Для чего нужно изучать солнечную систему
Зачем осваивать планеты Солнечной системы?
И в самом деле — зачем? Тратить триллионы евро, только чтобы «на пыльных тропинках далеких планет осталися наши следы»? На самом деле, выход человечества в космос, освоение космоса и планет — для нас единственный способ выжить.
Дело в том, что человечество стоит на пороге саморазрушения и гибели. Когда людей на Земле было несколько сот миллионов, они осваивали незанятые земли, вырубали леса, чтобы сделать новые поля и посадить там рожь. В лесах и степях была уйма дичи. В реках было полно рыбы, а в морях и океанах рыбы было неизмеримо больше, только знай, лови.
А потом мы начали стремительно размножаться. Нас становится все больше и больше. Сегодня нас больше 7,6 миллиардов — и народонаселение только продолжает расти. Природа уже не может обеспечить нас своими дарами.
Лет сто назад кто-то шибко умный придумал лозунг «Мы не можем ждать милостей от природы. Взять их — наша задача». Прошло несколько десятилетий и лозунг чуть-чуть вывернули сообразно изменению ситуации: «Мы не можем ждать милостей от природы после того, что мы с ней сделали». Мы уже давно живем, занимая средства у наших внуков — прямая реализация лозунга «После меня — хоть потоп». 
Фото: Depositphotos
Европа, которая полторы тысячи лет назад была покрыта могучими лесами, ныне лесов не имеет, там есть только окультуренные парки, некоторые из которых прикидываются дикими лесами, но на самом деле находятся под пристальным надзором людей.
Уже в конце XIX века некоторые виды животных были истреблены. Пропали маврикийские дронты, исчезла морская, или стеллерова, корова, в Северной Америке исчезли бесчисленные стала бизонов. Все, что было легко добыть и при этом было вкусно, при соприкосновении с человеческой цивилизацией просто исчезало.
Сегодня люди освоили практически всю земную поверхность. «Белые пятна»? Наверное, есть, но скорее, в океанских глубинах. Или в районах высокогорий, или в глубине гнилых болот. Все места на Земле, которые хоть сколько-то годятся для жизни, уже заселены.
Значительная часть доступных нам полезных ископаемых уже добыта. Металлы давно добывают из руд, которые еще век назад считались слишком бедными. Но поскольку более богатые руды давно кончились — были разработаны технологии по добыче металлов из совсем бедных руд. 
Маврикийский дронт
Фото: ru.wikipedia.org
Заканчиваются удобные месторождения нефти и газа, человечество уже начинает переходить на добычу газа из месторождений газоносных сланцев и со дна морей и океанов. Ныне существующие методы добычи сланцевого газа являются экологически крайне вредными, в прогнозе будущего они ведут к фатальному загрязнению подземных водоносных горизонтов минеральными ядами. А практика показала, что добыча нефти и газа с морского дна — огромный риск для биосистемы. Миллионы тонн нефти уже вылились в океан, убивая на своем пути всякую живность, а сколько еще раз такое повторится.
А ведь в небе, не слишком далеко от нас, находятся и необозримые земли, еще не освоенные человеком, и несметные сокровища — месторождения металлов, углеводородов, которых человечеству хватит на многие тысячелетия.
Сегодня, пока у нас нет ядерных ракетных двигателей (ЯРД), нам до них не добраться. Но уверен, что человечество совершит рывок к планетам Солнечной системы сразу же, как только появятся двигатели, способные доставить ракету в пояс астероидов, провести на нем поиск объектов, содержащих нужные нам металлы, и найденное отправить на Землю или получить металл прямо на месте, чтобы доставлять было легче. 
Кольца Сатурна состоят из глыб газогидратов из воды и углеводородов
Фото: Depositphotos
А углеводороды, океаны углеводородов без конца и края — это атмосфера газовых гигантов, Сатурна и Юпитера. При этом кольца Сатурна только считаются ледяными, на самом деле их составляют глыбы газогидратов из воды и углеводородов. И то, и другое необходимо и Земле, и будущим марсианским поселениям.
Кислород и вода для терраформирования атмосферы Марса, а возможно, и Венеры, углеводороды и вода из колец Сатурна и масса редких металлов из пояса астероидов для промышленности Земли — сокровища настолько огромные, что люди пока даже не в силах осознать, насколько громадны новые земли, которые после терраформирования можно будет освоить человечеству.
Освобождение Земли от многих производств, связанных с ущербом для природы, прекращение разработок бедных металлами руд, прекращение экологически вредных способов добычи углеводородов — консервация шахт и скважин нефти и газа, постепенное возвращение Земле нормальной экологической обстановки. Или постепенная выработка всех ископаемых углеводородов, тотальное загрязнение окружающей среды, изменение климата — и гибель человечества. Без всякой ядерной войны погибнем.
А единственная возможность нам не погибнуть в ближайшую пару сотен лет — создать мощный двигатель, который позволит производить регулярные межпланетные полеты. Тогда к услугам человечества окажутся ресурсы и огромные необжитые пространства планет нашей Солнечной системы.
10 важных причин освоения космоса
К моменту высадки на Луну в 1969 году многие люди думали, что к началу 21 века космические путешествия станут обычным делом, мы сможем посещать другие планеты в нашей Солнечной системе и, возможно, даже рискнем отправиться в межзвездное пространство. К сожалению, такое будущее еще не наступило. Более того, люди вообще стали задаваться вопросом, нужны ли нам космические путешествия. Может быть, стоит оставить освоение космоса частным компаниям?
Осваивать космос нужно не только для «галочки»
Но те, кто долгое время мечтал о том, что люди станут космической цивилизацией, утверждают, что освоение космоса предоставит хорошие преимущества и здесь, на Земле, в областях вроде здравоохранения, горнодобывающей промышленности и безопасности. Вдохновение тоже будет. Вот несколько наиболее убедительных аргументов для продолжения освоения космоса.
Защита от разрушительного астероида
Брюс Уиллис нас не спасёт
Если мы не хотим однажды встретить судьбу динозавров, нам нужно защитить себя от угрозы попадания большого астероида. По данным NASA, примерно раз в 10 000 лет каменный или железный астероид размером с футбольное поле может врезаться в поверхность нашей планеты и вызвать цунами, возможно, достаточно большие, чтобы затопить прибрежные районы.
Но на деле бояться нужно настоящих монстров — астероидов в 100 метров в поперечнике или больше. Столкновение с таким гигантом вызовет огненный шторм из нагретых осколков и заполнит атмосферу пылью, блокирующей свет солнца, что уничтожит наши леса и поля. Если кто и выживет, он будет серьезно голодать. Мудро финансируемая космическая программа позволила бы нам обнаружить опасный объект задолго до того, как он поразит Землю, и отправить космический аппарат, который смог бы с помощью направленного взрыва направить астероид на другой курс.
Оно приведет к великим изобретениям
Космос позволит создать невероятные вещи
Очень много устройств, материалов и процессов, изначально разработанных для космической программы, нашли применение на Земле — их было так много, что у NASA появился офис, который ищет способы перепрофилирования космических технологий в продукты. К примеру, все мы знакомы с сухой заморозкой еды, но есть и другие варианты. В 1960-х ученые NASA разработали пластик, покрытый металлическим отражающим материалом. При использовании в одеяле он отражает 80% тепла тела его хозяину — это помогает жертвам катастрофы и пост-марафонцам оставаться в тепле.
Еще более интересной и ценной новинкой стал нитинол — гибкий, но упругий сплав, разработанный для того, чтобы спутники могли расправляться после того, как их упаковали в ракету. Сегодня ортодонты оснащают пациентов скобами, сделанными из этого материала.
Космос полезен для здоровья
Возможно, нам даже удастся победить рак
Международная космическая станция породила множество медицинских инноваций, которые нашли применение на Земле, например, способ доставки противораковых лекарств непосредственно к опухоли; устройство, которое позволяет медсестре проводить УЗИ и передавать результаты врачу за тысячи километров; роботизированный манипулятор, который может выполнять сложную операцию внутри аппарата МРТ.
Ученые NASA, стремясь защитить астронавтов от потери костной и мышечной массы в условиях микрогравитации космоса, также помогли фармацевтической компании испытать Prolia, препарат, который сегодня может спасти пожилых людей от остеопороза. Легче было испытать лекарство на астронавтах, которые теряют 1,5% костной массы каждый месяц, нежели на пожилой женщине на Земле, которая теряет 1,5% ежегодно из-за остеопороза.
Исследование космоса — источник вдохновения
Если мы хотим, чтобы наши дети в этом мире стремились стать великими учеными и инженерами, а не рэперами, ведущими реалити-шоу или финансовыми магнатами, очень важно вдохновить их на правильную деятельность.
Астроном и автор телевизионной программы «Космос» Нил де Грасс Тайсон недавно рассказал следующее:
«Я могу стоять перед восьмиклассниками и говорить: кто хочет стать аэрокосмическим инженером, который построит самолет на 20% более энергоэффективный, чем тот, на котором летали ваши родители? Но это не работает. Однако если я спрошу: кто хочет быть аэрокосмический инженером, который спроектирует самолет, который будет ориентироваться в разреженной атмосфере Марса? Я получу лучших учеников в классе».
Это важно для государственной безопасности
Не зря мы выводим в космос сотни спутников
Даже если эти ведущие страны в большей части освоят ближайший космос, им нужно будет быть уверенными в том, что компании могут добывать полезные ископаемые на Луне или астероидах, не переживая, что их будут терроризировать или узурпировать. Очень важно настроить дипломатические каналы в космосе, с возможным военным использованием.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Нам нужно космическое сырье
Когда на Земле закончатся ресурсы, их можно будет взять в космосе
В космосе есть золото, серебро, платина и другие ценные вещества. Много внимания привлекли мероприятия частных компаний, которые предусматривают добычу полезных ископаемых на астероидах, но космическим шахтерам не придется далеко ходить, чтобы найти богатые ресурсы.
Луна, к примеру, является потенциально прибыльным источником гелия-3 (используется для МРТ и в качестве потенциального топлива для атомных электростанций). На Земле гелий-3 настолько редкий, что его цена достигает 5000 долларов за литр. Также Луна может быть потенциально богатой редкоземельными элементами вроде европия и тантала, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, солнечных панелях и других продвинутых устройствах.
Государства могут мирно работать вместе
Ранее мы уже упомянули о зловещей угрозе международного конфликта в космосе. Но все может быть и мирно, если вспомнить о сотрудничестве разных стран на Международной космической станции. Космическая программа США, например, позволяет другим странам, большим и не очень, объединять свои усилия в исследовании космоса.
Международное сотрудничество на поле космоса будет исключительно взаимовыгодным. С одной стороны, большие расходы были бы распределены на всех. С другой — это помогло бы установить тесные дипломатические отношения между странами и создать новые рабочие места для обеих сторон.
Есть ли жизнь в космосе?
Почти половина людей на Земле считает, что где-то в космосе есть жизнь. Четверть из них думает, что инопланетяне уже посещали нашу планету.
Однако все попытки найти в небе признаки других существ оказывались бесплодными. Возможно, потому что земная атмосфера мешает сообщениям доходить до нас. Вот почему те, кто занимается поиском внеземных цивилизаций, готовы разворачивать еще больше орбитальных обсерваторий вроде космического телескопа Джеймса Уэбба. Этот спутник будет запущен в 2018 году и сможет искать химические признаки жизни в атмосферах далеких планет за пределами нашей Солнечной системы. Это только начало. Возможно, дополнительные космические усилия помогут нам, наконец, ответить на вопрос, одиноки ли мы.
Людям нужно утолять жажду исследований
Наши первобытные предки распространились из Восточной Африки по всей планете, и с тех пор мы не останавливаем движением. Мы ищем свежие территории за пределами Земли, поэтому единственный способ утолить это первобытное желание — отправиться в межзвездное путешествие на несколько поколений.
В 2007 году бывший администратор NASA Майкл Гриффин (на фото выше) провел различие между «приемлемыми причинами» и «реальными причинами» освоения космоса. Приемлемые причины могли бы включать экономические и национальные преимущества. Но реальные причины будут включать такие понятия, как любопытство, соревнование и создание наследия.
«Кто из нас не знаком с этим чудесным волшебным трепетом, когда мы видим что-нибудь новое, даже по телевизору, что никогда не видели раньше? — говорил Гриффин. — Когда мы делаем что-то ради реальных причин, не довольствуясь приемлемыми, мы производим наши лучшие достижения».
Нам нужно колонизировать космос, чтобы выжить
Колонизация космоса — реальность, но не сейчас
Наша способность выводить спутники в космос помогает нам наблюдать и бороться с насущными проблемами на Земле, от лесных пожаров и разливов нефти до истощения водоносных горизонтов, которые нужны людям для снабжения питьевой водой.
Но наш рост населения, жадность и легкомыслие приводят к серьезным экологическим последствиям и повреждениям нашей планеты. Оценки 2012 года говорили о том, что Земля сможет выдержать от 8 до 16 миллиардов человек — а ее население уже перешагнуло отметку в 7 миллиардов. Возможно, нам нужно быть готовыми к колонизации другой планеты, и чем быстрее, тем лучше.
Маленькие миры с большими знаниями. Зачем человечество лезет в жизнь космических объектов
Современные астрономы — своеобразные детективы в области космоса. Благодаря незначительным данным они делают выводы, на основе которых впоследствии строится вся космическая теория — от создания галактик до появления жизни на крошечных в рамках Вселенной планет. Что именно ищут ученые и как в этом помогают астероиды с кометами?
Первый посланник издалека. Объект Оумуамуа — новая загадка Вселенной
История человеческого существования — крошечный эпизод в жизни нашей Солнечной системы, которой уже 4,5 миллиарда лет. Никто не видел ни формирования планет, ни даже малейших изменений во Вселенной. Чтобы узнать, что было до нас — прежде чем зародилась жизнь, ученым нужно охотиться за самыми мелкими данными.
Некоторые ответы приходят вместе с астероидами, кометами и другими маленькими объектами. Каменные странники говорят о временах, когда их сородичи сыпались дождем на планеты, сгорали на Солнце, залетали за орбиту Нептуна или сталкивались друг с другом, образуя новые объекты. Ледяные кометы, астероиды завершили период динозавров, а каждый космический камень содержит в себе свидетельства эпических событий, которые создали Солнечную систему.
Записки космоса
Источник фото: Tom Hall / Flickr
У NASA огромный багаж знаний о космических телах. Его формирование началось с первого астероида, к которому приблизилась автоматическая межпланетная станция «Галилео», направлявшаяся к Юпитеру для исследования планеты и ее спутников.
Солнечная система сформировалась из пыли — маленьких кусочков камня, металла и льда, которые вертелись вокруг зарождающейся звезды. Большинство этих кусочков падали на Солнце, но некоторые избежали этой участи и начали объединяться, становясь астероидами, кометами и даже планетами. Многие останки сохранились и по сей день, поэтому они важны для изучения процесса создания Солнечной системы.
Космические «динозавры»
Два древних «ископаемых» подтверждают теорию, что астероиды могут сказать больше, чем мы думаем, — это карликовая планета в безжалостном поясе астероидов Церера (названа в честь древнеримской богини плодородия) и один из крупнейших астероидов в главном поясе — Веста (получил имя в честь древнеримской богини дома и очага). Это самые большие тела в поясе астероидов между Марсом и Юпитером, которые, как показал уже недействующий космический корабль NASA Dawn, отличаются от сородичей. Если привычные тела — это коллекция разного рода щебня, то Веста и Церера — слоистые и имеют более плотный материал. Это значит, что оба объекта когда-то были на пути к становлению планетами, но их рост остановился — у них была нехватка материала, чтобы вырасти до планеты.
Все же это не бездушные странники: Веста более сухая, а Церера скорее влажная. Предположительно, она на 25% состоит из воды, ставшей минералами или льдом. То есть есть вероятность, что где-то в дебрях планеты есть вода, а она означает возможность жизни.
Наличие аммиака на Церере тоже любопытно — ведь обычно для существования этого элемента нужны более низкие температуры, чем те, в которых она росла. Получается, что карликовая планета сформировалась где-то за Юпитером, а потом мигрировала.
Веста слева, Церера справа. Источник фото: Wikipedia
В изучении Солнечной системы может помочь исследование породы космических тел. Например, сейчас этим занимается зонд NASA InSight на Марсе. Однако закопаться с самые дебри планеты невозможно из-за толщины коры. Даже на Земле нельзя вырыть такую яму, чтобы понять, какие секреты прячет планета.
Астероид Психея интересен тем, что такие «планетообразные» тела можно изучать без глубокого копания. Он состоит из железно-никелевого сплава протопланеты — маленького мира, сформированного намного раньше в нашей Солнечной системе, но не достигшего размера планеты. В 2022 году NASA отправит на Психею зонд, который раскроет секреты объекта.
Еще одна миссия NASA направлена на далекий объект под названием 2014 MU69 или Ultima Thule, что переводится на русский как «очень далеко». Это тело пролетело мимо Плутона в 2015 году, а в 2019 достигнет точки назначения. Тогда этот объект будет самым дальним от Земли, который посетил земной зонд. Он интересен тем, что может содержать в себе самую древнюю информацию о создании Солнечной системы.
Художественное изображение объекта 2014 MU69. Источник фото: rafa gonzalez/Flickr
Важный астероид — Бенну. Ученые даже рассчитали вероятность его столкновения с Землей. Это может случиться между 2169 и 2199 годами, однако шанс такой встречи — один к четырем тысячам. По данным NASA, это наиболее опасный для Земли объект. Но его строение интересно: во-первых, в породе могут содержаться молекулы углерода и воды, которые важны для существования жизни; во-вторых, объекты типа Бенну падали на Землю, оставляя на планете эти элементы. Ученые уверены, что именно благодаря таким телам Земля на 80% покрыта водой.
Почему нужно изучать астероиды и кометы?
Заведующий отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН Дмитрий Вибе объяснил «360», что изучение космических тел важно для понимания того, как создавался мир.
Изучая химический состав астероидов, мы заглядываем в далекое прошлое Солнечной системы и узнаем, из чего она состояла тогда
«Астероиды помогают нам узнать, как динамически эволюционировала Солнечная система, как менялись орбиты тел на протяжении ее эволюции, какие происходили масштабные перестройки. А во-вторых, в астероидах законсервирован химический состав, который был характерен для Солнечной системы на самых ранних этапах ее существования», — пояснил Вибе.
Кометы тоже помогают. Разница в том, что их ядра, скорее всего, провели больше времени далеко от Солнца, поэтому в меньшей степени подвергались действию солнечного нагрева. Ученые полагают, что в кометах вещество осталось особенно нетронутым и первозданным.
Комета Хейла-Боппа. Источник фото: Richard G. Hines / Flickr
Анатолий Черепащук — академик РАН и научный руководитель Астрономического института имени Штернберга, в течение 32 лет был директором этого же учреждения. «Астероиды помогают узнать [Вселенную], потому что это куски вещества, которые не успели сформироваться в планеты. Они держат начальное состояние вещества, поэтому изучать астероиды очень важно. Динамика, движение астероидов важно для понимания эволюции Солнечной системы», — рассказал он «360».
За астероидами надо следить хотя бы с точки зрения безопасности человечества
В конце концов, астероидную опасность никто не отменял. Если такое тело упадет, то его скорость падения достигнет нескольких десятков километров в секунду.
Кометы особенно интересны в изучении, потому что кометное вещество — это первичное вещество, из которого состояло протопланетное облако вокруг Солнца. «Солнце образовалось, и вокруг него осталось облако газа, пыли, и вот в этом облаке зарождались планеты. Кометы — куски льда большие, с грязью, пылью и так далее, которые остались от первичного состояния этого облака», — объяснил Черепащук.
Как изучают космические объекты?
Сложность изучения астероидов и комет зависит от того, насколько хорошую информацию исследователи хотят получить. Самый простой способ — наблюдение с помощью с телескопа. Так можно определить состав химический, структурные свойства. Телескопы увеличивают объекты и собирают много света. Тела на больших расстояниях от Солнца отражают мало солнечного света. Но с помощью телескопов их можно изучить и снять их спектры.
В последнее время распространен другой способ — отправка зондов, которые на месте исследуют объект. Аппараты садятся на поверхности комет, астероидов, пролетают мимо них, снимают.
Источник фото: ESO / Flickr / Европейская южная обсерватория
«Изучение планет, астероидов с помощью наземных телескопов, конечно, очень важно, потому что дешево, но информативность не очень большая. А вот тот объем информации, который можно получить с помощью космических аппаратов, он превзошел во много раз тот объем информации, который был получен до космической эры с помощью наземных телескопов. Земная атмосфера искажает изображение, и четкие поверхности планет с Земли получить очень трудно», — сказал Черепащук.
Сейчас ученые следят за черной дырой в центре нашей галактики. Это дыра с массой четыре миллиона солнечных масс
Скорость убегания (наименьшая скорость, которую надо придать объекту для преодоления гравитационного притяжения) у черной дыры равна 300 тысяч километров в секунду — это скорость света. «Даже свет не может преодолеть тяготение черной дыры. По словам Черепащука, раньше мало физиков верило в существование черной дыры, а сейчас, благодаря телескопам с высоким угловым разрешением, удается изучать движение газа в самой близкой окрестности черной дыры. И газ там движется со скоростью 100 тысяч километров в секунду, отметил специалист.
Есть и самый дешевый вариант изучения астероидов и комет — это исследование метеоритов, которые упали на Землю. Такие объекты можно отнести в лабораторию и заняться полномасштабным исследованием.