Дмитрий Побединский - Чердак. Только физика, только хардкор!

365 + 0,25 − 0,01 + 0,0025

365 + 1/4 + 1/100 + 1/400

И еще один интересный факт: оказывается, существует високосная секунда. Казалось бы, вполне логично определить секунду, поделив сутки на 24, потом на 60 и еще на 60. Однако, ученые обнаружили крайнюю неравномерность вращения Земли, связанную с сейсмической активностью, покачиванием относительно оси вращения, приливами, отливами. Поэтому было решено определить секунду с помощью процессов, которые происходят в атомах. Эти процессы всегда происходят одинаково, хоть в научной обсерватории, хоть у вас на антресоли. Для этого подошел цезий-133. Он излучает очень стабильное излучение, и было принято 9 192 631 770 периодов этого излучения и взять за 1 секунду. Но так получилось, что эта секунда оказалась чуть мельче той, что рассчитывается по вращению Земли. Поэтому в сутках 86400, 002 секунды. Поэтому приблизительно каждые 500 дней приходится добавлять 1 високосную секунду. И с 1972 года было произведено 35 таких добавлений. Кстати, последнее добавление производили в июне 2015 года.

Мы живем в эпохальное время и являемся свидетелями исторических, грандиозных событий. 14 июля 2015 года космический аппарат «Новые горизонты» приблизился к Плутону на минимальное расстояние в 12 500 км.

Что же в этом такого? Начнем с того, что впервые в истории космический аппарат подлетает к Плутону. Этому беспилотному кораблю потребовалось 9 лет, чтобы преодолеть 4,5 млрд километров и достигнуть столь отдаленного объекта Солнечной системы. Это самый быстрый объект, который люди запускали с Земли. Согласитесь, такое происходит не каждый день, не каждый год, а примерно… один раз в историю человечества!

Но что особенного именно в Плутоне (помимо того, что все остальные планеты уже изучены)? На что потрачены 650 млн долларов? Поверьте, необычностей хватает, это уникальный объект.

Плутон – очень маленькая планета. Россия не поместилась бы на Плутоне: его площадь меньше, чем площадь нашей страны. Он находится на огромном расстоянии от Солнца, оно там видно уже как точка, а не как диск. Со времени открытия в 1930 году он еще даже не совершил одного оборота вокруг Солнца! Его период обращения вокруг Солнца – 247,9 земных лет! Он резко отличается от предшествующих ему планет-гигантов приблизительно во всем, поэтому так интересен ученым.

Вообще говоря, Плутон сейчас за планету не считают. Его относят в разряд карликовых планет. Почему? В последнее время было открыто очень много космических объектов за орбитой Нептуна, которые по размеру схожи с Плутоном. Оказывается, это один из многих объектов, которые образуют так называемый Пояс Койпера, и то, что его открыли первым, не должно наделять его особыми полномочиями.

Это скопление ледяных глыб, карликовых планет, зародышей комет (чем-то похоже на пояс астероидов). Миллиарды лет они вращаются вокруг Солнца, и в них словно законсервированы секреты возникновения Солнечной системы. И изучив строение Плутона и его спутников, следы древних метеоритных бомбардировок, состав льдов, мы лучше сможем понять, как образовывалась Солнечная система. Так что Плутон интересен тем, что это крупнейший и ближайший представитель древнего пояса Койпера. Именно поэтому он так важен для астрономии.

Конечно же, на космическом аппарате установлены фотокамеры, одна обзорная Ralph, одна узконаправленная LORRI. На максимальном сближении разрешение будет 50 м на пиксель.

На нем также установлены различные приборы для исследования атмосферы (представьте, она там есть), тепловых свойств Плутона и даже частиц, которые как бы сдуваются солнечным ветром и словно образуют хвост кометы.

Есть даже прибор, измеряющий концентрацию пыли от столкновений астероидов, комет и прочих тел. Самое интересное, что этот детектор разрабатывался, создавался и управляется студентами. Беспрецедентный случай! Да уж, у кого-то будет очень интересный диплом.

На таком огромном расстоянии от Солнца солнечные батареи, конечно, неэффективны. Поэтому используется другой источник энергии – радиоизотопный термоэлектрический генератор. Он использует радиоактивный плутоний, но это не ядерный реактор! В нем не протекает цепная реакция, просто происходит естественный радиоактивный распад, из-за чего вещество нагревается. Далее это тепло преобразуется в электроэнергию. КПД, конечно, невысок, зато требуемая мощность в сотни ватт поддерживается десятки лет.

При пролете около Юпитера аппарат совершил некий гравитационный маневр. Оказывается, можно сделать так: при подлете к планете спутник как бы увлекается гравитационным полем и получает приращение скорости, не расходуя ни капли топлива. Как так? Просто происходит обмен энергиями с планетой. На сколько возрастает энергия спутника, на столько же уменьшается и у планеты. Но у нее такая огромная масса, что ее скорость изменяется ничтожнейше мало. Проще сказать – никак.

У Плутона, у этого крошки, целых 5 спутников. 4 из них очень крохотные, до 60 километров в диаметре. А вот один из них, Харон, большой, всего в два раза меньше самого Плутона в диаметре. Поэтому центр масс этой системы находится между ними, и они вращаются вокруг него. Тут уж нельзя утверждать, что Харон вращается вокруг Плутона, корректней сказать, что это двойная система. Можете сами это почувствовать. Возьмите легкий предмет и покрутитесь с ним. А теперь тяжелый. Чтобы его крутить, вы вынуждены будете сами вращаться.

Вовсе нет. На данный момент самым удаленным рукотворным объектом является «Вояджер-1» – один из пяти космических аппаратов, покидающих Солнечную систему. Он был запущен еще в 1977 году, пролетел мимо Сатурна и Юпитера, а сейчас находится на расстоянии около 19 млрд км от Солнца. Свет туда идет больше 18 минут.

Сейчас сложно оценить значимость этой миссии, но пока такие есть, мы уверены – в нас еще есть дух первооткрывателей, исследователей, мечтателей, странников и путешественников. Тех, кто открывает новые горизонты!