✖


Jump to content

Космическое пространство

Edit links
Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.
Страница полузащищена
(Перенаправлено с Края космоса )
Эта статья о пространстве между небесными телами. Общую концепцию см. в разделе «Пространство» . Чтобы узнать о других значениях, см. Космическое пространство (значения) .

Будучи по существу пустым, космическое пространство позволяет беспрепятственно наблюдать самые ранние (более красные) галактики, как на изображении Уэбба в первом глубоком поле .

Космическое пространство (или просто космос ) — это пространство, существующее за пределами земной атмосферы и между небесными телами . [1] Он содержит сверхнизкие уровни плотности частиц , образуя почти идеальный вакуум. [2] преимущественно водородной и гелиевой плазмы , пронизанной электромагнитным излучением , космическими лучами , нейтрино , магнитными полями и пылью . Базовая температура космического пространства, установленная фоновым излучением Большого взрыва , составляет 2,7 Кельвина (-270 ° C; -455 ° F). [3]

барионной ( Считается, что плазма между галактиками составляет около половины обычной) материи во Вселенной, имея числовую плотность менее одного атома водорода на кубический метр и кинетическую температуру в миллионы кельвинов . [4] Локальные концентрации материи конденсировались в звезды и галактики . Межгалактическое пространство занимает большую часть объёма Вселенной , но даже галактики и звёздные системы почти полностью состоят из пустого пространства. Большая часть оставшейся массы-энергии в наблюдаемой Вселенной состоит из неизвестной формы, получившей название темной материи и темной энергии . [5] [6] [7] [8]

Космическое пространство не начинается на определенной высоте над поверхностью Земли. Линия Кармана , высота 100 км (62 мили) над уровнем моря . [9] [10] традиционно используется в качестве начала выхода в космос в космических договорах и для ведения аэрокосмического учета. Определенные части верхней стратосферы и мезосферы иногда называют «ближним космосом». Рамки международного космического права были установлены Договором о космосе , который вступил в силу 10 октября 1967 года. Этот договор исключает любые претензии на национальный суверенитет и позволяет всем государствам свободно исследовать космическое пространство . Несмотря на разработку резолюций ООН по мирному использованию космического пространства, противоспутниковое оружие было испытано на околоземной орбите .

Концепция о том, что пространство между Землей и Луной должно представлять собой вакуум, была впервые предложена в 17 веке после того, как ученые обнаружили, что давление воздуха уменьшается с высотой. Огромные масштабы космического пространства были осознаны в XX веке, когда впервые было измерено расстояние до галактики Андромеды . Люди начали физическое исследование космоса позже в том же столетии, с появлением полетов на высотных воздушных шарах . За этим последовали пилотируемые ракетные полеты , а затем пилотируемые полеты на околоземную орбиту, впервые достигнутые Юрием Гагариным из Советского Союза в 1961 году. Экономические затраты на вывод объектов, включая людей, в космос очень высоки, что ограничивает полет человека в космос низкой околоземной орбитой. и Луна . С другой стороны, беспилотные космические корабли достигли всех известных планет Солнечной системы . Космическое пространство представляет собой сложную среду для исследования человеком из-за опасностей вакуума и радиации . Микрогравитация отрицательно влияет на физиологию человека , вызывая как атрофию мышц, так и и потеря костной массы .

Терминология

Использование краткого варианта « космос », означающего «область за пределами земного неба», предшествует использованию полного термина «космическое пространство», причем самое раннее зарегистрированное использование этого значения в эпической поэме Джона Мильтона под названием «Потерянный рай », опубликованной в 1667. [11] [12]

Термин «внешнее пространство» существовал в стихотворении 1842 года английской поэтессы леди Эммелин Стюарт-Уортли под названием «Московская дева». [13] но в астрономии термин космическое пространство впервые нашел свое применение в 1845 году Александром фон Гумбольдтом . [14] Этот термин в конечном итоге был популяризирован благодаря трудам Герберта Уэллса после 1901 года. [15] Теодор фон Карман использовал термин « свободное пространство», чтобы назвать пространство на высоте над Землей, где космические корабли достигают условий, достаточно свободных от атмосферного сопротивления, отличая его от воздушного пространства и определяя законное пространство над территориями, свободными от суверенной юрисдикции стран. [16]

« Космический » означает пребывание в космическом пространстве, особенно если он перевозится на космическом корабле; [17] [18] аналогично, « космическое базирование » означает базирование в космическом пространстве, на планете или луне. [19]

Формирование и состояние

Основная статья: Большой взрыв
Представление художника о расширяющейся вселенной, открывающейся слева от зрителя лицом к зрителю в позе 3/4.
Хронология расширения Вселенной , где видимое пространство представлено круглыми секциями. Слева: резкое расширение происходит в эпоху инфляции , а в центре расширение ускоряется . Ни время, ни размер не подлежат масштабированию.

Размер всей Вселенной неизвестен, и ее протяженность может быть бесконечной. [20] Согласно теории Большого взрыва, очень ранняя Вселенная была чрезвычайно горячей и плотной около 13,8 миллиардов лет назад. [21] который быстро расширялся . Примерно 380 000 лет спустя Вселенная достаточно остыла, чтобы позволить протонам и электронам объединиться и образовать водород — наступила так называемая эпоха рекомбинации . Когда это произошло, материя и энергия стали разделяться, что позволило фотонам свободно путешествовать через постоянно расширяющееся пространство. [22] Материя, оставшаяся после первоначального расширения, с тех пор подверглась гравитационному коллапсу, в результате чего появились звезды, галактики и другие астрономические объекты, оставив после себя глубокий вакуум , который образует то, что сейчас называется космическим пространством. [23] Поскольку свет имеет конечную скорость, эта теория ограничивает размер непосредственно наблюдаемой Вселенной. [22]

Современная форма Вселенной была определена на основе измерений космического микроволнового фона с использованием таких спутников, как микроволновый зонд анизотропии Уилкинсона . Эти наблюдения показывают, что пространственная геометрия наблюдаемой Вселенной « плоская », а это означает, что фотоны на параллельных путях в одной точке остаются параллельными, пока они путешествуют через пространство до предела наблюдаемой Вселенной, за исключением локальной гравитации. [24] Плоская Вселенная в сочетании с измеренной плотностью массы Вселенной и ускоряющимся расширением Вселенной указывает на то, что пространство обладает ненулевой энергией вакуума , которая называется темной энергией . [25]

По оценкам, средняя плотность энергии современной Вселенной равна 5,9 протонов на кубический метр, включая темную энергию, темную материю и барионную материю (обычную материю, состоящую из атомов). На атомы приходится лишь 4,6% общей плотности энергии, или плотность одного протона на четыре кубических метра. [26] Плотность Вселенной явно неоднородна; она варьируется от относительно высокой плотности в галактиках (в том числе очень высокой плотности в структурах внутри галактик, таких как планеты, звезды и черные дыры ) до условий в огромных пустотах , которые имеют гораздо меньшую плотность, по крайней мере, с точки зрения видимой материи. [27] В отличие от материи и темной материи, темная энергия, похоже, не сконцентрирована в галактиках: хотя темная энергия может составлять большую часть массы-энергии во Вселенной, влияние темной энергии на 5 порядков меньше, чем влияние гравитации со стороны материи и темная материя внутри Млечного Пути. [28]

Среда

Основные статьи: Космическая среда , Космическая погода и Космическое выветривание.
Широкий обзор космического пространства с поверхности Земли в ночное время. Межпланетное пылевое облако видно как горизонтальную полосу зодиакального света , включая ложный рассвет. [29] (по краям) и gegenschein (в центре), который визуально пересекает Млечный Путь.

Космическое пространство является наиболее близким из известных приближений к идеальному вакууму . Он практически не имеет трения , что позволяет звездам, планетам и лунам свободно перемещаться по своим идеальным орбитам после начальной стадии формирования . Глубокий вакуум межгалактического пространства не лишен материи , так как содержит несколько атомов водорода на кубический метр. [30] Для сравнения, воздух, которым дышат люди, содержит около 10 25 молекул на кубический метр. [31] [32] Низкая плотность материи в космическом пространстве означает, что электромагнитное излучение может распространяться на большие расстояния, не рассеиваясь: длина свободного пробега фотона в межгалактическом пространстве составляет около 10 23 км, или 10 миллиардов световых лет. [33] Несмотря на это, экстинкция , то есть поглощение и рассеяние фотонов пылью и газом, является важным фактором в галактической и межгалактической астрономии . [34]

Звезды, планеты и спутники сохраняют свою атмосферу за счет гравитационного притяжения. У атмосфер нет четко очерченной верхней границы: плотность атмосферного газа постепенно уменьшается по мере удаления от объекта, пока он не становится неотличимым от космического пространства. [35] Земли Атмосферное давление падает примерно до 0,032 Па на высоте 100 километров (62 мили). [36] по сравнению со 100 000 Па по Международного союза теоретической и прикладной химии определению стандартного давления (IUPAC) . по сравнению с давлением излучения Солнца Выше этой высоты давление изотропного газа быстро становится незначительным и динамическим давлением солнечного ветра . Термосфера в этом диапазоне имеет большие градиенты давления, температуры и состава и сильно меняется из-за космической погоды . [37]

Температура космического пространства измеряется с точки зрения кинетической активности газа: [38] как это есть на Земле. Излучение космического пространства имеет температуру, отличную от кинетической температуры газа, а это означает, что газ и излучение не находятся в термодинамическом равновесии . [39] [40] Вся наблюдаемая Вселенная заполнена фотонами, которые были созданы во время Большого взрыва, известного как космическое микроволновое фоновое излучение (CMB). (Вполне вероятно, что существует соответствующее большое количество нейтрино, называемое космическим нейтринным фоном . [41] ) Текущая температура черного тела фонового излучения составляет около 2,7 К (-455 ° F). [42] Температура газа в космическом пространстве может сильно различаться. Например, температура в туманности Бумеранг составляет 1 К (-458 ° F), [43] в то время как солнечная корона достигает температуры более 1 200 000–2 600 000 К (2 200 000–4 700 000 ° F). [44]

Магнитные поля были обнаружены в пространстве практически каждого класса небесных объектов. Звездообразование в спиральных галактиках может генерировать небольшие динамо-машины , создавая турбулентное магнитное поле силой около 5–10 мкГс . Эффект Дэвиса-Гринштейна заставляет вытянутые пылинки выравниваться по магнитному полю галактики, что приводит к слабой оптической поляризации . Это было использовано, чтобы показать упорядоченные магнитные поля, существующие в нескольких близлежащих галактиках. Магнитогидродинамические процессы в активных эллиптических галактиках порождают характерные джеты и радиолепестки . Нетепловые радиоисточники были обнаружены даже среди самых удаленных источников с высоким z , что указывает на наличие магнитных полей. [45]

За пределами защитной атмосферы и магнитного поля существует мало препятствий для прохождения через пространство энергичных субатомных частиц, известных как космические лучи. Эти частицы имеют энергию примерно от 10 6  эВ до крайних 10 20 эВ космических лучей сверхвысокой энергии . [46] Пик потока космических лучей приходится на энергии около 10 9 эВ, примерно 87% протонов, 12% ядер гелия и 1% более тяжелых ядер. В области высоких энергий поток электронов составляет всего около 1% от потока протонов. [47] Космические лучи могут повредить электронные компоненты и представлять угрозу для здоровья космических путешественников. [48] По словам астронавтов, таких как Дон Петтит , в космосе присутствует запах гари/металла, который прилипает к их костюмам и оборудованию, подобно запаху горелки для дуговой сварки . [49] [50]

Доступ человека

Влияние на биологию и организм человека

Основные статьи: Влияние космического полета на организм человека , Космическая медицина и Биоастронавтика.
См. также: Астробиология , Астроботаника , Растения в космосе и Животные в космосе.
В нижней половине изображена голубая планета с пятнистыми белыми облаками. В верхней половине изображен человек в белом скафандре и маневрирующий аппарат на черном фоне.
Из-за опасности вакуума астронавты должны носить герметичный скафандр, находясь вне космического корабля.

Несмотря на суровые условия окружающей среды, было обнаружено несколько форм жизни, способных выдерживать экстремальные космические условия в течение длительного времени. Виды лишайников, хранившиеся на объекте ЕКА БИОПАН, выдерживали воздействие в течение десяти дней в 2007 году. [51] Семена Arabidopsis thaliana и Nicotiana tabacum проросли после полуторалетнего пребывания в космосе. [52] Штамм Bacillus subtilis выжил 559 дней при воздействии на низкую околоземную орбиту или в моделируемую марсианскую среду. [53] Гипотеза литопанспермии предполагает, что камни, выброшенные в космическое пространство с жизнеобеспеченных планет, могут успешно переносить формы жизни в другой обитаемый мир. Предполагается, что именно такой сценарий произошел в начале истории Солнечной системы, когда микроорганизмы . между Венерой, Землей и Марсом происходил обмен породами, потенциально содержащими [54]

Вакуум

Основная статья: Неконтролируемая декомпрессия

Отсутствие давления в космосе является наиболее опасной характеристикой космоса для человека. Давление над Землей снижается, достигая уровня на высоте около 19,14 км (11,89 миль), который соответствует давлению пара воды при температуре человеческого тела . Этот уровень давления называется линией Армстронга , названной в честь американского врача Гарри Дж. Армстронга . [55] На уровне линии Армстронга или выше жидкость в горле и легких выкипает. В частности, выкипают открытые телесные жидкости, такие как слюна, слезы и жидкости в легких. Следовательно, на этой высоте для выживания человека необходим скафандр или герметичная капсула. [56]

В космосе внезапное воздействие на незащищенного человека очень низкого давления , например, во время быстрой декомпрессии, может вызвать баротравму легких — разрыв легких из-за большой разницы давления внутри и снаружи грудной клетки. [57] Даже если дыхательные пути субъекта полностью открыты, поток воздуха через дыхательное горло может быть слишком медленным, чтобы предотвратить разрыв. [58] Быстрая декомпрессия может привести к разрыву барабанных перепонок и пазух, синякам и просачиванию крови в мягкие ткани, а шок может вызвать увеличение потребления кислорода, что приводит к гипоксии . [59]

В результате быстрой декомпрессии растворенный в крови кислород попадает в легкие, пытаясь выровнять градиент парциального давления . Как только дезоксигенированная кровь поступает в мозг, люди теряют сознание через несколько секунд и умирают от гипоксии в течение нескольких минут. [60] Кровь и другие жидкости организма закипают, когда давление падает ниже 6,3 килопаскаля (1 фунт на квадратный дюйм), и это состояние называется эбуллизмом . [61] Пар может раздуть тело вдвое по сравнению с нормальным размером и замедлить кровообращение, но ткани достаточно эластичны и пористы, чтобы предотвратить разрыв. Эбуллизм замедляется за счет сдерживания давления кровеносных сосудов, поэтому часть крови остается жидкой. [62] [63]

Отек и вздутие живота можно уменьшить, надев скафандр . Высотный защитный костюм экипажа (CAPS), облегающая эластичная одежда, разработанная в 1960-х годах для астронавтов, предотвращает кипение при давлении всего 2 килопаскаля (0,3 фунта на квадратный дюйм). [64] Дополнительный кислород необходим на расстоянии 8 км (5 миль), чтобы обеспечить достаточное количество кислорода для дыхания и предотвратить потерю воды, а на высоте более 20 км (12 миль) скафандры необходимы для предотвращения эбулизма. [65] В большинстве скафандров используется около 30–39 килопаскалей (4–6 фунтов на квадратный дюйм) чистого кислорода, что примерно равно парциальному давлению кислорода на поверхности Земли. Это давление достаточно высокое, чтобы предотвратить эбуллизм, но испарение азота, растворенного в крови, все равно может вызвать декомпрессионную болезнь и газовую эмболию , если не принять меры. [66]

Невесомость и радиация

Основные статьи: Невесомость и радиобиология

Люди эволюционировали для жизни в условиях земной гравитации , и было доказано, что воздействие невесомости оказывает пагубное воздействие на здоровье человека. Первоначально более 50% космонавтов испытывают космическую укачивание . Это может вызвать тошноту и рвоту, головокружение , головные боли, вялость и общее недомогание. Продолжительность космической болезни варьируется, но обычно она длится 1–3 дня, после чего организм приспосабливается к новой среде. Длительное пребывание в невесомости приводит к мышечной атрофии и ухудшению состояния скелета или остеопении космического полета . Эти эффекты можно свести к минимуму с помощью режима физических упражнений. [67] Другие эффекты включают перераспределение жидкости, замедление сердечно-сосудистой системы , снижение выработки эритроцитов , нарушения баланса и ослабление иммунной системы . Менее выраженные симптомы включают потерю массы тела, заложенность носа, нарушение сна и отечность лица. [68]

Во время длительных космических путешествий радиация может представлять серьезную опасность для здоровья . Воздействие высокоэнергетических ионизирующих космических лучей может привести к усталости, тошноте, рвоте, а также к повреждению иммунной системы и изменению количества лейкоцитов . При длительном применении симптомы включают повышенный риск развития рака, а также повреждение глаз, нервной системы , легких и желудочно-кишечного тракта . [69] Во время полета на Марс туда и обратно , продолжавшегося три года, большая часть клеток тела астронавта будет пересечена и потенциально повреждена ядрами высокой энергии. [70] Энергия таких частиц значительно уменьшается из-за защиты, обеспечиваемой стенками космического корабля, и может быть дополнительно уменьшена контейнерами с водой и другими барьерами. Воздействие космических лучей на защиту вызывает дополнительное излучение, которое может повлиять на экипаж. Необходимы дальнейшие исследования для оценки радиационной опасности и определения подходящих контрмер. [71]

Граница

Чтобы узнать о самых дальних уголках космоса, см. наблюдаемую вселенную .
Иллюстрация постепенного перехода атмосферы Земли в космическое пространство

Переход между атмосферой Земли и космическим пространством не имеет четко определенной физической границы: давление воздуха постоянно снижается с высотой, пока не смешается с солнечным ветром. Были предложены различные определения практической границы: от 30 км (19 миль) до 1 600 000 км (990 000 миль). [16]

Высотные самолеты , такие как высотные аэростаты, достигают высоты над Землей до 50 км. [72] Вплоть до 2021 года Соединенные Штаты считали астронавтами людей, путешествующих на высоту более 50 миль (80 км). [73] Крылья астронавта теперь присуждаются только членам экипажа космического корабля, которые «продемонстрировали во время полета действия, необходимые для общественной безопасности, или способствовали безопасности полетов человека в космос». [74]

В 2009 году ученые использовали Supra-Thermal Ion Imager для измерения направления и скорости ионов в атмосфере. Они обнаружили, что высота 118 км (73,3 мили) над Землей является средней точкой перехода заряженных частиц от слабых ветров земной атмосферы к более экстремальным потокам космического пространства, которые могут достигать скоростей, значительно превышающих 268 м/с (880 футов/с). ). [75] [76]

Космический корабль вышел на высокоэллиптическую орбиту с перигеем всего от 80 до 90 км (от 50 до 56 миль), выживая на нескольких орбитах. [77] На высоте 120 км (75 миль) [77] спускающиеся космические корабли, такие как НАСА, космический шаттл начинают вход в атмосферу (называемый входным интерфейсом), когда атмосферное сопротивление становится заметным, тем самым начиная процесс переключения с управления с помощью двигателей на маневрирование с помощью аэродинамических рулей. [78]

Линия Кармана , установленная Международной авиационной федерацией и используемая на международном уровне Организацией Объединенных Наций , [16] установлена ​​на высоте 100 км (62 мили) как рабочее определение границы между аэронавтикой и космонавтикой. Эта линия названа в честь Теодора фон Кармана , который утверждал, что высота, на которой транспортное средство должно двигаться быстрее орбитальной скорости , чтобы получить достаточную аэродинамическую подъемную силу от атмосферы, чтобы поддерживать себя. [9] [10] которая, по его расчетам, находится на высоте около 83,8 км (52,1 мили), [72] различая пространство внизу как пространство аэродинамики и воздушного пространства , а вверху как пространство космонавтики и свободное пространство . [16]

В национальном воздушном пространстве не существует международно признанного законного ограничения высоты, хотя линия Кармана наиболее часто используется для этой цели. Высказывались возражения против установления слишком высокого предела, поскольку это могло бы препятствовать космической деятельности из-за опасений по поводу нарушений воздушного пространства. [77] Утверждалось, что в международном праве не устанавливается конкретная особая высота, а вместо этого применяются различные ограничения в зависимости от случая, в частности, в зависимости от корабля и его цели. Космические корабли пролетали над зарубежными странами на высоте всего 30 км (19 миль), как в примере со космическим шаттлом. [72]

Основная статья: Космическое право
Обычное противоспутниковое оружие, такое как ракета SM-3, остается законным в соответствии с космическим правом, даже несмотря на то, что оно создает опасный космический мусор.

Договор по космосу обеспечивает базовую основу международного космического права. Он охватывает законное использование космического пространства национальными государствами и включает в определение космического пространства Луну и другие небесные тела. В договоре говорится, что космическое пространство свободно для исследования всеми национальными государствами и не подлежит притязаниям на национальный суверенитет, называя космическое пространство «провинцией всего человечества». Этот статус общего наследия человечества использовался, хотя и не без сопротивления, для обеспечения соблюдения права на доступ и совместное использование космического пространства для всех стран в равной степени, особенно для стран, не занимающихся космическим освоением. [79] Он запрещает размещение ядерного оружия в космическом пространстве. Договор был принят Генеральной Ассамблеей Организации Объединенных Наций в 1963 году и подписан в 1967 году Союзом Советских Социалистических Республик (СССР), Соединенными Штатами Америки (США) и Соединенным Королевством (Великобритания). По состоянию на 2017 год 105 государств-участников либо ратифицировали договор, либо присоединились к нему. Еще 25 государств подписали договор, не ратифицировав его. [80] [81]

С 1958 года космическое пространство стало предметом многочисленных резолюций Организации Объединенных Наций. Из них более 50 касались международного сотрудничества в мирном использовании космического пространства и предотвращении гонки вооружений в космосе. [82] Четыре дополнительных договора по космическому праву были согласованы и разработаны Комитетом ООН по мирному использованию космического пространства . Тем не менее, законодательного запрета на размещение обычных вооружений в космосе не существует, а противоспутниковое оружие успешно испытано США, СССР, Китаем, США. [83] а в 2019 году — Индия. [84] 1979 года Лунный договор передал юрисдикцию всех небесных тел (включая орбиты вокруг таких тел) международному сообществу. Договор не ратифицирован ни одной страной, которая в настоящее время практикует пилотируемые космические полеты. [85]

В 1976 году восемь экваториальных государств (Эквадор, Колумбия, Бразилия, Республика Конго, Заир, Уганда, Кения и Индонезия) встретились в Боготе, Колумбия: со своей «Декларацией Первой встречи экваториальных стран», или Боготской декларацией . В заявлении они заявили о контроле над участком геостационарной орбитальной траектории, соответствующим каждой стране. [86] Эти претензии не принимаются на международном уровне. [87]

Растущей проблемой международного космического права и регулирования является опасность растущего количества космического мусора . [88]

Земная орбита

Основные статьи: Геоцентрическая орбита и орбитальный распад

Космический корабль выходит на орбиту, когда его центростремительное ускорение силы тяжести меньше или равно центробежному ускорению, обусловленному горизонтальной составляющей его скорости. Для низкой околоземной орбиты эта скорость составляет около 7800 м/с (28100 км/ч; 17400 миль в час); [89] Напротив, самая высокая скорость пилотируемого самолета, когда-либо достигнутая (исключая скорости, достигнутые при сходе с орбиты космического корабля), составила 2200 м / с (7900 км / ч; 4900 миль в час) в 1967 году на самолете North American X-15 . [90]

Чтобы выйти на орбиту, космический корабль должен двигаться быстрее, чем суборбитальный космический полет по дугообразной траектории . Энергия, необходимая для достижения орбитальной скорости Земли на высоте 600 км (370 миль), составляет около 36 МДж / кг, что в шесть раз превышает энергию, необходимую просто для подъема на соответствующую высоту. [91] Скорость отрыва, необходимая для того, чтобы полностью освободиться от гравитационного поля Земли и переместиться в межпланетное пространство, составляет около 11 200 м / с (40 300 км / ч; 25 100 миль в час). [92]

Орбитальные космические корабли с перигеем ниже примерно 2000 км (1200 миль) подвергаются воздействию атмосферы Земли. [93] что уменьшает высоту орбиты. Скорость распада орбиты зависит от площади поперечного сечения и массы спутника, а также от изменений плотности воздуха в верхних слоях атмосферы. На высотах более 800 км (500 миль) срок службы на орбите измеряется столетиями. [94] Ниже примерно 300 км (190 миль) распад становится более быстрым, а время жизни измеряется днями. Как только спутник опустится на высоту 180 км (110 миль), у него останется всего несколько часов, прежде чем он испарится в атмосфере. [95]

Регионы

См. Также: Расположение Земли.

Регионы вблизи Земли

Пространство вблизи Земли физически похоже на остальную часть межпланетного пространства, но является домом для множества спутников на околоземной орбите и является предметом обширных исследований. В целях идентификации этот объем разделен на перекрывающиеся области пространства. [96] [97] [98] [99]

Околоземное космическое пространство — это область космического пространства, простирающаяся от низких околоземных орбит до геостационарных орбит . [96] Этот регион включает в себя основные орбиты искусственных спутников и является местом большей части космической деятельности человечества. В регионе наблюдается высокий уровень космического мусора, который иногда называют космическим загрязнением , что угрожает любой космической деятельности в этом регионе. [96] Часть этого мусора периодически попадает в атмосферу Земли. [100] Хотя это соответствует определению космического пространства, плотность атмосферы внутри околоземного орбитального пространства, в первые несколько сотен километров над линией Кармана, все еще достаточна, чтобы оказывать значительное сопротивление спутникам. [95]

Компьютерная карта объектов, вращающихся вокруг Земли, по состоянию на 2005 год. Около 95% представляют собой обломки, а не работающие искусственные спутники. [101]

Геопространство — это область космоса, включающая верхнюю атмосферу и магнитосферу Земли . [97] Радиационные пояса Ван Аллена расположены в геопространстве. Внешняя граница геопространства — магнитопауза , которая образует границу между магнитосферой Земли и солнечным ветром. Внутренняя граница — ионосфера . [102] [103]

На переменные космические погодные условия геопространства влияют поведение Солнца и солнечного ветра; тема геокосмоса взаимосвязана с гелиофизикой — изучением Солнца и его влияния на планеты Солнечной системы. [104] Дневная магнитопауза сжимается давлением солнечного ветра — подсолнечное расстояние от центра Земли обычно составляет 10 земных радиусов. На ночной стороне солнечный ветер растягивает магнитосферу, образуя хвост магнитосферы , который иногда простирается более чем на 100–200 радиусов Земли. [105] [106] Примерно четыре дня каждого месяца поверхность Луны защищена от солнечного ветра, когда Луна проходит через хвост магнитосферы. [107]

Геопространство населено электрически заряженными частицами очень низкой плотности, движение которых контролируется магнитным полем Земли . Эта плазма образует среду, из которой штормовые возмущения, вызванные солнечным ветром, могут направлять электрические токи в верхние слои атмосферы Земли. Геомагнитные бури могут нарушить две области геопространства: радиационные пояса и ионосферу. Эти штормы увеличивают потоки энергичных электронов, которые могут необратимо повредить спутниковую электронику, мешая коротковолновой радиосвязи, а также GPS . определению местоположения и времени [108] Магнитные бури могут представлять опасность для астронавтов даже на низкой околоземной орбите. Они создают полярные сияния , видимые в высоких широтах в овале, окружающем геомагнитные полюса . [109]

Земля и Луна, вид из окололунного космоса во время Artemis 1 2022 года. миссии

Пространство xGeo — это концепция, используемая в США для обозначения космоса на высоких околоземных орбитах , начиная от геосинхронной орбиты (GEO) на высоте примерно 35 786 км (22 236 миль), [98] до точки Лагранжа L2 Земля-Луна на высоте 448 900 км (278 934 миль). Оно расположено за орбитой Луны и, следовательно, включает окололунное пространство. [110] Транслунное пространство — область лунных переходных орбит , между Луной и Землей. [111] Окололунное пространство — это область за пределами Земли, которая включает в себя лунные орбиты , орбитальное пространство Луны вокруг Земли и точки Лагранжа . [99]

тела Область, в которой гравитационный потенциал тела остается доминирующим по сравнению с гравитационным потенциалом других тел, представляет собой сферу влияния или гравитационный колодец, в основном описываемую моделью сферы Хилла . [112] В случае Земли это включает в себя все пространство от Земли до расстояния примерно 1% от среднего расстояния от Земли до Солнца. [113] или 1,5 миллиона км (0,93 миллиона миль). За сферой Земного холма вдоль орбитального пути Земли простирается ее орбитальное и соорбитальное пространство. Это пространство населено группами соорбитальных околоземных объектов (ОСЗ), таких как подковообразные либраторы и земные трояны , при этом некоторые ОСЗ время от времени становятся временными спутниками и квазимунами Земли. [114]

Глубокий космос определяется правительством Соединенных Штатов как все космическое пространство, которое находится дальше от Земли, чем типичная низкая околоземная орбита, что относит Луну к глубокому космосу. [115] Другие определения варьируют отправную точку глубокого космоса от «То, что находится за орбитой Луны» до «То, что находится за пределами самых дальних уголков самой Солнечной системы». [116] [117] [118] Международный союз электросвязи, отвечающий за радиосвязь , в том числе со спутниками, определяет глубокий космос как «расстояния от Земли, равные или превышающие 2 миллиона километров (1,2 миллиона миль)». [119] что примерно в пять раз превышает орбитальное расстояние Луны , но это расстояние также намного меньше, чем расстояние между Землей и любой соседней планетой. [120]

Околоземное космическое пространство показывает низкую околоземную (синий), среднюю околоземную (зеленый) и высокую околоземную (красный) орбиты. Последняя выходит за пределы радиуса геосинхронных орбит.

Межпланетное пространство

Основная статья: Межпланетная среда
В левом нижнем углу на черном фоне выделяется белая кома. Туманный материал струится вверх и влево, медленно исчезая с расстоянием.
Разреженная плазма (синий) и пыль (белый) в хвосте кометы Хейла-Боппа формируются под давлением солнечного излучения и солнечного ветра соответственно.

Межпланетное пространство внутри Солнечной системы — это пространство между восемью планетами, пространство между планетами и Солнцем, а также то пространство за орбитой крайней планеты Нептун , где остается активным солнечный ветер. Солнечный ветер — это непрерывный поток заряженных частиц, исходящих от Солнца, который создает очень разреженную атмосферу ( гелиосферу ) на миллиарды километров в космос. Этот ветер имеет плотность частиц 5–10 протонов /см. 3 и движется со скоростью 350–400 км/с (780 000–890 000 миль в час). [121] Межпланетное пространство простирается до гелиопаузы , где влияние галактической среды начинает доминировать над магнитным полем и потоком частиц от Солнца. [122] Расстояние и сила гелиопаузы варьируются в зависимости от уровня активности солнечного ветра. [123] Гелиопауза, в свою очередь, отклоняет низкоэнергетические галактические космические лучи, причем этот эффект модуляции достигает максимума во время солнечного максимума. [124]

Объем межпланетного пространства представляет собой почти полный вакуум со средней длиной свободного пробега около одной астрономической единицы на орбитальном расстоянии Земли. Это пространство не совсем пусто, а скудно заполнено космическими лучами, в состав которых входят ионизированные атомные ядра и различные субатомные частицы. Есть газ, плазма и пыль, [125] небольшие метеоры и несколько десятков типов органических молекул, открытых к настоящему времени с помощью микроволновой спектроскопии . [126] Облако межпланетной пыли видно ночью как слабую полосу, называемую зодиакальным светом . [127]

Межпланетное пространство содержит магнитное поле, генерируемое Солнцем. [121] Существуют магнитосферы, создаваемые такими планетами, как Юпитер, Сатурн, Меркурий и Земля, которые имеют свои собственные магнитные поля. Под воздействием солнечного ветра они приобрели форму, напоминающую каплю, с длинным хвостом, простирающимся наружу за планетой. Эти магнитные поля могут улавливать частицы солнечного ветра и других источников, создавая пояса заряженных частиц, такие как радиационные пояса Ван Аллена. Атмосферы планет без магнитных полей, таких как Марс, постепенно разрушаются солнечным ветром. [128]

Межзвездное пространство

Основная статья: Межзвездная среда
«Межзвездное пространство» перенаправляется сюда. Об альбоме см. « Межзвездное пространство» .
Пятнистая оранжево-синяя туманность на черном фоне с изогнутой оранжевой дугой, огибающей звезду в центре.
Головная ударная волна, образованная магнитосферой молодой звезды LL Ориона (в центре) при ее столкновении с туманности Ориона. потоком

Межзвездное пространство — это физическое пространство за пределами пузырей плазмы, известных как астросферы , образованное звездными ветрами, исходящими от отдельных звезд, или образованное солнечным ветром, исходящим от Солнца. [129] Это пространство между звездами или звездными системами внутри туманности или галактики. [130] Межзвездное пространство содержит межзвездную среду , состоящую из редкого вещества и излучения. Граница между астросферой и межзвездным пространством известна как астропауза . Для Солнца астросфера и астропауза называются гелиосферой и гелиопаузой.

Примерно 70% массы межзвездной среды состоит из одиноких атомов водорода; большая часть остального состоит из атомов гелия. Он обогащен следовыми количествами более тяжелых атомов, образовавшихся в результате звездного нуклеосинтеза . Эти атомы выбрасываются в межзвездную среду звездными ветрами или когда эволюционировавшие звезды начинают сбрасывать свои внешние оболочки, например, во время формирования планетарной туманности . [131] Катастрофический взрыв сверхновой распространяет ударные волны звездных выбросов наружу, распределяя их по межзвездной среде, включая тяжелые элементы, ранее образовавшиеся в ядре звезды. [132] Плотность вещества в межзвездной среде может значительно варьироваться: в среднем составляет около 10 6 частиц на м 3 , [133] но холодные молекулярные облака могут удерживать 10 8 –10 12 по м 3 . [39] [131]

В межзвездном пространстве существует ряд молекул , которые могут образовывать частицы пыли размером до 0,1 мкм . [134] Число молекул, обнаруженных с помощью радиоастрономии, неуклонно растет со скоростью около четырех новых видов в год. Большие области материи более высокой плотности, известные как молекулярные облака, позволяют происходить химическим реакциям, включая образование органических многоатомных частиц. Большая часть этой химии обусловлена ​​столкновениями. Энергичные космические лучи проникают сквозь холодные плотные облака и ионизируют водород и гелий, образуя, например, катион триводорода . Ионизированный атом гелия затем может расщепить относительно распространенный монооксид углерода с образованием ионизированного углерода, что, в свою очередь, может привести к органическим химическим реакциям. [135]

Местная межзвездная среда — это область пространства в пределах 100 пк от Солнца, представляющая интерес как своей близостью, так и взаимодействием с Солнечной системой. Этот объем почти совпадает с областью космоса, известной как Местный пузырь , для которой характерно отсутствие плотных холодных облаков. Он образует полость в рукаве Ориона галактики Млечный Путь с плотными молекулярными облаками, лежащими вдоль границ, например, созвездиях Змееносца в и Тельца . Реальное расстояние до границы этой полости варьирует от 60 до 250 пк и более. В этом томе около 10 4 –10 5 звезды и местный межзвездный газ уравновешивают астросферы , окружающие эти звезды, причем объем каждой сферы варьируется в зависимости от локальной плотности межзвездной среды. Местный пузырь содержит десятки теплых межзвездных облаков с температурой до 7000 К и радиусами 0,5–5 пк. [136]

Когда звезды движутся с достаточно высокими пекулярными скоростями , их астросферы могут генерировать ударные волны при столкновении с межзвездной средой. На протяжении десятилетий считалось, что у Солнца есть головная ударная волна. В 2012 году данные зондов Interstellar Boundary Explorer (IBEX) и НАСА «Вояджер» показали, что головная ударная волна Солнца не существует. Вместо этого эти авторы утверждают, что дозвуковая головная волна определяет переход от потока солнечного ветра к межзвездной среде. [137] [138] Головная ударная волна — третья граница, характерная для астросферы, лежащая за пределами завершающей ударной волны и астропаузы. [138]

Межгалактическое пространство

Основные статьи: Тепло-горячая межгалактическая среда , Внутрископительная среда и Межгалактическая пыль.
Структура Вселенной
Крупномасштабное распределение материи в кубическом сечении Вселенной. Синие волокнистые структуры представляют собой материю, а пустые области между ними представляют собой космические пустоты межгалактической среды.

Межгалактическое пространство – это физическое пространство между галактиками. Исследования крупномасштабного распределения галактик показывают, что Вселенная имеет пенообразную структуру, в которой группы и скопления галактик лежат вдоль нитей, занимающих около десятой части всего пространства. Остальная часть образует космические пустоты , которые в основном пусты от галактик. Обычно пустота простирается на расстояние 7–30 мегапарсек. [139]

Окружая и простираясь между галактиками, существует разреженная плазма. [140] которая организована в галактическую нитевидную структуру. [141] Этот материал называется межгалактической средой (IGM). Плотность этих нитей межгалактической среды составляет около одного атома на кубический метр, [142] что в 5–200 раз превышает среднюю плотность Вселенной. [143] после включения космических пустот. Предполагается, что IGM имеет в основном первичный состав, содержит 76% водорода по массе и обогащен элементами с более высокой массой из высокоскоростных галактических потоков. [144]

Попадая в межгалактическую среду из пустот, газ нагревается до температур 10 5 К — 10 7 К. [4] Следовательно, столкновения между атомами обладают достаточной энергией, чтобы заставить связанный электрон вырваться из ядер водорода; вот почему IGM ионизирован. При таких температурах ее называют тепло-горячей межгалактической средой (WHIM). Хотя плазма очень горячая по земным меркам, 10 5 В астрофизике К часто называют «теплым». Компьютерное моделирование и наблюдения показывают, что до половины атомной материи во Вселенной может существовать в этом тепло-горячем, разреженном состоянии. [143] [145] [146] Когда газ падает из нитевидных структур КАНТА в скопления галактик в местах пересечения космических нитей, он может нагреваться еще сильнее, достигая температуры 10°С. 8 К и выше в так называемой внутрикластерной среде (ВКМ). [147]

Обзор различных масштабов космоса как регионов вокруг Земли.
Система Земля-Луна
Внутренняя Солнечная система с околоземными объектами
Солнечная система и облако Оорта
Ближайшие звезды
Местное межзвездное облако и соседняя межзвездная среда
Звездные ассоциации и карта межзвездной среды Местного пузыря
Молекулярные облака вокруг Солнца внутри рукава Ориона-Лебедя
Рукав Ориона-Лебедя и соседние рукава
Рукав Ориона-Лебедя внутри Млечного Пути
Солнце в структуре Млечного Пути
Галактики-спутники Млечного Пути в Местной группе
Дева SCl в Ланиакеа SCl
Laniakea SCl в комплексе сверхскопления Рыбы-Кита
Наблюдаемая Вселенной Вселенная

История открытия

В 350 году до нашей эры греческий философ Аристотель предположил, что природа не терпит пустоты , и этот принцип стал известен как ужас вакуума . V века до нашей эры Эта концепция основана на онтологическом аргументе греческого философа Парменида , который отрицал возможное существование пустоты в пространстве. [148] Основываясь на идее о том, что вакуум не может существовать, на Западе на протяжении многих столетий широко распространено мнение, что космос не может быть пустым. [149] Еще в 17 веке французский философ Рене Декарт утверждал, что необходимо заполнить все пространство. [150]

В древнем Китае астроном II века Чжан Хэн пришел к убеждению, что пространство должно быть бесконечным и простираться далеко за пределы механизма, поддерживающего Солнце и звезды. В сохранившихся книгах школы Сюань Йе говорилось, что небеса безграничны, «пусты и лишены субстанции». Точно так же «солнце, луна и компания звезд плавают в пустом пространстве, двигаясь или стоя на месте». [151]

Итальянский учёный Галилео Галилей знал, что воздух имеет массу и поэтому подвержен гравитации. В 1640 году он продемонстрировал, что установленная сила препятствует образованию вакуума. в 1643 году оставалось Его ученику Евангелисте Торричелли создать аппарат, создающий частичный вакуум. Этот эксперимент привел к созданию первого ртутного барометра и произвел научную сенсацию в Европе. Торричелли предположил, что, поскольку воздух имеет вес, то давление воздуха должно уменьшаться с высотой. [152] Французский математик Блез Паскаль предложил эксперимент для проверки этой гипотезы. [153] В 1648 году его зять Флорин Перье повторил эксперимент на горе Пюи-де-Дом в центральной Франции и обнаружил, что колонна стала короче на три дюйма. Это снижение давления было дополнительно продемонстрировано, когда наполовину наполненный воздушный шар поднялся на гору и наблюдал, как он постепенно расширяется, а затем сжимается при спуске. [154]

В стеклянной витрине находится механическое устройство с рычагом, а также две металлические полусферы, прикрепленные к тяговым канатам.
Оригинальные магдебургские полушария (слева), использовавшиеся для демонстрации вакуумного насоса Отто фон Герике (справа).

В 1650 году немецкий учёный Отто фон Герике сконструировал первый вакуумный насос : устройство, которое ещё больше опровергло принцип ужаса вакуума . Он правильно заметил, что атмосфера Земли окружает планету как оболочка, плотность которой постепенно уменьшается с высотой. Он пришел к выводу, что между Землей и Луной должен быть вакуум. [155]

В 15 веке немецкий богослов Николай Кузанский предположил, что у Вселенной нет центра и окружности. Он считал, что Вселенная, хотя и не бесконечна, не может считаться конечной, поскольку у нее нет границ, внутри которых она могла бы быть заключена. [156] о бесконечности пространства Эти идеи привели к спекуляциям итальянского философа Джордано Бруно в 16 веке космологию Коперника . Он расширил гелиоцентрическую до концепции бесконечной Вселенной, наполненной веществом, которое он назвал эфиром , которое не сопротивлялось движению небесных тел. [157] К аналогичному выводу пришел английский философ Уильям Гилберт , утверждавший, что звезды видны нам только потому, что они окружены тонким эфиром или пустотой. [158] Эта концепция эфира возникла у древнегреческих философов, в том числе у Аристотеля, которые считали его средой, через которую движутся небесные тела. [159]

Представление о Вселенной, наполненной светоносным эфиром, сохраняло поддержку среди некоторых учёных до начала 20 века. Эта форма эфира рассматривалась как среда, через которую мог распространяться свет. [160] В 1887 году эксперимент Майкельсона-Морли попытался обнаружить движение Земли в этой среде, ища изменения скорости света в зависимости от направления движения планеты. Нулевой результат указывал на то, что с концепцией что-то не так. Тогда от идеи светоносного эфира отказались. На смену ей пришла относительности Альберта Эйнштейна теория специальная , которая утверждает, что скорость света в вакууме является фиксированной константой, независимой от движения наблюдателя или системы отсчета . [161] [162]

Первым профессиональным астрономом, поддержавшим концепцию бесконечной Вселенной, был англичанин Томас Диггес в 1576 году. [163] Но масштаб Вселенной оставался неизвестным до первого успешного измерения расстояния до ближайшей звезды в 1838 году немецким астрономом Фридрихом Бесселем . Он показал, что звездная система 61 Лебедя имеет параллакс всего 0,31 угловой секунды (по сравнению с современным значением 0,287 дюйма). Это соответствует расстоянию более 10 световых лет . [164] В 1917 году Хебер Кертис заметил, что новые в спиральных туманностях в среднем на 10 звездных величин тусклее, чем галактические новые, что позволяет предположить, что первые находятся в 100 раз дальше. [165] Расстояние до галактики Андромеды было определено в 1923 году американским астрономом Эдвином Хабблом путем измерения яркости переменных цефеид в этой галактике — новый метод, открытый Генриеттой Ливитт . [166] Это установило, что галактика Андромеды и, как следствие, все галактики находятся далеко за пределами Млечного Пути. [167]

Современная концепция космического пространства основана на космологии «Большого взрыва» , впервые предложенной в 1931 году бельгийским физиком Жоржем Леметром . [168] Эта теория утверждает, что Вселенная возникла из состояния чрезвычайной плотности энергии, которое с тех пор подвергалось непрерывному расширению . [169]

Самая ранняя известная оценка температуры космического пространства была сделана швейцарским физиком Чарльзом Э. Гийом в 1896 году. Используя оценки излучения фоновых звезд, он пришел к выводу, что космос должен быть нагрет до температуры 5–6 К. Британский физик Артур Эддингтон сделал аналогичный расчет, чтобы получить температуру 3,18 К в 1926 году. Немецкий физик Эрих Регенер использовал полную измеренную энергию космических лучей для оценки межгалактической температуры в 2,8 К в 1933 году. [170] Американские физики Ральф Альфер и Роберт Херман предсказали температуру космоса в 5 К в 1948 году, основываясь на постепенном уменьшении фоновой энергии в соответствии с новой на тот момент теорией Большого взрыва . [170]

Разведка

Основные статьи: Исследование космоса и присутствие человека в космосе
См. Также: Космонавтика , Космические полеты и Полет человека в космос.
Первое изображение Земли, сделанное человеком. [171] Юг вверху.

На протяжении большей части истории человечества космос исследовался путем наблюдений с поверхности Земли — сначала невооруженным глазом, а затем с помощью телескопа. До появления надежных ракетных технологий люди ближе всего подходили к достижению космического пространства с помощью полетов на воздушных шарах. В 1935 году полет на воздушном шаре с экипажем American Explorer II достиг высоты 22 км (14 миль). [172] Этот показатель был значительно превышен в 1942 году, когда третий запуск немецкой ракеты А-4 поднялся на высоту около 80 км (50 миль). В 1957 году беспилотный спутник «Спутник-1» был запущен российской ракетой Р-7 и достиг околоземной орбиты на высоте 215–939 километров (134–583 миль). [173] За этим последовал первый полет человека в космос в 1961 году, когда был отправлен Юрий Гагарин на орбиту корабля «Восток-1» . Первыми людьми, покинувшими низкую околоземную орбиту, были Фрэнк Борман , Джим Ловелл и Уильям Андерс в 1968 году на борту американского корабля «Аполлон-8» , который достиг лунной орбиты. [174] и достиг максимального расстояния 377 349 км (234 474 миль) от Земли. [175]

Первым космическим кораблем, достигшим космической скорости, была советская «Луна-1» , совершившая облёт Луны в 1959 году. [176] В 1961 году «Венера-1» стала первым планетарным зондом. Он обнаружил присутствие солнечного ветра и совершил первый облет Венеры , хотя контакт был потерян еще до достижения Венеры. Первой успешной планетарной миссией стал пролет Венеры в 1962 году кораблем «Маринер-2» . [177] Первый пролет Марса совершил « Маринер-4» в 1964 году. С тех пор беспилотные космические корабли успешно исследовали каждую из планет Солнечной системы, а также их спутники и множество малых планет и комет. Они остаются фундаментальным инструментом для исследования космического пространства, а также для наблюдения за Землей. [178] В августе 2012 года «Вояджер-1» стал первым искусственным объектом, покинувшим Солнечную систему и вошедшим в межзвездное пространство . [179]

Приложение

См. также: Космическая наука , Преимущества освоения космоса , Наблюдение Земли , Коммерциализация космоса и Космическое жилье.
Концепция космической солнечной энергосистемы для передачи энергии на Землю [180]

Космическое пространство стало важным элементом глобального общества. Он предоставляет множество приложений, которые полезны для экономики и научных исследований.

Размещение искусственных спутников на околоземной орбите принесло многочисленные выгоды и стало доминирующим сектором космической экономики . Они позволяют ретранслировать средства связи на большие расстояния, такие как телевидение, обеспечивают средства точной навигации и позволяют осуществлять прямой мониторинг погодных условий и дистанционное зондирование Земли. Последняя роль служит различным целям, включая отслеживание влажности почвы для нужд сельского хозяйства, прогнозирование оттока воды из сезонных снежных покровов, обнаружение болезней растений и деревьев, а также наблюдение за военной деятельностью. [181] Они облегчают обнаружение и мониторинг влияния изменения климата . [182] Спутники используют значительно меньшее сопротивление в космосе, чтобы оставаться на стабильных орбитах, что позволяет им эффективно охватывать весь земной шар по сравнению, например, со стратосферными шарами или станциями на высотных платформах , которые имеют другие преимущества. [183]

Отсутствие воздуха делает космическое пространство идеальным местом для астрономии на всех длинах волн электромагнитного спектра . Об этом свидетельствуют впечатляющие снимки, отправленные космическим телескопом «Хаббл» , позволяющие наблюдать свет, произошедший более 13 миллиардов лет назад — почти во времена Большого взрыва. [184] Не каждое место в космосе идеально подходит для телескопа. Межпланетная зодиакальная пыль излучает рассеянное излучение ближнего инфракрасного диапазона, которое может маскировать излучение слабых источников, таких как внесолнечные планеты. Перемещение инфракрасного телескопа за пределы пыли повышает его эффективность. [185] Аналогичным образом, такое место, как кратер Дедал на обратной стороне Луны, может защитить радиотелескоп от радиочастотных помех , которые затрудняют наблюдения с Земли. [186]

Международная космическая станция — это орбитальная лаборатория космических исследований и обитаемости. На заднем плане видно желто-зеленое свечение Земли ионосферы и межзвездное поле Млечного Пути.

Глубокий вакуум космоса может сделать его привлекательной средой для некоторых промышленных процессов, например тех, которые требуют сверхчистых поверхностей. [187] Как и добыча полезных ископаемых на астероидах , космическое производство потребует крупных финансовых инвестиций с небольшой перспективой немедленной отдачи. [188] Важным фактором общих расходов является высокая стоимость вывода массы на околоземную орбиту: 9 000–30 000 долларов за кг, согласно оценке 2006 года (с учетом инфляции с тех пор). [189] Стоимость доступа в космос снизилась с 2013 года. Частично многоразовые ракеты, такие как Falcon 9 , снизили стоимость доступа в космос ниже 3500 долларов за килограмм. Благодаря этим новым ракетам стоимость отправки материалов в космос остается непомерно высокой для многих отраслей. Предлагаемые концепции для решения этой проблемы включают полностью многоразовые системы запуска , неракетный космический запуск , тросы с обменом импульса и космические лифты . [190]

Межзвездные путешествия для человеческого экипажа в настоящее время остаются лишь теоретической возможностью. Расстояния до ближайших звезд означают, что потребуются новые технологические разработки и способность безопасно поддерживать экипажи в путешествиях продолжительностью в несколько десятилетий. Например, исследование проекта «Дедал» , в котором предлагался космический корабль, работающий на и гелия синтезе дейтерия - 3 , потребовало бы 36 лет, чтобы достичь «ближайшей» системы Альфа Центавра . Другие предлагаемые межзвездные двигательные системы включают легкие паруса , прямоточные воздушно -реактивные двигатели и лучевые двигатели . Более совершенные двигательные системы могли бы использовать антивещество в качестве топлива, потенциально достигая релятивистских скоростей . [191]

С поверхности Земли ультрахолодная температура космического пространства может быть использована в качестве возобновляемой технологии охлаждения для различных применений на Земле посредством пассивного дневного радиационного охлаждения . [192] [193] Это усиливает длинноволнового инфракрасного излучения (LWIR) передачу тепла амосферы через инфракрасное окно в космическое пространство, снижая температуру окружающей среды. [194] [195] Фотонные метаматериалы можно использовать для подавления солнечного нагрева. [196]

См. также

Ссылки

Цитаты

  1. ^ «Применимые определения космического пространства, пространства и простора» , словарь Мерриама-Вебстера , получено 17 июня 2024 г. ,
    Космическое пространство (сущ.) Пространство непосредственно за пределами земной атмосферы.
    Пространство (сущ.) Физическое пространство независимо от того, что его занимает. Область за пределами земной атмосферы или за пределами Солнечной системы.
    Пространство (сущ.) большая степень распространения чего-либо.
  2. ^ Рот, А. (2012), Вакуумные технологии , Elsevier, стр. 6, ISBN  978-0-444-59874-5 .
  3. ^ Часс, Дэвид Т. (26 июня 2008 г.), Исследователь космического фона , Центр космических полетов имени Годдарда НАСА, заархивировано из оригинала 9 мая 2013 г. , получено 27 апреля 2013 г.
  4. ^ Jump up to: а б Гупта, Анджали; и др. (Май 2010 г.), «Обнаружение и характеристика тепло-горячей межгалактической среды», Бюллетень Американского астрономического общества , 41 : 908, Бибкод : 2010AAS...21631808G .
  5. ^ Фридман и Кауфманн 2005 , стр. 573, 599–601.
  6. ^ Тримбл, В. (1987), «Существование и природа темной материи во Вселенной» , Ежегодный обзор астрономии и астрофизики , 25 : 425–472, Бибкод : 1987ARA&A..25..425T , doi : 10.1146/annurev.aa .25.090187.002233 , S2CID   123199266 .
  7. ^ «Темная энергия, темная материя» , NASA Science , заархивировано из оригинала 2 июня 2013 г. , получено 31 мая 2013 г. , Оказывается примерно 68% Вселенной представляет собой темную энергию. Темная материя составляет около 27%.
  8. ^ Фридман и Кауфманн 2005 , стр. 650–653.
  9. ^ Jump up to: а б О'Лири 2009 , с. 84.
  10. ^ Jump up to: а б «Где начинается космос?» , Aerospace Engineering , заархивировано из оригинала 17 ноября 2015 г. , получено 10 ноября 2015 г. .
  11. ^ Харпер, Дуглас (ноябрь 2001 г.), Space , Интернет-словарь этимологии, заархивировано из оригинала 24 февраля 2009 г. , получено 19 июня 2009 г.
  12. ^ Брэди, Маура (октябрь 2007 г.), «Пространство и постоянство места в «Потерянном раю» », Milton Quarterly , 41 (3): 167–182, doi : 10.1111/j.1094-348X.2007.00164.x , JSTOR   24461820 .
  13. ^ Стюарт Уортли 1841 , с. 410.
  14. ^ Фон Гумбольдт 1845 , с. 39.
  15. ^ Харпер, Дуглас, «Outer» , Интернет-словарь этимологии , заархивировано из оригинала 12 марта 2010 г. , получено 24 марта 2008 г.
  16. ^ Jump up to: а б с д Бетц, Эрик (27 ноября 2023 г.). «Линия Кармана: Там, где начинается космос» . Астрономический журнал . Проверено 30 апреля 2024 г.
  17. ^ «Определение космического корабля» , Мерриам-Вебстер , 17 мая 2022 г. , получено 18 мая 2022 г.
  18. ^ «Космическое определение и значение» , Словарь английского языка Коллинза , 17 мая 2022 г. , получено 18 мая 2022 г.
  19. ^ «-на основе» , Кембриджский словарь , 2024 г. , получено 28 апреля 2024 г.
  20. ^ Лиддл 2015 , стр. 33.
  21. ^ Planck Collaboration (2014), «Результаты Planck 2013. I. Обзор продуктов и научных результатов», Astronomy & Astrophysicals , 571 : 1, arXiv : 1303.5062 , Bibcode : 2014A&A...571A...1P , doi : 10.1051/0004 -6361/201321529 , S2CID   218716838 .
  22. ^ Jump up to: а б Тернер, Майкл С. (сентябрь 2009 г.), «Происхождение Вселенной», Scientific American , 301 (3): 36–43, Бибкод : 2009SciAm.301c..36T , doi : 10.1038/scientificamerican0909-36 , PMID   19708526 .
  23. ^ Шелк 2000 , стр. 105–308.
  24. ^ WMAP — Форма Вселенной , НАСА, 21 декабря 2012 г., заархивировано из оригинала 1 июня 2012 г. , получено 4 июня 2013 г.
  25. ^ Спарк и Галлахер 2007 , стр. 329–330.
  26. ^ Воллак, Эдвард Дж. (24 июня 2011 г.), Из чего состоит Вселенная? , НАСА, заархивировано из оригинала 26 июля 2016 г. , получено г. 14 октября 2011
  27. ^ Крумм, Н.; Брош, Н. (октябрь 1984 г.), «Нейтральный водород в космических пустотах», Astronomical Journal , 89 : 1461–1463, Bibcode : 1984AJ.....89.1461K , doi : 10.1086/113647 .
  28. ^ Пиблз, П.; Ратра, Б. (2003), «Космологическая постоянная и темная энергия», Reviews of Modern Physics , 75 (2): 559–606, arXiv : astro-ph/0207347 , Bibcode : 2003RvMP...75..559P , doi : 10.1103/RevModPhys.75.559 , S2CID   118961123
  29. ^ «Ложный рассвет» , www.eso.org , получено 14 февраля 2017 г.
  30. ^ Тадокоро, М. (1968), «Исследование локальной группы с использованием теоремы вириала», Публикации Астрономического общества Японии , 20 : 230, Бибкод : 1968PASJ...20..230T . Этот источник оценивает плотность 7 × 10 −29 г/см 3 для локальной группы . Атомная единица массы — 1,66 × 10. −24 г , примерно 40 атомов на кубический метр.
  31. ^ Боровиц и Бейзер 1971 .
  32. ^ Тайсон, Патрик (январь 2012 г.), Кинетическая атмосфера: молекулярные числа (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 7 декабря 2013 г. , получено 13 сентября 2013 г.
  33. ^ Дэвис 1977 , с. 93.
  34. ^ Фитцпатрик, Э.Л. (май 2004 г.), «Межзвездное вымирание в галактике Млечный Путь», в Витте, Адольфе Н.; Клейтон, Джеффри К.; Дрейн, Брюс Т. (ред.), Астрофизика пыли , Серия конференций ASP, том. 309, с. 33, arXiv : astro-ph/0401344 , Bibcode : 2004ASPC..309...33F .
  35. ^ Чемберлен 1978 , с. 2.
  36. ^ Сквайр, Том (27 сентября 2000 г.), «Стандартная атмосфера США, 1976 г.» , Эксперт по системам тепловой защиты и база данных свойств материалов , НАСА, заархивировано из оригинала 15 октября 2011 г. , получено 23 октября 2011 г.
  37. ^ Форбс, Джеффри М. (2007), «Динамика термосферы», Журнал Метеорологического общества Японии , серия II, 85B : 193–213, Бибкод : 2007JMeSJ..85B.193F , doi : 10.2151/jmsj.85b. 193 .
  38. ^ Спитцер, Лайман-младший (январь 1948 г.), «Температура межзвездной материи. I», Astrophysical Journal , 107 :6, Бибкод : 1948ApJ...107....6S , doi : 10.1086/144984 .
  39. ^ Jump up to: а б Приальник 2000 , с. 195–196.
  40. ^ Спитцер 1978 , с. 28–30.
  41. ^ Чиаки, Янагисава (июнь 2014 г.), «В поисках фона космических нейтрино», Frontiers in Physics , 2:30 , Bibcode : 2014FrP.....2...30Y , doi : 10.3389/fphy.2014.00030 .
  42. ^ Фикссен, DJ (декабрь 2009 г.), «Температура космического микроволнового фона», The Astrophysical Journal , 707 (2): 916–920, arXiv : 0911.1955 , Bibcode : 2009ApJ...707..916F , doi : 10.1088/ 0004-637X/707/2/916 , S2CID   119217397 .
  43. ^ ALMA раскрывает призрачную форму «самого холодного места во Вселенной» , Национальная радиоастрономическая обсерватория, 24 октября 2013 г. , получено 7 октября 2020 г.
  44. ^ Уитбро, Джордж Л. (февраль 1988 г.), «Температурная структура, масса и поток энергии в короне и внутреннем солнечном ветре», Astrophysical Journal, Part 1 , 325 : 442–467, Бибкод : 1988ApJ...325.. 442 Вт , дои : 10.1086/166015 .
  45. ^ Велебински, Ричард; Бек, Райнер (2010), «Космические магнитные поля – обзор», в Блоке, Дэвид Л.; Фриман, Кеннет К.; Пуэрари, Иванио (ред.), Галактики и их маски: конференция в честь К. К. Фримена, FRS , Springer Science & Business Media, стр. 67–82, Bibcode : 2010gama.conf...67W , doi : 10.1007/978 -1-4419-7317-7_5 , ISBN  978-1-4419-7317-7 , заархивировано из оригинала 20 сентября 2017 г.
  46. ^ Летессье-Сельвон, Антуан; Станев, Тодор (июль 2011 г.), «Космические лучи сверхвысокой энергии», Reviews of Modern Physics , 83 (3): 907–942, arXiv : 1103.0031 , Bibcode : 2011RvMP...83..907L , doi : 10.1103/RevModPhys. 83.907 , S2CID   119237295 .
  47. ^ Ланг 1999 , с. 462.
  48. ^ Как и 1993 , стр. 11–217.
  49. ^ Чем пахнет космос? , Live Science, 20 июля 2012 г., заархивировано из оригинала 28 февраля 2014 г. , получено 19 февраля 2014 г. .
  50. ^ Лиззи Шиффман (17 июля 2013 г.), Чем пахнет космос , Popular Science, заархивировано из оригинала 24 февраля 2014 г. , получено 19 февраля 2014 г.
  51. ^ Раджио, Дж.; и др. (Май 2011 г.), «Цельные слоевища лишайников выживают в условиях космоса: результаты эксперимента по литопанспермии с Aspicilia fruticulosa», Astrobiology , 11 (4): 281–292, Bibcode : 2011AsBio..11..281R , doi : 10.1089/ast .2010.0588 , PMID   21545267 .
  52. ^ Тепфер, Дэвид; и др. (Май 2012 г.), «Выживание семян растений, их УФ-экранов и ДНК nptII в течение 18 месяцев за пределами Международной космической станции» (PDF) , Astrobiology , 12 (5): 517–528, Bibcode : 2012AsBio..12.. 517T , doi : 10.1089/ast.2011.0744 , PMID   22680697 , заархивировано (PDF) из оригинала 13 декабря 2014 г. , получено 19 мая 2013 г.
  53. ^ Вассманн, Марко; и др. (Май 2012 г.), «Выживание спор устойчивого к УФ-излучению штамма Bacillus subtilis MW01 после выхода на низкую околоземную орбиту и смоделированных марсианских условий: данные космического эксперимента ADAPT на EXPOSE-E», Astrobiology , 12 (5): 498– 507, Bibcode : 2012AsBio..12..498W , doi : 10.1089/ast.2011.0772 , PMID   22680695 .
  54. ^ Николсон, WL (апрель 2010 г.), «К общей теории литопанспермии», Научная конференция по астробиологии, 2010 г. , том. 1538, стр. 5272–528, Bibcode : 2010LPICo1538.5272N .
  55. ^ Тарвер, Уильям Дж.; и др. (24 октября 2022 г.), Эффекты аэрокосмического давления , Остров Сокровищ, Флорида: StatPearls Publishing, PMID   29262037 , получено 25 апреля 2024 г.
  56. ^ Пиантадоси 2003 , стр. 188–189.
  57. ^ Баттисти, Аманда С.; и др. (27 июня 2022 г.), Barotrauma , StatPearls Publishing LLC, PMID   29493973 , получено 18 декабря 2022 г.
  58. ^ Кребс, Мэтью Б.; Пилманис, Эндрю А. (ноябрь 1996 г.), Толерантность легких человека к динамическому избыточному давлению (PDF) , Лаборатория Армстронга ВВС США, заархивировано из оригинала 30 ноября 2012 г. , получено 23 декабря 2011 г.
  59. ^ Басби, Делавэр (июль 1967 г.), Перспективный взгляд на медицинские проблемы, связанные с опасностями космических операций (PDF) , Клиническая космическая медицина, НАСА, NASA-CR-856 , получено 20 декабря 2022 г.
  60. ^ Хардинг, Р.М.; Миллс, Ф.Дж. (30 апреля 1983 г.), «Авиационная медицина. Проблемы высоты I: гипоксия и гипервентиляция», British Medical Journal , 286 (6375): 1408–1410, doi : 10.1136/bmj.286.6375.1408 , PMC   1547870 , ПМИД   6404482 .
  61. ^ Ходкинсон, доктор медицинских наук (март 2011 г.), «Острое воздействие высоты» (PDF) , Журнал Медицинского корпуса Королевской армии , 157 (1): 85–91, doi : 10.1136/jramc-157-01-15 , PMID   21465917 , S2CID   43248662 , заархивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 г. , получено 16 декабря 2011 г.
  62. ^ Биллингс 1973 , стр. 1–34.
  63. ^ Лэндис, Джеффри А. (7 августа 2007 г.), Воздействие вакуума на человека , www.geoffreylandis.com, заархивировано из оригинала 21 июля 2009 г. , получено 19 июня 2009 г.
  64. ^ Уэбб, П. (1968), «Костюм для космической деятельности: эластичный купальник для внекорабельной деятельности», Aerospace Medicine , 39 (4): 376–383, PMID   4872696 .
  65. ^ Эллери 2000 , с. 68.
  66. ^ Дэвис, Джонсон и Степанек 2008 , стр. 270–271.
  67. ^ Канас и Манзи 2008 , стр. 101-1. 15–48.
  68. ^ Уильямс, Дэвид; и др. (23 июня 2009 г.), «Акклиматизация во время космического полета: влияние на физиологию человека», Журнал Канадской медицинской ассоциации , 180 (13): 1317–1323, doi : 10.1503/cmaj.090628 , PMC   2696527 , PMID   19509005 .
  69. ^ Кеннеди, Энн Р., Радиационные эффекты , Национальный институт космических биологических исследований, заархивировано из оригинала 3 января 2012 г. , получено 16 декабря 2011 г.
  70. ^ Кертис, С.Б.; Летау, Дж.В. (1989), «Галактические космические лучи и частоты попадания в клетки за пределами магнитосферы», «Достижения в космических исследованиях » , 9 (10): 293–298, бибкод : 1989AdSpR...9c.293C , doi : 10.1016/0273 -1177(89)90452-3 , PMID   11537306
  71. ^ Сетлоу, Ричард Б. (ноябрь 2003 г.), «Опасности космических путешествий», Science and Society , 4 (11): 1013–1016, doi : 10.1038/sj.embor.7400016 , PMC   1326386 , PMID   14593437 .
  72. ^ Jump up to: а б с Груш, Лорен (13 декабря 2018 г.). «Почему определение границ космоса может иметь решающее значение для будущего космических полетов» . Грань . Проверено 30 апреля 2024 г.
  73. ^ Вонг и Фергюссон 2010 , с. 16.
  74. ^ Программа FAA Commercial Space Astronaut Wings Program (PDF) , Федеральное управление гражданской авиации, 20 июля 2021 г. , получено 18 декабря 2022 г.
  75. ^ Томпсон, Андреа (9 апреля 2009 г.), Edge of Space Found , space.com, заархивировано из оригинала 14 июля 2009 г. , получено 19 июня 2009 г.
  76. ^ Сангалли, Л.; и др. (2009), «Ракетные измерения скорости ионов, нейтрального ветра и электрического поля в столкновительной переходной области авроральной ионосферы», Журнал геофизических исследований , 114 (A4): A04306, Bibcode : 2009JGRA..114.4306S , дои : 10.1029/2008JA013757 .
  77. ^ Jump up to: а б с Макдауэлл, Джонатан К. (октябрь 2018 г.), «Край космоса: вновь посещая линию Кармана», Acta Astronautica , 151 : 668–677, arXiv : 1807.07894 , Bibcode : 2018AcAau.151..668M , doi : 10.1016/j. actaastro.2018.07.003 .
  78. ^ Петти, Джон Айра (13 февраля 2003 г.), «Вход» , «Полет человека в космос », НАСА, заархивировано из оригинала 27 октября 2011 г. , получено 16 декабря 2011 г.
  79. ^ Дуррани, Харис (19 июля 2019 г.), «Являются ли космические полеты колониализмом?» , The Nation , получено 6 октября 2020 г.
  80. ^ Статус международных соглашений, касающихся деятельности в космическом пространстве, по состоянию на 1 января 2017 г. (PDF) , Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства / Комитет по использованию космического пространства в мирных целях, 23 марта 2017 г., заархивировано из оригинала (PDF) в марте. 22 декабря 2018 г. , получено 22 марта 2018 г.
  81. ^ Договор о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства, включая Луну и другие небесные тела , Управление ООН по вопросам космического пространства, 1 января 2008 г., заархивировано из оригинала 27 апреля 2011 г. , получено в 2009 г. -12-30 .
  82. ^ Указатель резолюций Генеральной Ассамблеи в Интернете, касающихся космического пространства , Управление Организации Объединенных Наций по вопросам космического пространства, 2011 г., заархивировано из оригинала 15 января 2010 г. , получено 30 декабря 2009 г.
  83. ^ Вонг и Фергюссон 2010 , с. 4.
  84. ^ Соланки, Лалит (27 марта 2019 г.), «Индия входит в элитный клуб: успешно сбит низкоорбитальный спутник» , The Mirk , получено 28 марта 2019 г.
  85. ^ Запуск Колумба подвергает испытанию космическое право , Европейский научный фонд, 5 ноября 2007 г., заархивировано из оригинала 15 декабря 2008 г. , получено 30 декабря 2009 г.
  86. ^ Представители государств, пересекающих экватор (3 декабря 1976 г.), «Декларация первой встречи экваториальных стран» , Космическое право , Богота, Республика Колумбия: JAXA, заархивировано из оригинала 24 ноября 2011 г. , получено в 2011 г. 10-14 .
  87. ^ Гангале, Томас (2006), «Кому принадлежит геостационарная орбита?» , Анналы воздушного и космического права , 31 , заархивировано из оригинала 27 сентября 2011 г. , получено 14 октября 2011 г. .
  88. ^ «Размышление ESIL - Расчистка космического мусора - О недостатках и потенциале международного космического права для решения проблемы космического мусора - Европейское общество международного права» , Европейское общество международного права , 09 марта 2023 г. , получено 04 апреля 2024 г. 24 .
  89. ^ Хилл, Джеймс В.Х. (апрель 1999 г.), «Добраться до низкой околоземной орбиты» , «Космическое будущее» , заархивировано из оригинала 19 марта 2012 г. , получено 18 марта 2012 г.
  90. ^ Шайнер, Линда (1 ноября 2007 г.), X-15 Walkaround , журнал Air & Space Magazine , получено 19 июня 2009 г.
  91. ^ Димотакис, П.; и др. (Октябрь 1999 г.), 100 фунтов на низкую околоземную орбиту (НОО): варианты запуска малой полезной нагрузки , The Mitre Corporation, стр. 1–39, заархивировано из оригинала 29 августа 2017 г. , получено 21 января 2012 г.
  92. ^ Уильямс, Дэвид Р. (17 ноября 2010 г.), «Информационный бюллетень о Земле» , Lunar & Planetary Science , НАСА, заархивировано из оригинала 30 октября 2010 г. , получено 10 мая 2012 г.
  93. ^ Гош 2000 , стр. 47–48.
  94. ^ Часто задаваемые вопросы , Исследования и исследования астроматериалов: Офис программы НАСА по орбитальному мусору , получено 29 апреля 2024 г.
  95. ^ Jump up to: а б Кенневелл, Джон; Макдональд, Эндрю (2011), Срок службы спутников и солнечная активность , Бюро погоды Австралийского Союза, Отделение космической погоды, заархивировано из оригинала 28 декабря 2011 г. , получено 31 декабря 2011 г.
  96. ^ Jump up to: а б с «42 USC 18302: Определения» , uscode.house.gov (на языке киньяруанда), 15 декабря 2022 г. , получено 17 декабря 2022 г.
  97. ^ Jump up to: а б Шрийвер и Сиско, 2010 , с. 363, 379.
  98. ^ Jump up to: а б Хауэлл, Элизабет (24 апреля 2015 г.), «Что такое геосинхронная орбита?» , Space.com , получено 8 декабря 2022 г.
  99. ^ Jump up to: а б Стрикленд, Джон К. (1 октября 2012 г.), Цислунарные врата без ворот , The Space Review , заархивировано из оригинала 7 февраля 2016 г. , получено 10 февраля 2016 г. .
  100. ^ Портри, Дэвид; Лофтус, Джозеф (1999), «Орбитальный мусор: хронология» (PDF) , Технический отчет NASA Sti/Recon N , 99 , NASA: 13, Бибкод : 1999STIN...9941786P , заархивировано из оригинала (PDF) в 2000 г. 01 сентября , получено 5 мая 2012 г.
  101. ^ Фотогалерея , АРЕС | Офис программы НАСА по орбитальному мусору , получено 27 апреля 2024 г.
  102. ^ Кинтнер, Пол; Комитет и персонал GMDT (сентябрь 2002 г.), Отчет группы по определению геокосмической миссии «Жизнь со звездой» (PDF) , НАСА, заархивировано (PDF) из оригинала 2 ноября 2012 г. , получено 15 апреля 2012 г.
  103. ^ Писатель и Сиско, 2010 , с. 379.
  104. ^ Фихтнер и Лю 2011 , стр. 341–345.
  105. ^ Коскинен 2010 , стр. 32, 42.
  106. ^ Хоунс, Эдвард В. младший (март 1986 г.), «Магнитный хвост Земли», Scientific American , 254 (3): 40–47, Бибкод : 1986SciAm.254c..40H , doi : 10.1038/scientificamerican0386-40 , JSTOR   24975910
  107. ^ Мендилло 2000 , с. 275.
  108. ^ Гудман 2006 , с. 244.
  109. ^ «Геомагнитные бури» (PDF) , Будущий проект ОЭСР/IFP «Будущие глобальные потрясения» , CENTRA Technology, Inc., стр. 1–69, 14 января 2011 г., заархивировано (PDF) из оригинала 14 марта 2012 г. , получено 7 апреля 2012 г.
  110. ^ Хитченс, Тереза ​​(21 апреля 2022 г.), «До бесконечности и за ее пределами: новое подразделение космических сил для мониторинга xGEO за пределами орбиты Земли» , Breaking Defense , получено 17 декабря 2022 г.
  111. ^ «Почему мы исследуем» , НАСА , 13 июня 2013 г. , получено 17 декабря 2022 г.
  112. ^ Йодер, Чарльз Ф. (1995), «Астрометрические и геодезические свойства Земли и Солнечной системы», в Аренсе, Томасе Дж. (редактор), Глобальная физика Земли, справочник физических констант (PDF) , серия справочных полок AGU, том. 1, Вашингтон, округ Колумбия: Американский геофизический союз, с. 1, Бибкод : 1995geph.conf....1Y , ISBN  978-0-87590-851-9 , заархивировано из оригинала (PDF) 26 апреля 2012 г. , получено 31 декабря 2011 г. . В этой работе указан радиус сферы Хилла, в 234,9 раза превышающий средний радиус Земли, или 234,9 × 6371 км = 1,5 миллиона км.
  113. ^ Барбьери 2006 , с. 253.
  114. ^ Гранвик, Микаэль; и др. (март 2012 г.), «Население естественных спутников Земли», Icarus , 218 (1): 262–277, arXiv : 1112.3781 , Bibcode : 2012Icar..218..262G , doi : 10.1016/j.icarus.2011.12.003 .
  115. ^ «51 USC 10101 – Национальные и коммерческие космические программы, подзаголовок I – Общие положения, глава 101 – Определения» , Кодекс США , Совет по пересмотру Законодательного собрания Палаты представителей США , получено 5 января 2023 г.
  116. ^ Диксон 2010 , с. 57.
  117. ^ Уильямсон 2006 , с. 97.
  118. ^ «Определение понятия «дальний космос» » , Словарь английского языка Коллинза , получено 15 января 2018 г.
  119. ^ Регламент радиосвязи МСЭ-R, Статья 1, Термины и определения, Раздел VIII, Технические термины, относящиеся к космосу, параграф 1.177. (PDF) , Международный союз электросвязи , получено 5 февраля 2018 г. , 1,177 глубокий космос : Космос на расстояниях от Земли, равных или превышающих 2 × 10. 6 км
  120. ^ Большая полуось орбиты Луны составляет 384 400 км , что составляет 19,2% от двух миллионов км, или около одной пятой.
    Уильямс, Дэвид Р. (20 декабря 2021 г.), Информационный бюллетень о Луне , НАСА , получено 23 сентября 2023 г.
  121. ^ Jump up to: а б Папаяннис 1972 , стр. 101-1. 12–149.
  122. ^ Эбби Цессна (5 июля 2009 г.), «Межпланетное пространство» , Universe Today , заархивировано из оригинала 19 марта 2015 г.
  123. ^ Филлипс, Тони (29 сентября 2009 г.), «Космические лучи попали в космическую эпоху» , НАСА, заархивировано из оригинала 14 октября 2009 г. , получено 20 октября 2009 г.
  124. ^ Колер, Сюзанна (1 декабря 2017 г.), «Подвижный щит обеспечивает защиту от космических лучей» , Nova , Американское астрономическое общество, стр. 2992, Бибкод : 2017nova.pres.2992K , получено 31 января 2019 г.
  125. ^ НАСА (12 марта 2019 г.), «Что ученые обнаружили после просеивания пыли в Солнечной системе» , EurekAlert! , получено 12 марта 2019 г.
  126. ^ Флинн, Дж.Дж.; и др. (2003), «Происхождение органического вещества в Солнечной системе: данные по частицам межпланетной пыли», Норрис, Р.; Стутман Ф. (ред.), Биоастрономия 2002: Жизнь среди звезд, Труды симпозиума МАС № 213 , том. 213, с. 275, Бибкод : 2004IAUS..213..275F .
  127. ^ Лейнерт, К.; Грюн, Э. (1990), «Межпланетная пыль», Физика внутренней гелиосферы I , с. 207, Бибкод : 1990pihl.book..207L , номер doi : 10.1007/978-3-642-75361-9_5 , ISBN  978-3-642-75363-3 .
  128. ^ Джонсон, Р.Э. (август 1994 г.), «Плазменно-индуцированное распыление атмосферы», Space Science Reviews , 69 (3–4): 215–253, Бибкод : 1994SSRv...69..215J , doi : 10.1007/BF02101697 , S2CID   121800711 .
  129. ^ Цзя-Руй Кук (12 сентября 2013 г.): «Как мы узнаем, когда «Вояджер» достигнет межзвездного пространства?» , JPL News , 2013-278, заархивировано из оригинала 15 сентября 2013 г.
  130. ^ Купер, Кейт (17 января 2023 г.). «Межзвездное пространство: что это такое и где оно начинается?» . Space.com . Проверено 30 января 2024 г.
  131. ^ Jump up to: а б Феррьер, Катя М. (2001), «Межзвездная среда нашей галактики», Reviews of Modern Physics , 73 (4): 1031–1066, arXiv : astro-ph/0106359 , Bibcode : 2001RvMP...73.1031F , doi : 10.1103/RevModPhys.73.1031 , S2CID   16232084 .
  132. ^ Витт, Адольф Н. (октябрь 2001 г.), «Химический состав межзвездной среды», Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки - Происхождение и ранняя эволюция твердого вещества в Солнечной системе , том. 359, с. 1949, Bibcode : 2001RSPTA.359.1949W , doi : 10.1098/rsta.2001.0889 , S2CID   91378510 .
  133. ^ Буларес, Ахмед; Кокс, Дональд П. (декабрь 1990 г.), «Галактическое гидростатическое равновесие с магнитным натяжением и диффузией космических лучей», Astrophysical Journal, Часть 1 , 365 : 544–558, Бибкод : 1990ApJ...365..544B , doi : 10.1086 /169509 .
  134. ^ Раухфусс 2008 , стр. 72–81.
  135. ^ Клемперер, Уильям (15 августа 2006 г.), «Межзвездная химия», Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , 103 (33): 12232–12234, Бибкод : 2006PNAS..10312232K , doi : 10.1073/pnas .0605352103 , PMC   1567863 , PMID   16894148 .
  136. ^ Редфилд, С. (сентябрь 2006 г.), «Местная межзвездная среда», « Новые горизонты астрономии»; Материалы конференции, состоявшейся 16–18 октября 2005 г. в Техасском университете, Остин, Техас, США , Симпозиум Фрэнка Н. Баша. Серия конференций ASP, том. 352, с. 79, arXiv : astro-ph/0601117 , Bibcode : 2006ASPC..352...79R .
  137. ^ МакКомас, диджей; и др. (2012), «Межзвездное взаимодействие гелиосферы: без ударной волны», Science , 336 (6086): 1291–3, Бибкод : 2012Sci...336.1291M , doi : 10.1126/science.1221054 , PMID   22582011 , S2CID   20654088 0 .
  138. ^ Jump up to: а б Фокс, Карен К. (10 мая 2012 г.), НАСА – IBEX обнаруживает недостающую границу на краю Солнечной системы , НАСА, заархивировано из оригинала 12 мая 2012 г. , получено 14 мая 2012 г.
  139. ^ Вшолек 2013 , стр. 67.
  140. ^ Хафеличе, Луис К.; Офер, Реувен (июль 1992 г.), «Происхождение межгалактических магнитных полей из-за внегалактических струй», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 257 (1): 135–151, Бибкод : 1992MNRAS.257..135J , doi : 10.1093 /mnras/257.1.135 .
  141. ^ Уодсли, Джеймс В.; и др. (20 августа 2002 г.), «Вселенная в горячем газе» , «Астрономическая картина дня » , НАСА, заархивировано из оригинала 9 июня 2009 г. , получено 19 июня 2009 г.
  142. ^ «Межгалактическая среда» , Гарвард и Смитсоновский институт , 16 июня 2022 г. , получено 16 апреля 2024 г.
  143. ^ Jump up to: а б Фанг, Т.; и др. (2010), «Подтверждение поглощения рентгеновских лучей теплой и горячей межгалактической средой в стене Скульптора», The Astrophysical Journal , 714 (2): 1715, arXiv : 1001.3692 , Bibcode : 2010ApJ...714.1715F , doi : 10.1088 /0004-637X/714/2/1715 , S2CID   17524108 .
  144. ^ Оппенгеймер, Бенджамин Д.; Даве, Ромель (декабрь 2006 г.), «Космологическое моделирование обогащения межгалактической среды за счет галактических истечений», Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , 373 (4): 1265–1292, arXiv : astro-ph/0605651 , Бибкод : 2006MNRAS.373.1265 О , дои : 10.1111/j.1365-2966.2006.10989.x .
  145. ^ Быков А.М.; и др. (Февраль 2008 г.), «Процессы равновесия в тепло-горячей межгалактической среде», Space Science Reviews , 134 (1–4): 141–153, arXiv : 0801.1008 , Bibcode : 2008SSRv..134..141B , doi : 10.1007/ s11214-008-9309-4 , S2CID   17801881 .
  146. ^ Ваккер, БП; Сэвидж, Б.Д. (2009), «Взаимосвязь между межгалактическими HI/O VI и близкими (z<0,017) галактиками», Серия приложений к астрофизическому журналу , 182 (1): 378, arXiv : 0903.2259 , Bibcode : 2009ApJS..182. .378W , doi : 10.1088/0067-0049/182/1/378 , S2CID   119247429 .
  147. ^ Матисен, Б.Ф.; Эврар, А.Е. (2001), «Четыре меры внутрикластерной средней температуры и их связь с динамическим состоянием скопления», Астрофизический журнал , 546 (1): 100, arXiv : astro-ph/0004309 , Bibcode : 2001ApJ... 546..100M , doi : 10.1086/318249 , S2CID   17196808 .
  148. ^ Грант 1981 , с. 10.
  149. ^ Портер, Парк и Дастон 2006 , с. 27.
  150. ^ Эккерт 2006 , с. 5.
  151. ^ Нидхэм и Ронан 1985 , стр. 82–87.
  152. ^ Уэст, Джон Б. (март 2013 г.), «Торричелли и воздушный океан: первое измерение барометрического давления», Physiology (Bethesda) , 28 (2): 66–73, doi : 10.1152/physical.00053.2012 , PMC   3768090 , ПМИД   23455767 .
  153. ^ Холтон и Браш 2001 , стр. 267–268.
  154. ^ Каджори 1917 , стр. 64–66.
  155. ^ Генц 2001 , стр. 127–128.
  156. ^ Тассул и Тассул 2004 , с. 22.
  157. ^ Гатти 2002 , стр. 99–104.
  158. ^ Келли 1965 , стр. 97–107.
  159. ^ Оленик, Апостол и Гудштейн 1986 , стр. 356.
  160. ^ Харихаран 2003 , с. 2.
  161. ^ Оленик, Апостол и Гудштейн 1986 , стр. 357–365.
  162. ^ Тагард 1992 , стр. 206–209.
  163. ^ Майор 1991 , с. 195.
  164. ^ Уэбб 1999 , стр. 71–73.
  165. ^ Кертис, Хибер Д. (январь 1988 г.), «Новые звезды в спиральных туманностях и теория островной Вселенной», Публикации Тихоокеанского астрономического общества , 100 : 6–7, Бибкод : 1988PASP..100....6C , doi : 10.1086/132128 .
  166. ^ Переменные звезды цефеид и определение расстояний , CSIRO Австралия, 25 октября 2004 г., заархивировано из оригинала 30 августа 2011 г. , получено 12 сентября 2011 г.
  167. ^ Тайсон и Голдсмит 2004 , стр. 114–115.
  168. ^ Леметр, Г. (май 1931 г.), «Начало мира с точки зрения квантовой теории», Nature , 127 (3210): 706, Bibcode : 1931Natur.127..706L , doi : 10.1038/127706b0 , S2CID   4089233 .
  169. ^ Космология Большого взрыва , НАСА , получено 24 апреля 2024 г.
  170. ^ Jump up to: а б Ассис, АКТ; и др. (Июль 1995 г.), «История температуры 2,7 К до Пензиаса и Вильсона», Apeiron , 2 (3): 79–87.
  171. ^ Вудс, В. Дэвид; О'Брайен, Фрэнк (2006), «День 1: Зеленая команда и разделение» , Журнал полетов Аполлона-8 , НАСА, заархивировано из оригинала 23 сентября 2008 г. , получено 29 октября 2008 г. ТАЙМЕТЭГ 003:42:55.
  172. ^ Пфотцер, Г. (июнь 1972 г.), «История использования воздушных шаров в научных экспериментах», Space Science Reviews , 13 (2): 199–242, Бибкод : 1972SSRv...13..199P , doi : 10.1007/BF00175313 , S2CID   120710485 .
  173. ^ О'Лири 2009 , стр. 209–224.
  174. ^ Харрисон 2002 , стр. 60–63.
  175. ^ Орлов 2001 .
  176. ^ Hardesty, Eisman & Krushchev 2008 , pp. 89–90.
  177. ^ Коллинз 2007 , с. 86.
  178. ^ Харрис 2008 , стр. 7, 68–69.
  179. ^ Уолл, Майк (12 сентября 2013 г.), «Вояджер-1 покинул Солнечную систему» , Интернет , Space.com, заархивировано из оригинала 14 сентября 2013 г. , получено 13 сентября 2013 г.
  180. ^ Хьюз, Аманда Джейн; Сольдини, Стефания (26 ноября 2020 г.), Солнечные диски, которые могут питать Землю , BBC , получено 29 мая 2024 г.
  181. ^ Разани 2012 , стр. 97–99.
  182. ^ «Космический фонд публикует космический отчет за второй квартал 2023 года, показывающий годовой рост глобальной космической экономики до 546 миллиардов долларов» , Space Foundation , 25 июля 2023 г. , получено 24 апреля 2024 г.
  183. ^ Биссет, Виктория (04 февраля 2023 г.), «В мире дронов и спутников зачем вообще использовать шпионский воздушный шар?» , Washington Post , получено 24 апреля 2024 г.
  184. ^ Харрингтон, доктор юридических наук; и др. (12 декабря 2012 г.), «Хаббл» НАСА проводит первую перепись галактик вблизи космического рассвета , НАСА, 12-428, заархивировано из оригинала 22 марта 2015 г.
  185. ^ Ландграф, М.; и др. (февраль 2001 г.), «IRSI/Дарвин: взгляд сквозь межпланетное пылевое облако», Бюллетень ЕКА , 105 (105): 60–63, arXiv : astro-ph/0103288 , Bibcode : 2001ESABu.105...60L .
  186. ^ Макконе, Клаудио (август 2001 г.), «Поиск биоастрономических сигналов с обратной стороны Луны», Эренфройнд, П.; Ангерер, О.; Баттрик, Б. (ред.), Экзо-/астробиология. Материалы Первого европейского семинара , вып. 496, Нордвейк: Отдел публикаций ЕКА, стр. 277–280, Бибкод : 2001ESASP.496..277M , ISBN  978-92-9092-806-5 .
  187. ^ Чепманн, Гленн (22–27 мая 1991 г.), «Космос: идеальное место для производства микрочипов», в Блэкледже, Р.; Рэдфилд, К.; Сейда, С. (ред.), Труды 10-й Международной конференции по космическому развитию (PDF) , Сан-Антонио, Техас, стр. 25–33, заархивировано из оригинала (PDF) 6 июля 2011 г. , получено 1 января 2010 г. -12 . {{citation}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  188. ^ Форган, Дункан Х.; Элвис, Мартин (октябрь 2011 г.), «Добыча внесолнечных астероидов как судебно-медицинское свидетельство существования внеземного разума», Международный журнал астробиологии , 10 (4): 307–313, arXiv : 1103.5369 , Bibcode : 2011IJAsB..10..307F , doi : 10.1017/S1473550411000127 , S2CID   119111392 .
  189. ^ Бертон, Родни; и др. (Май 2005 г.), «Бюджетный запуск полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту», Journal of Spacecraft and Rockets , 43 (3): 696–698, Бибкод : 2006JSpRo..43..696B , doi : 10.2514/1.16244 .
  190. ^ Болонкин 2010 , с. хв.
  191. ^ Кроуфорд, Айова (сентябрь 1990 г.), «Межзвездные путешествия: обзор для астрономов», Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества , 31 : 377–400, Бибкод : 1990QJRAS..31..377C .
  192. ^ Ю, Синьсянь; и др. (июль 2022 г.), «Краска с улучшенным радиационным охлаждением с пузырьками разбитого стекла» , Renewable Energy , 194 : 129–136, Bibcode : 2022REne..194..129Y , doi : 10.1016/j.renene.2022.05.094 , S2CID   248972097 – через Elsevier Science Direct: Радиационное охлаждение не потребляет внешнюю энергию, а скорее собирает холод из космоса в качестве нового возобновляемого источника энергии.
  193. ^ Ма, Хунчен (2021), «Гибкое дневное радиационное охлаждение, улучшенное за счет создания трехфазных композитов с рассеивающими границами раздела между кремнеземными микросферами и иерархическими пористыми покрытиями» , ACS Applied Materials & Interfaces , 13 (16): 19282–19290, arXiv : 2103.03902 , doi : 10.1021/acsami.1c02145 , PMID   33866783 , S2CID   232147880 – через публикации ACS. Дневное радиационное охлаждение в последнее время привлекло значительное внимание из-за его огромного потенциала пассивного использования холода Вселенной в качестве чистой и возобновляемой энергии.
  194. ^ Зевенховена, Рон; Фельт, Мартин (июнь 2018 г.), «Радиационное охлаждение через атмосферное окно: третий, менее интрузивный геоинженерный подход» , Energy , 152 : 27, Bibcode : 2018Ene...152...27Z , doi : 10.1016/j.energy .2018.03.084 – через Elsevier Science Direct, Альтернативным, третьим геоинженерным подходом может быть усиленное охлаждение за счет теплового излучения с поверхности Земли в космос.
  195. ^ Ван, Тонг; и др. (2021), «Структурный полимер для высокоэффективного пассивного радиационного охлаждения в течение всего дня», Nature Communications , 12 (365): 365, doi : 10.1038/s41467-020-20646-7 , PMC   7809060 , PMID   33446648 , Одна возможная альтернатива Подход заключается в пассивном радиационном охлаждении: поверхность Земли, обращенная к небу, самопроизвольно охлаждается, излучая тепло в ультрахолодное космическое пространство через окно прозрачности атмосферы в длинноволновом инфракрасном диапазоне (LWIR) (λ ~ 8–13 мкм).
  196. ^ Хо, Се Ён; и др. (июнь 2022 г.), «Тепловыделение фотонными структурами: радиационное охлаждение и его потенциал» , Journal of Materials Chemistry C , 10 (27): 9915–9937, doi : 10.1039/D2TC00318J , S2CID   249695930 – через Королевское химическое общество.

Источники

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Outer_space&oldid=1236610615#Boundary"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 3b706a17a5aae1da022a805242568335__1721914920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/3b/35/3b706a17a5aae1da022a805242568335.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Outer space - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)