Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты - Жак Поль

Астронавты миссии «Аполлон-17» стали последними представителями человечества, сумевшими забраться так далеко от Земли. НАСА отказалось от футуристических проектов еще в конце 1960-х, в конце эпохи фильма «2001 год: Космическая одиссея», пропагандировавшего идею близкого безграничного космического будущего. Закрыт был и проект полета на Марс на ракете с ядерным реактивным двигателем.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Возвращение на Луну (2029)

Первые шаги человека на Марсе (2051)

1995

Открытие экзопланет

Мишель Майор и Дидье Кело открыли планету массой, сравнимой с массой Юпитера, вращающуюся вокруг звезды 51 Пегаса.

Научный журнал Nature в ноябре 1995 года опубликовал статью Мишеля Майора и Дидье Кело, в которой сообщалось, что небесный объект массой, близкой к массе Юпитера, вращается на расстоянии в восемь миллионов километров вокруг похожей на Солнце звезды 51 Пегаса. Это был первый успех швейцарских астрофизиков в упорном поиске экзопланет – то есть планет, вращающихся вокруг других звезд. Ученые использовали метод лучевых скоростей.

Подобно атлету, чье тело колеблется в одной фазе с вращением молота, звезда, удерживающая в своем гравитационном поле планету, колеблется в одной фазе с орбитальным периодом последней. Это колебание приводит к периодическому изменению лучевой скорости – составляющей скорости движения звезды вдоль луча зрения. Для земного наблюдателя изменения лучевой скорости звезды выражаются в периодическом смещении линий в спектре ее излучения. С помощью этих данных можно не только обнаружить существование экзопланеты, но и оценить ее массу и радиус орбиты. С помощью метода лучевой скорости проще выявлять массивные планеты типа Юпитера, орбиты которых расположены близко к материнской звезде.

Чтобы расширить возможности обнаружения экзопланет, исследователи часто пользуются и «методом транзитов» – пытаются обнаружить экзопланету в момент ее прохождения между наблюдателем и звездой. Этот метод позволяет регистрировать планеты различных размеров и радиусов орбит. Но, чтобы добиться результатов с помощью этого метода, надо непрерывно и длительно наблюдать за множеством звезд на широкоугольных космических телескопах. Французский мини-спутник CoRoT, запущенный на орбиту в 2006 году, был как раз и предназначен для наблюдений методом транзитов. Однако диаметр зеркала его телескопа составлял всего двадцать семь сантиметров, и поэтому на CoRoT удалось обнаружить не более трех десятков экзопланет.

В 2009 году американцы запустили космическую обсерваторию «Кеплер» – на ее борту находился телескоп с 95-сантиметровым зеркалом. До окончания его миссии в 2018 году «Кеплеру» удалось выявить более двух с половиной тысяч экзопланет, причем 95 % из них имели диаметры меньше, чем у Нептуна. В 2014 году группа, работавшая с обсерваторией «Кеплер», объявила об открытии планеты Kepler-186f, очень близкой по размерам к Земле и вдобавок находящейся в потенциально обитаемой зоне своей звезды.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Множественность миров (1686)

Обнаружение внеземной жизни (2042)

Человечество колонизирует Галактику (Через 10 миллионов лет)

2014

Зонд на комете Чурюмова – Герасименко

Космический зонд «Розетта» летел к своей цели десять лет. Впервые в истории космический аппарат вышел на орбиту вокруг кометы и высадил на ее поверхность исследовательский модуль.

В 1985 году Европейское космическое агентство (ESA) утвердило программу космических научных исследований европейских ученых на последовавшие двадцать лет. Программа Horizon-2000 предполагала подготовку четырех основных высокотехнологичных миссий. Цель наиболее интересной из них, направленной на исследование истории образования Солнечной системы, – непосредственная встреча с кометой и изучение ее ядра. Миссия получила название «Розетта», в честь города в Египте, где солдат армии Бонапарта в 1799 году нашел стелу, покрытую надписями – через двадцать лет после этого нанесенный на нее текст позволил французскому египтологу Жану-Франсуа Шампольону расшифровать египетские иероглифы.

Европейская космическая ракета-носитель «Ариан-5», запущенная в 2004 году с космодрома Куру, доставила на околосолнечную орбиту зонд «Розетта» массой в три тонны. 4 марта 2005 года зонд пролетел вблизи Земли, что позволило ему набрать дополнительную скорость за счет гравитационного толчка. То же самое повторилась и 25 февраля 2007 года – в качестве ускорителя использовалось гравитационное поле Марса, а затем было еще два пролета мимо Земли: 13 ноября 2007 и 13 ноября 2009 года. Серия гравитационных маневров привела к тому, что зонд набрал скорость почти в тридцать девять километров в секунду, при том что в конце первой фазы разгона его скорость равнялась только тридцати километрам в секунду. Облетев 10 июля 2010 года астероид Лютеция, зонд «Розетта» отправился к комете 67P/Чурюмова – Герасименко (в Европе ее ласково назвали Чури) и достиг ее, приближаясь к ней по ступенчатой траектории, пока притяжение ее ядра не стало достаточным, чтобы зонд мог закрепиться на орбите. 15 октября 2014 года зонд «Розетта» вышел на круговую орбиту радиусом 10 километров с центром в ядре кометы и начал исследования с помощью бортовой аппаратуры.

Отправка спускаемого аппарата Philæ («Фила») состоялась 12 ноября 2014 года. Аппарат представлял собой модуль массой сто килограммов – свое имя он получил в честь острова на Ниле, затопленного во время строительства Асуанской плотины. Спустя несколько часов полета он сел на поверхность кометы – его вес на ней составлял всего один грамм! Поломка стыковочного блока, предназначенного именно для компенсации столь слабой гравитации, привела к тому, что модуль подскочил и пролетел более километра… Второй отскок был менее масштабным и закрепил модуль возле большого камня. «Фила», используя энергию «Розетты», передавала на Землю собранные ее бортовым оборудованием научные данные, пока не кончился заряд батарей.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Комета Галлея (10 миллионов лет назад)

2016

Регистрация гравитационных волн

В 2016 году международная исследовательская группа объявила об открытии гравитационных волн, вызванных слиянием двух черных дыр.

На расстоянии более трехсот миллионов световых лет от Земли две черные дыры вращались друг вокруг друга. Их массы составляли тридцать шесть и двадцать девять солнечных масс, и они образовывали систему, которая мало-помалу теряла энергию за счет излучения гравитационных волн. Вращаясь по спирали и постепенно сближаясь, эти сверхплотные тела в конце концов соприкоснулись и слились в единое целое. Масса образовавшейся в результате слияния черной дыры (шестьдесят две солнечных массы) в результате оказалась меньше суммы масс слившихся тел. И согласно уравнению, связывающему массу с энергией, разница в три солнечных массы превратилась в огромное количество энергии, которое вызвало гравитационный всплеск, заставивший вздрогнуть всю Вселенную. В 2015 году эхо этой вибрации в виде потока гравитационных волн достигло обсерватории LIGO, специально созданной для обнаружения подобных событий.

За столетие до этого события общая теория относительности Эйнштейна описала гравитацию как искривление пространства-времени, которое создает всякое массивное тело. В 1916 году Эйнштейн показал, что ускорение массивных тел создает гравитационные волны, то