Ѕвездата е оддалечена 20 светлосни години. На што е еднаква светлосна година? Парсек и неговите деривати

Проксима Кентаури.

Еве едно класично прашање за следење. Прашајте ги вашите пријатели, " Кој ни е најблизок?“ и потоа погледнете ја нивната листа најблиските ѕвезди. Можеби Сириус? Алфа има нешто таму? Бетелгез? Одговорот е очигледен - ова е; масивна топка од плазма која се наоѓа на приближно 150 милиони километри од Земјата. Да го разјасниме прашањето. Која ѕвезда е најблиску до Сонцето?

Најблиската ѕвезда

Веројатно сте слушнале дека третата најсветла ѕвезда на небото е оддалечена само 4,37 светлосни години. Но Алфа Кентаурине една ѕвезда, туку систем од три ѕвезди. Прво, двојна ѕвезда (бинарна ѕвезда) со заеднички центар на гравитација и орбитален период од 80 години. Алфа Кентаур А е само малку помасивна и посветла од Сонцето, а Алфа Кентаур Б е нешто помалку масивна од Сонцето. Во овој систем има и трета компонента, темно црвено џуџе. Проксима Кентаури.

Проксима Кентаури-Така е најблиската ѕвезда до нашето Сонце, кој се наоѓа на само 4,24 светлосни години од нас.

Проксима Кентаури.

Систем со повеќе ѕвезди Алфа Кентаурисе наоѓа во соѕвездието Кентаур, кое е видливо само на јужната хемисфера. За жал, дури и да го видите овој систем, нема да можете да го видите Проксима Кентаури. Оваа ѕвезда е толку слаба што ќе ви треба прилично моќен телескоп за да ја видите.

Ајде да ја дознаеме скалата до каде Проксима Кентауриод нас. Размислете за. се движи со брзина од речиси 60.000 km/h, најбрзо во. Оваа патека ја помина во 2015 година за 9 години. Патување со таква брзина за да се дојде до Проксима Кентаури, Нови хоризонти ќе бараат 78.000 светлосни години.

Проксима Кентаури е најблиската ѕвезданад 32.000 светлосни години, а овој рекорд ќе го држи уште 33.000 години. Таа ќе го направи своето најблиско приближување до Сонцето за околу 26.700 години, кога растојанието од оваа ѕвезда до Земјата ќе биде само 3,11 светлосни години. За 33.000 години, најблиската ѕвезда ќе биде Рос 248.

Што е со северната хемисфера?

За оние од нас на северната хемисфера, најблиската видлива ѕвезда е Ѕвездата на Барнард, уште едно црвено џуџе во соѕвездието Ophiuchus. За жал, како и Проксима Кентаури, Ѕвездата на Барнард е премногу затемнета за да се види со голо око.

Ѕвездата на Барнард.

Најблиската ѕвезда, што можете да го видите со голо око на северната хемисфера е Сириус (Alpha Canis Majoris). Сириус е двојно поголем од Сонцето и е најсветлата ѕвезда на небото. Сместена на 8,6 светлосни години оддалеченост во соѕвездието Големи кучиња, таа е најпознатата ѕвезда што го прогонува Орион на зимското ноќно небо.

Како астрономите го измериле растојанието до ѕвездите?

Тие користат метод наречен. Ајде да направиме мал експеримент. Држете ја едната рака испружена и ставете го прстот така што некој далечен предмет е во близина. Сега отворете го и затворете го секое око едно по едно. Забележете како се чини дека вашиот прст скока напред-назад додека гледате со различни очи. Ова е методот на паралакса.

Паралакса.

За да го измерите растојанието до ѕвездите, можете да го измерите аголот до ѕвездата во однос на тоа кога Земјата е на едната страна од орбитата, да речеме во лето, потоа 6 месеци подоцна кога Земјата ќе се пресели на спротивната страна од орбитата, а потоа измерете го аголот на ѕвездата во споредба со која некој далечен објект. Ако ѕвездата е блиску до нас, овој агол може да се измери и да се пресмета растојанието.

Вие всушност можете да го измерите растојанието на овој начин до најблиските ѕвезди, но овој метод работи само до 100.000 светлосни години.

20 најблиски ѕвезди

Еве список на 20 најблиски ѕвездени системи и нивното растојание во светлосни години. Некои од нив имаат повеќе ѕвезди, но тие се дел од истиот систем.

Според НАСА, има 45 ѕвезди во радиус од 17 светлосни години од Сонцето. Има повеќе од 200 милијарди ѕвезди. Некои од нив се толку слаби што речиси и не се откриваат. Можеби, со новите технологии, научниците ќе најдат ѕвезди уште поблиску до нас.

Наслов на статијата што ја прочитавте „Најблиската ѕвезда до Сонцето“.

Вака или онака, во секојдневниот живот ги мериме растојанијата: до најблискиот супермаркет, до куќата на роднина во друг град, до итн. Меѓутоа, кога станува збор за пространоста на вселената, излегува дека користењето познати вредности како километри е крајно ирационално. И поентата овде не е само во тешкотијата да се согледаат добиените гигантски вредности, туку и во бројот на броеви во нив. Дури и пишувањето толку многу нули ќе стане проблем. На пример, најкраткото растојание од Марс до Земјата е 55,7 милиони километри. Шест нули! Но, црвената планета е еден од нашите најблиски соседи на небото. Како да се користат незгодните бројки што произлегуваат при пресметување на растојанието дури и до најблиските ѕвезди? И токму сега ни треба таква вредност како светлосна година. Колку е еднакво? Ајде да го сфатиме сега.

Концептот на светлосна година е исто така тесно поврзан со релативистичката физика, во која тесната врска и меѓусебната зависност на просторот и времето е воспоставена на почетокот на 20 век, кога пропаднале постулатите на Њутновата механика. Пред оваа вредност на растојанието, поголеми единици во системот

беа формирани сосема едноставно: секоја наредна беше збирка единици од помал ред (центиметри, метри, километри итн.). Во случај на светлосна година, растојанието било поврзано со времето. Современата наука знае дека брзината на ширење на светлината во вакуум е константна. Покрај тоа, тоа е максималната брзина во природата дозволена во модерната релативистичка физика. Токму овие идеи ја формираа основата на новото значење. Светлосна година е еднаква на растојанието што го поминува светлосниот зрак во една Земјена календарска година. Во километри е приближно 9,46 * 10 15 километри. Интересно е тоа што фотонот го поминува растојанието до најблиската Месечина за 1,3 секунди. Има околу осум минути до сонцето. Но, следните најблиски ѕвезди, Алфа, веќе се оддалечени околу четири светлосни години.

Само фантастично растојание. Постои уште поголема мерка на простор во астрофизиката. Светлосна година е еднаква на околу една третина од парсек, што е уште поголема единица за мерење на меѓуѕвездените растојанија.

Брзина на ширење на светлината под различни услови

Патем, постои и таква карактеристика што фотоните можат да се шират со различни брзини во различни средини. Веќе знаеме колку брзо летаат во вакуум. И кога велат дека светлосна година е еднаква на растојанието што го покрива светлината за една година, тие значат празен простор. Сепак, интересно е да се забележи дека под други услови брзината на светлината може да биде помала. На пример, во воздухот, фотоните се расејуваат со малку помала брзина отколку во вакуум. Која зависи од специфичната состојба на атмосферата. Така, во средина исполнета со гас, светлосната година би била нешто помала. Сепак, тој не би се разликувал значително од прифатениот.

И колку потенцијално експлозивни ѕвезди се наоѓаат на небезбедни растојанија?

Супернова е експлозија на ѕвезда со неверојатни размери - и речиси надвор од границите на човечката имагинација. Ако нашето Сонце експлодира како супернова, добиениот ударен бран веројатно нема да ја уништи целата Земја, туку страната на Земјата свртена кон Сонцето ќе исчезне. Научниците веруваат дека температурата на планетата како целина би се зголемила за околу 15 пати. Освен тоа, Земјата нема да остане во орбитата.

Наглото намалување на масата на Сонцето би можело да ја ослободи планетата и да ја испрати во вселената. Јасно е дека растојанието до Сонцето - 8 светлосни минути - не е безбедно. За среќа, нашето Сонце не е ѕвезда предодредена да експлодира како супернова. Но, други ѕвезди, надвор од нашиот Сончев систем, можат. Кое е најблиското безбедно растојание? Научната литература покажува 50 до 100 светлосни години како најблиско безбедно растојание помеѓу Земјата и супернова.

Слика од Супернова 1987 А остаток видлив на оптички бранови должини од вселенскиот телескоп Хабл.

Што се случува ако супернова експлодира во близина на Земјата?Да ја разгледаме експлозијата на друга ѕвезда освен нашето Сонце, но сепак на небезбедна оддалеченост. Да речеме дека супернова е оддалечена 30 светлосни години. Д-р Марк Рид, постар астроном во Центарот за астрофизика Харвард-Смитсонијан, вели:

„...ако постоеше супернова која е оддалечена околу 30 светлосни години, тоа би довело до сериозни удари на Земјата, можеби и масовно изумирање. Х-зраците и поенергичните гама зраци од супернова можат да ја уништат озонската обвивка, која не штити од сончевите ултравиолетови зраци. Исто така, може да ги јонизира азот и кислородот во атмосферата, што доведува до формирање на големи количини на азотен оксид смог-како во атмосферата“.

Згора на тоа, ако супернова експлодира на 30 светлосни години подалеку, фитопланктонот и гребените заедници би биле особено погодени. Таквиот настан во голема мера ја осиромашува основата на синџирот на исхрана на океаните.

Да претпоставиме дека експлозијата била малку подалечна. Експлозијата на блиската ѕвезда би можела да ги остави Земјата, нејзината површина и океанскиот живот релативно недопрени. Но, секоја релативно блиска експлозија сепак би не опсипувала со гама зраци и други високоенергетски честички. Ова зрачење може да предизвика мутации во земниот живот. Покрај тоа, зрачењето од блиската супернова може да ја промени нашата клима.

Познато е дека супернова не експлодирала на толку блиско растојание во познатата историја на човештвото. Најновата супернова видлива со окото беше Супернова 1987А, во 1987 година. Беше оддалечено приближно 168.000 светлосни години. Пред ова, последниот одблесокот видлив за окото го снимил Јоханес Кеплер во 1604 година. На приближно 20.000 светлосни години од нас, таа блескаше посилно од која било ѕвезда на ноќното небо. Оваа експлозија беше видлива и на дневна светлина! Според нашите сознанија, ова не предизвика никакви забележителни ефекти.

Колку потенцијални супернови се поблиску до нас од 50 до 100 светлосни години?Одговорот зависи од типот на супернова. Супернова од типот II е стареечка, масивна ѕвезда која пропаѓа. Нема ѕвезди доволно масивни за да го направат тоа на 50 светлосни години од Земјата.

Но, има и супернови од типот I - предизвикани од колапсот на мала, бледо бела џуџеста ѕвезда. Овие ѕвезди се слаби и тешко се откриваат, па не можеме да бидеме сигурни колку ги има наоколу. Веројатно неколку стотици од овие ѕвезди се во рамките на 50 светлосни години.

Ѕвездата ИК Пегаси Б е најблискиот кандидат за улогата на прототип на супернова. Тој е дел од двоен ѕвезден систем кој се наоѓа на приближно 150 светлосни години од нашето Сонце и Сончевиот систем.

Главната ѕвезда во системот, ИК Пегаси А, е обична ѕвезда од главната низа, не за разлика од нашето Сонце. Потенцијалната супернова од тип I е уште една ѕвезда, ИК Пегаси Б, масивно бело џуџе кое е исклучително мало и густо. Кога ѕвездата А ќе почне да еволуира во црвен џин, се очекува да порасне до радиус каде што ќе се судри со бело џуџе или ќе почне да влече материјал од проширената обвивка на гасот на А. Кога ѕвездата Б ќе стане доволно масивна, таа може да експлодира како супернова.

Што е со Бетелгез?Друга ѕвезда која често се споменува во историјата на суперновите е Бетелгез, една од најсветлите ѕвезди на нашето небо, дел од познатото соѕвездие Орион. Бетелгез е суперџинска ѕвезда. Тоа е инхерентно многу светло.

Сепак, таквиот сјај има своја цена. Бетелгез е една од најпознатите ѕвезди на небото бидејќи некогаш ќе експлодира. Огромната енергија на Бетелгез бара горивото да се потроши брзо (релативно кажано), а всушност Бетелгез веќе е при крај на својот животен век. Еден ден наскоро (астрономски гледано) ќе остане без гориво, а потоа ќе експлодира во спектакуларна експлозија на супернова од типот II. Кога тоа ќе се случи, Бетелгез ќе стане посветол неколку недели или месеци, можеби светол како полна Месечина и видлив на сред бел ден.

Кога ќе се случи ова?Веројатно не во нашиот животен век, но никој не знае со сигурност. Тоа може да биде утре или милион години во иднината. Кога тоа ќе се случи, сите на Земјата ќе бидат сведоци на спектакуларен настан на ноќното небо, но животот на Земјата нема да биде засегнат. Тоа е затоа што Бетелгез е оддалечен 430 светлосни години.

Колку често се појавуваат супернови во нашата галаксија?Никој не знае. Научниците сугерираат дека високо-енергетското зрачење од суперновите веќе предизвикало мутации кај видовите на Земјата, можеби дури и кај луѓето.

Според една проценка, на секои 15 милиони години може да има по еден опасен настан на супернова во близина на Земјата. Други научници велат дека во просек експлозија на супернова се случува на 10 парсеци (33 светлосни години) од Земјата на секои 240 милиони години. Па гледаш дека навистина не знаеме. Но, можете да ги споредите овие бројки со неколку милиони години - времето кога се смета дека луѓето биле на планетата - и четири и пол милијарди години за возраста на самата Земја.

И, ако го направите тоа, ќе видите дека супернова дефинитивно ќе експлодира во близина на Земјата - но веројатно не во догледна иднина на човештвото.

допаѓа( 3 ) Не ми се допаѓа( 0 )

Во одреден момент од животот, секој од нас го постави ова прашање: колку време е потребно за да лета до ѕвездите? Дали е можно да се направи таков лет во еден човечки живот, дали таквите летови можат да станат норма на секојдневниот живот? Има многу одговори на ова сложено прашање, во зависност од тоа кој прашува. Некои се едноставни, други се посложени. Има премногу што треба да се земе предвид за да се најде целосен одговор.

За жал, нема реални проценки кои би помогнале да се најде таков одговор, а тоа ги фрустрира футуристите и љубителите на меѓуѕвездените патувања. Без разлика дали ни се допаѓа или не, просторот е многу голем (и сложен) и нашата технологија е сè уште ограничена. Но, ако некогаш одлучиме да го напуштиме нашето „гнездо“, ќе имаме неколку начини да стигнеме до најблискиот ѕвезден систем во нашата галаксија.

Најблиската ѕвезда до нашата Земја е Сонцето, прилично „просечна“ ѕвезда според шемата на „главната низа“ Херцпрунг-Расел. Тоа значи дека ѕвездата е многу стабилна и обезбедува доволно сончева светлина за да се развие живот на нашата планета. Знаеме дека има и други планети кои орбитираат околу ѕвездите во близина на нашиот Сончев систем, и многу од овие ѕвезди се слични на нашите.

Во иднина, ако човештвото сака да го напушти Сончевиот систем, ќе имаме огромен избор на ѕвезди до кои би можеле да одиме, а многу од нив можеби имаат услови поволни за живот. Но, каде ќе одиме и колку време ќе ни треба да стигнеме таму? Имајте на ум дека сето ова е само шпекулација и во овој момент нема упатства за меѓуѕвезденото патување. Па, како што рече Гагарин, ајде да одиме!

Посегнете по ѕвезда
Како што е наведено, најблиската ѕвезда до нашиот Сончев систем е Проксима Кентаур, и затоа има многу смисла да се започне со планирање меѓуѕвездена мисија таму. Дел од тројниот ѕвезден систем Алфа Кентаур, Проксима е оддалечен 4,24 светлосни години (1,3 парсеци) од Земјата. Алфа Кентаур е во суштина најсветлата ѕвезда од трите во системот, дел од блискиот бинарен систем оддалечен 4,37 светлосни години од Земјата - додека Проксима Кентаур (најслабата од трите) е изолирано црвено џуџе на 0,13 светлосни години од двојната систем.

И додека разговорите за меѓуѕвезденото патување потсетуваат на секакви патувања „побрзи од брзината на светлината“ (FSL), од брзини на искривување и црви дупки до потпросторни погони, таквите теории се или многу измислени (како погонот Alcubierre) или постојат само во научна фантастика. Секоја мисија во длабоката вселена ќе трае со генерации.

Значи, почнувајќи со една од најбавните форми на патување во вселената, колку време ќе биде потребно за да се стигне до Проксима Кентаур?

Современи методи

Прашањето за проценка на времетраењето на патувањето во вселената е многу поедноставно ако ги вклучува постоечките технологии и тела во нашиот Сончев систем. На пример, користејќи ја технологијата што ја користеше мисијата Нови хоризонти, 16 хидразински монопропелантни мотори можеа да стигнат до Месечината за само 8 часа и 35 минути.

Тука е и мисијата SMART-1 на Европската вселенска агенција, која се придвижи кон Месечината користејќи јонски погон. Со оваа револуционерна технологија, чија верзија ја користеше и вселенската сонда Dawn за да стигне до Веста, на мисијата SMART-1 и беа потребни една година, месец и две недели за да стигне до Месечината.

Од брзи ракетни вселенски летала до економичен јонски погон, имаме неколку опции за движење низ локалниот простор - плус можете да ги користите Јупитер или Сатурн како огромна гравитациска прашка. Меѓутоа, ако планираме да одиме малку подалеку, ќе мора да ја зголемиме моќта на технологијата и да истражиме нови можности.

Кога зборуваме за можни методи, зборуваме за оние кои вклучуваат постоечки технологии, или оние кои сè уште не постојат, но се технички изводливи. Некои од нив, како што ќе видите, се временски тестирани и потврдени, додека други остануваат под знак прашалник. Накратко, тие претставуваат можно, но многу време и финансиски скапо сценарио за патување дури и до најблиската ѕвезда.

Јонско движење

Во моментов, најбавниот и најекономичен облик на погон е јонскиот погон. Пред неколку децении, јонскиот погон се сметаше за научна фантастика. Но, во последниве години, технологиите за поддршка на јонски мотори се префрлија од теорија во пракса, и тоа многу успешно. Мисијата SMART-1 на Европската вселенска агенција е пример за успешна мисија на Месечината во 13-месечна спирала од Земјата.

SMART-1 користеше јонски мотори на соларна енергија, во кои електричната енергија се собираше од соларни панели и се користеше за напојување на мотори со ефект на Хол. За испорака на SMART-1 на Месечината, беа потребни само 82 килограми ксенонско гориво. 1 килограм ксенонско гориво обезбедува делта-V од 45 m/s. Ова е исклучително ефикасен облик на движење, но е далеку од најбрз.

Една од првите мисии што користеше технологија за јонски погон беше мисијата Deep Space 1 до кометата Борели во 1998 година. DS1 користел и ксенон-јонски мотор и потрошил 81,5 kg гориво. По 20 месеци потисок, DS1 достигна брзина од 56.000 km/h во моментот на прелетувањето на кометата.

Јонските мотори се поекономични од ракетната технологија, бидејќи нивниот потисок по единица маса на погонско гориво (специфичен импулс) е многу поголем. Но, на јонските мотори им треба долго време за да го забрзаат вселенското летало до значителни брзини, а максималната брзина зависи од поддршката на горивото и количината на генерирана електрична енергија.

Затоа, ако јонскиот погон треба да се користи во мисијата до Проксима Кентаур, моторите ќе треба да имаат моќен извор на енергија (нуклеарна енергија) и големи резерви на гориво (иако помалку од конвенционалните ракети). Но, ако тргнеме од претпоставката дека 81,5 kg ксенонско гориво се претвора во 56.000 km/h (а нема да има други форми на движење), може да се направат пресметки.

Со максимална брзина од 56.000 km/h, на Deep Space ќе му бидат потребни 1.81.000 години за да помине 4,24 светлосни години помеѓу Земјата и Проксима Кентаури. Со текот на времето, ова се околу 2.700 генерации луѓе. Слободно може да се каже дека меѓупланетарниот јонски погон ќе биде премногу бавен за меѓуѕвездена мисија со екипаж.

Но, ако јонските мотори се поголеми и помоќни (односно, стапката на одлив на јони ќе биде многу поголема), ако има доволно ракетно гориво за да издржи цели 4,24 светлосни години, времето на патување значително ќе се намали. Но, сепак ќе остане значително повеќе човечки животи.

Маневар со гравитација

Најбрзиот начин за патување во вселената е да користите помош од гравитација. Оваа техника го вклучува вселенското летало со користење на релативното движење (т.е. орбитата) и гравитацијата на планетата за да го промени нејзиниот пат и брзина. Маневрите со гравитација се исклучително корисна техника за вселенски летови, особено кога се користи Земјата или друга масивна планета (како гасовит џин) за забрзување.

Вселенското летало Маринер 10 беше првото што го користеше овој метод, користејќи ја гравитациската сила на Венера за да се придвижи кон Меркур во февруари 1974 година. Во 1980-тите, сондата Војаџер 1 ги користеше Сатурн и Јупитер за гравитациски маневри и забрзување до 60.000 km/h пред да влезе во меѓуѕвездениот простор.

Мисијата Хелиос 2, која започна во 1976 година и беше наменета за истражување на меѓупланетарниот медиум помеѓу 0,3 АЕ. е. и 1 а. од Сонцето, го држи рекордот за најголема брзина развиена со помош на гравитациски маневар. Во тоа време, Хелиос 1 (лансиран во 1974 година) и Хелиос 2 го држеа рекордот за најблиско приближување до Сонцето. Хелиос 2 беше лансиран со конвенционална ракета и поставен во многу издолжена орбита.

Поради големата ексцентричност (0,54) на 190-дневната соларна орбита, на перихелот Хелиос 2 успеа да постигне максимална брзина од над 240.000 км/ч. Оваа орбитална брзина е развиена само поради гравитациската привлечност на Сонцето. Технички, брзината на перихелот на Хелиос 2 не беше резултат на гравитациски маневар, туку неговата максимална орбитална брзина, но сепак го држи рекордот за најбрз објект направен од човекот.

Доколку Војаџер 1 се движел кон црвеното џуџеста ѕвезда Проксима Кентаури со константна брзина од 60.000 km/h, би биле потребни 76.000 години (или повеќе од 2.500 генерации) за да го помине ова растојание. Но, ако сондата ја достигне рекордната брзина на Хелиос 2 - одржлива брзина од 240.000 км/ч - би биле потребни 19.000 години (или повеќе од 600 генерации) да патува 4.243 светлосни години. Значително подобро, иако не е скоро практично.

Електромагнетен мотор ЕМ погон

Друг предложен метод за меѓуѕвездено патување е RF резонантниот мотор со шуплина, познат и како ЕМ погон. Предложен уште во 2001 година од Роџер Шеуер, британски научник кој го создаде Satellite Propulsion Research Ltd (SPR) за да го спроведе проектот, моторот се заснова на идејата дека електромагнетните микробранови шуплини можат директно да ја претворат електричната енергија во потисок.

Додека традиционалните електромагнетни мотори се дизајнирани да придвижуваат одредена маса (како што се јонизирани честички), овој конкретен погонски систем е независен од одговорот на масата и не емитува насочено зрачење. Генерално, овој мотор беше дочекан со прилично количество скептицизам, најмногу поради тоа што го нарушува законот за зачувување на импулсот, според кој моментумот на системот останува константен и не може да се создаде или уништи, туку само да се менува под влијание на силата. .

Сепак, неодамнешните експерименти со оваа технологија очигледно доведоа до позитивни резултати. Во јули 2014 година, на 50. AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference во Кливленд, Охајо, научниците за напреден погон на НАСА објавија дека успешно тестирале нов дизајн на електромагнетен погон.

Во април 2015 година, научниците од НАСА Eagleworks (дел од вселенскиот центар Џонсон) рекоа дека успешно го тестирале моторот во вакуум, што може да укаже на можни вселенски апликации. Во јули истата година, група научници од Одделот за вселенски системи на Технолошкиот универзитет во Дрезден развија своја верзија на моторот и забележаа забележлив потисок.

Во 2010 година, професорката Жуанг Јанг од северозападниот политехнички универзитет во Ксиан, Кина, почна да објавува серија написи за нејзиното истражување во технологијата ЕМ драјв. Во 2012 година, таа пријави висока влезна моќност (2,5 kW) и регистриран потисок од 720 mN. Исто така, спроведе опширно тестирање во 2014 година, вклучително и внатрешни мерења на температурата со вградени термопарови, што покажа дека системот функционира.

Врз основа на пресметките засновани на прототипот на НАСА (кој се проценува дека има моќност од 0,4 N/киловат), вселенско летало со електромагнетна енергија би можело да патува до Плутон за помалку од 18 месеци. Ова е шест пати помалку од она што го бараше сондата New Horizons, која се движеше со брзина од 58.000 km/h.

Звучи импресивно. Но, дури и во овој случај, бродот на електромагнетни мотори ќе лета до Проксима Кентаур 13.000 години. Затвори, но сепак недоволно. Дополнително, додека сите јас не се исцртани во оваа технологија, прерано е да се зборува за нејзината употреба.

Нуклеарно термичко и нуклеарно електрично движење

Друга можност за меѓуѕвезден лет е да се користи вселенско летало опремено со нуклеарни мотори. НАСА ги проучува ваквите опции со децении. Ракетата со нуклеарен термички погон може да користи реактори на ураниум или деутериум за загревање на водородот во реакторот, претворајќи го во јонизиран гас (водородна плазма), кој потоа би се насочил во ракетната млазница, генерирајќи потисок.

Ракетата со нуклеарен погон го користи истиот реактор за претворање на топлина и енергија во електрична енергија, што потоа го напојува електричен мотор. Во двата случаи, ракетата би се потпирала на нуклеарна фузија или фисија за да генерира потисок, наместо на хемиско гориво на кое работат сите модерни вселенски агенции.

Во споредба со хемиските мотори, нуклеарните мотори имаат непобитни предности. Прво, има практично неограничена густина на енергија во споредба со ракетното гориво. Покрај тоа, нуклеарниот мотор исто така ќе произведе моќен потисок во однос на количината на гориво што се користи. Ова ќе го намали обемот на потребното гориво, а во исто време и тежината и цената на одреден уред.

Иако термалните нуклеарни мотори сè уште не се лансирани во вселената, прототипови се создадени и тестирани, а предложени се уште повеќе.

Сепак, и покрај предностите во економичноста на горивото и специфичниот импулс, најдобро предложениот концепт на нуклеарен термички мотор има максимален специфичен импулс од 5000 секунди (50 kN s/kg). Користејќи нуклеарни мотори кои се напојуваат со фисија или фузија, научниците на НАСА би можеле да испорачаат вселенско летало на Марс за само 90 дена доколку Црвената планета е оддалечена 55.000.000 километри од Земјата.

Но, кога станува збор за патување до Проксима Кентаур, би биле потребни векови за нуклеарна ракета да достигне значителен дел од брзината на светлината. Тогаш ќе бидат потребни неколку децении патување, проследено со уште многу векови забавување на патот до целта. Сè уште сме 1000 години од нашата дестинација. Она што е добро за меѓупланетарни мисии не е толку добро за меѓуѕвездените.

Космичките растојанија тешко се мерат во обични метри и километри, па астрономите користат други физички единици во својата работа. Еден од нив се нарекува светлосна година.


Многу обожаватели на фантазијата се многу запознаени со овој концепт, бидејќи често се појавува во филмови и книги. Но, не секој знае што е светлосна година, а некои дури мислат дека е слично на вообичаеното годишно пресметување на времето.

Што е светлосна година?

Во реалноста, светлосна година не е единица време, како што може да се претпостави, туку единица должина што се користи во астрономијата. Се однесува на растојанието поминато со светлина за една година.

Обично се користи во учебниците за астрономија или популарна научна фантастика за да се одредат должините во Сончевиот систем. За попрецизни математички пресметки или мерење на растојанија во Универзумот, како основа се зема друга единица - .

Појавата на светлосната година во астрономијата беше поврзана со развојот на ѕвездените науки и потребата да се користат параметри споредливи со скалата на вселената. Концептот беше воведен неколку години по првото успешно мерење на растојанието од Сонцето до ѕвездата 61 Лебед во 1838 година.


Првично, светлосна година беше растојанието поминато со светлина во една тропска година, односно во временски период еднаков на целосниот циклус на годишните времиња. Сепак, од 1984 година, Јулијанската година (365,25 дена) почна да се користи како основа, како резултат на што мерењата станаа попрецизни.

Како се одредува брзината на светлината?

За да пресметаат светлосна година, истражувачите прво морале да ја одредат брзината на светлината. Астрономите некогаш верувале дека ширењето на зраците во вселената е моментално, но во 17 век овој заклучок почнал да се доведува во прашање.

Првите обиди да се направат пресметки ги направил Галилео Галилеј, кој решил да го пресмета времето кое и е потребно на светлината за патување 8 километри. Неговото истражување беше неуспешно. Џејмс Бредли успеал да ја пресмета приближната вредност во 1728 година, кој ја одредил брзината на 301 илјади km/s.

Која е брзината на светлината?

И покрај фактот дека Бредли направи прилично точни пресметки, тие беа во можност да ја одредат точната брзина дури во 20 век, користејќи модерни ласерски технологии. Напредната опрема овозможи да се направат пресметки поправени за индексот на прекршување на зраците, што резултираше со оваа вредност да биде 299.792,458 километри во секунда.


Астрономите работат со овие бројки до ден-денес. Последователно, едноставните пресметки помогнаа точно да се одреди времето што им е потребно на зраците да летаат околу орбитата на земјината топка без влијание на гравитационите полиња врз нив.

Иако брзината на светлината не е споредлива со земните растојанија, нејзината употреба во пресметките се објаснува со фактот дека луѓето се навикнати да размислуваат во „земни“ категории.

На што е еднаква светлосна година?

Ако се земе предвид дека светлосна секунда е еднаква на 299.792.458 метри, лесно е да се пресмета дека светлината поминува 17.987.547.480 метри за една минута. Како по правило, астрофизичарите ги користат овие податоци за мерење на растојанија во планетарните системи.

За проучување на небесните тела на скалата на Универзумот, многу е попогодно да се земе како основа светлосна година, што е еднакво на 9,460 трилиони километри или 0,306 парсеци. Набљудувањето на космичките тела е единствениот случај кога човек може да го види минатото со свои очи.

Потребни се многу години за светлината емитирана од далечна ѕвезда да стигне до Земјата. Поради оваа причина, кога ги набљудувате космичките објекти, ги гледате не онакви какви што се во моментот, туку како што биле во моментот на емисија на светлина.

Примери на растојанија во светлосни години

Благодарение на способноста да се пресмета брзината на движење на зраците, астрономите успеаја да го пресметаат растојанието во светлосни години до многу небесни тела. Така, растојанието од нашата планета до Месечината е 1,3 светлосни секунди, до Проксима Кентаури - 4,2 светлосни години, до маглината Андромеда - 2,5 милиони светлосни години.


Растојанието помеѓу Сонцето и центарот на нашата галаксија зема зраци приближно 26 илјади светлосни години, а помеѓу Сонцето и планетата Плутон - 5 светлосни часови.