Сколько километров от земли до плутона


Сколько километров от земли до плутона

Наверное, я бы хотел жить в мире, в котором такой вот диалог не казался бы разговором двух пациентов в доме для сумасшедших:

«Однажды я сказал отцу:
— Папа, я хочу на Луну.
— Пожалуйста, — ответил он и снова уткнулся в книгу.»

Это — начало замечательной повести Роберта Хайнлайна «Имею скафандр — готов путешествовать».

Однако, как оказалось впоследствии, одного лишь скафандра и жгучего желания путешествовать по космосу категорически недостаточно, чтобы начать реальное путешествие.

Сегодня весь мир (зачёркнуто)….
Сегодня учёные, мечтатели, романтики и гики всей Земли с напряжением следят за миссией зонда «Новые Горизонты» (New Horizons) к Плутону.
Пройдёт всего лишь ещё одна неделя — и «Новые горизонты» пролетят ближе, чем в 20 000 километров от Плутона, собрав за время своего пролёта более 1,5 гигабайта научных данных, включая и цветные снимки поверхности Плутона и его спутников.
За миссией «Новых Горизонтов» можно следить здесь, где появляются и все новые снимки Плутона и новости о самом аппарате.
На сегодняшний день самая удалённая планета Солнечной системы, недавно «разжалованая» до статуса «малой планеты» из настоящей, представляется в виде мутноватой картинки:


Сколько километров от земли до плутона

Сколько километров от земли до плутона

Это лучшее из того, что есть у человечества на сегодняшний момент — всё-таки «Новые Горизонты» на момент этих снимков находились ещё в более, чем 12 миллионах километров от Плутона, стремительно к нему приближаясь.
Лучших снимков пока нет, так как станция заставила поволноваться своих создателей, внезапно перейдя в «спящий» режим в прошлую субботу.
Если верить информации НАСА, то к утру среды ситуацию с «Новыми Горизонтами» удалось взять под контроль и, если эксцессы с ними не повторятся, пролёт мимо Плутона пройдёт в штатном режиме.

Ситуацию с обузданием непокорной станции, которая продлилась с субботы по вечер вторника осложняло ещё и то обстоятельство, что Плутон — отнюдь не Луна и даже не Марс. Даже радиосигналу с Земли, который летит к станции со скоростью света, надо почти что 9 часов, чтобы достичь адресата и доставить от него ответ: «нормально Хьюстон, Новые Горизонты тебя слышат». В итоге, общение со станцией «Новые Горизонты» выглядит скорее, как обмен письмами по обычной почте или посылку древних телеграмм с центрального почтампта, нежели общение в Скайпе или по электронной почте.


Сам же полёт «Новых Горизонтов», который стартовал с рекордной скоростью в 16,26 км/с относительно Земли и сейчас по-прежнему движется со скоростью в 14,5 км/c (или более 40 км/c относительно Солнца) продолжается вот уже девять лет, начиная с 2006 года.

Сколько километров от земли до плутона
Пока что это всего лишь рисунок. Но вскорости мы увидим, как Плутон выглядит вблизи. Через девять лет полёта.

Но — насколько велика наша Сол-система, задумайся мы о ней в параметрах мира, описанного в «Имею скафандр — готов путешествовать»?

Дам слово самому Хайнлайну. Тем более, что герой его романа тоже попал на Плутон и собирался вернуться на родную ему Землю.

«… Это напомнило мне, что я так и не озаботился вычислением, сколько времени уйдёт на возвращение домой на Землю с Плутона на одном g, если я вдруг не смогу настроить автоматическое пилотирование на восьми. Конечно, куда больше меня волновал побег из камеры, я даже не задумывался о том, что я буду делать если (поправка — когда!) выберусь, но мог подумать о баллистике уже сейчас.


Книги мне не требовались. Я встречал людей, которые не способны отличить звезду от планеты и думают, что астрономические дистанции достаточно охарактеризовать как "большие". Ну, что-то вроде дикарского исчисления "один, два, три, много". Но хороший скаут знает основные факты, а такой помешанный на космосе как я — и кое-что ещё.

"Мама Варит Земляничный Морс А Юный Сын Уже Не Плачет". Не забудете, если повторите несколько раз? Тогда распишем подробно:

Мама МЕРКУРИЙ $.39
Варит ВЕНЕРА $.72
Земляничный ЗЕМЛЯ $1.00
Морс МАРС $1.50
А АСТЕРОИДЫ (в ассортименте)
Юный ЮПИТЕР $5.20
Сын САТУРН $9.50
Уже УРАН $19.00
Не НЕПТУН $30.00
Плачет ПЛУТОН $39.50

(в оригинале "Mother very thoughtfully made a jelly sandwich under no protest.")


"Цены" — расстояние от Солнца в астрономических единицах. Одна астрономическая единица или А.Е. — это расстояние от Земли до Солнца, 93,000,000 миль. Эти маленькие цифры куда проще запомнить, чем безумные миллионы и миллиарды. А долларовые значки я использую потому, что шуршащие бумажки мне по вкусу. Папа считает это прискорбным, но надо же как-то запоминать, что у вас под носом.

Теперь к сути. По таблице от Плутона до Земли тридцать девять с половиной расстояний от Земли до Солнца. Однако, у Плутона и Меркурия орбиты сильно вытянуты. У Плутона расстояние до Солнца изменяется на два миллиарда миль, чокнуться можно. Больше, чем от Солнца до Урана. Плутон даже забирается внутрь орбиты Нептуна, а потом откатывается вдаль и маячит там пару столетий, совершая всего четыре оборота за тысячу лет.

Но в той статье говорилось, что на Плутоне начинается "лето". Значит, сейчас он находится вблизи орбиты Нептуна и будет находиться там до конца моей жизни — если бы я оставался в Кентервилле. Здесь же предсказать, сколько я проживу, трудновато. В общем, получилась круглая сумма — 30 Астрономических Единиц.

Задачки на ускорение проще пареной репы. s=1/2 at2; дистанция равна половине ускорения на квадрат времени. Если бы астрогация этим ограничивалась, любой новичок мог бы пилотировать корабль. Трудности происходят от гравитационных возмущений и всего, что движется одновременно в четырнадцати разных направлениях. Однако я мог пренебречь гравитационными полями и движением планет. При скоростях, доступных кораблям сколопендеров, эти факторы не имеют значения, если не подлетать слишком близко к планетам. Мне всего-то был нужен порядок величины.


Жаль, что нет логарифмической линейки. Папа говорил, что тот, кто не умеет ей пользоваться, не должен допускаться до выборов, как неграмотный. У меня прелесть, а не линейка — K&E 20" Log-log Duplex Decitrig. Двадцатидюймовая, дуплексная, с тригонометрией от углов в радианах. Папа осчастливил меня ей после того, как я освоил десятидюймовую, где все углы в градусах. Целую неделю пришлось сидеть на одной картошке, но папа заявил, что предметы роскоши должны стоять в бюджете на первом месте. Я знал, где сейчас эта линейка. Дома, на моём столе.

Ничего страшного. У меня есть цифры, формула, карандаш и бумага.

Сколько километров от земли до плутона

Прикинем. Жирный сказал "Плутон", "пять дней" и "восемь g".

Задача из двух частей. Половина времени (и половина дистанции) на разгон, потом разворот и вторую часть полёта — торможение. Полное расстояние использовать нельзя, потому что время возводится в квадрат — функция параболическая. В какой же конфигурации Плутон? В противостоянии? В соединении? В стоянии? Плутон в телескоп не видно, кто помнит, в каком он месте эклиптики? Ну, ладно, среднее расстояние 30 А. Е. — будем танцевать от него. Половина этого расстояния в футах 1/2 x 30 x 93,000,000 x 5280. Восемь g: 8 x 32.2 фута./сек./за секунду. — скорость увеличивается на 258 футов в секунду каждую секунду до момента разворота и с такой же скоростью снижается.


Итак, — 1/2 x 30 x 93,000,000 x 5280 = 1/2 x 8 x 32.2 x t2 — и у вас время половины полёта в секундах. Удваиваем. Делим на 2600 чтобы получить часы, на 24, чтобы получить дни. На линейке задачка решается секунд за сорок, проще, чем налоги подсчитать.

У меня ушёл час на вычисления и столько же на проверку. Потом пришлось считать ещё раз, потому что я забыл умножить на 5280, и на одной стороне оказались футы, а на другой — мили. Арифметика такого не любит. Потом я пересчитал ещё раз, потому что уже ни в чём не был уверен. Всё же, логарифмическая линейка — лучшая штука в мире после девушек.

Наконец получился проверенный ответ. Пять с половиной дней. Я на Плутоне.»

Да, ситуация именно такова. Если у вас есть достаточно мощный и высокоимпульсный двигатель, для того, чтобы постоянно ускоряться, а потом и тормозить с ускорением в 8g, то вы можете быть на Плутоне за срок, меньший недели.
А не ждать девять лет во время долгого полёта вашего автоматического зонда, а потом трястись от того, что в последний момент времени вы потеряли связь со сверхдорогим летательным аппаратом.

Если вам интересно, то та самая «космическая логарифмическая линейка» героя романа «Имею скафандр — готов путешествовать» расположена вот по этой ссылке.


зывается она номограммой транзитного времени для Солнечной системы.
Конечно, к звёздам по ней не полетаешь (шкала расстояний заканчивается там на цифре в 10 000 А.Е., что составляет чуть меньше 4% расстояния от Солнца до Альфа Центавра), но представление о масштабах Солнечной системы и о возможностях современных, перспективных и будущих двигателей для космоса эта номограмма вполне себе даёт.

Насколько же мы близки сейчас к заветной мечте «пять с половиной дней — и я на Плутоне»?
Как я уже писал, пока что самым близким приближением к идее космического двигателя является плазменный двигатель VASIMR.
Сочетание высокой удельной тяги и столь же высокого удельного импульса позволяет надеяться на то, что инженерная реализация конструкции VASIMR-а позволит добраться до Марса за срок от 40 до 250 дней, даже опираясь на существующие технологии:

Сколько километров от земли до плутона
Всё определяется, как и во многих других проектах, мощностью.
Сможем поставить на 100-тонный космический корабль реактор мощностью в 2 мегаватта — и будем лететь на Марс 250 дней.
Запихнём в корабль весом те же 100 тонн реактор с мощностью в 50 мегаватт — и поездка на Марс сократится до 40 дней, за счёт спрямления начальной гомановской траектории до практически прямого пути того самого «факельного корабля», о котором мечтал Хайнлайн и его герой в темнице на Плутоне.
В принципе, даже в существующих моделях, испытанных на Земле, двигатель VASIMR уже делает такие полёты возможными.
Ну а «сорок дней до Марса» на равноускоренном движении на том же VASIMRе — это год до Плутона.


разгоном и с торможением, а не девять лет для пролёта «Новых Горизонтов» до самого удалённого почти-планетного мира Сол-системы. Ведь в космосе нет ограничения скорости и полицейских с радарами: если ты можешь лететь со скоростью в 1000 км/c, то ты будешь лететь с этой скоростью, пока не начнёшь тормозить.

Пока что нас, если честно, останавливает лишь отсутствие в космосе действующих реакторов достаточной мощности и отсутсвие у них необходимого весового совершенства.
Что такое весовое совершенство? А это то самое пресловутое соотношение кВт, которое можно получать от каждого килограмма веса реактора, включая всю его обязательную навеску.

Хорошо ситуация массы инженерных проблем с существующими космическими ядерными реакторами рассмотрена вот в этом обзоре, я же приведу вам ещё одну диаграмму из другого обзора, которая показывает, насколько мы пока ещё далеки от «пяти с половиной дней — и я на Плутоне». И даже от года путешествия до далёкого Плутона.

Сколько километров от земли до плутона
В космосе не будет «стелс-кораблей». Любой мало-мальски серьзный корабль будет светиться своими пассивными радиаторами и системами капельного охлаждения.


Вот к чему будет устремлены все усилия будущих разработчиков и конструкторов космических кораблей — это обеспечение всё более внушительного КПД космических ядерных реакторов, совершенствование их конструкции и, как следствие, повышение массово-габаритного совершенства этих реакторов.
Все эти задачи неразрывно связаны между собой — нынешние наземные ядерные реакторы, обеспечивая всего около 25% для коэффициента полезного действия, категорически непригодны для будущих задач в космосе. Шутка ли — для создания 50 МВт полезной электрической энергии современный водо-водяной реактор должен рассеять не меньше 75 МВт низкопотенциального, абсолютно паразитного для реактора и космического корабля, теплового потока.

А «успехи» реальных космических реакторов и того скромнее — вершина советского реакторостроения, реактор «Топаз-1» (называемый ещё ТЭУ-5 «Тополь»), который был испытан в конце 1980-х годов на спутниках «Космос-1818» и «Космос-1867» имел следующие параметры:

Сколько километров от земли до плутона
«Топаз-1», при весе почти что в тонну, обеспечивал генерацию от 5 до 6,6 кВт электрической энергии, при рассеивании до 145 киловатт энергии тепловой. Нетрудно посчитать, что реальный КПД такой ЯЭУ составлял всего 3.3%, а так называемое массовое совершенство реактора, обозначаемое греческой буквой α (альфа) и измеряемое в кг/кВт мощности, составляло всего лишь 980 кг / 5 кВт = 196. О, господи, как же это убого…


Это значение α, равное 196, и является на сегодняшний день лучшим результатом для космических ядерных энергетических установок. Но, к сожалению, этого категорически недостаточно для осуществления мечты о «пяти с половиной дней до Плутона».

Вот график того, что требуется для полёта на Марс с использованием уже существующего VASIMR и перспективных реакторов, которые позволят космонавтам не бояться губительной солнечной радиации:

Сколько километров от земли до плутона
Как видите, время полёта на Марс зависит не только от мощности будущего реактора, но и от его массово-габаритного совершенства.
Даже α=10, и соответствующее лучшим существующим «земным» реакторам, обеспечит нам только 275 дней до Марса и обратно, если мы сможем собрать с помощью таких технологий реактор мощностью в 10 МВт и запитать им уже существующие VASIMRы.

Ну а амбициозная задача создания реактора с α=2, когда на каждый киловатт электрической мощности реактора он будет «затрачивать» не более 2 килограмм своего собственного веса и которая позволит обеспечивать те самые «сорок дней до Марса и обратно» и избавит космонавтов от опасностей солнечной радиации, является пока что лишь красивой, обоснованной, но не реализованной мечтой.
Скажу лишь, что подобным весовым совершенством обладает активная зона «Топаза-1» весом в 11 кг высокообогащённого урана, которая в реальности обвешана ещё массой вспомогательного оборудования, которое и доводит общую массу реактора до 980 килограмм, снижая одновременно α до 196, что совершенно не подходит для мира «Имею скафандр — готов путешествовать»…

Ну а если вы хотите услышать последние новости о российской «ядерной энергетической установке мегаваттного класса», то у меня нет для вас ничего, кроме вот этого короткого интервью и двух эскизных картинок:

Сколько километров от земли до плутона
Разрабатываемая ЯЭУ в сборе с радиаторами и системой капельного охлаждения.

Сколько километров от земли до плутона
Собственно сама «ядерной энергетической установке мегаваттного класса», которая расположена на носу космического буксира на первой схеме. Остальное — система теплоотвода и двигателя.

Конечно, в приведенным интервью меня напрягает многое. И «энергоустановка на замкнутом газовом цикле Брайтона», и «газоохлаждаемый высокотемпературный ядерный реактор» и упоминания о «монокристаллических трубках из жаропрочных сплавов».
Скажу так: ничего из этого в виде доведенной технологии, насколько мне известно, нет и в помине.

Но мечта о «пяти с половиной днях до Плутона» или хотя бы о «сорока днях до Марса» всё-таки обязывает меня верить в то, что всё это будет в железе.
Хотя уважаемый Сколько километров от земли до плутонаtnenergy, с которым мы пересеклись на моей презентации книги «Мир на Пике» говорит, что уже не мегаватт, а пока что только 250 кВт.
Всё-таки чертовски сложно быть на переднем крае человечества. Сложно США с их «Новыми Горизонтами», сложно России с ЯЭУ мегаваттного класса, сложно Чангу Диазу с его VASIMRу…
Пять с половиной дней до Плутона. Сегодня у нас в первый раз, у всего человечества те самые «пять с половиной дней до Плутона»…

Источник: alex-anpilogov.livejournal.com

Пять ближайших к Земле планет — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — были известны с древности.

Меркурий – ближайшая к Солнцу планета, среднее расстояние от Солнца 0,387 а.е (58 млн км), а расстояние до Земли колеблется от 82 до 217 млн км. Меркурий движется вокруг Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите, плоскость которой наклонена к плоскости эклиптики под углом 7°. Средний радиус планеты составляет 2440 км, масса 3,3 на 10 в 23 степени кг (0,055 массы Земли), а плотность почти такая же, как у Земли (5,43 г/см3). Средняя скорость движения Меркурия по орбите — 47,9 км/с. Период обращения вокруг Солнца (меркурианский год) составляет около 88 суток, период вращения вокруг своей оси равен 58,6 суткам (меркурианские звездные сутки), продолжительность солнечных суток на Меркурии равна 176 земным суткам – двум меркурианским годам.

Поверхность Меркурия, подобно лунной, покрыта кратерами. Атмосфера очень разреженная. Меркурий обладает крупным железным ядром, являющимся источником магнитного поля, по своей совокупности составляющим 0,1 от земного. Температура на поверхности Меркурия колеблется от 90 до 700 К (−180…430 °C). Планета названа в честь бога римского пантеона Меркурия, аналога греческого Гермеса и Вавилонского Набу. Естественных спутников у планеты нет.

Венера — вторая по удаленности от Солнца планета, среднее расстояние от Солнца 0,72 а.е. (108,2 млн км). Средний радиус планеты составляет 6051 км, масса — 4,9 на 10 в 24 степени кг (0,82 массы Земли), средняя плотность 5,24 г/см3. Орбита Венеры очень близка к круговой. Средняя скорость движения Венеры по орбите — 34,99 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики равен 3,4°. Венера вращается вокруг своей оси, наклоненной к плоскости орбиты на 2°, с востока на запад – в направлении, противоположном направлению вращения большинства планет. Период обращения вокруг Солнца — 224,7 суток, период вращения вокруг своей оси равен 243 суткам, продолжительность солнечных суток на планете — 116,8 земных суток.

Венера не имеет естественных спутников. Атмосфера ее состоит в основном из углекислого газа (96 %) и азота (почти 4 %). Давление у поверхности достигает 93 атмосфер, температура — 737 К. Причиной столь высокой температуры на Венере является парниковый эффект, создаваемый плотной углекислотной атмосферой. Поверхность Венеры в основном равнинная, сложена базальтами, обнаружены следы вулканической деятельности, ударные кратеры. Планета состоит преимущественно из камня и металла. Планета получила свое название в честь Венеры, богини любви из римского пантеона.

Земля — третья от Солнца планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 1 а.е. (149,6 млн км), средний радиус 6371,160 км (экваториальный 6378, 160 км, полярный 6356,777 км), масса – 6 на 10 в 24 степени кг. Орбита Земли близка к окружности с радиусом около 384400 км. Средняя скорость движения Земли по орбите равна 29,765 км/с. Период обращения вокруг Солнца 365,3 суток, период вращения вокруг своей оси – 23 часа 56 минут (звездные сутки), период вращения относительно Солнца (средние солнечные сутки) 24 часа. Имеет естественный спутник — Луну.

Марс – четвертая планета от Солнца, среднее расстояние от Солнца составляет 1,5 а.е. (227,9 млн км). Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,75 млн км, максимальное — около 401 млн. км. Экваториальный радиус Марса равен 3396,9 км, масса 6,4 на10 в 23 степени кг (0,108 массы Земли), плотность 3,95 г/см3. Отклонение орбиты по отношению к эклиптике — 1,9°. Средняя скорость обращения вокруг Солнца ‑ 24,13 км/с. Марс обращается вокруг Солнца за 687 земных суток, период вращения вокруг своей оси — 24 часа 37 минут.

Разреженная атмосфера состоит в основном из углекислого газа, среднее давление у поверхности 0,006 атм. Марс преимущественно состоит из камня и металла. Поверхность Марса — пыле-песчаная пустыня с каменистыми россыпями, потухшими вулканами, ударными кратерами, ветвящимися каньонами типа высохших русел рек. Известны два спутника Марса — Фобос и Деймос. Планету Марс в древности назвали в честь бога войны за кроваво-красный цвет.

Юпитер — пятая по счету от Солнца, а также крупнейшая планета Солнечной системы, среднее расстояние от Солнца 5,2 а.е.(778 млн км), экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, полярный – около 67 тысяч км, масса 1,9 на 10 в 27 степени кг (317,8 массы Земли), средняя скорость обращения вокруг Солнца — 13,06 км/с. Наклон плоскости орбиты к плоскости эклиптики 1,3°. Расстояние Юпитера от Земли меняется в пределах от 188 до 967 млн. км. Полный оборот вокруг Солнца Юпитер совершает за 11,9 года, период вращения вокруг своей оси – 9 часов 45 минут (для полярной зоны) и 9 часов 50,5 минут для экваториальной зоны. Экватор наклонен к плоскости орбиты под углом 3°5′; из-за малости этого угла сезонные изменения на Юпитере выражены весьма слабо.

Юпитер представляет собой газо-жидкое тело, твердой поверхности не имеет. Атмосфера состоит на 89 % из водорода и на 11 % гелия и напоминает по химическому составу Солнце. Планету Юпитер опоясывают кольца, состоящие из совокупности сравнительно мелких каменных частиц размером от нескольких мкм до нескольких метров. Юпитер назван в честь царя римских богов.

У Юпитера есть 63 известных естественных спутника. Четыре наиболее крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты в 1610 году Галилео Галилеем. Пятый спутник — Юпитер V, открытый в 1892 году, —  самый близкий к планете, он удален от ее поверхности всего лишь на 2,54 экваториальных радиуса Юпитера. Все эти спутники движутся практически по круговым орбитам, плоскости которых совпадают с плоскостью экватора Юпитера.

К концу 1970‑х годов было известно о 13 спутниках Юпитера. В 1979 году американским космическим аппаратом «Вояджер‑1» были обнаружены еще три спутника. Начиная с 1999 года с помощью наземных телескопов нового поколения были открыты еще 47 спутников планеты, подавляющее большинство из которых имеют диаметр в 2-4 километра.

Сатурн —  шестая планета от Солнца и вторая по размерам планета в Солнечной системе после Юпитера. Среднее расстояние Сатурна от Солнца 9,54 а.е. (1,427 млрд км), средний экваториальный радиус около 60,3 тысяч км, полярный —  около 54 тысяч км, масса 5,68 на 10 в 26 степени кг (95,1 массы Земли). Средняя плотность Сатурна меньше плотности воды (около 0,7 г/см3). Период обращения вокруг Солнца 29,46 года, период вращения вокруг своей оси 10 часов 39 минут (экваториальные области вращаются на 5% быстрее полярных). Сатурн — наиболее сплющенная планета Солнечной системы.

Сатурн состоит на 93 % из водорода (по объему) и на 7 % —  из гелия и не имеет твердой поверхности. Относится к типу газовых планет и имеет систему колец. Кольца Сатурна –  концентрические образования различной яркости, как бы вложенные друг в друга, и образующие единую плоскую систему небольшой толщины, располагающуюся в экваториальной плоскости Сатурна. Километровой толщины кольца образованы из льда и пыли и состоят из бессчетного количества частиц разного размера: от 2,5 см до нескольких метров. Планета Сатурн была названа в честь греческого бога времени.

Известно уже 60 естественных спутников Сатурна, большая часть из которых обнаружены при помощи космических аппаратов. Большая часть спутников состоит из горных пород и льда. Крупнейший спутник — Титан, открытый в 1655 году Христианом Гюйгенсом, — по своей величине превосходит планету Меркурий. Диаметр Титана около 5200 км. Титан облетает вокруг Сатурна каждые 16 дней. Титан —  единственный спутник, обладающий очень плотной атмосферой, в 1,5 раза больше Земной, и состоящей в основном из 90% азота, с умеренным содержанием метана.

Уран —  седьмая от Солнца планета Солнечной системы. Планета была открыта в 1781 году английским астрономом Уильямом Гершелем и названа в честь греческого бога неба Урана. Среднее расстояние от Солнца 19,18 а.е. (2871 млн км), средний радиус 25560 км, масса 8,69 на 10 в 25 степени (14,54 массы Земли), средняя плотность — 1,27 г/см3. Орбитальная скорость —  от 6,49 до 7,11 км/с. Наклон орбиты к плоскости эклиптики (градусы) 0,8°. Период обращения вокруг Солнца 84 года, период вращения вокруг своей оси — около 17 часов 14 минут.

Планета Уран имеет небольшое твердое железно-каменное ядро, над которым сразу начинается плотная атмосфера. Атмосфера на Уране имеет толщину не менее 8000 км и состоит примерно из 83 % водорода, 15 % гелия и 2 % метана.

Подобно другим газовым планетам, Уран имеет кольца. Кольцевая система была обнаружена в 1977 году. Ученым известно 13 отдельных колец планеты. Большинство колец Урана непрозрачны, их ширина не больше нескольких километров. Кольца состоят в основном из макрочастиц — объектов диаметром от 20 сантиметров до 20 метров — и пыли.

У планеты Уран открыты 27 естественных спутников, из них пять крупных. Крупнейшие — Титания, диаметр около 1600 км, и Оберон, диаметром около 1550 км. Титания и Оберон были обнаружены Уильямом Гершелем 11 января 1787 года, через шесть лет после открытия им Урана. Большие спутники Урана на 50% состоят из водяного льда, на 20% — из углеродных и азотных соединений, на 30% — из разных соединений кремния (силикатов).

Нептун — восьмая планета от Солнца и четвертая по размеру среди планет. Нептун открыт в Берлинской обсерватории 23 сентября 1846 года немецким астрономом Иоганном Галле на основании предсказаний, сделанных независимо математиком Джоном Адамсом в Англии и астрономом Урбеном Леверрье во Франции. Их вычисления опирались на несоответствия между наблюдаемой и предсказанной орбитами Урана, что астрономы объяснили гравитационным возмущениям неизвестной планеты.

Среднее расстояние планеты Нептун от Солнца 30,1 а.е. (4497 млн км), средний радиус около 25 тысяч км, масса 1,02 на 10 в 26 степени кг (17,2 массы Земли), плотность 1,64 г/см3. Наклонение орбиты к плоскости эклиптики равно 1°46′. Период обращения вокруг Солнца 164,8 года, период вращения вокруг своей оси 16 часов 6 минут. Расстояние от Земли — от 4,3 до 4,6 млрд км. У Нептуна, как и у других планет-гигантов, нет твердой поверхности. Атмосфера Нептуна на 98–99 % состоит из водорода и гелия. В ней содержится также 1–2 % метана.

У Нептуна есть кольцевая система. Кольца Нептуна очень темны и строение их неизвестно. У Нептуна известно 13 спутников, крупнейший из них — Тритон.

В 1930 году американский астроном Клод Томбо нашел на негативах медленно движущийся звездообразный объект, который назвали новой, девятой планетой Плутоном – в честь древнеримского бога подземного царства.

Международный астрономический союз официально признал Плутон планетой в мае 1930 года. В тот момент предполагали, что его масса сравнима с массой Земли, но позже было установлено, что масса Плутона почти в 500 раз меньше земной, даже меньше массы Луны. Масса Плутона 1,2 на 10 в22 степени кг (0,22 массы Земли). Среднее расстояние Плутона от Солнца 39,44 а.е. (5,9 на 10 в12 степени км), радиус около 1,65 тысяч км. Период обращения вокруг Солнца 248,6 года, период вращения вокруг своей оси 6,4 суток. Состав Плутона предположительно включает в себя камень и лед; планета имеет тонкую атмосферу, состоящую из азота, метана и углеродной одноокиси. У Плутона есть три спутника: Харон, Гидра и Никта.

В конце XX и начале XXI веков во внешней части Солнечной системы было открыто множество объектов. Стало очевидным, что Плутон — лишь один из наиболее крупных известных до настоящего времени объектов пояса Койпера. Более того, по крайней мере один из объектов пояса – Эрида — является более крупным телом, чем Плутон и на 27% тяжелее его. В связи с этим возникла идея не рассматривать более Плутон как планету. 24 августа 2006 года на XXVI Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) было принято решение впредь называть Плутон не «планетой», а «карликовой планетой».

На конференции было выработано новое определение планеты, согласно которому планетами считаются тела, вращающиеся вокруг звезды (и сами не являющиеся звездой), имеющие гидростатически равновесную форму и «расчистившие» область в районе своей орбиты от других, более мелких, объектов. Карликовыми планетами будут считаться объекты, вращающиеся вокруг звезды, имеющие гидростатически равновесную форму, но не «расчистившие» близлежащее пространство и не являющиеся спутниками. Планеты и карликовые планеты — это два разных класса объектов Солнечной системы. Все прочие объекты, вращающиеся вокруг Солнца и не являющиеся спутниками, будут называться малыми телами Солнечной системы.

Таким образом, с 2006 года в Солнечной системе стало восемь планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Международным астрономическим союзом официально признаны пять карликовых планет: Церера, Плутон, Хаумеа, Макемаке, Эрида.

11 июня 2008 года МАС объявил о введении понятия «плутоид». Плутоидами решено называть небесные тела, обращающиеся вокруг Солнца по орбите, радиус которой больше радиуса орбиты Нептуна, масса которых достаточна, чтобы гравитационные силы придавали им почти сферическую форму, и которые не расчищают пространство вокруг своей орбиты (то есть, вокруг них обращается множество мелких объектов).

Поскольку для таких далеких объектов, как плутоиды, определить форму и тем самым отношение к классу карликовых планет пока затруднительно, ученые рекомендовали временно относить к плутоидам все объекты, абсолютная астероидная величина которых (блеск с расстояния в одну астрономическую единицу) ярче +1. Если позднее выяснится, что отнесенный к плутоидам объект карликовой планетой не является, его этого статуса лишат, хотя присвоенное имя оставят. К плутоидам были отнесены карликовые планеты Плутон и Эрида. В июле 2008 года в эту категорию был включен Макемаке. 17 сентября 2008 в список добавили Хаумеа.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Источник: ria.ru

Отсчитать от девяти – это не просто дань традиции. Плутон для США — до сих пор полноценная девятая планета от Солнца. Первое свидание с которой состоялось во вторник. В 14 часов 49 минут и 47 секунд по Москве.

Зонд NASA, пролетел от Плутона в 12,5 тысячах километров. По космическим меркам это вообще впритирку. Так близко Плутон человечество не видело никогда, передает "ТВ Центр".  

"Это триумф! Мы сделали главное: успешно сконструировали аппарат, который может путешествовать в пределах Солнечной системы. Работа началась более 50 лет назад — еще при президенте Кеннеди — и продолжается в наши дни, когда во главе страны стоит президент Обамы. Это поистине исторический момент!" – отметил главный разработчик миссии Алан Стерн.

Мутное пятно из расплывчатых пикселей — таким Плутон телескопы видели накануне. А вблизи самый далекий сосед Земли оказался довольно пятнистым. Не равнодушен к красному. И, судя по огромному сердцу, в космосе есть настоящий романтик. Twitter NASA опубликовал сообщение: "От Плутона с любовью".

Зонд New Horizons стартовал почти 10 лет назад. За это время сам Плутон успел потерять статус планеты. После бурных обсуждений на международном астрономическим конгрессе был разжалован в карлики — в диаметре он меньше Луны. По площади не больше Российской Федерации. Азотный ледник, конечно, мал, но астрономам всё равно дорог — темная окраина нашей системы прольет свет на многое.    

"Окрестности Земли в Солнечной системе претерпели очень серьезные изменения из-за излучения Солнца. А вот там, на периферии Солнечной системы, застыло в том же состоянии, в каком это было миллиарды лет назад, когда образовывалась Солнечная система", — сообщил заведующий отделом физики звездных систем, профессор МГУ Олег Малков. 

"New Horizons максимально приблизился к Плутону. Пока связь с ним не установлена. В это время он делает свою работу: собирает эти невероятные данные. Но сегодня аппарат выйдет на связь и начнет передавать нам бесценную информацию", — сказал главный помощник администратора научной миссии Джон Грансфелд.

Зонду еще предстоит открыть новые горизонты: определить состав атмосферы, геологию не только Плутона, но и спутника Харона. На всё про всё у аппарата NASA неделя: скорость 49 600 километров в час задержаться не позволит. Он влетит в пояс Койпера — пояс неизведанных комет и астероидов. 

"Для выполнения миссии ему нужно большое количество подвижных элементов, и он ими оснащен. Если нужно что-то рассмотреть, необходимо направить эти инструменты в нужную сторону. Но антенна стоит на корпусе неподвижно. Чтобы передать сигнал на Землю, аппарат вместе с антенной нужно развернуть в сторону нашей планеты", — сообщил сотрудник NASA Элис Боумэн.

Аппарат летит с частью праха Клайда Томбо — того самого, который открыл Плутон. Также на борту американские монеты, флаг и компакт-диски с обращением к другим цивилизациям. Первые снимки на близком расстоянии зонд пришлет в Хьюстон в среду. Всё портфолио июльской фотосессии ученые будут получать в течение 16 месяцев.

Оксана Коваленко, Кристина Мамиконян, Михаил Волков. "ТВ Центр".

Источник: www.tvc.ru

История открытия

Ученые еще с начала двадцатого века сообщали, что за Ураном обязательно располагается еще одна, 9 планета Солнечной системы, так как эллипс орбиты Урана отклонялся от нормы. Причиной этому могло быть только влияющее на него космическое тело. По данным Википедии первооткрывателем девятой планеты стал американский астроном Томбо. Отследив её траекторию движения, исследователь рассчитал  и составил математическую модель орбиты этой пока еще неведомого космического тела. Ученому осталось просто направить телескоп в рассчитанный сектор космоса, чтобы в 1930 году обнаружить Плутон – новую планету Солнечной системы. Для этого была проделана сложная работа. Приходилось сравнивать массу фотографий звездного неба, выполненных с двухнедельным интервалом, чтобы выявить небесный объект по изменению его положения на снимках.

Новая планета была найдена из обсерватории Лоуэлла в американском штате Аризона. По существовавшей в те годы традиции, персонал этого учреждения получал право назвать новый астрономический объект. После долгих споров и пересудов приняли предложение школьницы из английского Оксфорда, и назвали найденное космическое тело по имени древнегреческого бога подземного царства и смерти.

Особенности открытой планеты

Поначалу размер найденного объекта был оценен как равный Земле, однако с ростом возможностей астрономии в эти данные периодически вносились изменения. Подобные погрешности не удивительны, ведь открытое небесное тело находится от Солнца на расстоянии равном 39 расстояниям от Земли до светила, а в распоряжении ученых не было вычислительных машин.

При обнаружении, да и долгое время после этого, астрономам не удавалось вычислить вес новичка планетного клуба. Это удалось лишь в 1978 году, сразу после обнаружения Харона — спутника Плутона. Вычислив вес девятой планеты, который был равен 0,0021 массы нашей Земли, были подкорректированы расчеты ее геометрических параметров. Оказалось, что диаметр девятки составляет порядка 2,4 тысяч километров. В космических масштабах это скромный размер.

Физические характеристики

Состав и структура

Сколько километров от земли до плутона‘ width=»>

По своим геометрическим размерам и физическим характеристикам он уступает даже ряду спутников, в том числе, Луне. Так Плутон самая маломассивная планета Солнечной системы, величина диаметра карлика чуть больше половины лунного.

Рассмотреть Плутон даже в профессиональный оптический телескоп невозможно. Даже в самой мощной оптике он кажется неяркой звездой, которых на небе миллионы. Наблюдая в электронный телескоп «Хаббл», выведенный на околоземную орбиту, ученым удалось создать лишь карты яркости. И лишь 2015 год с помощью автоматического межпланетного комплекса «Новые горизонты» удалось получить более или менее внятные картинки, давшие больше сведений о карлике.

Плутонова поверхность достаточно неоднородна. Известно, что 50% недр Плутона по химическому составу  представляют собой водяной лед. Вода в этой же форме так же находится и на поверхности, остальное – каменная порода. Поверх этого слоя ученые разглядели покрывало из летучих льдов, львиная доля которых приходится на азотные.

С помощью пролетавшего вблизи плутоновой орбиты корабля НАСА на поверхности были обнаружены цепочки гор, равнины, другие характерные объекты ландшафта.

Кстати, по требованию Международного астрономического союза от февраля 2017 года, характерные части ландшафта девятки называются только по установленным темам:

  • в честь мифических божеств, связанных с подземным миром или смертью;
  • наименования подземного царства в различных литературных источниках;
  • в честь людей, прославившихся при изучении подземного мира;
  • память об инженерах, исследователях, астрономах, принявших активное участие в исследованиях планеты и пояса Койпера;
  • в честь межпланетных космических станций;
  • память о первопроходцах, открывших что-то новое и важное.

Орбита и вращение

Орбита планеты, которая находится практически на задворках нашей системы, выглядит как вытянутый эллипс. Она проходит на удалениях 4,4 – 7,3 миллиардов километров от центральной звезды. То есть, иногда даже пересекает орбиту Нептуна, подлетая к Солнцу ближе, чем этот газовый гигант. Плоскость, в которой происходит движение Плутона вокруг светила, наклонена к плоскости эклиптики на 17,14 градусов. При этом его движение не происходит по строгому эллипсу, а постоянно смещается с каждым оборотом. Кроме того, на движение девятки по орбите вокруг Солнца очень сильное влияние оказывает Нептун. Они находятся в орбитальном резонансе 3 к 2. То есть, при совершении трех годовых циклов вращения вокруг светила гиганта, на карлике проходит два года. Весь этот процесс занимает 495 земных лет.

Направление вращения карлика вокруг своей оси противоположно вращению космических объектов на своей орбите вокруг Солнца. Подобным же направлениям вращения обладают Венера и Уран. Плутоновы сутки, то есть период обращения вокруг самого себя, длятся чуть более 6 суток на нашей планете. Из-за угла наклона оси вращения времена года здесь более выразительны, чем в колыбели человечества.

Сколько километров от земли до плутона‘ width=»>

Спутники и кольца планеты Плутон

По околоплутонным орбитам вращается множество небольших тел, в состав которых входят спутники карлика и прибившиеся из пояса астероидов небольшие космические объекты, кружащие вокруг него с давних времен.

Спутники Плутона

Сколько километров от земли до плутона‘ width=»>

Карликовая планета Солнечной системы Плутон является обладательницей 5 собственных спутников. Первым был Харон, обнаруженный в 1978 году астрономом Джеймсом Кристи. Спустя десятилетия, в 2005 при непосредственном участии орбитального телескопа «Хаббл», были открыты Гидра и Никта. 2011 – год открытия Кербера, 2012 – Стикса.

Спутники находятся на практически круглых орбитах и перемещаются по ним в сторону вращения планеты. С помощью «Новых горизонтов» было подтверждено их точное количество и размер, который по космическим меркам оказался довольно невеликим.

Наличие крошечных спутников подтолкнуло ученых к выдвижению гипотезы о существовании вокруг карликовой планеты кольцевой системы. Гипотеза рассматривалась настолько серьезно, что траектория полета «Новых горизонтов» была подкорректирована во избежании пролета через область колец. Они, по мнению ученых, состоят их мелких каменных частиц и кусочков льда, способных нанести повреждения аппарату. Однако, на присланных на Землю снимках, кольца обнаружены не были.

Исследование карликовой планеты Плутон

Из-за того, что Солнечная система обладает большой протяженностью, провести полноценные исследовательские действия с отдаленным Плутоном проблематично. После попыток разглядеть что-либо подробно с Земли, эстафету принял космический орбитальный телескоп «Хаббл». Однако и его снимки ученых не устроили. У исследователей была мысль завернуть к Плутону следующую в том направлении автоматический комплекс «Вояджер-1». Однако, по ряду причин, его перенацелили на иные космические объекты.

После этого в программах исследования Плутона, который уже тогда считался планетарным карликом, наступил перерыв до 2003 года. К этому времени началась компания по подготовке к запуску беспилотного космического корабля «Новые горизонты». Аппарат был построен, и в 2006 году запущен к девятой планете нашей звездной системы. В июле 2015 года беспилотный летательный аппарат прошел мимо орбиты девятки, передав на землю снимки ее поверхности.

Почему же Плутон исключи из списка планет Солнечной системы?

24 августа 2006 года стал роковым для девятой планеты — Международный астрономический союз (МАС) перенес ее в группу карликовых планет. Это произошло из-за несоответствия Плутона некоторым характеристикам, предъявляемым к телам, называемым «планетами».

Стоит рассмотреть, какое же небесное тело, по уставу Международного астрономического союза, является планетой. Для этого оно должно подходить по четырем условиям:

  • обязательное вращение вокруг Солнца – Плутон соответствует;
  • обязательная массивность, позволяющая под воздействием гравитации принять форму шара – и здесь девятка подходит;
  • нельзя являться чьим-нибудь спутником – Плутон сам хозяин пяти подобных небесных тел;
  • космическое тело, претендующее на планетарную роль, обязано освободить собственную орбиту от посторонних тел, что девятке не удалось выполнить.

По согласованию всех представителей Международного астрономического союза установлено, что небесное тело не выполнило четвертое условие. И теперь оно, даже при трёх выполненных, причисляется к классу планет — карликов. Так, ранее это требование игнорировалось, и количество планет в Солнечной системе было 9.

Карта поверхности

Пролет в околоплутонном пространстве космического автомата «Новые горизонты» позволил создать самую точную черно-белую карту Плутона. При расшифровке снимков учеными было обнаружено много интересных моментов, которые еще только предстоит изучить. К сожалению, признаков жизни на карлике пока не обнаружено.

Сколько километров от земли до плутона‘ width=»>

Фотографии карликовой планеты Плутон

Ввиду огромного расстояния от Земли, астрономы любители, да и профессионалы, не смогут сделать его фотографии.  С этой задачей справилась запущенная в космос межпланетная станция. Так, приблизившись к этой планете, сделан целый ряд качественных снимков ледяного карлика. Вот уже на протяжении нескольких лет ученые продолжают обрабатывать эти фото планеты, которую убрали из Солнечной системы.

Источник: spaceworlds.ru

 Корабль, который был запущен еще в 2006 г., приблизился к космическому телу на расстояние, позволяющее делать качественные снимки его поверхности.

ФОТО зонда

NASA, возможно, придется корректировать его траекторию в случае обнаружения неизвестных пока космических тел, передает Russia Today.

Помимо современного оборудования на борту космического аппарата находится урна с останками первооткрывателя Плутона Клайда Томбо (1906—1997), компакт-диски с посланием инопланетянам, американские монеты, флаги и почтовые марки. На борту КА находится компакт-диск с 434 738 именами людей, участвовавших в акции НАСА «Пошли своё имя на Плутон» (Send Your Name to Pluto).

Задача аппарата заключается в изучении атмосферы и грунтовых пород Плутона, кроме того, New Horizons создаст карту поверхности самой дальней планеты в нашей Системе.

Инструментарий станции включает: два инфракрасных и ультрафиолетовый спектрометры, два дополнительных спектрометра, небольшая цветная камера и телескопическая камера с высоким разрешением, плюс детектор космической пыли.

Конфигурация станции включает 32-битный процессор Mongoose, работающим на частоте в 12 МГц, информирует geektimes.ru. Этот чип является близким родственником MIPS R3000 — чипа, который устанавливался, в частности, в Sony PlayStation.

Для передачи данных домой зонд будет использовать весьма слабый канал связи, пропускная способность которого составляет всего 700 бит в секунду. Временной лаг при «общении» с зондом составляет более 4 часов. По оценкам NASA, для загрузки всего архива фотографий, которые будут получены зондом, ученым понадобится более 9 месяцев.

По данным wikipedia.org , 14 июля 2015 года должен состяоться пролёт мимо системы «Плутон — Харон» на расстоянии 12 500 км от поверхности Плутона. В целом аппарат будет проводить наблюдения всего 9 дней, за которые соберет примерно 4,5 гигабайта информации.

В 2016-2020 годах аппарат, возможно, исследует некоторые объекты пояса Койпера. Но из-за крайне ограниченного запаса топлива любые коррекции траектории после пролёта Плутона будут возможны в крайне небольшом диапазоне (примерно 1 градус), и поэтому от выбранного маршрута во многом зависит, состоится ли расширенная часть миссии. Ожидаемое окончание миссии — 2026 год.

Любопытно, что полет от Земли до Луны занял у зонда 8 часов 35 минут и проходил со скоростью 58 тысяч км/ч, что является рекордной скоростью для аппарата, запущенного по направлению к Луне. Но, следует учитывать, что скорость аппарата (в отличие от миссий, ориентированных на спутник Земли) не снижалась для выхода на окололунную орбиту.

По информации с universeru.com, Плутон в среднем удалён от Солнца на расстояние в 5 913 520 000 километров (5,9 миллиарда) или 39,5 а. е.; Земля — на 149 600 000 километров (149 миллионов). Сделав нехитрые расчёты получаем приблизительные значения:

Среднее расстояние от Земли до Плутона: ≈5,7 миллиарда км. (≈38,5 а. е.), наименьшее возможное расстояние: ≈4,3 млрд. км. (≈29 а. е.), наибольшее возможное расстояние : ≈7,5 млрд. км. (≈50 а. е.).

Все дело в том, что орбита Плутона наклонена к плоскости эклиптики (плоскости Земной орбиты) на 17°, а это значит, что если мы хотим получить точные значения нам придётся не просто складывать и отнимать, а применять более сложные формулы. Во-вторых, Земля и Плутон движутся с разными скоростями и проходят полный круг по своим орбитам за различные промежутки времени: Земля — за один год, Плутон — за 248 лет. Поэтому, чтобы получить точное среднее значение, нам придётся рассчитывать некое среднее расстояние за 248 лет, и тут уже не обойтись простой формулой (максимум + минимум)/2.

Открытие Плутона было сделано 18 февраля 1930 года с помощью изображений, полученных в январе того же года. Название «Плутон» было предложено Венецией Берни, 11-летней английской школьницей, которая до самой своей смерти (30 апреля 2009 года) жила в Англии. 1 мая 1930 года было официально объявлено, что планета будет носить имя Плутон.

Источник: www.mk.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

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

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.