Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса

Содержание

Слайд 2

• Уровень моря — 101,3 кПа (1 атм.; 760 мм рт.

• Уровень моря — 101,3 кПа (1 атм.; 760 мм рт.

ст;) атмосферного давления.
• 0,5 км — до этой высоты проживает 80 % населения мира.
• 2 км — до этой высоты проживает 99 % населения мира.
• 2—3 км — начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
• 4,7 км — МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
• 5,1 км — самый высокорасположенный город Ла-Ринконада (Перу).
• 5,3 км — половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты (немного ниже вершины горы Эльбрус).
Слайд 3

• 6 км — граница постоянного обитания человека. • 7 км

• 6 км — граница постоянного обитания человека.
• 7 км —

граница приспособляемости к длительному пребыванию.
• 8,2 км — граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
• 8,848 км — высочайшая точка Земли гора Эверест — предел доступности пешком.
• 9 км — предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
• 12 км — дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10—20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
Слайд 4

• 15 км — дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.

• 15 км — дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе. •

16 км — при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы. • 10—18 км — граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза). • 18,9–19,35 — линия Армстронга — начало космоса для организма человека — закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза. • 19 км — яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3—75 свечей против 1500 свечей на м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты. • 20 км — верхняя граница биосферы: предел подъёма в атмосферу спор и бактерий воздушными потоками.
Слайд 5

• 20 км — интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над

• 20 км — интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над

вторичной (рождённой в атмосфере). • 20 км — потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м). • 25 км — днём можно ориентироваться по ярким звёздам. • 25—26 км — максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок). • 15—30 км — озоновый слой на разных широтах. • 34,668 км — рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами.
Слайд 6

• 35 км — начало космоса для воды или тройная точка

• 35 км — начало космоса для воды или тройная точка

воды: на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде. • 37,65 км — рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (Миг-25, динамический потолок). • 38,48 км (52 000 шагов) — верхняя граница атмосферы в 11 веке: первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен, 965—1039 гг.). • 39 км — рекорд высоты стратостата, управляемого человеком (Red Bull Stratos). • 45 км — теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта. • 48 км — атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца. • 50 км — граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
Слайд 7

• 51,694 км — последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху

• 51,694 км — последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху

(Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 г.) • 51,82 км — рекорд высоты для газового беспилотного аэростата. • 55 км — атмосфера не воздействует на космическую радиацию. • 40—80 км — максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью. • 70 км — верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Холли (Галлея) на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами. • 80 км — граница между мезосферой и термосферой (мезопауза).
Слайд 8

• 100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом

• 100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом

— линия Кармана, определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой. Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник.
• 150—180 км — высота перигея орбиты первых пилотируемых космических полётов.
• 302 км — максимальная высота первого космического полёта (Гагарин Ю.А., Восток-1, 12 апреля 1961 г.)
• ок. 400 км — высота орбиты Международной космической станции.
Слайд 9

• 1000—1100 км — максимальная высота полярных сияний, последнее видимое с

• 1000—1100 км — максимальная высота полярных сияний, последнее видимое с

поверхности Земли проявление атмосферы (но обычно хорошо заметные сияния происходят на высотах 90—400 км). • 1372 км — максимальная высота, достигнутая человеком в долунную эпоху (12 сентября 1966 г., Джемини-11). • 2000 км — атмосфера не оказывает воздействия на спутники и они могут существовать на орбите многие тысячелетия. • 27 000 км — наименьшее расстояние от Земли, на котором пролетел заранее (свыше 1 дня) обнаруженный астероид 2012 DA14 диаметром 44 м и массой около 130 тыс. тонн. • 35 786 км — высота геостационарной орбиты, спутник на такой высоте будет всегда висеть над одной точкой экватора. В первой половине 20-го века эта высота считалась теоретическим пределом существования атмосферы. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила вращения будет превосходить над притяжением и частички воздуха, вышедшие за эту границу, будут разлетаться в разные стороны.
• ок. 100 000 км — верхняя замеченная спутниками граница экзосферы (геокорона) Земли. Атмосфера закончилась, началось межпланетное пространство
Слайд 10

• 401 056 км — абсолютный рекорд высоты, на которой был

• 401 056 км — абсолютный рекорд высоты, на которой был

человек (Аполлон-13, 14 апреля 1970 г.). • 930 000 км — радиус гравитационной сферы Земли и максимальная высота существования её спутников. Выше 930 000 км притяжение Солнца начинает преобладать и оно будет перетягивать поднявшиеся выше тела.
• 21 000 000 км — на таком расстоянии практически исчезает гравитационное воздействие Земли на пролетающие объекты. • 40 000 000 км — минимальное расстояние от Земли до ближайшей большой планеты Венеры (до Марса 56—58 млн. км).
• 149 597 870,7 км — среднее расстояние от Земли до Солнца. Это расстояние служит мерилом расстояний в Солнечной системе и называется астрономическая единица (а. е.).
Слайд 11

• 4 500 000 000 км — радиус границы околосолнечного межпланетного

• 4 500 000 000 км — радиус границы околосолнечного межпланетного

пространства — радиус орбиты самой дальней большой планеты Нептун. • 8 230 000 000 км — граница пояса Койпера — пояса малых ледяных планет. • 18 435 000 000 км — расстояние до самого дальнего на сегодня космического аппарата Вояджер-1. • Несколько десятков миллиардов км — пределы дальнобойности солнечного ветра, граница гелиосферы, начало межзвёздного пространства.
Слайд 12

• 9 460 730 472 580, 8 км — световой год

• 9 460 730 472 580, 8 км — световой год

— расстояние, которое свет проходит за 1 год. Служит для измерения межзвёздных и межгалактических расстояний. • до 20 000 000 000 000 км (20 трлн. км, 2 св. года) — гравитационные границы Солнечной системы (Сфера Хилла) — граница Облака Оорта, максимальная дальность существования планет.
• ок. 40 000 000 000 000 км (40 трлн. км, 4,243 св. года) — расстояние до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра • ок. 300 000 000 000 000 км (300 трлн км, 30 св. лет) — размер Местного межзвёздного облака, через которое сейчас движется Солнечная система. • ок. 3 000 000 000 000 000 км (3 квадриллиона км, 300 св. лет) — размер Местного газового пузыря, в состав которого входит Местное межзвёздное облако с Солнечной системой.
Слайд 13

• ок. 33 000 000 000 000 000 км (33 квдрлн

• ок. 33 000 000 000 000 000 км (33 квдрлн

км, 3500 св. лет) — толщина галактического Рукава Ориона, в котором находится Местный пузырь. • ок. 300 000 000 000 000 000 км (300 квдрлн км) — расстояние от Солнца до ближайшего внешнего края гало нашей галактики Млечный Путь. За его пределами простирается чёрное, почти пустое и беззвёздное межгалактическое пространство с едва различимыми без телескопа маленькими пятнами нескольких ближайших галактик.
Слайд 14

• ок. 30 000 000 000 000 000 000 км (30

• ок. 30 000 000 000 000 000 000 км (30

квинтиллионов км) — размер Местной группы галактик (более 50 галактик). • ок. 2 000 000 000 000 000 000 000 км (2 секстиллион км, 200 млн. св. лет)— размер Местного сверхскопления галактик (Сверхскопления Девы) (около 30 тысяч галактик). • до 100 000 000 000 000 000 000 000 км — расстояние до Супервойда Эридана, самого большого на сегодня известного войда размером около 1 млрд св. лет. В центральных областях этого огромного пустого пространства нет звёзд и галактик, и вообще почти нет обычной материи, плотность его среды 10 % от средней плотности Вселенной. Космонавт в центре войда без большого телескопа не смог бы увидеть ничего, кроме темноты. На рисунке справа в кубической вырезке из Вселенной видны многие сотни больших и малых войдов, расположенных, как пузыри в пене, между многочисленными галактическими нитями.
• ок. 100 000 000 000 000 000 000 000 (100 секстиллионов км, 10 млрд св. лет) — длина великой стены Геркулес-Северная корона, самой большой известной сегодня суперструктуры в наблюдаемой Вселенной. Находится на расстоянии около 10 млрд световых лет от нас. Свет от нашего только родившегося Солнца сейчас находится на полпути к Великой стене, а достигнет её, когда Солнце уже погибнет.
• ок. 250 000 000 000 000 000 000 000 км (250 секстиллионов км, более 26 млрд. св. лет) — граница наблюдаемой Вселенной (порядка 500 миллиардов галактик).
Слайд 15

Космическое пространство (космос) — относительно пустые участки Вселенной, которые лежат вне

Космическое пространство (космос) — относительно пустые участки Вселенной, которые лежат вне

границ атмосфер небесных тел

Вопреки распространённым представлениям, космос не является абсолютно пустым пространством — в нём существует очень низкая плотность некоторых частиц (преимущественно водорода), а также электромагнитное излучение и межзвёздное вещество.

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Земля и Луна

Земля и Луна

Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

Слайд 39

Слайд 40

Слайд 41

Слайд 42

Слайд 43

Слайд 44

Слайд 45

Слайд 46

Слайд 47

Слайд 48