В истории Земли было как минимум пять массовых вымираний флоры и фауны. Самая крупная катастрофа случилась примерно 250 миллионов лет назад. Тогда по какой-то причине погибли 95% всех существ на планете. Среди версий о причинах вымираний есть несколько связанных с реальными угрозами из космоса. И это не какие-нибудь фантазии про инопланетян или злых богов. Так что же может прийти из глубин межзвездного пространства и вызвать глобальную катастрофу? И как нам предсказать такую угрозу? Главная проблема человечества здесь в том, что люди не воспринимают космические угрозы всерьез. А зря. Удар из космоса — вопрос времени. Смотрите видео наших друзей из Sci-One, а текстовую версию читайте под катом.
Согласно статистике, в видимой нами части Вселенной каждую секунду происходит как минимум один взрыв звезды. Если звезда в разы больше нашего Солнца, то при исчерпании водорода в ее ядре она обычно превращается в сверхновую. А чем крупнее звезда, тем быстрее истощается «бак» — всего за несколько миллионов лет. Происходит гравитационный коллапс. Радиус «поражения» сверхновых — несколько десятков световых лет.
Жесткое излучение, возникшее в результате вспышки, ионизирует азот и кислород в атмосфере Земли, из-за чего образуется диоксид азота. В больших количествах он может оказать катастрофическое воздействие на защитный озоновый слой нашей планеты. Но и это не все: при взаимодействии диоксида азота с парами воды образуется азотная кислота, выпадающая в виде вредоносных дождей. Вместе жесткое ультрафиолетовое излучение и обильные кислотные дожди могут уничтожить растительность на Земле (в фильме «Интерстеллар» показана такая тотальная катастрофа, когда человечество осталось без шансов что-то вырастить). И в добавление ко всему диоксид азота снизит прозрачность атмосферы, что может вызвать глобальное похолодание.
Уничтожить Землю может и гамма-всплеск — мощнейший выброс энергии во Вселенной. За несколько секунд энергии выделяется столько, сколько излучает наше Солнце в течение 10 миллиардов лет. Ученые пока не пришли к единому мнению, что является источником гамма-всплесков, самой жесткой формы электромагнитного излучения. Это могут быть и коллапсирующие массивные звезды.
С гамма-всплеском некоторые исследователи связывают ордовикско-силурийское массовое вымирание на Земле, которое случилось примерно 450 миллионов лет назад. Тогда живые существа обитали в основном в морях и океанах. И погибло, по последним подсчетам, 85% видов морской фауны. От такой катастрофы нам спастись, скорее всего, не удастся, если только человечество не мигрирует заранее с планеты. Но хорошая новость в том, что в ближайшие тысячелетия, похоже, нам не грозит оказаться в зоне действия гамма-всплеска. В нашей галактике подобное происходит очень редко, и поблизости не обнаружено звезд, которые могли бы устроить столь неприятный сюрприз.
Не все угрозы можно вовремя заметить. В нашей Солнечной системе, по самым приблизительным подсчетам, есть около трех тысяч «невидимых» комет. Они почти не отражают свет, потому что частично испарились — потеряли воду и газы. В 1983 году одну такую комету все же заметили, только это произошло почти случайно и уже после того, как она пролетела рядом с Землей. Незамеченной она прошла в 5 миллионах километров от нашей планеты — ближе, чем любая другая комета за последние 200 лет. Из расчетных 3000 «невидимых» комет человечеству на сегодня удалось отследить только 25.
Астероидная угроза тоже вполне реальна. Большинство астероидов сосредоточено в пределах пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Но иногда они сталкиваются друг с другом или под воздействием гравитации более крупных объектов покидают привычные орбиты.
В ООН даже создали международную сеть предупреждения: если астрономы замечают потенциально опасный астероид, то Управление ООН по вопросам космического пространства должно организовать спасательную миссию.
Ученые и инженеры рассматривают много сценариев спасения планеты. Самый известный и очевидный — это разрушение потенциально опасного объекта. Как, например, в фильме «Армагеддон». Но что может произойти с астероидом, если его попытаться уничтожить? Ученые из Лос-Аламосской лаборатории смоделировали взрыв атомной бомбы мощностью 1 мегатонна на поверхности астероида размером 500 на 150 метров. Как показали расчеты, этого должно хватить, чтобы избежать угрозы большого удара. Но нельзя гарантировать, что обломки астероида не ударят по Земле картечью. Чтобы они полностью сгорели в атмосфере и не достигли поверхности планеты, каждому из них надо быть менее 30 метров в диаметре.
Другие моделирования защиты от астероидов с помощью ядерных взрывов: раз, два.
Правда, у человечества нет ни одного более-менее эффективного способа спасти Землю от действительно большой глыбы. По данным NASA на январь 2016 года, в Солнечной системе обнаружено более 700 тысяч астероидов. Агентство даже создало на своем сайте отдельную страницу, где можно посмотреть, когда и какие объекты летят в сторону Земли и насколько они опасны. Но какой-то единой системы слежения пока нет. Хотя небесные тела размером от 100 метров способны устроить на Земле региональную катастрофу, а те, что больше километра, оставят человечеству мало шансов. Такие удары породят гигантские взрывы, ударная волна от столкновения обойдет земной шар. Часть кинетической энергии передастся земной коре и вызовет землетрясения и цунами. Для оценки потенциальной опасности сближения используются две шкалы — Туринская и Палермская. Они похожи, но вторая несколько сложнее. Обе шкалы учитывают кинетическую энергию объекта и вероятность столкновения с Землей.
Один из самых больших доказанных ударных кратеров расположен в Южной Африке — его диаметр достигает трехсот километров. В 2005 году его внесли в Список Всемирного наследия ЮНЕСКО. По современным оценкам, кратер Вредефорт появился после удара астероида диаметром от 5 до 10 километров — такого хватит для уничтожения всей цивилизации. Падение вредефортского астероида вызвало многочисленные землетрясения и цунами, а порожденная им тепловая ударная волна могла стать причиной пожаров по всему миру. Как следствие, выброс в атмосферу большого количества сажи и углекислого газа привел к изменению климата, на несколько лет лишив планету солнечных лучей. Возможно, именно эта катастрофа положила конец господству динозавров, но пока это не общепринятая теория.
Одна из самых знакомых на первый взгляд угроз — вспышки на нашем Солнце. Точнее, корональные выбросы массы. Выглядят они очень красиво. Нередко можно слышать, что эти выбросы вызывают геомагнитные бури, которые способны влиять на физическое самочувствие и настроение людей. Федеральный резервный банк Атланты даже провел исследование на эту тему. В нем доказывается, что корональные выбросы Солнца так влияют на биржевых игроков, что те впадают в уныние и обретают склонность срочно избавляться от акций. Представляете, произойдет какая-нибудь мегавспышка и обезумевшие трейдеры начнут массово продавать акции? Это может спровоцировать панику, из-за которой мировая экономика обрушится за пару дней. А дальше — войны, голод, болезни. Хотя ряд ученых все же сомневаются, что корональные выбросы способны так влиять на человечество. Пока что не подтверждена прямая связь между нашим физическим состоянием, поведением и геомагнитными бурями, которые провоцируются особенно агрессивными ударами потоков солнечной плазмы.
Тем не менее Солнце все равно сможет прикончить современную цивилизацию одним только своим ветром, если постарается. И чем дальше, тем выше такая опасность. Корональные выбросы могут происходить несколько раз в день. В среднем за один выброс наше светило избавляется от 10 миллиардов тонн плазмы. Это выглядит так: от Солнца отрывается замкнутая петля скрученных магнитных силовых линий. Она несет с собой сгусток плазмы из электронов и протонов с небольшим количеством гелия, кислорода и других элементов. Эта петля вытягивается в межпланетное пространство, и может образоваться «жгут», который обвивает сгусток плазмы, — тогда получается магнитное облако. «Ударяя» по магнитосфере Земли, оно вызывает очень сильные возмущения в околоземном космическом пространстве.
Самая сильная из зафиксированных геомагнитных бурь произошла в 1859 году и известна как «Событие Кэррингтона». Во время бури наблюдались масштабные сбои и отключения телеграфной связи в Европе и Северной Америке, а в магнитных обсерваториях стрелки магнитометров упирались в край шкалы. Северное сияние можно было наблюдать по всей Земле, даже на Карибах. Выбросы, подобные этому, происходят на Солнце примерно раз в 500 лет. Современный мир настолько сильно зависит от электричества и электроники, что сегодня аналогичная буря нанесла бы огромный ущерб цивилизации. Из-за колебаний магнитного поля в многокилометровых линиях электропередачи появятся индукционные токи. Начнутся перегрузки, из-за них будут отключаться целые системы. Погаснет свет, остановятся лифты и электротранспорт, начнутся перебои с водоснабжением, в больницах перестанет работать медтехника, будут происходить аварии в промышленности. Короче, пострадает практически каждая сфера жизни людей. Электричество может отключиться на целых континентах, а восстановление заняло бы месяцы и годы.
И последнее, во многом неожиданное следствие вспышек на Солнце — разбухание атмосферы. В 1979 году это уже привело к неуправляемому сходу с орбиты и падению на Землю первой и единственной американской орбитальной станции Skylab. Аномальное излучение может не только вывести из строя многие спутники в околоземном космическом пространстве, но и повлиять на работу бортовой аппаратуры пассажирских самолетов — а их в небе ежедневно летает более 8000. К слову, нечто подобное могло произойти в 2012 году, но Земля и основной поток плазмы разминулись.
Если вам когда-нибудь представится возможность оказаться лицом к лицу с Вселенной, выйти в открытое космическое пространство и насладиться панорамой бесконечности, примите меры предосторожности — в космосе таится немало угроз, и вот лишь некоторые из неприятностей, которые могут случиться.
1. Отсутствие воздуха
На космической станции всегда существует опасность повреждения оболочки каким-либо объектом (например, астероидом), в таком случае разница давлений «высосет» членов экипажа в открытый космос.
Внутри всегда поддерживается атмосфера и сохраняются условия для «жителей» орбиты, близкие к земным, но если появится пробоина, воздух устремится в неё, попутно захватывая оборудование и самих космонавтов. В такой ситуации шансов уцелеть мало: даже если избежать смерти от обломков, образующихся при аварии, остаётся не слишком привлекательная перспектива некоторое время дрейфовать в безвоздушном пространстве, пока не кончатся запасы кислорода.
2. Сильное опухание
Это малоприятное явление может возникнуть из-за того, что вода, составляющая около 70% человеческого тела, без воздействия атмосферного давления стремится превратиться в пар — в результате организм будто «набухает», иногда увеличиваясь в объёме почти в два раза.
Водяной пар не может вырваться наружу, повредив кожу, но, несомненно, доставит «опухшему» человеку серьёзные проблемы.
3. Солнечный свет
Многим знакомы ощущения при солнечном ожоге, «обгореть» на пляже — обычное дело. Но теперь представьте, что будет, если пляж этот будет располагаться чуть ближе к светилу: человек, находясь в открытом космосе, без озонового слоя и атмосферы, которые «фильтруют» вредное ультрафиолетовое излучение, подвергается чудовищному риску.
Последствия для организма могут быть самыми печальными: кожа подвергается сильнейшему солнечному воздействию, которое заставит её моментально «обуглиться», а бросив невооружённый взгляд на нашу звезду, можно остаться слепым — сетчатка глаз будет сожжена. И даже у выживших резко повысится риск заболевания раком кожи.
4. Гипоксия
В вакууме человек умирает от удушья, но не потому, что там нет воздуха: при отсутствии земного давления кислород в крови разрушается, и сердечно-сосудистая система начинает работать «вхолостую» — жизненно важные органы и мышцы страдают от недостатка кислорода, при этом новые порции воздуха перестают усваиваться клетками. Явление носит название гипоксия: проистекающее из неё удушье придаёт коже синеватый оттенок, а через десять секунд жизнь человека заканчивается.
5. Резкое снижение температуры тела
Известно, что выделение пота помогает регулировать температурный режим тела, ведь при испарении жидкости поглощается тепловая энергия, и организм таким образом сам себя охлаждает. В насыщенном влагой воздухе испарение происходит менее интенсивно, а в открытом космосе влаги нет вообще, поэтому процесс набирает обороты: в результате глаза, ротовая полость и дыхательные пути резко отдают большое количество энергии, и, как следствие, наступает переохлаждение.
6. Декомпрессионная болезнь
Расщепление кислорода в крови — не единственное последствие пребывания в вакууме: при отсутствии атмосферного давления молекулы газов в организме (например, соединения азота) начинают «пузыриться», закупоривая сосуды и разрушая стенки клеток. При этом возникает невыносимая боль в суставах, но главное — тромбы в кровеносной системе могут привести к инфаркту, судорогам или остановке сердца.
7. Понижение артериального давления
При всех опасностях нахождения в открытом космическом пространстве, существует и такая: неизбежная (как следует из вышеизложенных пунктов) деформация тела создаст огромную дополнительную нагрузку на мускулатуру сердца, которое будет пытаться прогнать кровь по расширившимся сосудам, поддерживая стабильное кровяное давление, но рано или поздно давление сойдёт на нет, и последует смерть. Чтобы понять принцип, представьте, насколько тяжело будет пить коктейль через соломинку, если её диаметр многократно увеличится.
8. Внезапная разгерметизация
Если пробоина в обшивке космического аппарата привела к разгерметизации, и всё живое будто гигантским пылесосом вытягивает наружу, в вакуум, не надо спешить набирать полные лёгкие воздуха, чтобы прожить на несколько драгоценных секунд дольше. Результат будет строго противоположный: разница между внешним и внутренним давлениями разорвёт лёгкие, как воздушный шарик, — когда вам, вдруг, случится вылетать через дыру в оболочке космического судна, постарайтесь перед этим хорошенько выдохнуть.
9. Кипящая кровь
Почему вода в горах закипает при температуре ниже 100°C? Дело в том, что чем ниже окружающее давление, тем легче заставить молекулы двигаться, и меньше тепловой энергии потребуется, чтобы превратить плотную жидкость в пар. «Прогулка» в безвоздушном пространстве заставит вас «вскипеть», так как тут действует ровно такой же принцип: давление в вакууме практически равно нулю, и температуры тела хватит, чтобы кровь в сосудах, в буквальном смысле, закипела.
10. Клеточные мутации
Находясь в открытом космосе, помните, что при всех очевидных рисках, вроде взрыва лёгких или гипоксии, есть опасность, не столь ярко выраженная, но оттого не менее реальная: организм будут каждое мгновение «прошивать» субатомные частицы. Незримые глазу заряженные протоны, а также рентгеновские и гамма-лучи действуют на клеточном уровне и вызывают отклонения в строении ДНК. В итоге вряд ли получится обрести сверх-способности — более вероятна отложенная на годы смерть от радиации или онкологических заболеваний.
Самые опасные угрозы Земле из космоса
Сегодня стало известно, что астрономы Крымской астрофизической обсерватории обнаружили 400-метровый астероид, который в 2032 году может столкнуться с Землей.
Ученые всего мира постоянно изучают нашу Вселенную. Многие открытия последнего времени действительно шокируют. И чем дальше ученые углубляются в тайны Вселенной, тем больше опасностей они находят для нашей планеты именно со стороны космоса. В нашей статье мы собрали наиболее опасные из них
Астероид «Апофис»
В 2004 году астероид «Апофис» (такое название дали ему годом позже) оказался слишком близко от Земли и сразу же вызвал всеобщее обсуждение. Вероятность столкновения с Землей была выше, как бы то ни было. По специальной шкале (Туринской) опасность в 2004 году была оценена в 4, что является абсолютным рекордом.
В начале 2013 года ученые получили более точные данные относительно массы Апофиса. Оказалось, что объем и масса этого астероида на 75% больше, чем предполагалось ранее — 325 ± 15 метров.
«В 2029 году астероид Апофиз окажется к нам ближе, чем наши собственные коммуникационные спутники. Он будет настолько близко, что люди увидят, как Апофис пройдет мимо Земли, невооруженным глазом. Даже не понадобится бинокль, чтобы увидеть, настолько близко этот астероид пройдет. С вероятностью 90 процентов, Апофис не ударится о землю в 2029 году. Но если Апофис пройдет на расстоянии 30406 км, он может попасть в гравитационную замочную скважину, узкий участок в 1км шириной. Если это произойдет, земная гравитация изменит траекторию движения Апофиса, что вынудит его вернуться и упасть на Землю, семью годами позднее, 13 апреля 2036 года. Гравитационный эффект Земли изменит орбиту Апофиса, который приведет к тому, что Апофис вернется и упадет на Землю. В настоящее время шансы Апофиса нанести Земле смертоносный удар в 2036 году, оцениваются как 1:45000.» — из документального фильма «Вселенная. Конец Земли — угроза из космоса».
В этом году ученые NASA заявили, что возможность столкновения Апофиса с Землей в 2036 году практически полностью исключается.
Не смотря на это, стоит помнить: все, что пересекает орбиту Земли, может однажды упасть на нее.
Возможные места падения Апофиса в 2036 году (источник: Paul Salazar Foundation)
Гамма-всплески
Ежедневно во вселенной несколько раз появляется яркая вспышка. Этот сгусток энергии — гамма-излучение. По мощности он в сотни раз мощнее всего ядерного оружия на Земле. Если вспышка произойдет достаточно близко к нашей планете (на расстоянии 100 световых лет) — гибель будет неизбежна: мощный поток радиации просто-напросто сожжет верхние слои атмосферы, исчезнет озоновый слой и все живое сгорит.
Ученые предполагают, что вспышки гамма-излучения происходят вследствие взрыва крупной звезды, которая как минимум в 10 раз крупнее нашего Солнца.
Солнце
Все, что мы называем жизнью, было бы невозможно без Солнца. Но эта самая яркая планета не всегда будет дарить нам жизнь.
Постепенно Солнце увеличивается в размерах и становится горячее. В тот момент, когда Солнце превратится в красного гиганта, а это примерно в 30 раз крупнее теперешних размеров, а яркость возрастет в 1000 раз — все это расплавит Землю и ближайшие планеты.
Со временем Солнце превратиться в белого карлика. Размером оно станет примерно с Землю, но по прежнему будет в центре нашей солнечной системы. Светить оно будет уже намного слабее. В конце концов все планеты охладятся и замерзнут.
Но до этого момента у Солнца еще будет шанс погубить Землю другим способом. Без воды жизнь на нашей планете невозможна. Стоит жару Солнца увеличиться настолько, что океаны превратятся в пар — все живое погибнет от недостатка воды.
Космические опасности и угрозы
Космические опасности и угрозы – это события космического масштаба или природные явления, обусловленные влиянием космических объектов, излучений и т.д., которые по интенсивности, масштабу распространения или продолжительности опасны для жизнедеятельности людей, объектов хозяйства и окружающей природной среды на Земле.
Любой биологический объект существует в определенных условиях, приспособившись к окружающей среде. Поэтому причины, которые могут вызвать изменение этих условий существования, следует рассматривать как потенциальные опасности для этого объекта. Основываясь на этом положении, различают следующие космические опасности и угрозы:
- космические лучи и электромагнитное излучение (см. опасные космические излучения), поступающие на Землю из космоса;
- солнце и солнечная активность;
- солнечные и лунные затмения;
- астероиды и метеориты (см. метеоритные опасности, опасность астероидная).
Негативное воздействие галактического космического излучения на нашу планету возможно через изменение им некоторых физических характеристик солнечно-земных связей (магнитные свойства Солнца и Земли, солнечный ветер и т.д.). Поскольку во время некоторых хромосферных вспышек на Солнце потоки солнечных космических лучей вблизи Земли в сотни раз превышают потоки галактических космических лучей, именно солнечное излучение (см. солнечная радиация) космических полетов.
Солнечные космические лучи малой энергии оказывают существенное воздействие на состояние ионосферы Земли в высоких широтах, вызывая дополнительную ионизацию ее нижних слоев. Это приводит к ухудшению качества радиосвязи, а в некоторых случаях — к ее полному прекращению на коротких волнах. Поэтому очень важны систематические наблюдения хромосферных вспышек, всплесков радио- и рентгеновского излучения и др. проявлений солнечной активности, позволяющие, в тесной связи с измерениями интенсивности космических лучей, прогнозировать радиационную обстановку на трассах космических полетов, определять оптимальные условия связи с космическими аппаратами, а также радио- и телевизионной связи. Для этих целей существует Служба Солнца, ведущая систематические наблюдения за Солнцем и, в первую очередь, за солнечной активностью. Разработана система радиационной безопасности космонавтов, включающая комплекс средств и мероприятий, направленных на предупреждение и исключение неблагоприятных воздействий ионизирующих космических излучений. Ультрафиолетовая радиация (длины волн 10–400 нм), поступающая на Землю — наиболее опасная часть электромагнитного излучения для природных объектов и человека. Жизнь на Земле существует потому, что при длинах волн короче 290 нм излучение, идущее из космоса, полностью поглощается в верхних слоях атмосферы озоновым слоем, и выше. Излучение более мягкого диапазона длин волн (300–400 нм), которое лишь частично задерживается озоновым слоем Земли, в больших дозах приводит к ожогам кожи, ее старению, вызывает некоторые формы рака кожи. По прогнозам ученых, уже в течение ХХI века, в случае продолжения истощения озонового слоя, поступающая на Землю ультрафиолетовая радиация может увеличиться на 10%, что даст дополнительно 400 млн. заболеваний рака кожи и 7 млн. смертей у населения Земли.
Ультрафиолетовое излучение вызывает катаракту глаза и снижает иммунитет организма. Одним из методов борьбы с этими опасностями является работа, как на национальном, так и на межправительственном уровне по сохранению озонового слоя Земли, поддержанию его на уровне, способном защитить природные и живые объекты от избыточной ультрафиолетовой радиации.
Метеоритные опасности и опасность астероидная связаны, главным образом, с возможностью возникновения опасности для окружающей среды и жизнедеятельности людей при столкновении астероидов или продуктов их дробления с Землей. Значимыми могут оказаться сближения или даже столкновения мелких космических тел с космическими аппаратами и обитаемыми станциями, запущенными или пилотируемыми людьми. Такие явления могут приводить к изменениям орбит движения космических аппаратов, к нарушению связи с ними, к их повреждениям и полному разрушению, в случаях пилотируемых космических аппаратов возможна их разгерметизация и гибель космонавтов.
Опасности, связанные с солнечными и лунными затмениями, не столь глобальны, как рассмотренные выше, однако имеют значение непосредственно для каждого человека или животного. Затмения длятся недолго (длительность полного солнечного затмения от начала до конца всего 3–4 часа), однако они искажают привычные условия существования природных объектов, могут воздействовать на здоровье и самочувствие людей. Именно эти эмпирические факты многие века накапливали и классифицировали астрологи, порицаемые и гонимые наукой во все времена. Несмотря на известный скепсис, в последние годы активизировалось изучение связей самочувствия человека, особенно для больных с различными заболеваниями сердечнососудистой системы, с некоторыми космическими явлениями, в том числе с затмениями Солнца и Луны, с магнитными бурями и т.д. Критическое осмысление, изучение этих влияний, попытки их минимизировать — методы борьбы с такого рода опасностями. Другой способ защиты от них — заблаговременный прогноз аномальных космических явлений и ситуаций, опасных для человека.
Усиление солнечной активности, изменяет не только радиационную обстановку в околоземном пространстве, но воздействует на магнитосферу Земли, приводя к ее модуляциям. Магнитное поле Земли в значительной степени определяет условия существования жизни на поверхности нашей планеты, защищая ее от приходящих из космоса частиц и излучений. Изменения этого поля самым неожиданным образом воздействуют на объекты земной биосферы, начиная с энергетического и газового балансов в атмосфере и кончая самочувствием и смертностью отдельных людей и целых народов.
Источники: Поток энергии Солнца и его изменения. – М., 1980; Сергеев В.А., Цыганенко Н.А. Магнитосфера Земли. – М., 1980; Чечкин С.А. Основы геофизики. – Л., 1990.
Какие опасности грозят нам в космосе
Люди мечтают поскорее отправиться на другие планеты. Но мало кто думает о рисках, которые ожидают нас в процессе такого перелета… Вернее, думают о них только специалисты. Итак, с какими неприятными и даже опасными вещами придется столкнуться потенциальным астронавтам? Имейте в виду: одни из них могут доставить вам дискомфорт, а другие просто убьют…
Вячеслав Довгань: за 400 000 километров от Земли
Взлет с космодрома
Ужасный грохот в ушах и дикие перегрузки — это еще цветочки… В принципе профессиональные космонавты — люди тренированные и готовы к этому. Но всегда есть вероятность того, что что-то пойдет не так.
В истории космонавтики была масса катастроф, происходивших как раз на стадии взлета. И часто с человеческими жертвами. Никогда нельзя быть уверенным в том, что вы не попадете в их число.
Отсутствие физических упражнений
При отсутствии гравитации нашим мышцам больше не требуется поддерживать свой вес, и только за первую неделю они теряют 20 процентов массы. Кости перестают испытывать механические нагрузки и начинается остеопороз.
На Земле хотя бы простая ходьба позволяет более-менее поддерживать тело в форме. В космосе же такая возможность пропадает. Поэтому, когда вы вернетесь на Землю, последствия могут оказаться весьма плачевными.
Правда, космонавты хорошо знают об этом. На МКС ежедневно отводится не менее двух часов на занятия спортом.
Космический мусор
В космосе летают десятки тысяч «мусорных» объектов — в основном фрагменты отработавших свое аппаратов. И уже не раз от них страдала действующая космическая техника. Однажды был проведен эксперимент. В начале 2007 года с космодрома Цзиньчан запустили многоступенчатую ракету, несущую на борту 750-килограммовый снаряд.
Целью было уничтожить болтающийся на орбите метеоспутник. Это успешно удалось: снаряд врезался в спутник на скорости 8 километров в секунду и буквально стер его в порошок. А представьте себе — если бы на месте спутника был космический корабль с людьми? Или если бы астронавт вышел в открытый космос и в него угодил бы обломок мусора, летящий со скоростью пули?
Космическое излучение
Как известно, магнитное поле Земли защищает нас от космических лучей и солнечной радиации. Если бы не было магнитосферы, то постепенно наша планета лишилась бы атмосферы и океанов и стала бы пустынной.
Итак, высокоэнергетичные частицы способны повлиять на наш ДНК, и если облучение окажется слишком длительным, то по крайней мере онкологические заболевания астронавтам гарантированы. Если же ограничить время воздействия излучений, то они все равно повредят наши лимфоциты и это приведет к снижению иммунитета.
Космический вакуум
Некоторые распространенные страшилки о пребывании в космосе не имеют отношения к действительности. Так, в условиях вакуума сложно замерзнуть насмерть. Хотя там действительно очень холодно, чтобы замерзнуть, тело должно отдать тепло, а для этого требуется некая среда, которая в вакууме просто отсутствует. Так что для замерзания потребуется масса времени, а вы вряд ли столько пробудете на космическом холоде…
Довольно трудно и взорваться в вакууме. Давления там недостаточно, чтобы преодолеть химические связи кожных покровов, не позволяющие нашему телу лопнуть как шарик. Даже наша кровь не сможет вскипеть.
Зато вы сможете ощутить на себе иной эффект. Воздух из ваших легких и газ из пищеварительного тракта уйдут через ближайшие отверстия. И если то, что случится с желудком, еще можно пережить, то, оставшись без воздуха, вы вряд ли выживете. Если же вы каким-то чудом сумеете задержать в легких кислород, то, поскольку в космосе царит абсолютный нуль — температура -273 градуса по Цельсию, то все жидкости вашего тела, такие, как слюна, слезы и влага во внутренних органах, закипят и начнут испаряться. Ясно, что шансы на выживаемость в такой ситуации окажутся весьма низкими.
Космические расстояния
Но предположим, что мы счастливо избежали всех вышеупомянутых угроз и вышли за пределы Солнечной системы. Кстати, ближайшая к нашей звездная система Альфа Центавра расположена в 4,37 световых годах, или в сорока трех миллиардах километров от Земли. Это так далеко, что при современном уровне космических транспортных технологий участники пилотируемой экспедиции, скорее всего, скончались бы еще до входа в межзвездное пространство.
Если бы к тому времени не открыли бы какой-нибудь «кривой» путь, например, через черные дыры или «кротовые норы»… Так что мечта о путешествиях в дальний космос «живьем» пока остается несбыточной.
Также по теме:
Что поможет нам улететь к звездам?
Октябрь — черный месяц для русского космоса
Стартует космическая гонка нового поколения
Всем известно, что полеты в космос сопряжены с целым рядом трудностей, но каких именно? «Популярная механика» сегодня расскажет вам о самых главных опасностях, которым подвергаются все космические экспедиции и о которых редко задумываются обыватели. Итак, пять вещей, которых вам нужно опасаться во время вылетов в открытый космос!
Космические путешествия — это непросто. Сам по себе тот факт, что космонавт покидает родную планету и оказывается в совершенно чуждой ему космической среде, сразу дает понять, что полеты в космос — это весьма серьезная авантюра и тяжкий труд. Но далеко не все знают о том, какие именно опасности таит в себе даже самая безобидная экспедиция и с какими трудностями приходится сталкиваться астронавтам каждый день.
Космическое излучение
Находясь в открытом космосе, астронавт неизбежно оказывается под угрозой облучения. На Земле люди защищены от космического облучения благодаря магнитному полю планеты, но вот во время полета, скажем, на Марс, человек без дополнительных средств радиационной защиты получит дозу облучения в 0,3 Зв. Это не критично и весьма далеко от летальных доз (порядка 8 Зв), и даже не вызовет лучевую болезнь (для этого нужно облучение в 1 Зв), но исследователи полагают, что и этого небольшого количества облучения хватит, чтобы вызвать необратимые повреждения клеток головного мозга и других систем организма, клеточная структура которых так легко не восстанавливается.
В своем исследовании Чарльз Лимоли, радиационный онколог в Калифорнийском университете, США, предположил, что воздействие космических лучей в конечном итоге приведет к долгосрочным повреждениям головного мозга у астронавтов. Эти патологии вызовут такие симптомы, как деменция, нарушение памяти, тревожность, депрессия, нарушение процесса принятия решений и т. п. Для людей, собравшихся полететь на Марс, это не самые радостные новости, но этой ситуации в теории можно избежать как лекарственным путем, так и оснащением кораблей системами защиты, которые будут полностью отражать радиацию.
Проблемы с психикой
Многолетние полеты в узком замкнутом пространстве — это огромный стресс для психического здоровья человека. В глубоком космосе у вас нет возможности не общаться с другими членами экипажа в случае размолвок, поскольку для обеспечения работоспособности систем корабля крайне важна слаженная командная работа. В своем докладе, Джек Стастер, антрополог и культуролог, пишет, что, хоть астронавты и относятся к своей миссии на МКС как к задаче высочайшего приоритета, необходимость проводить все свое время с одними и теми же людьми в тесных коридорах станции, будучи полностью отрезанными от Земли, вызывает у них сильный стресс. Это неудивительно: ни в одной тюрьме на нашей планете заключенные не чувствуют себя так одиноко, как немногочисленная горстка авантюристов, болтающаяся на орбите во мраке космоса. Подобные условия могут спровоцировать множество психических отклонений, последствиями которых могут стать в том числе мятеж и маниакальное поведение, представляющие угрозу для всех членов экипажа без исключения.
Космический грибок
Еще в 1960-х годах было известно, что некоторые микроорганизмы могут выживать в экстремальных условиях внешней среды, включая микрогравитацию, низкие температуры и радиацию. А если учесть, что даже лучшие системы по стерилизации космических кораблей могут выйти из строя и даже в рабочем состоянии не могут уничтожить все 100% микробов, появление на станции потенциально патогенных организмов является лишь вопросом времени. Так, в октябре 2016 года ученые обнаружили, что грибок аспергилл, являющийся наиболее частой причиной возникновения инвазивных грибковых инфекций у людей, так же хорошо произрастает на МКС, как и на Земле. А раз ему удается без труда выживать в космосе, то, как полагают ученые, существует и множество других, более смертоносных и не менее живучих патогенов. Единственный способ уберечь космонавтов от заражения — постоянное совершенствование систем очистки и средств личной дезинфекции.
Микрогравитация
Многочисленные видео на Youtube, где космонавты играются с каплями воды или легко делают сальто, могут показаться чем-то забавным. Однако то, что выглядит комично на Земле, в космосе оборачивается самой настоящей угрозой для здоровья. Отсутствия силы тяжести приводит к атрофии мышц и костей, а это в свою очередь влечет за собой целый ряд физиологических проблем. Астронавтам на МКС приходится упражняться минимум по 2 часа в день, чтобы предохранить мышцы от деградации, но вот потеря плотности костной ткани неизбежна.
Микрогравитация также может влиять на организм самым непредсказуемым образом. Многие космонавты, в том числе Скотт Келли, вернулись на Землю с затуманенным зрением. Причиной этого стало увеличение объема спинномозговой жидкости, которая в итоге давит на зрительный нерв и глазные яблоки, вызывая дальнозоркость. В другом исследовании ученые обнаружили, что спинные мышцы космонавтов из-за длительного пребывания в космосе потеряли порядка 19% своей массы, что привело к тому, что все члены экипажа поголовно страдают от боли в спине в 4 раза чаще, чем те жители Земли, которые заработали грыжу позвоночника.
Человеческий фактор
Ошибки — это то, что получается у людей лучше всего. Вспомните космические челноки «Челленджер» и «Колумбия»: трагическая гибель астронавтов была следствием самой обычной недоработки со стороны инженеров. В первом случае не выдержали резиновые уплотнительные кольца, во втором подвела изоляционная пена. Руководство НАСА знало об этих недоработках, но посчитало их несущественными лишь на том основании, что раньше они не приводили к критическим ситуациям. В итоге космонавты заплатили за эту халатность своими жизнями.
Вспомните пункт про проблемы с психикой: человек, который день за днем находится в стрессовом состоянии, склонен совершать ошибки намного чаще, чем здоровый и уверенный в себе специалист. Ошибки при посадке, нарушение работы внутренних систем корабля, потеря водоснабжения или других ресурсов — все это может привести к ужасным последствиям для экипажа. Безусловно, лучший способ решить проблему человеческого фактора — это проводить как можно больше предварительных испытаний и раз за разом учиться на ошибках, чтобы единожды возникшая критическая ситуация не повторялась в дальнейшем.
28 января 1986 года мир потрясла авария шаттла «Челленджер», в которой погибло семь американских астронавтов. Это была очень резонансная, но далеко не единственная космическая катастрофа. К сожалению, до сих пор космонавтика – занятие очень опасное. И сегодня мы расскажем про семь самых известных трагических случаев, связанных с историей освоения Космоса, повлекших за собой гибель людей.
Катастрофа на Байконуре (1960)
Одна из самых первых в мире катастроф в рамках космической программы. Она до сих пор является самой крупной в истории. Произошло это трагическое событие 24 октября 1960 года на космодроме Байконур. В этот день на сверхсекретный тогда объект лично понаблюдать за стартом ракеты Р-16 приехало множество гостей самого высокого ранга, в том числе, маршал авиации Митрофан Неделин.
Уже при подготовке ракеты к пуску обнаружилось огромное количество неполадок, в том числе, и достаточно существенных. Однако на совещании конструкторов маршал Неделин лично настоял на том, чтобы не переносить запуск, а потому было принято решение проводить ремонт на заправленной топливом ракете. За тридцать минут до старта на объекте произошел несанкционированный пуск второго двигателя, что привело ко взрыву и гибели 74 (официальные данные) человек, в том числе, и самого Неделина.
Катастрофа на Байконуре (1960). Источник фото: Smartnews.ru
В этот же день, но в 1963 году на Байконуре случилась еще одна катастрофа со смертельным исходом (погибло 8 человек). С тех пор никакие космические запуски 24 октября у нас в стране не проводятся, а в сам этот день поминают всех людей, отдавших свои жизни за освоение Космоса.
Гибель Валентина Бондаренко
А первым погибшим космонавтом стал Валентин Бондаренко. Обиднее всего, что умер он не во время полета, а во время испытаний на земле. 23 марта 1961 года, менее чем за месяц до полета Гагарина, Бондаренко находился в сурдобарокамере и неосторожно отбросил в сторону ватку, которой вытирал пот. Она попала на раскаленную спираль электроплитки, что привело к мгновенному возгоранию чистого кислорода внутри камеры.
Валентин Бондаренко. Источник фото: Astrolab.ru
Аполлон-1
Первыми покорителями Космоса, умершими непосредственно в космическом аппарате, стали трое американских астронавтов, участники программы Аполлон-1: Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи. Они погибли 27 января 1967 года внутри ракеты во время наземных ее испытаний. Короткое замыкание привело к моментальному воспламенению кислорода (схожая проблема, что и во время гибели Бондаренко) и мгновенной же смерти астронавтов.
Команда Аполлон-1. Источник фото: Spacefacts.de
Союз-1
А всего через три месяца, 24 апреля 1967 года, в космическом корабле погиб и советский космонавт – Владимир Комаров. Но, в отличие от своих американских коллег, он смог слетать в Космос, а умер во время возвращения на Землю.
Владимир Комаров. Источник фото: Viskra.
Впрочем, проблемы с аппаратом возникли уже сразу после его выхода на орбиту – не открылась одна из солнечных батарей, которая должна была обеспечивать его энергией. Так что руководителями полета было принято решение досрочно прекратить миссию. Однако после вхождения корабля в атмосферу Земли у него не открылся ни основной, ни запасной парашют. Союз-1 на большой скорости ударился о поверхность, а потом еще и загорелся.
Союз-11
Начинался полет советского космического корабля Союз-11 куда более удачно, чем у Союз-1. На орбите команда в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева выполнила большинство возложенных на нее задач, в том числе, и стала первым экипажем орбитальной станции Салют-1.
Команда космического корабля Союз-11. Источник фото: Spacefacts.de
Из негатива можно упомянуть только небольшое возгорание, из-за чего и принято было решение возвращаться на Землю чуть раньше запланированного. Но во время приземления спускаемый аппарат разгерметизировался, и все трое космонавтов погибли. Расследование катастрофы показало, что члены команды, обнаружив проблему, пытались ее исправить, но не успели – умерли от декомпрессии.
Похороны Добровольского, Волкова и Пацаева. Источник фото: Spacefacts.de
Авария шаттла «Челленджер»
Эта авария, произошедшая 28 января 1986 года, стала самой громкой катастрофой за всю историю освоения Космоса. Дело в том, что она произошла в прямом телевизионном эфире, за которым наблюдали десятки миллионов зрителей в Соединенных Штатах Америки.
Авария шаттла «Челленджер». Источник фото: Theatlantic.com
Шаттл «Челленджер» взорвался на 73 секунде полета из-за повреждения уплотнительного кольца правого твердотопливного ускорителя. Это привело к разрушению космического корабля, а затем и взрыву. Все семь астронавтов, находившихся на борту, погибли: Дик Скуби, Майкл Смит, Рональд Макнейл, Эллисон Онидзука, Джудит Резник, Грегори Джарви и Криста Маколифф.
Экипаж шаттла «Челленджер». Источник фото: Storycorps.org
Авария шаттла «Колумбия»
Катастрофа «Челленджера» заставила инженеров и ученых NASA усовершенствовать космические шаттлы, сделать их максимально безопасными. Но все эти старания были перечеркнуты 1 февраля 2003 года во время аварии «Колумбии».
Авария шаттла «Колумбия». Источник фото: Abc.net.au
Причиной этого трагического события стало разрушение теплозащитного слоя шаттла, что на сверхвысоких скоростях во время приземления привело к распаду космического корабля, его сгоранию и смерти всех семи членов экипажа: Рика Хасбэнда, Уильяма МакКула, Майкла Андерсона, Лорел Кларк, Дэвида Брауна, Калпаны Чавлы и Илана Рамона. В 2011 году программа Space Shuttle была закрыта.
Экипаж шаттла «Колумбия». Источник фото: Newscientist.com
Идеи космического оружия для дикой природы
U.S. Военно-воздушные силы
Хотя космос является отличным форумом для мирных исследований, он также является отличным возвышением, из которого можно получить военное преимущество. Спутники-шпионы использовались десятилетиями. И в той или иной форме, пока существует космическая эра, различные агентства предполагали использовать космос в качестве платформы для запуска ракет или другой деятельности. В этом слайд-шоу ознакомьтесь с топ-10 концепций космического оружия за последние годы.(Это слайд-шоу было обновлено 21 декабря 2016 года.) Китай обычно упоминается как место, где впервые появились ракеты, а затем Европа. Ракеты с металлическим цилиндром были впервые использованы в Индии в 18 веке, что привело к появлению английской версии сэра Уильяма Конгрива.Ракеты также использовались ограниченным образом во время мексиканско-американской войны, Гражданской войны в США и Первой мировой войны. Однако во второй мировой войне начали проявляться значительные улучшения в ракетостроении. И державы Оси, и союзники использовали ракеты, но именно немецкая ракета V-2 привлекла наибольшее внимание из-за более чем 1000 ракет, выпущенных по Британии. Когда Германия проиграла войну, Советский Союз и Соединенные Штаты подобрали нескольких ученых-ракетчиков.Это помогло усовершенствовать ракетные технологии в обеих странах и стимулировало космическую гонку между сверхдержавами. Ракеты, конечно, все еще используются сегодня, особенно в качестве межконтинентальных баллистических ракет (МБР, см. Будущие слайды для получения дополнительной информации). шанс. Эта идея, популярная в научно-фантастических романах, таких как Артур С.«Земной свет» Кларка (1955 г.) может когда-нибудь стать реальностью благодаря финансированию Агентства перспективных исследований в области обороны США (DARPA). , страница для MAHEM все еще активна на веб-сайте DARPA. Программа обещает «потенциал для более высокой эффективности, большего контроля и способности генерировать и точно синхронизировать несколько струй и фрагментов от одного заряда», что, как писали чиновники DARPA, — «точность летальности».«Возможно, MAHEM будет развернут на ракетах», — добавили официальные лица. Соединенные Штаты и Израиль. За это десятилетие развития наземная система уничтожила 46 минометных мин, ракет и артиллерии — все из них были воздушно-десантными. СШАТвердотельный лазерный испытательный стенд S. Army, который, как и THEL, будет проходить на ракетном полигоне «Белые пески» в Нью-Мексико. огонь по Земле или другим спутникам, как продиктовано потребностями? Хотя такая концепция будет противоречить таким соглашениям, как Договор по космосу, который запрещает оружие массового уничтожения на орбите, несколько военных организаций обсуждали его в последние годы.
Одным известным американским проектом 1950-х годов был проект Thor, который так и не прошел концептуальную стадию. Различные концепции космического оружия на протяжении многих лет включали «Жезлы от Бога», которые будут сбрасывать оружие с кинетической энергией с орбиты, а также небольшие спутники, которые будут иметь бортовые системы прицеливания, позволяющие им нацеливаться на другие спутники или на землю ниже.
NEXT: Советская космическая станция «Алмаз»
Космическая станция «Алмаз» Советского Союза
NASA
Космическая станция «Алмаз» была задумана в 1960-х годах и была разработана, чтобы облегчить Советскому Союзу поиск морских целей, по словам российского космического эксперта Анатолия Зака, который ведет сайт на русском языке. Космическая сеть.Считалось, что наличие людей на орбите обеспечит мощную платформу для орбитальной разведки и позволит быстро менять цели по мере развития сражений.
Советский Союз сосредоточился на гонке на Луну в 1960-х годах, откладывая первое развертывание Алмаза до 1973 года. Он был объявлен миру как «Салют-2», вторая космическая станция «Салют», чтобы другие не знали, что у Советов было два проекта космической станции, не говоря уже о военном, пишет Зак.
А сбой в «Салюте-2» помешал экипажу от посещения, но последующие космические станции Алмаз-Салют-3 и Салют-5 имели экипажи на борту.(«Салют-4» никогда не отправлялся на орбиту.) Сообщается, что космонавты осуществляли наблюдение по крайней мере за одну миссию и выпустили пушку в 1975 году, но технические проблемы со станциями не позволили большинству миссий бежать на запланированные длины.
NEXT: Американская пилотируемая орбитальная лаборатория
U.S. Лаборатория пилотируемых полетов
U.S. ВВС
«Лаборатория пилотируемых орбит» (MOL) была проектом ВВС США, который, несмотря на то, что никогда не запускал космонавта, имел богатую жизнь с 1963 по 1969 годы (годы деятельности программы).Некоторые из вех, которые видел проект, включали выбор 17 астронавтов, создание стартовой площадки на авиабазе Ванденберг в Калифорнии и модификацию космического корабля NASA Gemini для размещения новой программы. , Система камер была предназначена для получения фотографий Советского Союза, среди других горячих точек, с разрешением лучше, чем любой спутник его времени мог бы достичь. MOL также мог нести ракеты (не ядерные, а что-то, что могло бы напугать) и сети для захвата вражеских космических кораблей.Многие новые детали были обнародованы в конце 2015 года, когда было выпущено более 20 000 страниц документов MOL.
. После отмены сметных расходов программа была отменена. (Ожидается, что MOL будет стоить более 3 миллиардов долларов в день, при этом на момент отмены уже потрачено 1,3 миллиарда долларов.) Некоторые из потенциальных астронавтов MOL, такие как Боб Криппен и Ричард Трули, переведены в НАСА для первые полеты космического челнока.
NEXT: Межконтинентальные баллистические ракеты
Межконтинентальные баллистические ракеты
U.Фото ВВС США / Летчик 1-го класса Ян Дадли
ICBM (Межконтинентальные баллистические ракеты) — это ракеты наземного базирования, которые могут пролететь более 3500 миль (5600 километров), согласно Британской энциклопедии. Советский Союз отправил в воздух первую МБР в 1958 году, а США впервые выпустили одну в 1959 году, а затем еще несколько стран. В Израиле, Индии и Китае в последнее время разрабатываются МБР, и Северная Корея, возможно, делает то же самое.
ICBM можно перемещать с помощью компьютера или спутника и определять, чтобы приземлиться на конкретный город или, если это достаточно сложно, цель в городе.Хотя они наиболее известны тем, что способны нести ядерное оружие, они также могут доставлять химическое или биологическое оружие — хотя, насколько известно людям, этот потенциал никогда не был реализован. Советский Союз и Соединенные Штаты согласились сократить свои запасы МБР в 1991 году в рамках договора о запуске I, но Россия и США до сих пор имеют и испытывают МБР сегодня. Военно-воздушные силы
После четырех полетов в космос все еще не до конца ясно, что космический самолет X-37B делает там на орбите, но некоторые люди предполагают, что машина может быть своего рода оружием ВВС.
www.space.com
График потенциально опасных астероидов Обрезано
NASA / JPL-Caltech
Эта графика НАСА показывает орбиты всех известных потенциально опасных астероидов (PHAs), насчитывающих более 1400 на начало 2013 года. Здесь показан крупный план орбит, наложенных на или и другие внутренние планеты. [Читать полную версию]
План действий в мире, направленный на борьбу с угрозой астероида
ESA
Анализатор большого астероида, направляющегося к Земле.
Обиты потенциально опасных астероидов
NASA / JPL-Caltech
Эта диаграмма иллюстрирует различия между орбитами типичного околоземного астероида (синий) и потенциально опасного астероида или PHA (оранжевый). У PHA есть самые близкие орбиты к орбите Земли, простирающиеся в пределах 5 миллионов миль (приблизительно 8 миллионов километров), и они достаточно велики, чтобы выдержать проход через атмосферу Земли и нанести существенный ущерб. ИК-порт используется для более точного определения размера астероида.
Новое изображение астероида 2005 YU55
NASA / JPL-Caltech
Это радарное изображение астероида 2005 YU55 было получено 7 ноября 2011 года в 11:45 по тихоокеанскому времени (14:45 EST / 1945 UTC), когда космическая скала была в 3,6 Лунные расстояния, которые составляют около 860 000 миль или 1,38 миллиона километров от Земли. в ноябре8, 2011.
Потенциально опасный астероид Bennu
NASA / JPL-Caltech
Это радарное изображение потенциально опасного астероида Бенну (ранее известного как 1999 год RQ36) — цель миссии по возвращению образца Осирис-Рекс НАСА — было получено НАСА, антенна Deep Space Network в Голдстоуне, золото 23 сентября 1999.
Астероид Апофис
Дан Дурда — FIAAA
Анастерская иллюстрация астероида Апофиса у Земли. Астероид пролетит очень близко к Земле в 2029 году, а затем снова в 2036 году, но не представляет угрозы для удара по планете.
Трехцветный вид Астероида Гершеля
ESA / Herschel / PACS / MACH-11 / MPE / B.Altieri (ESAC) и C. Kiss (Обсерватория Конкола)
ESA Космическая обсерватория Гершеля захватила вид сбоку астероида Апофис во время наблюдения Земли с точки зрения Апофиса в его поле 5-6 января 2013 года. Это изображение показывает астероид в трех длинах волн PACS Гершеля: 70, 100 и 160 микрон.
Астероид 2011 AG5
NASA / JPL / Caltech / NEOPO
Орбита астероида 2011 AG5 переносит его за орбиту Марса и так близко к солнцу, как на полпути между Землей и Венерой.
www.space.com