью сказать, что все планеты солнечной системы  совершенно непохожие друг на друга планеты, каждая из которых "живет" по своим законам во взаимодействии с другими.

Понятно, что  планеты Солнечной системы скрывают ещё много тайн. Сейчас в связи  с развитием космонавтики они изучаются очень активно. И если раньше преобладала теория, то сейчас практика выходит на первый план. В ближайшее время планируются полеты на спутник Марса Фобос, образцы первых горных пород будут доставлены в 2014 году, экспедиции на Плутон, запуски спутников и зондов на Юпитер, Уран.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Чёрные дыры.

 

     В последнее  время внимание астрономов привлекло  одно из самых странных в  мире открытий. В соответствии  с общей теорией относительности  в космосе должны существовать объекты, которые обладают столь сильными гравитационными полями, что планеты, звезды, астероиды и другие любые тела, затянутые в них, просто разрушаются. Еще более странно то, что, попав в такое поле, никто и ничто не может оттуда выбраться, и перестает существовать в нашей Вселенной, даже свет, чья скорость 300 тыс. км/с, и он не в силах преодолеть мощнейшее гравитационное поле. Такие объекты называют черными дырами.

Они образуются в результате коллапса гигантских звёзд массой более трёх масс Солнца.

 

«В 1783 г. Кембриджский преподаватель Джон Мичелл написал статью для журнала «Философские труды Лондонского Королевского общества», в которой указывал: достаточно массивные и плотные звёзды могут обладать настолько мощным гравитационным полем, что удерживают испускаемый ими свет. Любой свет, изучаемый поверхностью звезды, будет притянут назад гравитацией и не сможет удалиться на сколько-нибудь значительное расстояние. Мичелл предположил, что таких звёзд во Вселенной немало. Хотя мы не можем их видеть (ведь их свет никогда не достигнет нас), мы способны регистрировать их гравитационное воздействие. Именно подобные объекты мы и называем чёрными дырами, потому что таковы они есть – чёрные пустоты в космосе».

 

Стивен Хокинг, Теория всего. Происхождение и судьба Вселенной, 2009, 39-40 стр.

 

Черные дыры должны играть значительную роль во Вселенной. Так, по предварительным подсчетам, только в нашей Галактике насчитывается  около миллиарда черных дыр. Предполагают, что в центрах шаровых скоплений  звезд, а также в центре Галактики находятся черные дыры. Есть гипотезы, согласно которым необычно высокое излучение квазаров и так называемый парадокс масс объясняются влиянием черных дыр. И вообще астрофизики все чаще начинают объяснять различные загадочные космические явления действием черных дыр.

     Не исключено,  что черные дыры могут активно влиять и на дела земные, так же как, например Луна. Эти экзотические космические тела могут «подсказать» людям принципиально новые источники энергии. Так, например, при падении вещества в черную дыру на единицу массы выделяется энергия, имеющая величину на порядок большую, чем в ядерных реакциях. Или другой пример, связанный с эффектом испарения черных дыр. Этот эффект имеет существенное значение для микрочерных дыр, характеризующихся мизерными размерами (порядка размеров элементарных частиц и меньше), но довольно ощутимой по земным масштабам массой (около 1 млрд. т.). На последней стадии испарения, когда масса черной дыры становится равной примерно 1 тыс. т., за одну десятую доли секунды выделяется энергия, равная энергии взрыва миллиона мегатонных термоядерных бомб!

Пока еще трудно конкретно  что-либо сказать о практических путях использования энергии  черных дыр. Не исключено, что в будущем  черные дыры смогут послужить человечеству не только как самые мощные и компактные источники энергии, но и как наиболее экологически чистые, поглощающие отработанное вещество.

     Физика  и астрофизика черных дыр получили  широкое признание научной общественности. Им посвящено множество статей, десятки монографий, проблемы черных дыр активно обсуждаются на научных конференциях. Фактом признания важности этих проблем для науки в целом было присуждение в 1983 г. Нобелевской премии американскому ученому  С. Чандрасекару за цикл работ по эволюции звезд.

 

Поиски чёрных дыр. Объект, который по определению нельзя видеть, естественно, нелегко обнаружить. Как же астрономы собираются искать черные дыры?

     Конечно,  черную дыру нельзя увидеть  с помощью любого доступного  астрономам телескопа, начиная  от радиотелескопов и кончая g-детекторами. Тем не менее, можно использовать косвенные методы, связанные с теми гравитационными эффектами, которые черная дыра вызывает в окружающем веществе.

     В 1972 году  детекторы, установленные на искусственном  спутнике Земли «Ухуру» (США), зарегистрировали рентгеновское излучение примерно десяти источников с указанными потоками энергии. «Самый популярный»  среди них источник Лебедь Х-1. Он оказался двойной звездой, причем период обращения системы, вокруг центра масс равен 5,6 суток. Как показывает анализ, основная часть рентгеновского излучения генерируется во внутренней части диска, радиус которого не превышает 200 км (радиус черной дыры 30 км). В соответствии с теоретическим предположением интенсивность упомянутого излучения измеряется с характерным масштабом в тысячные доли секунды. Расстояние до объекта Лебедь Х1 составляет примерно 6 тыс. световых лет (один световой год составляет 1,5 млн. км.).

     Сходный  источник (Циркуль Х1) в созвездии Циркуля также привлекает внимание астрономов. Это спектрально-двойная система с периодом обращения 16,6 дня. В отличие от источника Лебедь Х1, его излучение временами пропадает, причиной чего может служить покрытие источника рентгеновского излучения основной звездой. Временные измерения  сигналы столь же краткие, как и у Лебедя Х1, что указывает на схожесть размеров. Основной в системе является слабая красная звезда; некоторые астрономы считают, что ее цвет и низкая светимость объясняется тем, что она окружена пылевым облаком, которое и задерживает свет. Главная трудность, связанная с Циркулем Х1, заключается в том, что его масса неизвестна.

Но, тем не менее, многие учёные склонны к тому, что когда происходит всплеск гамма-излучения, рождается чёрная дыра.

«Еще 10 лет назад никто не знал, чем вызваны гамма-всплески – вспышки излучения высокой энергии, наблюдаемые на небе. Сейчас астрономы считают их лебединой песней умирающих звезд. Черная дыра, возникающая при коллапсе гигантской звезды, частично засасывает ее остатки, но некоторое вещество выбрасывается наружу. При этом в ударных волнах рождается излучение. Утром 23 января 1999 г. автоматический телескоп в Нью-Мексико зафиксировал в созвездии Северной Короны самый грандиозный взрыв, когда-либо замеченный человечеством. Вспышка была едва различима с расстояния в 9 млрд. световых лет (что составляет более половины размера наблюдаемой Вселенной). Если бы это произошло на расстоянии нескольких тысяч световых лет, то вспышка была бы яркой, как полуденное Солнце, а Земля получила бы такую дозу облучения, что на ней погибло бы все живое. Взрыв  стал одной из наиболее захватывающих загадок астрономии: первый такой всплеск был обнаружен 2 июля 1967 г.»

 

Космос, Альманах. Нейл Герелс, Луиджи Пиро, Питер Леонаиро и Питер Леонард, 2006, 142 стр.

Освоение космоса. 8