Какая температура за бортом мкс?

Состояние невесомости

Этот миф кажется настолько очевидным, что многие люди никак не хотят переубеждать себя. Спутники, космические аппараты, астронавты и другое не испытывают невесомости. Настоящая невесомость, или микрогравитация, не существует и никто ее не испытывал никогда. Большинство людей находятся под впечатлением: как же так, астронавты и корабли плавают, поскольку находятся далеко от Земли и не испытывают действие ее гравитационного притяжения. На самом деле именно гравитация позволяет им плавать. Во время облета Земли или любого другого небесного тела, обладающего значительной гравитацией, объект падает. Но поскольку Земля постоянно движется, эти объекты не врезаются в нее.

Гравитация Земли пытается затащить корабль на свою поверхность, но движение продолжается, поэтому объект продолжает падать. Это вечное падение и приводит к иллюзии невесомости. Астронавты внутри корабля тоже падают, но кажется, будто они плавают. Такое же состояние можно испытать в падающем лифте или самолете. И вы можете испытать 23 секунды невесомости в самолете, свободно падающем на высоте 9000 метров.

Самая низкая температура на Земле

Мы выяснили информацию насчет самой низкой температурной отметки в космосе — ее величину и точки нахождения. Для полноты раскрытия вопроса остается узнать, какие наиболее низкие температуры были зафиксированы на нашей планете. А произошло это в процессе недавних научных исследований. В 2000 году ученые Технологического университета города Хельсинки остудили металл родия практически до абсолютного нуля. В течение эксперимента они получили температуру равную. 1×10−10 по Кельвину. И эта отметка всего лишь на 1 миллиардную градуса больше нижнего рубежа.

Целью проведенных исследований было не только получение сверхнизких температур. Ключевая задача состояла в изучении магнетизма атомов родия. Данное исследование оказалось крайне эффективным и принесло ряд увлекательных результатов. Эксперимент дал возможность понять, каким образом магнетизм оказывает действие на сверхпроводящие электроны.

Получение рекордно низких температур складывается из нескольких поочередных этапов охлаждения. Сначала с помощью криостата родий остывает до температурной отметки 3×10−3 по Кельвину. На последующих двух ступенях используется метод ядерного адиабатического размагничивания. Металл родия остывает сначала до температуры 5×10−5 по Кельвину, а после этого падает до рекордно низкой температурной отметки.

Для чего нужно исследовать лунный грунт

Лунный грунт, как любой другой материл из космоса, дает ответы на многие вопросы, связанные не только с мирозданием, но и с такими земными вещами, как физика и химия. Понимая, с чем будешь иметь дело на поверхности космического объекта, намного проще прогнозировать, с какими трудностями придется столкнуться при попытках что-то на нем построить и стоит ли этим заниматься.

Чтобы такое построить надо сделать проект, а для этого надо знать особенности грунта.

А еще путем исследований и анализа можно установить, что происходило в космическом пространстве миллионы и сотни миллионов лет назад. Например, является ли Луна частью Земли, которая откололась при ударе метеорита, или есть ли на ней частицы, попавшие на Землю, занеся на нее жизнь. В общем, вариантов много, но есть еще одна причина исследований. Главная причина. Если можно так сказать, Царь-причина.

Факт #5. Медведи в России встречаются в 19 раз чаще чем астероиды в Главном астероидном поясе

Американский научно популярный сайт приводит, а Компьютерра переводит любопытные расчеты, которые показывают, что путешествие в поясе астероидов не так опасно как представлялось Джорджу Лукасу. Если все астероиды крупнее 1 метра расположить на плоскости, равной площади Главного астероидного пояса то получится, что одна каменюка приходится примерно на 3200 квадратных километров. 100 тыс. медведей России должны распределяться по штуке на каждые 170 квадратных километров территории. Разумеется и астероиды и медведи стараются держаться ближе к себеподобным и оскверняют чистую математику своим неравномерным распределением, но ради праздника такими мелочами можно пренебречь.

| источник |

Где встречается[править]

«Сага о Форкосиганах» — в конце «Осколков чести» есть мини-новелла, герои которой прибирают трупы после космического сражения

Героиня говорит, что манипуляторами нужно работать осторожно — заледеневшие тела хрупкие и могут разбиться. На самом деле такого эффекта можно достичь только при заморозке жидким азотом, а замерзшее в космосе тело будет либо мумифицировано (жидкость испарится со страшной скоростью), либо будет походить… ну, на то, что у вас лежит в морозильном отделении.
Firefly — в эпизоде «Авария» Ривер говорит, что после остановки двигателя они замерзнут раньше, чем погибнут от нехватки кислорода

Да с чего бы? Корабль остался герметичным, тепло он больше не теряет, вакуум прекрасный термоизолятор, а находящиеся внутри люди выделяют тепло довольно активно — зато кислорода при пожаре выгорело много, и много ушло в космос при тушении, а человеку, не совершающему напряженных физических усилий требуется для спокойной жизни 25 кубометров воздуха в час. Семь человек в маленьком кораблике надышат предельно допустимую концентрацию углекслоты за считанные часы.
«Меч Времени» Сергея Сухинова — люди в скафандрах в космосе не мёрзнут, а вот киборг или биоробот может погибнуть от холода в космосе.
«Звезда жизни» Эдмонда Гамильтона — преступление отягощается тем, что здесь это сюжетообразующая ошибка, без «космического холода» герой не впал бы в анабиоз, необходимый для продвижения действия. Свалить всё на вмешательство какой-нибудь сверхцивилизации, вроде Ллорнов из «Хранителей звёзд», благо что упомянутый абзацем выше Сухинов связал чуть ли не все произведения Гамильтона в единую кроссовер-вселенную? Но и сам Сухинов тоже замечен в той же ошибке.
Star Wars, цикл «Новый орден джедаев» — в описаниях конфликтов с Йуужань-вонгами, использующими живые корабли, постоянно встречаются обморожения «нервов» и прочих органов кораблей из-за пробоин. А еще как перевезти труп особо опасной зверюги, у которой кровь на воздухе превращается в отравляющий газ и которая начинает стремительно разлагаться после смерти? В шлюзе с открытым внешним люком, чтобы она превратилась в аккуратно замороженную тушку.
«Завтра война»: над секретным лунным полигоном ГГ получает пробоину в кабине от предупредительного выстрела, после чего у него начинают коченеть руки и ноги (при том, что на нем тяжелый летный скафандр, правда, от того же попадания сдохла система обогрева, и «космический холод» начал брать свое).
Sunshine — перед опасным прыжком через открытый космос герои обматываются теплоизоляцией, чтобы не обморозиться. Пффф, ребята, вам бы лучше обернуться пластиком, чтобы жидкость не испарилась с поверхности кожи, да поплотнее привязаться к единственному из вас троих, кто имеет скафандр и способен управлять полетом.
Стражи Галактики — во второй части в кадре видно, как выброшенные в открытый космос персонажи покрываются ледяной коркой.
Цикл «Star Carrier» — почти все земные корабли выглядят в форме гриба. Передняя «шапка» представляет собой огромный резервуар воды, используемой как рабочее вещество и как защита от радиации при релятивистском движении. Пробивается легко, и в первых книгах автор постоянно упоминает как вода тут же превращается в лёд
Позже, видимо немного подучив матчасть, он начинает писать, что вода закипает и замерзает одновременно.
«Салют-7» — здесь то, что, по мнению создателей фильма, когда орбитальная станция оказывается в тени Земли, она подвергается действию космического холода, подчёркивается несколько раз и оказывается важно для сюжета. В реальной жизни станция действительно замёрзла, потому что пассивная система охлаждения продолжала отводить тепло и будучи обесточенной.
Александр Беляев, «Звезда КЭЦ» — протагонист неоднократно волнуется не о том, что скафандр, будучи повреждённым, спровоцирует взрывную декомпрессию или как минимум быструю смерть от удушья
Главная опасность — проникновение в скафандр кошмарного космического холода.
Олег Дивов, «Лучший экипаж Солнечной» — в конце главгерой охлаждает перегретый реактор забортным вакуумом. Учитывая, что автор вполне грамотный технически человек, это, возможно, дань традициям космооперы.
«Миссия на Марс» — героически снявший шлем Терри Фишер покрывается льдом почти за секунды. Да и шлем, с учетом разницы давлений, не снялся бы, а катапультировался.
«Любовь, смерть и роботы» — новелла «Рука помощи». Оказавшаяся в открытом космосе без защиты скафандра рука астронавтки промерзает буквально до ледяной корочки и она без особых усилий буквально отламывает её.
Джон Уиндем, «Тупая марсианка» — ГГ убивают, выведя из строя систему подогрева его скафандра.

Загрязнение и милитаризация орбиты Земли

За довольно короткий период люди успели серьезно намусорить в космосе, загрязнив орбиту обломками спутников и других аппаратов. Сегодня в каталоге Стратегического командования США находится 16 тыс. околоземных объектов, 17 тыс. – занесено в его российский аналог. В действительности, сколько их сегодня летает на орбите, не знает никто, и это большая проблема.

Разгонные блоки, отработавшее свое спутники, вторые ступени ракет и даже инструменты, потерянные космонавтами, – все это кружится на орбите, угрожая действующим аппаратам и населению планеты. Загрязнение космического пространства – серьезнейшая проблема, и если этот процесс не замедлится, то через несколько десятилетий мы просто не сможем выводить спутники. Происшествия с участием космического мусора на орбите уже случались, к счастью, пока без человеческих жертв.

Не меньшую тревогу вызывают риски, связанные с использованием радиоактивных материалов в космосе: многие космические аппараты оснащены ядерными энергетическими установками. В 1978 году на территории северной Канады упал советский военный спутник «Космос-954» с тридцатью килограммами урана на борту. К счастью, катастрофа произошла в малообитаемой местности, поэтому ущерб был минимален, но скандал получился весьма громким.

Мусор на околоземной орбите — это серьезная проблема, для которой пока нет решения

По разным оценкам, сейчас на орбите может находиться от нескольких десятков до сотни аппаратов с радиоактивными материалами на борту.

К сожалению, пока не существует эффективного способа «уборки» околоземной орбиты. Сегодня мы можем только отслеживать опасные объекты, не допуская их столкновения с действующими аппаратами.

Еще одной угрозой, стоящей сегодня перед человечеством, является милитаризация космического пространства. Существующие международные договоры, подписанные еще во времена холодной войны, не предусматривают полного запрета военного использования космоса. Появление новых технологий, таких как противоспутниковое оружие или орбитальные системы противоракетной обороны, могут превратить космос в еще одну арену гонки вооружений. Данная проблема требует не только уточнения действующих правовых норм, но и создания новых юридических инструментов, ограничивающих подобную деятельность.

Автор статьи:

Никифоров Владислав

Кому принадлежит МКС

Исследование космоса сулит большое будущее.

Как указывалось ранее, Международная космическая станция не принадлежит какой-то единственной нации. Она принадлежит США, России, Канаде, Японии и ряду европейский стран. Каждая из этих стран или групп стран, если речь идет о Европейском космическом агентстве, владеет определенными частями МКС вместе с модулями, которые они туда отправили.

Сама МКС разделена на два основных сегмента: американский и российский. Право использования российского сегмента принадлежит исключительно России. Американцы позволяют пользоваться своим сегментом другим странам. Большинство стран, вовлеченных в развитие МКС, в частности США и Россия, перенесли свою земную политику в космос.

Результат этого оказался наиболее неприятным в 2014 году, после того как США ввели санкции против России и разорвали отношения с несколькими российскими предприятиями. Одним из таких предприятий оказался «Роскосмос» — российский эквивалент NASA. Однако тут возникла большая проблема.

Так как NASA закрыла программу космических шаттлов, ей приходится всецело полагаться на «Роскосмос» по вопросам доставки и возвращения их астронавтов с МКС. Если «Роскосмос» выйдет из этого соглашения и откажется с помощью своих ракет и космических аппаратов доставлять и возвращать американских астронавтов с МКС, NASA окажется в очень затруднительном положении. Сразу после того как NASA разорвало отношение с «Роскосмосом», заместитель председателя правительства России Дмитрий Рогозин написал в «Твиттере», что США теперь могут отправлять на МКС своих астронавтов с помощью батутов.

Факт #2. На Венере местами идет свинцовый снег

Это, наверно, самый поразительный факт о космосе, который я узнал не так давно. Условия на Венере настолько отличаются от всего, что мы могли бы вообразить, что венериане спокойно могли бы летать в земной ад, чтобы отдохнуть в мягком климате и комфортных условиях. Поэтому, как бы ни казалась фантастической фраза “свинцовый снег”, для Венеры — это реальность.

Благодаря радару американского зонда Magellan вначале 90-х, ученые обнаружили на вершинах венерианских гор некое покрытие, обладающее высокой отражающей способностью в радиодиапазоне. Поначалу предполагалось несколько версий: последствие эрозии, отложение железосодержащих материалов и т.п. Позже, после нескольких экспериментов на Земле, пришли к выводу, что это самый натуральный металлический снег, состоящий из сульфидов висмута и свинца. В газообразном состоянии они выбрасываются в атмосферу планеты во время извержений вулканов. Затем термодинамические условия на высоте 2600 м способствуют конденсации соединений и выпадению на возвышенностях.

Где начинается космос

Поездки или перевозки в космическом пространстве или через него, называются космическими поездками. Нельзя точно сказать с какой высоты начинается космическое пространство. Международная авиационная федерация определяет край пространства на высоте 100 км над уровнем моря, линия Кармана.

Нужно, чтобы летательный аппарат двигался с первой космической скоростью, тогда будет достигнута подъемная сила. ВВС США определили высоту в 50 миль (около 80 км), как начало пространства.

Обе высоты предложены в качестве пределов верхних слоёв атмосферы. На международном уровне определения края пространства не существует.

Линия Кармана Венеры расположена примерно в 250 км высоты, Марса — около 80 километров. У небесных тел, которые не имеют, или почти не имеют никакой атмосферы, такие как Меркурий, Луна Земли или астероид, пространство начинается прямо на поверхности тела.

При повторном входе космического аппарата в атмосферу определяют высоту атмосферы для расчета траектории так, чтобы к точке повторного входа ее влияния было минимальным. Как правило, повторно начальный уровень, равен или выше, чем линия Карманы. НАСА использует значение 400000 футов (около 122 км).

Интересное видео по теме:

Температура в космосе

Вселенная далеко не однородна. Все ядра звезд разогреты до миллиардов градусов. Однако большая часть пространства, само собой разумеется, серьёзно холодней. Если стоит вопрос о температуре в открытом космосе, то, как это ни странно, она всего лишь на 2,7 градуса выше показателя абсолютного нуля. Соответственно, его показатель будет минус 270,45 по Цельсию.

Эта разница в 2,7 градуса возникает по причине реликтового излучения, уже упоминавшегося. Однако, Вселенная распространяется, разрастается (понятие энтропии), а это говорит о том, что ее температура станет потихоньку снижаться. Чисто умозрительно говоря, спустя триллионы лет, материя и вещества в ней имеют возможность остынуть до самой минимальной отметки.

Но вопрос состоит в том, завершится ли в таком случае расширение Вселенной так называемой «тепловой смертью», или же она окажется более структурированной или разнородной из-за воздействия сил гравитации, — это и по сей день остается объектом дискуссий. В участках сосредоточения материи теплее, но ненамного.

Скопления пыли и газа, которые встречаются между звездами нашей галактики, обладают температурой в диапазоне 10−20 градусов выше отметки абсолютного нуля, иначе говоря, минус 263−253 градусов Цельсия. И лишь рядом со звездами, в центре которых происходят реакции ядерного синтеза, находится достаточно теплоты для комфортной жизни белковых форм существования.

Околоземная орбита

Теперь коснемся следующих тем, связанных с нашей главной тематикой:

1. Какова температура рядом с нашей планетой?
2. Нужно ли космонавтам, которые отправляются на МКС, припасать теплые вещи?

На околоземной орбите под прямыми солнечными лучами металл накаливается до 150−160 градусов Цельсия. Одновременно с этим в тени предметы остывают до минус 90−100 градусов Цельсия. По этой причине для выхода в открытый космос применяются скафандры:

• с прочной теплоизоляцией, мощными нагревателями;
• с отменно работающей системой охлаждения.

Они защищают тело человека от настолько суровых скачков температур.

Такие же экстремальные условия встречаются на плоскости Луны. На ее солнечной стороне даже жарче, чем в самое жаркое время в Сахаре. Температурная отметка там нередко превышает 120 градусов Цельсия. Однако, на несолнечной стороне она снижается предположительно до минус 170 градусов. Во время посадки на Луну американцы воспользовались скафандрами, которые имели порядка 17 слоев предохранительных материалов. Теплорегуляция обеспечивалась специально предназначенной системой трубочек, в которых циркулировала дистиллированная вода.

Прочие планеты Солнечной системы

На любой планете Солнечной системы климат зависит от наличия или отсутствия атмосферы. Атмосфера — вторая по значению причина после дальности до Солнца. Разумеется, по мере удаления от горячей звезды температура в межпланетном пространстве падает. Однако присутствие атмосферы дает возможность удержать часть тепла за счет парникового эффекта. Особенно яркой иллюстрацией данного явления могут послужить климатические характеристики Венеры.

Температура на поверхности этой планеты поднимается до 477 градусов Цельсия. За счет атмосферы Венера жарче Меркурия, находящегося по расположению ближе к Солнцу.

Зависимость температуры от положения тела

Излучение в космосе исходит от нагретых тел, в нашей галактике — это Солнце. Солнце отправляет со своей поверхности электромагнитные волны, которые имеют прямую траекторию движения. Следовательно, тело получает энергию, если Солнце находится в зоне видимости.

Если на объект попадают электромагнитные волны, то тело поглощает тепловую энергию. Но обмен с окружающей средой осуществляться не будет, так как тело окружает вакуум, который практически не имеет молекул.

Если объект находится, например, за темной стороной планеты, куда электромагнитные волны не могут попасть, то тело действительно будет охлаждаться, стремясь к абсолютному нулю.

Поэтому на поверхность космических станций и скафандров наносят термостойкое покрытие.

Где не встречается[править]

«Императоры иллюзий» С. В. Лукьяненко. Главный герой, одетый не в скафандр, а в боевой, хоть и герметичный экзоскелет, страдает в открытом космосе от перегрева: экзоскелет не оборудован радиаторами, и тепло от тела человека и работающих механизмов просто некуда сбрасывать.
«Билл, герой Галактики» Гарри Гаррисона. Перед боем космолинкоры отгораживаются щитом от окружающей среды и начинают перегреваться по причине невозможности сброса тепла

Причём, тепло с офицерских отсеков сбрасывается в солдатские.
«Имею скафандр — готов путешествовать» Роберта Хайнлайна содержит разъяснение данного заблуждения с тем же самым термосом в качестве иллюстрации.

«Avatar» — обратите внимание, что межзвездный корабль снабжен огромными, раскаленными докрасна радиаторами.
В Лейдживерсе (по крайней мере, в цикле про Харлока), несмотря на в целом весьма относительную физику, в космосе не холодно. В частности, в Cosmowarrior Zero это создало главным героям кучу проблем и чуть не стоило жизни, потому как знают там об этом не все

Разрешение ситуации, когда перегревшуюся пушку остудили, по сути, смочив собственной кровью (да, там была не кровь, а вода из корпуса киборга, но и символизм, и эффективность те же), спишем на героическую силу воли в режиме «педаль в центр галактики».
«Children of a Dead Earth» — при конструировании корабля требуется разместить не только реакторы, но и соответствующей площади радиаторы. Правда расчет площади и эффективности вызывает некоторые вопросы.
Айзек Азимов, «Сами боги» — в третьей части действие происходит на Луне, и «замёрзнешь или нет» зависит от площади контакта скафандра с лунной поверхностью.

Температура в космосе на орбите Земли

А какая температура в космосе за бортом МКС? Ведь и сама станция, и космонавты, выходящие в открытый космос, находятся на околоземной орбите и подвергаются или жуткому холоду, стремящемуся к нулю, или попадают под прямые солнечные лучи. Первый человек, вышедший в космос – советский космонавт Алексей Леонов, имел возможность первым убедиться в этом на собственном опыте. Поверхность скафандра, попадающая под солнечные лучи, разогревалась до плюс 150ºС, а на теневой стороне остывала до минус 140ºС. Такая вот температура в космосе около МКС.

Высота орбиты МКС – порядка 400 км. На корпусе космического аппарата располагаются разные устройства и приборы, приспособленные к работе в условиях открытого космоса. Кроме температуры извне на них действуют и другие источники тепла — например, поток лучей от солнечных батарей, от корпуса самой станции. Кроме того, сам аппарат выделяет при работе тепловую энергию разного назначения и класса. Даже космонавт, находящийся на борту, излучает тепловую энергию. А так как космическое пространство одновременно может проявлять и холод, и жару, то специалисты, отвечающие за терморегуляцию МКС, вынуждены учитывать огромное количество влияющих факторов, причем с противоположными задачами – оградить станцию от перегрева от солнечных лучей и переохлаждения от космического холода.

Факт #4. Телескоп Hubble — не самый мощный

Благодаря колоссальному объему снимков и впечатляющим открытиям, совершенным телескопом Hubble, у многих существует представление, что этот телескоп обладает самым высоким разрешением и способен увидеть такие детали, которые не увидеть с Земли. Какое-то время так и было: несмотря на то, что на Земле можно собрать большие зеркала на телескопах, существенное искажение в изображения вносит атмосфера. Поэтому даже “скромное” по земным меркам зеркало диаметром 2,4 метра в космосе, позволяет добиться впечатляющих результатов.

Однако, за годы, прошедшие с момента запуска Hubble и земная астрономия не стояла на месте, было отработано несколько технологий, позволяющих, если не полностью избавиться от искажающего действия воздуха, то существенно снизить его воздействие. Сегодня самое впечатляющее разрешение способен дать Very Large Telescope Европейской Южной обсерватории в Чили. В режиме оптического интерферометра, когда вместе работают четыре основных и четыре вспомогательных телескопа, возможно достичь разрешающей способности превышающей возможности Hubble примерно в пятьдесят раз.

К примеру, если Hubble дает разрешение на Луне около 100 метров на пиксель (привет всем, кто думает, что так можно рассмотреть посадочные аппараты Apollo), то VLT может различить детали до 2 метров. Т.е. в его разрешении американские спускаемые аппараты или наши луноходы выглядели бы как 1-2 пикселя (но смотреть не будут из-за чрезвычайно высокой стоимости рабочего времени).

Пара телескопов обсерватории Keck, в режиме интерферометра, способны превысить разрешение Hubble в десять раз. Даже по отдельности, каждый из десятиметровых телескопов Keck, используя технологию адаптивной оптики, способны превзойти Hubble примерно в два раза. Для примера фото Урана:

Впрочем Hubble без работы не остается, небо большое, а широта охвата камеры космического телескопа превышает наземные возможности. А для наглядности можно посмотреть сложноватый, но информативный график.