Продолжим разговор об открытиях и свершениях в области космонавтики.
Выход больших оптических телескопов на околоземные орбиты
Был важен следующий шаг - выход больших оптических телескопов на околоземные орбиты. Одним из выдающихся успехов стал запуск космического телескопа "Хаббл". На нем было сделано большое количество интересных наблюдений, но, выбирая из всех открытий "Хаббла", самым важным, на мой взгляд, стала «постоянная поправка Хаббла».
В конце 20-х годов прошлого века американский ученый Эдвин Хаббл, изучая спектральный сдвиг различных галактик, определил, что наша Вселенная расширяется. Чем дальше объект находится от Земли, тем более сильно смещен его спектр. Этот закон был назван "законом Хаббла", и «постоянная» Хаббла, соотнося расстояние до галактики с ее скоростью, фактически определяет историю нашей Вселенной и нашу судьбу.
Сам Хаббл оценивал его как 500 км/с на мегапарсек. С тех пор попытки усовершенствовать эту константу предпринимаются уже почти 70 лет. Его значение сильно колебалось, и вполне точное значение можно было получить только после запуска "Хаббла".
Знание этого параметра очень важно для понимания физики и роли недавно открытых темной энергии и темной материи, которые заполняют нашу Вселенную. Еще одно величайшее космологическое открытие было сделано в более длинном диапазоне волн - субмиллиметрическом. Это измерение углового распределения реликтового излучения, которое хранит в своей памяти самые первые моменты истории нашей Вселенной.
После Большого взрыва материя была почти однородной, и наша Метагалактика, галактики и звезды, включая наше Солнце, то есть видимая крупномасштабная структура Вселенной, постепенно формировались из ее тончайших неоднородностей, величина которых составляла одну тысячную процента. Измерения этих неоднородностей были затруднены из-за низкой анизотропии.
Подобные эксперименты проводились и в нашей стране; в 80-е годы работал советский реликтовый космический аппарат, с помощью которого группа ученых Института космических исследований и Института астрономии Академии Наук СССР выполняла измерения. К сожалению, эти работы не были завершены по разным причинам. Позднее спутник «COBE» измерил анизотропию, а общепризнанными авторами этого открытия стали американские астрофизики Джон Мэтер и Джордж Смут, удостоенные Нобелевской премии по физике, ставшую второй Нобелевской премией по результатам космических исследований.
Радиоастрономия
Обратимся к другой "классической" области - радиоастрономии, которая также довольно долго существовала на Земле. Для повышения точности радиоинтерферометрических наблюдений необходимо располагать двумя радиотелескопами расположенными как можно дальше друг от друга, увеличивая тем самым базу радиоинтерферометра. Находясь на Земле, мы всегда ограничены ее диаметром - 12 000 километров.
Это ограничение можно преодолеть путем выхода телескопов в открытый космос, и сейчас в мире готовятся новые, гораздо более точные проекты. В частности, в России планируется проект "Радиоастрон", где с помощью орбитального телескопа наблюдения будут вестись на базе в десятки раз большего расстояния — 350 тысяч километров. Это позволит с очень высокой точностью исследовать тончайшие особенности радиоисточниковых структур нашей Галактики и далеких от нее, в частности квазаров.
Открытия в изучении Солнечной системы
За прошедшие годы в изучении Солнечной системы последовал целый каскад открытий, не меньших, чем в астрофизике. Мы многое узнали почти обо всех планетах нашего Солнца. Вероятно, только Плутон не был исследован так тщательно, хотя мы с нетерпением ждем получения информации от космического аппарата «New Horizons1» Однако сейчас сам Плутон официально не считается планетой и, начиная с прошлого года, превратился в астероид.
Меркурий
Измерения Меркурия - первой планеты от Солнца также были выполнены, но это произошло довольно давно; американский космический аппарат «Mariner-10» передал первые изображения планеты на Землю в период с 1974 по 1975 года. Однако, в ближайшие несколько лет эта планета станет предметом тщательных исследований. Американский космический аппарат «Messenger 3» сейчас летит к Меркурию.
Венера и ее особенности
Европейское космическое агентство также планирует полет на Меркурий, который получил название «BepiColombo4». Интересно, что едва ли не самой большой неожиданностью и большим разочарованием для ученых стала Венера. Советские посадочные аппараты, которые были направлены туда в начале 70-х и позже, передали колоссальные результаты исследований.
Венера оказалась, в буквальном смысле, горячим "адом"; ее атмосфера очень плотная, приземное давление - сотни земных, а температура - более 700 градусов. Если раньше Венеру называли "сестрой Земли", то теперь непонятно насколько далеко может зайти самоускоряющийся парниковый эффект.
И наоборот, последние исследования Марса стали приятным сюрпризом для многих исследователей и тех, кто мечтает о колонизации Солнечной системы.
Серия экспериментов, начиная с российского эксперимента «HEND» на борту американского космического корабля «Mars Odyssey», затем радары и оптические приборы Европейского космического корабля «Mars Express» обнаружили довольно обширные запасы водяного льда. Видимо, раньше на Марсе были просторные акватории.
В настоящее время ведутся споры о том, насколько они были велики, но, несомненно, когда-то если не океаны, то реки покрывали планету, так что большие размывы наблюдаются на современном рельефе Марса.
Факты о Сатурне и его спутнике Титане
Невозможно рассказать сразу обо всех планетах, поэтому я остановлюсь на одной из них, которая особенно поразила мое воображение, и в большей степени благодаря блестящим экспериментам последних лет, т. е. о Сатурне и его знаменитых кольцах.
Они были известны очень давно, но "близкое зрение" обнаружило, насколько они динамичны, как распространяются в них волны и какова их тонкая структура.
Российские теоретики Института астрономии разработали теорию кольцевой структуры и предсказали так называемый "феномен пастуха", т. е. небольшой астероид или небольшой спутник, вращающийся вокруг Сатурна, "выметает" материю из кольца и образует в ней многочисленные трещины, подобно тому как пастух рассеивает овец.
Посадка зонда Гюйгенса на Титан - спутник Сатурна до сих пор поражает мое воображение. Это маленькое планетарное тело оказалось в чем-то похожим на молодую Землю, и метан здесь играет ту же роль, что и вода на Земле. Если вы посмотрите на рельеф Титана, то увидите, что он действительно похож на землю, у него есть небольшие горные хребты, речные разливы, каньоны и овраги.
Создается впечатление, что на Титане существовали потоки жидкого вещества, но ясно, что это был метан. Кроме того, в атмосфере Титана очень много дымки, состоящей из некоторых органических веществ. Различные космические агентства уже планируют продолжить исследования этого спутника Сатурна, и мне кажется, что он принесет нам огромное количество сюрпризов и открытий.
