Отличия наук о космосе
С ростом популярности космической тематики в информационных потоках, нас окружающих, всё больше и больше людей задаются вопросом – а чем занимаются многочисленные учёные, изучающие космическое пространство? Ответ на этот вопрос не так очевиден, как может показаться на первый взгляд, ведь за последние десятилетия исследования космоса сделали огромный рывок вперёд. Что ж, попытаемся разобраться в многообразии космических наук.
Астрономия
Самая древняя из наук, изучающих космос, и, наверное, наиболее известная из всех них. Именно астрономические приборы и инструменты первыми приходят на ум, когда говорят об исследовании Вселенной – исполинские «тарелки» радиотелескопов, белоснежные купола обсерваторий и немыслимо дорогие космические телескопы вроде «Хаббла». Всё это находится в ведении наблюдательной астрономии, чья история насчитывает не одну тысячу лет. Ещё в Древнем Китае и Древней Греции люди, глядя на звёзды, пытались понять, как устроен наш мир. Тогда же возникают и первые инструменты – секстанты и астролябии, что верой и правдой служили учёным и путешественникам на протяжении двух тысячелетий.
Древняя астрономия, зачастую перемешивающаяся с религией и предрассудками, к началу XVII века превращается в точную науку. Астрономы берут на вооружение первые оптические инструменты, телескопы, и открытия начинают сыпаться как из рога изобилия. Лавинообразный рост числа астрономических открытий не прекратился до сих пор, в основном благодаря тому, что астрономы XX века сначала перешли к изучению небесных объектов посредством не только оптического, но и радио, гамма и рентгеновского излучения, а затем начали размещать астрономические инструменты на орбите. Эти изменения по значимости сравнимы с изобретением телескопа – так много они дали для современной астрономии.
Сегодня астрономия как наука продолжает динамично развиваться – строятся новые обсерватории, конструируются телескопы и делаются потрясающие открытия. Оперирующие огромными и дорогостоящими инструментами, астрономы собирают и анализируют информацию о Вселенной, на базе которой строятся все прочие науки о космосе.
Небесная механика
Эта наука обосновывает и изучает движение небесных тел в пространстве. В отличие от астрономии, она появилась лишь в XVII веке, когда гений великого английского физика Исаака Ньютона фактически создал эту науку. Труды Ньютона, на принципиально новом уровне описывающие механические движения, оказалось возможным применить и к небесным телам. Эта теория во многом базировалась на трудах другого выдающегося учёного, Иоганна Кеплера, который смог построить первую эмпирическую модель движения планет Солнечной системы. Она оказалась удивительно точной и с небольшими поправками остаётся актуальной до сих пор. После многочисленных попыток усовершенствования казалось, что небесная механика как наука закончена, но уже в XX веке она пережила второе рождение. Это связано с двумя факторами – открытием кратных звёзд и экзопланет, а также появлением космических аппаратов.
Наличие во Вселенной сложных систем, как звёздных, так и планетарных, заставило небесную механику адаптировать для них свои модели. Для этого законы небесной механики нужно было обобщить на более интересные случаи, чем в привычной для нас Солнечной системе. Подобные задачи требовали использования усовершенствованного математического аппарата приближённых вычислений, что повлекло за собой усложнение и расширение небесной механики как науки. С другой стороны, запуск первых межпланетных космических аппаратов требовал точных расчётов траектории их движения, с учётом влияния на неё планет и других небесных объектов. Со временем эти работы были выделены в отдельную науку, названную астродинамикой.
Астрофизика
Наука, лежащая на стыке астрономии и физики (что следует из её названия) занимается изучением процессов, протекающих в звёздах. Как именно светила вырабатывают свою энергию, на какие типы делятся, что за причудливые физические процессы протекают внутри них, как они рождаются и умирают – на все эти вопросы отвечают астрофизики. Опираясь на многочисленные данные астрономических наблюдений и сложнейшие физические теории, эти специалисты пытаются строгим математическим языком описать небесные светила. Астрофизика – наука теорий и вычислений, где главный инструмент исследователя не телескоп или антенна, а суперкомпьютер или вычислительный центр.
Космология
Одна из самых молодых наук о космосе, возникшая около века назад. Долгие тысячелетия Человечество не сомневалось в статичности Вселенной – сменялись поколения, а величественная картина звёздного неба не изменялась. Лишь в начале XX века, благодаря созданию Альбертом Эйнштейном теории относительности, учёные получили инструмент для описания Вселенной. Достаточно быстро стало ясно – она отнюдь не является статичным объектом, а эволюционирует по сложным законам. Это сенсационное открытие породило целую россыпь моделей и теорий, которые совершенствовались или отвергались по мере получения новых наблюдательных данных. Так родилась космология – наука, изучающая рождение и эволюцию Вселенной как целого. Сегодня она динамично развивается, используя передовые астрономические наблюдения для уточнения существующих и создания новых моделей эволюции Вселенной. Как и астрофизика, космология лишь пользуется наблюдательными данными, а сами учёные более оперируют формулами и цифрами, нежели конкретными астрономическими инструментами.
Космонавтика
Отдельно стоит выделить космонавтику, в строгом смысле слова наукой не являющейся. Её скорее можно назвать областью человеческой деятельности, тем не менее, очень важной для познания Вселенной. Рождённая на стыке инженерии, физики и астрономии, космонавтика стала настоящим символом XX века. Казалось бы, космонавтика лишь использует астрономические знания для своих целей – запуска в космос спутников различного назначения и обитаемых кораблей. На самом деле, впечатляющая доля космических проектов нацелена не на какой-то утилитарный результат, а на изучение самого космоса.
Космические исследования можно разделить на три больших класса. Первый – это разнообразные эксперименты, проводимые космонавтами на орбитальных станциях. Не изучая космос непосредственно, они дают бесценные знания о поведении тех или иных физических, химических и биологических законов в космических условиях.
Куда значимее для астрономии, так называемые космические обсерватории. Эти аппараты представляют собой настоящие автоматизированные исследовательские станции, выведенные на орбиту. Они могут включать в себя телескопы (как оптические, так и радио или рентгеновские), многочисленные датчики и сенсоры, приборы начальной обработки данных и системы связи. Несмотря на сложность и дороговизну, создание подобных инструментов вполне оправданно – за счёт идеальных условий ближнего космоса они позволяют собирать поистине уникальную информацию о Вселенной.
Наконец, третий тип космических исследований – это запуски автоматических межпланетных станций (АМС) к объектам Солнечной системы. Именно эти аппараты собрали львиную долю информации о составе, строении и процессах, протекающих на планетах, их спутниках, кометах и астероидах. АМС позволили учёным в деталях изучить ближайшие к нам небесные тела, исследования которых с наземных или орбитальных обсерваторий было бы куда менее эффективным. К этому же классу исследований следует отнести и пока что единственную обитаемую межпланетную миссию – посещение Луны аппаратами серии «Апполон».
Лженауки
Увы, популярность в широких массах наук о космосе послужила не только росту образованности и научной грамотности населения. Разного рода мошенники, а также просто некомпетентные, но твёрдо стоящие на своём, люди всерьёз и надолго обосновались и в этой области.
Наиболее известной и древней из «околокосмических лженаук» по праву считается астрология. Рождённая тысячелетия назад как ответвление языческих культов, в современном мире астрология является всего лишь средством зарабатывания денег предприимчивыми людьми, пользующимися слепой верой людей в гороскопы. Несмотря на очевидное отсутствие мистической связи между далёкими созвездиями и судьбой конкретного человека, сотни миллионов людей по всему миру продолжают верить в «знаки звёзд». Как ни прискорбно, никакие успехи науки и технологического прогресса не могут переубедить многочисленных поклонников астрологии, а потому приходиться с этим смириться.
Другое известное порождение космического ажиотажа – уфология. Адепты этой «науки» уверены в посещении нашей планетой инопланетянами и активно ищут на Земле следы этих самых посещений. В принципе, существование во Вселенной разумной жизни не противоречит никаким научным доводам. Больше того, серьёзная наука осуществляет масштабные проекты по поиску внеземного разума, такие как проект SETI, над которым работают ведущие радиообсерватории мира. Но нужно чётко понимать разницу между научно обоснованными поисками «братьев по разуму» на планетах вокруг далёких звёзд и утверждениями «очевидцев» о посещении их зелёными человечками. Несмотря на то, что возможность контакта с представителями инопланетных цивилизаций не исключается наукой, многочисленные спекуляции и журналистские «сенсации» на этой почве не имеют к науке никакого отношения.
Источник
Космические исследования: покорители космоса, ученые, открытия
Космос… Одно слово, а сколько завораживающих картин встает перед глазами! Мириады галактик, разбросанных по всей Вселенной, далекий и в то же время бесконечно близкий и родной Млечный путь, созвездия Большой и Малой Медведиц, мирно расположившихся на необъятном небосклоне… Перечислять можно до бесконечности. В этой статье мы познакомимся с историей освоения космоса и некоторыми интересными фактами.
Космические исследования в древности: как раньше смотрели на звезды?
В далекой-далекой древности люди не могли наблюдать планеты и кометы через мощные телескопы типа «Хаббл». Единственными приборами для того, чтобы любоваться красотой неба и совершать космические исследования, были их собственные глаза. Конечно, ничего, кроме Солнца, Луны и звезд, человеческие «телескопы» разглядеть не могли (если не считать комету в 1812 году). Поэтому людям оставалось только догадываться о том, как же на самом деле выглядят эти желтый и белый шарики в небе. Но уже тогда население земного шара отличалось внимательностью, поэтому быстро подметило, что эти два кружочка двигаются по небу, то скрываясь за горизонтом, то вновь показываясь. А еще они обнаружили, что не все звезды ведут себя одинаково: какая-то их часть остается неподвижной, а другая изменяет свое положение по сложной траектории. Отсюда и началось великое исследование космического пространства и того, что скрывается в нем.
Особых успехов на этом поприще добились древние греки. Именно они первыми открыли, что наша планета имеет форму шара. Их мнения по поводу расположения Земли относительно Солнца разделились: часть ученых считала, что земной шар вращается вокруг небесного светила, остальные полагали, что наоборот (были сторонниками геоцентрической системы мира). К единому мнению древние греки так и не пришли. Все их труды и космические исследования были запечатлены на бумаге и оформлены в целый научный труд под названием «Альмагест». Его автором и составителем является великий древний ученый Птолемей.
Эпоха Возрождения и разрушение прежних представлений о космосе
Николай Коперник – кто не слышал этого имени? Именно он в 15 веке разрушил ошибочную теорию геоцентрической системы мира и выдвинул свою, гелиоцентрическую, которая утверждала, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Средневековая инквизиция и церковь, к сожалению, не дремали. Подобные речи они тут же провозгласили еретическими, а последователей теории Коперника жестоко преследовали. Один из ее сторонников, Джордано Бруно, был сожжен на костре. Его имя осталось в веках, и до сих пор мы вспоминаем о великом ученом с уважением и благодарностью.
Растущий интерес к космосу
После этих событий внимание ученых к астрономии только усилилось. Космические исследования стали все более и более захватывающими. Едва начался 17 век, произошло новое масштабное открытие: исследователь Кеплер установил, что орбиты, по которым вращаются планеты вокруг Солнца, вовсе не круглые, как считалось раньше, а эллиптические. Благодаря этому событию в науке произошли серьезные изменения. В частности, Исаак Ньютон открыл механику и смог описать закономерности, по которым движутся тела.
Открытие новых планет
На сегодняшний день мы знаем, что всего планет в Солнечной системе восемь. До 2006 года их количество равнялось девяти, но после самую последнюю и удаленную от тепла и света планету – Плутон – исключили из числа тел, обращающихся вокруг нашего небесного светила. Это произошло из-за его малых размеров – площадь одной только России уже больше, чем весь Плутон. Ему был присвоен статус карликовой планеты.
До 17 века люди считали, что всего в Солнечной системе планет пять. Телескопов тогда еще не было, поэтому они судили только по тем небесным телам, которые могли увидеть своими глазами. Дальше Сатурна с его ледяными кольцами ученые ничего увидеть не смогли. Наверное, мы и по сей день бы заблуждались, если бы не Галилео Галилей. Именно он изобрел телескопы и помог ученым совершить исследование других планет и увидеть остальные небесные тела Солнечной системы. Благодаря телескопу стало известно о существовании гор и кратеров на Луне, спутниках Юпитера, Сатурна, Марса. Также все тем же Галилео Галилеем были обнаружены пятна на Солнце. Наука не просто развивалась, она летела вперед семимильными шагами. И к началу двадцатого века ученые уже знали достаточно, чтобы построить первый космический корабль и отправиться покорять звездные просторы.
Как развивалась наука о космосе в советское время
Советские ученые провели значительные космические исследования и добились очень больших успехов в изучении астрономии и развитии кораблестроения. Правда, с начала 20 века прошло более 50 лет, прежде чем первый космический спутник отправился покорять просторы Вселенной. Это случилось в 1957 году. Аппарат был запущен в СССР с космодрома Байконур. Первые спутники не гнались за высокими результатами – их целью было достичь Луны. Первое устройство для исследования космоса высадилось на лунную поверхность в 1959 году. А также в 20 веке был открыт Институт космических исследований, в котором разрабатывались серьезные научные работы и совершались открытия.
Вскоре запуск спутников стал обыденным явлением, и все-таки только одна миссия по высадке на другую планету окончилась успешно. Речь идет о проекте «Аполлон», в ходе которого несколько раз, согласно официальной версии, была совершена высадка американцев на Луну.
Международная «космическая гонка»
1961 год стал памятным в истории космонавтики. Но еще раньше, в 1960-м, в космосе побывали две собаки, клички которых знает весь мир: Белка и Стрелка. Вернулись они из космоса целыми и невредимыми, прославившись и став настоящими героями.
А 12 апреля следующего года бороздить просторы Вселенной отправился Юрий Гагарин – первый человек, отважившийся покинуть пределы Земли на корабле «Восток-1».
Соединенные Штаты Америки не желали уступать СССР первенство в космической гонке, поэтому хотели отправить своего человека в космос раньше Гагарина. США проиграли и в запуске спутников: России удалось запустить аппарат на четыре месяца раньше Америки. В безвоздушном пространстве уже побывали такие покорители космоса, как Валентина Терешкова и Алексей Леонов. Последний первым в мире совершил выход в открытый космос, а наиболее значительным достижением США в освоении Вселенной было только выведение космонавта в орбитальный полет.
Но, несмотря на значительные успехи СССР в «космической гонке», Америка тоже была не промах. И 16 июля 1969 года космический корабль «Аполлон-11», на борту которого находились покорители космоса в количестве пяти специалистов, стартовал к поверхности Луны. Через пять дней первый человек ступил на поверхность спутника Земли. Звали его Нил Армстронг.
Победа или поражение?
Кто же все-таки выиграл лунную гонку? На этот вопрос точного ответа нет. И СССР, и США показали себя с лучшей стороны: они модернизировали и усовершенствовали технические достижения в космическом кораблестроении, совершили множество новых открытий, взяли бесценные образцы с поверхности Луны, которые были отправлены в Институт космических исследований. Благодаря им было установлено, что спутник Земли состоит из песка и камня, а также то, что на Луне нет воздуха. Следы Нила Армстронга, оставленные более сорока лет назад на лунной поверхности, и ныне находятся там. Их просто нечему стереть: наш спутник лишен воздуха, там нет ни ветра, ни воды. И если отправиться на Луну, то можно оставить и свой след в истории – как в прямом, так и в переносном значении.
Заключение
История человечества богата и обширна, она включает в себя множество великих открытий, войн, грандиозных побед и разрушительных поражений. Освоение внеземного пространства и современные космические исследования занимают по праву далеко не последнее место на страницах истории. Но ничего этого не было бы, не будь таких отважных и самоотверженных людей, как Герман Титов, Николай Коперник, Юрий Гагарин, Сергей Королев, Галилео Галилей, Джордано Бруно и многих-многих других. Все эти великие люди отличались выдающимся умом, развитыми способностями к изучению физики и математики, сильным характером и железной волей. Нам есть чему у них поучиться, мы можем перенять от этих деятелей науки бесценный опыт и положительные качества и черты характера. Если человечество будет стараться походить на них, много читать, тренироваться, успешно учиться в школе и университете, то можно с уверенностью сказать, что у нас впереди еще очень много великих открытий, и дальний космос вскоре будет исследован. И, как поется в одной знаменитой песне, на пыльных тропинках далеких планет останутся наши следы.
Источник