Космос — Вселенная за пределами атмосферы¶
Космос — это пространство за пределами атмосферы планеты, в котором распространяется космическое излучение, отсутствует плотная газовая среда и действуют законы общей теории относительности. В русском языке термин «космос» (от греч. κόσμος — «порядок», «Вселенная») употребляется в двух основных значениях: как обозначение пространства вне земной атмосферы и как синоним Вселенной в целом. В первом случае границей считают линию Кармана (100 км над уровнем моря), во втором — космосом называют всю наблюдаемую Вселенную с её галактиками, звёздами, планетами и межзвёздным веществом.
¶Физические условия
Космическое пространство характеризуется рядом свойств, принципиально отличающих его от условий на поверхности Земли.
- Вакуум. Плотность вещества в межзвёздном пространстве крайне мала — порядка 1 атома на кубический сантиметр (для сравнения, в земной атмосфере на уровне моря — около 2,5×10¹⁹ молекул на см³).
- Температура. Фоновое излучение космоса соответствует температуре около 2,7 К (−270,45 °C) — это реликтовое излучение, оставшееся от ранней Вселенной.
- Гравитация. На орбите Земли (например, на Международной космической станции) действует почти полная гравитация — около 90 % земной, однако свободное падение создаёт состояние микрогравитации.
- Излучение. Космические лучи, солнечное излучение и радиационные пояса создают повышенный фон ионизирующего излучения, что требует защиты экипажей и аппаратов.
¶Структура Вселенной
В современной астрономии космос рассматривается как иерархическая структура.
| Масштаб | Объекты |
|---|---|
| Планетные системы | Планеты, астероиды, кометы, спутники |
| Звёздные системы | Звёзды, туманности, звёздные скопления |
| Галактики | Спиральные, эллиптические, неправильные |
| Сверхскопления галактик | Локальное сверхскопление, Великая стена |
| Вселенная в целом | Наблюдаемая Вселенная (~93 млрд св. лет в диаметре) |
Вселенная расширяется — это было экспериментально подтверждено Эдвином Хабблом в 1920-х годах. Скорость расширения описывается законом Хаббла, а его ускорение объясняется существованием так называемой тёмной энергии.
¶История познания
Понимание космоса прошло длительный путь.
- Античность. Аристарх Самосский (III век до н. э.) предложил гелиоцентрическую модель Солнечной системы, однако господствовала геоцентрическая система Птолемея.
- Новое время. Николай Коперник (1543) обосновал гелиоцентризм; Галилео Галилей (1609–1610) впервые наблюдал небесные телескопом, обнаружив спутники Юпитера и фазы Венеры.
- XIX век. Спектральный анализ позволил определить химический состав звёзд. Константин Циолковский теоретически обосновал возможность ракетных полётов.
- XX век. 4 октября 1957 года СССР запустил первый искусственный спутник Земли «Спутник-1». 12 апреля 1961 года Юрий Гагарин совершил первый пилотируемый полёт. В 1969 году экипаж «Аполлона-11» впервые высадился на Луну.
¶Освоение космоса
Современная космонавтика опирается на три опоры: ракетную технику, искусственные спутники и пилотируемые станции.
¶Ракетная техника
Разгонные устройства работают по принципу реактивного движения (третий закон Ньютона). Первую ракету, достигшую космической скорости, создал Сергей Королёв — ракета «Р-7» (1957). На её базе была построена ракета-носитель «Союз», остающаяся одной из самых надёжных в мире.
¶Спутники
Искусственные спутники применяются для связи, навигации, метеорологии, дистанционного зондирования Земли и научных исследований. Российская глобальная навигационная система ГЛОНАСС работает с 1995 года и обеспечивает покрытие всей планеты.
¶Пилотируемые программы
- «Восток» — первые пилотируемые полёты (1961–1963).
- «Союз» — многоместные корабли, используемые с 1967 года.
- «Мир» — первая орбитальная станция (1986–2001).
- МКС — международная станция, в которой Россия участвует с 1998 года.
¶Значение
Космические технологии косвенно затрагивают повседневную жизнь: прогноз погоды, спутниковая навигация, телекоммуникации, мониторинг экологии и сельского хозяйства. Научные исследования космоса позволяют проверять фундаментальные физические теории — от общей теории относительности до квантовой механики.
История космонавтики СССР и России остаётся одним из ключевых вкладов в мировое освоение космоса: от первого спутника и первого человека в космосе до многомодульных орбитальных станций.
Источники:
- «Космическая энциклопедия», под ред. И. А. Козлова.
- Циолковский К. Э. «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903).
- Королёв С. П. Работы по ракетной технике и космонавтике.
- Хаббл Э. «Расстояния до туманностей и скорость их разбегания» (1929).
- Гагарин Ю. А. «Дорога в космос» (1959).