Космос как пространство Вселенной¶

Космос (от греч. κόσμος — «порядок», «упорядоченное целое») — в широком смысле вся Вселенная, рассматриваемая как единое упорядоченное целое; в узком и наиболее распространённом значении — пространство за пределами атмосферы небесных тел, прежде всего за пределами атмосферы Земли. В отличие от античного понимания, где космос противопоставлялся хаосу и означал гармонично устроенный мир, современное употребление термина сместилось к обозначению внеземного пространства и совокупности объектов, в нём находящихся.

¶Терминология и границы понятия

Разграничение понятий «Вселенная», «космос» и «космическое пространство» не всегда строго. В научной литературе «Вселенная» обозначает весь материальный мир, включая Землю и её обитателей, тогда как «космос» чаще указывает на область вне плотных атмосфер. Условной границей космического пространства считается линия Кармана — высота около 100 км над уровнем моря, выше которой для поддержания аэродинамического полёта требуется скорость, превышающая первую космическую. Международная авиационная федерация признаёт эту границу порогом космоса; некоторые организации используют иные значения (например, 80 км).

Пространство за пределами атмосферы неоднородно. Выделяют околоземное космическое пространство, межпланетную среду, межзвёздную среду и межгалактическое пространство. Плотность вещества в них различается на много порядков, а расстояния измеряются астрономическими единицами, световыми годами и парсеками.

¶Физические характеристики

Космическое пространство характеризуется рядом особенностей, отличающих его от привычных земных условий:

Вакуум. Концентрация частиц в межзвёздной среде крайне низка — в среднем порядка одного атома на кубический сантиметр, что на много порядков меньше, чем в лучших земных вакуумных камерах.
Радиация. Космос пронизан потоками заряженных частиц (солнечный ветер, галактические космические лучи) и электромагнитным излучением широкого диапазона.
Температура. Теплообмен в вакууме происходит преимущественно излучением, поэтому температура объекта зависит от его освещённости: на солнечной стороне она может быть высокой, на теневой — близкой к абсолютному нулю.
Микрогравитация. Свободное падение в гравитационном поле создаёт состояние, близкое к невесомости, что влияет на физиологические процессы живых организмов.
Магнитные поля и плазма. Значительная часть вещества во Вселенной находится в состоянии плазмы, а движение заряженных частиц формирует магнитные поля планет, звёзд и галактик.

¶Объекты космоса

Космос наполнен материальными объектами различных масштабов. К планетным системам относятся звёзды, планеты, их спутники, астероиды, кометы и метеороиды. Звёзды объединяются в галактики, которые, в свою очередь, образуют группы, скопления и сверхскопления. Существуют также объекты с экстремальными свойствами — чёрные дыры, нейтронные звёзды, квазары. Значительную, но пока недостаточно изученную долю массы-энергии Вселенной составляют тёмная материя и тёмная энергия, наличие которых устанавливается по косвенным гравитационным и космологическим наблюдениям.

¶Изучение космоса

Основным инструментом изучения служит астрономия и её разделы — астрофизика, космология, планетология. Наблюдения ведутся с поверхности Земли (оптические, радиотелескопы) и с помощью космических аппаратов, что позволяет избежать искажающего влияния атмосферы. С середины XX века к наблюдениям добавились прямые исследования: запуск искусственных спутников, автоматических межпланетных станций, пилотируемые полёты.

Ключевые вехи освоения космоса:

1957 — запуск первого искусственного спутника Земли (СССР).
1961 — первый пилотируемый полёт Ю. А. Гагарина.
1969 — высадка человека на Луну (программа «Аполлон», США).
С 1970-х — работа орбитальных станций, включая «Салют», «Мир» и Международную космическую станцию.
С конца XX века — исследование дальних планет автоматическими аппаратами, запуск космических телескопов.

В России головной организацией по космической деятельности является государственная корпорация «Роскосмос»; космодромы — Байконур, Плесецк, Восточный. Россия участвует в пилотируемых программах и разработке ракет-носителей семейства «Союз» и «Ангара».

¶Космос в культуре и науке

Представления о космосе исторически менялись: от геоцентрической системы Птолемея через гелиоцентрическую модель Коперника к современной космологии, опирающейся на теорию относительности и модель Большого взрыва. Космос занимает заметное место в мифологии, философии, литературе и кинематографе, а также в массовой культуре, где тема внеземной жизни и межзвёздных путешествий стала устойчивым мотивом. Научное изучение космоса тесно связано с развитием физики, математики и техники, а практическое применение — с космонавтикой, спутниковой связью и навигацией.

¶Значение

Исследование космоса имеет научное, прикладное и стратегическое значение. Спутниковые системы обеспечивают связь, навигацию, метеорологию и дистанционное зондирование Земли. Космические наблюдения уточняют фундаментальные законы природы и происхождение Вселенной. Одновременно космическая деятельность сопряжена с высокими затратами, рисками и вопросами международного сотрудничества и правового регулирования, закреплёнными, в частности, в Договоре о принципах деятельности государств по исследованию и использованию космического пространства 1967 года.

Источники: Большая российская энциклопедия; материалы Роскосмоса; учебные издания по астрономии и космонавтике; Договор о космосе 1967 года.