12 апреля весь мир отмечает День авиации и космонавтики - памятную дату, посвященную первому полету человека в космос. Это особенный день - день триумфа науки и всех тех, кто сегодня трудится в космической отрасли. 

Предлагаем ознакомиться с некоторыми открытиями, сделанными в космосе.

Мир галактик

Гигантские туманности — это другие галактики. В 20-е годы Эдвин Хаббл обнаружил следы нескольких галактик, расположенные за пределами нашей галактики − Млечного пути. Мир галактик необъятен, но еще большее удивление вызывает богатство его форм.  Эдвин Хаббл предложил относить все галактики к одному из трех типов: спиральные, эллиптические и неправильные. Оставалось сделать последний важный шаг и открыть самое грандиозное явление, происходящие в природе, – расширение Вселенной.

Расширение Вселенной 

Впервые о расширении Вселенной заговорили еще в 1929 году, после статьи Эдвина Хаббла. Ученый определял расстояние до галактик и то, с какой скоростью они двигаются от нас или к нам. Хаббл обнаружил, что практически все галактики от нас удаляются, причем тем быстрее, чем дальше они находятся от Земли. Это глобальный процесс: скорость удаления объекта прямо пропорциональна расстоянию до него. 

Важный вывод о том, что вся Вселенная эволюционирует — а ведь даже Эйнштейн считал Вселенную статичной — побуждает ученых к новым исследованиям: куда и откуда идет процесс. 

Вселенная расширяется, но гравитация этому препятствует.

Подтверждение теории относительности - гравитационные волны. Доказано существование гравитационных волн

Открытие гравитационных волн считается величайшим научным достижением 2016 года, а возможно и всего второго десятилетия XXI века.

В 2017 году их первооткрывателям - Райнеру Вайссу, Бэрри Бэришу и Кипу Торну была присуждена нобелевская премия по физике. С помощью двух интероферометрических обсерваторий LIGO и VIRGO, расположенных в США и Италии, ученым удалось зафиксировать гравитационные волны, образовавшиеся в результате слияния двух черных дыр на расстоянии в 1,3 млрд. световых лет от Солнца. 

Тем самым исследователи экспериментально подтвердили достоверность Общей теории относительности Эйнштейна, предсказавшей наличие гравитационных волн еще в начале ХХ века (на уровне теории).

Темная энергия Вселенной

Темная энергия формально была открыта в 1998 году— 70% среды связано с темной энергией, она-то и является компонентом плотности (условием гравитации) и причиной ускоренного расширения Вселенной. Тёмная энергия сама себя расталкивает, ускоряя разбегание стандартной галактической материи. Но она же имеет отрицательное давление, дающее веществу силу, не позволяющую веществу «растягиваться». Наблюдения за сверхновыми звёздами показывают, что Вселенная расширяется с ускорением. 

Другие наблюдения, в частности, за реликтовым излучением, подкрепили эти выводы.

Реликтовое излучение  

В 60-е годы XX века стало достоверно известно. что реликтовое (космическое микроволновое фоновое электромагнитное) излучение, заполняющее наблюдаемую часть Вселенной существовало уже на ранних стадиях расширения Вселенной и играло важную роль в её эволюции; является уникальным источником информации о её прошлом и приоткрывают завесу над тайной самого рождения Вселенной, о той эпохе, когда вся Вселенная была горячей и в ней еще не существовало ни планет, ни звезд, ни галактик.  Ученые Альфер и Гамов доказали, что излучение, доминировавшее после термоядерной реакции, никуда не девалось, но надо было это распознать и назвать: реликтовое излучение.

Нейтронные звезды

Нейтронные звезды были неожиданно открыты как радиопульсары в 1967 г. Излучение радиопульсаров связано с мощным магнитным полем нейтронных звезд. За 5 лет до открытия радиопульсаров нейтронные звезды уже наблюдались, но в рентгеновском диапазоне. 

В 1962 г. с помощью детектора, установленного на ракете (рентгеновские лучи поглощаются атмосферой) был открыт источник в созвездии Скорпиона. Нейтронные звезды образуются из массивных звезд с массами от 8-10 до 30-40 солнечных масс. 

Из более массивных звезд образуются черные дыры. Образование нейтронной звезды сопровождается вспышкой сверхновой - колоссальным взрывом ядра массивной проэволюционировавшей звезды. После взрыва кроме нейтронной звезды остается разлетающееся вещество - остаток сверхновой. Один из самых известных - Крабовидная туманность в созвездии Тельца. Остатки сверхновых излучают в основном в радио, оптическом и рентгеновском диапазонах спектра.

Экзопланеты 

Главное открытие конца XX века. Это планеты, которые находятся вне Солнечной системы и вращаются вокруг другой яркой звезды. 

Первая была открыта в 1995 году. Гигантские газовые планеты, которые вращаются вокруг своей звезды очень быстро, круг — за несколько часов. Вероятно, они образовались где-то далеко, а потом как-то притянулись к звезде, — но как? Тайн много. 

На сегодня подтвержденных экзопланет — 4104. Мнение астрономов прошлого об «уникальной Земле», не подтверждается — условия для возникновения жизни во Вселенной существуют в большом количестве мест. Это означает, что она куда населеннее, чем казалось до 2010-х годов.

Скоростные магистрали

В Солнечной системе проходит самая настоящая скоростная «автострада» — извилистые туннели и каналы вокруг планет. По ним небесные тела наподобие комет и астероидов могут перемещаться по галактике гораздо быстрее обычного. 

На практике это открытие означает, что, спроектировав космические корабли с учетом скоростных каналов, можно сэкономить на ракетном топливе и путешествовать не только на ближайшие к Земле планеты, но и в отдаленные уголки Солнечной системы.

Создана карта Млечного Пути

Астрономы создали первый каталог звезд Млечного Пути. Он включает в себя более миллиарда объектов нашей галактики. Подробная карта, была составлена с помощью космического телескопа Gaia, который был запущен 19 декабря 2013 года. В рамках своей научной программы Gaia измерял координаты и скорости миллиарда звезд Млечного Пути. Основная научная задача телескопа заключается в том, чтобы прояснить механизмы возникновения и развития нашей Галактики. Теперь в каталоге описано 1,8 миллиарда звезд, в том числе там есть информация об их химическом составе, температуре, цвете, массе, возрасте, скорости, движении и типах. 

Первая посадка на комету

Это случилось в 2014 году с кометой Чурюмова — Герасименко. На нее приземлился модуль «Филы» межпланетной станции «Розетта». 

Успех миссии Розетты показал, что наших технологий и понимания законов небесной механики достаточно, чтобы сесть на быстро движущееся маленькое ядро кометы.  Во-вторых, спускаемый модуль собрал данные о свойствах льда, из которого состоит комета. 

Все пять основных единиц жизни нашли в метеоритах

Тем временем новое исследование добавило веса гипотезе о том, что ключевые строительные блоки земной жизни пришли на нашу планету из космоса. Все пять азотистых оснований ДНК были обнаружены в метеоритах, упавших на Землю в разное время. Конечно, это открытие не дает однозначного ответа на вопрос, развилась ли жизнь на нашей планете благодаря помощи из космоса. 

Тем не менее полный набор базовых азотистых оснований, составляющих основу сегодняшней жизни, а также большого количества их изомеров, дает ученым обширный список соединений для проведения лабораторных экспериментов с целью, наконец, понять, как зародилась жизнь на планете.

Открытие воды на Луне

Обнаружение воды в приполярных кратерах на Луне— порядка 100 миллиардов тонн— немалое подспорье в создании лунной базы. Из воды легко получить кислород и водород. Первый нужен для дыхания, а второй — отличное ракетное горючее

Обнаружена вода на Марсе

Крупнейшим открытием 21 века в исследовании Солнечной системы является обнаружение воды на Марсе. Еще в 2002 г. орбитальный аппарат «Одиссей» обнаружил признаки наличия под поверхностью планеты водяного льда. 

В 2005 г. европейский аппарат «Марс-Экспресс» заснял кратеры с явственными следами водяных потоков, а окончательно развеял сомнения американский зонд «Феникс». В 2008 г. он сел в окрестностях Северного полюса и в одном из экспериментов – успешно выделил воду из марсианского грунта. Гарантированное наличие влаги на Красной планете снимает главное ограничение для ее колонизации. Америка планирует запустить пилотируемую миссию на Марс уже в 2030-х годах, идет разработка ядерного двигателя для этой цели и в России.

Спутниковое телевидение, спутниковый интернет, GPS-навигаторы

Спутниковая связь, интернет, системы навигации — это то, что стало неотъемлемой частью нашей сегодняшней жизни. Создание и развитие этих технологий стало возможным благодаря искусственным спутникам с необходимым оборудованием на орбите и взаимодействовали с ними. 

Это все – достижения космических технологий.

Космические технологии подарили человечеству новую медицину и не только

Магнитно-резонансные и компьютерные томографы, аппаратура для гемодиализа и кардиоангиографии, дефибрилляторы, роботы-хирурги – все это достижения космических технологий. Например, операция лазерной коррекции зрения технически вдохновилась технологией стыковки космических кораблей. 

Благодаря освоению космоса человечество получило и новые технологии — устройства и оборудования: камеры с CMOS-матрицами, бесконтактные термометры, система очистки воздуха, инсулиновая помпа, инфракрасные термометры, цифровая фотография, беспроводная гарнитура.

По материалам сайта: https://rosuchebnik.ru/material/velikie-otkrytiya-v-astronomii/

Материалы подготовлены: И.М. Алексеевой, главным библиографом сектора информационно-библиотечного обслуживания IT- и радио- технического профиля НТБ им. Н.Г. Четаева.