ВСЕЛЕННАЯ

полный
ИЛЛЮСТРИРОВАННЫЙ АТЛАС J .
ВСЕЛЕННАЯ

ПОЛНЫЙ

ИЛЛЮСТРИРОВАННЫЙ АТЛАС

Издательство ACT
Москва
УДК 087.5:52

ББК 22.6я2
М42

Медведев, Дмитрий Юрьевич.

М42 Вселенная. Полный иллюстрированный атлас / Д. Ю. Медведев. —
Москва : Издательство ACT, 2026. — 160 с. : ил. — (Большая энциклопедия
с дополненной реальностью).

ISBN 978-5-17-171932-6.

Эта книга раскрывает основополагающие концепции захватывающей
и невероятно увлекательной науки — астрономии, предметом изучения кото-
рой является ни много ни мало весь существующий мир, доступный понима-
нию человека. Здесь подробно рассматриваются состав и структура Вселенной,
законы физики, которые управляют космическими объектами, проводится
экскурс в историю зарождения и развития науки о космосе. При этом ни один
термин не остался без объяснения: на страницах издания понятно и доступно
раскрываются сложные идеи и понятия, такие как гравитация, световой год,
сингулярность, горизонт событий и многие другие Но и это далеко не всё: «Ат-
лас Вселенной» предлагает уникальный подход к изучению космологии с ис-
пользованием технологии дополненной реальности Она не только позволяет
узнать много нового о самых разных небесных телах, нс и дает возможность
взаимодействовать с ними С помощью специального приложения на смартфоне
или планшете можно оживить иллюстрации, увидеть трехмерные модели пла-
нет, понаблюдать за движением звезд, исследовать далекие галактики и даже
стать свидетелями грандиозных космических явлений. 40-визуализация делает
изучение космоса увлекательным и доступным для всех возрастов и позволяет пе-
ренестись с Земли в бесконечные космические просторы, благодаря чему данное
издание становится не просто книгой, а интерактивным опытом, который наверняка
изменит обычное представление об астрономии и расширит горизонты знаний

УДК 087.5:52

ББК 22.6я2

ISBN 978-5-17-171932-6

© Оформление, иллюстрации. ООО «Интеджер», 2025

© ООО «Издательство АСТ», 2026

В оформлении использсваны материалы, предоставленные

Фотобанком Shutterstock, Inc., Shuttersiock.cum
еликий физик Стивен Хокинг, внесший неоценимый
вклад в наше понимание Вселенной, в книге «Краткая
история времени» оставил только одну формулу —

Е = тс2. Ученый поступил так по настоянию редактора,
который считал, что каждая формула снижает количество
читателей - их якобы пугает излишняя сложность
материала. В этой книге из формул вы тоже найдете только
знаменитое уравнение Эйнштейна, а также объяснение,
почему оно кардинально поменяло наше представление
о мироустройстве.

Этот «Атлас» представляет собой своеобразный
путеводитель по Вселенной, который позволит совершить
путешествие по пространству-времени. Наш старт -
это Большой взрыв, произошедшее 13,8 млрд лет назад
грандиозное событие, положившее, как считают ученые,
начало миру. Мы увидим самые далекие известные
галактики, окинем взглядом паутину Вселенной

и гигантские структуры, протянувшиеся на миллиарды
световых лет, остановимся на загадках темной материи
и темной энергии — неизведанных сущностей, которые
влияют на все космическое пространство и мириады
находящихся в нем обьекюв.

Затем мы приблизимся к галактикам - огромным
скоплениям звездных систем, пройдем мимо горизонта
событий черной дыры, ощутим жар от красных и голубых
гигантов, увидим удивительные экзопланеты, постараемся
поймать в глубинах космоса планету-бродягу.

После этого мы вернемся в родную Солнечную систему, где
посетим все планеты и прикоснемся к тайнам каждой из них,
а также узнаем, какая судьба ждет наше Солнце и почему все
мы сотканы из атомов, родившихся в недрах далеких звезд.
И наконец мы повторим первые шаги людей в космос
и попробуем заглянуть в будущее, смело устремляясь туда,
куда не ступала нога челе века.
ДРЕВНЕЙШИЕ НАБЛЮДАТЕЛИ

строномия является одной из фундаментальных наук, задача
которой - изучать Вселенную. С помощью телескопов и других
астрономических инструментов, применяя математические модели,
выдвигая различные гипотезы, ученые наблюдают за космосом, чтобы
понять, как появилась, развивается и функционирует Вселенная
и какое место занимаем в ней мы. А зародилась астрономия тысячи
лет назад - когда наши предки впервые посмотрели на звездное
небо...

НАСКАЛЬНЫЕ РИСУНКИ

В знаменит ой сииимн наскальными рисунками пещере Ласко (Франция), сделанными
примерно 19 тыс. лет назад, найдены изображения шести звезд. Ученые
интерпретируют их как скопление Плеяды в созвездии Тельца. Наскальные рисунки
в Альте (Норвегия) создавались в 4200-500 гг. до н. э. Помимо очевидных сцен
они включают и геометрические символы, которые можно интерпретировать
как астрономические объекты. Впрочем, ил истинног значение пока истается
загадкой.

ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ

Древнейшие астрономические
символы, оставленные
первобытными людьми,
представляют собой удивительные
свидетельства их наблюдений
за небом и попы'ок понять
окружающий мир. Одними из самых
распространенных символов
являются изображения Солнца
в виде кругов или дисков. Они часто
дополнялись лучами, исходящими
от центра, что символизировало
солнечные лучи. Луну и ее фазы
изображали в виде серпов,
полумесяцев и полных кругов,
что отражало изменения лунного
цикла. Звезды рисовали в виде точек
или маленьких кругов.

Некоторые наскальные рисунки
и петроглифы симр ^лизируют
группы звезд, напоимер Плеяды.
Так, Мария Райхе, ведущая
исследовательница огромных
геоглифов в долине Наска в Чили,
считала, что все рисунки сделаны
для решения астрономических
или астрологических задач. Однако
более поздние исследования
астронома Джеральда Хокинса
позволили однозначно сопоставить
с небесными ориентирами лишь
20 % линий Наска. Так что плате
по-прежнему остается загадкой
для ученых.

Паук - одно из самых
известных изображений на плато
Наска. Группа астрономов
из Чикагского планетария считает
что это диаграмма крупного
звездного скопления в созвездии
Ориона
HtbtcHbiH диск
ИЗ НЕБРЫ

Небесный диск из Небры —
уникальный артефакт, который был
изготовлен около XVII в, до н. э.
в окрестностях Небры в современной
Германии. Этот объект считается
одной из наиболее значимых
находок, связанных с доевними
представлениями о космосе
и астрономии. Диск имеет диаметр
около ЗС см и выполнен из меди,
что указывает на высокий уровень
мастерства его создателей.

На диск нанесены сложные
гравировки, изображающие
различные небесные тела
и геометрические фигуры.
Это отражает представления
древних людей о мире
и его устройстве. В частности,
исследователи отмечают,
что надиске схематично показаны
солнечные и лунные циклы, а также
другие астрономические явления,
видимо, жители Небры обладали
значительными познаниями
в области астрономии.

На диск нанесены изображения
Солнца, Луны и 32 звезд, включая
скопление Плеяды.

ОБСЕРВАТОРИЯ
ДРЕВНИХ?

Стоунхендж - это древний
мегалитический памятник,
расположенный на юге Англии,
который часто эассматривается
как астрономическая обсерватория.
Исследования показывают, что этс
грандиозное сооружение моглс
использоваться как солнечный
календарь, позволяя древним
людям отслеживать сезонные
изменения и важные
астрономические события.
Основное назначение Стоунхенджа,
согласно этой версии, заключалось

Закатное солнце над Стоунхенджем

в наблюдении за солнцем,
особенно в моменты летнего
и зимнего солнцестояния. Летнее
солнцестояние происходит 20
или 21 июня, когда наше светило
достигает своей наивысшей точки
на небесной сфере. 3 это «тремя
один из крупных камней, известный
как «Алтарный камень», прямг
указывает на точку восхода солнца.
Однако нет свидетельств, которые
однозначно подтверждали бы
использование Стоунхенджа
как обсерватории. Он мог выполнять
множество функций, включая
культ' вые и ритуальные, а его
«астрономическая рель» могла быть
лишь одной из них.

Древнейшие наблюдатели [5]
ПЕРВЫЕ АСТРОНОМЫ

ревние цивилизации, не обладавшие практически никакими
астрономическими приборами, использовали наблюдения
за небесными телами для создания календарей, предсказания
сезонов и ориентации _ пространстве. Египтяне, вавилоняне, греки
заложили оснивы для развития астрономии как науки, и их наблюдения
и методы до сих пор вызывают восхищение и уважение.

ГГЛИДКИЧЕСКНП восход

31 и мочен), кт да звезда
мхи планета впервые появляется
на утреннем небе перед восходом
солнца после периода, кот да она
была невидима из-за близости
к нашему светилу.

Астрономы Древнего Египта
разработали один из первых
солнечных календарей, основанный
на движении звезды Сириус
Этот календарь состоял из 365 дней
и был разделен на 12 месяцев
по 30 дней, с добавлением пяти
дополнительных дней в конце года.
Египтяне первыми заметили
и использовали гелиакический восход
Сириуса для определения времени
начала разлива Нила. Это событие
было важным для сельского хозяйства
и религиозных обрядов. Египтяне
также внимательно наблюдали
за движением звезд, планет
и Луны. Так, Великая пирамида
в Гизе ориентиоована по сторонам
света, а храм в Карнаке выровнен
по направлению восхода солнца
в день зимнего солнцестояния.

Пирамиды в Гизе (вверху) и храм в Карнаке.

Скарабеи - священные жуки у древних египтян. Считалось, что, катая
свой шарик, они повторяют путь Солнца по небу. Оказалось, что скарабеи
способны различать свет Млечного Пути и использовать его как ориентир.
Они выбирают направление и следуют ему, чтобы катить свой шарик
по прямой линии. Скарабей - одно из немногих животных, использующих
небесные ориентиры для навигации.
АСТРОНОМИЯ
И АСТРОЛОГИЯ

вавилонская астрономия была тесно
связана с астрологией. Астрономы
в то время составляли гороскопы
и предсказывали будущее на основе
положения небесных тел. Но все же
древние ученые внесли большой
вклад и в настоящую науку.
Так, вавилоняне разработали
сложные математические методы
для расчета движения планет
и звезд. Они использовали
систему счисления на основе
60 (шесгидесятеричная система),
что позволило им проводить точные
вычисления. Удивительно, но ее
мы используем и сегодня: наш час
по-прежнему делится на 60 минут,
а минута - на 60 секунд.

Эратосфен определил длину
окружности Земли с удивительной
точностью. Он знал, что в день летнего
солнцестояния в городе Сиена Солнце
находится прямо над головой, и его
лучи падают в колодец вертикально,
не создавая тени. В тот же день
ученый измерил угол падения
солнечных лучей в Александрии:
он составил примерно 7,2° (1/50 часть
окружности).

Эратосфен знал, что расстояние
между этими двумя городами
составляет примерно ?00 км.
Используя пропорцию, он рассчитал,
что полная окружность Земли
должна быть в 50 раз больше
расстояния между Сиеной
и Александрией. Таким образом
он получил длину окружности Земли
около 40 С00 км.

ГЕОЦЕНТРИЧЕСКАЯ
МОДЕЛЬ

Астрономия з Древней Греции
достигла значительных успехов
и сказала огромное влияние
на развитие науки в целом.
Клавдий Птолемей разработал
геоцентрическую модель Вселенной,
в которой Земля находится
в центре, а все планеты и звезды
вращаются вокруг нее. Эта модель
доминировала в астрономии
на протяжении многих веков
Впрочем, Аристарх Сам эсский уже
тогда предложил идею, что Земля
и другие планеты вращаются вокруг
Солнца. Но его гипотеза не была
принята.

Греческие астрономы измеряли
размеры Земли и расстояния до Луны
и Солнца. Именно в Греции изобрели
одни из первых инструментов
для наблюдений — астролябии
и армиллярные сферы для измерения
угловых расстояний между звездами
и планетами.

Геоцентрическая
модель мира.

Портрет Клавдия Птолемея.
Гравюра на дереве из книги
Николая Ройзнера. 1587 г.

«АЛЬМАГЕСТ* - ОСНОВА ОСНОВ

«Альмагест». или «Великое математическое пистроение пи астрономии
в 13 киш ах» — классический труд Клавдия Птолемея, написанный около 140 г. и. э.
Помимо изложения геоцентрической модели Вселенной он включает звездный катало),
содержащий около i ысячи звезд с описанием их положения и яркости. В первых двух
книгах также изложены математические основы астрономии, включая геометрию
и гриюночетрню, необходимые для расчета движения небесных тел.

«Дльмакест» оставался основным грудам пи астрономии на протяжении тринадцати
столетий к оказал (прочное влияние на развитие науки в Средние века и эпоху
Возрождения.
СОЗВЕЗДИЯ

Созвездия - это участки неба, на которые астрономы разделили
небесную сферу для удобства ориентации и изучения звезд.
В древности созвездиями называли характерные фигуры,
образуемые яркими звездами. Эти фигуры часто ассоциировались
с мифологическими персонажами, животными или предметами.



Яркие звезды, образующие созвездие Ориона.

СОЗВЕЗДИЯ ДРЕВНИХ

Вавилоняне были одними
из первых, кто систематически
разделил небо на созвездия.

Именно ь Вавилоне создали зодиак,
который включал 12 созвездий,
соответствующих 12 месяцам года.
Эти созвездия использовались
для астрологических предсказаний
и сельскохозяйственных целей.
Греки заимствовали многие
созвездия у вавилонян и добавили
свои. Они дали созвездиям имена
героев и богов из своей мифологии.
Так. в «Альмагест» включены 48
из 88 современных созвездий.
Китайские астрономы делили небо
на 28 «лунных стоянок», которые
использовались для астрономических
и астрологических целей.

Эти «стоянки» были частью более
крупной системы, включающей
созвездия и звезды. Цивилизация
майя в Центральной Америке
также делила небо на созвездия
и использовала их для создания
сложных календарей и предсказания
астрономических событий.

ЗОДИАКАЛЬНЫЙ пояс

Так называют пояс на небесной сфере, через который
проходит видимый путь Солнца, Луны и планет. Он делится
на 12 равных частей, каждая из которых соответствует одному
из зодиакальных созвездий: Овен. Телец, bлизнецы, Рак, Лев,
Дева, Овсы, Скорпион. Стрелец. Козерог. Водолей, Рыбы.
Однако Земля вращается  -крут своей осн, которая
медленно колеблется, как волчок. Зтот процесс называется
прецессией, из-за нее положение созвездий на небе меняется
со временен. Созвездие, которое было в определенной точке
на небе 20U0 лет назад, сейчас находится в доутом месте.
Поэтому сею дня Солнце проходит через 13 созвездий —
к зодиакальным созвездиям древности добавился Змееносец.
А даты, в которых Солнце находится в том или ином
зодиакальном созвездии, сильно сдвинулись.
ВЕЛИКИЕ
ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ
ОТКРЫТИЯ

В эпоху Великих географических
открытий. охватывающую
XV-XVII вв., европейские
мореплаватели и астпономы
начали активна исследовать
Южное полушарие, открывая
новые созвездия. Последние часто
получали названия в честь животных,
мифологических персонажей
или инструментов, используемых
в навигации и астрономии.

Так, голландский астроном

и картограф Петер Планциус в 1597 г.
ввел названия созвездий Жирафа
и Единорога, которые используются
до сих пер. Другим важным событием
стало создание звездного атласа
«Уранометрия» немецкого астронома
Иоганна Байера в 1603 г. Байер
включил в свой атлас 12 новых
созвездий, большинство из которых
были видны только из Южного
полушария.

В1690 г. увидел свет труд
польского астронома Яна Гевелия
«Уранография». Этот атлас включал
56 карт, из которых 54 были
посвящены отдельным созвездиям,
а две карты представляли собой
полусферы всего неба. В книге
описаны 1564 звезды, обьединенные
в созвездия.

Карта неба, изображающая Северное и Южное полушария
с созвездиями и знаками зодиака.

Создана картографом и гравером Фредериком Де Витом
в Амстердаме в 1680 г.

88 СОЗВЕЗДИЙ

Е 1922 г. на I Генеральной ассамблее
Международного астрономического
союза (МАС) в Риме был утвержден
список из 83 созвездий, на которые
было разделено звездное
небо. В1928 г. были приняты
четкие и однозначные границы
между этими созвездиями,
проведенные строго по линиям
постоянного прямого восхождения
и линиям постоянного склонения
в экваториальной системе небесных

координат на эпоху января 1875 г.
В последовавшие за этим годы
в границы созвездий вносились
уточнения, а в 1935 г. они были
окончательно утверждены.

Эти границы были установлены
для удобства ориентирования
на звездном небе и ликвидации
пустот между созвездиями. Таким
образом, МАС стандартизировал
и упорядочил систему созвездий,
что позволило астрономам всего
мира использовать единые
координаты и названия.

ЗВЕЗДНАЯ ЭПОХА

момент времени, используемым в астрономии для определения мюрдинат небесных объектив. Поскольку звезды н друтне
небесные тела постиянно движутся из-за прецессии земной оси и других фаморов, астрономы используют определенные
стандартные эпохи, такие как J2UDD D (1 января 2000 г.), для унификации данных и упрощения расчетов. Звездные каталоги
и астрономические карты часто указывают координаты объектов на определенную звездную эпоху, чтобы избежать путаницы
и обеспечить точность наблюдений.

Созвездия [9]
КАРТА ЗВЕЗДНОГО НЕБА

Звездная величина — это характеристики яркости звезды. Самые яркие звезды
относят k nei’xOH величине.

Плоскость эклиптики — плоскость, в которой Земля обращается вокруг Солнца.

Небесный экватор — условная линия, делящая звездное небо на два полушария.

Северное полушарие

Спика

Де*»

Гидра

Регул

Волосы Вероники

Арктур

Рак

Гончие Псы

Малый Лее

Волопас

Процион

Малый Пес

Единорог

'Поллукс

Близнецы

Геркулес

Возничий

ПОЛЯ!

Жираф

Колелла

Лира

Хвост Змеи

Щит

Орион

Кассиопея

Лисичка

Цефей

АльЭеборон

Лебедь

Демоб

Персей

Ящерица

Треугольник

Орел

Альтаир

Дельфин

Овен

Рыбы

Водолей

Кит

Малый
Конь

Большая
Медведица

Малая
Медведица
звезды первой величины

плоскость эклиптики

небесным экватор

Южное полушарие

Рыбы

Пегас

Водолей

Кит

Малый Конь

Скульптор

Козерог

Эридан

Орел

Агсржтр]

Орион

тукан

Павлин

Золотая Рыба

Телескоп

Живописец

Жерл

Голубь

Кампус-

белзельгеиде

Тегучая
’ыба <

Хкорпион

Большой Пес

Наугольник

Антарес

Сириус

Цирт

Корки

Киль

Единорог

Паруса

Волк

Компас

Малый Пес

Весы

Насос

Проциом

Гидра

Спика

1ндр»

Голова
Змеи

Хвост
Змеи

.Южный]
КрКТ>

Южная
Корона

Фыгалъеаут Южная
Рмба

* ЛТк%жная Гидра

Райская / \	* -

м Птица

* W В Южны£ Треугольник 1

Хамелеон X*

Микроскоп

Индеец

Карта звездного неба [11]
ОСТАНОВИТЬ СОЛНЦЕ
И СДВИНУТЬ ЗЕМЛЮ

строномия в Средневековье была тесно связана с астрологией

и религией, Ч этот период наука развивалась в основном

в исламских странах. Именно эти труды, которые затем стапи
известны в Европе, заложили основу для будущих открытий в области
астрономии.

ПЕРЕВОДЫ КЛАССИКОВ

Важной заслугой исламских ученых
является го, что пни перевели
и сохранили mhoiне труды
древнегреческих и индийских
асгроночпв, включая «Альмагест»
Птолемея. Эти переводы
стали основой для дальнейших
исследований и развития аорпночин
в Европе.

После падения великих античных
цивилизаций научный центр мира
сместился на Ближний Восток
и в Центральную Азию. Арабские
математики и астрономы совершили
великие открытия, намного
продвинувшие астрономию вперед.
Мусульманские астрономы
построили обсерватории
и разработали инструменты
для точных наблюдений
за небесными телами. Одной
из самых известных была
обсерватория в Багдаде,
осневанная халифом аль-Мамуном.
В обсерват юиях составляли
подробные астрономические
таблицы, или зиджи, которые
использовались для расчета
положений звезд и планет.

Эти таблицы были настолько
точными, что их использовали
в течение многих веков
Так, под руководством узбекского
правителя, математика и астронома
Улугбека в 1437 г. был составлен
«Гурганский зидж» - каталог
звездного неба, в котором было
описано 1018 звезд. Этот труд
стал одним из самых точных

Вид с воздуха на обсерваторию Улугбека. 24 мая 2021 г. Самарканд.
Узбекистан.

Справа - современный музей, слева - укрытая крышей
сохранившаяся часть огромного секстанта (прибора
для определения высоты Солниа и других объектов
над горизонтом) радиусом около 40 м.

© Cottab Media/ Shutterstock.com

и полных звездных каталогов своего
времени. В построенной Улугбеком
в Самарканде обсерватории
прэводилисьчрезвычайно точные

наблюдения. Например в ней
установили продолжительность
астрономического года
с погрешностью всего в 58 секунд.
ГЕЛИОЦЕНТРИЧЕСКАЯ
ТЕОРИЯ

Главное открытие великого польского
астронома Николая Коперника -
гелиоцентрическая теория, которая
утверждает, что Солнце находится
в центре Вселенной, а планеты,
зключая Землю, вращаются вокруг
него, Эта теория была изложена
в его труде «О вращениях небесных
сфер», опубликованном в 1543 г.
Коперник предположил, что планеты
движутся по орбитам вокруг Солнца,
и это - причина наблюдаемых
ретроградных движений планет,
которые не могли быть объяснены
в рамках геоцентрической модели.
Астроном также предположил,
что Земля вращается вокруг своей оси,
что объясняет смену дня и ночи.
Работы Коперника стали основой
для дальнейших исследований
и открытий в астрономии.

Его гелиоцентрическая модель
была принята и развита Галилео
Галилеем и Иоганном Кеплером.
Последний, например, использовал
идеи Коперника для разработки своих
законов движения планет.

ТИХО БРАГЕ

Выдающийся датский астроном
Тихо Браге построил обсерваторию
«уранибэрг» на остр> юе Вен, где
проводил наблюдения за звездами
и планетами с наивысшей для тоге
времени точностью. Так, в 1572 г.
Браге наблюдал сверхновую звезду
в созвездии Кассиопеи. Это событие
стало важным открытием,
поскольку показало, что небесные
сферы не являются неизменными,
как считалось ранее Именно
наблюдения Браге стали основой
для работ Исганна Кеплера.

На памятнике Николаю Копернику
в его родном Торуне написано:
«Николай Коперник из Торуня,
сдвинувший Землю, остановивший
Солнце и небеса».

* Robsor\90 / S^utterstock сот

Модель Солнечной системы
в обсерватории имени Тихо Браге
в Круглой башне в Копенгагене

ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ
ПЛАНЕТ

Иоганн Кеплер опубликовал несколько
важных трудов, среди которых «Новая
астрономия» (1609) и «Гармония мира»
(1619). 3 этих работах он изложил свои
законы движения планет и другие
важные открытия. Законы Кеплера
стали основой для дальнейших
исследований и открытий, включая
работы Исаака Ньютона по теории
гравитации

Кеплер также внес значительный
вклад е оптику. Он разработал
теорию рефракции света и изобрел
улучшенную зрительную трубу,
которая позволила проводить более
точные астрономические наблюдения.

ЗАКОНЫ КЕПЛЕРА

Первый закин Кеплера. Орбты
планет являются эллипсами, а Солнце
находи гея в одном из фокусов эллипса.
Второй закон Кеплера. Радиус-вектор
планеты за равные прочему тки
ноечени описывает равные площади.
Третий закон Кеплера. Квадраты
периодов обращения плане i
пропорциональны кубам их средних
расстояний от Солнца.

Остановить Солнце и сдвинуть Землю [13]
ПЕРВЫЕ ТЕЛЕСКОПЫ

Телескопы играют ключевую роль в астрономии, позволяя ученым
получат ь данные о далеких объектах и явлениях, которые невозможно
наблюдать невооруженным глазом Эти приборы помогают расширять
наше понимание Вселенной и ее законов. Если первый телескоп Галилео
Галилея представлял собой трубку с линзами, то современные приборы -
это огромные сложные механизмы с сегментированными зеркалами,
компьютерным управлением и адаптивной оптикой, которые позволяют
получать удивительно четкие изображения.

ПРЕДШЕСТВЕННИКИ
ТЕЛЕСКОПОВ

Первые упоминания об увеличительных
приборах относятся к временам
Древнего Рима: там дня увеличения
использовали сосуды, наполненные
водой. В Средневековье итальянские
мастера разработали прототипы очков
и луп, которые позволяли увеличивать
изображение предметов на близком
расстоянии.

В1608 г. Иоганн Липперсгей
продемонстрировал первую подзорную
трубу в Гааге. Его устройство
состояло из выпуклой и вогнутой
линз, что позволяло увеличивать
изображение объектов. Однако
в выдаче патента на изобретение
Липперсгею отказали: другие
мастера, например Захарий Янсен
из Мидделбурга, уже сконструировали
подобные устройства и педали
собственные заявки.

ПЕРВЫЙ ТЕЛЕСКОП

В1609 г., узнав об изобретении
зрительной трубы в Голландии, Галилей
сконструировал собственный телескоп.
Его прибор состоял из выпуклой линзы
и вогнутого окуляра, что позволяло
увеличивать изображение объектов
в 20 раз. И если голландские

мастера собирали подзорные трубы
для того, чтобы рассматривать объекты
на поверхности Земли, то Галилей
впервые решил навести телескоп
на звездное небо.

С помощью своего телескопа Галилей
сделал несколько революционных
открытий. Он обнаружил, что поверхность
Луны не гладкая, как считалось ранее,
а покрыта кратерами и горами. Ученый
наблюдал фазы Венеры, что подтвердило
гелиоцентрическую модель Солнечной
системы. Галилей открыл четыре
крупнейших спутника Юпитера (Ио,
Европа, Ганимед и Каллисто), которые
теперь известны как Галилеевы спутники.

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ
НЬЮТОНА

Исаак Ньютон в 16б8 г. изобрел
телескоп, использующий зеркала
вместо линз для фокусировки света
Основной компонент телескопа
Ньютона - параболическое зеркало,
которое собирает и фокусирует свет
в одной точке.

Телескоп Ньютона стал отправной
тэчкой для создания более мощных
и совершенных телескопов, которые
позволили ученым увидеть далекие
галактики и изучать удивительные
явления космоса.

Модель телескопа

Галилео Галилея

Портрет Исаака Ньютона
из «Энциклопедического словаря»
Мейера, изданного в Германии.

© Nicku / ShMerstock.com
Телескоп-рефрактор,
изобретенный Галилеем,
использует линзы для сбора
и фокусировки света Свет проходит
через линзу, которая преломляет
(рефрактирует) его, создавая
изображение. Пример таких
телескопе л - классические
подзорные трубы и многие
современные астрономические
телескопы для любителей.

Телескоп-рефлектор, придуманный
Ньютоном, использует зеркала
для сбора и фокусировки света.
Свет отражается от вогнутого
зеркала, ко^рое фокусирует егл
в одну точку, создавая изображение.
Крупные профессиональные
астрономические телескопы
построены именно по такому
принципу.

Оба типа телескопии имеют свои
преимущества и недостатки, и выбор
между ними зависит от целей
наблюдений и предпочтений
пользователя.

Полевые наблюдения за звездным небом с помощью телескопа.

СРАВНЕНИЕ РЕФЛЕКТОРОВ И РЕФРЛК1 ОРОН

Рефракторы

Рефлекторы

Оптическая система

Конструкция

Изображение

Проблемы

Применение

Используют линзы для сбора
и фокусировки света.

Двояковыпуклая линза (объектив)
создает изображение, которое
увеличивается окуляром, как лупой

Обеспечивают четкие и контоастные
изображения при наблюдении
относительно близких планет и Луны.

Могут страдать от хроматической
аберрации (разделение света на цветные
полосы), что требует использования
дополнительных линз для коррекции.

Часто используются для наземных
наблюдений и о любительской
астрономии.

Используют зеркала для сбора
и фокусировки света.

Главное зеркало расположено в передней
части телескопа, а вторичное зеркало
направляет свет от него к окуляру.

Обеспечивают яркие изображения
без хроматической аберрации, что делает
их идеальными для наблюдения
глубокого космоса

Могут страдать от комы (искажение
изображения на краях поля зрения)
и требуют регулярной юстировки
(выравнивания по оси) зеркал.

Широко используются
в профессиональной астрономии
и для наблюдения за далекими
галактиками, туманностями и звездами
СОВРЕМЕННЫЕ ОБСЕРВАТОРИИ

Современные обсерватории - эю высокотехнологичные научные
комплексы, которые позволяют изучать Вселенную с невероятной
точностью и детализацией. Они оснащены новейшими приборами
и оборудованием, такими как адаптивная оптика и спектрографы.

Обсерватория Кека на гавайском острове Мауна-Лоа расположена
на высоте 4145 м над уровнем моря. Она включает два телескопа,
каждый из которых имеет зеркало диаметром 10 м, состоящее
из 36 шестиугольных сегментов. Интерферометр, связывающий оба
телескопа, позволяет достигать разрешения, эквивалентного телескопу
с 85-метровым зеркалом.

АСТРОКЛИМАТ

Так называют совокупность
атмосферных и климатических
условий, которые влияют на качество
астрономических наблюдений
е определенном месте. Основные
параметры астроклимата включают:
• прозрачность атмосферы: чем
меньше пыли, влаги и других частиц
в атмосфере, тем лучше видно звезды
и другие небесные обьекты;

•	стабильность атмосферы:
турбулентность и колебания
температуры могут искажать
изображения;

•	количество ясных ночей:
чем больше ясных ночей
в году, тем больше возможностей
для наблюдений;

•	световое загрязнение: наличие
искусственного освещения вблизи
обсерватории может значительно
ухудшить качество наблюдений.
Обсерватории, расположенные
в местах с хорошим астроклиматом,
такие как вершины гор или удаленные
пустыни, могут проводить более
точные и детализированные
наблюдения. Например, обсерватория
Кека на Гавайях находится в зоне
одного из лучших астроклиматов
в мире.

ИСКУССТВЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ

Искусственные звезды, также известные как лазерные
□пирные звезды, используются о астрономии для настройки
и калибровки телескопов. Эти звезды создаются с помощью
мощных лазеров, которые направляются в верхние слон
атмосферы, где они возбуждают атомы натрия, создавая
яркую точку света, имитирующую звезду. Телескоп
использует эту искусственную звезду для измерения
искажений, вызнанных атмосферной турбулентностью.

Полученные данные используются для настройки адаптивной
оптики телескопа.
СПЕКТРОСКОПИЯ

Получить увеличенное четкое
изображение далеких обьектов
невозможно, однако астрономы все
равно могут изучать их свойства.
Для этого современные обсерватории
оснащены спектрографами.

Спектроскопия - это метод изучения
света, излучаемого или поглощаемого
объектами, с целью анализа их
физических и химических свийств.
В астрономии спектроскопия играет
ключевую роль, позволяя ученым
получать информацию о звездах,
планетах, галактиках и других
объектах.

Свет от объекта разлагается на спектр,
который представляет собой набор
волн различной длины (цветов).
Спектр анализируется для выявления
характерных линий поглощения
и излучения, которые указывают
на присутствие определенных
химических элементов и соединений.
1ак можно определить температуру,
плотность, скорость движения
и другие физические характеристики
объекта.

Антенна радиотелескопа
в обсерватории Аресибо в Пуэрто-
Рико находится в естественной
карстовой воронке. Это был
один из самых чувствительных
радиотелескопов в мире, но в 2020 г.
он разрушился, не уцелев во время
урагана из-за усталости конструкций.

«Очень большая антенная решетка» - это комплекс из 27 радиотелескопов,
расположенных в штате Нью-Мексико в США. Благодаря совместной работе
они эквивалентны радиотелескопу с диаметром тарелки 36 км.

АДАПТИВНАЯ ОПТИКА РАДИОАСТРОНОМИЯ

Адаптивная оптика - это технология,
используемая в астрономии
для коррекции искажений, вызванных
атмосферными турбуленциями.
Эти искажения могут размывать
изображения объектов, делая их
менее четкими. Адаптивная оптика
позволяет компенсировать эти
искажения в реальном времени,
улучшая качество наблюдений.
Сначала датчики волнового фронта
измеряют искажения света,
проходящего через атмосферу.

Огромные телескопы в обсерваториях
оснащаются специальными
зеркалами, состоящими
из отдельных шестиугольных
сегмен’ов, которые могут изменять
свию форму. Компьютерная
система управления анализирует
данные от датчиков и управляет
деформируемым зеркалом,
корректируя искажения в реальном
времени.

Адаптивная оптика значительно
улучшает возможности
астрсномических наблюдений,
позволяя ученым получать более
детализированные изображения
и делать новые открытия.

Радиоастрономия зародилась
в 193Э-е гг. благодаря работам Карла
Янского, инженера компании Bell
Telephone LaboraTones. В1931 г. Янский
обнаружил радиоволны, исходящие
из центра нашей галактики, что стало
началом ноной эры в астрономии.
Вдохновленный его открытиями,
Гроут Ребер в 1937 г. построил первый
параболический радиотелескоп.
Радиоастрономия обладает рядом
преимуществ перед оптической
астрономией. Радиоволны могут
быть заоегистриоованы как днем, так
и ночью, что позволяет проводить
наблюдения круглосуточно.
Они могут проходить через облака,
пыль и другие препятствия,
которые блокируют видимый свет,
что позволяет изучать объекты,
скрытые от оптических телескопов.
Радиоастрономия позволила открыть
такие объекты, как пульсары, квазары
и радиогалактики, которые невозможно
было бы обнаружить с помощью
оптических телескопов. Она позволяет
изучать реликтовое излучение, эхо
Большого взоыва, что дает важную
информацию  происхождении
и эволюции Вселенной.

Современные обсерватории [17]
КОСМИЧЕСКИЕ ТЕЛЕСКОПЫ

Такие телескопы позволяют астрономам получать более четкие
и детализированные изображения небесных объектов, так как
не подвержены атмосферным искажениям. Идею космических
обсерваторий выдвинул еще Константин Циолковский в конце XIX в„
но практическое воплощение она получила лишь в 19б0-е гг.

Туманность Каля NGC 3372, сфотографированная «Джеймсом Уэббом».
Инфракрасные инструменты позволяют увидеть звезды, скрытые
пылевыми и газовыми облаками.

НАБЛЮДЕНИЯ С ВЫСОТЫ

Еще до начала космической эры
ученые предпринимали попытки
поднять телескопы на большую
высоту. Так, в 1936 г. сотрудник
Астрономической обсерватории
МГУ Петр куликовский поднялся
на субстратостате на высоту
9,5 км для изучения солнечного
затмения. В США под руководством
астоошизика Мартина
Шварцшильда развивали программу
«Стратоскоп», й 1957 г. первый
телескоп с диаметром зеркала
30,5 см поднялся на высоту 25,3 км.
Он в автоматическом режиме снял
Солнце на кинопленку. Результат
получился столь впечатляющим,
что программа «Стратоскор»
просуществовала до 1971 г., пока ее
не вытеснили более совершенные
технологии.

«ВЕЛИКИЕ
ОБСЕРВАТОРИИ»

«Великими обсерваториями»
называют четыре космических
телескопа, запущенных НАСА
для изучения неба в различных
диапазонах электромагнитного
спектра.

Планирование программы
началось в конце 1980-х гг.
с целью создания мощных
инструментов для наблюдения
за Вселенной и проведения
глубоких астрономических
исследований. Каждый телескоп
был оснащен уникальными
прибооами, позволяющими
исследовать различные аспекты
космоса: от формирования звезд
и галактик до изучения черных дыр
и экзопланет.

ПЕРВЫЕ ОРБИТАЛЬНЫЕ
ОБСЕРВАТОРИИ

С развитием космонавтики
инженеры стали проектировать
космические телескопы. В США
была разработана серия спутников
Orbital Astronomical Observatory.
Хотя первый аппарат, выведенный
на ообиту в 1966 г., не смог
раскрыть солнечные батареи,
вкрои проработал четыре года.
Третий получил собственное имя
«Коперник» и эксплуатировался
до начала 1980-х гг.

L- СССР орбитальные наблюдения
проводились с борта станций
«Салют». На «Салюте-1» установили
телескоп «Орион», наблюдавший
небо е ультрафиолетовом диапазоне.
В 1980-е гг. на орбиту запустили
аппараты «Астрой», «Гранат»,
«Гамма» для исследований
в рентгеновском и гамма-диапазонах.
К станции «Мир» был пристыкован
модуль «Квант» с космическим
телескопом «Рентген».

Орбитальная обсерватория
«Коперник» в ангаре на мысе
Канаверал, Флорида.

© National AKntves(255-CB-72-H-873)/svs.gsjc.
rosa.gov
«ВММКИЕ ОБСЕРВАТОРИИ»	«Хаббл»	«Коттон»	«Чандра»	«Спитцер»
Запуск	1990 г	1991 г.	1999 г	2003 г.
Часть спектра	Видимая; ближняя ультрафиолетовая.	Гамма.	Рентгеновская.	Инфракрасная.
Сфера исследований	Изучение далеки* галаюик, определение возраста Вселенной открытие экзопланет и исследование черных дыр.	Изучение гамма- всплесков, активных галактик и остатков сверхновых.	Изучение высокоэнергетических процессов, таких как взрывы сверхновых и активные ядра галактик.	Изучение формирования звезд и планет, а также структуры галактик.
Статус на конец 2024 г.	Работает	Сведен с орбиты в 2000 г.	Работает.	Миссия завершена в 2020 г.
Стоимость разработки и запуска	$ 2,5 млрд	$ 617 млн	$ 1,65 млрд	$ 720 млн

РЕМОНТ НА ОРБИТЕ

Уже в первые недели рабо i ы 1 елесжопа «Хаббл» aci рономы обнаружили дефект
ею оптической сиыемы: оказалось, чю его зеркало имело неверную форму, будучи
слишком плоским по краям. Хотя снимки были лучше, чем у наземных обсерваюрий,
они не достигали заданных параметров пи резкости. В декабре 1993 г. экипаж
шаттла «Индевор» успешно исправил дефект основною зеркала телескопа, установив
корректирующую оптическую систему COSTAR и заменив камеру. Также была
произведена замена солнечных батарей и гироскопов, что значительно улучшило
работоспособность телескопа.

«Хаббл», захваченный роботизированной рукой-манипулятором космического
челнока «Индевор». Вначале телескоп исследовали установленными на ней
камерами, а затем члены экипажа шаттла пять дней подряд выходили
в открытый космос для ремонта и модернизации устройства.

&NASAJ Mence.naoa.gov

«ДЖЕЙМС УЭББ»

Самым совершенным
орбитальным телескопом
на сегодняшний день является
«Джеймс Уэбб» - совместная
разработка НАСА, Европейского
и Канадского космических агентств.
Он был запущен 25 декабря 2G21 г.
и позиционировался как преемник
телескопа «Хаббл», но пока оба
они работают вместе. «Джеймс

Уэбб» предназначен для наблюдения
за Вселенной в инфракрасном
диапазоне, что позволяет ему
«проникать» через пыль и газ,
скрывающие объекты в видимом
свете.

Основное зеркало телескопа состоит
из 18 шестиугольных сегментов,
покрытых золотом, и имеет диаметр
6,5 м. Телескоп находится примернс
б 1,5 млн км от Земли. Это позволяет
ему исключить влияние земной

атмосферы и получать более четкие
изображения.

«Джеймс Уэбб» предназначен
для изучения первых галактик
и звезд, образовавшихся после
Большого взрыва. Телескоп помогает
обнаруживать и изучать планеты
за пределами нашей Солнечной
системы, включая их атмосферные
составы, и позволяет астрономам
исследовать процессы формирования
и эволюции звезд и галактик.
БУДУЩЕЕ АСТРОНОМИИ

Астрономия продолжает разбиваться, и каждое новое открытие
приближает нас к пониманию тайн Вселенной. Более мощные
телескопы, наземные и орбитальные, а также гравитационно-
волновая астрономия могут рассказать много интересного
о нашем мире.

Комплекс VLT — «Очень Большой Телескоп» - в чилийских горах.

ОБСЕРВАТОРИЯ
ВЕРЫ РУБИН

Обсерватория Веры Рубин, ранее
известная как «Большой обзорный
телескоп», в настоящее зремя
возвсдится на горе Сероо-Пачон
в Чили. Она названа в честь
американского астронома Веры
Рубин, которая внесла значительный
вклад в изучение темной материи.
Основная цель обсерватории -
реализация пооекта Legacy Survey
of Space and Time, который будет

длиться IC лет Он заключается
в регулярном сканировании неба
с помощью самой большой в мире
цифровой камеры с разрешением
3,2 гигапикселя. Обсерватория
будет собират ь данные о миллионах
объектов, включая астероиды, кометы
и галактики.

Получение первого света
обсерваторией запланировано
на 2025 г., то есть к этому времени
прибор успешно завершит
процесс настройки
и будет способен фокусировать свет
от астрономических сбьектов.

ГРЛВН1ЛЦИ0Н1Ш-

ВОЛНШИЯКПРШЧИЯ

Это нсвач и очень интересная
область науки, которая изучает
гравитационные волны,
предсказанные общей теорией
относительности Альберта Эйнштейна.
Основными инструментами
для обнаружения гравитационных волн
являются наземные обсерватории,
такие как HGC в США и Virgo в Италии.
В будущем планируется запуск
космических обсерваторий, например
LISA, которые смогут обнаруживать
гравитационные волны с еще большей
точностью.

Гравитационные волны позволят
ученым изучать события, которые
невозможно наблюдать с помощью
традиционных методов астрономии,
такие как слияние черных дыр
и нейтронных звезд. Эти наблюдения
помогут лучше понять природу
космических объектов и процессы,
происходящие в экстремальных
условиях.

Г равитационнс -волновая астрономия
открывает новые возможности
для исследования Вселенной.

Она позволяет изучать ранние
этапы ее эрг люции, а также
проверять фундаментальные законы
физики в условиях, недоступных
для лабораторных экспериментов.

Часть детектора LIGO в Луизиане,
США.

(yffooeno Wdia/SfturrerstocKCorn
Орбитальный телескоп
«Нэнси Грейс Роман» является
одним из самых ожидаемых
проектов НАСА. Его основные
дели включают изучение темной
энергии, поиск экзопланет
и картографирование Вселенной.
Телескоп будет создавать детальные
карты больших областей космоса,
что позволит лучше понять структуру
и эвслюцию Вселенной. Запуск
телескопа запланирован на май
2027 г.

Орбитальный телескоп Habitable
Worlds Observatory («Обсерватория
обитаемых миров») - это проект
НАСА,направленный на поиск
признаков жизни на планетах
за пределами нашей Солнечной
системы. Этот прибор будет
работать в инфракрасном,
оптическом и ультрафиолетовом
диапазонах. Телескоп займется
изучением потенциально обитаемых
планет '•округ других звезд,
используя коронограф
для блокировки света звезд
и прямого наблюдения. С помощью
спектроскопии телескоп будет искать
биосигнатуры, такие как кислород
и метан, в атмосферах экзопланет.
Запуск телескопа планируется
на20<10-егг.

ГРДВЙТАЦИ&ННЫЕ ВОЛНЫ

Зто «рябь» в прис1ранс1веш-временном котннууме, ыинихагащия в результат
ускоренного движения массивных объекюв. таких как черные дыры или нейтронные
звезды. Представьте, что вы бросаете камень в пруд: волны, которые расходятся
от места падения камня, похожи на гравитационные, тольжо последние
распространяются не в воде, а в самом пространстве.

Зти полны были предсказаны Альбертом Эйнштейном е общей теории
шнисительносги. н > обнаружить их удалось только ь 2015 г. с помощью
обсерватории LIGO.

Сборка оптической системы
телескопа «Нэнси Грейс Роман»

© NASA/Cftns Gunn/flich.com / CC SY-NC-ND 2 О
БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ: НАЧАЛО
ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ

ермин «Большой взрыв» рисует в нашем воображении образ
мощного взрыва, который, безусловно, не отражает реальности
того, что произошло около 13,8 млрд лет назад. На самом деле это
событие не следует воспринимать как классический взрыв в привычном
смысле. Большой взрыв - это некий момент, когда вся материя
и энергия Вселенной находились в состоянии бесконечных плотности
и температуры, а затем началось ее стремительное расширение.
Гажно понимать, что эти расширение не происходило в пространстве,
а само пространство начало расширяться Иными словами, это событие
должно иосприниматься как начало самого пространстьа и времени,
а не как «взрыв» из чего-то, что уже существовали.

У Большого езрыва не было эпицентра, как и не было «пространства»,
по которому начала распространяться Вселенная. Большой взрыв
и породил само пространство-время и происходил в каждой его точке
одновременно.

© NASA’s Goddard Space r;,gdt Center/CI Lab

ИЗ «НЕДЕЛИМОЙ
ТОЧКИ»

Теория Большого взрыва,
предлагающая объяснение
происхождения и эволюции
Вселенной, уходит корнями в работы
ряда выдающихся ученых, которые
в XX в. заложили ее теоретические
основы. Одной из ключевых фигур

считается бельгийский астроном
Жорж Лемет р. который в 1927 г.
выдвинул идею о первоначальном
состоянии материи, представляющем
собой «гамму частиц» и «неделимую
точку», которая взорвалась, запустив
процесс расширения Вселенной.
Леметр сделал такой вывод на основе
анализа уравнений Эйнштейна
из общей теооии относительности,
и эта работа стала основой

НАСМЕШКА.
СТАВШАЯ ТЕРМИНАМ

Термин «большой взрыв» придумал
английский астроном и космолог
Фред Хойл, коюрый использовал
ею в 1949 г., высппая на радио.
Сам Хойл поддерживал альтернативную
теорию стационарной Вселенной.
Lin применил этот термин в ироничном
смысле, чтобы высмеять точку зрения,
которую не поддерживал.

Несмотря на это название «большой
взрыв» быстр: прижилось
а СИИ и стало ассоциироваться
с космологической теорией
। начальном сингулярности
и последующем расширении
вселенной. Д к 19й0-м п. термин
стал общепринятым и в науке.

для дальнейших исследований
в данной области.

Следующим значимым шагом
в развитии теории стало открытие
советским физиком Александром
Фридманом в 1922 г. уравнения,
описывающего расширяющуюся
Вселенную. В1929 г. американский
ас троном Эдвин Хаббл сделал еще
одно важное открытие: он обнаружил,
что удаленные галактики движутся
от нас с высокой скоростью,
что впоследствии стало важнейшим
аргументом в пользу теории Большого
взрыва.

Ключевым моментом
для подтверждения теории стало
открытие космического фонового
излучения, сделанное Арно
Пензиасом и Робертом Уилсоном
Этот космический микроволновой
фон оказался следом горячей
и плотной начальной фазы
Бселениой, что подтверждал:
теоретические предсказания
о Большом взрыве.
Эдвин Хаббл (справа) и ЖоржЛеметр. Оба ученых независимо открыли
доказательства расширяющейся Вселенной в конце 1920-х гг. Слева -
2,5-метровый телескоп Хукера на горе Вильсон в калифорнии, на котором
работал Эдвин Хаббл, справа - космический телескоп «Хаббл».

Э NASA, ESA, Ann FeM fSTSd)

Теория Большого взрыва представляет
собой одну из самых широко
принятых космологических моделей,
объясняющих происхождение
и эволюцию Вселенной. Но существуют
и альтернативные концепции, которые
ставят под сомнение или дополняют эту
теорию. Одной из таких альтернатив
является теория стационарной
Вселенной, предложенная в середине
XX в. Она предполагает, что Вселенная
всегда существовала в неизменном
состоянии. Впрочем, сторонников у этой
версии почти не осталось: ее постулаты
противоречат экспериментальным
данным.

Альтернативой является
и теория циклической Вселенной,
в которой Вселенная проходит
через бесконечные циклы расширения
и сжатия. Согласно этой модели, после
каждого Большого взрыва следует

период сжатия, который завершается
нссым взрывом. Эта концепция может
объяснять некоторые наблюдаемые
свойства Вселенной, такие как ее
однородность и изотропность.



В теории стационарной Вселенной (вверху) материя постоянно создается
по мере расширения пространства В теории Большого взрыва плотность
материи уменьшается, когда Вселенная расширяется. Это мы и наблюдаем
s реальности.

ЧТИ БЫЛО
ДО БОЛЬШОГО ВЗРЫВА?

Ьоприс о гои, что было до Ьольшого
взрыва, относится к одной
из самых загадочных областей
физики и космологии, вселенная
могла находиться в состоянни
сингулярности, где классические
законы физики неприменимы. В этом
состоянии наюрия и энергия были
сосредоточены в необычайно малом
объеме с бесконечными плотностью
н температурой. На этом этапе
не действовали привычные нам
законы физики, это загадочный
н непознаваемый момент, коюрый
находится за пределами нашего
понимания.

Поэтому сегодня физики
н космологи говорят, что сама
фраза «до Ьольшоы прыва»
не имеет смысла: это начале
пространства и -.ременн,
так чго понятия «до» просто
не существует.

Ьольшпв взрыв: начало пространства-времени [25]
ПОСЛЕ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА

миллисекунды миллисекунды секунды	годы	годы	годы

1032	0.01	0.01-200 380 000 380 000	300

миллионов

годы

10
миллиардов

годы

13,8
миллиарда

Галактики удаляются друг от друга.

Теория инфляции была предложена в конце 1970-х гг., чтобы ответить
на некоторые вопросы, которые оставались неразрешенными
в рамках классической теории Большого взрыва.

Основная идея инфляции состоит в том, что в очень ранний период
существования (приблизительно через 10 36-10'32 секунды после
Большого взрыва) ьселенная проходила фазу экспоненциального
расширения.

наши дни

Время

						
Размер —	ОД триллионная	1 миллиардная	0,0009	0,9	ОД	0,77
Грейпфрут	от нынешнего	от нынешнего	от нынешнего	от нынешнего	от нынешнего	от нынешнего
	размера	размера	размера	размера	размера	размера

нынешний
размер
ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ
БОЛЬШОГО ВЗРЫВА

Одной из основных проблем теории
Большого взрыва был «парадокс
ровности», Вселенная выглядит очень
однородной и изотропной (то есть ее
свойства одинаковые вс всех точках
и вс всех направлениях), несмотря
на то цто разные области Вселенной

не могли нзаимодействоьать друг
с другом из-за ограниченной
скорости света. Инфляция объясняет
это, предполагая, что во время
быстрого расширения различные
регионы стали однородными, прежде
чем началось обычное расширение.
Другой проблемой стал
«парадокс горизонта», связанный
с температурой космического
микрснолнисого фона. Разные

области Вселенной имеют почти
одинаковую температуру, несмотря
на то что они находились слишком
далеко друг от друга, чтобы
обмениваться информацией.
Инфляция помогает решить эту
проблему, утверждая, что все эти
регионы когда-то были частью
одной и той же «горячей» области
до начала инфляционного
расширения.

Этот рисунок художника показывает, как могла выглядеть Вселенная,
когда ей было менее 1 млрд лет, около 7 % от ее нынешнего возраста.
Космический телескоп «Нэнси Грейс Роман» «заглянет» именно в эти
ранние стадии Вселенной.

S NASA, ESA, and A. Schaller (for STScI)

КВДРК-ГЛЮОННДЯ ПЛАЗМА

hBdPMi — ЭТО ЧаСТИЦЫ. КЗ MiTUpbA
состоят протоны и нейтроны,
а тлюоны — частицы, которые
ш бы склеиванп кварки.
Кварк-iшинная плазма —
Зги иниоит: гчсгпяни»' пещтогае.
и котором кварки и 1\юоны
юицдятсяR своооднпм состоянии,
не поъетиняшь. Танов состояние
счцествовало в первые моменты
после Большого взрыва, когда
температура и плоттосты во Вселенной
были чрезвычайно высокими.
В таких условиях кварки и тлюоны
образуют «суп». в котором они могут
перемещаться почто свободао.

Ученые уже могут получать кварк-
глюонную плазму и изучать ве,
например, на Большом адронном
коллайдере. Однако физические
законы, существовавшие
в планковскую эпоху, все еще
загадка для науки.

ПЛАНКОНСКАЯ ЭПОХА

Планковская эпоха - это первая
фаза существования Вселенной,
охватывающая интервал времени
от 0 до примерно Ю'43 секунд после
Большого взрыва. В этот момент
Вселенная была крайне горячей
и плотной, и ее физические законы,

кстспые мы знаем сегодня, вели себя
совершенно иначе. Энергия была так
велика, что силы взаимодействия -
гравитация, электромагнетизм
и ядерные силы - объединялись
в единую силу. Эта эпоха представляет
собой порог, за пределами которого
наши ссвременные представления
о физике неприменимы.

Строение нейтрона.
ЭПОХА ВЕЛИКОГО
ОБЪЕДИНЕНИЯ

Следующей была эпоха великого
объединения, которая продолжалась
с 1043 до IO'36 секунд. В это время
температура Вселенной все еще
оставалась высокой, и энергия
позволяла объемным частицам
взаимодействовать, так что их
поведение можно было описать только
теорией квантовой механики. Силы
начали разделяться: гравитация
отделилась ст других взаимодействий,
а также началось разделение сильного
и слабою ядерного взаимодействий.
Эта эпоха значительно повлияла
на дальнейшее развитие структуры
материи.

Электромагнетизм

Слабое взаимодействие

ЭПОХА КОСМИЧЕСКОМ
ИНФЛЯЦИИ

Эпоха космической инфляции
продолжалась примерно между
10'36 и 10 32 секунд после Большого
взрыва. В это время ’селенная
претерпела экспоненциальное
и чрезвычайно быстрое расширение.
За всего лишь доли секунды
вселенная увеличилась в миллиарды
раз. Инфляция создала условия
для формирования структур, которые
сс. временем стали галактиками
и звездами.

ЭПОХА РЕКОМБИНАЦИИ

Эпоха рекомбинации началась
примерно через 380 000 лет после
Большою взрыва, когда температура
Вселенной упала до уровня,
позволяющего электронам и протонам
объединяться в нейтральные атомы
водорода. Это было значительным

моментом, так как ранее Вселенная
была заполнена ионизированным
газом, который препятствовал
распространению света. Благодаря
рекомбинации свет начал свободно
распространяться, и это событие стало
отправной точкой для формирования
первых космических структур.
Этот спет мы наблюдаем сегодня
как фоновое излучение. Таким
образом,эпоха рекомбинации
ознаменовала переход Вселенной
от «непрозрачной» к «прозрачной».

Атом водорода.

ТЕМНЫЕ ВЕКА

Это период до образования
первых звезд и галактик, ь этот
промежуток времени Вселенная
была наполнена в основном
водородом и гелием и не имела
источников света, таких как
звезды. Данное время считается
«темным», потому что света,
видимого глазами наблюдателей,
не существовало.

Далее материи во Вселенной стало
достаточно, чтобы начался процесс
гравитационного сжатия Однако
сами звезды еще не начали
формироваться; Вселенная оставалась
холодной и темной.

1огько после этого темного
периода начался процесс
реионизации, когда из газовых
облаков стали образовываться
первые звезды и галактики, создавая
свет и тепло. Процесс привел
к созданию сложных структур,
и в итоге появились галактики,
звезды и планеты.
ПЕРВЫЕ ЗВЕЗДЫ

Приблизительно через 200 млн лет
после большого взрыва произошло
«первичное звездообразование».

В это время в облаках из газа и пыли

«ДЖЕЙМС УЭББ» СТАВИТ ВОПРОСЫ

Впрочем, сегодня вопрос о времени формирования первых звезд и галактик остается
открытым. Телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил очень ранние галактики и звезды,
китпрые существовали всего через несколько сотен миллионов лет после Ьпльшого
взрыва. Зги открытия ставят под сомнение наши представления о том, как и когда
фирмпривались основные структуры Вселенной.

Данные, полученные от «Джеймса Уэбба», показывают, что галактики мот ли
образовываться гораздо быстрее и раньше, чем предоплаталось. Пока неясно,
какие физические процессы могли способствовать такому раннему формированию
массивных объект. Видимо, усливия во Вселенной в ранний период могли
радикально отличаться от тех, которые мы наблюдаем сегодня. Возможно,
и это время существовали другие механизмы гравитационною коллапса
или формирования химических элементов, которые сыграли ключевую роль
в образовании первых звезд и галактик.

На снимок телескопа «Джеймс Уэбб» попала самая ранняя
(на конец 2024 г.) из известных нам галактик (на выноске).
JADES-GS-Z14-0 сформировалась менее чем через 300 млн лет
после Большого взрыва

© NASA. fSA, CSA. STScI, Brant Robertson (UC Santa Cruel. Ben Jonnson (CfA). Sonata Taccnetta
(Cambridge), Phill Cargtle (CfA)

в результате гравитационного
коллапса начали сроомироватася
первые звезды. Они были
массивными и яркими, излучая
огромное количество энергии
и света. Именно в ядрах этих

звезд начался синтез тяжелых
элементе в (тяжелее гелия
и асдородат, которые позже были
разбросаны пс Вселенной после их
взрывов в виде сверхновых, бее
е нашем мире, и даже мы сами,
состоим из химических элементов,
оожденных в ядрах этих звезд.
Затем начали формироваться
и первые галактики.

Предположительно, это произошло
примерно через 1 млрд лет после
Большого взрыва. Галактики
возникали из скоплений звезд
и газа, объединяясь под действием
гравитации. Эти ранние
галактики были значительно
меньше и менее структурированы
по сравнению с теми,
что мы наблюдаем сегодня, однакл
они стали началом той Зселенной,
какой мы ее знаем сейчас.

HD140283

Мафусаил - старейшая (на конец
2024 г.) обнаруженная звезда,
которая находится в созвездии
Весов. Первоначально ее возраст
оценивался в 16 млрд лет (что
больше времени существования
Вселенной), но современные
оценки сходятся на показателе
около 13.3 млрд лет

© Digitized Sky Survey (DSSJ. STScl'AURA, Palomar,'
Caltech, anaUKSTU/AAO
РЕЛИКТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

еликтовое излучение - это своего рода «эхо» большого взрыва.

Оно стало ключевым элементом в нашем понимании космологии:
благодаря ему астрономы получили информацию о состоянии
и свойствах ранней Вселенной, а также подтвердили основные теории
о ее происхождении.

Телескопы для изучения космическою микроволнового фонового
излучения. Тенерифе, Испания. 29 октября 2017 г.

С1 earfos martin aiaz f ShuttersiocK.com

РЕЛИКТОВОЕ
ХОЛОДНОЕ ПЯТНО

Эю область г космосе, которая
имеет аномально низкую
температуру по сравнению
с Окружающим его пространством.
Его температура ниже
среднестатистическом температуры
реликтовою излучения. Вопрос
в тон, чем именнг объясняется
ею образование и какую роль
оно может играть в эволюции
Вселенном.

Существуют различные гипотезы
относительно причин появления
Реликтового холодною пятна.
Наиболее общепризнанной является
версия, что в этом реюоне находится
огромная космическая пустота.
Проходя через нее. свет теряет
энергию — этим объясняется
низкая температура. Но есть и другие
версии: от низком плотности темной
энергии в этом регионе до того,
что холодное пятно — это след
от столкновения нашей Вселенном
с параллельной.

В эпоху рекомбинации фотон,
который ранее не мог свободно
перемещаться, получил
возможность распространяться
по пространству. С тех пор фотоны
заполнили пространство и движутся
во Вселенной, став реликтовым
излучением.

Реликтовое излучение,
или космическое
сверхвысокочастотное
(микроволновое) фомсвое
излучение, имеет несколько
ключевых свойств. Во-первых,
ено практически равномерно

распределено по всей Вселенной.
Это означает, что если бы мы смогли
измерить его интенсивность
в любом указанном направлении,
результаты были бы одинаковыми.
Во-вторых, спектр реликтового
излучения соответствует спектру
абсолютно черного тела (так в физике
называют тело, которое независимо
от его температуры поглощает все
электромагнитное излучение во всех
диапазонах) с температурой около
2,725 К. Его свойства подтверждают
теорию о горячей ранней Вселенной,
так что каждая точка в пространстве
«носит» в себе информацию
из далекого прошлого.

Подробная картина реликтового
излучения всего неба возрастом
13,77 млрд лет, созданная
на основе данных WMAP
за девять лет. Различия в цвете
показывают температурные
колебания ±200 мкК Коугом
обведено Реликтовое холодное
пятно
Предсказание реликтового
излучения сыграло ключевую роль
в подтверждении теорий о начале
нашей Вселенной Одними из первых
выдвинули эту идею физики Георгий
Гамов, Ральф Альшер и Роберт Хирш.
В1948 г. Гэмое вместе с Альфером
предсказали, чго квантовые
флуктуации, существовавшие
в ранней горячей Вселенной,
должны были оставить след
в виде фонового микроволнового
излучения.

Космолог Алан Гут разработал теорию
инфляции в конце 1970-х - начале
1980-х гг. Эта теория объясняет
однородность и изотропность
реликтового излучения, а также
то. почему оно имеет крошечные
отклонения в характеоистиках.

Каждое изображение реликтового излучения показывает один
и тот же участок неба размером 10 кв. градусов Можно проследить,
как с совершенствованием технологий увеличивалась разрешающая
способность.

© NASA/JPL-Caltech/ESA / tu.m.wikipedta.o'g

Реликтовое излучение было
впервые экспериментально
обнаружено в 19ь5 г. Арно Пензиасом
и Робертом Уилсоном. Физики
случайно наткнулись на него, когда
изучали радиосигналы для своих
экспериментов. Их наблюдения
совпадали с предсказаниями
о реликтовом излучении,
и впоследствии это открытие
принесло им нобелевскую премию
по физике в 1978 г.

Миссия СОВЕ (Cosmic Backgiound
Explorer) в 1992 г. создала первую
карту реликтового излучения.
Пезже были запущены спутники
WMAP (Wilkinson Microwave
Anisotropy Probe) и космическая
обсерватория «Планк», которые
получили более точные данные
о реликтовом излучении и его
флуктуациях, помогая ученым
глубже понять структуру и эволюцию
вселенной.

15-метровая рупорно-
параболическая антенна
вХолмдейле, штат Нью-Джерси,
США, Она была построена в 1959 г
для работы с первыми спутниками
связи, а позже служила в качестве
радиотелескопа.

КВЛНТИВЫЕ ФЛУКТУАЦИИ

Квант iibie флуктуации
происходит из-за изменения
энергии в вакууме, который
считается пустым пространством,
но на самой деле в нем существуют
колебания энергии, возникающие
случайно. 31 и колебания приводят
к тому, что виртуальные частицы
появляются и исчезают за очень
короткий промежуток времени
Знергия может «заимствоваться»
из вакуума, создавая временные
пары частиц и античастиц,
которые быстро аннигилируют друг
с другом.

Представьте, что вакуум —
это не пустота, а нечто более
динамичное, напоминающее море,
в ко юром периодически возникают
и исчезают волны. Эти волны и есть
квантовые флуктуации. Они чотут
возникать даже в абсолютно пушим
пространстве. В первые моменты
существования Вселенной квантовые
флуктуации привели к образованию
ее структуры.

Реликтовое излучение [29]
ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ

онцепция пространства-времени — один из краеугольных камней
современной физики, она связывает представления о пространстве
и времени в единую структуру. Эта идея коренным образом изменила
наше понимание мира, а ее фундамент был заложен великими умами
на стыке классической механики и теории относительности.

В XVII в. Исаак Ньютон
сформулировал основы классической
механики, предложив концепцию
абсолютного пространства
и времени. Он считал пространство
неким фиксированным фоном,
в котором происходят события,
а воемя — постоянной величиной,
текущей одинаково для всех
наблюдателей. Ньютон развивал
идеи о взаимодействии тел, имея
в своем распоряжении формулы,

В начале XX в, Альберт Эйнштейн
предложил совершенно новый
взгляд на мир с помощью сначала
специальной (1905 г.), а затем
и общей теории относительности
(1915 г.). Эйнштейн отверг
представление об абсолютном
воемени и пространстве, утверждая,
что они взаимосвязаны и зависят
от движения наблюдателя.
Пространство и время переплетаются
в едином четырехмерном континууме.
Каждое событие во Вселенной
описывается четырьмя координатами:
тремя пространственными
и одной временной. Это означает,

Согласно теории относительности,
наш мир - четырехмерный,
и время - одно из измерений
в нем. Кроме того, пространство-
время не стационарно, оно может
искривляться под действием
объектов, обладающих массой.
Это искривление мы ощущаем
как гравитацию.

что для полного описания положения
какой-либо частицы необходимо
учитывать не только ее место
в пространстве, но и момент времени,
когда это произошло.

точные и надежные для навигации

и астрономии, но не учитывающие
возможных эффектов, связанных
сдвижением и гравитацией б больших
масштабах.

Альберт Эйнштейн.

Фоомула Е=пкг, предложенная Альбертом Эйнштейном, объясняет
взаимосвязь между энергией (Е) а массой (т) объекта. В этой формуле
с - скорость света в вакууме, которая равна примерно 299,792458 м/с.
Смысл формулы заключается в том, что масса может быть прообразе нана
в энергию, и наоборот. Например, в ядерных реакциях, таких как деление
ядер в атомной бомбе или в реакциях слияния в звездах, происходит
именно такое преобразование.
Теория пространства-времени
находит подтверждение в ряде
экспериментальных наблюдений.
Одним из наиболее известных
примеров является отклонение света
вблизи массивных тел, что впервые
наблюдали Вс время солнечного
затмения в 1919 г. Прецессия орбиты
Меркурия также подтвердила
предсказания Эйнштейна
о том, как гравитация искривляет
пространство-время. Научные
наблюдения показали, что планета
смещается на своем орбитальном
пути с каждым оборотом,
что называется прецессией. Согласно
классическим законам Ньютона.

Кажется, что теория
относительности - это область
лишь теоретической физики, однако
она имеет практическое значение
в современных технологиях.

это явление можно объяснить
воздействием притяжения других
планет, однако расчеты показывали
лишь часть необходимого значения
прецессии. Ученые не мо-ли
объяснить оставшуюся разницу,
и это явление стало известно
как «недостающая прецессия».
Этот загадочный «остаток» был
объяснен теорией относительности.
Она предсказала, что массивные
объекты, такие как Солнце,
искривляют прос транс гво-время
вокруг себя

Это искривление влияло
на движение ближайших к Солнцу
планет, включая Меркурий,
и поиводило к тому, что орбита
Меркурия изменялась быстрее, чем
ожидалось в соответствии с законами
Ньютона.

Так, глобальные навигационные
спутниковые системы (GPS,
ГЛОНАСС и т п.) должны учитывать
эффекты, предсказанные теорией
относительности.чтобы обеспечить
точное определение местоположения,
так как время на спутниках идет
быстрее, чем на Земле. Например,
в спутниках GPS время по сравнению
с земным корректируется на 38 мкс
б день

Прецессия орбиты Меркурия
вызвана смещением его
перигелия - ближайшей к Солнцу
точки орбиты.

ЗАВИСИМОСТЬ
ВРЕМЕНИ ОТ УСЛОВИЯ

В соответствии с теорией
относительности время не является
абсолютным и может течь медленнее
или быстрее »зависимости
от скорости движения и влияния
травитационных полей. I 1971 г.
Джозеф Хафеле и Ричард Китинг
дважды облетели вокруг света
на обычных коммерческих самолетах
сначала с запада на восток, затем
обратно. Вместе с ними летели
четыре комплекта цезиевых атомных
часов, позволяющих очень точно
измерять время. После их показания
сравнили с атомными часами,
остававшимися на земле i йоенни-
чорской обсерватории США.
Специальная теория относительности
предсказывала, что время
на движущихся часах будет идти
медленнее или быстрее, чем
на покоящихся, пропорционально
квадрату скоппсти. "бщая теория
относительности утверждала,
что небольшое уменьшение
травитацни на высоте от Земли
ускорит ход часов. Сравнение
показаний часов подтвердило оба
эффекта.

Пространство-время [31]
ГРАВИТАЦИЯ

Гравитация - это одна из основных сил природы, с которой мы
сталкиваемся каждый день. Она вызывает падение объектов на
Землю, регулирует движение планет вокруг Солнца и формирует
структуру Вселенной. Понимание гравитации прошло долгий путь,
начиная с работ Исаака Ньютона и заканчивая сс-зременными теориями,
пытающимися объединить ее с квантсьой механикой.

ГРАВИТАЦИЯ - СИЛА

Исаак Ньютон предложил
первую сс временную теорию
гравитации. В своей работе
«Математические начала натуральной
философии», опубликованной
в 1687 г., он сфоомулировал закон
всемирного тяготения, котооый
гласит: каждая точечная масса
притягивает каждую другую
точечную массу силой, прямо
пропорциональной произведению их

масс и обратно пропорциональной
квадрату расстояния между ними.
Это позволило объяснить не только
падение объектов, но и движение
планет, лун и других небесных тел.
Ньютон представил гравитацию
как силу, действующую на расстоянии,
и хотя его теория была чрезвычайно
успешной в объяснении множества
наблюдаемых явлений, она оставляла
некоторые вопросы без ответа, такие
как природа этой силы и механизмы
взаимодействия.

ГРАВИТАЦИЯ -
МЕСИЛА

Эйнштейн радикально изменил
представление о гравитации,
описав ее не как силу,
а как искривление пространства-
времени, вызванное присутствием
массы. В этом контексте
невидимые «гравитационные
волны» - колебания искривления
пространства-воемени, которые
возникают при движении
массивных объектов, - стали
предсказанием его теории. Такое
представление растолковывает
некоторые феномены, которые
оставались необъясненными
в рамках ньютоновской модели:
например. ньютоновская теория
не могла объяснить, почему свет
отклоняется при прохождении рядом
с массивными объектами,такими
как Солнце.

Искривление пространства-времени вблизи массивного объекта. Тела вокруг последнего движутся по прямой
линии, но из-за этого искривления мы воспринимаем их движение как криволинейное
Гравитационные волны, порождаемые взаимодействием двух черных дыр.
Гравитационные волны - одно из самых впечатляющих предсказаний
теории относительности, которое удалось экспериментально доказать
лишь в 2015 г.

ГРАВИТАЦИЯ
И КВАНТОВАЯ
МЕХАНИКА

Ньютоновская механика хорошо
работает на макроскопическом
ур .вне, с которым мы сталкиваемся
н повседневной жизни. Однако
современный мир лучше
описывается двумя другими
теориями. Общая теория
относительности справляется
с объяснением свойств крупных
космических структур Вселенной,
таких как галактики и их скопления.
С другой стороны, квантовая
механика описывает взаимодействия
на субаюмном уровне. Проблема
возникает, когда мы пытаемся
объединить эти две теории в одну
так называемую теорию всего,
которая была бы универсальным

средством для описания нашего
мира. Она могла бы раскрыть
нам условия в черных дырах
или на начальных этапах
существования Вселенной. В таких
случаях возникает необходимость
теоретического объяснения,
связывающего макроскопические
и микроскопические явления.
Основные трудности возникают
из-за различий в подходах
к описанию природы Гравитация
описывается как непрерывное поле,
югда как в кканто! ой механике
события дискретны, то есть состоят
из отдельных частей. При попытках
объединить обе теории возникают
математические несоответствия.
Например, при попытке
количественно описать гравитацию
на квантовом уровне возникают
проблемы с бесконечностями,
которые невозможно разрешить
стандартными методами.

ТЕОРИЯ СТРУН

Ученые раиотают над различными
теоретическими подходами
к описанию ।равитацин
в терминах кванювон механики,
известными как теории квант нои
1равигации. Одной из наиболее
активно исследуемых концепций
является теория струн, которая
предполагает, что элементарные
частицы — вовсе не точечные,
а представляю! собой одночерные
«струны», колебания которых
определяют свойства частиц.
Другая интересная идея — это
петлевая квантовая гравитация,
в которой пространств 
разбивается на дискретные
единицы. Однако обе теории
имею! проблемы, которые пока
что не удается решить.

Одна из проблем теории
струн - она работает
в пространстве с большим
количеством измерений,
до 26. Так как мы видим
только четыре, возникает
вопрос, где находятся
остальные.

F равитация [33]
КРУПНОМАСШТАБНАЯ
СТРУКТУРА ВСЕЛЕННОЙ

С., временная астрономия исследует Вселенную в различных
масштабах, и сдним из наиболее захватывающих аспектсг
этих исследований является ее крупномасштабная структура.

Нам известно, что галактики объединяются в скслления галактик,
а последние - в сверхскопления и еще более крупные структуры.
Здесь и начинается крупномасштабная структура Вселенной.
Она включает в себя различные компоненты, которые имеют
протяженность в миллионы и даже миллиарды световых лет.

Панорамный вид показывает распределение галактик за пределами
Млечного Пути. Изображение собрано из базы данных, включающей
свище 1,6 млн галактик. Цвета обозначают то, как выглядят галактики
на трех различных длинах волн инфракрасного света (синий — 1,2 мк,
зеленый -1,6 мк, красный - 2,2 мк). Видны многочисленные скопления
и сверхскопления галактик, а также некоторые потоки, составляющие
крупномасштабную структуру Вселенной. Синий цвет- это близкие
и яркие звезды Млечного Пути.

f) NASAjJPL/Two Micron All-Sty Survey

КИТИ, УЗЛЫ, войды

Нити, или нитевидные структуры, - это
большие цепочки галактик, которые
соединяют стены и лежат между
войдами. Они похожи на тонкие волокна,
которые связывают галактики и другие
космические структуры. Нити также
помогают с вязывать узлы - области
с высокой концентрацией галактик,
расположенные на пересечении
нитей. В узлах происходит сильное
гравитационное взаимодействие,
они часто представляют собой
скопления гапактик, где силы
поитяжения очень сильны.

J противоположность описанным выше
структурам войды, или космические
пустоты, - это огромные области,
практически свободные от галактик
и материи. Эти пустоты могут
быть очень большими, иногда
превышающими десятки миллионов
световых лет в диаметре. Именно войды
занимают основную часть Вселенной.
Пустоты средним диаметром больше
100 Мпк называют суперр.йдами.

МЫ ЖИВЕМ И 80ЙДЕ

Самый большой из обнаруженных войдов — КВС — имеет сферическую форму
и диаметр около 2 млрд световых лет. Именно в этом войде находится Местная
группа галактик, в которую входит и наша галактика Млечный Путь. Так чю
мы, вероятно, тоже живем в огдомной пустоте.

Изображение почти 10 000 галактик,
полученное телескопом «Хаббл».
Для изображения потребовалось
800 снимков, сделанных в течение
400 оборотов «Хаббла» вокруг
Земли между 24 сентября 2003 г.
и 16 января 2004 г.

©NASA.ESA arriSBeckMtblSTScnandttwHUDF
Team
СТЕНЫ

Стены - это сгоомные тонкие
массивы галактик. Эти структуры,
когорые формируются
под воздействием гравитации, можно
описать как «каркас» Вселенной,
Стены состоят из галактик, которые
расположены вдоль их границ
и образуют обширные области
пустоты внутри - войды. Так,
Великая стена Слоуна представляет
собой плоскую структуру,
объединяющую сверхскопления
галактик и простиоающуюся
на 1 млрд световых лет. Великая
стена Геркулес - Северная Корона
занимает 10 % наблюдаемой
Вселенной и имеет размер 10 млрд
световых лет.

ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ МЕЛЕННОЙ

К столь больших масштабах, какие описываются в этой главе, бессмысленно
применять привычные нам единицы измерения длины — метры, километры
и т. д„ поскольку получатся очень большие числа. Поэтому астрономы оперируют
другими единицами.

Световой год — это астрпипчическая единица измерения, равная рассшянню,
коюрие свет проходит в вакууме за один юд. Свет движется с oiречной
скоростью, приблизительно 299 792 км/с. Получается, чю за юд свет преодолеет
около 9.4В 1 трлн км.

Парсек (сокращение от слог «параллакс» и «секунда») — еще одна
астрономическая единица, которая используется для измерения расстояний
в космосе. Один парсек равен расстоянию, на котором угол параллакса
(изменения видичпго положения объекта на фоне друтих), измеряемого а одну
секунду дую. равен одний секунде. 1 ок — эти 3.26 т;в. года, или приблизительно
30.1157 трлн км.

Структура Вселенной подчиняется
строгой иерархии: звездные
системы объединяются в галактики,
галактики - в скопления

и сверхскопления,скопления - в нити
и т. д. Есть ли предел этой иерархии?
Оказывается, да.

В масштабах порядка
ЗСО мегапарсеков (примернс
1 млрд световых лет) структура
вселенной проявляет удивительную
однородность. Несмотря
на огромное разнообразие форм
и размеров, если мы смотрим
на распределение материи
на таких больших расстояниях,
оно кажется почти равномерным
Это свойство подтверждает
космологический принцип -
основное утверждение современной
космологии, которое заключается
в том, что все области Вселенной
похожи между собой.

Трехмерный фрагмент структуры Вселенной, называемой «космической
паутиной». Огромные нити формируются в основном под действием
темной материи, расположенной в пространстве между галактиками.

© ЛИ$Д ESA, ало £ Hainan (University of Colorado, Boulder)

Крупномасштабная структура Вселенной [35]
вопрос о том, бесконечна
ли Вселенная, остается открытым.
С одной стороны, многие теории,
такие как инфляционная модель,
предполагают, чтс Вселенная
может быть бесконечной и не иметь
границ. Эта концепция противоречит
интуитивному восприятию
границ, но она находит поддержку
в исследованиях микроволнового
фона и структуры космоса
С другой стороны, существуют

модели, согласно которым
Вселенная имеет конечные размеры,
но не обладает границами -
так называемая топология
«восьмерки», где, двигаясь в одном
направлении, можно чернуться
в исходную точку.

Смоделированное на компьютере
изображение области
пространства размером
более 50 млн световых лет,
демонстрирующее возможное
крупномасштабное распределение
источников света во Вселенной.

© Andrew Pontzen and Fabio Govemato/
сстюг&лЩтеаа org s ССВГ20

Размер наблюдаемой части
Вселенной - расстояние до самого
удаленного наблюдаемого
объекта — составляет 14 млрд пк,
или 46 млрд световых лет во всех
направлениях. Таким образом,
наблюдаемая часть Вселенной
представляет собой шар диаметром
около 93 млрд световых лет.

Поскольку Вселенная расширяется,
это не противоречит тому,
что самый удаленный от нас объект
находится на расстоянии 13,8 млрд
световых лет.

Наблюдаемая часть Вселенной -
это та область, свет от которой успел
достичь нас за всю историю
существования Вселенной

Это ограничение связано с конечной
скоростью света и расширением
пространства - следствием теории
относительности Эйнштейна.

часть наблюдаемой Вселенной,

доступная для изучения, называется
Метагалактикой.

Космологический горизонт,
или горизонт частиц, отделяет нашу
локальную реальность оттого.

что находится за пределами нашего
наблюдения. За этим горизонтом
находятся области Вселенной,
откуда свет все еще не успел
достичь нас. Интересно отметить,
что за космологическим горизонтом,
видимо, находится гораздо больше
объектов и структур, чем мы можем

наблюдать. Мы видим их влияние
на нашу часть Вселенной, «о сами
они остаются невидимыми.

Важно понимать, что структурные
особенности Вселенной за пределами
космологического горизонта
могут отличаться от наблюдаемой
реальности. Астрономы могут
предполагать, что в удаленных
областях действуют те же физические
законы, но это всего лишь гипотезы,
так как они не могут быть проверены
экспериментально.
с которой объект, имеющий
массу, может перемещаться
в пространстве. Дело в том, что такое
перемещение не является движением

в инерциальной системе отсчета
какого-либо наблюдателя и не может
использоваться для передачи
информации.

Космический горизонт событий
представляет собой границу,
за которой информация
не может достичь наблюдателя
из-за стремительного расширения
пространства. Таким образом,
объекты, которые пересекли этот
горизонт, становятся недоступными
для наблюдений и могут считаться
«навсегда потерянными».
Чем дальше находятся
от нас галактики, тем быстрее
они удаляются. Это удаление
превышает скорость света,
поэтому в какой-то момент данные
галактики станут недоступными
для наблюдения Этот факт считается
свидетельсть /м в пользу того,
что за пределами наблюдаемой
Вселенной продолжается такая же
Вселенная.

Расширение со сверхсветовой
скоростью не поотиворечит теории
относительности, которая гласит,
что скорость света - это предел,

ТЕОРИЯ МУЛЬТИВСЕЛЕННОЙ

Мультивселенная — это концепция, предполагающая существование множества
деленных, каждая из которых может иметь свои физические законы, временные
линии и даже различные фирмы жизни. Возможно, наша Вселенная — лишь одна
из бесчисленных вариаций в многомировоч пространстве-времени.

Таи, теория инфляции предполагает, что на ранней стадии существования нашей
вселенной в результате квантовой флуктуации ийразовались иные, независимые
деленные. Каждая из них развивалась по своему сценарию, что чотлп бы привести
к различиям в физических свойствах и даже в истории каждой из этих Вселенных.
Мулы населенная бросает вызов нашим традиционным представлениям о жизни,
времени и месте человека в чире, заставляя нас задуматься о том. насколько сложен
и многогранен космос.

Возможно, существует бесконечное количество параллельных
Вселенных, но пока неясно, как доказать их наличие.

Крупнпмасштабная структура Вселенной [37]
РАСШИРЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ

Расширение Вселенной и явления, связанные с ним, по-прежнему
остаются предметом интенсивных исследований. Открытия Эдвина
Хаббла и его закон положили начало но?ому пониманию космоса,
а красное и синее смещения являются ключевыми инструментами
для изучения динамики и возраста Вселенной.

ПРОСТРАНСТВО
ПОРОЖДАЕТ
ПРОСТРАНСТВО

Представьте себе воздушный шарик
с нарисованными на нем точками.
Когда Bbi начинаете надувать шарик,
он увеличивается в размерах, и точки
на его поверхности постепенно
удаляются друг от друга. В этом примере
шарик представляет собой
пространство, а точки - галактики.
Когда мы говирим о расширении
Вселенной, мы имеем в виду,
что само пространстве между
галактиками увеличивается.
Это не значит, что галактики

ОТКРЫТИЯ ЭДВИНА
ХАББЛА

Эдвин Хаббл, американский астроном,
стал одной из ключевых фигур
в исследовании расширения Вселенной.
Г начале XX в. он проводил наблюдения
за удаленными галактиками и сделал
несколько замечательных открытий.
Хаббл заметил, что большинство
галактик удаляются от нас, и чем
дальше галактика находится, тем
быстрее она «уходит». Это наблюдение
легло г основу закона Хаббла, который
гласит, что скорость удаления галактики
пропорциональна ее расстоянию
от наблюдателя.

Постоянная Хаббла - это число, которое
помогает нам понять, насколько быстро
расширяется Вселенная. Если говорить
проще, то это как скорость, с которой
надувается воздушный шарик. Чем
больше значение постоянной Хаббла,
тем быстрее расширяется Вселенная.
Это число важно для астрономов,
потому что оно помогает вычислять
возраст и размер Вселенной. Значение
постоянной Хаббла оценивается
примерно в 70 км/с/Мпк.

КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ

Красное смещение - это явление,
которое возникает, когда источник
света (например, звезда или галакт ика)
удаляется от наблюдателя.

При этом волны света растягиваются,
что приводит к увеличению их длины
и изменению цвета в сторону
красного. Это физическое явление
стало важным инструментом
для астрономов, позволяя им
исследозать динамику удаленных
галактик и определять скорость их
«ухода».

движутся через пространство,
как машины по дороге. Вместо этого
само пространство растягивается,
и галактики вместе с ним.

Таким образом, пространство
как бы «порождает» само себя,
создавая больше пространства между
объектами. Это расширение происходит
пс всюду и во всех направлениях
одновременно, что делает его трудно
заметным е малых масштабах,
но очевидным на больших, таких
как расстояния между галактиками.

Увеличение
длины волны

Изначальная
длина ролны

Время

Вселенная [38]

1
НАПРЯЖЕННОСТЬ ХАББЛА — СУЩЕСТВУЕТ ИЛИ НЕТ?

Напряженность Хаббла — это проблема, связанная с расхождением в значениях скорости удаления галактик и рассеяния до них,
определяемых различными методами с помощью закона Хаббла. Напряженность может быть связана с влиянием темной энергии,
ошибками - измерениях или несовершенством теоретических моделей.

Используя данные телескопа «Джеймс Уэбб», астрономы измерили скорость «разбегания?? галактик тремя разными методами
и получили различие менее 1 %. Это может свидетельствовать о том, чти напряженности Хаббла не существует н ее появление
связано с погрешностью методов измерения '1цнако этот вопрос до киниа нс решен и требует дальнейшею изучения.

Измерение красного смещения
позволяет астре иомам не только
определять скорость удаления
объектов, но и оценивать их вс-зраст.

Чем больше красное смещение, тем
быстрее движется галактика и тем
дальше она от нас. Это означает,
что, по сути, мы смотрим назад
в о воемени. так как свет от этих
объектов мог путешествовать
миллиарды лет, прежде чем достичь
Земли. Поэтому, глядя в небо,
мы как бы садимся в машину
времени, ведь звезды выглядят

такими, какими они были дааным-
давно.

Используя красное смещение,
астрономы могут определять
возраст галактик на разных этапах
развития Вселенной Они также
позволяет понять, как быстро
разгоняется Вселенная и как это
изменение соотносится с различными
космологическими моделями.

Симуляция распределения галактик вс Вселенной (размер изображенной области около 100 млн световых лет).
Слева: красное смещение 9, возраст Вселенной - 551 млн лет, видимы 528 000 галактик; в центре: красное
смещение 5, возраст Вселенной -1,2 млрд лет, видимы 23 000 галактик; справа: красное смещение 1, возраст
Вселенной -59 млрд лет, видимы 80 галактик. Симуляция наглядно показывает, как расширение со временем
приводит к уменьшению плотности вещества в пространстве.

® NASA's Godaara Space Fhgnt Center/F Reaa? anaZ. Zhai, f rt'angt/RACl and 4. Benson Carnegie Obse'vatortes)

СИНЕЕ СМЕЩЕНИЕ —СЖАТЬЮ СВЕТ

В притивичиложнисть красному смещению синее смещение вегречается, кшда источник свега движется к наблюдателю.

Зю означает, что волны света сжимаются, и объект кажется более синим. Синее смещение наблюдается, например, в случаях,
когда галактики сталкиваются друг с другом или когда звезда входит в орбиту другой, более массивной звезды.

Синее смещение также используется в астрономических исследованиях, позволяя изучать динамику звездных систем
и взаимодейс!вий между галактиками. Зто явление предоставляет дополнительные данные о гравитационных влияниях и динамике
большой структуры Вселенном.

Расширение Нселенний [39]
ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ И ТЕМНАЯ
ЭНЕРГИЯ

Темная материя и темная энергия - два ключевых компонента
современной космологии, играющие важнейшую роль в понимании
структуры и эволюции Вселенной. Темная материя - это невидимая
субстанция, которая не излучает и не поглощает электромагнитное
излучение, что делает ее недоступной для прямых наблюдений.
Она влияет на видимую материю, гравитационно взаимодействуя с ней.
Темная энергия, в свсю очередь, представляет собой загадочную фирму
энергии, отвечающую за ускорение расширения Вселенной. Оценивая
два эти компонента, ученые пришли к выводу, что темная материя
составляет около 27 % всей массы и энергии вс Вселенной, тогда как
темная энергия - около 68 %.

ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ

Свойства темной материи
до сих пор представляют загадку
для астрономов. Она не излучает свет
и не поглощает его и взаимодействует
с обычной видимой материей
посредством гравитации.

Наиболее распространенная
гипотеза о ее природе - это
наличие слабовзаимодействующих
массивных частиц, вимпов Зимпы
имеют массу, они взаимодействуют
с обычной материей только
через слабое ядерное взаимодействие
и гравитацию, что делает их трудными
для обнаружения, йимпы считаются
стабильными частицами, а это
означает, что они не распадаются
на другие частицы в течение
длительного времени, Вимпы
движутся медленно по сравнению
со скоростью света, что делает их
«холодными» частицами темной
материи.

Однако обнаружить их
экспериментально пока не удалосо.
Предложено несколько методов
обнаружения темной материи: прямые

и непрямые детекторы, а также
астрофизические наблюдения,
например, линзирование -
искажение света далеких объектов
из-за гравитации темной материи.
Она оказывает сильное влияние
на формирование структуры
вселенной, так как именно ее

Предположительно,
взаимодействие вимпов может
порождать гамма-всплески -
самые мощные известные выбросы
энергии во Вселенной. Эти снимки
сделаны космическим телескопом
«Ферми». На изображении справа
убраны известные источники
гамма-всплесков, оставшееся
излучение может быть следом
столкнс зения вимпов.

© г Linden (Univ, of Chicago)

/Темная

(энергия

68%

Темная материя

27%

Обычная
материя
5%

присутствие объясняет, почему
галактики собираются в скопления
и фоомируют крупномасштабные
структуры.

Малое Магелланово Облако (ММО)
в иентре - вторая по величине
галактика-спутник, вращающаяся
вокруг Млечного Пути. На снимок
наложена модель темной материи,
окружающей галактику. 95 % ее
содержится в круге, очерчивающем
внешний край показанной модели.
За шесть лет телескоп «Ферми»
не обнаружил никаких признаков
гамма-излучения от темной
материи ММО.

© Darn matter R. Caputc et ar 201b: background, Axel
Mellinger, Centra1 Michigan university

Изображение гало темной материи,
окружающей Млечный Путы

6 ESO/L. CcKada' commons.wMmedK.org.. CC BY 4 О
НЕВИДИМАЯ МАССА

Астрономы уже в начале XX в. заметили, что галамики движутся быстрее, чем
можно было бы ожидать, основываясь на видимой массе материи. Это открытие
подтвердил астрофизик Фриц Цвикки, который предложил гипотезу о существовании
невидимой массы, удерживающей iалактики в структурах скоплений. Понятие темной
энергии были впервые введено и научный дискурс в 1998 г., кот да два независимых
наблюдательных проекта, использующих сверхновые звезды типа 1а. показали,
что расширение Вселеннпй ускоряется. Эти открытия привели к кцзникновению
новых теорий и моделей, объединяющих результаты наблюдений.

ТЕМНАЯ ЭНЕРГИЯ

Темная энергия, рэзможно,
представляет собой нечто,
однородно распределенное
в пространстве и времени. Или же
вообще является свойством самого
пространства-времени Также есть
гипотезы, что темная энергия - это
проявление гравитации, которая
в больших масштабах работает
не так, как в малых, или возникает
из флуктуаций вакуума. Ее влияние

Расширяющаяся Вселенная

Ускоряющееся расширение Вселенной из-за действия темной энергии.

@NASA,STSc. AnnFeita

ведет к ускоренному расширению
Вселенной, что подтверждается
наблюдениями за сверхновыми
и космическим микроволновым фоном.
Темная энергия влияет на будущее
Вселенной, так как повышение ее
уровня может привести к таким
сценариям, при которых Вселенная
будет расширяться бесконечно.

или даже к так называемому
«Большому разрыву»', когда все
крупномасштабные структуры
Вселенной будут уничтожены.

ПОПЫТКИ ПРОЛИТЬ СВЕТ

На сегодняшний день приводится
несколько приемов и экспериментов,
направленных на изучение темной
материн и генной энерг ни. Среди
них — проект DCS (Dark Energy
Survey), который исследует
расоределение галактик,
и эксперимент LUX-2EPLIN пи поиску
сигналов оз вичпов. европейское
космическое ai ентово запустили
орбитальный телескоп «Евклид»,
который будет исследовать
распределение темной материи
и темной энергии вг Вселенной.
Международная коллаборация
DESI, в которой участвую) более
800 астрофизиков, занимается
созданием трехмерной карты
вселенной, включающей
40 млн । алактик и квазаров, чтобы
лучше понять природу генной энергии.
Хотя эта работа еще не окончена,
первые данные свидетельствуют
о тон, что свойства темной энертии
меняются во времени и пространстве.
Эю ставит под сомнение
существующие теории расширения
Вселенной и поднимает новые вопросы
о будущем нашего чира.

Космические телескопы
«Евклид» (слева) и «Нэнси
Грейс Роман» должны пролить
свет на загадку темной
материи.

& NASA's Goadard Space Right Center; ESA/
ATG mediatab

Iемкая материя и темная энергия [41]
КАКИМ БУДЕТ КОНЕЦ
ВСЕЛЕННОЙ?

что после коллапса Вселенная
может «отскочить» и начать новое
расширение. Это создает возможность
для бесконечного количества циклов
существования.

онец Вселенной - это захватывающая и таинственная тема, которая
вызывает интерес у ученых и любителей астрономии. Приведенные
сценарии - лишь некоторые из множества теорий о конце
Вселенной. Они оснс-ьаны на нашем текущем понимании физических
законов и работают с предположениями, которые могут измениться
по мере развития науки. Несмотря на это, каждая из этих концепций
предлагает захватывающее представление о том, как мог бы выглядеть
финал нашего космического дома.

Вопрос о том, когда наступит конец Вселенной (и наступит ли вообще),
является дискуссионным.

БОЛЬШОЕ СЖАТИЕ
ИЛИ БОЛЬШОЙ ОТСКОК?

Противоположная концепция,
называемая Большим сжатием,
подразумевает, что расширение
Вселенной может в какой-то момент
остановиться, а затем начнется
обратный провесе - сжатие,
^ся материя и энергия будут

притягиваться друг к другу, пока
Вселенная не достигнет своего
предела и не начнет коллапсировать
в одну точку — сингулярность,
в которой она пребывала
до Большого взрыва. Этот процесс
может повторяться снова и снова,
порождая циклы рождения и смерти
сселенной.

Большой отскок - альтернатива
Большому сжатию - предполагает,

БОЛЬШиЙ РАЗРЫВ

Большой разрыв представляет
собой сценарий, в котором
Вселенная будет продолжать
расширяться до тех пор. пока
галактики не удалятся друг от друга
на такое расстояние, что силы
притяжения между ними станут
незначительными В результате
этого процесса звезды будут угасать,
и в итоге во Вселенной останутся
лишь черные дыры и одиночные
частицы, блуждающие в незримой
пустоте.

Зеленая сетка внизу - гравитация,
фиолетовая вверху - темная
энергия. Между ними - видимая
материя. Темная энергия - это
как бы «антигравитация»: она
заставляет галактики разлетаться,
противодействуя притяжению
массивных объектов. Таким
образом, Вселенную можно
представить как поле борьбы
гравитации и темной энергии,
и если последняя и дальше будет
сильнее, то наш мир ждет большой
разрыв, а если с течением времени
ослабеет - большое сжатие.

®NASA/JPL-Caitech
ТЕПЛОВАЯ СМЕРТЬ

Тепловая смерть - теория,
согласно которой Вселенная
будет постепенно стремиться
к состоянию максимальной
энтропии. Энтропия - это понятие,
которое изначально использовалось
в термодинамике для описания
степени беспорядка или хаоса
в системе. Простыми словами можно
сказать, что энтропия показывает,

насколько состояние системы
непредсказуемо. Например, если
у вас есть упакованная коробка
с шариками - они находятся
в порядке, и энтропия низка.

Но если вы начнете разбрасывать
шарики по комнате, беспорядок
возрастет, и энтропия увеличится.
Максимальная энтропия - это
состояние, при котором система
достигает наивысшей степени
беспорядка.

Е этом сценарии звезды исчерпают
свои запасы энергии, галактики
распадутся, а температура во Вселенной
станет равномерной - близкой
к абсолютному нулю. Вселенная станет
темным, холодным и безжизненным
местом, где не останется ни звезд,
ни планет. Останется лишь бесконечное
пространство-время и квантовые
флуктуации в нем. Из последних может
случайным образом возникнуть новая
Вселенная.

Низкая энтоопия

Высокая энтропия

Возрас1ающая энтропия

Можно сказать, что увеличение энтропии - это движение
от упорядоченности к хаосу

Уильям Томпсон, лорд Кельвин,
первым предложивший гипотезу
тепловой смерти Вселенной.

ВНЕЗАПНАЯ СМЕРТЬ

Это, пожалуй, самый пугающий,
но и самый экзотичный сценарий,
ко’оэый называется распадом
вакуума. Распад закуума - это
теоретическое явление в физике,
связанное с изменением состояния
вакуума, кот-рый мы сегодня
считаем стабильным Вакуум в этом
контексте не следует воспринимать
как «пустоту». На самом деле
в результате квантовых колебаний
в вакууме возникают частицы
и античастицы. Эти колебания
постоянно как бы проверяют
состояние вакуума. Ученые
полагают, что может существ.'вать
более низкая энергия вакуума,

чем га, которую мы наблюдаем.
Если такой, более стабильный,
вакуум вдруг проявится, это
может привести к тому, что вся
материальная структура нашей
Вселенной изменится или даже
разрушится.

Распад вакуума может произойти
спонтанно, и теоретически этс
может случиться в любой момент.
Этс связано с тем, что в квантовой
физике события происходят
случайно, и предсказать точный
момент изменения невозможно.
Точные механизмы распада вакуума
остаются до конца не изученными,
и пока у астрономов нет четких
доказательств возможности такого
события.

КОГДА УМРЕТ ВСЕЛЕННАЯ?

Каждая из приведенных теорий
предлолаюет разные проченные иамли.
большой разрыв может приизойти
примерно через 22 млрд лет.
большое сжатие может случиться
через десятки миллиардов лет.
До тепловой смерти еще очень далека:
Вселенная достищет состояния
термодинамическою равновесия
через триллионы лет. большой оюкох
может наступить через десятки
миллиардов лет. Их а вакуумный распад
может произойти в любой момент,
но вероятность этого спйытня
крайне чала.
ПОЧЕМУ ВСЕЛЕННАЯ ТАКАЯ?

Концепция тонкой настройки -селенной касается философскою
и научного обсуждения того, как определенные физические
параметры и константы должны быть «настроены» с удивительной
точностью для существования жизни в нашем космосе. Эта тема
в озникла б середине XX в. и сейчас является важной областью
исследования в астрофизике и космологии, ведь она ставит
фундаментальные вопросы о природе Вселенной и месте человечества
в ней.

Создал ли кто-то нашу Вселенную
или она появилась случайно?

ФИЗИЧЕСКИЕ
ПОСТОЯННЫЕ

Тонкая настройка связана
с различными физическими
константами - такими
как гравитационная постоянная,
скооость света и константа
тонкой структуры. Например, если
бы гравитационная постоянная была
всего на ничтожную долю меньше,
звезды не смогли бы фоомироваться,
а следонахельнс, не было
бы планет и жизни. Аналогично, если
бы скорость света была другой, это
изменило бы основы термодинамики,
приведя к невозможности
существования стабильных атоме в
Если бы в третьем законе Кеплера
квадраты периодов обращения
планет были пропорциональны
не кубам, а, например, четвертым
степеням их средних расстояний
от звезд, го планеты просто
разлетелись бы от своих светил,
и стабильные системы, как наша,
не образовались бы.

Все эти «если бы» иллюстрируют,
как специфические значения многих
параметров критичны для самого
процесса существования Вселенной.
Все выглядит так, будто кто-то
специально «настроил» наш мир,
чтобы он был таким, какой есть.

АНТРОПНЫЙ ПРИНЦИП

Антропный принцип - еще один
важный компонент в обсуждении
тонкой настройки. Он утверждает,
что наблюдаемые значения
физических констант и параметров
должны быть согласованы
с существованием наблюдателей,
таких как мы. Антропный принцип
имеет две формы: слабую и сильную.
Слабый антропный принцип
предлагает простое объяснение:
мы наблюдаем именно ту Вселенную,
которая поддерживает жизнь,
потому что мы сами существуем.
Сильный антропный принцип,

Некоторые параметры Вселенной - например, сила гравитации
или масса протона - не выводятся из существующих физических теорий,
они определены юлько экспериментально. Наши знания о Вселенной
неполны, поэтому с развитием науки, возможно, мы найдем объяснение того,
почему наш мир устроен так, а не иначе.

в се ю очередь, предполагает,
что Вселенная должна быть именно
такой, чтобы в ней могла развиться
жизнь, что ставит под сомнение
случайность нашей реальности
и открывает возможность
для дальнейшего обсуждения ее
природы и происхождения.
Концепция юнкой настройки
Вселенной и антропный принцип
представляют собой связанные идеи,
которые заставляют нас задуматься
э фундаментальных вопросах -
как уникальны условия, при которых
возникла жизнь, и какую роль
мы играем в огромном и загадочном
космосе...
ТОНКОВ НЛСТРОИКИ Hf СУЩЕСТВУЕТ?

Кри 1ИКН гипотезы тонкой иасгроики указывают на то, что она вводит в заблуждение, подчеркивая человеческую предвзятость
и эюизч в восприятии Вселенной. Человечество, стремясь найти свое уникальное место в масштабах космоса, может ошибочно
считать, что Вселенная была создана исключительно для его существования. Это философское восприятие ставит под сомнение
объективность научною подхода и может привести к неверным выводам о природе реальности.

Американский физик Виктор Стенджер считает, что настройка нашей Вселенной не такая уж тонкая. Он полагает, чю, хотя
изменении физических констант п» итдельности и приведет к нет i smomhocih существования жизни, их изменение в стнокупносги
вполне может создать иритоднын для жизни мир.

Одно из объяснений гипотезы
тонкой настройки - это теория
мультивселенной. В данном контексте
наша Вселенная просто является
одной из многих, в которой условия
оказались подходящими для жизни.
Таким образом, наличие тонкой
настройки можно объяснить тем,
что в бесконечном количестве
вариантов просто удачно совпали те
параметры, которые обеспечивают
появление жизни.

Существует вероятность тсо,
что мы просто не понимаем всех
законов физики, и некоторые
из них могут быть более гибкими,

чем мы сейчас предполагаем.
Н твые открытия в области физики
элементарных частиц и космологии,
возможно, заставят в будущем
пересмотоеть наше понимание
тонкой настройки и предложить
альтернативные объяснения, которые
исключат зависимость от случайности.
Наконец, есть идея, что некий разум
или сознание могли бы как-то влиять
на создание Вселенной. Некоторые
философские и теологические
трактаты предполагают,
что существует высший разум
или сила, которая настроила
Вселенную таким образом, чтобы
обеспечить возникнс вемие жизни.
Эго поедположение хотя и ненаучно,
но создает почву для интеоесного
диалога между наукой и философией.

Возможно, для стороннего
наблюдателя мультивселенная,
если она существует, выглядела
бы как бесконечное количество
пузырей, находящихся в некоем
континууме.

«ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР» ВСЕЛЕННЫХ

Гипотеза размножения вселенных Ли Смолина предлагает идею,
что новые вселенные возникают н процессе рождения из черных
дыр. каждый раз, когда звезда умирает и формирует черную
дыру, в результате этого процесса появляется новая вселенная
в новом пространственно-временном континууме, имеющая свои
«мутировавшие» физические законы и параметры. Таким образом,
вселенные как бы «размножаются» и могут ьарьмрооаться в своих
характеристиках, как при естественном отборе, в биологии.
Те вселенные, в которых законы физики не позволяю г
образовываться черным дырам, не оставляют «потомства».
СТРОЕНИЕ ГАЛАКТИК

алактики - это огромные системы, состоящие из миллиардов
звезд, межзвездного газа, пыли и темной материи, объединенных
гравитацией. Они представляют собой фундаментальные
структуры Вселенной, играющие ключевую роль в ее эволюции
и динамике. Изучение галактик, их происхождения, составных частей
и взаимодействий не только расширяет наше понимание космоса,
но и помогает ответить на более глубокие вопросы о природе материи
и энергии, а также о происхождении всего, что нам известно.

ТЕМНАЯ МАТЕРИЯ
В ГЛАВНОЙ РОЛИ

Темная материя играет ключевую
роль в формировании структуры
галактик и их динамике. Она создает
гоавитационные «карманы»,
в которые начинает объединяться
обычная барионная материя — звезды,
газ и пыль. В то время как галактики
формируются и эволюционируют,
темная материя образует
своеобразную «каркасную» структуру,
которая удерживает обычную
материю вместе и контролирует ее
распределение. Гравитационное
влияние темной материи также
помогает объяснить наблюдаемое
движение звезд е галактиках: светила
на периферии вращаются быстрее,
чем можно было бы ожидать, исходя
из видимой массы.

Кроме того, темная материя
способствует образованию более
крупных объединений, таких
как галактические скопления
Модели космологической структуры
показывают, что последние
формируются в результате
гравитационного взаимодействия
и аккумуляции галактик, которые
происходят в областях с высокой
концентрацией темной материи.
Это гравитационное притяжение
создает условия для дальнейшего
роста и объединения галактик,
я результате чего формируются
сложные и разнообразные
структуры, наблюдаемые в нашей
Вселенной.

Галактика NGC 5468 расположена
примерно в 130 млн световых лет
от Земли. Изображение объединяет
данные с космических телескопов
«Хаббл» и «Джеймс Уэбб».

© NASA, ESA. CSA STScT, Adam G. <?iess [JHU. STSti)
Галактика М82 примечательна своим ярким голубым диском, паутиной
разорванных облаков и шлейфами водорода, вырывающимися из ее
центральных областей. По всему центру галактики молодые звезды
рождаются в десять раз быстрее, чем внутри всей нашей галактики
Млечный Путь.

© КАЗА. ESA ana те НиаЫе Heritage Team (STScHAURA)

Структура на примере галактики NGC 5457 Вертушка.

@ ЕЗА'НиЬЫе, епMikipeaia.org,' СС 8Y4.J

Галактики имеют сложное строение
и состоят из нескольких основных
компонентов: ядра, диска, балджа
и гало.

Ядро - это сердце галактики, где,
по современным представлениям,
чаще всего расположена
сверхмассивная черная дыра. Вокруг
нее сконцентрированы звезды,
облака газа и пыли. Ядро является
самым ярким и активным участком,
где наблюдаются высокие энергии
излучения, вызванные аккрецией
вещества - процессом, когда
окружающие частицы падают в черную
дыру, разгоняются и нагреваются,
выделяя огромное количество энергии.
Диск - плоская структура,
содержащая большинство звезд
галактики. Он также включает
облака газа и межзвездной пыли,
и именно здесь происходят процессы
звездообразования. В спиральных
галактиках диск оформлен в виде
роскошных спиральных рукавов,
в которых сияют молодые горячие
звезды.

9 центре диска расположена
слегка выпуклая область -
балдж, - представляющая собой
сосредоточение старых звезд и газа.
Балдж часто образуется благодаря
гравитационному взаимодействию
светил, которое может содействовать
и формированию новых звезд,
концентрируя межзвездное вещество.
Гало - внешняя зона, состоящая
из старых звезд, звездных скоплений
и горячего газа, которые окружают
диск. Оно также содержит большое
количество темной материи, которая
играет важную роль в стабильности
галактики, но остается недоступной
для визуального наблюдения.

При этом размер «темного гало»,
как правило, в несколько раз больше,
чем видимая часть галактики.
СКОЛЬКО ГАЛАКТИК в» ВСЕЛЕННОЙ?

Пи иивременным представлениям, в видимой части Вселенной 100-200 млрд галактик. Эта оценка основывается на наблюдениях,
произведенных с помощью мощных телескош , таких как «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», а также на анализе данных о распределении
светимости и рассюяний до галактик.

Лстрпномы применяют методику, называемую «методом светимости», чюоы оценить количество галактик. исследуемой части
Вселенной. Наблюдая за большими участками неба, ученые фиксируют отдельные галактики и суммируют их количество, используя
статистические методы для экстраполяции результата на всю вселенную.

Виды галактик

Спиральные галактики Эллиптические галактики Лннзт- идные галактики Неправильные галактики

Имеют ярко выраженный диск и спиральные рукава вокруг ядра, Эти галактики обычно богаты молодыми звездами и активно формируют новые.	Имеют округлую форму и состоят е основном из старых звезд В них сравнительно мало газа и пыли, что приводит к низким темпам звездообразования.	Промежуточная стадия между спиральными и эллиптическими. Они имеют диск, но меньше выраженные спирали.	He имеют определенной формы и часто представляют собой хаотическую структуру. Это чаще всего обусловлено взаимодействием с соседними галактиками.
Як*	чЙ			
NGC4414.  © The Huobie Hemage Team fAURAjSTSd/NASA)	ES0325-G004  JNASA, ESA, and The Huaole Heritage Team (STScI/AURA)	NGC 5866 Веретено.  © NASA. ESA. ana The Hubate Heritage Team (STScI/AURA)	NGC1427A.  © NASA, ESA, ana The HuDDle Heritage Team (STScI/AURA)

ГРАНИЦЫ ГАЛАКТИК

Установить четкую границу
галактики невозможно,
Условно ее пооводят по видимой
яркости. так как отдельные звезды
в далеких галактиках разглядеть
нельзя, они сливаются в единое
свечение, которое слабеет
с удалением от центра.

Там. где это свечение сливается
с темнотой неба, и проводят границу
галактики. Расстояние от центра

до границы,определенной таким
образом, называют радиусом
Холмберга.

КАТАЛОГ МЕССЬЕ

Французский астроном Шарль
Мессье в XVIII а. составил список
астрономических объектов, теперь
известный как каталог Мессье.
Основная цель его создания была в том.
чтобы облегчить астрономам задачу

поиска небесных объектов. Мессье был
увлечен изучением комет, и ему важно
было получить инструмент, котооый
помогал бы избегать путаницы между
кометами и другими небесными телами.
Каталог Мессье состоит
из 110 объектов и включает
галактики, туманности и скопления.
Несмотря на то что совоеменная
астрономия использует более полные
и детализированные каталоги, каталог
Мессье по-прежнему остается ценным
ресурсом для любителей астрономии.
ЧТ'1 ПЗНДЧАЮТ БУКВЫ В НАЗВАНИЯХ ГАЛАКТИК?

Обозначения Messier СМ]. NGC. IC и PGC используются для ка1 алогизацни астрономических объемов. таких как галактики, туманности и звездные
скопления. Messier 14) обозначает каталог Мессье. Например, i алактика Андоочеды обозначается как М31. NGC INew General Catalogue) —
Новый общий каталог — был создан британский астрономом Джоном Дрейером в конце XIX в., он включает более 80Он объектов. Например,
галактика Сомбреро обозначается как NGC 4594. 10 (Index Catalogue) — Индексный каталог — эго дополнение к NGC, которое включав! более
5000 обьеыов. открытых поме публикации NGC. Например, 10 342 — это спиральная талактика в гпзвездии Жирафа. PGC (Principal Galaxies
Cdlaluyoe) — Основной катало! галактик — включает более 73 ООО iалактик. Например. PGC 2248 — это галактика Колеси Гелыи.
Существую! и дрУ!не Kaiалогн. такие как UGO (Uppsala General Catalogue), MCG (Morphological Catalogue ol Galaxies) н ESU
(European Southern Observatory), которые также используются для обозначения астрпночических объектов.) одного и того же
объекта может быть несколько обозначений. Так, туманность Андромеды может «маркироваться» как М31, NGC 224 и PGC 2557.

Галактика Андромеда в инфракрасном диапазоне. Изображение создано по данным
космического телескопа «Спитцер».

©NASAi’JPL-CcUech/K. Gordon (University oj Arizona)

ТУМАННОСТИ —
HE TO, ЧЕМ КАЖУТСЯ

Раньше термин «туманности»
использовался для обозначения
любых размытых светящихся объектов
на небе, которые не являются
звездами С развитием астрономии
и появлением более мощных
телескопов стало ясно, что многие
из этих объектов на самс м деле
являются галактиками, состоящими
из миллиардов звезд например,
галактика Андромеды раньше
считалась туманностью и называлась
Туманность Андромеды.

Сегодня термин «туманности»
используется для обозначения
газе пылевых облаков в космосе.
Так, эмиссионные туманности светятся
благодаря ионизации газа, вызванной

излучением горячих звезд, - такова
Туманность Ориона. Отражательные
туманности светятся за счет отражения
света от близлежащих звезд. Темные
туманности светятся не сами по себе,
а выделяются как темные пятна
на фоне более ярких объектов.

Планетарные туманности образуются
из внешних слоев умирающих звезд.

Столпы Творения - три
огромных столба из газа и пыли
в туманности Орла (М16), которые
являются областями активного
звездообразования. Эти столбы
состоят из холодного водорода
и пыли, и внутри них формируются
новые светила. Название было дано
из-за их величественного вида и роли
в создании новых звезд Этот снимок
получен телескопом «Джеймс Уэбб».

©NASA, ESA, CSA, STScI
АКТИВНЫЕ ГАЛАКТИКИ

Активные галактики излучают значительно больше энергии, чем
обычные. Среди них можно выделить несколько категорий: квазары,
блазары, активные галактики Сейфертовского типа, радиогалактики.

Эти объекты представляют интерес для астрономсв, поскольку
они помогают гонять процессы, связанные с эволюцией галактик
и взаимодействием между черными дырами и звездными системами.
Активные галактики обнаруживаются на огромных расстояниях, что
делает их ценным материалом для изучения ранних стадий развития
вселенной.

АКТИВНОЕ ЯДРА

Активное ядро галактики - это
центральная область, обладающая
необычайной яркостью

теория о сверхмассивной черной
дыре наиболее широко поинята
в научном сообществе — благодаря
многочисленным наблюдениям
и экспериментальным данным.

РЛДИОГДЛДКТИКИ

Радиогалактики испускают
значительное количество
радиоволн - как правило, в этом
диапазоне они даже ярче, чем
в оптическом. Процесс аккреции
вещества в активном ядре таких
галактик генерирует мощные
выбросы частиц, которые движутся
с околосветовыми скоростями,
создавая яркие радиоволны, которые
могут быть зарегистрированы
с помощью радиотелескопов,
выделение оадиогалактик
н отдельный тип довольно условно,
поскольку все активные галактики
излучают в радиодиапазоне. Больше
всего радиогалактики похожи
на квазары.

и активностью, которая б десятки
раз превышает светимость обычных
звезд. Эти регионы часто являются
источниками мощного излучения
в различных спектрах, включая
радиоволны, инфракрасное,
оптическое, рентгеновское и гамма-
излучение.

Одной из главных теорий,
объясняющих природу активных
галактческих ядер, является
гипотеза о наличии сверхмассивной
черной дыры в центре галактики.
Согласно этой теории, массивные
черные дыры, массы которых могут
достигать миллиардов солнечных
масс, образуются в результате
гравитационного коллапса звезд
или слияния меньших черных
дыр. Процесс аккреции, то есть
падения, газа и пыли на черную
дыру порождает огромные выбросы
энергии.

Среди других теорий, объясняющих
активность галактическх ядер, можно
выделить взаимодействие между
галактиками, процессы, приводящие
к звездообразованию, а также
влияние темной материи. Однако

Изображение активного ядра галактики NGC 4151.

ф NASA's Goddard Space Fbgnt Center Conceptual Image Lab
СЕЙФЕРТОВСКИЕ
ГАЛАКТИКИ

Сейферг овскне галактики — эти
особый класс активных галактик,
названный в честь астронома
Карла Сейферта, который
в 1943 г. первым описал их
основные характеристики.

Зтн галактики обладают ярким
и сильно изменяющимся
ядром, которое излучает
большие количество энергии,
в основном в рентгеновском
и ультрафиолетовом диапазонах.
Это явление связано с наличием
супермассивной черной дыры
в центре галактики, которая
поглощает материю и высвобождает
огромные количества энерт ни.
Изучение Сейфертовских талантик
играет важную роль в астрономии,
так как позволяет лучше понимать
процессы, происходящие в активных
ядрах галактик, и эволюцию
галактик н целом.

Спиральная галактика М77-
одна из самых близких к нам
Сейфертовских галактик. Фото
телескопа «Хаббл».

© NASA, tSA&A. von ае/ Hoeven

КВЛЗДРЫ

В квазарах активное ядро выделяет
огромное количество энергии - его
свет может превышать яркость всех
звезд в галактике вместе взятых.
Из-за своей исключительной яркости
квазары могут быть обнаружены
на расстояниях, превышающих
миллиарды световых лет.
Светимость самого яркого квазара -
3043947 08+163415.7 - превышает
солнечную в 600 трлн раз! Поэтому
их называют маяками Вселенной.
Исследуя их, астрономы получают
информацию о структуре и эволюции
нашего мира. Считается, что пик
активности квазаров пришелся
на время 10 млрд лет назад.
Квазары были впервые открыты
в 1960-е гг., и их необычные спектры
привели к тому, что астрономы
долгое время не мели понять
их природу. Поначалу некоторые
считали их звездами, но более
поздние исследования показали,
чю это не так. Наиболее удаленным
считается квазар UHZ1 в созвездии
Скульптора: он существовал, когда
Вселенной было всего 470 млн лет.

В нем также находится самая далекая
из обнаруженных черная дыра массой
примерно 40 млн солнечных.

Изображение квазара.

Джет - это струя плазмы,
выходящая из ядра активной
галактики М87 (NGC 4486), которая
простирается примерно на 5000
световых лет.

& NASA ana The hfabble Heritage Team iSTSd/AURAi

БЛАЗАРЫ

Блазары - это особые виды квазаров,
которые выделяются своей высокой
яркостью и наличием натравленного
выброса вещества, известного
как джет. Блазары наблюдаются
в основном в радио- и оптических
диапазонах. Из активного ядра
таких галактик выбрасываются
мощные релятивистские струи
(джеты), которые могут двигаться
с лколосветовой скоростью
и излучать радиоволны, что позволяет
астрономам наблюдать их
на огоомных расстояниях. Также
одной из отличительных черт
блазарин является их переменная
яркость, которая может меняться
за короткие промежутки времени.

ЕСЛИ ПОСМОТРЕТЬ
С ДРУГОЙ стороны

Сущесгвует теория. что выделенные
типы активных галактик —
это проявление одною и тою же
процесса, наблюдаемого в разное
время или с разных сторон.
СКОПЛЕНИЯ ГАЛАКТИК

копления галактик представляют собой одни из самых
величественных и сложных образований во Вселенной. Они состоят
из десятков и сотен галактик, собранных в определенной

области пространства благодаря гравитационному взаимодействию.
Эти структуры различаются по размеру и массе: от небольших групп,
состоящих из нескольких галактик, до гигантских сверхскоплений,
в которые входят тысячи галактик.

MACSG416 - это скопление галактик, расположенное примерно в 4,3 млрд
световых лет от Земли. Изображение получено путем комбинирования
данных телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб»

&HASA.ESA, CSA, STSd

Скопление галактик Abell S1063
находится в центре снимка
телескопа «Хаббл». Оно окружено
более далекими галактиками,
свет от которых усиливается
и деформируется из-за огромной
гравитации скопления. Дымка -
это пойманный телескопом свет
от звезд

© NASA. ESA, and М. Montes {University of Иел Soutn
Wales)

ЛЛНИЛКЕЯ - СВЕРХСКОПЛЕНИЕ ГАЛАКТИК

Ааннакея — это огромная галактическая структура, в которую входиi наша
галактика Млечный Путь. Само слово происходит из iаваиского языка и переводится
как «бесконечное небо». Ааннакея была найдена в 2014 г. в результате работы
международной труппы астрономов, посвященной изучению крупномасштабной структуры
вселенной. Важным аспектом исследования стало понимание того, как галактики
группируются и взаимодействуют в рамках ит ручных гравитационных полей.

Ааннакея охватывает около 520 млн световых лет и включает в себя по меньшей
мере 100 тыс. галактик. Основным центром ее притяжения является сиппленне
Девы, к которому также игносится наша галактика. Ааннакея является частью
более крупной структуры, известной как Елперкластер Ааннакея, который влияет
на движение и распределение галактик в его пределах.

Б центре большинства скоплений
галактик можно найти массивные
галактики, вокруг которых
сформированы другие, меньшие
по оазмеру. Между галактиками
в таких скоплениях существует
также горячая газовая среда,
обладающая высокой температурой
и низкой плотностью, которая
излучает рентгеновские лучи.
Это позволяет астрономам изучать
скопления не только путем
наблюдения видимого света,
но и с использованием рентгеновских
обсерваторий. Скопления галактик
также играют ключевую роль
в понимании темной материи, так
как ее гравитация оказывает влияние
на движение галактик и газа внутри
скоплений.
Сверхскопления галактик состоят
из групп галактик и их скоплений,
объединенных гравитационными
силами Они представляют собой
важные элементы космической
архитектуры, формируя сети,
состоящие из множества галактик,
межгалактического газа и темной
материи. Сверхскэпления могут
включать в себя десятки, сотни и даже
тысячи галактик, распределенных
пс огромным расстояниям.
Одним из наиболее известных
примеров сверхскоплений является
Сверхскопление Девы, которое
является частью более крупной
структуры - Ланиакеи. В границах
этого сверхскопления находятся
более тысячи галактик, включая
Млечный Путь. Другим примером
является Сверхскопление Гидры,
состоящее из нескольких групп
галактик, находящихся на расстоянии
около 200 млн световых лет от Земли.
А Сверхскопление Шепли считается
самым массивным и плотным
из известных. Оно в 10 тыс. раз
тяжелее Млечного Пути и в четыре
раза - Великого Аттрактора.

Великим Аттрактором называют
массивный объект, обладающий
мощной гравитацией.

Он представляет собой большое
скопление материи - скорее
«сего, сверхскопление галактик,
притягивающее к себе
близлежащие галактики, включая
Млечный Путь. Центр Великого
Аттрактора - скопление Норма
в созвездии Наугольника, Несмотря
нате что сам Великий Аттрактор
не виден, о нем известно благодаря
его влиянию на движение галактик

и образование сверхгалактических
структур.

В 1980-е гг. астрономы заметили,
что Млечный Путь и ближайшие
галактики движутся в сторону
некой невидимой области, причем
некоторые из них достигают скорости
оОО км/с. Пс оценкам, Великий
Аттрактор может содержать массу,
в несколько тысяч раз превышающую
массу нашей Галактики, что делает
его одной из самых тяжелых структур
во Вселенной. Расстояние от него
до Земли составляет сколе 150—
250 млн световых лет. Для прямых
наблюдений Великий Аттрактор
недоступен, так как он закрыт
плоскостью Млечнсо Пути с большим
количеством звезд и пыли.

Сам Великий Аттрактор и галактики,
которые к нему притягиваются,
двигаются в направлении еще более
массивного Сверхскопления Шепли.

Часто скопления Норма,
запечатленная телескопом «Хаббл»

ESA/Hubble Space Telescope & NASA

ЗОНД ИЗБЕГАНИЯ

Зона избегания — это область
на небесной сфере, где наблюдение
астрономических объектов
затруднено или невозиожни из-за
наличия межзвездном пыли и газа,
а также влияния других факторов.
Зона избегания приближенно
соответствует плоскости Млечнего
Пути, где сконцентрировано
Оольшинсюо звезд, а плог ностъ
межзвездной пыли значительна
выше. Из-за этой пыли и газа
свет от более удаленных объектов
менее заметен, что затрудняет их
наблюдение.
ЭВОЛЮЦИЯ ГАЛАКТИК

алакгики изменяются и развиваются стечением времени.

Этот процесс, занимающий миллиарды лет, включаетс себя
различные физические и динамические изменения, такие
как слияние с другими галактиками, образование новых звезд
и гравитационные взаимодействия. Вопрос об эволюции галактик
должен рассматриваться и в контексте расширения вселенной, так как
оно оказывает влияние на их структуру и распределение.

Иерархическая концепция
образования и эволюции галактик
представляет собой одну из основных
теорий в астрономии. Согласно
этой концепции, галактики
формируются и развиваются
в результате гравитационного
коллапса и объединения меньших
протогалактик, что приводит
к образованию более крупных
структур. Этот процесс начинается
в ранней Вселенной, когда небольшие
флуктуации в плотности материи
приводят к образованию первых
звезд и галактик.

На каждом этапе эволюции
галактик мы наблюдаем различные
процессы. Сначала формируются
небольшие карликовые галактики,
которые затем начинают
объединяться и взаимодейсть.'вать
друг с другом. Эти столкновения
и слияния способствуют
образованию более крупных
галактик, таких как спиральные
и эллиптические. В результате
такого взаимодействия происходит
не только увеличение массы
галактик, но и изменение их
морфологии и динамики.

Важным аспектом иерархической
модели является влияние темной
матеоии. Считается, что последняя
создает гравитационные карманы,

КОГДА МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ
СТОЛКНЕТСЯ
С АНДРОМЕДОЙ?

Одни из наиболее известных
взаимодействий галактик —
это слияние нашей галактики
Млечный Путь с талакт икий
Андромеды. Ilpui визируется,
что эю событие произойдет
примерно через 4,5 млрд лет.
В результате этого столкновения
образуется новая, гораздо более
крупная эллиптическая галактика.

в котовых может происходить коллапс
обычной материи, что существенно
влияет на темпы формирования
галактик.

Впрочем, эта концепция,
хоть и является наиболее
общепризнанной, -
не единственная. У нее много
нерешенных проблем, которые
требуют дополнительного
наблюдения и изучения.

КАРЛИКОВЫЕ ГАЛАКТИКИ

Карликовые галактики — эю относительно небольшие астрономические
объекты, которые характеризуются низкой яркостью и малым количеством звезд
по сравнению с более крупными. Обычно их масса составляет ог нескольких
миллионин до миллиардов солнечных масс, и ими могут иметь от нескольких сотен
миллионов до нескольких миллиардов звезд.

Карликовые таламики часто paccMaiриваюгея как «строительные блоки» болке
крупных галактик, и их изучение помотает астрономам понять процессы, приведшие
к образованию и эволюции больших галактик.

Малое Магелланово Облако - карликовая неправильная галактика -
спутник Млечного Пути.
Эволюция галактик - это сложный
и многоступенчатый процесс,
который включает как внешние,
так и внутренние изменения Внешняя

эволюция галактик предполагает
взаимодействие с окружающим
космосом: притяжение соседних
галактик, слияния и столкновения.

Расположенные в 3G0 млн световых лет от нас в созвездии Волосы
Вероники сталкивающиеся галактики получили прозвище «Мыши»
из-за длинных хвостов звезд и газа, исходящих от каждой галактики.
Также известная как NGC 4676, эта пара в итоге когда-нибудь сольется
в одну гигантскую галактику.

© ПАЗА, Н. foal (JHU), С. IIiingivMn (UCSC/lo;, M.Ciampin (STScl), G. Hantg (STScI). the ACS Science Tea*., and ESA

Галактики Антенны (NGC 4038
и NGC 4039) в созвездии Ворона
находятся в процессе столкновения.

Эти процессы могут привести
к образованию новых звезд,
изменению структуры галактик
и даже возникновению нсвых типов
галактик. Например, слияние двух
спиральных галактик может привести
к образованию эллиптической
галактики, обладающей совершенно
иными характеристиками.
Внутренняя эволюция затрагивает
изменения, пооисходящие
внутри самих галактик, включая

В объектив рентгеновского телескопа
«Чандра» попало массивное облако
газа с температурой в несколько
миллионов градусов в галактике
на расстоянии около 60 млн световых
лет от Земли. Его образование,
вероятно, вызвано столкновением
карликовой галактики (внизу слева)
и гораздо более крупной галактики
NGC1232 (в центре).

© HASAr Chancre X-ray Gbservatory/Huntingdon
Institute for X-tay Astronomy/G.GarmireyEu'opean
Souther Observatory/Very Large Telescope

прогрессирование звездных систем
и процессы звездообразования.
Звезды в галактиках образуются
из газопылевых облаков, и их
жизненные циклы в значительной
степени определяют активность
галактики. В течение миллиардов
лет звезды проходят различные
этапы - от рождения до смерти,
включая взрывы сверхновых,
которые обогащают межзвездное
пространст во тяжелыми
элементами. Эти элементы
являются строительными блоками
для н вых звезд и планет, способствуя
внутренним изменениям и эволюции
структур галактик.

В результате взаимодействия
галактики могут сливаться, формируя
новые, гораздо более крупные
галактики. Этот процесс может
вызывать массовое образование
новых звезд, так как гравитацис иные
силы заставляют газовые облака
схлопываться и формировать звезды.
Кроме того, столкновения могут
приводить к образованию активных
ядер, так как сверхмассивные
черные дыры, находящиеся в центрах
галактик, получают новое веществе
для поглощения.

В большинстве случаев звезды
в этих галактиках не сталкиваются
друг с другом из-за огромных
расстояний между ними, однако
взаимодействия между газом,
пылью и темной материей
оказывают значительное влияние
на их структуру и эволюцию
Так чтс столкновения галактик -
это не разрушительные события,
а возможность для рождения новых
объектов во Вселенной.
млечный путь

Карта Млечного Пути.

алактика Млечный Путь — это спиральная галакт ика с перемычкой,
которая является домом для нашей Солнечной системы и миллиардов
других звездных систем. Млечный Путь имеет диаметр около

100 000 световых лет и состоит примерно из 1OG-400 млрд звезд,
а также большего количества газа и пыли.

СТРОЕНИЕ МЛЕЧНОГО
ПУТИ

Структура Млечного Пути включает
в себя центральное ядро, окруженное
несколькими спиральными рукавами,
которые содержат молекулярные
облака и звезды различных возрастов.
Центральная область галактики
содержит большое количество ярких
звезд и сверхмассивную черную дыру
Стрелец А*, масса которой в миллионы

раз превышает массу нашего Солнца.
Старые звезды в Млечном Пути
в основном сосредоточены в центре
галактики и в ее балдже (самой яркой
части), где их плотность значительно
выше. Молодые звезды, напротив,
чаще находятся в тонких дисковых
структурах Млечного Пути, особенно
в спиральных рукавах, где активные
процессы звездообразования очень
распространены. Эти регионы
изобилуют газом и пылью,
что создает идеальные условия

САМЫЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ
ГАЛАКТИКИ

Спиральные галактики с перемычкой
(или баром) представляют собой
одну из наиболее ярких и широко
распространенных форм галактик
во Вселенной. Они характеризуются
особой структурой: рукава идут
от цетпральной перемычки,
образованной плотной труппой звезд.
Перемычка состоит преимущественно
из старых звезд и служит своего
рода каналом для газа и пыли,
проявит аюшихся к центру галак1ики.
Это способствует образованию
новых звезд, которые формируются
в спиральных рукавах, где плотность
межзвездною юза увеличивается.

NGC1300 - спиральная
галактика с перемычкой
в созвездии Эридан,
на расстоянии около 60 млн лет
от нас У нее нет акт ивного ядра.
& NASA. FSA, and The Hubble Heritage Team
(STScWRA)

для формирования новых звезд.
Особенно заметны звездные
ассоциации - группы молодых,
горячих и массивных звезд, которые
образуются одновременно из едной
молекулярной облачности и могут
существовать в тандеме в течение
нескольких миллионов лет, прежде
чем рассеяться.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ НАЗВАНИЯ И ВЕРСИИ

Слово «галакша» происходи! гл греческою слова уоХакпко q. что означает «моточный».
Оно восходит к греческому мифу о верховной богине Гере, которая, по преданию, во время
кормления младенца Геракла пролила молоко на небо, коюрое образовало Млечный Путь.
Есть версия (правда, вряд ли заслуживающая доверия), что градация украшения новогодней
ели — on плосок поклонения Млечному Пути, г некоторых регионах он видится расположенным
перпендикулярно юризшпу и воспринимался как мировое древо, украшенное звездами.

Похожее на новогоднюю елку изображение NGC 2264 - скопления
молодых звезд возрастом 1-5 млн лет на расстоянии около 2500
световых лет от Земли. Данные рентгеновского телескопа «Чандра»
объединены с оптическими данными, полученными астрофотографом
Майклом Клоу с его телескопа в Аризоне.

X-ray: NASA/CXC/SAO, Optica!. Ciow, М.; Image Processing NASA/CXC/SAO/l. Fratta'e and K. Arcand

ЗВЕЗДНЫЕ СКОПЛЕНИЯ

Рассеянные звездные скопления,
такие как Плеяды, представляют
собой группы звезд, которые
образовались из одного и того же
облака газа, но не столь плотно
связаны, как шаровые скопления.
Они обычно содержат десятки
или сотни звезд и располагаются
в диске галактики. Шаровые звездные
скопления, напротив, представляют
собой старые, плотные группы светил,
состоящие из тысяч и даже миллионов
звезд, которые движутся по орбитам
в галактике, сохраняя при этом более
стабильную структуру.

МЕСТНАЯ ГРУППА

Местная Группа - это одно
из множества скоплений галактик
зо Вселенной. Она включает
по меньшей мере 54 галактики, среди
которых наиболее известны Млечный
Путь, Андромеда и Треугольник.
Эти галактики находятся
на расстоянии около 10 млн световых
лет друг от друга и образуют более

или менее связанную структуру
в пространстве, где гравитационные
силы играют важную роль в их
движении и взаимодейсгвии.

Облако ионизированного газа и пыли диаметром 10 световых лет,
вращающееся вокруг Стрельца А* - черной дыры массой 4 млн солнечных
масс в центре Млечного Пути, в 27 000 световых лет от Земли. Большое
количество межзвездной пыли и газа между центром Галактики
и Землей делает практически невозможным изучение облака в видимом
или ультрафиолетовом диапазоне длин волн. К счастью, излучение
в инфракрасном диапазоне может проходить через облака пыли и газе.

© HASA/HST/NICMOS/Di R/USRA/'DSI/fORCAST Team/Lau et at. 2013

Млечный Путь и Андромеда, как две
крупнейшие галактики Местной

Группы, являются основными
объектами изучения астоонсмов

Млечный Путь [57]
жизненный цикл звезд

Жизненный цикл звезды - это путь, который она проходитогсвоего
рождения до смерти. Звезды формируются из густых облаков газа и
пыли, называемых молекулярными, После достижения достаточной
температуры и давления в ядре начинается термоядерный синтез, а когда
запасы водорода истощаются, звезда начинает сжиматься и нагреваться.
Смерть звезды может быть разной - в зависимости от ее массы.

На этом снимке, сделанном космическим телескопом «Спитцер», показана
туманность W51 - одна из крупнейших областей звездообразования
в Млечном Пути.

@NASA/JPi-Caltech

РОЖДЕНИЕ ЗВЕЗДЫ

Жизненный путь звезды начинается
со стадии звездного рождения. Этот
процесс развивается в обширных
молекулярных облаках, богатых
газами и пылью. Под воздействием
гравитационных сил отдельные
участки облаков начинают
конденсироваться, образуя так
называемые протозвезды. В это время
вещество внутри «зародышевых»
звезд сжимается, и температура
начинает расти.

Когда температура
н ядре протозвезды достигает
приблизительно 10 млн градусов
по Цельсию, начинается
термоядерный синтез - процесс,
при котором водород превращается
в гелий, высвобождая огромное
количество энергии. Эта энергия
создает давление, которое
противодействует гравитационному
сжатию, и светило приходит
в состояние равновесия.

На этой стадии звезда начинает
излучать свет и становится видимой.
Может пройти от миллионов
до десятков миллионов лет,
прежде чем звезда будет готова
к следующему этапу своего
эволюционного цикла.

Инфракрасные изображения,
полученные обсерваторией
Китт-Пик (слева) а космическим
телескопом «Спитцер»,
показывают вспышку HOPS 383,
молодой протозвезды в области
звездообразования в созвездии
Ориона На заднем плане -
панорама области, полученная
с помощью инфракрасных снимков
«Спитцера».

© NASArfPl-CaltechflJrw. о) Toledo;
wrkgroundE Saji on etai
Выход звезды на главную
последовательность - один
из наиболее важных этэгое
ее жизненного цикла. Главная
последовательность - это стадия
на которой звезды проводят большую
часть своего существования
Преобразование водорода в гелий в их
ядре становится основным источником
энергии. Этот процесс поддерживает
стабильное состояние звезды
и определяет ее характеристики, такие
как светимость и температура.

Когда звезда достигает равновесия
между силой гравитации, пытающейся
сжать ее, и давлением, создаваемым
термоядерными реакциями, она
начинает стабильное существование
на главной последовательности.
С течением времени, когда запасы
водорода истощаются, звезды
начинают переходить к следующим
стадиям с воего эволюцис иного пути.

ВСЕ ЗАВИСИТ ОТ МАССЫ

Важной характерно икон на начальном стадии звилгицни звезды является ее
масса. Она определяет дальнейшую судьбу светила: более массивные звезды будут
быстрее исчерпывать свои запасы водорода и переживут более короткое, мо яркое
существ-панне, тогда как менее пассивные будут светить дольше и более стабильно.

Созвездие Тельца и скопление Плеяды. Самая яркая звезда - красный
гигант Альдебаран.

ГИГАНТЫ И КАРЛИКИ

Звезды могут иметь совершенно разные размеры, и наше Солнце —
сравнительно небольшая звезда. Цвет же зависит от температуры:
горячие звезды — голубые, холодные — красные.

Антарес и Ьетелыензе — красные сверхтит анты, это класс
самых больших известных нам звезд. Эти светила находятся
на финальном этапе своей жизни, в будущем обе они станут
нейтронными звездами или черными дырами.

Ригель — эго голубой сверхгигант, молодая, очень горячая
и яркая звезда. Со временем он может превратиться в красный
сверхгигант.

Альдебаран — звезда-t нт ант, ее масса недостаточна для того,
чтобы стать сверхновой, поэгому ина превратится в белый карлик.

Солнце — звезда-карлик. Они светит белым: желтоватым мы его
видим из-за эффектов, которые создает атмосфера Земли.

Солнце в сравнении с другими звездами галактики
Млечный Путь.
Когда звезда исчерпывает запасы водорода в своем ядре, она покидает стадию главной
последовательности. На этом этапе светило начинает сжиматься под действием
собственного гравитационного поля, что приводит к повышению температуры в ядре.
При достижении критической температуры начинается термоядерное слияние ядер
гелия, в результате чего звезда переходит в стадию гиганта или сверхгиганта.

СТАРАЯ ЗВЕЗДА

РОЖДЕНИЕ

ГЛАВНАЯ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

Красный сверхгигант

Средняя по массе
звезда

Облако газа

Когда в звезде заканчивается
вещество, она раздувается
и становится красной.

После этого судьбы
«легких» и «тяжелых» звезд
расходятся.

Под воздействием
гравитации облако
сжимается,
разогревается
и становится
протозвездой.

Жизненный цикл звезды.

О ядре протозвезды
запускаются
термоядерные реакции,
когда ядра легких	КраСНЫЙ ГИГЭНТ

элементов сливаются
и образуют более тяже-
лые, и она становится
звездой.

В зависимости от массы звезды дальнейшая эволюция различается. Б массивных
звездах (более восьми солнечных масс) углерод и кислород начинают сжигаться,
образуя более тяжелые элементы, Этс-т процесс продолжается до тех пор, пока в ядре
не образуется железо, что является конечным продуктом термоядерных реакций.
Когда звезда не может больше вырабатывать энергию, ее ядро коллапсирует,
приводя к взрыву сверхновой, который выбрасывает в межзвездное пространство
значительные количества вещества, богатого новыми элементами.

Менее массивные звезды, такие как наше Солнце, становятся красными гигантами,
а затем сбрасывают свои внешние слои, образуя планетарные туманности, в то время
как ядро превращается в белый карлик. Этот белый карлик постепенно охлаждается
и останавливает свое развитие.
ОСТАТКИ ВЕЩЕСТВА

Нейтронная
звезда

Сверхновая

Массивные звезды взрываются,
на некоторое время сильно
увеличивая свою яркость,
Остатки звездного вещества
разлетаются по окрестностям.

Ядро звезды становится
очень плотным. Чайная ложка
вещества нейтронной звезды
на Земле весила бы 4 млрд т!

Черная
дыра

Это настолько массивный объект,
что никакое излучение не может
его покинуть. Найти черную дыру
можно только благодаря веществу,
которое вращается вокруг нее —
аккреционному диску.

Туманность

Белый карлик

Охлаждение
белого
карлика

Черный карлик

Сброшенное вещество менее массивных звезд формирует туманность.

Ядро звезды становится белым карликом. Термоядерные реакции в нем
не происходят, он светится только за счет температуры.

Белый карлик постепенно остывает и становится более тусклым.

Согласно расчетам, со временем такие звезды превращаются в черные карлики.

Но на это нужно очень много времени — больше, чем существует Вселенная.

Поэтому пока даже самые древние белые карлики не остыли до такого состояния.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЗВЕЗД

Звезды классифицируются по их спектральным характеристикам,
массе, яркости и эволюционной стадии. Основная система
классификации светил базируется на их спектрах, что позволяет
астрономам определить химический состав и температуру звезд.

Яркая горячая звезда Вольфа - Райе (WR124) в объективе телескопа
«Джеймс Уэбб». Фоновые звезды и галактики проглядывают сквозь
туманность из газа и пыли, выброшенных из стареющей массивной
звезды

® NASA. £SA, CSA. STScl, Webb tRO Production Team

СПЕКТРАЛЬНЫЕ
КЛАССЫ

Спектральные классы звезд
представляют собой систему,
которая основывается на анализе
их спектро- Эта классификация
позволяет астрономам понять
физические свойства заезд,
такие как температура, состав
и светимость. Основные
спектральные классы обозначаются
буквами О, В, A, F, G, К и М, где класс
О - это самые  орячие звезды,
а класс М - самые холодные.
Каждый спектральный класс
имеет подкатегории, которые
уточняют характеристики звезд.
Например, в классе G находится
наше Солнце, у которого
температура поверхности примерно
5500 градусов Цельсия. Звезды
класса А имеют более высокую
температуру, чем звезды класса
F, и так далее до класса М, где
температурь, могут опускаться
ниже 3500 градусов. Как правило,
более горячие звезды излучают
больше ультрафиолетового света
и имеют сине-белый цвет, в то время
как холодные звезды выглядят
красноватыми.

Классификация также
учитывает спектральные линии,
которые образуются благодаря
взаимодействию света звезды
с ее атмосферой. Эти линии могут
указывать на наличие различных
химических элементов, таких
как водород, гелий, углерод
и кислород. Таким образом,
спектральные классы звезд
не только помогают определить
их температуру, но и дают
представление о химическом
составе и возможной стадии
эволюции звезды.
Класс

О	Й	A	F	О	К	М

• ••••••

30000	20000	9000	7000	5500	4500	3000

Температура в кельвинах

Спектральные классы звезд.

ДВОЙНЫЕ И ТРОЙНЫЕ ЗВЕЗДЫ

Двойные, и ।рниные звезды — это звездные системы,
сосюящие из двух или более звезд, которые находится
в гравитационном взаимодейсевин друг с друточ. Визуальные
двойные звезды можно наблюдать нев» чруженным (лазом,
они выглядят иак две отдельные точки света, расположенные
близко друт к другу. Яркими примерами визуальных двойных
звезд являю)ся Дльбирен в созвездии Лебедя и Мирах
в созвездии Андромеды Спектроскопические двойные
звезды, напрей ив, могут быть неразличимы при оптическим
наблюдении, нп их существование подтверждается анализом
спектров, которые показывают наличие двух различных
компонентов.

Тройные звезды более сложные. Они могут состоять из одной
двойном системы и третьей звезды, называемой спутником,
или представлять собой три звезды. Примером тройной
системы является Альфа Центавра, которая включает в себя
две близкие звезды, Альфа Центавра А и Альфа Центавра В,
и третью звезду, Проксиму Центавра, находящуюся
на расстоянии пт них.

Сравнительные размеры Альфы Центавра Д (вверху),
Альфы Центавра В (в центре) и Проксимы.
КЛАССЫ СВЕТИМОСТИ

Звезды делят на несколько классов,
от сверхгигантов до карликов,
s зависимости от их размера, массы
и светимости.

Сверхгиганты - это звезды,
которые имеют массу, значителен 
превышающую солнечную
(от 10 до 100 масс Солнца),
и невероятно высокую светимость
(в десятки тысяч раз ярче Солнца).
Эти звезды, как правило, находятся
на конечной стадии своей эволюции

и могут завершить сьию жизнь в виде
сверхновой. Гиганты - это звезды
с массами от трех до десяти масс
Солнца и в сотни раз ярче. Субгиганты
занимают промежуточное положение
между гигантами и звездами главной
последовательности.

Затем идут обычные звезды
главной последовательности
(иногда их называют карликами).
Эти звезды имеют массу от одной
до трех солнечных, и их светимость
варьируется 01 0,1до1СС"
светимостей Солнца. Они стабильны

в своей эволюции, сжигая водород
в своих ядрах.

Субкарлики и карлики - это звезды
с низкой массой, обычно менее
0,8 массы Солнца. Они имеют низкую
светимость и сосредоточены в основном
на главной последовательности,
демонстрируя высокую стабильность
на протяжении миллиардов лет. Красные
карлики, такие как Проксима Центавра,
являются самыми распространенными
звездами в нашей галактике,
но они в десять раз менее яркие, чем
Солнце, поэтому найти их сложно.

Сравнение Солнца и одной из самых больших известных звезд -

VY Большого Пса. Ее размеры точно не установлены, но, предположительно,
она заняла бы все пространство от Солнца до орбиты Юпитера, о ес объем -
в 3 млрд раз болыие, чем у нашей звезды.

© Honexyst/commons.wtkrmedia.org ,'ССС 1.0

ПЕРЕМЕННЫЕ ЗВЕЗДЫ

3п1 звезды, яркость которых изменяется со временем. Эти изменения мош
происходить пи самым различным причинам, и изучение переменных звезд является
важной частью астрономии, позволяя ученым лучше понять процессы, происходящие
в светилах, н нх эволюцию.

Существует несколько категорий переменных звезд. Одной из самых известных
является группа цефеид — звезд, яркость которых варьируется с периодичностью
от нескольких дней до нескольких недель. Эти звезды, благодаря своей
регулярнисти, сыграли ключевою роль в определении расстояния до других галактик.
Примером тапой звезды является Поллукс, яркая цефеида в созвездии Ьлизнецив,

На этом снимке телескопа «Хаббл»
изображен Сириус А, самая яркая
звезда на нашем ночном небе,
вместе с его слабым, крошечным
звездным компаньоном
Сириусом В - белым карликом.
Астрономы переэкспонировали
изображение Сириуса 4 (в центре),
чтобы можно было увидеть тусклый
Сириус В (крошечная точка
внизу слева). Крестообразные
дифракционные пики
и концентрические кольца вокруг
Сириуса А, а также небольшое
кольцо вокруг Сириуса В являются
артефактами телескопа.

© Ш. ESA, Н. Bond 'STSci1 and М Barstow
University о/ Leicester/
ДИАГРАММА
ГЕРЦШПРУНГА -
РАССЕЛА

Диаграмма Герцшпрунга - Рассела
является одним из наиболее
важных инструментов в астрономии
для классификации звезд. Она
была разработана в начале XX в.
астрономами Эдвардом Герцшпрунпом
и Геной Расселом. На диаграмме
горизонтальная ось представляет

температуру звезд (всех, о1 горячих
до холодных), а вертикальная ось - их
светимость (яркость). Результатом этого
сочетания становится визуализация
различных свет ил, что позволяет
астрономам понять их жизненные
циклы и эволюцию.

Главная

последовательность - это участок
на диаграмме, где находится примерно
40 % всех звезд, включая Солнце.

Звезды на главной последовательности
находятся в стадии термоядерного
синтеза водорода в гелий, что является

основным процессом, обеспечивающим
их светимость и стабильность. Звезды
этой категории делятся на несколько
подгрупп, в зависимости от их
массы и температуры. Чем больше
масса звезды, тем она горячее
и ярче, что проявляемся в ее позиции
на диаграмме.

Звезды, покидающие главную
последовательность, переходят
на другие стадии своего жизненного
цикла, такие как красные гиганты
или белые карлики, что также
отображается на диаграмме.

СВЕРХГИГАНТЫ

10000

Ригель

ГИГАНТЫ

ГЛАВНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

2

Полярная

100

Солнце '

етельгейзе

Антарес

и
ш
о

0,01

БЕЛЫЕ КАРЛИКИ

0.0001

Н

30000

10000

7000

3000

Температура (в кельвинах)

Диаграмма Герцшпрунга - Рассела,
СВЕРХНОВЫЕ

верхноная - эго конечная стадия эволюции массивной звезды,
когда она внезапно увеличивает свою яркость в десятки миллионов
раз. Этот процесс происходит в результате коллапса ядра

звезды, когда исчерпаны запасы топлива, и звезда больше не может
поддерживать свои внешние слои под воздействием силы тяжести.
Ь результате этого коллапса звезда выбрасывает сеои внешние слои
в космос, производя мощный взрыв, который может быть виден на
огромных расстояниях.

Изображение белого карлика,
на который перетекает вещество
со звезды-компаньона

Изображение взрыва сверхновой. Видны яркий выброс вещества
и шоковые волны, распространяющиеся от коллапсирующей звезды.

ТИПЫ СЧЕРХНОЗЫХ

Существуют разные типы сверхновых,
сведи которых наиболее известны
типы la, 1Ь, 1с и тип И. Каждый из этих
типов возникает из различных
звездных систем и характеризуется
специфическими процессами,
ведущими к их взрыву.

Сверхновая типа 1а возникает
в двойной системе, где одна из звезд
является белым карликом Когда

этот белый карлик накапливает
материю от своего компаньона,
достигается критическая масса (она
называется пределом Чандоасекара
в честь американского астронома
индийского происхождения
и составляет 1,38-1,44 солнечной
массы), что приводит к взрыву.

В результате этого процесса в космос
выбрасываются тяжелые элементы,
такие как углерод и кислород,
и именно эти элементы участвуют

г фсомировании новых звезд
и планет. Сверхновые типа 1а имеют
почти одинаковую светимость,
что делает их полезными маркерами
для определения расстояний
и изучения расширения Вселенной.
Сверхновые типов 1b и 1с связаны
с массивными звездами, которые
завершают свой жизненный цикл.
Взрыв сверхнов )й типа 1Ь происходит,
когда звезда сбрасывает свою
внешнюю водородную оболочку,
оставаясь с более плотным ядром,
которое затем коплапсиоует
при исчерпании ядерного топлива.
Сверхн. зая типа 1с возникает
из звезд, которые теряют как водород,
так и гелий, что приводит
к их коллапсу и взрыву. Эти типы
сверхновых могут быть связаны
с образованием гамма всплесков
и формированием нейтронных звезд
или черных дыр.

Сверхновые типа II возникают
из массивных звезд, у которых ядро
не может больше поддерживать
термоядерные реакции. Когда звезда
исчерпывает топливо, ядро начинает
коллапсировать под действием
гравитации, что приводит
к образованию мощной шоковой
волны, выбрасывающей внешние слои
звезды в космос.
Крабовидная туманность - остаток
взрыва сверхновой, который
наблюдался на Земле китайскими
астрономами но протяжении
23 дней в 1054 г. В центре
туманности находится нейтронная
звезда - сильнейший источник
рентгеновского и гамма-излучения
в Млечном Пути,
&NASA FSA. J Hester and A. Lou (Anzona State
uniirersity)

КАТАСТРОФЫ
ВСЕЛЕНСКОГО
МАСШТАБА

Образование сверхновой - это
одно из самых катастрофических
событий в жизни звезды Когда
массивная звезда исчерпывает
собственное топливо, она больше
не может поддерживать свою
структуру под воздействием
г равитаиии, что приводит к мощному
взрыву. Этот процесс не только
уничтожает звезду, но и выбрасывает
в пространство огромное количество
энергии и тяжелых элементов, таких
как углерод, кислород, железо
и никель, которые образуются в ходе
термоядерного синтеза. Эти элементы
крайне важны для формирования
новых звезд, планет и, в итоге,
для возникновения жизни.

Распространение тяжелых элементов
происходит через поток вещества,
выбрасываемого в межзвездное
пространство. Эта материя
смешивается с окружающим газом
и пылью, что создает условия
для формирования новых звездных
систем. Так в результате циклов
рождения и смерти звезд Вселенная
постоянно пополняет свои запасы
химических элементов, необходимых
для создания планет и других
астрономических тел.

Однако избыточная энергия
мсжет стать губительной
для планетных систем, находящихся
слишком близко к месту взрыва,
потенциально уничтожая их
атмосферы и возможную жизнь.
Таким образом,сверхнсьые
играют важнейшую роль
в эволюции Вселенной, действуя
как созидательная и разрушительная
сила одновременно.

ОРДОВИКСКО-СИЛУРИЙСКОЕ
ВЫМИРАНИЕ

Произошедшее около 444 млн лет назад
ордовикско-силурийское вьгчирание
является одним из пяти крупнейших
вычираним а истории Земли. Согласно
одной из 1ипотеэ, взрыв сверхновой,
находившейся неподалеку oi Земли,
hoi привести к значительному
увеличению космической радиации.
Это, в свою очередь, могло вызвать
изменения в климатических условиях
планеты. Одна из теории предполагает,
что именно такая радиация чптла
привести к истощению озоновою слоя,
что сделало жизнь на Земле уязвимой
к ультрафиолетовому излучению.

Оно moi ло нет ативно сказаться
на морских организмах, что в итше
привело к массовым вымираниям.

Так может выглядеть взрыв расположенной неподалеку сверхновой
с орбиты Земли. К сожалению, такая катастрофа, скорее всего, погубит
жизнь на нашей планете.

Сверхновые [67]
ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ

ерные дыры - это объекты, обладающие сильным гравитационным
притяжением, которое не позволяет ничему, даже свету, покинуть их
пределы. Впервые существование таких объектов был-, предсказано

Карлом Шварцшильдом, который в 1915 г. нашел соответствующие
решения уравнений Эйнштейна. Однако сфотографировать черную дыру
(стро; о "оворя, конечно, не саму ее, а ее тень и аккреционный диск)
удалось только в 2019 г.

Вот что видит камера, которая приближается к сверхмассивной
черной дыре массой 4,3 млн солнечных. Камера находится примерно
в 113 млн км от горизонта событий и движется внутрь со скоростью
19% скорости света - почти 205 млн км/ч. Плоское закрученное облако
гоаячего светящегося газа, называемое аккреционным диском,
окружает черную дыру и служит визуальным ориентиром,
как и светящиеся структуры, называемые фотонными кольцами,
которые формируются ближе к черной дыре из света, облетевшего
ее один или несколько раз.

© MSA’s Goddard Space rtignt Сел te'/J Schnittman and B. Powetl

В центре черной дыры находится
точка, где гравитация становится
бесконечной, - сингулярность.

Материя там сжимается
до бесконечно малых оазмеров,
и физические законы, какими мы их
знаем, перестают действовать.

Поэтому описать, что происходит
в сингулярности, современная наука
не может.

Горизонт событий разделяет область,
откуда можн< выбраться, и область,
откуда выбраться уже невозможно.
Это граница черной дыры,
преодолев которую свет и материя
уже не могут вернуться.

Для внешнего наблюдателя
пересечение -сризонта событий
означает, что объект исчезает
из Вселенной навсегда, и никакая
информация от него уже не сможет
поступить.

Фотонное кольцо черной дыры -
это область пространства, где свет,
или фотон, может вращаться
вокруг черной дыры, оставаясь
в устойчивом состоянии Оно
расположено за пределами
горизонта событий,но в пределах
гравитационного влияния черной
дыры.

Это кольцо формируется из-за
сильной гравитации, которая
искривляет пространство-время
вокруг чеоной дыры. В оезультате
фотон, движущийся в определенных
направлениях, может оставаться
в этой области, создавая
уникальный эффект: если
бы вы наблюдали за черной дыоой,
находясь в правильном положении,
вы могли бы увидеть свет,
кот jpbiH многократно обогнул
черную дыру, прежде чем исчезнуть
навсегда.

вокруг черной дыры может
существовать аккреционный
диск—диск из газа и пыли, которые
она постепенно поглощает,
ё процессе выделяется большое
количество энергии, что делает
аккреционные диски очень
яркими. Именно благодаря им
можно понять, что в этой области
пространства существует чеоная
дыра, ведь сама она не излучает
(за исключением излучения
Хокинга) и недоступна
для наблюдения.
Изображение черной дыры MAXI J1820+070. Черная дыра вытягивает
материал из соседней звезды в аккреционный диск. Над диском находится
область сверхгорячих субатомных частиц, называемая короной.

© Aurore Simonnet ana NASA s Goaaard Space Tlignt Center

ТЕНЬ ЧЕРНОЙ ДЫРЫ

Это область, где свет не чожет
достичь наблюдателя из-за сильной
гравитации. Эта тень представляет
совой мрут темноты на фоне яркого
снега, испускаемою окружающими
звездами и юзом, которые
вращаются вокруг черной дыры.
Тень черной дыры не является
самой черной дырой; это скорее
траница. за которой свет не может
преодолеть ее гравитацию. Радиус
этой тени зависит от массы черной
дыры и называется радиусом
Шварцшильда. Измерение тени
позволяет астрономам изучать
свойства черных дыр.
впервые изображение тени черной
дыры было получено 1 елескопом
горизонта событий в 2019 г. для черной
дыры в ।алакюке М87. и это стало
вехой в астрономии и астрофизике.

Изображение
противоположной стороны
черной дыры

Гравитация черной дыры изменяет
траекторию соста от амкрсционлюсо
диска, создавая эту часть картинки.

Аккреционный диск

Горячий гонкий орошающимся диск,
сформированный веществом,
медленно падающим  черттую дыру
по спиральной в раек тории.

Эффект Доплера

Свет от мщестяа аккреционного диска ярче
с той стороны, гас материя движется к нам.
и тускло* тан, где она движется от нас.

Тень черной дыры

Эта область примерно о два раза больше,
чем горизонт событий - граница, за котором
информация навсегда пропадает в мерной дыр*.

Нижняя часть диска

Лучи света с противоположной стороны диска
подвергаются гравитационному линзированию
и формируют эту часть изображения.

Фотонное кольцо

Это кольцо состоит из фотонов аккреционного диска,
которые делают несколько оборотом «округ «мрмой дыры,
прежде чем начать движение к наблюдателю

Строение черной дыры и пространства вокруг нее.

© NASA’s Goddard Space flight Center/Jerem^ Schnittman
МАССЫ ЧЕРНЫХ ДЫР

Сверхмассивные черные дыры
находятся в центрах большинства
галактик, включая Млечный
путь, где находится черная дыра
Стрелец А’. Эти объекты могут
иметь массу от сотен тысяч
до миллиардов солнечных масс.
Сверхмассивные черные дыры
играют важную роль в эволюции
галактик. Их притяжение влияет
на движение светил и на динамику
самой галактики. Центральная черная
дыра может также оказывать влияние
на формирование новых звезд
и на распределение газа
в галактике.

Черные дыры звездной массы
формируются в результате
коллапса массивных звезд, которые
исчерпали свое ядерное топливо.
Обычно масса таких черных
дыр варьируется от нескольких
до десятков солнечных масс. Процесс
образования происходит в конце
жизни звезды, когда гравитация
превышает давление, возникающее
при термоядерных реакциях.

Часто черные дыры звездной массы
становятся частью двойных систем,
притягивая веществе от своей

Сравнение размеров нескольких
гигантских черных дыр,
которые находятся в центрах
галактик. Самая большая
из них - TON 618 массой более
60 млрд солнечных. Следующая
по размеру -М87, а затем —
Стрелец А*.

& NASA's Coaaard Space Flight Center Conceptual
Image cab

звезды-компаньона и образуя
аккреционный диск.

Промежуточные черные дыры -
это менее изученный тип с массами
от сотен до тысяч солнечных.

Их существование подтверждается
косвенными данными, такими
как наблюдения за кластерами
звезд и активными галактическими
ядрами. Возможные механизмы
их формирования включают слияние
черных дыр звездной массы,
а также коллапс скоплений звезд
в начале формирования галактик.
Промежуточные черные дыры трудно
обнаружить, а значит, и подтвердить
их существование.

ФОРМИРОВАНИЕ
ЧЕРНЫХ ДЫР

У звезд, масса которых превышает
20 солнечных масс, после исчерпания
водорода происходит коллапс
ядра. Это ведет к тому, что звезда
не может больше поддерживать
свою структуру. R результате ядро
стремительно сжимается, а внешние
слои выбрасываются в пространство,
формируя яркую сверхновую.
Если масса оставшегося ядоа
превышает предел Чандрасекара,
оно продолжает сжиматься
дс образования черной дыры,
килоновые явления- этс процессы,
происходящие в результате слияния
двух нейтронных звезд, обладающих
экстремальной плотностью. Когда
две такие звезды обращаются вокруг
друг друга и в итоге сталкиваются,
это приводит к невероятному
высвобождению энергии, создающему
мощный взрыв.

Во зремя слияния может возникнуть
массивный объект, который затем
может коллапсировать в черную
дыру. В процессе слияния также

Изображение двух черных дыр,
вращающихся друг вокруг друга.
Этот «танец» приводит к слиянию
двух объектов в один - при этом
формируются гравитационные
волны.

© 4ASX's GoMara Space Flight Center/Scott Noble,
simulation data. d'Ascoh et a: 2018

выделяются тяжелые элементы, такие
как золото и платина.

Третий сценарий формирования
черных дыр связан с гравитационным
коллапсом центральной части
галактики или скопления
протогалактического газа. В начале
существования Вселенной, когда
галактики только начинали
формироваться, скопления
газа в центре гравитационно
неустойчивых областей могли начать
коллапсировать. По мере сжатия этого
газа температура и давление внутри
него возрастали, создавая условия,
й которых могла образоваться
первичная черная дыра.

ЕСЛИ УПАСТЬ

В ЧЕРНУЮ ДЫРУ...

При поиближении к черной дыре
любой объект испытывает сильное
гравитационное притяжение,
приведящее к эффекту, который
называется спагеттификацией.
Это явление возникает из-за разницы
в силе гравитации одна часть
объекта, находящаяся ближе к черной
дыре, испытывает гораздо большее
притяжение, чем другая часть, и это
приводит к растяжению объекта
по мере его приближения к горизонту
событий. Процесс можно сравнить
с растягиванием пласта теста,
из которого сделают спагетти. С точки
зрения самого объекта пересечение
горизонта событий происходит
незаметно. Как только объект
проходит эту границу, он больше
не может вернуться.

Сторонний наблюдатель, находящийся
на безопасном расстоянии от черной
дыры, видит совершенно иную
картину. Согласно законам общей
теории относительности Эйнштейна,
по мере приближения объекта
к горизонту событий егэ скорость
уменьшается, и он как будто замирает.
Этот эффект объясняется тем,
что время для объекта, движущегося
в сильном гравитационном поле,
течет медленнее по сравнению с тем.

Изображение сверхмассивной
черной дыры, которая
была выброшена из своей
галактики-хозяина в результате
взаимодействия между ней
и двумя другими черными
дырами. Когда черная дыра
летит через межгалактическое
пространство, она сжимает
разреженный газ перед собой,
провоцируя рождение горячих
голубых звезд. Иллюстрация
основана на наблюдениях
телескопа «Хаббл» за следом
длиной 200 000 световых лет
позади «убегающей» черной дыры.
© NASA, ESA, Lean Husiak (STSc!)

как оно воспринимается сторонним
наблюдателем. Б итоге для стороннего
наблюдателя объект кажется
замершим на горизонте событий,
в то время как для объекта время
идет своим чередом, и он продолжает
двигаться дальше.

ИЗЛУЧЕНИЕ ХОКИНГА

Излучение Хокинга -
это теоретический процесс,
предложенный британским физиком
Стивеном Хокингом в 1974 г., который
связывает квантовую физику
и общую теорию относительности,
Эта гипотеза пбъясняет, как черные
дыры могут не только поглощать,
но и излучать энергию, в итоге
теряя массу и, возможно, исчезая
со временем. Процесс излучения
объясняется квантовыми эффектами,
происходящими вблизи горизонта
событий черной дыры.

Согласно квантовой механике,
вакуум не является пустотой, а погон
виртуальных частиц, которые
постоянно возникают и исчезают.
Когда такие частицы появляются
на горизонте событий черной дыры,
одна из них может попасть внутрь,
а другая, имеющая отрицательную
энергию, может ускользнуть.
Эта ускользнувшая частица
проявляется как излучение, позволяя
черной дыре терять часть своей
массы.

Излучение Хокинга становится
интенсивнее по мере уменьшения
массы черной дыры. Поэтому
наблюдать его пока не удалось - все
известные нам объекты слишком
массивные, а следовательно,
излучение Хокинга слишком
слабое. Теоретические первичные
черные дыры в наше время должны
заканчивать свое существование,
и вот от них излучение можно

было бы зафиксировать. Но такие
объекты пока не удалось обнаружить,
как и не удалось зафиксировать
события их коллапса.

ПЕРВИЧНЫЕ ЧЕРНЫЕ ДЫРЫ

Зги типокпичеикие объекты,
которые чо1 ли образоваться
в результате флуктуаций плот кости
материи в ранней Вселенной
примерно через несколько
миллисекунд после Большого взрыва.
В итличие от черных дыр, которые
возникают в результате коллапса
массивных звезд, первичные
черные дыры могут иметь различные
размеры — от микроскопических
до гигантских. Их существование
предсказывается некоторыми
космологическими моделями,
в частности, теорией инфляции,
которая утверждает, что в первые
моменты существования Вселенной
произошло быстрое расширение,
способствующее образованию
неравночернистей в распределении
материи.

Если первичные черные дыры
действительно существуют
и составляют часть материи и нашей
Вселенном, их свойства могут помочь
ученым понять эволюцию талантик
и форчии. оаоие звездных систем.
Кроме юго. первичные черные
дыры являются потенциальными
кандидатами на роль темной материи.
Несмотря на их теоретическую
привлекательнпсть, на сегодняшний
день первичные черные дыры
еще не были обнаружены.
Предположительно, они чрезвычайно
редки, а разные методы наблюдения
работают на разных диапазонах
масс, так что пока неясно, где
именно следует искать эти объекты.
НЕЙТРОННЫЕ ЗВЕЗДЫ
И ПУЛЬСАРЫ

Нейтронная звезда - это конечная стадия эволюции массивных
звезд, представляющая собой компактный объект, состоящий
преимущественно из нейтроне- з. Пульсары - это специальные
виды нейтронных звезд, которые излучают мощные радиоволны в виде
регулярных импульсов благодаря своему быстрому вращению. Изучение
нейтронных звезд началось в 1930-е гг., однако значительный прогресс был
достигнут лишь в последние десятилетия, когда были открыты пульсары.

Одно из самых мощных событий
во Вселенной: пара нейтронных
звезд сталкивается, сливается
и образует черную дыру.

s NASA's Goddard Space Flight Center

МАЛЕНЬКИЕ
И ТЯЖЕЛЫЕ

Нейтронная звезда образуется
в результате коллапса звездной
массы после взрыва супернивой.
Структура нейтронной звезды
включает плотное ядро, состоящее
из нейтронов, окруженное оболочкой,
содержащей электроны и протоны.
Эти звезды имеют чрезвычайно
высокую плотность, что делает их
необычайно тяжелыми при малых
размерах - диаметр нейтронной
звезды составляет порядка 10-12 км,
а масса может превосходить массу
Солнца.

ВНУТРЕННЯЯ

КОРД
(электроны__

и нейтроны)

ВНЕШНЯЯ

КОРА
(ионы и электрета)

5

АТМОСФЕРА

ВНЕШНЕЕ
ЯДРО
(нейтрон-

I протонная
жидкость!

ВНУТРЕННЕЕ
ЯДРО
(состав неизвестен

Строение нейтронной звезды.

Пульсары представляют собой
нейтронные звезды, котовые
вращаются с высокой скоростью
и обладают мощным магнитным
полем. Эти объекты излучают
радиоволны в узких конусах,
создающих регулярные импульсы,
когда луч радиации направлен
на Землю. Пульсары могут вращат ься
со скоростями до нескольких сотен
оборотов в секунду, что делает
их одними из самых точных часов
во Вселенной.

ТИПЫ НЕЙТРОННЫХ
ЗВЕЗД

Нейтронные звезды - это одни
из самых экзотических объектов
во Вселенной, их классификация
в зависимости от различных
физических характеристик
и механизмов излучения пока еще
разрабатывается астрономами.

Но среди них уже можно выделить
следующие типы.

Так, радиопульсары - это тип
нейт ронных звезд, который излучает
радиоволны из своих магнитных
полюсов Они воащаются с высокой
частотой (один оборот за промежуток

времени от нескольких миллисекунд
до нескольких секунд) и испуксают
пульсирующее излучение,
которое можно обнаружить
с Земли, поскольку луч радиоволн
периодически становится
перпендикулярным к направлению
вращения звезды.

Аккретсры. или рентгеневские
пульсары, также акт ивно
поглощают материю из окружающего
аккреционно! о диска. Этот процесс
освобождает огромные количества
энергии, что приводит к излучению
в рентгеновском диапазоне
«Пропеллеры» также поглощают
газ из аккреционно го диска,
но не могут «прокормиться» из-за
слишком сильного магнитного поля.
В результате звезда фактически
отталкивает материал от себя, и это
приводит к эффекту вентилятора.
Георэтаторы - это нейтоонные
звезды, ось вращения которых
не совпадает с осью их магнитного
поля, Это приводит к сложному
поведению, и сектора звезды
отклоняются по сравнению
с их вращением, а конфигурация
магнитного пиля меняется.
Георотаторы могут генерировать
довольно сложные структуры
магнитного поля.
Пульсар Черная Вдова - это нейтронная звезда, находящаяся в двойной
системе с обычной звездой. Название связано с тем, что в таких системах
пульсар постепенно поглощает вещество спутника, что приводит
к разрушению последнего. На этом изображении показана система
PSR J1311-3430, обнаруженная в 2012 г. J1311 содержит одну из самых
тяжелых известных нейтронных звезд, а его спутник-лишь в десяток раз
больше массы Юпитера.

@ NASA's Goudara Space Fhgnt Centef/Cruz delAfiiae

ИЗУЧЕНИЕ
НЕЙТРОННЫХ ЗВЕЗД

Научные открытия нейтронных
звезд и пульсаров стали возможны
благодаря радиоастрономии, а также
рентгеновским наблюдениям. Первые
пульсары были открыты в 1967 г.
при помощи радиотелескопов.
Современные технологии, включая
спутниковую астрофизику,
продолжают улучшать качество
наблюдения.

Нейтронные звезды исключительно
важны для исследования магнитных
полей и процессов аккреции.

Их воздействие на окружающую
среду может вызывать различные
астрономические явления, такие
как рентгеновские всплески
и гравитационные волны.
Пульсары служат важными
инструментами в изучении
гравитационных волн.
Известные пульсары, такие
как PSR J0737-3O39, предоставляют
уникальные данные с свойствах
пространственно-временного
континуума. Их исследование
помогает астрономам тестировать
теории относительности и изучать
экзотические состояния
материи.

МД1НСТДРЫ

Mai нетары — это особый вид
нейтронных звезд, шорне
обладают невообразимо мощными
магнитными полями. Они имеют
массу, приблизительно равную
массе Солнца, но сжаты о размеры
всею лишь в несколько километоов
в диаметре: одна чайная ложка
ма । ернала из чат не iара может
весить около 1 трлн т. Самое
удивительное в матнетарах — эн
их магнитные поля, самые сильные
во вселенной, которые могут
достигать величины 1 DI 1 Тл.
Для сравнения, мают ное поле
Земли — 25-65 чкТл.

Эти экстремальные магнитные поля
могут искала г ь пространствь-
время вокруг звезды, создавая
1амма-всплески: краткие, но очень
мощные выбросы энергии. Время
жизни маюегара ограничено
временем, в течение которого
пн может поддержишь свое
мощное магнитное поле. Обычно
этот период может составлять
несколько тысяч лет, после чего
наг ни г ное поле ослабевает,
и звезда стангсится обычном
нейтронной звездой.

Магнетар с визуализацией
магнитных полей.
ЭКЗОПЛАНЕТЫ

кзопланета - это планета, которая находится за пределами
нашей Солнечной системы и обращается вокруг другой
звезды. Такие небесные тела обладают разнообразными
характеристиками, которые могут варьироваться от размеров
и состава до расстояния от своего светила. Первое убедительное
открытие экзопланеты произошло в 1992 г., когда астрономы
подтвердили существование обнаруженной еще н 1988 г. планеты,
обращающейся вокруг пульсара PSR В1257+12.

Иллюстрация дает представление
о том, насколько распространены
планеты вокруг звезд в Млечном
Пути. Планеты, их орбиты и их
родительские звезды значительно
увеличены. Шестилетний обзор,
в ходе которого были обследованы
миллионы небесных тел, привел
к выведу, что планеты вокруг звезд
являются скорее правилом, чем
исключением. Вероятно, в радиусе
всего 50 световых лет от Земли
находится не менее 1500 планет.

© NASA, ESA, ana М, KOrnmesser 'ESO)
МЕТОДЫ ОБНАРУЖЕНИЯ
ЭКЗОПЛАНЕТ

Одним из наиболее распространенных
методов обнаружения экзопланет
является транзитный. Он основывается
на наблюдении за уменьшением
яркости звезды, когда экзопланета
проходит перед ней. Этот метод
позволяет не только выявить
наличие планеты, но и определить
ее размеры и период орбиты.
Транзитный метод демонстрирует
зысокую эффективность при большом
количестве наблюдений, что делает
егс основным инструментом
для различных миссий, например
для космических телескопе в «Кеплер»
и TESS.

Другим важным способом
является метод радиальных
скоростей, который используе'1’
эффект Доплера для определения

движения звезды. Гравитационное
взаимодействие между светилом
и его планетой приводит к изменению
скорости звезды по направлению
к наблюдателю и от него, что вызывает
смещение спект ра звезды.

Изображение экзопланет, проходящих перед своей звездой -
красным карликом.

Кроме того, существуют и другие
методы, например гравитационное
линзир звание и даже прямое
наблюдение, однако они используются
нечасто, поскольку требуют сочетания
подходящих условий для применения.

ИЗУЧЕНИЕ ЭКЗОПЛАНЕТ

Одним нз ключевых инс[ручей।ов для изучения экзопланет
является спектрискипия. которая Ризвиляет исследивагь
свет, проходящий через атмосферу экзопланеты. Когда
планета проходит перед звездой, часть ее света проникает
в атмосферу, и ее молекулы поглощают определенные длины
волн. Измеряя эго изменение спектра, ученые могут выявить
присутствие химических элементов и тоединений.

Анализ химического состава атмосферы экзопланет позволяет
астрономам определить, какие тазы в ней присутствуют,
а также выяснить их пропорции. Используя мощные телескопы,
такие как «Джеймс Уэбб», астрономы могут детализировать
спектры экзопланет на значит ельных рассюяниях.
Совершенствование методов спектроскопии и технологий
наблюдения позволяет асгроночам регулярно открывать новые
экзопланеты и углублять наше понимание условий на них.

Экзопланета Kepler-1649c, вращающаяся вокруг
красного карлика. Это небесное тело находится
в обитаемой зоне своей звезды.

® NASA/Ames Research Ceiter/Damet Rjtter
ТИПЫ ЭКЗОПЛАНЕТ

С момента открытия первой
экзопланеты астрономы выявили
множеств-) различных типов этих
небесных тел

Так, газовые гиганты - это большие
планеты, состоящие в основном
из газа и обладающие значительной
атмосферой. Эти планеты отличаются
высоким давлением и температурой
в своих глубоких атмосферах, а также
могут иметь кольца и множество
спутников. Газовые гиганты часто
имеют большие массы и радиусы,
что позволяет им привлекать к себе
значительное количество газа
из околопланетиого пространства
вс время своего формирования.
В других системах легко выявить
газовых гигантов, так как они могут
вызывать колебания своих звезд
8 результате гравитационного
притяжения.

Мини-нептуны, или суперземли -
это планеты, масса которых больше,
чем у Земли, но меньше, чем
у Нептуна Эти планеты обычно
имеют значительное количество
газа в атмосфере, что делает их
похожими на газовых гигантов, только
в меньшем масштабе Эти планеты
являются предметом активного
изучения, поскольку они находятся
в пределах размеров и масс, которые
предполагают возможность наличия
атмосферы, воды и даже условий,
подходящих для жизни. Суперземли
могут состоять как из каменистых
материалов, так и из более легких
элементов, таких как аодооод и гелий.
Каменистые экзопланеты,
как правили, имеют схожий
с Землей состав, включающий в себя
в основном силикаты и металлы.
Эти планеты характеризуются твердой
поверхностью и, в зависимости от их
удаленности ст звезды, могут иметь
жидкую воду на поверхности.

Так может выглядеть экзопланета типа «горячий Юпитер».

ПЛАН!.1Ы СТРАННИКИ

Планеты-странники (планеты-
бродяги, планемс, планеты-
сироты, межзвездные планеты,
свободноплавающие планеты,
свободнолетящие планеты,
квазипланеты, одиночные планеты,
блуждающие планеты или планеты-
изгои) представляют собой небесные
тела, не привязанные к орбитам вокруг
звезд. Они могут образовываться
в процессе планетарной эволюции,
когда планеты выбрасываются из своих
систем, или же могут возникать
в результате прямого формирования
из газово-пылевых облакон.

Эти планеты не имеют родительских
звезд и находятся в межзвездном
пространстве. В 2011 г. исследователи
из Японии обнаружили первую
из известных планет-сирот с помощью
инфракрасной астрономии.

Красными кругами выделены
местоположения 115 потенциальных
планет-странников в верхней части
созвездия Скорпиона и в Змееносце.

Э fSQ'W. Risinger 'sKy^utvey.orgJ/СС BY 4.0

Изображение планеты-странника.

QNASMFY-Caltech
БЛАНЕТЫ — СПУТНИКИ ЧЕРНЫХ ДЫР

Зю iiinoiвюческие зкзопланмы (их название происходит от сочетания слов black hole + planet — черная дыра + плане)а), которые
способны вращаться вокруг сверхчасснвных черных дыр. находящихся в центрах галактик. В 2019г. группа астрономов вычислила,
что вокру) этих объектов есть безопасная зона, в которой иогут существовать тысячи бланет. При определенных условиях аккреционные
диски могут стать источником «строительных блоков» для формирования бланет.

КОРИЧНЕВЫЕ КАРЛИКИ

Зто астрономические объекты, коюрые занимают промежуточное положение между
звездами и планетами. Они образуются из г азопылевых облаков, аналогичных
тем, из которых формируются светила, однако их масса недостаючна для запуска
термоядерных реакций, характерных для звезд. Обычно масса коричневых
карликов составляет 13—В1 масс Шпигера. При эюм обьекгы с массой ниже
13 масс Юпитера не могут поддерживать термоядерные реакции водорода
и классифицируются как планеты.

Коричневые карлики обладают некоторыми характеристиками, сходными
со звездами, однако, в иглкчие от последних, они не излучают свет и тепло
и значительных количествах. Зю делает их крайне слабо заметными в космосе,
так как инн излучаю) в iichubhum в инфракрасной часги спектра.

Изображение коричневого карлика 2MASSJ22282889-431026

6>HASA,JPt-Caitech

В процессе формирования системы
из газа и пыли молодые планеты
могут столкнуться друг с другом
либо с другими астрономическими
объектами, что приводит
к их выбросу на внешние орбиты
или даже в межзвездное
пространстве.

Также планеты могут быть «изгнаны»
из своих систем в результате
гравитационного воздействия
звезд, проходящих рядом. Такие
события чаще всего происходят
в плотных звездных группах, где
силы притяжения могут приводить
к значительным изменениям
в орбитах. В этом случае легче всего
«теряются» небольшие планеты,
которые не имеют достаточной
массы для того, чтобы противостоять
мощным гравитационным силам.
Существует также возможность
самостоятельного фоомирования
планет-сирот в межзвездном
пространстве, хотя этот процесс
маловероятен и требует
специфических условий.

В облаках газа и пыли,
аналогичных тем, что существуют
в протопланетных дисках, могут
происходить процессы схлопывания
и аккумулирования вещества-
Однако такие сценарии являются
скорее гипотетическими и требуют
дальнейшего изучения.
ГИПОТЕТИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Астрономы пытаются доказать существование множества
гипотетических объектов, которое пока не подтверждено
наблюдениями, но предсказано благодаря «косвенным уликам».

Эти объекты пока остаются в области теории, но их поиск помогает ученым
лучше понять фундаментальные законы физики и природу Вселенной.

Изображение червоточины.

БЕЛЫЕ ДЫРЫ

Белые дыры представляют собой
теоретические астрофизические
объекты, ко'орые являются
противоположностями черных
дыр В то время как черные дыры
поглощают всю материю и энергию,
которая пересекает их горизонт
событий, белые дыры, согласно
гипотезам, выбрасывают материю
и энергию, не позволяя ничему
входить внутрь. Это свойство
делает белые дыры своеобразными
«фильтрами» во Вселенной,
которые могут испускать вещество
и информацию, но не позволяют им
возвращаться

Существование белых дыр
вытекает из уравнений общей
теории относительности

Возможно, между черными
и белыми дырами существуют
прос транственно-временные
туннели, позволяющие
перемещаться в пределах
одной Вселенной или даже
в параллельные миры.

Альберта Эйнштейна. Эти уравнения
допускают решение, описывающее
белую дыру, однако их физическая
реализация до сих пор не найдена.
Белые дыры могут существовать
лишь в определенные моменты
времени, и они должны быть
крайне нестабильными. Из-за
этих условий большинство ученых
склоняются к тому, что белые дыры
не существуют.

КРОТОВЫЕ НОРЫ

Кротовые норы, или червоточины -
это гипотетические структуры
в пространственно-временном
континууме, которые могут
связывать две удаленные точки
в пространстве. Кротовая нора может
быть представлена в виде туннеля,
пронизывающего пространство-время
и позволяющего любому объекту,
проходящему через него, мгновенно
перемещаться между двумя
различными местами вс Вселенной.
«Возвратные» норы позволяют
объекту вхсдить и выходить,
в то время как «односторонние»
могут быть однократными проходами,
которые, возможно, не могут
быть использованы повторно.
Для стабильного существования
кротовой норы нужна экзотическая
материя с отрицательной энергией.
Несмотря на привлекательность такой
гипотезы (особенно для научной

фантастики в контексте возможности
межзвездных путешествий), идея
кротовых нор сталкивается с рядом
значительных проблем. Одной из них
является опрос стабильности:
в большинстве предложенных
моделей кротовые нзоы коайне
нестабильны. Кроме того,
открытие или создание такой норы
предполагает наличие технологий,
которые в настоящее время выходят
за рамки нашего понимания

МОСТ ЭЙНШТЕЙНА —
РОЗЕНА

Это гипотетическая структура
в пространстве-времени, которая
связывает две точки. Концепция была
предложена Альбертом Эйнштейном
и Натаном Розеном в 1935 г. в рамках
общей теории относительности.
Основная идея мостов
Эйнштейна - Розена заключается
ь гом, что существует возможность
создания «короткого пути» между
удаленными участками пространства.
Его можно представить как трубку,
позволяющую объектам перемещаться
из одной точки в другую с минимальной
задержкой. На сегодняшний день нет
экспериментальных доказательств
их существования, и многие
физики считают, что они могут
быть неустойчивыми или даже
невозможными в реальных условиях.
Схема моста Эйнштейна - Розена.
Вблизи мостов Эйнштейна - Розена
из-за искривления пространства-
воемени могут возникать
замкнутые времениподобные
кривые - гипотетические пути
в пространстве-времени, которые
позволяют вернуться в прошлое.

АСИММЕТРИЯ ВЕЩЕСТВА
И АНТИВЕЩЕСТВА

Нопиоь асимметрии вещества
и антивещества во Вселенной
является одной из самых
загадочных и обсуждаемых тем
в стременной космологии и физике.
Согласно известным нориям, после
большою взрыва должно было
ибразоваться равное количество
вещества и антивещества.

Однако сегодня мы наблюдаем
Вселенную, в koi врой преобладает
кещес1во. Физики предполагают,
чти для объяснения згой
асимметрии должен существовав
какой-то механизм, который
нарушает условие симметрии между
вещее।воч и антивеществом.
Существует несколько теорий,
чю это может быть за механизм,
но ни одна из них пока
не подтверждена..

ЗВЕЗДЫ
ИЗ АНТИВЕЩЕСТВА

Антиващество - это форма матеоии,
состоящая из античастиц, которые
обладают такими же свойствами,
как и частицы обычного вещества,
но имеют противоположные
электрические заряды. Например,
позитрон - это античастица
электрона, имеющая положительный
заряд. При контакте обычного
вещества и антивещества происходит
аннигиляция, в результате которой
выделяется огромное количество
энергии.

Существование звезд
из антивещества шзможно в рамках
теоретических моделей, однако
они сталкиваются с несколькими
значительными трудностями.
Звезды формируются благодаря
гоавитационному коллапсу облаков
вещества. Если такое сблако

состояло бы из антивещества,
то в процессе его формирования оно
могло бы аннигилировать с любым
обычным веществом, находящимся
поблизости, что сделало
бы процесс Формирования крайне
нестабильным. Таким сбразом,
подобный сценарий требует наличия
регион-,в, где антивещество
могло бы существовать отдельно
от вещества.

Кроме того, антиэве зды должны
были бы генерировать свет
и теплоту схожим со звездами
из обычного вещества образом,
например через термоядерные
реакции с использованием
антиматерии. Это открыло бы путь
к нотым формам астрономических
наблюдений, которые могли бы
выявить уникальные сигналы
или рентгеновское излучение,
возникающее в результате
аннигиляции. Но ничего таксго пока
зафиксировано не было.

I ипотегнческие объемы [79]
ПРОИСХОЖДЕНИЕ

СОЛНЕЧНОЙ системы

Солнечная система состоит из Солнца и объектов, обращающихся вокруг
него: планет, их спутников, карликовых планет, астероидов, комет,
межпланетных газа и пыли. Солнце составляет более 99 % массы всей
системы и обеспечивает необходимую энергию для существования жизни
на Земле. Формирование Солнечной системы началось 4,6 млрд лет назад
со спонтанного уплотнения вещества первоначального вращающегося
газопылевого облака Впоследствии на месте этого уплотнения
сформировался гравитационный центр всей системы.

Туманность (нвбула) - газопылевое облако, из которого сформировалась
Солнечная система.

ПОЯВЛЕНИЕ
СОЛНЦА

Стартовавшее гравитационное
сжатие продолжалось. При этом
размеры газопылевого облака
уменьшались, а скорость вращения
росла: из-за этого оно становилось
более плоским, приобретая форму
диска. По мере сжатия возрастала
и температура вещества,
особенно сильнс оно разогревалось
в центре.

Когда температура в центре
достигла нескольких тысяч градусов,
он начал светиться - сформировалась
протозвезда. Из-за гравитационного
притяжения вещество продолжало
падать на нее, еще больше повышая
температуру и давление.

Постепенно центр протозвезды
разогрелся до миллионов градусов
Условия стали подходящими
для старта термоядерных реакций,
в ходе которых ядра легких элементов
сливаются в более тяжелые, выделяя
много энергии.

Так про’озвезда стала звездой
главной последовательности -
нашим Солнцем.

6 NASA's Gcddard Space rugnt Center Conceptual image .ab

КОДТЛИКУЭ «РОДИЛА» СОЛНЦЕ

Откуда же взялось тазопылевое облако, впоследствии сформировавшее Солнечную
систему? Существует гипотеза, чти оно образовалось после взрыва сверхновой массой
в 30 раз больше солнечной. Эта версия появилась на основании анализа метеорит нога
вещества: в нем был обнаружен изотоп алючнний-26. который мот сформироваться
в недрах массивной звезды. Название Коатликуз предложили о 2012 г. ао рофизнки
Матье Гунель и Жорж Менэ: так звали мать Солнца о мифологии ацтеков.

Туманность Кольцо (NGC 6720, М 57), снятая телескопом «Джеймс
Уэбб'>. похожа на ту, котовая когда-то породило Солнечную систему.

© FSA/Webb, NASA, CSA, М. Barlow, N. Cox, R. Wesson/СС BY 4.0
АККРЕЦИЯ
И (ИЛИ) МИГРАЦИЯ

Формирование планетных систем — это
сложный процесс, который изучается
на протяжении многих лет.
Современные теории в основном
базируются на двух ключевых
подходах: теории аккреции и теории
миграции. Они не противоречат между
собой, а скорее дополняют друг
друга.

Теория аккреции предполагает,
что планеты формируются из облаков
газа и пыли в протопланетных
дисках, окружающих молодые
звезды. Частицы в этих дисках
прилипают друг к другу, образуя более
крупные тела, которые со временем
становятся планетами. Этот процесс
может занимать миллионы
лет, и к результате образуются
газовые гиганты или каменистые
планеты - в зависимости
от расстояния до звезды и условий
в диске.

Теория миграции утверждает,
что планеты могут перемещаться
по своим орбитам в результате
взаимодействия со средой
в диске или с другими планетами.
Это движение может привести,
например, к тому, что газовые гиганты
оказываются очень близко к своим
звездам.

ПРОТОПААНЕТНЫИ
ДИСК

Протопланетный диск вокруг молодою
Солнца формировался из газопылевого
облака, состоявшего в основном
из водорода и гелия, а также более
тяжелых элементов и соединений. Это
так называемая небулярная гипотеза -
она была сформулирована еще в XVIII
веке в трудах Эммануила Сведенборга,
Иммануила Канта и Пьера-Симона
Лапласа. Последующие исследования
(включая открытие экзопланет)
подтвердили и уточнили ее.

Химический состав
протопланетного диска был
разнообразен. Он включал
водород, гелий, углерод, кислород,
кремний, а также сложные
молекулы - метан, аммиак и воду.
Эти элементы были распределены
по всей массе диска, формируя
различные
области с разными свойствами.
Так, внутри диска, ближе
к будущему Солнцу, температура
была высокой, что споссбсгв' вало
испарению легких летучих веществ.
По мере удаления температура
падала, чтс позволяло этим
веществам конденсироваться,
создавая ядра ледяных и газовых
гигантов. Так, например, Уран
и Нептун образовались
в результате аккреции в областях,
где газа было меньше по сравнению
с регионами формирования газовых
гигантов - Юпитера и Сатурна.
Это привело к образованию планет
с меньшей массой и меньшими
размерами.

Изображение протопланетного диска.
Изображение облака обломков после столкновения двух планетезималей у молодой звезды HD166191
возрастом около 10 млн лет. Космический телескоп «Спитиер» обнаружил это облако, когда оно на короткое
время заблокировало свет от звезды.

@NASA,’JPl-Caitecn

ПЛАНЕТЕЗИМАЛИ
И ПРОТОПЛАНЕТЫ

На ранних этапах мельчайшие частицы
взаимодействовали друг с другом
под действием электромагнетизма,
объединяясь в более крупные
«комки» - так называемые
планетезимали. Они могли достигать
с г нескольких метров до нескольких
километров в диаметре.

Планетезимали играли роль
«строительных блоков»
для дальнейшего формирования
крупных небесных тел. Рост
и столкновения планетезималей
приводили к образованию гораздо
больших тел - прстопланет. Они, в свою

очереди, продолжали аккрецию
и сталкивались друг с другом,
поглощали все больше планетезималей,
газа и пыли из протодиска.

МИГРАЦИИ ПЛАНЕТ

Ранее считалось, что планеты
сразу сформировались на своих
орбитах и впоследствии не меняли
местоположения. Однако чем больше
астэономы узнавали о процессах
формирования звездных систем, тем
яснее становилось. Уран и Нептун
не могли образоваться так далеко
от Солнца, посколоку на окраинах
протопламетного диска не хватило
бы вещества для ледяных гигантов.

Поэтому сегодня считается,
что в результате гравитационных
взаимодействий планеты начали
мигрировать. Эта мигрэция оказала
сильное влияние на их текущее
расположение, так, Юпитер,
крупнейшая планета, некоторое время
нахгдился ближе к Солнцу, а затем
переместился на свою текущую
ообиту. Этот процесс, в свою очередь,
мог вызвать миграцию и других
планет, включая Уран и Нептун.
Миграции также способствовали
удалению крупных планетезималей
и других мелких тел из внутренних
областей Солнечной системы. Это
привело к появлению, например,
троянских астероидсв, и. возможно,
формированию облака Осрга.
КРУПНЫЕ
СТОЛКНОВЕНИЯ

Крупные столкновения также оставили
глубокий след в истории Солнечной
системы. Так, согласно доминирующей
сейчас точке зоения, одна из таких
катастроф привела к появлению
Луны, естественного спутника нашей
планеты.

Примерно 4,6 млрд лет назад
в Солнечной системе сформировалась

планета Тейя размером с Марс.
Около 4,5 млрд лет назад она
по касательной столкнулась с Землей.
В результате ядра планет слились,
а из выброшенного вещества мантий
сформировалась Луна.

Такие события не только влияли
на структуру планет, но и порождали
астероидные и кометные дожди.
Последние доставляли на поверхность
планет оазличные вещества. По одной
из версий, так на Земле появилась
вода.

OSIRIS-REX ОТКРЫВАЙ
ТАЙНЫ ПРОИСХОЖДЕНИЯ

Основная задача миссии ИДСА
OSIRIS-REx. запущенном в 20161.,
заключалась в сборе образцов
вещества (реголита) с пиверхности
астероида Ьенну и транспортировке
их на Землю для дальнейшею
анализа. Н 202U г. спускаемый
аппарат успешно доставил на нашу
планету больше сотни грачмии

Так могла выглядеть поверхность ранней Земли, которую бомбардировали
астероидные дожди, принося на планету органические вещества и воду.

трунта.

Астероиды, подобные Ьенну,
считаются «островками времени»,
сохранившими древние материалы
из эпохи формирования Солнечном
системы. Их анализ даст
асгриномам ключ к пониманию
тою. какие процессы ироисхидили
миллиарды лет назад и откуда
на Земле появилась иода, а также
представление об ортанических
соединениях на ранней Земле.

® NASA’s Goddard Space flight Center Conceptual Image Lab

Образцы грунта астероида
ГРАНИЦЫ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ

О

л

н

Границы Солнечной системы модно определить различными способами. Часто используется понятие iелиосферы —
области пространства, в шорой доминируют солнечный ветер и магнитное поле Солнца. Она простирается
значительно дальше орбит планет и формирует ьпкруг Солнечном системы своеобразный «пузырь». Граница
гелиосферы — это гелиопауза, тде давление солнечного ветра уравновешивается давлением частиц межзвездного
пространства. Она находится на расстоянии примерно 100 а. е. пт Солнца.

Другим критерием определения границ могут быть орбиты планет и других небесных тел, включая кометы
и астероиды. Тогда в этом качестве можно рассматривать Пояс Койпера — пбласть за орбитой Нептуна,
где сосредоточено множество чалых тел.

Наконец, в качестве iраницы можно взять границы сферы Хилла — пространства, и пределах которою травитация
Солнца сильнее, чем травитация других объектов. В этом случае пределы определяются внешней частью
гипотетического облака Оорта, расположенною на расстоянии до 100 тыс. а. е. от Солнца. Впрочем, компьютерной
моделирование показывает, что гравитационное влияние может распространяться значительно дальше —
даже на расстоянии 3.81 светового года небольшое тело может быть захвачено притяжением Солнца.

0.107

S массы Земли

318
масс Земли

* •

11,209
земного радиуса

ц

е

0,815

(,") массы Земли

0,055	0.9499

М массы Земли земного радиуса

Г

Г



0,3829
земного радиуса

Венера



Меркурий

0,533
земного радиус

Луна

Земля

Марс

ПОЯС
АСТЕРОИДОВ
Церера

Веста
Паллада
Фобос Гигея

Деймос
Юпитер

шч-иоО oxo>±ioiO

Астрономическая единица
(а. е.) равна дистанции
от Земли до Солнца и составляет
149 597 870,7 км Она
используется для обозначения
расстояний в Солнечной системе.

Меркурий, Венеру, Землю
и Марс объединяют в планеты
земной группы. Они состоят
в основном из соединений
кремния и металлом Юпитер
и Сатурн — газовые гиганты,
в их составе — водород и гелий.
Однако масса этих планет
недостаточна для запуска
термоядерных реакций
и превращения их в звезду.
Уран и Нептун — ледяные
гиганты, в которых помимо
водорода и гелия найдены
вода, метан и аммиак.

Все планеты вращаются
вокруг Солнца по почти
круговым орбитам, лежащим
приблизительно в одной
плоскости, называемой
эклиптикой.

Существование планеты
X и облака Оорта пока
не подтверждено
наблюдениями.
СОЛНЦЕ

ВОЗРАСТ: 4,6 млрд лет
ТИП: желтый карлик
ДИАМЕТР: 1 392 700 км
ДЛИНА ЭКВАТОРА. 4 379 000 км

МАССА: 1,989 х 10м КГ

ТЕМПЕРАТУРА ЯДРА: 15 МЛН °C

ТЕМПЕРАТУРА ПОВЕРХНОСТИ: 5500 °C

Зона лучистого
переноса

Ядро

Фотосфера

Корона

Протуберанец

Зона конвекции

Свет Солнца
достигает
Земли за
8,3 минуты

Хромосфера
. Солнечные
пятна

Водород 74 %

.Гелий 24 %
.Углерод 1,5 %

Другие ОД %
т

В зоне конвекции температура
продолжает снижаться до примерно
5500 градусов. Это приводит
к возникновению конвекционных
токов - горячие массы газа
поднимаются кверху, охлаждаются
на поверхности и опускаются обратно
вниз. Этот процесс напоминает
кипение воды в кастрюле.

В зоне конвекции также происходит
перемешивание солнечного вещества,
что способствует равномерному
распределению энергии.

Солнце и планеты
в одном масштабе.

В ядре Солнца происходят основные
термоядерные реакции. В его
экстремальных условиях атомы
водорода сливаются, образуя гелий
и выделяя огромное количество
энергии в виде гамма-излучения.
Она в итоге становится тем светом
и теплом, которые мы ощущаем
на Земле. Однако, несмотря
на то что реакция происходит очень
быстро, энергия должна преодолеть
толщу солнечных слоев, прежде чем
достигнет поверхности.

В зоне лучистого переноса, которая
окружает ядро, температура
постепенно снижается до примерно
2-7 млн градусов. Процесс переноса
энергии в этой области происходит
за счет излучения. Энергия,
выделяющаяся в ядре, движется
медленно, проходя через этот слой.
Дело в том, что фотоны (частицы
света) взаимодействуют с веществом
зоны лучистого переноса,
что заставляет их менять направление
и замедляет продвижение
к поверхности. Этот процесс может
занять миллионы лет, пока фотоны
наконец не достигнут верхних слоев
Солнца.

Согласно наблюдательным данным
о других звездах, жизненный цикл
Солнца занимает около 10 млрд лет.
Значит, мы живем примерно в его
середине. Через 2 млрд лет Солнце,
уничтожая свои запасы водорода,
начнет увеличивать светимость.
Скорее всего, уже на этом этапе
жизнь на Земле станет невозможной,
и планета превратится в выжженный
пустынный шар. Затем Солнце
«раздуется», став красным гигантом,
и поглотит Меркурий, Венеру
и Землю. После этого звезда сбросит
свою оболочку и останется белым
карликом, окруженным планетарной
туманностью.
Жизнь Солнца от рождения до белого карлика.

Фотосферу мы можем видеть
из космоса, это «поверхность»'
Солнца. Здесь светимость достигает
максимума, и именно этот слой
излучает видимый свет.

Фотосфера имеет неоднородную
структуру: на ней видны пятна.
Они выглядят темными структурами
на фоне яркой фотосферы,
поскольку их температура
примерно на 1500 градусов ниже.
Солнечные пятна возникают
в местах, где мощные магнитные
поля выходят из недр звезды
на поверхность Количество пятен
является одним из основных
показателей солнечной
активности.

Хромосфера находится
над фотосферой. Температура
в эюм слое возрастает
до 20 тыс.градусов
по мере удаления от фотосферы.
Хромосфера обычно невидима,
но ее можно наблюдать во время
солнечного затмения. Именно
в этом слое происходят выбросы
копональных масс и другие события,
которые влияют на солнечный ветер
и могут приводить к геомагнитным
бурям на Земле.

ПРОТУБЕРАНЦЫ И КОРОНДАЬНЫЕ ВЫБРОСЫ МАССЫ

Протуберанцы — это тройные газовые облака, вырывающиеся из атмосферы
Солнца, которые могу г дост ю ать значительных размерен и выси i ы. Их темпера гура
составляет 4500-20 000 градусов. Пизуальнп протуберанцы иогут выглядеть
как яркие сверкающие языки или арки, которые в течение нескольких часов
или дней иогут изменять свою форму и разчер.

Протуберанцы возникают в местах, где линии магнитною поля соединяются и создают
условия для «вытягивания» материи с по ерхности Солнца. Это же явление чижет
быть связано с корональными выбросами массы — мощными взрывами, которые
выталкивают большие количества плазмы в космическое пространство.

Корональный выброс массы, произошедший 31 августа 2012 г.

Ф NASA/Guddard Space Flight Center
СОЛНЕЧНАЯ КОРОНА

Солнечная корона - внешний
слой атмосферы Солнца, который
простирается на миллионы
километров в космос. Однако точную
его границу провести невозможно.
Температура каооны, состоящей
из заряженных частиц, может
достигать нескольких миллионов
градусов в непосредственной
близости от Солнца и падает
до десятков тысяч градусов
у Земли. Такая большая оазница
температуры солнечной короны
по сравнению с фотосферой
и хромосферой - загадка
для современной астрономии,
которую еще предстоит решить.
Одной из ключевых особенностей
солнечней короны является ее
неоднородная структура, состоящая
из потоков газа, заряженных
частиц и магнитных полей.

Корона становится видимой
во время солнечного затмения,
когда Луна полностью закрывает
яркий диск Солнца, позволяя
наблюдать его излучение. Этот
снимок сделан во время полного
затмения в 2017 г.

©NASA/Ca'la Thtimai

Именно эта сложная динамика
приводит к возникновению солнечного
ветра - потока заряженных частиц,
которые могут достигать Земли
и влиять на магнитосферу нашей
планеты.Изучение солнечной
короны имеет большое значение
для понимания солнечной активности

и ее влияния на климат Земли,
а также на технологии, зависящие
от космической погоды.

СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР

Поток заряженных частиц,
выбрасываемых из верхних слоев
атмосферы Солнца, называется
солнечным сетром. Он состоит
из заряженных частиц, которые
движутся со скоростью 300-
1200 км/с. До Земли солнечный ветер
долетает за 2-3 дня.

При взаимодействии с магнитным
полем Земли солнечный ветер
может вызывать возмущения, влияя
на спутниковую связь и навигационные
системы. Кроме того, он отвечает
за появление полярных сияний,
которые возникают, ко'да заряженные
частицы сталкиваются с атмосферными
газами в высоких широтах.

Взаимодействие солнечного ветра и магнитного поля Земли. Под действием заряженных частиц с одной
стороны магнитосфера сжимается, а с другой - вытягивается. Большинство частиц либо отклоняются, либо
захватываются магнитными полями, формируя вокруг Земли радиационные пояса: внутренний - на высоте
4000 км, внешний - на высоте 17 000 км.
МАГНИТНЫЕ БУРН

Магнитные бури возникают
в магнитосфере Земли в результате
взаимодействия солнечного -етра
с магнитным полем нашей планеты.
Магнитэсфера представляет собой
область пространства вокруг
Земли, в которой доминирует
магнитное поле планеты. Это поле
формируется в результате движений
расплавленного железа вс внешнем
ядре и играет жизненно важную роль
в защите нашей планеты от потока
высокоэнергетических частиц.
Солнечный ветер не является
однородным потоком: его
характеристики изменяются
в зависимости от активности
светила. Магнитные бури возникают

в результате резкого увеличения
плотности и скорости солнечного
ветра, что может быть связано
с корональными выбросами массы.
Когда такие выбрось! достигают
Земли, они могут вызвать сильные
возмущения в магнитосфере.
Магнитные бури вызывают сбои
в работе спутников, нарушая связь
и навигацию. Возмущения могут
вызывать индукцию электрического
тока в проводах, что иногда приводит
к сбоям в работе электросетей и даже
к их выходу из строя. В то же время
достоверных данных, указывающих
на связь между магнитными бурями
и ухудшением самочувствия
у некоторых людей, особенно тех.
кто страдает сердечно-сосудистыми
заболеваниями, нет.

СОЛНЕЧНЫЕ ЦИКЛЫ

Солнечные циклы представляют
сабой регулярные изменения
активности Солнца, которые
происходят примерил каждые 11 лет.
В течение эюю цикла количество
солнечных пятен колеблется
от минимального до максимального
значения. Пики солнечной активности
сопровождаются увеличением числа
вспышек и выбросов.

Понимание солнечной активности
и ее циклов критически важно
для разработки пршнозоь
космической погоды, а также
для оценки возможною -оздейсгвия
на технологии и климат на Земле.

Полярное сияние - результат произошедшей магнитной бури.
ИССЛЕДОВАНИЯ
СОЛНЦА

Солнце испокон веков привлекало внимание человечества.
Однако изучать нашу звезду не так легко. Солнце излучает
огромное количество света - оно в 46U тыс. раз ярче полной

Луны. Поэтому прямые наблюдения могут повредить как глаза, так
и чувствительную оптику телескопов. Так что астрономы применяют
специальное оборудование, позволяющее изучать светило
без опасности для себя и приборов Кроме того, многие явления -
вспышки и выброс массы - непредсказуемы и «живут» относительно
короткое время, поэтому астрономы просто не успевают подготовиться
к их изучению.

СОЛНЕЧНЫЕ
ТЕЛЕСКОПЫ

Солнечный телескоп,
или гелиограф, - это специальный
телескоп, предназначенный
для наблюдения Солнца.

Эти телескопы обычно фиксируют
электромагнитные волны,
близкие к видимой части спектра,
и используются для изучения
различных аспектов солнечной
активности.

Гелиографы требуют
высококачественной оптики
для достижения наилучшего
дифракционного предела -
ограничения, которое определяет,
насколько мелкие детали
можно увидеть с помощью
оптического прибора. Многие
солнечные телескопы оснащены
гелиостатом - зеркалом, которое
следит за движением Солнца
по небу и направляет свет
в телескоп. Это позволяет телескопу
оставаться неподвижным, чтобы
уменьшить влияние механических
вибраций и улучшить качество
изображения.

Поскольку солнечные телескопы
рабе тают днем, они сталкиваются
с проблемой нагрева. Для снижения
температуры используются различные
системы охлаждения, а башни,
в которых находится оборудование,
красят в белый цвет, отражающий
солнечные лучи.

ПЯТНА ИЗВЕСТНЫ ДАВНО

Несмотря на сложность
наблюдения, о существовании
пятен на Солнце ученые знали
уже давно. Еще 2и0О лет назад
их рассматривали китайские
астрономы, инн упимшются
в грудах Теофраста Афинского
(IV е. до н. з.) и древнерусских
летописях XIV в., а одним
из перьых их зарисовал в своей
хронике британский монах Иоанн
Вустерский. Иоганн Кеплер
в 1607 г. с помощью камеры-
обскуры (простейшего прибора
для получения оптическою
изображения)зарисовал пятна
на Солнце, но подучал, что это
диск Меркурия Галилео Галилей
наблюдал ояюа н свой первый
телескоп.

Изображение большой группы
солнечных пятен, полученное
в 2014 г. аппаратом
«Обсерватория солнечной
динамики»

® NASA's Scientific Visualization Studio

Башня Эйнштейна - построенный
в 1924 г. в Потсдаме,
под Берлином, солнечный телескоп.
Первоначально обсерватория
должна была подтвердить
положения теории относительности,
однако наблюдения в ней
проводятся до сих пор.
ОРБИТАЛЬНЫЕ
НАБЛЮДЕНИЯ

Атмосфера и магнитное поле
Земли делают невозможными
наблюдения Солнца в рентгеновском
и ультрафиолетов им диапазоне,
а колебания воздуха искажают
оптические изображения.

Поэтому научные организации
по зсему миру разработали ряд
аппаратов, специально созданных
для исследования Солнца. Впервые
наблюдения нашей звезды из космоса
провел еще «Спутник-2» в 1957 г.,
а зонды «Луна-1» и «Луна-2» в 1959-м
впервые обнаружили солнечный
ветер.

Важнейшим проектом
для исследования Солнца стал
зонд SOHO (Soiar and Heliospheric
Observatory) - совместная
миссия НАСА и Европейского
космического агентства, запущенная
в 1995 г. SOHO предназначен
для наблюдения за физическими
процессами на Солнце, изучения
солнечного ветра и солнечных
вспышек. Аппарат постоянно

Снимок огромного протуберанца,
сделанный аппаратом SOHO в 1999 г.

©ESMASAiSOHO

наблюдает за солнечной
активностью, его данные стали
основий для многих открытий.
е том числе для построения моделей
солнечной активности и прогнозов
солнечной погоды.

«Адитья L1» - миссия, запущенная
Индийской организацией
космических исследований
в 2023 г. Этот аппарат будет
наблюдать за коэональными
выбросами, солнечным ветром
и другими явлениями. «Адитья»
помогает ученым понимать
влияние солнечной активности
на климатические условия на Земле,
что имеет огромные последствия
для астрономии, метеорологии
и общей науки о Земле. 5 конце
2024 г. в космос отправились два
европейских спутника РгоЬа-3. Один
из них будет закрывать Солнце
для другого, работая как коронограф
и создавая искусственное солнечное
затмение. Таким образом ученые
смогут исследовать солнечную
корону непрерывно в течение
шести часов подряд, в отличие
от естественных затмений, которые
длятся считаные минуты.

СОЛНЕЧНЫЙ ЗОНД
«ПАРКЕР»

Зонд «Паркер» был запущен
в 2018 г. Его миссия - исследование
солнечногс ветра, магнитного поля
и короны Солнца, а также понимание
процессов, отвечающих за выбросы
корональной массы и солнечную
активность.

Ek время своего путешествия
«Паркер» использовал несколько
гравитационных маневров,
чтобы значительно ускориться
и приблизиться к Солнцу.

Он совершил несколько сближений

КОРОНОГРАФ

3ю1 инструмент позволяет
наблюдягь внешние слон солнечной
атмосферы, блокируя яркий свет
самого светила. Коронограф
закрывает диск Солнца, тем
самым уменьшая ею яркость
и позволяя увидеть более тусклые
структуры вокруг. Этот инструмент
используют и для изучения других
звезд.

с Венерой, в результате чего развил
максимальную скорость 635 277 км/ч
(176,47 км/с). На конец 2024 г. это
самый быстрый объект, созданный
человеком.

В конце 2024 г. «Паркер» осуществил
максимальное сближение с Солнцем
на расстояние всего 6,1 млн км
от поверхности. Это достижение
стало возможным благодаря
специальному термозащитному
экрану, способному выдержать
температуры, превышающие
1370 градусов - это в три раза выше,
чем на обращенной к Солнцу стороне
Меркурия.

Изображение зонда «Паркер»,
приближающегося к Солнцу.

© MSA/Johas Hopkins APL/Stevt Gribbtn

Исследования Солнца [91]
Меркурий обладает уникальным
внутренним строением, которое
отличается от других планет земной
группы. В центре находится крупное
жидкое железо-никелевое ядро
диаметром около 3,6 тыс. км,
составляющее приблизительно
75 % от величины планеты. Это ядро
является более крупным, чем у других
планет земной группы. Оно порождает
и магнитное поле, правда, довольно
слабое - не более 1 % от магнитного
поля Земли.

Вокруг ядра располагается мантия,
состоящая из силикатных минерало"
и образующая тонкий слой, в отличие
ст более массивных мантий Земли
и Венеры. Кора планеты, которая

Твёрдое виу1реннее

составляет внешнюю оболочку
Меркурия, тоже довольно тонкая: ее
толщина 26 ± 11 км.

Причины подобных странностей
в строении пока неизвестны.
Существует гипотеза, что в начале
существования Меркурий столкнулся
с планетезималью, из-за чего большая
часть его вещества была выброшена
в окружающее пространство Другая
веосия предполагает, что Меркурий

- кора | - мантия Ц - ядро
Сравнение строения монет земной
группы и Луны.

©NASA

формировался вс внутренней области
протопланетного диска, из которого
легкие элементы уже вынесло
солнечным ветром в белее далекие
регионы. Поэтому большую часть
планеты составило ядро, состоящее
из тяжелых железа и никеля.
ПОВЕРХНОСТЬ

Поверхность Меркурия изобилует
ударными структурами, кратерами
(большинство из них названы в честь
людей искусства - художников,
писателей, архитекторов) и равнинами.
Самая большая ударная структура -
равнина Жары диаметоом 1550 км.
На втооом месте - кратер Рембрандт
диаметром 716 км. Эти формации —
одни из крупнейших ударных структур
в Солнечной системе.

Молодой Меркуоий, видимо,
был геологически активен:
на его поверхности есть области,
сфоэмированные лавовыми потоками,
и уступы — мощные геологические
образования, которые возникли
в результате тектонических движений.
В течение пеовых 700-800 лет
сущесть 1ьания Меркурия толщина
коры увеличилась, и лава уже не могла
больше изливаться на поверхность.
Однако активность не прекратилась,
как минимум последние 50 млн

Поверхность Меркурия
на фотографии зонда
«Маринер-10», сделанной в 1974 г.

®WSA/JPt

лет на планете происходили
«меркуротрясения» магнитудой
до 5 баллов

ТОНКАЯ АТМОСФЕРА

Атмосфера Меркурия очень
разреженная, что обусловлено
слабой гравитацией и близостью
к Солнцу, излучение которого
буквально «сдувает» вещество
вокруг планеты. Атмосфера состоит
из кислорода, натрия, водорода,
гелия и калия: эти элементы не могут
удерживаться на поверхности,
что делает оболочку планеты
практически незаметной. Из-за этого
температура на поверхности сильно
колеблется. Зафиксированный
минимум составил -193 градуса,

[ще в XIX в. была предложена гипотеза, согласно которой Меркурий ранее был
спутником Венеры, hi- в какой-то момент он «оторвался» oi нее и стал отдельной
планетой. Это предположение объясняет большой эксцентриситет, то есть
вытянутость принты планеты, а также ю, что Венера вращается вокруг смей оси
в стирону, противоположную вращению никруг Солнца.

Друтая гипотеза предполагает, что молодой Меркурий столкнулся по касательной
с ранней Венерой. Ина объясняет не только вышеуказанные особенности,
но и малую толщину мантии и коры. Из-за столкновения они были выброшены
из планеты и впоследствии собраны Венерой.

максимум - +427

И все же на Меркурии, возможно
присутствует водяной лед в полярных
кратерах. Они находятся в постоянной
тени и могут содержать огромные
запасы замерзшей воды. Вероятно,
она попала туда с кометами
и астероидами, однако астрономы
предложили схему образования воды
непосредственно на планете. Согласно
этой гипотезе, гидроксильные гругпы
(ОН ), содержащиеся в оеголите,
из-за действия протон ж солнечного
ветра выбиваются из вещества
и превращаются в оду. Далее
они могут распадаться, улетать
в космос или оседать в приполярных
регионах. Таким образом могло
образоваться до 10 % льда
на Меркурии.

Красным показаны
области на северном
полюсе Меркурия,
которые всегда находятся
в тени. Желтым показаны
возможные залежи
водяного льда Фоновое
изображение - мозаика
из фотографий зонда
«Мессенджер».

© NASA, Jenns Hopkins University
Applied Physics Laboratory,'Cameg<e
Institution of ‘.VashingtorMationai
Astronomy and Ionosphere Center,
Arecibo Observatory

СЮАКНОВкНИЕ C BfliLPOH

Меркурий [93]
Исследование поверхности Венеры
стало возможным только после
появления радиолокационных
технологий. Для прямого наблюдения
она недоступна, поскольку закрыта
плотной атмосферой. Американский
аппарат «Магеллана первым произвел
наибе лее подробное картирование,
охватив 98 % поверхности планеты.
На Венере обнаружились
величественные возвышенности,
такие как Земля Иштар и Земля
Афродиты, размеры которых
сопоставимы с континентами
на нашей планете. 8 то же время
количество ударных кратеров
на Венере довольно невелико.

Это указывает на геологическую
молодость псеерхности,
возраст которой составляет
примерно 500 млн лет. Так, 90 %
поверхности Бенеры покрыто
застывшей базальтовой лавой,
что свидетельствует о бурной
вулканической активности
в прошлом.

Почти все названия на Венере
связаны с женскими именами,
за исключением самого высокого
горно! о массива, находящегося
возле плато Лакшми на Земле
Иштар, который был назван именем
Джеймса Максаелла. Это произошло
еще до того, как МАС принял
решение с том, чтобы называть
детали венерианского рельефа
в честь выдающихся женщин
и мифологических героинь.

Радарное изображение
поверхности Венеры,
полученное аппаратом
«Магеллан».

Протяженная светлая
структура в центре -
Земля Афродиты.

$ NASMPL
ЕСТЬ АН ЖИЗНЬ НА ВЕНЕРЕ?

На протяжении многих лет ученые гадают о том. возможно ли существование жизни на Венере. В 2020 г. ученые обнаружили
фосфин в атмосфере Венеры — таз. который на Земле ассоциируется с деятельностью анаэробных микроорганизмов. Некоторые
исследователи предполагают, что в облаках Венеры могут существовать иртанизмы, способные выживать в условиях высокой
кислотности и давления. Они мот ли бы использоьать серную кислоту как среду для обитания, подобно точу как некоторые
микроорганизмы на Земле адаптировались к подобным экстремальным условиям.

ЛДиит! I йл И 11 lUu'FLrН

На 96,5 % атмосфера Венеры
состоит из углекислого газа, который
создает мощный парниковый
эффект на поверхности планеты.
Остальные 3,5 % - это азот, а также
минимальные количества друг их
веществ: аргона, водяного пара,
диоксида серы и др. На высоте около
100 км находится озоновый слой,
правда, концентрация озона в нем
на порядки меньше, чем на Земле.
При температуре около 470 градусов
и высоком давлении углекислый
газ начинает вести себя
как сверхкритическая жидкость.

В этом состоянии вещество обладает

Такой увидел бы поверхность Венеры человек, если бы мог там выжить.

уникальными свойствами: оно может
проникать в пористые материалы,
как газ, и растворять вещества,
как жидкость. Проще говоря,
это означает, что граница между
жидкой и газообразной фазами
исчезает, и атмосферные явления,
происходящие в этом слое, трудно
сравнить с тем, что мы привыкли
наблюдать на Земле.

Практически вся атмосфера Венеры -
это один большой ураган, который
вращается вокруг планеты со
скоростью 430-500 км/ч (на верхней
границе облаков, на высоте 48-65 км).
Воздушная оболочка делает полный
оборот вокруг планеты за 4 земных
дня.

УСЛОВИЯ

НА ПОВЕРХНОСТИ

Из-за того, что поверхность Венеры
скрыта облаками, долгое время
астрономы полагали, что условия
на ней похожи на земные.

До того как первые аппараты
передали снимки с соседки Земли,
ученые всерьез считали, что
там могут течь реки и даже
существовать жизнь.

Однако в действительности
псперхность Венеры - это одно
из самых враждебных для человека
мест вс всей нашей Солнечной
системе. Температура здесь
достигает колоссальных
470 градусов - выше, чем на любой
другой планете, включая Меркурий.
Это температура, при которой
начинает плавиться свинец.
Давление на поверхности
Венеры в 92 раза превышает
земное, что можно сравнить
с давлением на глубине около
900 м под водой.

Кроме того, летучие кислоты
и облака серной кислоты образуют
зловещую завесу, скрывающую
поверхность планеты. Эти облака
создают постоянный мрак, лишая
Венеру солнечного света. Весь этот
набор условий делает Венеру одной
из самых жестоких и непригодных
для жизни планет в Солнечной
системе.

Венера [95]
ИССЛЕДОВАНИЯ
МЕРКУРИЯ И ВЕНЕРЫ

Меркурий - наименее исследованная планета Солнечной системы.

Интенсивное излучение мешает прямым наблюдениям планеты,
а космическому аппарату добраться до нее очень сложно. Зонд,
который вс время полета разовьет большую скорость, сначала нужно
затормозить, а затем придать импульс, чтобы он вышел на орбиту
Меркурия. На это нужно потратить много топлива, поэтому лишь
два аппарата посетили ближайшую к Солнцу планету. А вот Венера
исследована намного лучше: ее изучала целая серия советских
автоматических межпланетных станций (АМС), а также другие аппараты
и зонды, пролегавшие мимо

Изображение аппарата
«Мессенджер», пролетающего
над кратером Хокусаи.

© NASAOohns Hopkins University Applied Physics
Laboratoty/Carnegie Institution cf Wasmngton

ТРОЕ НА МЕРКУРИИ

«Маринер-13», запущенный
в 1973 г., стал первой космической
миссией, которая посетила
Меркурий. Аппарат совершил три
близких пролета (минимальное
расстояние до поверхности составило
320 км) мимо планеты в 1974
и 1975 гг,, передав на Землю более
2000 снимков ее поверхности.

Эти фотографии позволили ученым
увидеть кратеры, горные цепи
и уникальный рельеф Меркурия.
«Маринер-10» также смог измерить
магнитное поле планеты: его
наличие стало неожиданностью
для астрономов, поскольку раньше
считалось, что у небольших
по размеру небесных тел магнитного
поля быть не должно
Лишь через 31 год пришла очередь
«Мессенджера» - в марте 2011 г
он стал первым кораблем, который
вышел на орбиту Меркурия после
серии гравитационных маневров.
Миссия длилась более четырех лет.
и «Мессенджер» передал на Землю
обширные данные о составе
поверхности планеты, температурных
режимах и атмосфере. Затем

«Мессенджер» врезался в Меркурий,
оставив после себя кратер диаметром
около 15 м.

Текущая миссия «БепиКоломбо» -
с< -местный проект европейского
и японского космических
агентств - соберет данные
о внутренней структуре Меркурия
и его магнитосфере. «БепиКоломбо» -
это две обсерватории, котооые будут
работать в связке друг с другом
Аппарат уже совершил пять пролетов
мимо Меркурия, а выход на орбиту
ожидается в 2026 г.

Изображение траектории
«Маринера-10». После старта
с Земли аппарат совершил
гравитационный маневр возле
Венеры, чтобы трижды пролететь
мимо Меркурия.

JKASA

«ВЕНЕРЫ» И «ВЕГИ»

Серия советских автоматических
межпланетных станций «Венера»
стала одним из самых успешных
проектов в истории изучения планет
Солнечной системы. Хотя первые
миссии завершились неудачно.

«Венера-1» потеряла связь с Землей
за несколько дней до достижения
планеты, но по пути подтвердила
гипотезу о существовании
солнечного ветра. «Венера-2»
промахнулась мимо планеты,
а система связи «Еснеры-3»
вышла из строя за несколько дней
до прибытия на планету. Все станции
не передали никаких данных
о Венере, но изучили межпланетное
пространство.

В1967 г. «Венера-4» стала первым
аппаратом, который достиг
атмосферы Венеры и передал
данные о ее составе. «Венера-7»,
запущенная в 1970 г., впервые
совершила успешную посадку.
Она продержалась на Венере около
20 мин, осуществив первый сеанс
радиосвязи с Землей с другой
планеты. «Венера-9» в 1975 г.
впервые передала фотографии
с поверхности другой планеты,
а«Венера-13» - впервые записала
звуки на другой планете.

АМС «Вега-1» и «Вега-2» изучили
атмосферу Венеры с помощью
аэростатов: эго был первый в истории
опыт воздухоплавания в атмосфере
другой планеты. Также спускаемые
аппараты обоих зондов оснастили
маленькой буровой установкой
для изучения грунта.

Модель спускаемого аппарата
«Венера-12» в масштабе 1.1.

HAVOC - концепция пилотируемой миссии на Венеру. Исследователи
будут жить в обитаемых модулях, плавающих в атмосфере над облачным
покровом планеты.

QNASA

ДИРИЖАБЛИ
В АТМОСФЕРЕ?

Так как на поверхности Венеры
царят условия, не подходящие
для большинства современных
технологий, почему бы не исследовать
ее атмосферу?

Основная идея подобных

проектов заключается в создании
дирижаблей, которые смогут
плавать в верхних слоях атмосферы
Венеры, где давление и температура

гораздо более приемлемы,
нежели на поверхности. По сути,
они мало отличаются от земных,
за исключением химического состава.
Такие дирижабли можнс
оснастить специальными
инструментами для изучения состава
атмосферы, магнитного поля
и поиска биомапкеров.

Расположенные на высоте около
50 км, они смогут проводить
длительные миссии, исследуя планету
без необходимости садиться на ее
поверхность.

РЕЗУЛЫ АТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЗОНДА ^МАГЕЛЛАН»

Впервые подробное радиолокационное картографирование Венеры
тсущесгвнл зонд НЛСД «Магеллан». Разрешение ею радиолокатора составляло
10il-ЗОи и, а высоту объемов рельефа он чог измерять с точностью до 30—
50 м. Iакже «Магеллан» исследовал гравитационное иоле Венеры и верхние
слои агмосферы планеты. С помощью данных «Магеллана» в 2022 г.
исследователи из Вашингтонскою университета составили подробную каргу
вулканов Венеры.

30-модель горы Маат - самого высокого вулкана на Венере
и второй по высоте точки планеты.

@NASA/JPL

Исследования Меркурия и Венеры [97]
Диаметр

Температуоа

Спутники

Масса

Сутки

Расстояние
от Солнца

Притяжение
на экваторе

Наш родной мир — самая плотная планета Солнечной системы
и самая крупная планета земной группы. И это единственное
известное нам место во Вселенной, где есть жизнь.

ЗЕМЛЯ

Основные данные о планете

Земля — это уникальная планета
не только в нашей Солнечной системе,
но и во всей Вселенной (насколько
мы знаем ее сегодня). Прежде всего
на Земле есть жидкая вода, около
71 % поверхности планеты покрыто
океанами, реками и озерами. Вода
не только является основой для жизни
в известной нам форме, но и создает
уникальный климат, регулировать
который помогают океаны, обеспечивая
приемлемые условия на поверхности.
Еще одной важной особенностью Земли
является наличие атмосферы, состоящей
r основном из азота и кислорода. Эта
оболочка защищает нас от космического
излучения и бомбардировки мелкими
небесными телами, а также удерживает
тепло В отличие от других планет т кроме

ЛУНА ВЛИЯЕТ НА ДЛИНУ СУТОК

Гравитация Луны вызывает приливные силы, которые замедляют вращение Зеч\и вокруг
своей оси. Каждые сто лет длина суток в среднем увеличивается на 1,78 чс. Существуют
и резкие изменения на тысячные доли секунды за несколько месяцев (их причины
ючно не установлены), и сезонные изменения из-за движения воздуха и воды
(±0.001 секунды в год). Сейчас сутки для гея 23 ч. 36 чин. 4 с. Сразу после появления
Земли 4.6 млрд лет назад сутки длились около 6 ч. Затем гравитация Луны стала
замедлять нашу планету. Около 1,4 млрд лег назад, когда расстояние от Земли до Луны
было на 10 % меньше, чем сейчас, длительность суток составляла уже 18,7 часа.

Венеры), у Земли атмосфера достаточно
плотная, чтобы поддерживать
разнообразные климатические
условия - от жарких тропических
до холодных полярных.

Благодаря этим свойствам на Земле
сосуществуют миллионы видов
организмоз, каждый из которых играет

свою роль в экосистеме планеты. У нас
пока нет доказательств существования
столь сложных экосистем на других
небесных телах. Благодаря этому
разнообоазию на Земле возникли
уникальные формы жизни -
в том числе люди, которые способны
осознавать свое место во Вселенной.
Активная тектоника (геологические
действия) также отличает Землю

от других каменистых планет
Солнечной системы. Тектоника
плит - ключевой процесс, который
вызывает движение больших
участке в земной коры. Эти плиты
могут смещаться, сталкиваться
и расходиться, что приводит
к образованию гор, землетрясениям
и вулканической активности.
Эта постоянная динамика формирует
не только рельеф, но и климат,
экосистемы и условия для жизни
на Земле.

В отличие от Земли, другие планеты
земной группы не обладают
такой активной тектоникой.
Так, на Марсе когда-то проходили
похожие процессы, однако
они почти остановились Венера,
видимо, также была тектонически
активна в прошлом, но ее
нынешняя поверхность «скована»
неподвижными плитами.

Одной из причин такой активности
является наличие жидкой
воды на поверхности Земли
и значительное количество тепла,
излучаемого внутренними слоями
планеты. Это • дно из проявлений
динамичной природы нашего мира,
в отличие от статичных «мертвых»
ландшафт других планет.

Извержение вулкана
Фаградальсфьядль в Исландии.
Этот остров - одно из самых
тектонически активных мест
на Земле.

КОГДА ПОГАСНЕТ СОЛНЦЕ...

Когда Солнце исчерпает свой
запас водорода, оно начнет
переходить к следующей стадии —
к накоплению «отработанною» гелия.
Этот процесс будет соппонпждаться
зачетным увеличением температуры
и светимости. В результате
разыграется настоящая катастрофа:
температура на планете начнет
расти, превращая океаны
о пар, а все живее обрекая
на вымирание. Земля окажется вне
эоны обитаемости и превратится
в каменную выжженную пустыню.
Зт о произойдет примерно
через 1,1 млрд лет.

Через 7,05 млрд лет Солнце перейдет
в стадию красною iиюнта. К этому
времени Земля, возможно, переместится
на другую орбиту из-за уменьшения
массы Солнца. Однако поверхность
планеты расплавится, поскольку
температура достит нет 1570 градусов.
Атмосферу унесет мощным потоком
солнечного ветра. Наша планета, уже
безжизненная, будет существовать
до конца Вселенной (если он наступит).
Освещаемая тусклым белым карликом.
Земля погрузится во мрак и со временем
остынет.

Возможное далекое будущее
Земли. Солние, увеличившееся
в размерах, будет занимать
большую часть неба, а его жар
расплавит поверхность нашей
планеты.

Земля [99]
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ

роблема происхождения жизни (как на Земле, так и на других
планетах) давно привлекает внимание ученых и философов
Как возникли живые организмы на нашей планете? Может ли
живое появиться из неживого? И какие условия нужны для того, чтобы
космическое тело стало обитаемым?

ЗОНД ОБИТАЕМОСТИ

Зона обитаемости в ас гроничин — это та область вокруг звезды, где условия
на планете могут быть подходящими д\я существования жизни в знакомом нам
виде. Основный критерием здесь является наличие воды о жидком состоянии,
так как > вда считается универсальным растворнгелем и шраег ключевую роль
в биохимических процессах. На планетах, находящихся слишком близко к звезде,
вода будет испаряться, а если планета окажется слишком далеко, вода замерзнет.
Для Солнечной сисгечы существуют разные оценки зоны обн1аемости —
от 0.725 до 3,0 а. е. В англоязычной литературе часто используют термин «зона
Златовласкн». Он появился благодаря сказке, в которой Златовласка, чппав в дом
к трем медведям, искала то, что подходит ей к самый раз.

Сравнение Солнечной системы и системы красного карлика
ТРАППИСТ-1. Система ТРАППИСТ-1 содержит в общей сложности семь
планет, все размером с Землю. Три изних-ejug- находятся в зоне
обитаемости.

@WS№PL-Caltech

Система ТРАППИСТ-1

ТЕОРИЯ
ОПАРИНА - ХОЛДЕЙНА

Александр Опарин и Джон Холдейн
независимо друг от друга в начале
XX в. обратили внимание на условия,
которые могли способствовать
возникновению жизни на нашей
планете.

Суть теории заключается в том,
что на ранней Земле существовали
определенные условия, которые
способствовали синтезу простых
органических мслекул. Опарин
указывал на то, что в атмосфере
находились разнообразные
газы (метан, аммиак, водяной
пар и водород), которые
при вс ^действии
ультрафиолетового света
и электрических разрядзь
могли преобразоваться в белее
сложные молекулы. 8 результате
получились аминокислоты -
«строительные блоки» для белков,
которые являются основой жизни
на Земле. Холдейн учел также
другие физические и химические
процессы, такие как температурные
колебания. Их совместная
работа породила концепцию
о том, что жизнь могла возникнуть
в воде из неорганических молекул
н результате естественных
процессов

Совокупность получившихся
органических веществ образовала
так называемый первичный
бульон - смесь аминокислот,
пептидов, нуклеотидов и до.
Он служил питательной средой
для самых первых форм жизни.
Опарин считал, что из этих простых
молекул постепенно формировались
более сложные, включая белки
и углеводы, чтс в итоге привело
к появлению первичных живых
организмов.
Первичный бульон

МИР РНК	ПАНСПЕРМИЯ

Простые Жирные	Акино-	Нуклео-

углеводы	кислоты	кислоты	тиды

Первые клетки
Появление первых клеток
в первичном бульоне. Сегодня
эта концепция считается
устаревшей. Ей на смену
пришли гипотезы «первичной
пиццы» (жизнь зародилась
на минеральной подложке)
и «первичного майонеза» (жизнь
зародилась в водно-жировой
смеси)

Теория мира РНК - это современное
расширение идеи о происхождении
жизни, которое восходит к теории
Опарина - Холдейна. Теория
мира РНК предполагает, что
одной из первых форм жизни
могла быть молекула
рибонуклеиновой кислоты.

г отличие от дезокси-
рибонуклеиновой кислоты (ДНК),
РНК может выполнять функции
как хранения информации, так
и катализатора химических
реакций. Таким образом РНК
могла «самоусиливаться»

и «саморазвиваться», став основным
компонентом первых жиных
организмов. То есть жизнь могла
возникнуть не только из сложных
молекул, но и из более простых,
способных к саморепликации.
Современные исследования
подтверждают, что молекулы РНК
могут образовываться в условиях,
подобных тем, что существовали
на ранней Земле, а это еще раз
подчеркивает правдоподобность
данной теории.

Согласно теории панспермии,
микроорганизмы или даже более
сложные формы жизни могли
путешествовать через космическое
пространство на астероидах,
кометах или частицах космической
пыли. То есть жизнь не возникла
самостоятельно на Земле, а была
привнесена извне.

Астероиды или кометы с живыми
микроорганизмами могли отколоться
от родной планеты в результате
гигантских столкновений.

Эксперименты показывают,
что некоторые микроорганизмы могут
выживать в экстремальных условиях,
которые существуют в космосе.
Другой вариант теории панспермии
(его поддерживал, например, один
из первооткрывателей ДНК Фрэнсис
Крик) - намеренное «заражение»
Земли жизнью высокоразвитой
цивилизацией. Таким образом
инопланетяне могли спасти жизнь
на своей планете от исчезновения
в результате глобальной катастрофы
или просто распространить ее
на подходящие небесные тела.

л Аденин

Гуанин
м V
'Тимин
й

<ТНУМ1№(Т)

ДНК
(дезоксирибонуклеиновая кислота)

< Цитозин

РНК
{рибонуклеиновая кислота)

ЗАЧЕМ
СТЕРИЛИЗОВАТЬ ЛИС?

Чтобы нс допустить случайний
панспермии. ДЧС, которые
предназначены для посадки
на другие косчическне тела (или
для юго, чюбы врезаюся в их
поверхность по чкончанин миссии),
проходя) процедур) стерилизации
перед запуском. Она убивает
абсолютно все чикроорганизчы.
Н противном случае астрономы могут
обнаружить занесенную с Зечлн
жизнь н принжь ее за инопланетную.

возникновение жизни [101]
«ГДЕ ВСЕ?» -
ПАРАДОКС ФЕРМИ

днажды в кафетерии Лос-Аламосской национальной лаборатории
за одним столиком оказались физики Эдвард Теллер, Энрико Ферми,
Эмиль Конопински и Герберт Йорк. Разговор у них зашел о том, что
вс Вселенной множество планет (счет идет на миллионы), и наверняка
на некоторых из них есть разумные цивилизации, и их должно
быть довольна много. Н<. в таком случае почему у нас нет никаких
свидетельств их существ звания? Энрико Ферми сформулировал эту
проблему в емком вопросе «Где все?» - и это суть парадокса, названного
его именем.

УРАВНЕНИЕ ДРЕЙКА

Первьн вопрос п существовании внеземных цивилизаций попьп элся формализовать
астроном Франк Дрейк. Он составил уравнение, кширие позволяет оценить количество
внеземных цивилизации в Млечном Пуги.

N = Rx|fxn1x|1xt,xtxLmeN — количество цивилизаций, готовых
контакгирова1ь с нами; R — количество звезд, образующихся в Галактике за год; f, —
доля звезд, похожих на солнце и имеющих планеты; п — среднее количества планет и их
спутников, имеющих подходящие условия для зарождения цивилизации; t — вероятность
зарождения лизни на планете с пидходящичи условиями; I — вероятность возникновения
разумных форм на планете с жизнью; t— отношение количества планет с разумной
жизнью, чьи обитатели ищут контакта с другой цивилизацией, к общему количеству планет
с разумном жизнью; L — время, в течение которого разумная жизнь существует, может
и хочет вступить в контакт.

Проблема в том, что сетодня мы можем оценить только первые две переменные этого
уравнения, так что решить ею невозможно.

Чтобы решить парадокс Ферми,
палеонтолог Питер Уорд и астроном
Дональд Браунли предложили
гипотезу уникальной Земли По их
мнению, для возникновения жизни
необходимо сочетание многих
уникальных параметров, так что даже
в масштабах Зселенной такое
событие маловероятно. Критики

же данной гипотезы обвиняют ее
авторов в «углеродном шовинизме»,
ведь инопланетная жизнь может быть
и не похожа на земную
Экономист и футуролог Робин
Хэнсон предложил гипотезу
Великого фильтра. Он предполагает,
что для возникновения цивилизации
и ее развития до межзвездного
уровня она должна пройти
через девять этапов

Энрико Ферми - американский
физик итальянского
происхождения, лауреат
Нобелевской премии 1938 г.

1.	Образование звездной системы
с планетами, на которых может
появиться жизнь.

2	Возникновение на одной из планет
самовоспроизводящихся молекул (как
РНК и ДНК).

3.	Появление безъядерных
одноклеточных ооганизмов.

4.	Появление ядерных одноклеточных
организмоь

5.	Переход к половому
размножению.

6.	Появление многоклеточных
организмов.

7	Возникновение живых существ
с развитым мсзгом. которые могут
использовать орудия труда

8.	Прогресс до текущего состояния
человечества.

9	Экспансия цивилизации в космос
и колонизация других планет.

Какой-то из этих этапов преодолеть
почти невозможно - это и есть
Великий фильтр.
Проект SEII (Search for ExtraTerrestrial
Intelligence - Поиск Внеземной
Разумной Жизни) был предложен
в 1960-е гг„ когда ученые
начали серьезно задумываться
о возможности существования жизни
за пределами Земли. Основной его
целью является поиск сигнале в
от внеземных цивилизаций с помощью

радиотелескопов. В начале 2000-х гг.
был запущен проект SETI@Home,
в рамках которого любой желающий
мог присоединиться к системе
оаспределенных вычислений, чтобы
использовать мощность своего
компьютера для поиска потенциально
искусственных сигналов в данных
радиотелескопов.

В1977 г. радиотелескоп «Большое ухо»
в Огайо зафиксировал сигнал, который

зошел в историю как сигнал «Wow!».
Он был очень похож на сообщение
искусственного происхождения,
однаьо с тех пор астрономы ищут
естественные источники, которые
могли бы генерировать такой
сигнал. Проект SETI@Home за 20
лет проанализировал все доступные
данные и был заморожен. Никаких
следе инопланетян пока найти
не удалось.

Критики проекта SET1 считают, что затраты на него не оправдываю? себя, поскольку результатов нет.

Другие ставят под сомнение методику проекта. Например, они утверждают, что используемые технологии
и алгоритмы для анализа полученных сигналов могут быть недостаточно точными и, следовательно, пропускают
потенциальные признаки жизни. Кроме того, внеземные цивилизации могут использовать совершенно другие
средства связи (например лазерную, которая сейчас тестируется и на Земле).

«Где нее?» — парадокс Ферми [103]
ГДЕ НАХОДИТСЯ
ВЕЛИКИЙ ФИЛЬТР?

Он может скрываться и на втором
этапе (то есть маловероятно появление
РНК и ДНЮ, и на девятом (например
технологически развитая цивилизация
почти обречена на уничтожение
своими же технологиями
или из-за истощения ресурсов).

Раз мы не видим инопланетной жизни,
колонизировавшей Млечный Путь,
значит, Великий фильтр, скорее всего,
кроется на тех шагах, что человечество
уже прошло Но если мы найдем хотя
бы простейшую многоклеточную жизнь
на Марсе или других телах Солнечной
системы, это будет означать, что шаги
как минимум до шестого довольно
легки.

В любом случае гипотеза Хэнсона
утверждает, что рано или поздно
цивилизация столкнется с Великим
фильтром. И шансы на выживание
минимальны, поэтому мы и не видим
поблизости от себя развитых
цивилизаций.

«ГРОМКИЕ», «ТИХИЕ»...

В1983 г. физик Ьрэндон Картер
высказал идею, что каждая
цивилизация должна в ходе эволюции
пройти несколько шагов, которые
он назвал трудными переходами.
Каждый из этих шагов занимает
какое-то время. Развивая эту
концепцию, Робин Хэнсон попытался
оценить, сколько трудных переходов
преодолела жизнь на Земле
и за какое время. Хэнсон считает,
что их было как минимум два:
первый - период с того момента,
как Земля стала пригодной для жизни,
до ее возникновения (400 млн лет),
второй - гремя от возникновения
жизни до того момента, как Земля
станет непригодной для жизни
(1,1 млрд лет). Значит, за время
своего существования наша планета
преодолела 3,9-12.5 этапов, то есть
в среднем требуется шесть шагов.
Хэнсон также предложил разделить
все цивилизации на «тихие»
и «громкие». «Тихие» появляются,
развиваются и умирают на своей

планете, не выходя за ее пределы
и не оставляя следов в масштабах
галактики. Значит, у нас в принципе
не может быть о них данных. «Громкие»
же пытаются колонизировать другие
миры и строят мегасооружения. Их-то
мы и пытаемся обнаружить.

На основании всех этих
умозаключений Хэнсон с коллегами
вывел формулу, с помощью
которой можно оценить,
насколько рано мы появились
ио Вселенной. Какие бы данные
в нее ни подставлялись, получается,
чтс человечество входит в 1 % (или
даже 0,0000001 %) самых ранних
цивилизаций во Вселенной.

Вселенная будет существовать еще
как минимум 22 млрд лет (в сценарии
Большого разрыва) или даже 10100 лет
(в сценарии тепловой смерти). И все
это время в ней будут появляться
новые цивилизации, у которых будет
много времени для развития. Так что
обьяснение парадокса Ферми таково:
мы просто появились очень рано,
и наши потенциальные соседи еще
не успели развиться.

Великий фильтр для жизни может
возникнуть как из-за природных
(массивное извержение вулканов,
падение астероида, изменение
климата), так и из-за техногенных
причин (ядерный катаклизм,
появление искусственного
сверхразума).

«Громкие» цивилизации стремятся колонизировать другие планеты.
Возможно, человечество, планирующее в ближайшее время создать
обитаемые базы на Луне и Марсе, находится в одном шаге от того, чтобы
стать «громкой» цивилизацией.
Высокоразвитые «жадные» цивилизации могут даже заняться терраформированием - превращением
необитаемых планет в пригодные для жизни, чтобы заселить их. На иллюстрации показано, как может выглядеть
планета на стадии терраформирования.

...И «ЖАДНЫЕ»

Описанная выше концепция
предполагает, что человечество -
уникальная цивилизация, входящая
в минимальный процент самых ранних.
Однако Земля - это обычная планета
в обычной звездной системе в обычной
галактике. Почему же вдруг цивилизация
на ней должна быть необычной?
Хэнсон предлагает объяснение,
которое избавляет нас

от уникальности, Он дополнил
гипотезу о «тихих» и «громких»
инопланетянах категорией «жадных».
То есть «громкие» инопланетяне рано
или поздно начнут колонизировать
космос вокруг себя, распространяясь
все дальше и дальше по галактике.
Они будут жадно завоевывать
ресурсы, оприходовать другие планеты
и, наверное, воевать друг с другом.
Таким образом, со временем
для «тихих» инопланетян не останется

места. Получается, что н.шые
цивилизации не будут возникать
столько, сколько существует
Вселенная. Через какое-то время
«жадные» и «громкие» просто
колонизируют все пригодные миры,
и для новой жизни не останется места.
Поэтому человечество не уникально,
хотя мы появились очень рано,
но мы входим в большинство
цивилизаций, которые когда-либо
зародятся во Вселенной.

ГИПОТЕЗА «ТЕМНОГО ЛЕСА»

Сравнение с «темный лесом» подразумевает,
чю каждый обигатель этого леса осознает: в ней
могут находиться и другие существа, которые несут
угрозу. Поэтому разумные цивилизации, чтобы
избежать опасности уничтожения, не сообщают
о себе и стараются не проявлять себя. Таким образом,
во Вселенной существуют разумные цивилизации,
но они придерживаются стратетии скрьнносги.
стараясь не выдавать свое местоположение.

Может быть, человечеству лучше сидеть тихо,
чтобы не привлечь внимание агрессивных
инопланетян?

«Где все?» — парадокс Ферми [105]
ДВОЙНАЯ СИСТЕМА

Луна и Земля рассматриваются кай двойная
система. В отличие от большинства планет
и их спутников в Солнечной системе,
Луна имеет шносительно большой размер
по сравнению с Землей. Диаметр Луны —
примерно 5400 хм, что составлявт около
27 % диаметра нашей планеты.

С точки зрения гравитации Земля
и Луна вращаются вокруг общею центра
масс, который находится вне Земли,
но близко от нее. Зто значит, что оба
астрофизических тела воздействуют
друг на друга с одинаковой силой. Луна
замедляет вращение Земли и влияет

Орбита Луны
вокруг Земли

Траектория
Луны
без।рави-
тации

Траектория Луны
из-за воздействия гравитации

Гравитационное взаимодействие Луны и Земли.

на многие земные процессы, такие
как приливы и отливы.
ПРИЛИВЫ и отливы

Гравитация Луны оказывает
значительное влияние на наш мир,
поскольку обладает достаточной силой,
чтобы воздействовать на океаны нашей
планеты. Это воздействие приводит
к формированию приливов и отливов,
которые мы наблюдаем на берегах
морей и океанов.

Приливы происходят, когда Луна
находится ближе к определенной
части Земли и создает «выпуклость»
на поверхности планеты путем
поднятия уровня воды. Когда Луна
перемещается дальше, уровень
воды опускается, что и называется
отливом Этот процесс происходит
в циклическом режиме - два прилива
и два отлива в течение примерно
24 часов. Интересно, что Солнце тоже
влияет на приливы, хотя этот эффект
менее заметен.

ЗАТМЕНИЯ

Солнечное затмение наступает, когда
Луна оказывается между Землей
и Солнцем, закрывая звезду частично
или полностью. Это может произойти
только в новолуние, когда Луна
находится близко к плоскости орбиты
Земли.  этом случае наблюдатели,
расположенные в зоне полного
зат мения, могут увидеть, как дневное
небо темнеет, а корона Солнца
становится видимой.

Лунные затмения происходят, когда
Земля находится между Солнцем
и Луной, и тень планеты накрывает
Луну. Это может случиться только
в полнолуние, когда Луна, Земля
и Солнце выстраиваются в одну линию.
Луна постепенно начинает темнеть
и приобретает кроваво-красный
оттенок, поскольку атмосфера Земли
рассеивает солнечный свет, пропуская
только длинные волны.

Солнечное затмение

Лунное затмение

Полутень

О обита Луны

Приливы и итливы оказывают
значительное влияние
на экосистемы, существующие
поблизости от воды.

Они создают условия

для жизни множества видов морских
организмов и влияют на их поведение
и размножение.

Сизигийный прилив

квадратурный прилив

Сизигийный прилив возникает, когда Луна, Земля и Солнце
находятся на одной линии. В этом случае силы притяжения Солнца
и Луны складываются, что приводит к более высоким уровням воды.
Квадратурный прилив случается, когда Луна и Солнце находятся под углом
90 ’ друг к другу относительно Земли. В этом случае их притяжение
частично компенсируется, что приводит к более низким уровням прилива.

ЛУННЫЕ «ВОДОЕМЫ»

Орбита

Полутень Луны
Тень 1

Земля

Частичное
затмение

Солнце	Луна

Полное затмение

Кроме кратеров, хребтов, борозд
на поверхности спутника есть так
называемые лунные моря - это
широкие плоские низменности
из вулканического базальта,
которые сформировались
миллиарды лет назад в результате
извержений. Лунные моря получили
такое название от древних
астрономов, которые ошибочно
считали их водными просторами.
С Земли они выглядят темными
и гладкими сбластями, и на них
заметно меньше кратеров. Это
свидетельствует о том, что моря
возникли позже, чем окружающие
участки поверхности.

Самое большое лунное море
протяженностью более 2000 км
получило название Океан Бурь.
Мелкие моря называют заливами,
озерами и болотами.
ОСВОЕНИЕ ЛУНЫ

уна как ближайшее к Земле небесное тело на протяжении
тысячелетий привлекала внимание человечества. С момента первых
АМС, побывавших на ее поверхности, и первых шагов человека,
сделанных по лунному грунту, интерес к спутнику Земли только возрастал.

Программа пилотируемых полетов
к Луне «Аполлон» - одна из самых
ярких страниц в истории космических
исследсваний. Полеты на Луну стали
не только техническим достижением,
нс и культурным феноменом,
вдохновившим поколения людей
на изучение космоса.

Увы, реализация прогоаммы началась
с трагедии. В 1967 г. вс время
подготовки к первому пилотируемому
полету на стартовом комплексе
возник пожар, в котором погибли
трое астронавтов. Это задержало
реализацию программы на полтора
года. Первой пилотируемой миссией

Погибшие астронавты
«Аполлона-1». Слева направо:
Эдвард Уайт. Вирджил Гриссом,
Роджер Чаффи.

С'NASA

стал полет «Аполлона-7» в октябре
1968-го. В ночь с 20 на 21 июля 1969 г.
Нил Армстронг, командир экипажа
«Аполлона-11», стал первым человеком,
ступившим на поверхность Луны. За ним
последовал Базз Олдрин, а третий
член экипажа - Майкл Коллинз -
находился в модуле на орбите спутника.
Последним полетом по программе
«Аполлон» стал «Аполлон-17»,
следующие запланированные миссии
были отменены. Всего на Луне побывали
12 астронавтов, и Луна остается
единственным небесным телом, кроме
Земли, куда ступала нога человека.
Сейчас НАСА реализует новую
программу пилотируемых полетов
кЛуне, которая получила название
«Артемида». Увы, ее сроки постоянно
сдвигаются. В 2022 г. был выполнен
единственный (на конец 2024 г.)
тестовый беспилотный полет. Посадка
на Луну планируется не раньше
середины 2С27 г.

Первый снимок, сделанный Нилом
Армстронгом на Луне.

QNASA

Базз Олдрин на поверхности Луны.
Нил Армстронг, делающий снимок,
отражается в стекле шлема.

f'NASA

Восход Земли над Луной. Снимок
сделан с борта «Аполлона-11».

&NASA

След Базза Олдрина на Луне.

© Project Apollo Archue / NASA
Юджин Сернан - командир экипажа «Аполлона-17» - на ровере
для поездок по Луне. Сернан и Харрисон Шмитт - последние люди на Луне.

SNASA

Значительных успехеи добилась
лунная программа Китая. Космические
зонды «Чанъэ», названные
в честь богини Луны в китайской
мифологии, совершили несколько
важных прооывсв в изучении
спутника. В 2013 г. зснд «Чанъэ-3»
доставил на Луну ровер «Юйту» -
первый луноход после советского
«Лунохода-2», работавшего
на спутнике в 1973 г. В 2019-м
«Чанъэ-4» стала первой АМС,
совершившей посадку на обратной
стороне Луны, а луноход «Юйту-2»

с помощью спутника-ретранслятора
«Цюэцяс» впервые в истории
связался с Землей с той стороны. Зонд
«Чанъэ-5» впервые после «Луны-24»
доставил на Землю образцы грунта
(китайские исследователи нашли
в них ранее не известный минерал,
названный чангезитом), а «Чанъэ-6»
впеовыедоставил реголите обпатной
стороны Луны.

Следующие аппараты начнут
строительство Международной лунной
станции - первой базы на другом
небесном теле, предназначенной
для долговременного пребывания
человека. Партнером в этом проекте
выступает Россия, а его реализация
намечена на 2931-2035 гг.

«ЛУНЫ»
ЛЕШ НА ЛУНУ

В рамках советской программы
«Луна» в 1958-1976 гг.
к спутнику Земли отправились
33 космических аппарата, при зюм
16 запусков стали удачными.
«Луна-1» впервые в истории
досгигла вгорий космической
скорости — достаточной
дхя того, чтобы преодолеть земное
притяжение. «Луна-2» впервые
добралась до поверхности Луны,
врезавшись .нее в районе
Миря Дождей. «Луна-3» впервые
выполнила гравитационный маневр
и сфотографировала обратную
сторону Луны.

Потребовалось 11 попыток, прежде
чем «Луна-9» смогла спвершигь
мягкую посадку на Луну и передать
данные с ее поверхности.
«Луна-17» доставила
на спутник в 1970 г. аппарат
«Луноход-1», который поработал
на поверхности 10.5 нес.,
проехав 10,5 км. Последний
построенный ь СССР в рамках
этой притрамчы зонд «Луна-24»
доставил на Землю 170 г лунного
грунта в 1976 г. В рамках
российской лунной npoiраммы
а 2023 т. была запущена
«Луна-25», однако аппарат не смог
выйти на расчетную орбиту
и оазбнлея и поверхность Луны.
Запуск «Луны-26» и «Луны-27»
планируется не ранее 2027 г.

Панорама обратной стороны Луны, снятая зондом «Чанъэ- 4». На снимке виден луноход «Юйту».

«> <ЖА / commons.wikimedia.org/СС Вт 4 С

Освоение Луны [109]
Марс называют Красной планетой
из-за его характерного оттенка.
Этот цвет обусловлен наличием
оксида железа (по сути, ржавчины)
на поверхности. Когда солнечный
свет отражается от поверхности
Марса, он приобретает красне оатый
опенок, который виден с Земли даже
невооруженным глазом.
Кроме того, пылевые бури на Марсе
могут поднимать мелкие частицы
оксида железа в атмосферу,
что усиливает красный цвет небесного
тела. Пылевые бури могут охватывать
огромные площади, иногда даже всю
планету.

Когда телескоп «Хаббл» снимал Марс в июне 2001 г., пылевая буря только
зарождалась в бассейне Эллада и на северной полярной шапке. На снимке,
сделанном в начале сентября, виден результат бушевавшей почти два
месяца стихии - пылевая шапка распространилась на всю планету.

Q4ASA
На поверхности Марса существует
множество форм рельефа,
указывающих на то, что в далеком
прошлом на планете присутствовала
жидкая вода. Одной из наиболее
примечательных деталей
является наличие долин,
напоминающих те, что образуются
на Земле под воздействием рек
Эти долины имеют извивающиеся
линии и характерные берега,
которые свидетельствуют
о том, что здесь когда-то текла
вода. Есть и старые русла рек,
которые, видимо, заполнялись водой
вс время интенсивного таяния льда
или проливных дождей.

Панорама кратера Езеро, снятая марсоходом «Персеверанс».

Она составлена из 28 отдельных фотографий, сделанных 8 июля 2021 г.

© NASAf'JPt-Ca^ech/ASU/MSSS

Наиболее активный период
гидрологической активности на Марсе
пришелся на период 4,1-3,7 млрд
лет назад. Однако с течением
зоемени условия на планете
изменились: атмосферное давление
упало, а температура понизилась,
что привело к исчезновению воды.
Считается, что это произошло
2,5-1 млрд лет назад. Марс потерял
большую часть своей атмосферы
из-за слабого магнитного поля
и, следовательно, воздейсгвия
солнечного ветра. Этс привело
к снижению давления и температуры,
что сделало невозможным
существование жидкой воды
на поверхности. Какая-то ее часть
улетучилась в космос, а другая
замерзла и поевоатилась в лед,
который сейчас находится в полярных
шапках и под поверхностью планеты.
Анализ данных марсохода «Инсайт»
указывает на тс, чтс жидкая вода
может находиться в коре Марса
на глубине 11,5-20 км.

ОТКРЫТИЕ ДЖОВАННИ СКИАПАРЕЛЛИ

В 1877 [. итальянский астроном Джованни Скиапарелли проводил наблюдения
Марса — планета тогда была объемом всеобщего интереса как ученых, так
и обывателей, Скиапарелли заметил линии на поверхности планеты. Он назвал
их canali, что в итальянском языке означает каналы как естественного, так
и искусственною происхождения.

В англоязычных публикациях слово canali было переведенк как canals — ото означает
каналы, созданные кем-то. И очень скоро начались спекуляции на тему того, что Марс,
возможн)'. населен разумными существами. Идея вдохновила, например, Герберта
Уэллса на роман «Война миров», по сюжету которого марсиане нападают на Землю.

Карта Марса, составленная Скиапарелли.

Марс [111]
САМАЯ ИЗУЧЕННАЯ ПЛАНЕТА

Марс — самая изученная планета Солнечной системы, не считая
Земли. Прямо сейчас на его орбите находятся сразу восемь
космических аппаратов (это больше, чем у любой другой
планеты, кроме Земли): зонды НАСА «Марс Одиссей», «Марсианский
разведывательный спутник» (Mars Reconnaissance Orbiter, MRO),
MAVEN-1; европейский «Марс-Экспресс»; совместный евоспейско-
российский «Орбитальный аппарат для исследования малых
составляющих атмосферы» (Trace Gas Orbiter, TGO); индийский
«Мангальян»; китайский «Тяньвэнь-1» и зонд ОАЭ «Аль-Амаль».
На планете работают два pcsepa: «Кьюриосити» и «Персеверанс».

АВТОНОМНЫЕ
ИССЛЕДОВАТЕЛИ

Марсоходами нельзя управлять
с Земли, как луноходами, поскольку
задержка сигнала составляет
от 3 чип 6 с до 22 чин 17 с.
Поэтому роверы передвигаются
и выполняют исследования
автономно, но заранее переданным
программам.

УСПЕХИ
«ВИКИНГОВ»

Аппараты «Викинг-1» и «Викинг-2»
были запущены в 1975 г. Основной
их задачей было детальное
исследование поверхности
и атмосферы Красной планеты,
а также поиск признаков жизни.
Путь «Викингам» проложила
программа «Маринер», в самках
которой в 19ь0-е и начале 1970-х гг.
аппараты «Маричер-4», «Маринер-6»
и «Маринер-7» передали на Землю

первые изобоажения поверхности
Марса. «Маринер-9»
стал первым искусственным
спутником Марса.

Параллельно развивалась и советская
программа «Марс», однако >на
столкнулась с рядом трудностей.
Первая попытка осуществить
мягкую посадку (неудачную)
предпринял аппаоат «Марс-2».
Спускаемый аппарат «Марс-3»
сумел приземлиться, но потерял
связь почти сразу после посадки.
Из последующих аппаратов ни один
не смог благополучно сесть.

Изображение MR0 на орбите Марса.

© NASA, JPL/Corby Waste

Первый в истории снимок поверхности Марса, сделанный «Викингом-1».
&NASA
МАРСОХОДЫ

Марсоходы - это автономные
исследовательские роботы,
работающие на поверхности
Марса. Они тборудованы
инструментами и сенсорами,
которые позволяют приводить
анализ почвы, атмосферных условий
и геологических особенностей.
Первую попытку изучить Марс
с помощью таких аппаратов
предпринял СССР. Аппараты ПрОП-М
(«Прибое Оценки Пооходимости -
Масс») отправились на планету
на «Марсе-2» и «Марсе-3»
в 1971 г Однако первый разбился
при посадке, а второй вышел из строя
спустя 14,5 с, не успев передать
никакой информации. А вот НАСА
добилось успехов в строительстве
подобных аппаратов: первый
марсоход «Соджорнер» работал
на Красной планете с 4 июля
по 27 сентября 1997 г.

РЕКОРДЫ
«ИНДЖЕНЬЮИТИ»

Вертолет «Индженьюити» -
уникальный и знаковый
проект, который стал одним
из самых захватывающих этапов
з исследс-вании Красной планеты.
Он прибыл на Марс 18 февраля
2021 г. вместе с ровером
«Персеверанс». Основной
задачей вертолета было доказать
принципиальную всзможность
полетов даже в разреженной
атмосфере.

«Индженьюити» прекрасно
справился. Первоначально
планировалось, что он совершит
не больше 5 полетов за 39 солов
(марсианских солнечных суток).
На деле «Индженьюити» совершил

Марсоход -	Страна	Качало работы	Конец работы	Пройденное расстояние
«Марс-3»	СССР	2.12.1971	2.121971	
«Соджорнер»	США	4.07.1997	27.39.1997	100 м
«Спирит»	США  США	4.01 2004	22.03.2010	7.73 км
«Оппортьюнити»		25.01.2004	10.06.2018	45.16 км
«Кьюриосити»	США	6.08.2012	Продолжает работать	
«Персеверанс»	США	18.02 2021	Продолжает работать	
«Чжужун»	Китай	14.05.2021	20.05 2022	1.92 км

Модели марсоходов на испытательном полигоне. Самый
маленький - «Соджорнер», средний - близнецы «Спирит»
и «Оппортьюнити», большой - «Кьюриоситц».

72 полета, проведя в воздухе
128,8 мин и преодолев 17,2 км.
Увы, 18 января 2024 г. вертолет
совершил неудачную посадку
и сломал один из винтов. Хотя
он сохраняет работоспособность
и может дальше проводить
исследования Марса,
«Индженьюити» уже никогда
не взлетит.

Сейчас НАСА разрабатывает нозый
марсианский вертолет Mars Chopper.
Однако пока это только концепция
миссии.

Ровер «Персеверанс», рядом
с которым виден цилиндр
с образцом марсианского грунта.
GNASAOPLCalteciy'MSSS
КОЛОНИЗАЦИЯ МАРСА

Nape всегда манил человечес:В’. Сегодня Красная планета,
окруженная тайнами и мифами, становится все более реальной
целью для освоения. Исследования последних десятилетий
показывают, что условия там хотя и суровы, но современные технологии
позволят справиться и с ними. Так что колонизация Марса - это не
просто научная фантастика, а реализуемый проект, когорый, конечно,
потребует смелости и немалых вложений.

Изображение первого поселения человечества на Марсе в будущем.
®ЫА5А

ВОЗМОЖНЫЕ
ТРУДНОСТИ НА МАРСЕ

Первая трудность - выбрать
походящее место посадки. На экваторе
спускаемому аппарату будет легче
взлететь с поверхности Марса. Имеет
смысл обосноваться в низменностях,
например, во впадине Эллада, которая
на 8 км глубже окружающих регионов.
Здесь уровень космического излучения
минимален, а давление атмосферы
максимальное. Однако стоит помнить,
что обеспечение водой - одна
из ключевых задач, которые предстоит
решить нашим первым марсианским
поселенцам. А вода на планете
сосредоточена в полярных шапках.
Кроме этого, необходимо решить
ряд других важных проблем:
как обеспечить базу энергией,
как построить надежные укрытия
для экипажа, как синтезировать
кислород, как производить
продукты питания, как организовать
производство ’оплива, как наладить
связь как на Марсе, так и с Землей.
В принципе, современные технологии
способны решить каждую из этих
задач. Например, кислород можне
синтезировать из углекислого газа,
когорый, как известно, составляет

ИСПЫТАНИЕ
ПЕРЕЛЕТОМ

Первое крупное препятствие
на пути к созданию колонии
на Марсе - это перелет на планету.
Хотя с точки зрения технологий
пилотируемый полет туда вполне
реален, продолжительность
этого путешествия составит
6-8 месяцев. За такое долгое
время может произойти множество
непредвиденных ситуаций.
Основная угроза экипажу
марсианского корабля - это

космическая радиация.

На МКС и в полетах к Луне
космонавты защищены магнитным
полем Земли, но в глубоком космосе
такой защиты нет За время полета
экипаж может получить дозу,
сопоставимую с тем, которую
люди накапливают за 50 лет
работы на урановых рудниках.
Если произойдет солнечная
буря — явление, которое невозможно
предсказать, — жизни членов
экипажа могут оказаться под угрозой.
Длительное пребывание в состоянии
невесомости также негативно
скажется на здоровье.

Так может выглядеть марсианский
обитаемый модуль.

@ IMSA/Clouds AO/SLArch
основную часть марсианской
атмосферы. Если оснастить
спускаемое устройство метановыми
двигателями, то топливо можно будет
получить из марсианских ресурсов

ПЛАНИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ

Самые амбициозные планы —
у американской частной космической
компании «Спэйс Экс» (SpaceX):
по словам ее основателя Илона Маска,
она собирается отправить экипаж
на Красную планету уже в 2028—
2029 гг., а в течение 20 лет построить
там постоянно функционирующую
базу. НАСА в ближайшие 20 лет
не планирует пилотируемых полетов:
вместо этого оно собирается
сосредоточиться на небольших
роботизированных миссиях, чтобы
лучше изучить условия на планете.
Китай планирует пять пилотируемых
полетов на Марс в 2033-2043 гг.,
а затем - создание на нем постоянной
базы и строительство нескольких
космических станций, где космонавты
смогут останавливаться по пути
к дальним планетам.

Теплица для выращивания еды на Морсе. Кроме того, растения будут
производить необходимый для дыхания кислород

QMSA

НЕ УТЕШИТЕЛЬНЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ

Даже известный сторонних марсианских исследований Илон Маск в одном из интервью
признал, что первые путешественники на Наре могут не вернуться живыми. Агентство
по делам ислама 013 даже запретило мусульманам участвовать в полетах на Марс,
приравняв это и самоубийству. ГМ также делает весьма пессимистичные прогнозы:
шансы первых колонистов вернуться обратно практически нулевые.

Космический корабль компании «Спэйс Экс», подлетающий к Марсу.

£ SpaceX/ commom.mkmedia.org/ ССО10

Колонизация Марса [115]
Юпитер - газовый гигант. В отличие
от планет земной группы, он не имеет
твердой поверхности и в оснсзном
состоит из водооода и гелия, а также
содержит и более тяжелые элементы,
такие как углерод, кислород и азот.
Из-за этого Юпитер отличается высокой
плотностью и в 318 раз тяжелее Земли.
Под атмосферой скрывается
силикатное ядро размером в 1,5 раза
больше нашей планеты, окруженное
слоем металлического водорода
Этет водород создает мощное
магнитное поле, которое в несколько
раз сильнее, чем магнитное поле
Земли. Магнитосфера Юпитера
простирается на 7 млн км в сторону
Солнца и почти до орбиты Сатурна
в противоположную.

Южный полюс Юпитера,
запечатленный зондом «Юнона»
с высоты 52 000 км, Овальные
структуры - это циклоны
диаметром до 1000 км.

е NASA/JPL-CaUecMSwRIjMSSS/Betsy Asher Hall/
бе'икю Robles

БОЛЬШОЕ
РЕНТГЕНОВСКОЕ
ПЯТНО

Ьпльшое рентгеновское пятно
на Юпитере — это яркая чбласть
и рентгенпьскоч диапазоне,
обнаруженная телесктшоч
«Чандра». Это пятно, видимо,
связано с мощными магнитными
полями и потоками частиц,
исходящими из атмосферы
Юпитера. Обычки его связывают
с активностью полярных сияний
м взаимодействием планеты с ее
спутниками. такими как Ио. Однако
природа явления пока точно
не известна.
МДКСИМАЛЬНН БОЛЬШАЯ ПЛАНЕТА

Асгроночы полягаюг, чю Юпнг ер имеет чаксинаАьный диаметр для планеты
с подобной массой и строением. Компьютерное моделир - ание показывает,
что если бы часса Юпитера увеличилась в 4 раза, г о из-за гравитации планета
стала бы сличаться и  конце концов превратилась в коричневый карлик. Однако
для тою, чтобы стать звездой. Юпитеру потребовалась бы часса в 75 раз больше
нынешней.

Снимок Юпитера, сделанный телескопом «Хаббл» в 2019 г.

t NASA ESA, and A Simon (NASA Goddara)

Атмосфера Юпитера не имеет четкой
нижней границы и плавно переходит
в океан из жидкого водорода. Самый
нижний слой - трогосфера - это
сложная система облаков, в которой
можно выделить стой аммиака,
гидросульфида аммония и воды.
Аммиачные облака, которые мы видим
на «поверхности» Юпитера, образуют
множество полос, параллельных
экватору. Создаются они благодаря
сильным атмосферным потокам,
называемым струями. Эти полосы
различаются го цвету; темные
называются поясами, а светлые -
зонами.

В атмосфере Юпитера бушуют вихри
и бури. Они выглядят как крупные
красные, белые и коричневые пятна.
Самые известные из них - Большое
красное пятно (БКП) и Овал ВА. БКП -
самый крупный ураган в Солнечной
системе, он в несколько раз больше
Земли и существует как минимум
350 лет. Овал ВА, который меньше
БКП в три раза, появился в результате
слияния трех белых овалов в 20Эи г.

Большое красное пятно, снятое
крупным планом аппаратом
«Юнона» с высоты 8000 км.
© NASA 'SwRI' MSSS ‘ Gerald Eicbsiadt / Serin Doran

Фрагменты кометы Шумейкеров -
Певи 9, запечатленные телескопом
«Хаббл»

©NASA

Юпитер своим гравитационным полем
влияет на орбиты других планет
и объектов в Солнечной системе.

Он помогает стабилизировать
орбиты некоторых астероидов
и комет, а также может изменять
траектории объектов, проходящих
рядом с ним. Это явление приводит
к зрелищным столкновениям: так,
комета Шумейкеров - Леви 9 упала
на Юпитер в 1994 г. Впервые
в истории астрономы наблюдали
столкновение двух небесных тел.
Гигант действует как своегс рода
«щит» для Земли, притягивая
и отклоняя кометы и астероиды,
которые могли бы столкнуться с нашей
планетой. Его мощное гравитационное
поле захватывает многие из этих
объектов, предотвращая их попадание
во внутренние области Солнечной
системы.

IDiunep [117]
СПУТНИКИ

Юпитер - это не только самая
бсльшая планета в нашей Солнечной
системе, но и космический
«архипелаг», включающий
95 известных на конец 2024 г.
спутнике в. Однако особое внимание
привлекают четыре крупнейших -
Галилеевых - спутника, названных
в честь Галилео Галилея, который
открыл эти небесные тела в 1610 г.

Галилеевы спутники Юпитера (слева направо):
Ио. Европа, Ганимед. Каллисто
@NASA/JPl/DLR

ГАНИМЕД

Ганимед - не только крупнейший
спутник Юпитера, но и самый большой
сателлит в Солнечной системе,
он больше Меркурия. Астрономы
считают, что под егс ледяной коркой
может скрываться соленый океан, а это
з свою очередь поднимает вопрос
о потенциальной жизни в его недрах.
На поверхности можно увидеть древние
ударные кратеры, свидетельствующие
о бурном прошлом, а также
«сланцевые» районы, которые говорят
о тектонической активности.

Одной из наиболее интригующих
особенностей Ганимеда является
его собственное магнитное поле.
Оно. вероятно, создается движением
жидкого железа в ядре, чтс также
говорит о сложной геологической
активности этого небесного тела.

ИО

Ио - один из самых удивительных
спутников Юпитера. Этот мир
диаметром около 3600 км выделяется
своим активным вулканизмом.

Ис считается самым вулканически
активным телом в Солнечной системе.
Его поверхность усеяна кратерами,
лавовыми равнинами и цветными
участками, свидетельствующими
о постоянных геологических
изменениях.

Фотография Ио, сделанная
зондом «Галилео».

Разреженная атмосфера
состоит в основном
из серы и ее диоксида,
что придает спутнику
желтоватый оттенок.

Снимок Ганимеда, сделанный

аппаратом «Юнона» Светлые
«пятна» - следы сравнительно
недавних столкновений.

@ NASA, JPL-CoKech/SwM/MSSS

Главным фактором, влияющим
на вулканизм,является
гравитационное взаимодействие
с Юпитер ом и другими спутниками.
Эти силы вызывают приливные
Эффекты, нагревая внутренние слои
Ио, что, в свою очередь, приводит
к появлению многочисленных
вулканов. Некоторые из них
выбрасывают столбы газа и пепла
на высоту до 500 км, их можно
наблюдать даже в земные
телескопы.

® NASA/JPL/Universify of Arizona
Европа в основном состоит
из силикатных пород, а в ее центре,
скорее всего, находится железное
ядро- Поверхность Европы покрыта
льдом и является одной из самых
гладких в нашей Солнечной
системе На ней практически
нет кратеров, но много трещин,
что свидетельствует о ее молодом
возрасте.

Европа больше напоминает
планеты земной группы,
чем другие ледяные спутники,
“нешний слой, который,
как предполагают, имеет толщину
около 100 км, состоит в основном
из воды - ледяной коры
глубиной 10-30 км и. вероятно,
подповерхностного океана.

Океан, по-видимому, не замерзает
благодаря приливным силам,
которые периодически изменяют
Форму спутника и вызывают нагрев
его внутренних слоев.

Модели возможного строения
Европы.
@NASA/JPl

Металлическое ядро

Ломкий поверхностный лёд

Слои

Мантия из горных
пород

Вязкий конвекционный лед

Н2О

Металлическое ядро

Ледяная кора

Мантия из горных	\

пород	Слой

н2о

Подлёдный жидким океан из воды

КОЛЬЦА ЮПИТЕРА

ЬольшиниI во людей ассоциируют кольца
с Сатурном, но у Юпитера они также
присутствуют. Система состоит из четырех
основных колец: наиболее яркое и ши| окое
образовано частицами, выброшенными
со спутником Юпитера, кольца неикроятно
гонкие и почти незаметны с Земли, но их наличие
подтверждено mhoiими исследованиями, включая
миссию «Галилео».

Схема колец Юпитера
ч NASAjJPl /Cornell University

Шпизер [119]
ИССЛЕДОВАНИЯ ЮПИТЕРА

Изучение Юпитера началось еще в древности, поскольку планета
видна с Земли невооруженным глазом. Так, китайские ученые
описали 12-летний цикл движения планеты. С изобретением
оптических приборов астрсномы начали систематическое наблюдение
гиганта, однако лучше всего его изучили АМС. Юпитер исследовали семь
пролетных миссий и две орбитальные.

изображения ее облаков. Также
Юпитер исследовал солнечный
зонд «Улисс»', который совершил
гравитационный маневр у планеты.

«ГАЛИЛЕО»

Аппарат «Галилео», запущенный
в 1 $89 г., первым вышел на орбиту
этой планеты в 1995-м и работал

ПРОЛЕТНЫЕ МИССИИ

«Пионер-10» стал первым зондом,
ксторый в 19’3 г. посетил Юпитер.
Аппарат передал данные о сильном
радиационном поясе вокруг планеты
и уникальные изображения ее
атмосферы и облаков. «Пионер-11»
открыл кольца Юпитера, а также
предоставил ценную информацию
о спутнике Ио.

«Вояджер-1» провел детальное
наблюдение за Юпитером и его
крупнейшими спутниками, открыв
активный вулканизм на Ио
и исследивае атмосферу гиганта

Снимок Юпитера, сделанный
аппаратом «Кассини».

S NASA,!JPL/Space Science Institute

«Вояджер-2>» исследовал ледяную
пс керхность Европы и возможный
океан под ней.

Зонд «Кассини» на пути к Сатурну
собрал данные об атмосфере
и радиационных поясах, а также
сделал несколько снимков. «Новые
горизонты» по пути к Плутону
осуществили замеры гравитационного
поля планеты и получили детальные

Изображение зонда «Галилео», пролетающего мимо Ио.
©NASA

вплоть до 2ССЗ г. Он передал
более 3G Гб информации, включая
14 000 изображений Юпитера и его
спутников. Это был первый проект,
который позволил длительное
время исследовать Юпитер, а также
сбросить в его атмосферу спускаемый
зонд. Планировалось, что «Галилео»
проработает лишь два года, но на деле
аппарат сделал целых 35 витков
вокруг Юпитера за восемь лет.
ДВА ЗОНДА НА ПУТИ К ЮПИТЕРУ

Прямо сейчас к системе Юпитера направляются две ДЧС. Европейский зонд «Джус» (JUICE, Jllpiter ICy units Explorer) будет
исследовать Европу, Ганимед и Каллисто. Зонд ИДСА «Европа Клиппер» (Eui ира Clipper] нацелен на изучение Европы и его
подповерхностного океана. «Европа Клиппер» поиоудет к Юпитеру в апреле 2030г., а «Джус» — в июле 2031-го.

На внутренней стороне памятной таблички, установленной на АМС
«Европа Клиппер», вверху изображено уравнение Дрейка, внизу
слева — портрет геолога и планетопога Рона Грили, внизу справа -
стихотворение Ады Лимон «Во славу тайне: поэма для Европы» и две
изогнутые линии, означающие линии радиоизлучения, ha внешней
стороне изображены визуальные представления звуковых волн
от произнесения слова «вода» на 103 языках.

SJPURyan Lannom

«ЮНОНА»

Основные задачи зонда «Юнона»
включают изучение внутреннего
строения Юпитера, его магнитного
поля и атмосферы, а также
исследование полярных сияний
и газов, из которых состоит
планета.

Зонд вышел на орбиту Юпитера
4 июля 2016 г. и работает там
до сих пор. Первоначально
планировалось, что в 2021 г. зонд
будет сведен с орбиты и погибнет
в атмосфере Юпитера. Такая схема
предотвратила бы его случайное

столкновение с одним из спутников
и ьозможное заражение земными
формами жизни. Однако аппарат

ГУБИТЕЛЬНАЯ РАДИАЦИЯ

Космические аппараты, которые исследуют Юпитер, сталкиваются
с высоким уровнем иинизирующего излучения. Радиационные пояса вокруг
планеты могут повредить электронные компоненты и системы управления
корабля. Системы, которые должны долго находиться в эточ жестком
радиационном окружении, требуют uroooiо проектирования и надежной
защиты. Это делает миссии по исследованию Юпитера дорогостоящими
и сложными.

сохранил работоспособность
и сейчас реализует расширенную
миссию.

Исследпиания Юпшера [121]
Сатурн - газовый гигант, его
атмосфера состоит в основном
из водорода и гелия, и в ней
наблюдаются сильные штормы
и ветры, скорость которых
порой превышает 1800 км/ч.
Атмосфера постепенно переходит
в более густые слои газа, а в центре,
по предположениям ученых,
находится ядро, и 'зможно, состоящее
из камня и льда.

Примечательной особенностью
Сатурна является его низкая
плотность. Если бы Сатурн можно
было поместить в огромный океан,
он бы плавал! Это связано с его
газообоазной природой
и большим количеством водорода
в составе.

Сравнительные размеры Сатурна а Земли.

© NASA
«спицьь

«Спицы» внутри колец Саприз —
это загадочные структуры, которые
выглядят как гонкие светящиеся
полоты, кмине 01 «ьешнил Iрапир мтрц
к центру. Ученые предполагаю), что это
явление связано с гравитационный
воздейС1вием спутников Сатурна
и частиц, находящихся о кольцах.

«Спицы» могут быть связаны
с алемрочаптннгычи процесса*»,
которые ноннзирмог чао нцы.

Радиоспектральный снимок горной гряды на Титане, сделанный
аппаратом «Гюйгенс».

Г tSAJNASA/JPL, 'Univeisity of Arizona

Кольца Сатурна - сложная структура,
образованная из частиц льда и пыли.
Основные кольца, обозначенные
буквами А, В и С, располагаются
на различных расстояниях от планеты.
Кольцо А, находящееся на самом
внешнем уровне, является наиболее
ярким и четким, в то воемя как кольцо
В - самым широким и массивным,
а кольцо С, расположенное ближе
к Сатурну, выглядит более размытым
Между ними находятся щели, такие
как щель Кассини, отделяющая кольце
А от кольца В, и более узкая щель
Энке. С развитием наблюдательных
инструментов и получением снимков
с космических аппаратов астрономы
выяснили, что существуют также
более тусклые и тонкие кольца D. Е,
F, G, а также самое большое кольцо -
кольцо Фебы - диаметром 10 млн км.
Кольца относительно тонкие -
в среднем их толщина составляет
всего около 10 м, несмотря на ширину,
которая может достигать тысяч
километров. Это объясняется гем,
что кольца состоят в основном
из мелких частиц, большинство
из которых имеют размеры
от микронов до нескольких метров.

В области северного полюса
Сатурна находится гигантская
облачная структура в форме
шестиугольника. Гексагон имеет
стороны длиной приблизительно
13 ОСО км. Он сохраняет свою
форму на протяжении десятилетий.
@ NASA/JPL-Caitech/SSIfCornell

СПУТНИКИ САТУРНА

Сатурн - рекордсмен по количеству
спутников в Солнечной системе.

Титан - самый большой
сателлит Сатурна и второй
по величине в Солнечней системе.
Это единственный спутник,
обладающий собственной плотной
атмосферой (она даже плотнее

земной), которая состоит в основном
из азота. Поверхность Титана
уникальна: она изобилует жидкими
озерами и морями метана, а также
отличается сложной геологией
с ледяными горами и дюнами
из углеводородов. Предполагается,
что на Титане идут метановые дожди.
На поверхности Энцелада обнаружены
гейзеры, выбоасываюшие водяные
пары и частицы льда. Под его ледяной
коркой, вероятно, скрывается
соленый подповерхностный

океан, что может создать условия
для существования жизни

Затмение Солнца Сатурном.
Изображение представляет собой
составной снимок, собранный
из фотографий аппарата «Кассини»
15 сентября 2006 г. Маленькая
точка слева над самым ярким
кольиом - Земля.

&NASA/JPL ‘Space Science Institute
ИССЛЕДОВАНИЯ САТУРНА

Исследования Сатурна начались еще в древности, когда его можно
было наблюдать лишь невооруженным глазом. Однако настоящие
открытия стали возможны только с развитием телескопов

и космических технологий. Сатурн уже посетили три летательных
аппарата, а еще один зонд работал на его србите.

ПРОЛЕТ «ПИОНЕРА»
И «ВОЯДЖЕРОВ»

Е 1979 г. «Пионер-11» стал
первым космическим аппаратом,
который пролетел вблизи Сатурна.
Исследования планеты продолжались
в течение месяца. «Пионер-11»
приблизился к облачным слоям
Сатурна на расстояние 21400 км.
Устройство сделало снимки как самой
планеты, так и ее спутников, однако,
к сожалению, маленькое разрешение
не позволило рассмотреть детали
поверхности. Из-за недостаточной
освещенности изображения
оказались слишком тусклыми.

В1980 и 1981 гг. Сатурн посетили
«Всяджер-1» и «Вояджер-2».
«Вояджер-1» получил множество
фотографий в высоком разрешении,
включая снимки спутников Титана,
Мимаса, Энцелада, Тефии, Дионы
и Реи. Уникальные данные о Титане
были собраны благодаря пролету
вблизи него на расстоянии всего
6500 км.

«Вояджер-2» исследовал атмосферу
Сатурна с помощью радара, получив
данные о температуре и плотности.
Зонд отправил на Зем лю около
16 000 снимков, но в какой-то момент
система поворота камеры дала сбой
на несколько дней, что осложнило
сбор необходимой информации.

По окончании своих наблюдений
аппарат использовал гравитацию
Сатурна для маневра и направился
к Урану.

«КАССИНИ-ГЮЙГЕНС»

Космический зонд «Кассини-
Гюйгенс», запущенный
в 1997 г., - это совместный проект
НАСА, Европейского и Итальянского
космических агентств. Научная
задача «Кассини» заключалась
л подробном изучении Сатурна, его
колец и многочисленных спутников,
а модуль «Гюйгенс» был предназначен
для исследования атмосферы
и поверхности Титана,
Одним из важнейших аспектов миссии
стал анализ колеи Сатурна. «Кассини»
предоставил уникальную информацию
об их составе, внутренней структуре
и динамике. Его данные доказали,
что кольца являются гораздо более
сложными, чем считалось ранее,
и состоят из различных слоев.
Зонд также изучил атмосферу
Сатурна, газовые потоки

Изображение «Кассини», направляющегося к Сатурну для окончания миссии.

NASA/JPl-Cattech
и штормовую активность. Ученые
смогли увидеть, как планета
меняется сс временем, и обнаружили
огромный шторм, который длится уже
более 150 лет.

Миссия «Кассини-Гюйгенс»
официально завершилась
15 сентября 2017 г Б финалы-ой
фазе зонд совершил серию полетов
в межкольцевом пространстве,
собирая данные о структуре колец,
прежде чем погрузиться в атмосферу
Сатурна.

Стереографическая
проекция («рыбий глаз»),
сделанная с помощью
Формирователя изображений
и спектрального радиометра
на борту зонда «Гюйгенс», когда
он находился на высоте около 5 км
над поверхностью Титана. Снимки
были сделаны 14 января 2005 г.

© ESA/NASA/JPL 'Um «ersrfy o' Ar.zona

ДЖАННИ КАССИНИ
И ХРИСТИАН ГЮЙГЕНС

Аорономы Джованни Диченнко
Кассини и Христиан I юйгенс сделали
значительный вклад в изучение Сатурна
в XVII веке. Кассини открыл несколько
спутников Сатурна, включая крупнейший
из них — Титан. Он также предположил,
чю кольца Сатурна состоят из множества
мелких частиц и не представляют
собой сплошную структуру. Его работы
по измерению диаметра и плотности
планеты помогли лучше понять ее
физические свойства.

Гюйгенс провел важные наблюдения
Сатурна с помощью своею телескопа.
Пн открыл атмосферу Титана н показал,
что этот спутник может иметь условия,
подходящие для существования жизни.
Его исследования улучшили понимание
системы колец Сатурна и его спутников.

Христиан Гюйгенс. Портрет
работы Каспара Нечера (1671 г.).

Джованни Кассини.
Неизвестный ав^ор

Исследования Сатурна [125]
Люди наблюдали Уран задолго
до открытия его Уильямом Гершелем,
но чаще всего помнима ли за звезду.
Первые задокументированные
наблюдения принадлежат
английсксму астроному Джону
Флемстиду, который зафиксировал
его как звезду нсмер 34 в созвездии
Тельца по меньшей меое шесть раз
в 169J г.

Гершель долгое время считал новый
объект кометой. Российский астроном
Андрей Лексель отметил, что среди
известных комет не было ни одной
с величиной перигелия более
четырех астрономических единиц
(сейчас такие кометы найдены).

Иоганн Боде считал, что объект
Гершеля сопоставим с планетой,
обращающейся по кругу за орбитой
Сатурна. В1783 г. Гершель и сам
признал, что открыл новую планету,
и предложил называть ее Georgium
Sidus (Звезда Георга) в честь короля
Георга III, который финансировал
работу астронома.

Французский астроном Жозеф Лаланд
предложил назвать планету в честь
ее первооткрывателя. Иоганн Боде
первым выдвинул предложение
именовать планету Ураном, в честь
бога неба из греческой мифологии,
объяснив это тем, что так как Сатурн
был отцом Юпитера, то новую планету
следует назвать в честь отца Сатурна.
Официально название Уран сало
использоваться в научной литературе
с 1823 г.

Модель телескопа, с помощью
которого Гершель открыл Уран.
Изображение Урана и его колец.

© NASA’s. Scientific Visualization Studio

2014

Фотограсрии Урана, сделанные телескопом «Хаббл» в 2014 и 2022 гг.

& SCIENCE. NASA, ESA, STScI, Amy Sunon iNASA-GSFC), Micnaei H. Лопе (UC BetKeley)

IMACE PROCESSING' Josepn DePasquaie ISTScI)

Одно из самых необычных свойств
Урана - это угол наклона экватора
к плоскости орбиты, который
составляет 97,56° Это означает,
что Уран вращается в обратном
направлении, и, по сути, его
положение можно описать как «лежа

КОЛЬЦА УРАНА

Уран икружаьт система жилец, жотрые
состоят из очень гечных частиц
размерами от микрометров до долей
метра, ha конец 2024 г. известно
о 13 кольцах Урана, и самым ярким
среди них является кольцо эпсилон.
Кольца Урана, вероятно,
довольно молодые, и они, видимо,
не сформировались одновременно
с самой планетой. Есть предположение,
что раньше кольца могли быть одним
из спутников Урана, которьм разрушился
либо ь результате столкновения
C мкитш	телом, vw

под воздействием приливных сил.

на б эк у с небольшим наклоном вниз
головой». Такой уникальный способ
вращения приводит к совершенно
иным сменам времен года, чем
на других планетах нашей Солнечной
системы.

Если другие планеты можно
сравнить с волчками, которые
крутятся ь округ своей оси, Уран

Схема колец (обозначены греческими буквами)
и орбит спутников Урана.

напоминает катящийся шар,
что и объясняет его аномальную
динамику. Вероятно, такое положение
вызвано столкновением с массивной
планетезималью на ранних этапах
формирования ледяного гиганта.

Во время солнцестояний один
из полюсов Урана обращен
непосредственно к Солнцу.

3 это время лишь узкая зона возле
экватора испытывает быстрые
смены дня и ночи, причем Солнце
там находится очень низко
над горизонтом. Спустя полгеда
ситуация кардинально меняется:
теперь «полярный день» наступает
в другом полушарии. Каждый
полюс 42 земных года погружен
в темноту, за которой следуют
42 года непрерывного освещения
Солнцем. Во время равноденствий
светило располагается прям^
перед экватором, обеспечивая
там такую же смену дня и ночи,
как на других планетах.

Из-за такого наклона оси полярные
области Урака получают больше
солнечной энергии в течение года,
чем экваториальные. Тем не менее
экватор значительно теплее,
чем полюса. Причины такого
перераспределения энергии
на данный момент остаются
загадкой.
«ХОЛОДНОЕ СЕРДЦЕ»

Одной из необъясненных
особенностей урана является
недостаток внутреннего тепла.
’ отличие от другого ледяного
гиганта — Нептуна, - Уран излучает
гораздо меньше тепла, чем получает
от Солнца. Это делает его самой
холодной планетой в нашей системе:
самая низкая зафиксированная
на нем температура составила
-224,2°С.

Отсутствие значительного
внутреннего излучения позволяет
атмосфере Урана быть гораздо более
спокойной по сравнению с другими
газовыми планетами. Мощные
штормы, которые бывают
на Юпитере и Сатурне, здесь
возникают не так часто. Однако
исследования показывают, что даже
в условиях низких температур
в атмосфере могут дуть сильные
ветры.

Инфракрасный снимок Урана,
полученный телескопом «Джеймс
Уэбб». Это самое отчетливее
изображение самого тусклого
кольца планеты, которое до этого
было видно лишь на фотографиях
«Вояджера-1» и обсерватории
Кека.

™HASA ESA, CSA. STScI

СПУТНИКИ УРАНА

У Урана 25 естественных спутников,
самые крупные из них - это
Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль
и Миранда Однако их совокупная
масса едва дотягивает дс половины
массы Титана, крупнейшего
спутника Сатурна. А радиус Титании
не достигает величины и половины
радиуса Луны.

Титания - это крупнейший спутник
Урана, он был открыт в 1"87 г.
самим Уильямом Гершелем.
Титания, как и другие спутники,
состоит из смеси воды, льда
и каменистых пород. Геологически
она интересна тем, что на ее
поверхности можно увидеть кратеры,
которые свидетельствуют о ее
активной геологической истооии.
Вероятно, Титания моложе, чем
другие спутники. Возможно
также, что на ней существует
подповерхностный океан.

Оберон - второй по величине
спутник Урана, его поверхность
покрыта большим количеством
кратеров, а также имеет светлые
и темные участки. Возможно это
чередующиеся слои льда и других
пород.

Умбриэль - третий по величине
спутник - заметно темнее, чем его
«собратья». На поверхности небесного
тела имеются древние кратеры,
и спутник, возможно, никогда не был
геологически активен.

Особенность Ариэля состоит в том,
что его поверхность выглядит
значительно более «молодой», чем
у других спутников Исследования
показывают наличие резких
разломов и следов тектонических
процессов, указывающих
на некоторую геологическую
активность в прошлом, а также
на сложную структуру
и состав.

Фотография Титании, сделанная
«Вояджером-2» с расстояния
369 тыс. км.

©HASA/JPL

198803

) 198604

t . , 1986UI

На снимке «Вояджера-2» можно
увидеть три открытых в 1986 г.
спутника Урана, вращающихся
по орбите за пределами девяти
известных колеи Урана. Самое
внешнее из колец, кольцо эпсилон,
можно увидеть здесь вверху справа.
S/1986U1 получил название
Порция, 8/1986 U3-Крессида,
S/1986 U4- Розалинда

@NASA,'3Pl
Самые крупные спутника Урана (слева направо):
Миранда, Ариэль. Умбриэль, Титания, Оберон.

® CactiSiacangCrane corrmonsMikmeata.jrg/ ССО 1.0

Миранда - самый маленький
и, возможно, самый загадочный
спутник Урана. Этот спутник
обладает уникальными
геологическими чертами: гигантские
каньоны, выступы и странные
перепады в рельефе создают
впечатление, что на поверхности
Миранды происходили активные
процессы. Уникальные
геологические особенности могут
быть результатом столкновений,
внутренней активности
или гравитационного содействия
со стороны Урана и других
объектов.

Такой вид на Уран может открываться с Титании.

НАЗВАНИЯ НЕ ИЗ МИФОЛОГИИ

Первые два спутника Урана были открыты в 1787 г., но покучили свин имена только через 65 лет — в 1852 г. 31им занимался
Джон I ершель, сын Уильяма Гершеля. Вместо <радиционных названий нз греческой мифологии он выбрал имена, связанные
с персонажами из антлинской литературы. Так. он назвал спутники в честь (Шерона и Титании, короля и королевы фей
из шекспировского «Сна в летнюю ночь», а также Дрнзля и Умбриэля — сильфов из поэмы Александра Поупа «Похищение
локона». Такой выбор связан с тем, что Уран как ooi неба и воздуха тесно ассоциируется с духами воздуха.

МАС постановил, что спутники Урана должны именоваться в честь персонажей произведений Шекспира и поэмы Поупа. Среди
современных спутников лишь Ариэль, Умбриэль и Ьелинда получили имена персонажей Полна. Изначально удаленные от планеты
спутники называли именами персонажей «Ьури», но эта традиция была прервана, кот да и'тередной спутник назвали в честь
Маргариты из комедии «Много шума из ничею».
В1843 г. английский астроном
Джон Адамс вычислил орбиту
гипотетической восьмой планеты,
чтобы объяснить странные изменения
в орбите Урана Он передал свои
расчеты сэру Джорджу Эйри,
королевскому астроному. В ответ Эйри
попросил его разъяснить некоторые
моменты Адамс начал готовить
ответ, но по какой-то причине так
и не отправил его и не продолжил
работу в этом направлении.

Тем временем французский математик
Урбен Леверье, не зная о трудах
Адамса, в 1845-1846 гг также
провел собственные расчеты. Однако
астрономы Парижской обсерватории

не разделяли его оптимизма и не стали
заниматься предполагаемой планетой.
Леверье убедил астронома Берлинской
обсерватории Иоганна Готтфрида
Галле заняться поиском планеты. Один
из студентов обсерватории, Генрих
д’Арре, предложил Галле сравнить
недавно составленную карту неба
в области, где Леверье предсказал
нахождение планеты, с актуальным
положением звезд. Так им удалось
заметить движение планеты
относительно неподвижных светил.
Нептун был открыт 23 сентября
1846 г., всего в одном градусе
от координат, предсказанных
Леверье, и примерно в 12 градусах
от координат Адамса. После этого
события вспыхнул спор между
англичанами и французами о том,
кому принадлежит праве открытия

Нептуна. В итоге было принято
решение считать Адамса и Леверье
состкрывателями ьочой планеты.

Снимок Нептуна и его колец,
сделанный телескопом «Джеймс
Уэбб».

© IMAGE MSA, ESA, CSA. STScI

IMAGE P°OCESSING. Joseph DePasquale ’STScI)
Строение и со ойстла Нептуна
в значительной мере напоминают его
«близнеца» по Солнечной системе -
планету Уоан. Основное различие
заключается в значительно более
активной атмосфере

Нептун - единственный гигант
в Солнечной системе, на поверхности
которого можно наблюдать тени
от облаков на нижележащих слоях.
Более высокие облака, как правило,
располагаются на высоте 50-1СЮ км
над основным облачным слоем
Основной загадкой остается нагрев
термосферы - одного из верхних
слоев атмосферы - Нептуна,
который дост игаег аномально
высокой температуры (около 500°).
Эта температура невероятно высока
для планеты, находящейся так далеко
от Солнца. Возможно, причиной
нагрева служат ионы, движущиеся
в магнитном попе, или же более
глубокие процессы, связанные
с гравитационными волнами, которые
рассеиваются в атмосфере.

Четыре изображения Нептуна,
полученные с разницей в несколько
часов телескопом «Хаббл».

© NASA, ESA, and the Habbre Heritage Team (STScI/
AURA>

Слева - одно из самых известных изображений Нептуна, полученное
со снимков «Вояджера-2». Цвета на нем были изменены, чтобы ярче
показать детали атмосферы, в частности - Большое Темное Пятно.
Однако в действительности Нептун похож на Уран - это видно на правом
изображении, которое было откалибровано так, чтобы приблизить цвета
к овальности.

&NASA'JPl

9 NASA/ soyager 2/POS/ OPUS/Araenai.4

КОЛЬЦА НЕПТУНА

Пид1вержденис сущеешивання килец Нептуна были получено лишь в 1УВ9 г. «Вояджером-?».
Узкое внешнее кольцо Адамса расположено в 65 000 км от центра планеты. Кольцо Драго
расположено на расстоянии в 57 000 км. Кольцо Леверье более широкое и расиола1ается
на удалении в 55 000 км от центра. Тусклое кольцо Галле удалено на 42 000 км. Между
внешними границами кольца Деверы и внутренними |раннцачи кольца Драго нахпдыся кольцо
\d№vCT.

АКТИВНАЯ АТМОСФЕРА

Б 1989 г. «В' яджер-2» открыл
Большое Темное Пятно -
впечатляющий шторм-антициклон
размером 13 ООО х ббОО км.
Это атмосферное явление
напоминало Большое Красное Пятно
на Юпитере. Однако уже 2 ноября
1994 г. телескоп «Хаббл» не смог
его найти, обнаружив е место этого
похожее с бразование в северном
полушарии Нептуна.

Кроме того, существует шторм
под названием Скутер, который
был найден южнее Большого
Темного Пятна. Облака в этом
шторме движутся намного
быстрее, чем в Темном Пятне.
Позже были зафиксированы
еще более быстрые облачные
формации. Также стоит упомянуть
Малое Темное Пятно - второй
по геличине шторм, обнаруженный
в 1989 г. и находящийся еще
южнее.


САМЫЕ ДАЛЕКИЕ ЗОНДЫ

егодня пять АМС путешествуют к внешним границам Солнечной

системы. Дальше всех от Земли удалился «Вояджер-1», за которым
следует его «близнец» «Вояджер-2». Кроме них орбиту Нептуна

пересекли «Пионер-10» и «Пионер-11», а также зонд «Новые
горизонты».

Изображение «Пионера», пролетающего мимо Юпитера.

«MSA

«ПИОНЕР-10»

«Пионер-10» был запущен 3 марта
1972 г. Через год зонд стал первым
аппаратом, который пересек
пояс астероидов, сблизившись
с астероидом Ника на расстояние
3,8 млн км. 4 декабря 1973 г. аппарат
пролетел в 132 000 км от облаков
Юпитера, предоставив ценные данные
о составе атмосферы, массе планеты
и ее магнитном поле.

«Пионер-10» пересек орбиты
Сатурна и Урана в 1976 и 1979 гг.
соответственно, а 13 июня 1983 г. стал
первым зондом, пересекшим орбиту
Нептуна. Официально его миссия
завершилась 31 марта 1997 г., когда
аппарат находился на расстоянии
около 67 а. е от Солнца. Однако
«Пионер-10» продолжал передавать
данные.

17 февраля 1998 г. зонд утратил титул
самого удаленного рукотворного
объекта: его обогнал «Вояджер-1».
Последний успешный сеанс связи
с «Пионеоом-10» состоялся 27 апреля
2С С2 г., однако слабый сигнал был
получен 23 января 2003 г., когда
аппарат находился на расстоянии
32,19 а. е. от Солнца. Попытки
восстановить связь в 2003 и 2006 гг.
были неудачными, и специалисты
NASA считают, что причиной этого
стало истощение источника питания.

Зонд	Осноьные цели	Дата запуска	Скорость	Расстояние от Зечли	Направление полета	Текущее состояние
«Пионер-10»	Юпитер	3.03.1972	12,24 км/с	137,5 а. е.	Альдебаран	Не работает
«Пионер-11»	Юпитер и Сатурн	6-04.1973	11,16 км/с	113 а. е.	Созвездие Орла	Связь потеряна
«Вояджер-1»	Юпитер и Cai урн	75.09.1977	17 км/с	166 а. е.	Глизе 445	Работает
«Всяджер-2»	Юпитер. Сатурн, Уран и Нептун	20 08.1977	15 км/с	138 а. е.	Росс 248, Сириус	Работает
«Hoi ые горизонты»	Плутон	19.01.2006	13.68 км/с	60 а. е.	Созвездие Стрельца	Работает
«Пионер-11», запущенный
через год после «Пионера-10»,
в декабре 1974-го пролетел мимо
Юпитера на расстоянии всего
42 828 км от верхней границы
облаков. 1 сентября 1979 г. аппарат
приблизился к поверхности Сатурна
на расстояние около 20 000 км,
собрав ценные данные и сделае
Фотографии, включая снимки самого
крупного спутника-Титана. В тот
момент оба «Вояджера» уже миновали
Юпитер и направлялись к Сатурну.
Траекторию «Лионера-11» изменили,
чтобь он пролетел сквозь плоскость
колец и проверил, возможно ли это
сделать. Оказалось - возможно,
и впоследствии «Вояджер-2»
направили по ?ому же пути, чтобы
он смог посетить Уран и Нептун.
«Пионер-11» стал четвертым
зондом, который пересек орбиты
всех планет. Это произошло
в 1990 г, К1995 г. источник питания
аппарата истощился и больше не мог
поддерживать работу ни одного

из научных приборов. Последний
сигнал от аппарата поступил
24 ноября 1995 г. - после этого

Изображение «Пионера», летящего в межзвездном пространстве.
© NASA'Don Davis

его антенна оказалась повернута
в сторону от Земли, и связь стала
невозможной.

ПОСЛАНИЯ «ПИОНЕРОВ*

На «Пионерах» были установлены пластинки
с посланием к инопланетный цииплизациям.

На них изображены мужчина, женщина и «Пионер»
в одном масштабе. Слева от них линии указывают
на расстояния др 14 ближайших пульсаров и центра
Галактики. В верхней части изображены два ключевых
состояния атома водорода, длина волны которого
(21 см) принята за единицу измерения. Справа
от женщины показан ее рост 16 х 21 = 168 см).

I орнзоиталытая линия, которая проходит за фигурами
люден, обозначает расстояние от Солнца до центра
Галактики. Внизу — изображение Солнечной системы
и траектория «Пионера-10» вокруг Юпитера. Двоичные
числа, размещенные выше и ниже планет, обозначаю г
относительное расстояние до Солнца, а за единицу
измерения принята 1/1 Гг расстояния до Меркурия.
Раз в 175 лет все планеты-гиганты -
Юпитер. Сатурн, Уран и Нептун -
собираются в одной части Солнечной
системы. Это уникальное явление
позволяет одному межпланетному
аппарату посетить их все. С таким
расчетом и разрабатывалась
программа « Вояджер».

«Ес яджер-2» стартовал 20 августа
1977 г., а его «близнец» «Бояджер-1»
отправился в путь 5 сентября, уже
в декабре обог нав предшественника.
•'Вояджер-1» исследовал системы
Юпитера и Сатурна,
а «Вояджер-2» - еще и Урана
и Нептуна

«Вояджеры» стали первыми
аппаратами, достигшими внешних
границ гелиосферы и вышедшими
в гелиопаузу. «Вояджер-!» пересек
гелиопаузу в 2012 г., став первым
в истории аппаратом, вышедшим
в межзвездное пространство,
а «Вояджер-2» - в конце 2018 г
или начале 2С19-го. Астрономы
сумели зафиксировать это благодаря
всплеску космического излучения,
поскольку зонды находятся вне
пределов прямого наблюдения
с Земли.

«Вояджерам» потребуется еще
300 лет. чтобы достичь внутренней
границы облака Оорта, и 30 000 лег,
чтобы его пересечь.

Ракета «Титан-Центавр» готовится
к старту с аппаратом «Вояджер-2».
©NASA

Юпитер

5.03.79

Запуск
5.09.77

Запуск

20.08.77

Уран
?4.Эь8ь

Нептун

25.08.89

Юпитер

9 07 79

Сатурн

12 11.80

Сатурн

25.08.81



Траектория полета «Вояджероь» и даты их пролета мимо посещенных
планет

Установка пластинки на «Вояджер».
На идентичных золотых
пластинках, установленных
на обоих аппаратах, записаны
55 поиветствий на разных
языках, музыка и звуки природы,
20 изображений и обращения
тогдашних генсека ООН Курта
Вальдхайма и президента США
Джимми Картера. Пластинки
были помещены в футляр
с иглой и схемой, как прочитать
информацию.

©NASA
НАУЧНЫЕ ГИПОТЕЗЫ

Имении блаюдаря данным,
полученным от «Вояджеров»,
астрономы выдвинули iипогезу о том,
что под ледяном норой некоторых лун
может скрываться океан с жидкой
бидон. Успех «Вояджера-1» позволил
астрономам игправи1Ь «Вояджер-2»
к Урану и Нептуну. С помощью
гравитационных маневро - время
полета к этим удаленным планетам
удалось сократить на целых 18 лет
по сравнению с прямом 1 раежгорнен.

«Вояджер-1» имел возможность
посехить Плутон однако астрономы
предпочли более подробно изучить
спутник Сатурна Титан. Следующий
шанс предоставился лишь в XXI в.
АМС «Новые горизонты» была
запущена 19 января 2006 г., развив
самую высокую в истории скорости
после старта. Однако по мере удаления
от Солнца «Новые горизонты»
уступили по скорости «Вояджерам»,
поскольку те использовали несколько
гравитационных маневров для разгона,
а «Новые горизонты» - только один
у Юпитера, сократив тремя пути
к Плутону на три года.

С 25 января 2015 г. начали съемку
системы Плутона. 14 июля 2015 г. АМС
пролетела на расстоянии 12 472 км
от поверхности малой планеты. Из-за
задержки радиосигнала в более чем
4,5 часа управлять аппаратом с Земли
было невозможно, поэтому все операции
выполнялись в автоматическом режиме,
согласно заранее заданной программе.
В ходе пролета аппарат собрал свыше
50 Гбит научных данных, а передача
информации на Землю продолжалась
до октября 2016 г.

Изображение «Новых горизонтов», пролетающих мимо Плутона.

© NOIRLab/NSF/AURA/J. da Sm 'NASA /ССBY 4 С

«Новые горизонты» продолжают свою
работу, исследуя другие объекты
пояса Койпера и космическое
пространство, Ожидается, что миссия
продлится как минимум до 2035 г.

Снимок объекта пояса Койпера
Аррокота. сделанный «Новыми
горизонтами». Аррокот - самое
удаленное небесное тело, когда-
либо посещенное АМС

© NASA/Mns Hoskins University Applied Physics
Laboratory/Southv-est Research instimte/Roman
IwchenKo

КОГДА НЕОБХОДИМ РИТЭГ

Радиоизотопный термозлежтрнчесжий
генератор, или РИТЗГ, —
это устройство, которое превращает
теплоту, выделяющуюся
при распаде радиоактивных изотопов,
в электрическую энергию. Это тепли
затем используется для нагрева
одной стороны термоэлектрическою
элемента, в то время кан другая
сторона остается холодной,
чти создает необходимую разницу
для выработки энергии.
РИТЭ1 применяется в условиях,
где солнечные панели неэффективны,
например на больших расстояниях
от Солнца. Однако постепенно
генераторы теряют мощность из-за
радиоактивного распада и деградации
систем. Чтобы продлить срок службы
ДМС, команды управления постепенно
отключают научные приборы,
уменьшая потребляемую мощность
и экономя энергию.
КАРЛИКОВЫЕ ПЛАНЕТЫ

В 1990-е гг. астренсмы начали находить объекты в той же
области пространства, что и Плутон (то есть в поясе Койпера),
а некоторые - даже дальше. Многие из них обладали ключевыми
характеристиками, схожими с Плутоном. 3 2006 г. на XXVI Ассамблее
МАС было принято определение карликовой планеты, в результате
чего Плутон лишился сзоего статуса планеты Официально астрономы
признают пять карликовых планет: Цереру, Плутон, Хаумеа, Макемаке
и Эриду. Еще несколько объектов большинство астрономе в признают
карликовыми планетами, но их статус пока не подтвержден МАС.

ПЛУТОН

Плутон был открыт в 1930 г. Клайдом
Томбо Он стал первым известным
объектом в поясе Койпера.
Орбитальный период Плутона
составляет примерно 248 лет. Его орбита
наклонена к плоскости эклиптики
и вытянута. Поэтому небольшая ее часть
проходит ближе к Солнцу, чем орбита
Нептуна. Так, в последний раз Плутон
находился ближе к Солнцу, чем Нептун,
с 7 февраля 1979 г. по 11 февраля 1999 г.
Плутон имеет пять известных
естественных спутников. Крупнейший
и ближайший к Плутону - это Харон,
обнаруженный в 1978 г. Джеймсом
Кристи.

Харон и малые спутники Плутона.

G/NASA/jHUAPLfiwRl

Равнина Спутника на Плутоне
покрыта бурлящими геологически
молодыми «ячейками» азотного льда.

SvNASA/JHUAPt/SwRI

Снимок Плутона, сделанный
аппаратом «Новые горизонты»
н 2015 г с высоты 35 445 км.

9 NASA/Jonns Hopkins University Aopnea Physics
(atxmtory/Southwest Research institute Wlex Parke

СОСЕДИ ПЛУТОНА

Эрида - самая массивная и вторая
по величине известная карликовая
планета, названная в честь
богини раздора и конфликтов.
Это крупнейший известный объект
в Солнечной системе, который не был
посещен космическим аппаратом.
Диаметр Эриды составляет 2,326 ±
12 км, масса - 0,28 % от массы Земли
и на 27 % больше массы Плуюна, хотя
последний более объемный. У Эриды
есть один известный спутник -
Дисномия.

хаумеа - самый крупный
представитель своего семейства,
группы объектов с похожими
характеристиками, которые,
как считается, образовались
в результате столкновения.
Возможно, это семейство является
непосредственным результатом удара,
который разрушил ледяную мантию
Хаумеа. Однако существует и другая
гипотеза: материал, выброшенный
в результате первого столкновения,
слился в крупный спутник Хаумеа,
который позже был разрушен
во втором столкновении.

Диаметр Мзкемзке составляет
около 6С % от диаметра Плутона.
У Макемаке один известный
естественный спутник. Средняя
температура крайне низкая,
около -230 °C. Это означает,
что ее поверхность покрыта
замерзшими метаном, этаном
и, возможно, азотными льдами.
Макемаке проявляет признаки
геотермальной активности,
что может свидетельствовать
о геологических процессах и наличии
подповерхностного океана.

ЦЕРЕРА

Изображение Эриды и ее спутника Дисномии.

& ESO'l Canada and Nick Risinger /СС BY 4 О

Церера, открытая в 1 SOI г. Джузеппе
Пьяцци. сперва была объявлена
ноной планетой. Позже она была
классифицирована как астероид
(став первым обнаруженным
астероидом), а затем как карликовая
планета — единственная,
не находящаяся за орбитой Нептуна.
Поверхность Цереры представляет
собой смесь водяного льда
и гидратированных минералов,
карбонатов и глин. Скорее всего,
у Цереры нет внутреннего океана
жидкой воды, сднако соленые
раствооы все же достигают
л( >.ерхностиг образуя крис вулканы.

Два снимка Макемаке и ее спутника, сделанные телескопом «Хаббл»
в 2015 г.

© NASA ESA, А. Рагкег ana М. Bute (Southwest Research Institute), W. Grundy \Lowelt Observatory),
and К Nolt (NASA GSFC)

Изображение АИС «Доун» возле
Цереры.

t)NASA/JPL-Caltech

ТРДНСНЕПГУНОВЫЕ ОБЪЕКТЫ (THOJ

di и небесные тела, которые расположены за орбитой планеты Нептун.

Они являются частью пояса Койпера. Рассеянною диска и гипотетическою облака
Оорта. Обнаружить ТИО сложно, так как на большой расстоянии от Солнца чало
света, который могли бы отражать небесные тела. Поэтому лучший способ находить
ТИП — исследовать небо в инфракрасном диапазоне.

Карликовые планеты [137]
МАЛЫЕ ТЕЛА

К малым телам Солнечной системы относятся все бьект ы, которые
нельзя классифицировать как планеты, карликовые планеты или их
спутники. От последних малые тела отличаются тем, что вращаются
вокруг Солнца, а не вокруг других объектоь

АСТЕРОИДЫ

Астероиды - это каменистые,
металлические или ледяные
тела, чьи размеры и форма
значительно варьируются1 от менее

Образцы грунта астероида
(162173) Рюгу. доставленные
на Землю в 2020 г. японским зондом
«Хаябуса-2».

< Astromater,a!s Science Reseorrt Group tASRG, of the
Institute of Space ana Astronautics. Spence T.'SAS’. JAXA
/ССВУ4.С

1 км в диаметре до 'игантов а сотни
километров Из примерно 1 млн
известных астероидов наибольшее
их количество расположено
в Главном поясе между орбитами
Марса и Юпитера, приблизительно
на расстоянии 2-4 астрономических
единиц от Солнца. Астрономы
полагают, что эти астероиды могут
быть остатками протопланетного
диска.

Изображение пояса астероидов
с Церерой на ближнем плане.
В действительности объекты в поясе

расположены намного менее
плотно.

Главный
пояс

«ТРОЯНЦЫ» И ХИЛЬДЫ

Троянские астероиды — зю тела, которые находятся в точках Лагранжа L4 и L5.
Почти все «троянцы» (более TOUU) локализуются на орбите Юпитера (здесь
они собраны в две группы: «греки» опережают планету, а «троянцы» следует
за ней), однако они есть и у Земли, Марса. Урана и Непггна. Хильды — группа
тел, которые образуют rpeviольник, концентрируясь в вершинах, соответствующих
точкам Лагранжа 13, L4 и 15 системы Юпитер — Солнце.

Схематическое расположение хильд и «троянцев» на орбите
Юпитера в Солнечной системе.

Хипьды

Юпитер

«Грекиь
ЗА ОРБИТОЙ НЕПТУНА

Пояс Койпера простирается
от орбиты Нептуна на расстояние
30-50 а. е. от Солнца. В отличие
от Главного пояса, который состоит
преимущественно из каменных
и металлических тел, большинство
объектен в поясе Койпера сложены
из замороженных летучих веществ,
таких как метан, аммиак и вода.
Пояс Койпера частично пересекается
с Рассеянным дискем. населенным
ледяными малыми телами. Объекты
Рассеянного диска имеют вытянутые
ообиты и наклоны к плоскости
эклиптики до 40°. Хотя ближайшие
к Сог нцу объекты рассеянного диска
приближаются к нему на расстояние
около 30-35 а. е., их орбиты мо'уг
простираться значительно дальше
103 а. е. Это делает объекты
Рассеянного диска одними из самых
холодных и удаленных объектов
в Солнечной системе. Такие орбиты,
вероятно, являются результатом
гравитационного рассеяния
от газовых и ледяных гигантов,
а на объекты оказывает сильное
воздействие гравитация Нептуна.
Из-за нестабильных орбит астрономы
считают Рассеянный диск местом
происхождения большинства
короткопериодических комет
в Солнечной системе.

Изображение участка пояса
Койпера, в котором сосредоточены
ледяные кометные тела.

©ESQfM. KormesA ' commons wAimedidofg. ОС BY 2 О

КОМЕТЫ

Состоящие в основном из льда кометы
нагреваются по мере приближения
к Солнцу, и летучие вещества из них
начинают испаряться. В результате
формируется разреженная атмосфера,
или кома, которая окружает ядро
кометы, а также хвост из газа и пыли,
выталкиваемых из комы. Хвост
может вытягиваться на расстояние,
превышающее одну астрономическую
единицу. Близко проходящие и яркие

Комета С/2020 F3 (NEOWISE) в 2020 г. в течение нескольких недель была
видна из Северного полушария невооруженным взглядом.

АСТЕРОИД ИЛИ КОМЕТА?

к 1977 г. был ошры! объем под названием Хирон, a затем и прочие подобные,
которые получали названия в честь мифических кентавров. Орбиты этих небесных тел
находятся между орбитами Юпитера и Нептуна, что делает их похожими на астероиды.
Однако «кентавры?? состоя i из смеси камней и льда, что характерно для комет, koi да
они приближаются к Солнцл, лед начинает испарягься. создавая хвосты. Поэтому
«кентавры» считаются переходными объектами между астероидами и кометами.

кометы можно наблюдать с Земли
невооруженным глазом.

Кометы обычно имеют очень
вытянутые эллиптические орбиты,
один оборот вокруг Солнца го которым
может варьироваться от нескольких
десятков до, предположительно,
нескольких миллионов лет. Такие
долгопериодические кометы, возможно,
возникают в гипотетическом облаке
Оорта - регионе, простирающемся
от внешних гоаниц пояса Койпера
на расстояние до 1 св. г. от Солнца.
МЕТЕОРНЫЕ ТЕЛА И МЕТЕОРИТЫ

т кооня «метеор» образовано несколько терминов, котооые часто путают.
Метеооные тела, или метеороиды, - это объекты промежуточного
размера между астероидами и космической пылью. Небесное тело,
достигшее поверхности Земли или другого небесного тела, называют
метеоритом. Метеор - это явление свечения в атмосфере, вызванное
падением метеорита. Самые яркие метеоры называются болидами.

Хотя человечество за всю свою
историю сталкивалось с падением
на Землю небесных тел не больше
1 м в диаметре, изучение поверхности
планеты выявило более 200 ударных
кратеров - следов падения небесных
тел. Предположительно, самый
крупный из них — кратер Земли Уилкса,

Изображение метеорита, сгорающего е атмосфере Земли.

Кратер	Местонахождение	Диаметр	Возраст
Вредефорт	ЮАР	25O-3QO км	2 млрд лет
Садбери	Канада	248 км	1,85 млрд лет
Чикшулуб	Мексика	180 км	66,5 млн лет
Попигай	Россия	100 км	35,7 млн лет
Маникуаган	Канада	100 км	214 млн лет

расположенный в Антарктиде. —
имеет диаметр 500 км. Существует
г редположение, что это след того
небесного тела, столкновение с которым
привело к массовому пермскому
вымиранию около 250 млн лет назад.
Однако Земля Уилкса находится
под ледяным щитом, она изучена
плохо, поэтому есть и другие гипотезы,
не считающие ее ударным кратером.

КОСМИЧЕСКАЯ ПЫЛЬ

Пыль и оз формируют межпланетную
среду, наполняя пространство
между планетами. Частицы пыли,
лак правило, имеют размеры
до 10 мим. Ежеюднп на Землю
оседав! 25 000—40 00U т таких
час Iиц. Основным источником пыли
являются кометы и астероиды.
Зодиакальный свет — это слабое
диффузное свечение, коюрое
можно наблюдав на ночном небе.
Оно возникает из-за рассеяния
солнечного света на частицах
межпланетной пыли, которые
находятся в ПЛОСКОСТИ ЗИИП1ики.
Зто свечение можно увидеть
в виде слабою конуса света,
простирающеюся от юризонта
вверх, обычно после заката
или перед рассветом.

Зодиакальный свет на этом
фсто - рассеянное свечение
прямо над горизонтом
в центре снимка.

&ESO/Y Beletsky/СС BY 4.0
Потенциально опасные
астрономические объекты (ПОДО) -
это небесные тела, которые могут
столкнуться с Землей и представляют
угрозу для нашей планеты. Обычно
так называют объекты, орбиты

Изображение зонда «ДАРТ», подлетающего к астероиду Дидим. Вверху
справа виден спутник Дидима Димооф.

Персеиды - весьма впечатляющее зрелище.

коюрых проходят на расстоянии
менее 7,5 млн км от орбиты Земли.
Это не значит, что они обязательно
столкнутся с нашей планетой, но даже
незначительная вероятность такого
события заставляет астрономог
мониторить их движение.

Поиск ПОДО - задача сложная.
Многие из них слишком мелкие
или тусклые, чтобы их можно было

легко заметить. Отсутствие четких
данных об их размерах и орбитах
также затрудняет прогнозирование
возможных столкновений. Кроме
того, астероиды могут находиться
в различных частях неба и проходить
мимо Земли в разное время,
наряду с поиском ПОДО
предпринимаются попытки
разработать стратегию планетарной
обороны от падения астероида
или кометы, способных нанести
большой урон или вовсе уничтожить
нашу цивилизацию. Один из самых
перспективных вариантов — изменить
орбиту ПОДО путем столкнонения
с ним космического аппарата. Миссия
«ДАРТ» (Double Asreroid Recireci ion
Test) протестировала эту технологию.
Зонд столкнулся с астероидом Дидим
на скорости около 24 000 км/ч, успешнс 
отклонив его с прежней траектории.

Ко-да Земля поохсдит через облако
пыли и более крупных частиц,
на ночном небе одновременно
можно наблюдать множество
метеоров, или падающих звезд.
Частицы пыли, попадая в атмосферу
Земли, сгорают, создавая яркие
вспышки света.

Среди самых мощных метеорных
потоков можно выделить Персеиды,
которые достигают своего пика
в августе. Этот поток возникает
из-за кометы Свифта - Таттла
и достигает пика до 100 метеоров
в час. Сопоставимыми по числу
метеоров также являются Леониды
в ноябре и Геминиды в декабре,
название они получают по радианту —
ючке на небесной сфере, откуда,
как кажется наблюдателю, исходит
свет. Так, радиант Персеид находится
в созвездии Персея, Леонидов - Льва.
Геминид - Близнецов.
ДЕВЯТАЯ ПЛАНЕТА?

Гравитационное воздействие гипотетической Девятой планеты,
расположенной в удаленной части Солнечной системы, могло
бы объяснить схожесть ообит группы наиболее удаленных ТНО.

Эти объекты сближаются с Солнцем в одном и тем же секторе, а их
орбиты имеют почти одинаковый наклон. Такое «выравнивание»
предполагает, что неоткрытая планета может влиять на ообиты самых
удаленных известных объектов Солнечной системы.

НА ДАЛЬНЕЙ ПРЕЙТЕ

Девятая планета может находиться
на расстоянии в 400 -000 а. е.
от Солнца, чти примерно ь 13-2G раз
больше расстояния от Нептуна.

Планете потребуется 10 000—
20 000 лет. чтобы завершить один
полный оборот вопрут Солнца.

СУПЕРЗЕМЛЯ
НА ОКРАИНЕ

По разным оценкам, масса планеты
в 5-10 раз превышает массу Земли,
а радиус больше земного в 2-4 раза.
Симуляции, проведенные астрономом
Амиром Сиразом и его коллегами
в 2025 г., показывают, что масса
Девятой планеты может быть
в 4,4 +1,1 раза больше массы
Земли.

Вид на Солнце с Девятой планеты. Овалом обозначена орбита Нептуна.

С naguatdesi&i; Tom Чиеп/commons.wikimedia.org/CCBV-SA 4 0

Радиус, вероятно, составит 23 300 км,
а строение, по одной из версий, будет
похоже на Уран и Нептун: атмосфера,
состоящая из водорода и гелия.

со средней температурой -220°, с ядром
из железа и мантией, заполненной
.магниевым силикатом и водяным
льдом. Однако Сираз и его коллеги
предполагают, что масса и орбитальные
характеристики Девятой планеты
указывают на состав этого небесного
тела, более схожий с составом
каменистых планет, таких как Земля.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Девятая планета могла изначально
образоваться ближе к Солнцу,
нс впоследствии быть выброшенной
на далекую орбиту Юпитером
или Сатурном в эпоху, когда наша
система только формировалась.
Затем либо гравитация ближайшей
звезды, либо сопротивление
газообразных остатков
протогтланетной туманности
уменьшили эксцентриситет ее
орбиты. Если бы Девятая планета
не была выброшена в дальние
области Солнечной системы,
она могла бы аккумулировать
больше массы из протопланетного
диска и превратиться в газового
или ледяного гиганта. Зместо этого
ее рост остановился на ранней
стадии, оставив ее с меньшей массой,
чем у Урана или Нептуна.

Другая версия гласит, что Девятая
планета могла быть захвачена
во время близкой встречи Солнца
с другой звездой. Если бы планета
находилась на далекой орбите
вокруг пролетавшей мимо звезды,
гравитация Солнечной системы
во время встречи могла бы изменить
ее траекторию, оставив небесное
тело на стабильной орбите
зокруг Солнца. Менее вероятно,
что подобное событие произошло-
с планетой-сиротой.
Орбиты ТНО и предполагаемая орбита
Девятой планеты.

& MagentaGreen / wm/nocs wikimedia.org / ССО 1.0

В 2019 г. Якуб Шольц и Джеймс
Унвин выдвинули гипотезу о том,
чтс причиной кластеризации орбит
ТНО может быть первичная черная
дыра Астрономы обнаружили
в направлении галактического балджа
популяцию объектов с планетной
массой, количество которых
превышало локальное звездное
население. Они предположили,
чтс эти объекты - не планеты-сироты,
а именно первичные черные дыры.
Такая гипотеза объясняет, почему
объект, воздействующий на орбиты
ТНО, если он существует, пока не был
обнаружен.

Такая черная дыра слишком
холодная, чтобы ее можно было
обнаружить на фоне космического
микроволнового Фона,
но взаимодействие с окружающей
темной материей будет производить
гамма-лучи, которые можно
зафиксировать В настоящее время
недостаточно доказательств,
чтобы считать эту идею более
правдоподобной, чем любые другие.

Сравнение размеров Девятой
планеты (в середине) с Землей
(слева) и Нептуном (справа).

© Planetuser; < orrmons. wtkimeata.org г CC 8Y-SA 4.0

ТЯЖЕЛО НАЙТИ

Из-за большою расстояния от Солнца тмпотетическая Девятая планета отражает крайне ши света. Ожидается, что она минимум
в 600 раз тусклее Плутона. Если Девятая планета существует и находится ближе к своему перителию, астрономы могли
бы идентифицировать ее по существующим снимкам звездного неба. На афелии для ее наблюдения потребовались бы самые
крупные телескопы.

Хотя Девятая планета отражает чало света, благодаря своей массе она будет излучать тепло. При предполагаемой температуре
в -220 градусов максимум ее излучения будет находиться к инфракрасном диапазоне.

Девятая планета? [143]
ПЕРВЫЕ В КОСМОСЕ

Освоение околоземного пространства было бы невозможно без отважных
первопроходцев-людей и животных, которые проложили человечеству
дорогу в космос. Ведь всех беспокоил ответ на вопрос: может

ли в принципе живое существо побывать за пределами земной атмосферы
и благополучно вернуться на поверхность нашей планеты? Создание
корабля для экипажа требовало решения множества задач - по защите
от перегрузок, обеспечению безопасного спуска в атмосфере, созданию
надежной термоизоляции и т. п. И в итоге цель была достигнута. Помимо
людей и собак в космосе побывали морские свинки, мыши, крысы, обезьяны,
кролики, черепахи, лягушки, улитки, рыбки и насекомые.

ПЕРВЫЙ СПУТНИК

Легендарный «Спутник-1» - первый
искусственный спутник Земли — был
запущен 4 октябоя 1957 г. с Пятого
научно-исследовательского полигона
Министерства обороны СССР «Тюра-
Там», впоследствии - космодрома
Байконур.

«Спутник-3» представлял собой
сферу диаметром около 58 см
и весил 83,6 кг. Снаружи его корпус
покрывали полированные пластины
из алюминиевого сплава, которые

Памятник «Первый спутник»,
установленный перед вестибюлем
станции метро «Рижская» в Москве
© Александр Сшанев / commons. wMmeata.org !
CC01.0

отражали солнечный свет, делая
аппарат заметным с Земли. Внутри
располагались радиопередатчики,
сигналы которых мог принять любой
радиолюбитель. Аппарат успешно
функционировал на орбите в течение
92 дней, совершив 1440 оборотов
вокруг планеты.

ПЕРВОЕ ЖИВОЕ
СУЩЕСТВО

Собака Лайка стала первым живым
существом, отправленным в космос.
Она стартовала на борту советского
аплара га «Спутник-2» 3 ноября 1957 г
Лайка была обычной дворнягой,
поскольку ученые полагали, что уличные
животные лучше адаптируются
к экстремальным условиям. В ходе
полета регистрировались дыхание,
пульс и артериальное давление,
а также экспериментально изучалось
воздействие на животное космической
оадиации и изоляции.

К сожалению, уже через несколько
часов после старта Лайка погибла
от стресса и перегрева В любом
случае для нее это был полет в один
конец: у «Спутника-2» не было
спускаемой капсулы.

Лайка перед полетом в космос.

$ Музей космонавтики /' главар*ив Москвы (Mos.ru)
/commonswikinvdia org/CCBY4.0

Белка и Стрелка после
возвращения на Землю.

© Музеи космонавтики / Главнохив Москвы (Mos. ги)
,' ccmmons.wikmeatu.org/CCBY4.0

А вот собаки Белка и Стрелка успешно
вернулись на Землю, доказав,
что живой организм способен
пережить космический полет.

ПЕРВЫЙ ЧЕЛОВЕК

Космический полет Юрия Гагарина
состоялся 12 апреля 1961 г. За 108 минут
корабль «Восток» успел совершить лишь
один виток вокруг нашей планеты.

В пеовый полет отбивались летчики-
истребители, абсолютно здоровью,
соответствующие требованиям: возраст
25-30 лет, рост не более 170 см, вес
не более 70-72 кг. Более «габаритный»
космонавт просто не поместился
бы в корабль «Восход». Претендентами
стали шест ь человек, и только
в последний мсмент основным пилотом
назначили Гагарина, а запасным -
Германа Титова.

Во время полета Гагарин записывал все
свои ощущения и проводил простейшие
эксперименты: ел. пил, делал записи.
Поскольку медики не были уверены
в том, как именно отреагирует
человеческая психика на состояние
невесомости, системы корабля
снабдили защитой: чтобы включить
ручное управление, пилот должен был
ввести секретный код, находившийся

ПЕРВЫЙ 4ЫХ0Д
В ОТКРЫТЫЙ
космос

Алексей Леонов совершил выход
в открытый космос 18 марта 1965 г.
с борта космическою корабля
•‘Восход^». Командиром экипажа
был Павел Беляев.

.’ыход в космос, который продолжался
12 мин и 9 с, предполагал огромный
риск. Когда Леонов возвращался
на корабль, произошла нештатная
ситуация: оказалось, что его скафандр
раздулся из-за окружающего вакуума.
Космонавт просто не пролезал
в шлюз! Леонов рискнул и сбоосил
давление в скафандре, чтобы
уменьшить его объем и вернуться
на корабль.

в запечатанном конверте.

Алексей Леонов был художником-любителем. Его рисунок можно увидеть
на блоке почтовых марок, посвященных 15-летию первого выхода
человека в открытый космос.

ПЕРВОГО В
lobeka в открытый

За всю историю 18 космонавтов погибли во время полета и шестеро —
при подготовке. Первой жертвой в 1967 г. стал Владимир комаров: во время
спуска отказала парашютная система. Экипаж «Союза-11» — Владислав Волков,
leopiHH Добровольский и Виктор Пацанн — единственные, кто погиб в космосе:
ил спускаемый аппарат разгерметизировался на высоте 150 км. Пи сечь человек
погибли во время катастроф шаттлов «Челленджер» и «Колумбия».

Табличка со списком погибших космонавтов и скульптура «Павший
астронавт», оставленные на Луне «Аполлоном-15» в 1971 г.
&HASA

ЦЕНОЙ ЖИЗНИ

Юрий Гагарин -
первыйкосмонавт
в первом
опробованном
скафандре.

Первые в космосе [145]

1
КОСМОДРОМЫ

осмодром - это специально оборудованный комплекс,
предназначенный для запуска космических аппаратов. Это место,
где космические корабли отправляются в свои удивительные

путешествия к другим планетам и звездам. Первые космодромы начали
создаваться в середине XX в. - в эпоху начала освоения космоса.

В 2024 г. с космодромов по всему миру было совершено 250 запусков
ракет - рекорд за ьсю космическую эру.

Здание вертикальной сборки на стартовой площадке №39 в Космическом
центре им. Кеннеди. Оно предназначено для монтажа ракет-носителей
и установки космических аппаратов.

&UASA

САМЫЕ

ИЗВЕСТНЫЕ
КОСМОДРОМЫ

На Земле существует около 20
космодромов, но только с трех из них -
Байконура в Казахстане, Космического
центра им. Кеннеди в штате Флорида
и китайского Цзюцюань - проводятся
пилот ируемые запуски.

Космодром Байконур - старейший
в мире. Именно отсюда
стартуют все пилотируемые
космические полеты Роскосмоса.
Байконур — это еще и самый большой
действующий космодром в мире
по площади. Он управляется Россией,
но расположен в Казахстане, недалеко
от станции Торегам.

ц штате Флорида. США,
по соседству расположены два
космодрома

«Гагаринский старт» - стартовая
площадка на космодроме
Байконур, с которой отправился
е космос первый человек.
Эксплуатировалась до 2019 г.

& NASA/Biti Ingptls

Построенный на острове Мерритт
Космический центр им. Кеннеди
является одним из главных объектов
НАСА. Он был основан в 19ь2 г.
и с тех пор стал стартовой площадкой
для множества космических миссий,
включая программы «Аполлон»
и «Спейс Шаттл». Рядом с Космическим
центром Кеннеди находится База
Космических сил США на мысе
Канаверал, которая также играет
значимую роль в космических
исследованиях и разработках США.
Именно с мыса Канаверал в 196С г. был
совершен первый успешный запуск
ракеты «Редстоун», который положил
начало американской космической
эре.

Китайский космодром Цзюцюань
был основан в 1958 г. Он расположен
в пустыне Гоби в провинции Ганьсу
на северо-западе страны. Цзюцюань
играет ключевую роль в космической
программе Китая. Он используется
для запусков военных, научных
и коммерческих спутников. Важным
моментом в истории космодрома
стал запуск первого китайского
пилотируемого космического корабля
«Шэньчжоу-5» в 2003 г., который
сделал Китай третьей страной в мире,
отправившей человека в космос.
ЛУЧШЕ - БЛИЖЕ К ЭКВАТОРУ

Нанлучшке расположение для космодрома — как модно ближе к экватору. По этому
показателю среди дру<их выделяются бразильский Космический центр Uaniapa
и Гвианский кисмическин центр в Куру Европейскою косчическою агентства.
Земля вращается вокруг своей оси. и на экваторе скорость этою вращения самая
большая. Когда ракета стартует с экватора, она уже имеет дополнительную скорость
за счет вращения Земли, что облегчает ей выход о космос и дает возможность
использовать меньше топлива или отправить на орбиту больше груза.

Панорама космодрома Индии - космического центра им. Caruuia
Дхавана на острове Шрихарикота в Бенгальском заливе.

Е Indian Space Researcn O'ganismon (GODc-Indiat

Запуск экипажа 72-й экспедиции
на МКС в составе космонавтов
Алексея Овчинина и Ивана Вагнера,
а также астронавта Дона Петтита.
11 сентября 2024 г., Байконур.

S' NASA- 'BUI Ingads

ВОСТОЧНЫЙ

Космодром Восточный, расположенный
в Амурской области России, является
одним из новейших и самых
перспективных космодромов. Его
строительство было начато а 2012 г„
а пеовый запуск ракеты состоялся
в апреле 2016 г. Восточный создавался
для уменьшения зависимости России
от космодрома Байконур в Казахстане,
аренда которого обходится
в значи тельную сумму каждый г од.
Восточный предназначен
для осуществления пилотируемых
и беспилотных космических полетов,
в том числе для запуска новой
ракеты-носителя «Ангара». Он должен
сыграть ключевую поль в оеализации
российской космической программы.
Космодром оборудован современной
инфраструктурой и технологиями,
что позволяет осуществлять запуски
космических аппаратов самого
различного типа.

Количество запусков с космодромов в 2024 г.

Космодром	Страна	Количество запусков
Мыс Канаверал	США	65
База ВВС Ванденберг	США	46 (из них 1 частично удачный)
Космический центр им. Кеннеди	США	26
Цзюцюань	Китай	21 (из них 2 неудачных)
Синан	Китай	19 (из них 1 частично удачный)
Тай юане	Китай	13
Махия	Новая Зеландия	13
Вэньчан	Китай	8
Байконур	Казахстан, Россия	8
Танэгасима	Япония	5
Плесецк	Россия	5
Шаньдун	Китай	5
Шрихарикота	Индия	5

Космодромы [147]
РАКЕТЫ И СПУТНИКИ

Ракеты-носители используются для выведения полезной нагрузки
в космос - это могут быть пилотируемые или грузовые корабли
к космическим станциям, а также разнообразные космические
аппараты спутники и автоматические межпланетные станции.

либ< остаются на орбите в течение
некоторого времени. Современная
космонавтика переходит
на многоразовые ступени, которые
можно использовать для нескольких
полетов. Это делает выведение
на орбиту космических аппаратов
дешевле.

КАК УСТРОЕНА РАКЕТА

Большую часть ракеты-
носителя занимают топливные
баки, содержащие горючее
для одного или нескольких
двигателей (например, у первой
ступени «Старшип» - 33 двигателя
«Раптор», а ее баки вмещают 3690 т
топлива). Также ракеты оснащают
устройствами для стабилизации
и носовым обтекателем, который
содержит полезную нагрузку.
Электроника ракет-носителей
включает навигационные

Starship Superheavy («Старшип Суперхэви», букв. - «супертяжелый
звездолет») - самая мощная ракета-носит ель в истории, разработанная
компанией «Спэйс Экс». Она состоит из двух многоразовых ступеней:
разгонного блока Superneavy и собственно космического корабля Starship.

системы и системы управления,
а также механизм самоуничтожения
(разумеется, не в случае
пилотируемых полетов). Последний
нужен для контролируемого
разрушения ракеты в случае, если
полет пошел не по плану, чтобы
не допустить падения ее частей
на жилые районы.

Ракеты-носители состоят из одной
или нескольких ступеней. По мере
того как ракета расходует топливо,
она отбрасывает отработанные
ступени, ксторые либо падают
на землю, либо сгорают в атмосфере,

ТОПЛИВО

Ракеты создают тягу, выбрасывая
массу назад с высокой скоростью.
Большинство видов топлива
выделяют энергию благодаря
окислительно ьосстановительным
реакциям, в частности, за счет
горения. Таким образом, в смеси
горючего для ракеты должны
присутствсвать как окислитель,
так и восстановитель (собственно
топливо).

Если используется
двухкомпонентное горючее, жидкие
топливо и окислитель вводятся
в камеру сгорания с помощью
насоса Они загораются, и масса
жидкого топлива превращается
н огромный объем газа. Эта струя
газов выбрасывается из сопла
двигателя с высокой скоростью,
создавая силу, которая толкает
ракету вверх.

Одним из самых распространенных
примеров такого топлива
является смесь кеоосина
и жидкого кислорода,
которая была использована
в первой ступени ракеты «Сатурн»,
выводившей в космос корабли
программы «Аполлон». Другой
распространенный вариант —
несимметричный диметилгидразин
(гептил) в сочетании с гетраоксидом
диазота Такая топливная пара
использовалась в ракетах «Протон»
и «Титан». Однако гидразин и его
производные - высокотоксичные
и смертельно опасные вещества,
требующие серьезных мер
безопасности при обращении с ними.
В твердотопливных ракетных
двигателях топлиг < и окислитель
смешиваются сразу, при их
изготовлении. Сгорание топлива
происходит внутри его корпуса,
который должен выдерживать
высокое давление. Твердотопливные
ракеты 'бычно имеют большую тягу,
более короткое время сгорания
и большую массу по сравнению
с жидкостными ракетами.

Их невозможно остановить после
зажигания: двигатель будет
работать, пока топливо полностью
не выгорит.

Запуск многоразового корабля «Атлантис» - одного из космических
шаттлов. В оранжегом баке находится 103 т жидкого водорода
и 616 тжидкого кислорода. В каждом из двух белых многоразовых
твердотопливных ускорителей по бокам -499 т топлива.

@ NASA/Топу Gray and Tom Farrar

Ракета «Дельта IV» использовала
в качестве топлива жидкий водород
и кислород.

Классы ракет-носкгелей по грузоподъемности

Класс	Полезная нагрузка на низкой околоземной орбите

Роскосмос	НДСД

® U.S. Air Force Ooe Dania/ commons.nikimedla.org
/public domain

Легкий	До2т	До 5 т
Средний	2-20 т	5-20 т
Тяжелый	20-50 т	20-50т
Сверхтяжелый	Больше 50 г	Больше 50 т
ОРБИТЫ
СПУТНИКОВ

Искусственные спутники Земли
выводятся на геоцентрическую
ообиту, го есть вращаются вэкоуг
Земли. Однакс высоты этих оэбит
различаются.

Низкая околоземная орбита
(нОО) находится в диапазоне
от 180 до 2000 км над Землей. На ней
находятся, например, космический
телескоп «Хаббл» (5^0 км) и МКС
(ДОС-420 км).

Средняя околоземная орбита (СОО)
располагается на высоте
от 2000 до 35 786 км. Она часто
используется для навигационных
спутников.

Нахождение на геостационарной
ообите (ГСО) означает, что спутник
находится над одной и той же

ОРБИТА ЗАХОРОНЕНИЯ

Зю специальная зона,
предназначенная для выведенных
из эксплуатации спутников,
которые либо слишком велики,
чтобы полностью сгореть
в атмосфере, либо опасны
(например, оборудованы
ядернои силовой установкой).
Ирбиты захоронения находятся
на высоте свыше 36 ШИ' км, где
отработавшие аппараты могут
оставаться на протяжении многих
десятилетий или даже столетий,
не представляя угрозы для других
объектов возле Земли. Для вывода
спутника на ирбнту захоронения
требуется дополнительное топливо,
объем которого закладывается
еще на этапе проектирования
косчическоп' аппарата

точкой Земли, двигаясь с той же
скоростью, с которой вращается
наша планета. Ее высота составляет
около 35 786 км над уровнем моря,
и такая орбита идеально подходит
для телекоммуникационных
спутников.

Геоцентрические орбиты
с соблюдением масштаба:
бирюзовая - НОО, желтая - СОО
Красными точками обозначена орбита

МКС (400-420 км), зеленым пунктиром -

орбита спутников GPS (20 230 км), черным

пунктиром - ГСО.

ТОЧКИ ЛДГРДНЖД

Точки Лагранжа — это своеобразная
космическая «парковка». Жозеф-
Луи Лагранж в 1772 г. обнаружил,
что в системе, состоящей из двух
больших тел, например Солнца
и Земли, существует пять точек,
в которых можно разместить третье,
относительно маленькое тело, такое
как космический аппарат, где его
позиция будет оставаться неизменной
по отношению к двум большим телам.

Точки Лагранжа
системы Солнце - Земля.

Эти точки обозначаются как LI, L2, L3.
L4 и L5.

L1 расположена между Землей
и Солнцем. Это идеальное
место для обсерваторий, таких
как солнечная обсерватория SOHO
или индийский аппарат «Адитья 1_1»,
которые наблюдают за солнечной
активностью без помех со стороны
земной атмосферы.

L2 также привлекательна
для астрономических наблюдений,
находясь за Землей на прямой линии
к Солнцу. Здесь был размещен
телескоп «Планк», предназначенный
для изучения космического
микроволнового фона, а сейчас
оабогает «Джеймс Уэбб».

L3 находился на протиьоположной
стороне Солнца по отношению
к Земле и вряд ли имеет практическое
применение, поскольку с нее
невозможна непосредственная связь
с планетой.

L4 и L5, образующие равнобедренный
треугольник с Землей и Солнцем,
теоретически могут быть местом
для создания космических колоний
или баз.

Размещение космических аппарат^"
s точках Лагранжа обеспечивает
экономию топлива для коррекции
орбиты, ведь равновесие сил
притяжения создает услтвия
для длительного нахождения зонда
в космосе.

В околоземном пространстве насчитывается окот о 130 млн частиц
размером более 0,1-1 см, 900 тыс. - размером до 10 см и 3d тыс. - свыше
10 см.

ПРОБЛЕМА МУСОРА

Проблема космического мусора
вызывает все большую озабоченность
среди экспертов н области
космонавтики. На 2024 г. вокруг Земли
обращается более 5000 космических
аппаратов, из которых лишь порядка
2C<iq функционируют, а остальные
являются «списанными» спутниками,
отработанными ступенями ракет
и обломками.

Один из самых серьезных рисков,
связанных с космическим мусором, -
это так называемый синдром Кесслера.
Этот эффект предсгавляет собой цепную
реакцию столкновений, в результате
которой количество мусора в космосе
увеличивается экспоненциально,
что еще больше усложняет условия
запуска и функционирования
спутников. Столкновения даже
с мелкими частицами могут привести

к значительным повреждениям
космических аппаратов или даже к их
полному выходу из строя. Б случае
орбитальных санций и пилотируемых
кораблей это грозит гибелью их
экипажам. Увы, проблема космического
мусора пока не имеет эффективного
разрешения.

ОПАСЕНИЯ АСТРОНОМОВ

С появлением цобальных проекте
пл развертыванию орбитальных сетей
спу г ников, таких хак «Марлини»
01 компании «Спайс Экс»,
асгрономнчеоое сообщество выражает
серьезные опасения относительно
будущею назеюшй астрономии.
Ключевая проблема заключается
в том, что большое количество ярких
спутников, освещаемых Солнцем,
может значительно ухудшить условия
для астрономических наблюдений, влияя
на соор данных о космических объектах.
Каждый заолскаемый спутник
увеличивает световое загрязнение
и ночном небе. Это вызывает эффект
«светового смога», который мешает
астрономам наблюдать за более
слабыми и далекими космическими
объектами. Помимо этою, быстрое
движение большого числа спхптикоя
через поле зрения телескопов создает
дополнительные почет для длительных
экспозиций, необходимых для глубокого
изучения Вселенной.

Спутники «Старлинк» настолько
яркие, что видны с Земли
невооруженным глазом.
ОРБИТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ

NKC работает благодаря совместным усилиям пяти космических
агентств и их подрядчиков: NASA (США), Роскосмос (Россия), ЕКА
(Европа), JAXA (Япония) и CSA (Канада). Это крупнейшая когда-либо
созданная космическая станция, и ее осно лное назначение - служить
платформой для проведения научных эксперименте>в в условиях
микрогравитации и изучения космической среды.

КИТДНСКИИ «КОЛЛЕГА» МКС

Помимо МКС на конец 2024 г.
на орбите Земли также находится
китайская национальная станция
«Тяныун», на которой постоянна
присутствуют китайские
косчонанты.

ОТ «САЛЮТА»
ДО «МИРА»

Первые орбитальные станции
были построены по советскому
проекту «Салют», который стартовал
в 1971 г. запуском «Салюта-1».

До 1986 с успешно проработали еще
шесть таких станций. Они активно
использовались для научных
исследований, в том числе в области
космической медицины, биологии
и материаловедения
США с 1973 по 1979 г
эксплуатировали станцию
«Скайлэб».

«Мир» в июне 1998 г. На солнечных
панелях справа можно увидеть
повреждения от столкновений
с космическим мусором
и микрометеоритами.

@NASA

Успехи «Салютов» и наоаботки,
сделанные по программе,
позволили построить станцию
«Мир». Запущенная в 1986 г., она
функционирс вала более 15 лет
и снесла значительный вклад
в мировую космонавтику. Станция
состояла из нескольких модулей,
ее посетили космонавты не только
из СССР и России, но и из других
стран. «Мир» был затоплен в Тихом
океане в 2001 г., уступив место более
современной МКС.

МКС

Станция разделена на две
основные секции:российскую
и американскую Модули
выполняют различные функции,
включая научные исследования,
проживание экипажа, хоанение
грузов, управление станцией
и операции с пристыкованными
кораблями. МКС имеет в.юемь
стыковочных и шлюзовых портов
для прибывающих аппаратов.
Станция вращается вокруг Земли
на средней высоте 400-420 км
и делает полный оборот вокруг
планеты примерно за 93 мин. Экипаж
встречает восход 16 раз в сутки.
МКС - самое тяжелое и болошое
сооружение, которое когда-либо
человечество строило в космосе
Гее масса - 450 г). Станция

МКС в июле 1999 г.: вверху -
модуль «Юнити», внизу- «Заря».
@ NASA

занесена в Книгу рекордов
Гиннесса как самый дорсгой объект
в истории человечества: стоимость
ее строительства оценивается
в 150 млрд долларов.

Планируется, что станция будет
эксплуатироваться до конца 2030 г.
Затем ее сведут с орбиты с помощью
модифицированных грузовых
кораблей «Дрэгон» компании
«Спэйс Экс».
Зенит

Корма

Правый борт

(ERA)

Зъря ФГБ

Ферма Р1

ELC-3

NICER

ELC-2

ElC-4

ESP-3

tOA-3

JEM ELM-PS

Фариа S3 4

ESP-1

ESP-2

JEM RMS

PMA-3

радул»!

Коламбус

IOA-2

ЮгчЯПи
(над-1)

«ибо

JEM PM

EitsA’
iOBSSi

Деспиши/
(лабораторный

ТнодЗ/
Было (шлюзовой мадуль!
--------- Купола
---------. -Твонароо(РММ1

Каиадарм2
I Ферма S3

Ферма 21 Шлюзовом crew
Кввсп-

BLAM ELC-1

РМА-1

Ферма St]

Альфа j 1
ыалмтнъйи J
спектрометр '
(AMS-02) I

Канадарм - роботизированный манипулятор

МИМ - малый исследовательский модуль

МЛМ - многофункциональный модуль

НОД (node} - обозначения модулей до получения собственных наименований

СМ - служебный модуль

УМ - узловой модуль

ФГБ - функционально-грузовой блок (первый модуль МКС)

BEAM - Bigelow Expandable Activity Module (экспериментальный надувной жилой модуль компании Bigelow Aerospace)
EIBA - Enhanced ISS Boom Assembly, усовершенствованная сборка стрелы МКС; OBSS - Orbitei Boom Sensor System,
орбитальная стрела с камерами (15-метровая стрела с пакетом камер и лазеров)

ELC — EXPRESS logistics carrier, транспортир складские паллеты (негерметичные платформы для оборудования)

ESP - External Storage Platforms, внешние складские платформы (предназначены для хранения крупногабаритных грузов)
IDA - International Docking Adapter, международный стыковочный адаптер (система для стыковки кораблей с разными
стыковочными узлами)

JEM PM - Japanese Experiment Module Pressurized Module, японский экспериментальный модуль, герметичный модуль;

ELM PS - Experiment Logistics Module Pressurized Section, экспериментально-логистический модуль, герметичная секция;

JEMRMS - Japanese Experiment Module remote manipulator system, удаленный манипулятор японского экспериментального
модуля

NICER - Neutron star Interior Composition Explorer, «НАИСЕР» (прибор для астрофизических наблюдений)

РМА - Pressurized Mating Adapter, герметичный стыковочный переходник («соединитель» модулей станции)

РММ - Permanent Multipurpose Module, герметичный многофункциональный модуль

SPDM - Special Purpose Dexterous Manipulator, гибкий манипулятор специального назначения (часть системы «Канадарм»)

-------------------- ---------1

Орбитальные ыанции [155]


КУДА ДАЛЬШЕ?

Человечество активно осваивает околоземное прост ранет вс - но куда
мы двинемся дальше? Как будем осваивать нашу звездную систему
и двинемся ли к другим планетам? Ведь наша Солнечная система
находится практически на окраине Млечного Пути, межзвездная среда
очень разреженная, и до ближайшей экзопланеты - больше четырех
световых лет. Современным землянам преодолеть такое расстояние
технически невозможно, но кто знает, какие открытия астрофизики
ожидают нас в будущем?

ЛУННАЯ БАЗА

В последние годы интерес к освоению
Луны значительно возрос, поскольку
ученые и исследователи обнаруживают
все больше потенциальных
преимуществ для человечества.
Одна из основных целей - добыча
ресурсов, таких как гелий-3, когооый
считается перспективным источником
энергии для термоядерного синтеза.
Впрочем, необходимы дальнейшие
исследования как в космосе,
так и на Земле, чтобы оценить
перспективность подобной добычи.
Кроме того, Луна может служить
стратегической площадкой

Изображение станции Gateway.

HNASA

для дальнейшей космической
экспансии человечества. Разработка
технологий и инфраструктуры
для постоянных лунных баз может
стать шагом к освоению более
отдаленных уголков Солнечной
системы. Например, программа
«Артемида» предусматривает
строительство лунной орбитальной
станции Gateway, которая будет
служить промежуточным пунктом
для космических миссий. Китай
уже планирует строительство
Международной лунной базы
в первой половине 2030-х гг.
Партнером в этом проекте выступает
Россия.

ШША К АРДАШЕВА

Шкала Кащашева — это метод оценки
уровня техно.логического развития
цивилизации, предложенным в 1964 г.
советским астронпчоч Николае»’
Кардашевым. Шкала делит цивилизации
на три ।игй в зависичоии нт их
способности исоользива i ь энергию:
тип I иожет использовать и хранить
всю JHeprию. доступную нг своем
планете; тип II может управлять знершен
в масштабе своей звездной системы;
тип III имеет доступ к энертни в штабе
своей । алактимт. Эта шкала помотает
ученым оценивать потенциальное
будущее человечества и искать признаки
внеземных цивилизаций.

ТЕРРАФОРМИРОВАНИЕ
МАРСА

Колонизация Марса — это
интеоесная перспектива, но что если
пойти еще дальше и подумать
о терраформировании планеты?
Терраформирование планеты - это
процесс изменения климатических
и экологических условий небесно го
тела для тот о. чтобы сделать
его более пригодным для жизни
чел „-зека. Однако возможность
полноценного создания планетарной
биосферы с нуля пока не доказана.
Несмотря на го что Марс находится
в эоне, которая потенциально
может поддерживать жизнь,
существуют серьезные
препятствия; слабая гравитация,
отсутствие магнитосферы и очень
разреженная атмосфера. Кроме
того, если на Марсе уже существуют
микроооганизмы, которые мы пока
не обнаружили, терраформирование
наверняка их убьет.
Марс на разных стадиях терраформирования.

Исследователь Майкл Чаффин
предлагает сделать атмосферу
Марса более похожей
на земную, унеличив ее плотность.
Перемещение части парниковых
газет с Земли на Марс помогло
бы уменьшить парниковый эффект
на нашей планете и создало
бы условия для нагрева Марса
солнечными лучами. Это могло
бы привести к появлению жидкой
воды на его поверхности и, в теории,
через столетия - к возможности
выращивания растений на открытом
марсианском грунте.

КОЛОНИЗАЦИЯ
ЛЕДЯНЫХ
СПУТНИКОВ

Перспективными объектами
для колонизации могут быть
спутники с подледными океанами,
такие как Европа у Юпитера
или Энцелад у Сатурна. Жидкая
вода делает их потенциально
пригодными для жизни (или даже
обитаемыми), а колонизация

таких объектов может стать
промежуточным пунктом
для дальнейших полетов в глубины
Солнечной системы.

Однако перед реализацией
подобных проекте^ стоят
внушительные препятствия.
Прежде всего это огромные
расстояния и сложности с доставкой
необходимых материалов и ресурсов
на такие удаленные объекты.

Кроме того, условия на ледяных
спутниках крайне суровы: низкие
температуры, радиация, отсутствие
атмосферы и слабая гравитация
потребуют более совершенных
технологий, чем те, которые у нас
есть

ИСКОПАЕМЫЕ
НА АСТЕРОИДАХ

Относительно небольшой
металлический асероид
диаметром 1,6 км может содержать
ценных металлов на сумму более
20 трлн долларов. Маленький
астероид типа м средним диаметром
в 1 км может содержать более

2 млрд т железоникелевой руды,
ото в несколько раз превышает всю ее
мировую добычу.

Предположительно, астероид
Психея содержит 1,7 к 1019 кг железа
и никеля, что мсглс бы обеспечить
мировые по!ребности производства
на несколько миллионов лет.

Однако эти оценки являются очень
приблизительными и требуют
дальнейшего уточнения. Кроме
того, добыча отдельных ископаемых
требует строгого экономического
обоснования. "Так, вряд
ли целесообразно возить из космоса
никель, ведь запасы этого металла
на Земле значительны, и добывать
его довольно легко С другой стороны,
платина встречается в земной коре
довольно редко, поэтому ее стоимость
оправдывает затраты на добычу
в космосе. Однако она может
значительно упасть в цене, если
на рынок внезапно попадет большое
количество металла из нового
источника.

В любом случае добыча полезных
ископаемых на астероидах не станет
прибыльной, пока стоимость
космических запусков сравнительно
велика.
МЕЖЗВЕЗДНЫЕ
ПЕРЕЛЕТЫ

В1960 г. физик Роберт Бассард
предложил межзвездный прямоточный
двигатель, Космический аппарат,
движущийся с высокой скоростью, мог
бы захватывать водород и космическую
пыль, присутствующие в пространстве,
которые затем использовались
бы для питания термоядерного
ракетного двигателя. Эта технология
позволила бы космическим кораблям
достичь необходимой скорости
для начала захвата вещее i ва
и совершать длительные полеты
без необходимости возвращения
за новыми запасами топлива.

В начале 1970-х гг. был предложен
проект межпланетного зонда
«Дедал». Целью «Дедала» стала
бы звезда Барнарда, расположенная
в 5,96 световых лет от Земли.
Для приведения «Дедала» в движение
планировалось использовать
импульсные термоядерные двигатели,
когооые работают на принципе
наносекундных лазерных импульсов
мощностью несколько сотен тераватт.
Эти импульсы будут нагревать
топливные таблетки из дейтерия
и трития до 100 млн градусов,
чю приведет к термоядеоной реакции
и созданию значительной реактивной
тяги благодаря выбросу плазмы.
Эффект будет достигнут за счет
проведения 250 подобных реакций
каждую секунду.

Суммарная масса «Дедала» достигала
бы 3500 т, а масса топлива - 50 000 т
Пс замыслу инженеров, зонд должен
был достичь 12 % от скорости
света и добраться до сттей цели
за 50 лет. Однако в звездной системе
Барнарда он мог бы провести всего
сксло 70 ч из-за невозможности
затормозить, после чего отправился
бы в межзвездное пространство.

КПРАБЛЬ
ПОКОЛЕНИЙ

Есть и другой подход: не ДОСТИЧЬ
высоких скоростей, а сделать корабль
достаточно автономным, чтобы
он и его экипаж могли путешествовать
в течение тысяч лет. Эта концепция
называется «корабль поколений».
Колонисты, отправленные с Земли,
не доживут до момента прибытия
на новую планету: эту миссию
завершат их поюмки, возможно,
через несколько поколений.

Основная задача экипажа
в таком путешествии - обеспечение
непрерывной работы систем
звездолета.
Так как невозможно взять
с Земли все необходимые
припасы для продолжительной
экспедиции, корабль должен быть
оборудован всем необходимым
для самостоятельного производства
жизненно важных ресурсов:

Так может выглядеть корабль поколений.

энергии, пищи, воды, кислорода.
Интересно, чго все необходимые
для строительства технологии
уже существуют, по крайней мере
теоретически, и ожидают своего
практического применения.
Разумеется, это лишь те идеи
для межзвездных путешествий,
которые можно осуществить
с использованием существующих
на данный момент технологий.
Фантасты и физики описали гораздо
больше идей, не противоречащих
законам природы, например
варп-двигатель, искривляющий
пространство вокруг себя
и таким образом перемещающийся
со сверхсветовой скоростью. Однако
сегодня ни одно космическое
агентство не рассматривает
проекты межзвездных путешествий,
поскольку все они либо
труднэосуществимы, либо займут
слишком много времени, либо
требуют технологий, которые еще
не созданы.
ЗВЕЗДНЫЙ ВЫСТРЕЛ

Концепция Starshot («Старшей», букв. -
«звездный выстрел») разрабатывается
инициативой Breakthrough Starshot,
Она предполагает запуск «материнского
корабля» с ] ОС 0 аппаратов StarChip
размером в несколько сантиметров.
Затем наземный массив лазеров
сфокусирует световой луч
на космических парусах этих зондов,
чтобы разогнать их один за другим
до целевой скорости за 10 мин.

Площадь поверхности каждого паруса
составит 4 х 4 м. Многочисленный
«рой» компенсирует потери, вызванные
столкновениями с межзвездной пылью
на пут и к цели.

StarChip достигнут скоростей 20 %
и 15 % от скорости света. Они долетят
до звездной системы Альфы Центавра
за 20-30 лет, а сообщение на Землю
об успешном прибытии придет еще
примерно через 4 года.

Так выглядит аппарат
с космическим парусом.

ВСЯ ЭНЕРГИЯ ЗВЕЗДЫ

Физик и математик Фримен Дайсон предположил, что по мере увеличения энергетических потребное)ем передовом
технологической цивилизации наступит момент, koi да ей потребуется систематически собирать энертмю от своей звезды
е больших масштабах (тип II по шкале Кардашева). Дайсон предположил, что это можно было бы сделать с помощью системы
структур, вращающихся вокруi звезды и предназначенных для перехвата и сбора ее энергии. Такие метасьиружения получили
название «сферы Дайсона», ипоследствин идею развили в «ром Дайсона» и друт не подобные концепции.

Одна из возможных мегаструктур - мир-кольцо,
огромная обитаемая станция вокруг звезды.

«Рой Дайсона».
СОДЕРЖАНИЕ

Введение.....................................................................................     3

АСТРОНОМИЯ
^Древнейшие наблюдатели......................................................................       4

Первые астрономы................................................................................  6

•^Созвездия................................. ................. .. .	8

Карта звездного неба. .	... ................................ ....................................10

Остановить Солнце и сдвинуть Землю.......................................................        12

Первые телескопы..............................................................................   14

Современные обсерватории . ..............................................................        16

43 Космические телескопы ......................................................................... 18

Будущее астрономии ..............................................................................20

ГСЕЛЕННАЯ

Большой взрыв: начало пространства-времени..................................................     22

После Большого взрыва ..................................................................         24

Реликтовое излучение....... .................................................................... 28

Пространство-время...........................................................................    30

Гравитация................................................................... .	...............32

Крупномасштабная структура Вселенной........... ............ ... ..............................  34

Расширение Вселенной........................................................................    .38

Темная материя и темная энергия.........................................................         40

Каким будет конец Вселенной?...................................................    ......	42

Почему Вселенная такая?......................................................................    44

ГАЛАКТИКИ

/Строение галактик.....	....................................................................46

Активные галактики..................................................................            .50

Скопления галактик  .........................................................................    52

Эволюция галактик............ ............ ...	............................. 54

Млечный Путь.................................................................................... 56

ЗВЕЗДЫ И ЭКЗОПЛАНЕТЫ

/Жизненный цикл звезд......................................................................       58

Классификация звезд..........................................................................    62
Сверхновые ..................     .	. _____....	.... ......................... .... 66

Черные дыры...............................................................................        68

Нейтронные звезды и пульсары .	.	........... . ...........................................72

Экзопланеты...................................................................................    74

Гипотетические обьекты.......................................................................     73

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

'^Происхождение Солнечной системы.........................................................       .80

'□Солнце..................................................................................       .86

Исследования Солнца................................ ............................................90

'□Меркурий......................   .	... .	________________________ __________ .92

'□Венера.. ................  ..........  .	.....	.... .............. ........ . 94

Исследования Меркурия и Венеры...............   ...	........................ .96

'1 Земля................................................ .	,	...........................98

Возникновение жизни..........................................................................    100

«Где все?» - парадокс Ферми....................................................................102

'□Луна...........................................................................................106

'□Освоение Луны..................................................................................108

'□Марс...........................................................................................110

'□Самая изученная планета....................................................................    112

Колонизация Марса...........................................................................   114

-□Юпитер.....................................................................................    116

Исследования Юпитера.........................................................................  120

'□Сатурн..................................................    .....	................. .. .122

Исследования Сатурна............................. .	.......................................... 124

-иУран.......................................................................................... 126

'!. Нептун......................................................................................130

Самые далекие зонды............................................................................132

'^Карликовые планеты . .....................................................................   .	.136

Малые тела...............................................................................      138

'и Метеорные тела и метеориты..................................................................140

Девятая планета?....................................................................................... 142

ОКОЛОЗЕМНОЕ ПРОСТРАНСТВО

-□Первые в космосе.......................................................................     144

космодромы..................................................................................146

'□Ракеты и спутники..	   148

Орбитальные станции ....................................................................    152

Куда дальше?..............................................................................  154
12+

Ноучно-популярное издание
Танымал еылыми басылым

Серия «Большая энциклопедия с дополненной реальностью»

МЕДВЕДЕВ Дмитрий Юрьевич

ВСЕЛЕННАЯ

ПОЛНЫЙ ИЛЛЮСТРИРОВАННЫЙ АТЛАС

Руководитель редакционной i руппы «АиД»* А. К Шеырева
Ответственный редактор: М. А. Ямщикова
Оформление обложки: А. А. Закопайко

Подписано в печать 15.01 2026

Формат 70х100’/1о. Бумага мелованная. Печать офсетная. Гарнитура IBM Plex Sans.

Усл. печ. л. 22,2. Тираж 2000 экз. Заказ №

Общероссийский классификатор продукции OK-034-2U14 (КПЕС 2008);

58 11 1 — книги, брошюры печатные.

Изготовлено в 2026 г.

Произведено в Российской Федерации.
Изготовитель: ООО «Издательство АСТ».
129085, Российская Федерация, г. Москва, Звездный бульвар, дом 21,
строение 1, комната 705, пом. I, этаж 7

Адрес места осуществления деятельности по изготовлению продукции*
123112, Российская Федерация, г. Москва, Пресненская набережная, д. 6, стр 2,
Деловой комплекс «Империя», 14,15 этаж.

Наш электронный адрес: ask@ast.ru
Наш сайт www.ast.ru
Интернет-магазин: www.book24.ru
енд1руш1: «Издательство АСТ» ЖШК, 129085, Ресей Федерациясы,
Мэскеу, Звёздный бульвары, 21 уй, 1 курылыс, 705 белме, I уй-жай, 7-к.абат
©HIM онд1ру к,ызмет!н жузеге асыру мекен-жайы: 123112, Ресей Федерациясы, Мэскеу,
Пресненская жаг., 6-уй, 2-кур., «Империя» !скерл!к кешенс 14. 15-к.абат.

Ь|здщ электрондык, мекенжаймыз: www.ast.ru E-mail: ask@ast.ru
Интернет-магазин: www.book24.ru Интернет дукен www.book24.kz
Импортер в Республику Казахстан, дистрибьютор и представитель по приёму претензий
на продукцию в Республике Казахстан: ТОО «РДЦ Алматы».

г. Алматы, ул. Домбровского, 3«а», литер Б, офис 1.

Казахстан Республикасына импорттаушы дистрибьютор жэне

К,азак,стан Республикасында еглмге шагымдар кдбылдау жен1ндеп ек!л: «РДЦ Алматы» ЖШС.
Алматы к,., Домбровский кеш., 3«а», Б литер!, офис 1.

Тел : 8(727)2 51 59 90,91, факс* 8 (727) 251 59 92 шла 107;

E-mail: RDC-Almaty@eksmo.kz, www.book24.kz
6нд1р1лген жылы. 2026. 9н!мн!ц жарамдылык, мерз!м! шектелмеген.
Сертификаттауга жатпайды
Ресей Федерациясында онд|р!лген.
В бескрайний мир звезд, галактик и туманностей теперь можно
отправиться виртуально — загадки Вселенной откроются во всех
подробностях на экране смартфона или планшета благодаря 40-ви-
зуализации. Для этого вам необходимо выполнить несколько
несложных действий.

ШАГ 1. Установите на свой гаджет
бесплатное приложение AST AR Guide.

ШАГ 2. Включите звук на мобильном устройстве.

ШАГ 3. Запустите приложение.

ШАГ 4.Выберите книгу из списка, дождитесь загрузки контента.
После этого на мобильном устройстве включится камера.

ШАГ 5. Наведите камеру на страницу книги,
на которой стоит значок.	'

ШАГ 6. Изучайте бесконечную Вселенную, наполненную самыми
невероятными космическими объектами, взаимодействуйте
с интерактивными моделями планет, звезд и галактик,
используя возможности дополненной реальности

• и прослушивая информативные аудиозаписи.

40-технологии — это современный образовательный инструмент,
пробуждающий любопытство и позволяющий каждому почувство-
вать себя исследователем космических просторов. Откройте для
себя Вселенную с новой стороны!

Ссылка
для установки
приложения

9 735171 719326