Вода в открытом космосе: Вода в космосе замерзнет или испарится

Замерзнет ли вода в открытом космосе?

Может показаться, что вопрос, заданный в заголовке этой статьи, абсурден. Да любой ученик 5 класса церковно-приходской школы с усиленным изучением астрофизики знает, что в открытом космосе жутко холодно! И человеку нельзя покинуть даже на 3 секунды свой уютный космический корабль без скафандра! Поскольку его тело мгновенно превратится в ледяную мумию!

Однако это не совсем так. Потому что космическое пространство вовсе не холодное. И не теплое. А скорее не имеет никакой температуры. Потому что температура может быть только у вещества. Да, бывает, что пространство выступает в роли поглотителя температуры. То есть «поглощает» энергию тел, плавающих в нем. Но само по себе в этом смысле оно, если можно так сказать, «нейтрально».

Хм. Так что, получается давайте вынесем из шлюзового отсека космического корабля стакан воды. Чтоб выпить его на фоне нашей голубой планеты. Во славу Рогозина Д.О.! И она не замерзнет? Так, что-ли? Нет, друзья мои. Ответ на вопрос, что произойдет с гипотетическим стаканом воды, внезапно оказавшемся в открытом космосе, таков – вода быстрее выкипит, чем замерзнет. Ведь это известный факт – с уменьшением атмосферного давления снижается и температура кипения воды. Этот эффект можно наблюдать даже на Земле. Например, на вершине горы Джомолунгма вода закипает при температуре около 70 градусов по Цельсию. И именно поэтому всеми нами любимые гейзеры на Энцеладе состоят из водяного пара, а не из осколков льда.

Нагревание в открытом космосе

В космическом вакууме температура плавающего в нем твердого объекта складывается из двух процессов. Это разница между теплом, которое объект поглощает от Солнца, и внутренним теплом, которое тело излучает. И здесь начинается самое интересное. Поскольку эта температура зависит от нескольких аспектов. Таких, например, как отражательная способность поверхности тела и его форма. А также его масса, ориентация по отношению к Солнцу и т. д.

Вот пример. В открытом космосе небольшой кусок чистейшего алюминия, нагреваемый Солнцем, будет поглощать достаточно тепла, чтобы достичь впечатляющих 450ºC. Однако при тех же условиях этот кусок, окрашенный некоторыми типами белых красок, поглощал бы так мало тепла, что его температура колебалась бы в районе -40°C.

Теоретически температура любого объекта, находящегося в глубоком космосе, где рядом нет источников тепла, должна быть очень близка к абсолютному нулю (-273ºC). Но даже в самой глухой глуши Вселенной достаточно частиц и радиации, которые способны поднять температуру любых объектов на 3ºC выше абсолютного нуля.

Если говорить о жидкостях в открытом космосе, то у них настолько низкая температура кипения, что все они будут практически мгновенно испаряться. И именно поэтому большинство веществ в космосе находятся в газообразном или твердом состоянии. Если во время выполнения космической миссии трубу в системе жизнеобеспечения космонавтов вдруг прорвет, все ее содержимое будет выбрасываться в открытый космос. И сильно кипеть. Но почти сразу же после этого пар перейдет в твердое состояние. Этот процесс называется повторной сублимацией. Поэтому, если командир экипажа прикажет Вам выйти в открытый космос и заклеить место прорыва герметиком, не удивляйтесь. Вам придется работать, наверное, окутанным облаком мелких кристаллов воды. Да, вода в итоге замерзнет. Но сначала – испарится.

Вода в кометах

И все-таки я чувствую что у вас, друзья мои, остались после прочитанного некоторые сомнения. Ведь если вода в космосе просто испаряется, откуда берется лед, образующий кометы? В этом вопросе есть свои тонкости. Потому что все знают, что хвост кометы образуется за счет испарения льда. Когда она проходит близко к звезде. Так откуда же взялся этот лед?

По всей видимости, после того, как вода, оказавшаяся когда-то очень давно в открытом космосе, превратилась в газ, лед этот мог образоваться, если газ столкнулся с частицами космической пыли. Которые действовали как некий катализатор, на котором конденсировались капли воды. Известно, что в холодных туманностях и в периферийных областях протозвездных облаков (как раз там, где формируются кометы) много пыли. Поэтому именно в тех областях водяного льда должно быть гораздо больше, чем рядом с горячими звездами.

на каких планетах она есть, и что пьют космонавты

Вода в Космосе — Что нам это дает?

Вода в космосе существенно повышает шансы переноса жизни с планеты на планету. Вода в открытом космосе может существовать в состояниях, трудно представимых — в частности, высказываются предположения о том, что поверхность Нептуна может представлять собой водяной океан в особой суперионной форме. Вода в нанотрубках не замерзает даже при температуре, близкой к абсолютному нулю.

Вода — самое распространенное во Вселенной молекулярное вещество, после водорода. Вода играет важнейшую роль в процессе возникновения биологических форм жизни и в формировании звезд. является необходимым условием развития живых организмов, поэтому открытие воды в космосе, поиск воды в недрах и на поверхности Луны, Марса и других планет, является ключевым моментом в исследованиях. Согласно обычным представлениям, представляет собой однородную среду, не способную формировать какие-либо долговременные структуры. Известно, правда, что между молекулами воды в жидком виде устанавливаются водородные связи, однако считалось, что они предельно эфемерны и существуют лишь на протяжении кратких мгновений — 10-14 секунды. Тем не менее, углубленное исследование свойств химически чистой воды привело к обескураживающим результатам.
Так, российские ученые не только экспериментально показали возможность ментального воздействия на воду, меняющего ее параметры, но и продемонстрировали возможность «считывания» записанной в воде информации.

Вода в космосе — это возможность путешествий во Вселенной

Поэтому наличие источников воды на Луне очень важно для жизнедеятельности человека. Это возможность получать кислород и питьевую воду для обитаемых баз прямо на Луне, а не привозить их с Земли. Это возможность разведения морских водорослей и рыбы. Это получение ракетного топлива (жидкий кислород и водород) с помощью электролиза.
Более того, если мы точно знаем, что в этой области Луны есть источник воды, тогда лунную экспедицию можно отправлять в один конец. Устанавливаем солнечные фермы. От перепадов температуры прячемся под слой реголита. На глубине 1 м температура стабильная. Имея воду и электричество — можно быстро наладить получение кислорода и питания.

Россия имеет преимущество перед другими странами в космических двигательных установках, которые работают на сжиженных кислороде и водороде. «Буран»

способен выносить на орбиту 100 т полезного груза. Американские ракетоносители работают на порохе и отстают по мощности. Наладка подобных двигательных установок потребует примерно 10-15 лет работы всей экономики державы.

Вода в космосе это возможность быстрой наладки получения ракетного топлива для космических челноков, возвращающихся на Землю. Используя низкую температуру (ночное время суток длительностью примерно 14 дней), технология сжижения водорода и кислорода намного упрощается по сравнению с синтезом на Земле.
Лунная поверхность имеет один важнейший физический элемент. Гелий-3 — редкая субстанция, стоимостью 4 млрд. долларов за тонну, а на Луне его – миллионы тонн (из исследований лунных пород). Материал используется в атомной и ядерной промышленности для зажигания термоядерной реакции. Астронавты, которые оказались на спутнике, могут начать сбор материала и его подготовку для отправки на Землю.

The deposit of water ice on the Moon. Lunar Apennines. Продажа права на предполагаемое месторождение льда (воды) на Луне. После исследований LRO НАСА (2009 г.) данное предположение подтвердилось и ценность многократно возросла. В продажу права включена передача авторства, вплоть до изменения названия месторождения.

Вода — это жизнь. Этой мысли тысячи лет, а она до сих пор не утратила своей актуальности. С наступлением космической эры, значение воды лишь возросло, так как от воды в космосе зависит буквально все, начиная от работы самой космической станции и заканчивая выработкой кислорода. Первые космические полеты не имели замкнутой системы «водоснабжения». То есть, вся вода бралась на борт изначально, еще с Земли. Сегодня на МКС частично замкнутая система регенерации воды, и в этой статье вы узнаете подробности.

Откуда берется вода на МКС

Регенерация воды — это повторное получение воды. Отсюда нужно сделать самый главный вывод, что первоначально вода на МКС доставляется с Земли. Невозможно регенерировать воду, если изначально ее не доставить с Земли. Сам процесс регенерации снижает расходы на космические полеты, и делает систему МКС менее зависимой от наземных служб.

Вода, доставляемая с Земли используется на МКС многократно. Сейчас на МКС используется несколько способов регенерации воды:

• Конденсация влаги из воздуха;
• Очистка использованной воды;
• Переработка урины и твердых отходов;

На МКС установлена специальная аппаратура, которая конденсирует влагу из воздуха. Влага в воздухе — это естественно, она есть и в космосе и на Земле. В процессе жизнедеятельности космонавты могут выделять до 2,5 литров жидкости в сутки. Кроме этого, на МКС есть специальные фильтры, для очистки использованной воды. Но учитывая то,

как моются космонавты , бытовой расход воды значительно отличается от земного. Переработка урины и твердых отходов — это новая разработка, примененная на МКС лишь с 2010-ого года.

На данный момент, для функционирования МКС требуется около 9000 литров воды в год. Это общая цифра, отражающая все расходы. Вода на МКС регенерируется примерно на 93%, поэтому объемы поставок воды на МКС существенно ниже. Но не стоит забывать, что с каждым полным циклом использования воды, ее общий объем уменьшается на 7%, что делает МКС зависимой от поставок с Земли.

С 29 мая 2009-ого количество членов экипажа возросло вдвое — с 3 до 6 человек. Вместе с этим возрос и расход воды, но современные технологии позволили увеличить численность космонавтов на МКС.

Регенерация воды в космосе

Когда речь заходит про космос, важно учитывать энергозатраты, или как их называют в профессиональной сфере — массозатраты, для производства воды. Первый полноценный аппарат регенерации воды появился на станции «Мир», и за все время существования он позволил «сэкономить» 58650 кг доставляемых грузов с Земли. Вспоминая, что доставка 1 кг груза стоит около 5-6 тысяч долларов США, первая полноценная система регенерации воды позволила снизить расходы примерно на 300 млн долларов США.

Современные российские системы регенерации воды — СРВ-К2М и Электрон-ВМ позволяют обеспечить космонавтов на МКС водой на 63%. Биохимический анализ показал, что регенерированная вода не утрачивает своих исходных свойств, и полностью пригодна для питья. В настоящий момент, российские ученые работают над созданием более замкнутой системы, что позволит обеспечить космонавтов водой на 95%. Существуют перспективы развития систем очистки, которые обеспечат на 100% замкнутый цикл.

Американская система регенерации воды — ECLSS, была разработана в 2008-ом году. Она позволяет не только собрать влагу из воздуха, но и регенерировать воду из мочи и твердых отходов. Несмотря на серьезные проблемы и частые поломки на протяжении первых двух лет эксплуатации, сегодня ECLSS позволяет восстановить 100% влаги из воздуха и 85% влаги из мочи и твердых отходов. В результате, на МКС появился современный аппарат, позволяющий восстановить до 93% первоначального объема воды.

Очистка воды

Ключевым моментом в регенерации является очистка воды. В очистительные системы собирается любая вода — оставшаяся от приготовления пищи, грязная вода от мытья и даже пот космонавтов. Все эта вода собирается в специальный дистиллятор, визуально похожий на бочку. При очистке воды необходимо создать искусственную гравитацию, для этого дистиллятор вращается, при этом грязная вода прогоняется через фильтры. В результате получается чистая питьевая вода, которая по своим качествам даже превосходит питьевую воду во многих уголках Земли.

На последнем этапе в воду добавляется йод. Этот химический препарат позволяет предотвратить размножение микробов и бактерий, а также является необходимым элементом для здоровья космонавтов. Любопытный факт, что на Земле йодированная вода считается слишком дорогим удовольствием для массового применения, и вместо йода используется хлор. От использования хлора на МКС отказались по причине агрессивности данного элемента, и большей пользы от йода.

Потребление воды в космосе

Для обеспечения жизнедеятельности космонавтов требуется колоссальное количество воды. Если бы к нашим дням не наладили систему регенерации воды, то космические исследования, наверняка, застряли бы в прошлом. Учитывая расход воды в космосе используются следующие данные в расчёте на 1 человека в сутки:

• 2,2 литра — питье и приготовление пищи;
• 0,2 литра — гигиена;
• 0,3 литра — смыв туалета;

Потребление воды для питья и пищи практически соотсветвует земным нормам. Гигиена и туалет — намного меньше, хотя все это поддается переработке и повторному использованию, но это требует энергетических затрат, так что расходы были также снижены. Любопытный факт, что если на российского космонавта в день приходится 2,7 литра воды, то на американских астронавтов выделено примерно 3,6 литра. Американская миссия продолжает получать воду с Земли, впрочем как и российские космонавты. Но в отличие от российской миссии, американцы получают воду в небольших пластиковых пакетах, а наши космонавты в 22 литровых бочонках.

Использование переработанной воды

Обыватель может предположить, что космонавты на МКС пьют воду, переработанную из собственной урины и твердых отходов. На деле же это не так, для питья и приготовления пищи космонавты используют чистую родниковую воду, доставленную с Земли. Вода дополнительно проходит серебряные фильтры, и доставляется на МКС российским грузовым космическим кораблем «Прогресс».

Питьевая вода поставляется в 22 литровых бочках. Воду, полученную путем переработки урины и твёрдых отходов используют для технических нужд. Например, вода необходима для работы катализаторов и для работы системы выработки кислорода. Условно говоря, космонавты «дышат уриной», а не пьют ее.

В начале 2010-ого года в СМИ появилась информация, что из-за поломки в системе регенерации воды на МКС, у американских астронавтов заканчивается питьевая вода. Владимир Соловьев, руководитель полета российского сегмента МКС, рассказал журналистам, что экипаж МКС никогда не пил воду, получаемую путем регенерации из урины. Поэтому поломка американской системы переработки урины, которая действительно была на тот момент, не повлияла на количество питьевой воды. Примечательно, что американская система дважды выходила из строя по одной и той же причине, и лишь на второй раз удалось установить истинную причину проблемы. Оказалось, что из-за влияния космических условий, в моче астронавтов сильно повышается кальций. Фильтры для переработки урины, разработанные на Земле, не были рассчитаны на такой биохимический состав мочи, и поэтому быстро приходили в негодность.

Производство кислорода из воды

Советские, а затем и российские ученые, задают темп в вопросе производства кислорода из воды. И если в вопросе регенерации воды американские коллеги немного перегнали российских ученых, то в вопросе выработки кислорода, наши уверено держат пальму первенства. Даже сегодня, 20-30% переработанной воды из американского сектора МКС идет в российские аппараты по производству кислорода. Регенерация воды в космосе тесно связана с регенерацией кислорода.

Первые аппараты по производству кислорода из воды были установлены еще на аппаратах «Салют» и «Мир». Процесс производства максимально прост — специальные приборы конденсируют влагу из воздуха, а затем путем электролиза из этой воды производят кислород. Электролиз — пропускание тока через воду, является хорошо отработанной схемой, которая надежно обеспечивает космонавтов кислородом.

Сегодня к конденсируемой влаге добавился еще один источник воды — переработанная урина и твердые отходы, позволяющие получить техническую воду. Техническая вода из американский аппарата ECLSS поставляется в российскую систему и американскую OGS (Oxygen Generation System), где затем «перерабатывается» в кислород.

Ученые бьются над решением задачи — 100% замкнутый цикл для полного обеспечения космонавтов водой и кислородом. Одна из самых перспективных разработок — получение воды из углекислого газа. Этот газ является продуктом дыхания человека, и в настоящее время этот «продукт» жизнедеятельности космонавтов практически не используется.

Французский химик — Поль Саботье, открыл удивительный эффект, благодаря которому из реакции водорода и диоксида углерода можно получить воду и метан. Нынешний процесс производства кислорода на МКС связан с выделением водорода, но его просто выбрасывают в открытый космос, так как не находят ему применения. Если ученым удастся наладить эффективную систему по переработке углекислого газа, то удастся достичь практически 100% замкнутости системы, и найти эффективное применение водороду.

Реакция Боша, является не менее перспективной в вопросах получения воды и кислорода, но эта реакция требует крайне высоких температур, поэтому за процессом Саботье многие эксперты видят больше перспектив.

Ученым удалось выяснить, что содержание воды в нашей Галактике гораздо выше, чем считалось ранее.

Новые измерения показали, что вода занимает третье место среди самых распространенных молекул во вселенной, что в свою очередь дало возможность астрономам произвести расчет содержания элементов в ранее недосягаемых и областях образования новых планетарных систем.

В холодных частях нашей Галактики содержание воды в космосе, было впервые измерено при помощи Инфракрасной Космической Обсерватории, испанскими и итальянскими астрономами. Особо примечателен тот факт, что именно в этих областях образуются звезды по типу схожие с Солнцем, а некоторые из них образуют настоящие системы с несколькими планетами. Средняя температура этих областей лишь на десять градусов выше абсолютного нуля (263 градуса по Цельсию). Такие области называют холодными облаками, потому как в них не массивных звезд, а стало быть, и нет мощного источника тепла. В галактике насчитывается более миллиона подобных облаков.

Также ученым удалось определить, какое количество воды находится в виде газа, а какое в виде льда. Эта информация крайне важна для изучения процесса формирования планетарных систем, потому как лёд и пары воды встречаются в газовых планетах, в атмосферах планет и

В температурных условиях холодных облаков, пары воды обнаружить крайне трудно, т.к. они практически не испускают излучения и не могут быть обнаружены нынешним поколением телескопов. Вдобавок к этому вода в космосе не может существовать в жидкой форме из-за низкой температуры и высокого давления. Поэтому до сих пор в космосе можно было обнаружить только лед. Однако астрономам известно, что пары воды также имеются и в холодных облаках, хоть и в сравнительно небольшом количестве. Для того чтобы грамотно оценить содержание воды в таких местах, необходимо измерить и содержание воды в виде пара.

Для измерения количества паров воды в холодных облаках, ученые решили применить следующую стратегию. Если брать во внимание тот факт, что свет, проходящий через пары воды должен оставить своеобразный «отпечаток» на всем световом потоке, а точнее спектры излучения приносят с собой полосы поглощения.

Именно так ученым и удалось обнаружить пары в воды в этих облаках, а заодно и точное содержание воды.

Как оказалось, в холодных облаках воды практически столько же, сколько и в местах активного образования звезд. Самым главным из всей этой информации является то, что после окиси углерода и молекулярного водорода, вода является самой распространенной молекулой. К примеру содержание воды в одном из холодных облаков, массой в тысячу Солнц, количество воды в виде пара и льда соответствует тысяче масс юпитера.

Также ученые определили, что вода в космосе существует преимущественно в виде льда (99 процентов) осевшем в виде конденсата на холодных пылинках, оставшийся процент приходится на газ. Благодаря этим результатам можно окончательно выяснить роль воды в образовании планет.

Для астронавтов, вода в космосе , впрочем, как и на Земле, является важнейшим ресурсом.

Все мы хорошо знаем, что без воды человек может прожить совсем не долго.

Так например:

• При температуре 16°С / 23°С, не более десяти дней;
• При 26°С, максимум девять дней;
• При 29°С, до семи дней;
• При 36°С, до трех дней.

Но вернемся к нашим астронавтам.

Норма воды на одного космонавта

Если с едой на орбите в общем ситуация понятна – ученые изобретают все новые и новые концентраты, которые при относительно малых объемах и малом весе обладают высокой калорийностью, то с водой ситуация сложней. Вода тяжелая , ее не ужать и не высушить, поэтому на нее уходит относительно много «полезной нагрузки» корабля, а это весьма важный фактор для космических путешествий.

По «российским космическим нормам» на одного космонавта в сутки требуется ориентировочно по 500/600 грамм еды (что составляет ~ 2500/2700 килокалорий) и 2,2 литра воды. Мы видим, что суточная норма воды гораздо тяжелее и больше в объеме чем порция еды. У американцев нормы еще более «щедрые» и выделяют астронавту ориентировочно 3,6 литра.

Технологий, позволяющих эффективно добывать чистую воду в открытом космосе:) или синтезировать ее на орбите пока нет, поэтому главную ее часть приходится доставлять с Земли специальными грузовыми космическими кораблями. Все это определяет режим жесткой экономии воды.

Как используется вода на космической орбите

Вода в космосе нужна не только для питья, но и для других целей:

• для «активации» сухих продуктов питания;
• для гигиенических целей;
• для успешного функционирования других систем космических кораблей;

Вода в космосе — режим экономии

С целью рационального использования воды на космической орбите, разработаны специальные правила ее экономии. В космосе не стирают одежду, а используют свежие комплекты. Гигиенические потребности удовлетворяют специальными влажными салфетками.

Из 8000 литров пресной воды в год, требуемых для обеспечения жизнедеятельности на космической станции, 80% из них могут быть воспроизведены непосредственно на самой станции из отходов жизнедеятельности человека и других систем космической станции.

Так, например, американские ученые создали во многом уникальную систему очистки мочи. Как утверждают разработчики этой системы, моча и конденсат, очищенные с помощью их аппарата практически ничем не отличается от стандартной бутилированной воды. Эти системы очистки воды способны перерабатывать до 6000 литров в год.

Источники воспроизводства воды на орбитальных станциях:

• конденсат;
• моча астронавтов;
• отходы работы кислородно-водородных топливных элементов — для технических нужд.

Будем надеяться, что на Земле чистая и вкусная вода будет нам всегда доступна и человечеству в глобальном смысле никогда не придётся использовать вышеописанные методы и технологии для ее получения и экономии.

Возможно, один из самых старых и распространенных мифов о космосе звучит так: в безвоздушном пространстве космоса любой человек взорвется без специального скафандра. Логика в том, что поскольку там нет никакого давления, мы бы раздулись и лопнули, как воздушный шарик, который надули слишком сильно. Возможно, вас удивит, но люди куда более прочные, чем воздушные шарики. Мы не лопаемся, когда нам делают укол, не лопнем и в космосе — наши тела не по зубам вакууму. Раздуемся немного, это факт. Но наши кости, кожа и другие органы достаточно устойчивы, чтобы пережить это, если кто-то не будет активно их разрывать. На самом деле, некоторые люди уже переживали условия чрезвычайно низкого давления, работая в ходе космических миссий. В 1966 году один человек тестировал скафандр и внезапно подвергся декомпрессии на 36 500 метров. Он потерял сознание, но не взорвался. Даже выжил и полностью восстановился.

Люди замерзают

Это заблуждение часто используется . Кто из вас не видел, как кто-то оказывается за бортом космического корабля без костюма? Он быстро замерзает, и если его не вернуть обратно, превращается в сосульку и уплывает прочь. В реальности происходит прямо противоположное. Вы не замерзнете, если попадете в космос, вы, наоборот, перегреетесь. Вода над источником тепла будет нагреваться, подниматься, остывать и опять по новой. Но в космосе нет ничего, что могло бы принять тепло воды, а значит остывание до температуры замерзания невозможно. Ваше тело будет работать, производя тепло. Правда, к тому времени, когда вам станет нестерпимо жарко, вы уже будете мертвы.

Кровь кипит

Этот миф не имеет ничего общего с тем, что ваше тело перегреется, если вы окажетесь в безвоздушном пространстве. Вместо этого он напрямую связан с тем, что любая жидкость имеет прямую связь с давлением окружающей среды. Чем выше давление, тем выше точка кипения, и наоборот. Потому что жидкости легче перейти в форму газа. Люди с логикой могут догадаться, что в космосе, где нет давления вообще, жидкость будет кипеть, а кровь — тоже жидкость. Линия Армстронга проходит там, где атмосферное давление настолько низкое, что жидкость будет кипеть при комнатной температуре. Проблема в том, что если жидкость будет кипеть в космосе, кровь — нет. Кипеть будут другие жидкости вроде слюны во рту. Тот человек, которого декомпрессировало на 36 500 метрах, говорил, что слюна «сварила» его язык. Кипение такое будет больше похоже на высушивание феном. Однако кровь, в отличие от слюны, находится в закрытой системе, и ваши вены будут удерживать ее под давлением в жидком состоянии. Даже если вы будете в полном вакууме, тот факт, что кровь замкнута в системе, означает, что она не превратится в газ и не улетучится восвояси.

Солнце — это то, с чего начинается изучение космоса. Это большой огненный шар, вокруг которого обращаются все планеты, который находится достаточно далеко, но греет нас и при этом не сжигает. Учитывая то, что мы не могли бы существовать без солнечного света и тепла, можно считать удивительным большое заблуждение о Солнце: что оно горит. Если вы когда-нибудь обжигали себя пламенем, поздравляем, на вас попало больше огня, чем могло дать вам Солнце. В реальности Солнце — это большой шар газа, который испускает свет и тепловую энергию в процессе ядерного синтеза, когда два атома водорода образуют атом гелия. Солнце дает свет и тепло, но обычного огня не дает вообще. Это просто большой и теплый свет.

Черные дыры — это воронки

Есть еще одно распространенное заблуждение, которое можно списать на изображение черных дыр в кино и мультфильмах. Разумеется, «невидимы» по своей сути, но для аудитории вроде нас с вами их рисуют похожими на зловещие водовороты судьбы. Их изображают двухмерными воронками с выходом только на одной стороне. В реальности черная дыра — это сфера. У нее нет одной стороны, которая засосет вас, скорее она похожа на планету с гигантской гравитацией. Если вы подойдете к ней слишком близко с любой стороны, вот тогда вас поглотит.

Повторный вход в атмосферу

Все мы видели, как космические корабли совершают повторный вход в атмосферу Земли (так называемый re-entering). Это серьезное испытание для судна; как правило, его поверхность сильно разогревается. Многие из нас думают, что это из-за трения между кораблем и атмосферой, и в этом объяснении есть смысл: как бы корабль был окружен ничем, и вдруг начинает тереться об атмосферу с гигантской скоростью. Разумеется, все будет раскаляться. Что ж, правда в том, что трению отводится менее процента тепла во время повторного входа. Основная причина нагрева — компрессия, или сжатие. Когда корабль несется обратно к Земле, воздух, через который он проходит, сжимается и окружает корабль. Это называется головной ударной волной. Воздух, который сталкивается с головой корабля, толкает его. Скорость происходящего приводит к тому, что воздух нагревается, не имея времени на декомпрессию или охлаждение. Хотя часть тепла абсорбируется тепловым щитом, красивые картинки повторного входа в атмосферу создает именно воздух вокруг аппарата.

Хвосты комет

Представьте на секунду комету. Скорее всего, вы представите кусок льда, несущийся сквозь космическое пространство с хвостом из света или огня позади. Возможно, для вас будет сюрпризом, что направление хвоста кометы не имеет ничего общего с направлением, в котором движется комета. Дело в том, что хвост кометы не является результатом трения или разрушения тела. Солнечный ветер нагревает комету и приводит к таянию льда, поэтому частицы льда и песка летят в противоположном ветру направлении. Поэтому хвост кометы не обязательно будет тянуться за ней шлейфом, однако всегда будет направлен в сторону от солнца.

После понижения Плутона по службе, Меркурий стал самой маленькой планетой. Также это ближайшая к Солнцу планета, поэтому вполне естественно было бы предположить, что это самая горячая планета нашей системы. Короче, Меркурий — чертовски холодная планета. Во-первых, в самой горячей точке Меркурия температура составляет 427 градусов по Цельсию. Даже если бы на всей планете сохранялась такая температура, все равно Меркурий был бы холоднее Венеры (460 градусов). Причина того, что Венера, которая почти на 50 миллионов километров дальше от Солнца, чем Меркурий, теплее, кроется в атмосфере из углекислого газа. Меркурий похвастать не может ничем.

Другая причина связана с его орбитой и вращением. Полный оборот вокруг Солнца Меркурий совершает за 88 земных дней, а полный оборот вокруг своей оси — на 58 земных дней. Ночь на планете длится 58 дней, что дает достаточно времени, чтобы температура упала до -173 градусов по Цельсию.

Зонды

Все знают, что марсоход «Кьюриосити» в данный момент занимается важной исследовательской работой на Марсе. Но люди забыли о многих других зондах, которые мы рассылали на протяжении многих лет. Марсоход «Оппортьюнити» приземлился на Марсе в 2003 году с целью провести миссию в течение 90 дней. Спустя 10 лет он все еще работает. Многие люди думают, что мы никогда не отправляли зонды на планеты кроме Марса. Да, мы отправили множество спутников на орбиту, но посадить что-то на другую планету? Между 1970 и 1984 годами СССР успешно посадил восемь зондов на поверхности Венеры. Правда, все они сгорели, благодаря недружелюбной атмосфере планеты. Самый стойкий венероход прожил около двух часов, гораздо дольше, чем ожидалось.

Если мы отправимся чуть дальше в космос, мы достигнем Юпитера. Для роверов Юпитер — это еще более сложная цель, чем Марс или Венера, поскольку состоит почти целиком из газа, на котором ездить нельзя. Но это не остановило ученых и они отправили туда зонд. В 1989 году космический аппарат «Галилео» отправился изучать Юпитер и его спутники, чем и прозанимался следующие 14 лет. Он также сбросил зонд на Юпитер, а тот отправил информацию о составе планеты. Хотя на пути к Юпитеру находится и другой корабль, та, самая первая информация, имеет неоценимое значение, поскольку на тот момент зонд «Галилео» был единственным зондом, погрузившимся в атмосферу Юпитера.

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 в самолете, свободно падающем на высоте 9000 метров.

Вода в космосе: как ведет себя вода в открытом космосе?

Школа водных наук 23 мая 2019 г.

Основы воды Фотогалерея

Узнайте о воде с помощью картинок

Дом школы водных наук

• Обзор
• Наука
• Мультимедиа

В открытом космосе вода все еще кажется влажной? Он плавает или падает? С небольшой помощью наших друзей из НАСА мы поможем вам понять, как именно вода ведет себя в открытом космосе. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

•  Школа наук о воде НАЧАЛЬНАЯ СТРАНИЦА  •  Основные темы о воде  • Темы о свойствах воды  •  

 

Здесь, на Земле, все мы живем в состоянии гравитации. Не только мы, но и все вокруг нас, включая воду, притягивается к центру планеты под действием гравитации. Да, хорошо, что наши собаки не улетают в космос, но когда ребенок роняет мороженое (которое, кстати, наполнено водой), ему не нужно знать о гравитации, чтобы расстроиться.

Источники/использование: общественное достояние.

Астронавт НАСА Крис Кэссиди, бортинженер 36-й экспедиции, наблюдает, как водяной пузырь свободно плавает между ним и камерой, показывая преломление его изображения в узле Unity Международной космической станции.

Авторы и права: НАСА

Вода — это сфера в космосе

Но если вы отправитесь достаточно далеко в космос, например, на Международную космическую станцию, гравитация станет незначительной, и законы физики будут действовать иначе, чем здесь, на Земле. Как может вести себя вода в месте невесомости? Нижеприведенная фотография капли воды и пузырька воздуха дает вам хорошее представление о том, как по-разному ведет себя вода, когда противодействует гравитации.

На самом деле на Международной космической станции гравитация в избытке. По словам ученых НАСА, притяжение Земли к космической станции и ее обитателям является значительным: около 90 процентов силы на поверхности Земли. Но поскольку космическая станция постоянно падает вокруг нашей планеты, астронавты и объекты на борту тоже находятся в состоянии свободного падения и чувствуют себя почти невесомыми. Вода на космической станции ведет себя так, будто находится в невесомости. (Источник: how-come.net)

На этой уникальной картинке изображена не только капля воды, но и пузырь воздуха внутри капли воды. Обратите внимание, что они оба ведут себя одинаково… в соответствии с законами космической физики. Оба они образуют сферы. Это имеет смысл, так как без гравитации, тянущей вниз, все силы, управляющие объектами, одинаковы. Таким образом, капля воды (и пузырек воздуха) формируются так, что занимают форму с наименьшей площадью поверхности, которая является сферой. На Земле гравитация искажает форму , но не в космосе.

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Капля воды и пузырь воздуха в космическом пространстве.

Авторы и права: НАСА

Представьте, что произойдет на Земле: воздушный пузырь, который легче воды, устремится вверх, чтобы прорваться через поверхность капли. В космосе пузырь воздуха не поднимается, потому что он не легче окружающей его воды — у него нет плавучести. Капля не падает с листа, потому что нет сил ее оторвать. Он застрял там на молекулярном адгезия .

Липкая вода. Нет плавучести. Вот некоторые из факторов, которые космонавты должны учитывать при планировании своих космических садов. Если воду распылить на основание растения, просочится ли она к корням? Скорее всего, он прилипнет к стеблю или прилипнет к материалу, в котором растет растение. Поскольку в будущем люди будут проводить больше времени и выходить в космос, физику «космической воды» необходимо будет хорошо понимать.

(Источник: The Physics of Space Gardens, НАСА)

Дополнительные темы о том, как вода действует в космосе:

Фотографии, касающиеся того, как вода действует в космосе:

• Обзор

  В открытом космосе вода все еще кажется влажной? Он плавает или падает? С небольшой помощью наших друзей из НАСА мы поможем вам понять, как именно вода ведет себя в открытом космосе. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

  •  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА  •  Темы по основам водных ресурсов  •  Темы по свойствам воды  •  

   

  Здесь, на Земле, мы все живем в состоянии гравитации. Не только мы, но и все вокруг нас, включая воду, притягивается к центру планеты под действием гравитации. Да, хорошо, что наши собаки не улетают в космос, но когда ребенок роняет мороженое (которое, кстати, наполнено водой), ему не нужно знать о гравитации, чтобы расстроиться.

  Источники/использование: общественное достояние.

  Астронавт НАСА Крис Кэссиди, бортинженер 36-й экспедиции, наблюдает, как водяной пузырь свободно плавает между ним и камерой, показывая преломление его изображения в узле Unity Международной космической станции.

  Авторы и права: НАСА

  Вода — это сфера в космосе

  Но если вы отправитесь достаточно далеко в космос, например, на Международную космическую станцию, гравитация станет незначительной, и законы физики действуют иначе, чем здесь, на Земле. Как может вести себя вода в месте невесомости? Нижеприведенная фотография капли воды и пузырька воздуха дает вам хорошее представление о том, как по-разному ведет себя вода, когда противодействует гравитации.

  На самом деле, на Международной космической станции гравитация в избытке. По мнению ученых НАСА, притяжение Земли к космической станции и ее обитателям является значительным: около 90 процентов силы на поверхности Земли. Но поскольку космическая станция постоянно падает вокруг нашей планеты, астронавты и объекты на борту тоже находятся в состоянии свободного падения и чувствуют себя почти невесомыми. Вода на космической станции ведет себя так, будто находится в невесомости. (Источник: how-come.net)

  На этой уникальной картинке изображена не только капля воды, но и пузырек воздуха внутри капли воды. Обратите внимание, что они оба ведут себя одинаково… в соответствии с законами космической физики. Оба они образуют сферы. Это имеет смысл, так как без гравитации, тянущей вниз, все силы, управляющие объектами, одинаковы. Таким образом, капля воды (и пузырек воздуха) формируются так, что занимают форму с наименьшей площадью поверхности, которая является сферой. На Земле гравитация искажает форма , но не в космосе.

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Капля воды и пузырь воздуха в космическом пространстве.

  Авторы и права: НАСА

  Представьте, что произойдет на Земле: воздушный пузырь, который легче воды, устремится вверх, чтобы прорваться через поверхность капли. В космосе пузырь воздуха не поднимается, потому что он не легче окружающей его воды — у него нет плавучести. Капля не падает с листа, потому что нет сил ее оторвать. Он застрял там на молекулярном адгезия .

  Липкая вода. Нет плавучести. Вот некоторые из факторов, которые космонавты должны учитывать при планировании своих космических садов. Если воду распылить на основание растения, просочится ли она к корням? Скорее всего, он прилипнет к стеблю или прилипнет к материалу, в котором растет растение. Поскольку в будущем люди будут проводить больше времени и выходить в космос, физику «космической воды» необходимо будет хорошо понимать.

  (Источник: The Physics of Space Gardens, НАСА)

• Наука

  Больше тем о том, как вода действует в космосе:

• Мультимедиа

  Картинки о том, как вода действует в космосе:

Астрономы нашли самый большой и самый далекий резервуар с водой

Астрономы нашли самый большой и самый далекий резервуар с водой

22.07.11

 

Концепт этого художника иллюстрирует квазар или питающую черную дыру, похожую на APM 08279.+5255, где астрономы обнаружили огромное количество водяного пара. Изображение предоставлено: НАСА/ЕКА.
› Полное изображение и подпись

Две команды астрономов обнаружили самый большой и самый дальний резервуар воды, когда-либо обнаруженный во Вселенной. Вода, в 140 триллионов раз превышающая всю воду мирового океана, окружает огромную питающую черную дыру, называемую квазаром, находящуюся на расстоянии более 12 миллиардов световых лет.

«Окружающая среда вокруг этого квазара уникальна тем, что производит такую ​​огромную массу воды, — сказал Мэтт Брэдфорд, ученый из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. самые ранние времена». Брэдфорд возглавляет одну из групп, сделавших открытие. Исследования его команды частично финансируются НАСА и публикуются в Astrophysical Journal Letters.

Квазар питается от огромной черной дыры, которая постоянно поглощает окружающий диск из газа и пыли. Во время еды квазар извергает огромное количество энергии. Обе группы астрономов изучали конкретный квазар под названием APM 08279+5255, который содержит черную дыру в 20 миллиардов раз массивнее Солнца и производит столько же энергии, сколько тысяча триллионов солнц.

Астрономы ожидали присутствия водяного пара даже в ранней, далекой Вселенной, но раньше не обнаруживали его так далеко. В Млечном Пути есть водяной пар, хотя его общее количество в 4000 раз меньше, чем в квазаре, потому что большая часть воды Млечного Пути замерзла во льду.

Водяной пар является важным следовым газом, раскрывающим природу квазара. В этом конкретном квазаре водяной пар распределяется вокруг черной дыры в газовой области размером в сотни световых лет (световой год составляет около шести триллионов миль). Его присутствие указывает на то, что квазар купает газ в рентгеновском и инфракрасном излучении, и что газ необычно теплый и плотный по астрономическим стандартам. Хотя температура газа составляет минус 63 градуса по Фаренгейту (минус 53 градуса по Цельсию) и его плотность в 300 триллионов раз меньше плотности земной атмосферы, он все же в пять раз горячее и в 10-100 раз плотнее, чем типичный для таких галактик, как Млечный Путь.

Измерения водяного пара и других молекул, таких как монооксид углерода, показывают, что газа достаточно, чтобы питать черную дыру, пока она не вырастет примерно в шесть раз. Произойдет ли это, неясно, говорят астрономы, поскольку часть газа может в конечном итоге сконденсироваться в звезды или может быть выброшена из квазара.

Команда Брэдфорда начала свои наблюдения в 2008 году, используя инструмент под названием «Z-Spec» в субмиллиметровой обсерватории Калифорнийского технологического института, 33-футовый (10-метровый) телескоп недалеко от вершины Мауна-Кеа на Гавайях. Последующие наблюдения были проведены с помощью Комбинированного массива для исследований в астрономии миллиметрового диапазона (CARMA), массива радиотарелок в горах Иньо в Южной Калифорнии.

Вторая группа, возглавляемая Дариушем Лисом, старшим научным сотрудником по физике Калифорнийского технологического института и заместителем директора Субмиллиметровой обсерватории Калифорнийского технологического института, использовала интерферометр Плато де Бюре во французских Альпах для поиска воды. В 2010 году команда Лиса случайно обнаружила воду в APM 8279+5255, заметив один спектральный признак.