Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата

По этому закону, сформулированному в середине 18-го века, большие полуоси орбит всех планет должны составлять возрастающую геометрическую прогрессию. Все известные на тот момент планеты (до Сатурна) укладывались в придуманную Тициусом прогрессию. Меркурий соответствовал значению минус бесконечность, Венера соответствовала нулю, Земля - единице, Марс - двойке, Юпитер - четверке, Сатурна - пятерке... И лишь в промежутке между Марсом и Юпитером не хватало одной планеты, определяемой числом n, равным трем. Позднее, Нептун не вписался в эту закономерность. Но открытый до того Уран только укрепил "вес" закона в сознании астрономов: под него подошло очередное число - шесть. Действительно, столько совпадений в расположении планет, вообще говоря, маловероятно. Сегодняшний день вновь ставит вопрос о законе Тициуса-Боде и его правомерности. Тициус, формулируя его, искал гармонию в расположении небесных тел и нашел ее. Современные астрономы пытаются добраться до знания о рождении всей Солнечной системы. Существующие модели этого действа не удовлетворяют всем проблемам, возникающими вокруг такого непростого вопроса. Может, закон Тициуса-Боде получит в будущем физическое и математическое обоснование?

Напомним, что это - не обоснованный научными методами закон, закон, который "просто подошел", такие законы называют эмпирическими. Эмпирическими, к примеру, являются законы Кеплера, известные всем из курса физики газовые законы: закон Шарля, закон Бойля-Мариотта, закон Гей-Люссака. Отличие всех этих законов от закономерности Тициуса-Боде заключается в том, что через какое-то время после их открытия они получили физическое обоснование. Законы Кеплера, к примеру, обосновал Ньютон

Открытие астероидов

Поиски большой планеты меду Марсом и Юпитером не привели в 18-м веке к успехам. В 1801-м году, в первую же ночь столетия, итальянец Пиацци открыл первый астероид - Цереру, самый большой из всех малых планет. За последующие шесть с небольшим лет были открыты Паллада, Юнона и Веста - самый яркий астероид, который иногда даже можно наблюдать невооруженным глазом, как, например, в июле 2000-го года. Орбиты всех эти малых планет пересекались дважды в двух противоположных точках небесной сферы. Из этого и был сделан вывод, что астероиды - осколки Фаэтона (Или планеты Ольберса, ученого, предложившего эту теорию)

Увы, на деле, вблизи тех двух точек пересечения орбит долгое время не удавалось открыть новых объектов. Возмущения больших планет сильно изменили орбиты астероидов, даже если они и являются осколками Фаэтона. Сейчас уже известно несколько тысяч астероидов, для многих из них рассчитаны точные орбиты

Поиски астероидов в наше время ведутся, в основном, астрономами-любителями с помощью фотопластин. Астрофотографии делают двумя способами. Либо направляют телескоп на участок неба и следуют за его суточным движением (осуществляют гидирование телескопа) столько времени, сколько требуется для получения слабых объектов, какими и являются астероиды. Тогда звезды получаются точками, а успевший переместиться астероид - в виде черточки. Либо, наоборот, ведут телескоп во время экспозиции в направлении предполагаемого движения астероида. В этом случае, звезды выходят, как черточки, а астероид либо как точка, в идеале, либо как черточка, отличающаяся от звезд размерами и ориентацией

Имена астероидов

Астероидам сначала давали имена героев римской и греческой мифологии, а потом открыватель получал право назвать его как угодно, хоть своим именем. Поначалу, имена давали только женские. Лишь астероиды, имеющие необычные орбиты, получали мужские (к примеру, Икар, приближающийся к Солнцу ближе Меркурия). После, и это правило перестало соблюдаться

Получить имена могут не все астероиды, а только те, для которых имеются более или менее надежно высчитанные орбиты. Бывали случаи, когда астероид получал имя спустя десятки лет после открытия. До тех пор, пока орбита не рассчитана, астероиду приписывается порядковый номер, отражающий дату его открытия, например, 1950 DA. Цифры означают год. Первая буква - номер полумесяца в году, в котором был открыт астероид, всего их, следовательно, 24. В приведенном примере, это вторая половина февраля. Вторая буква обозначает порядковый номер астероида в указанном полумесяце, в нашем примере, астероид был открыт первым. В обозначении не используются буквы I и Z, так как полумесяцев 24, а букв - 26. Буква I не используется из-за сходства с единицей. Если же количество астероидов, открытых в течение полумесяца, превысит 24, вновь возвращаются к началу алфавита, приписывая второй букве индекс 2, при следующем возвращении - 3, и т.д. Астероиды иногда открываются сотнями в год. Сведения о ярких астероидах и об условиях их наблюдения можно найти в астрономических календарях

Посадка на астероид Эрос

12 февраля 2001 года космический зонд NEAR Shoemaker совершил посадку на поверхность астероида Эрос. Посадку, без всякого сомнения, мягкую: 800-килограммовый зонд не оборудован посадочными приспособлениями, но, тем не менее, благодаря искусству наземных операторов, ему удалось сесть со скоростью всего 1,9 м/с

Аппарат полностью сохранил функциональность: вся аппаратура на борту работала, действовали даже панели солнечных батарей. К сожалению, фотографировать, находясь на поверхности, невозможно (а большая часть приборов NEAR Shoemaker предназначена для дистанционных исследований), но те данные, что были накоплены зондом во время сближения и посадки, были постепенно переданы на Землю для обработки. С их помощью ученые получили детальную информацию о поверхности астероида и, в частности, внесли ясность в вопрос о необычном процессе эрозии (считалось, что на астероиде отсутствуют кратеры меньше нескольких метров в диаметре, однако съемка с близкого расстояния показала, что они все же есть, но - засыпаны мелкой пылью; откуда она взялась - до сих пор неясно)

Как оказалось, после посадки в баках еще осталось топливо, и первые сутки центр управления рассматривал возможность взлета зонда с Эроса, однако эта идея была отвергнута. К сожалению, время миссии ограничено по финансовым соображениям. В конце февраля Shoemaker был отключен от сети радиотелескопов Deep Space Network. Бюджет проекта не предусматривал столь затяжных маневров, предполагалось, что зонд, завершив изучение астероида, погибнет, столкнувшись с ним. Кроме того, изначально планировалось достичь Эроса в 1998 году, но ошибка в программном обеспечении заставила отложить сближение с астероидом

Так или иначе, длившаяся пять лет экспедиция NEAR Shoemaker во многом стала событием историческим. Эрос - лишь четвертое небесное тело (и первый астероид), на которое удалось совершить посадку космическому аппарату. К сожалению, зонд не сможет доставить на Землю образцы вещества Эроса (предполагается, что изучение пород, составляющих астероиды, поможет решить многие загадки раннего этапа эволюции солнечной системы). Так что, по-видимому, первой астероидной экспедицией с возвращаемым модулем станет японский проект MUSES-C - запуск исследовательского зонда намечен на декабрь 2002 года, а посадка на астероид 1998 SF36 в сентябре 2005-го

Пояс астероидов

Орбиты большинства пронумерованных малых планет (98%) расположены между орбитами Марса и Юпитера. Их средние расстояния от Солнца составляют от 2,2 до 3,6 а. е. Они образуют так называемый главный пояс астероидов. Все малые планеты, как и большие, движутся в прямом направлении. Периоды их обращения вокруг Солнца составляют в зависимости от расстояния от трёх до девяти лет. Нетрудно сосчитать, что линейная скорость приблизительно равна 20 км/с.

Орбиты многих малых планет заметно вытянуты. Эксцентриситеты редко превышают 0,4, но, например, у астероида 2212 Гефест он равен 0,8. Большинство орбит располагается близко к плоскости эклиптики, т. е. к плоскости орбиты Земли. Наклоны обычно составляют несколько градусов, однако бывают и исключения. Так, орбита Цереры имеет наклон 35°, известны и большие наклонения.

Если на макете Солнечной системы орбиты астероидов изобразить проволочными кольцами, то получится рыхлый ажурный тор хаотически переплетённых в пространстве эллипсов. В этом хаосе, однако, была подмечена интересная закономерность: отсутствуют астероиды с большими полуосями орбит, равными 3,3; 2,1 а. е., и некоторыми другими. На диаграмме, где показано количество астероидов в зависимости от радиуса орбиты, видны отчётливые пробелы. Их назвали люками Кирквуда по имени обнаружившего этот эффект американского учёного. Оказывается, что в этих местах периоды обращения астероидов становятся соизмеримыми с периодом обращения самой большой и массивной планеты - Юпитера. За счёт гравитационных сил возникает резонанс. Орбита астероида раскачивается слабым, но многократным гравитационным воздействием Юпитера. В результате астероид покидает эту область пространства.

Астероиды на орбите Юпитера

Основное количество астероидов сосредоточено в главном поясе, но имеются важные исключения. Задолго до открытия первого астероида французский математик Жозеф Луи Лагранж изучал так называемую задачу трёх тел, т. е. исследовал, как движутся три тела под действием сил тяготения. Задача очень сложна и в общем виде не решена до сих пор. Однако Лагранжу удалось найти, что в системе трёх гравитируюших тел (Солнце - планета - малое тело) существуют пять точек, где движение малого тела оказывается устойчивым. Две из этих точек находятся на орбите планеты, образуя с ней и Солнцем равносторонние треугольники.

Спустя много лет, уже в XX в., теоретические построения воплотились в реальность. Вблизи лагранжевых точек на орбите Юпитера было открыто около двух десятков астероидов, которым дали имена героев Троянской войны. Астероиды-"греки" (Ахилл, Аякс, Одиссей и др.) опережают Юпитер на 60°, "трояны" (Приам, Эней, Троил и др.) следуют на таком же расстоянии сзади. Согласно оценкам, число астероидов около точек Лагранжа может достигать нескольких сот.

Астероиды за орбитой Юпитера

Долгое время не было известно астероидов, орбиты которых целиком лежали бы за пределами орбиты Юпитера. Но в 1977 г. удалось обнаружить такую малую планету - это 2060 Хирон. Наблюдения показали, что его перигелий (ближайшая к Солнцу точка орбиты) лежит внутри орбиты Сатурна, а афелий (точка наибольшего удаления) - почти у самой орбиты Урана, на далёких, холодных и тёмных окраинах планетной системы. Расстояние Хирона в перигелии 8,51 а. е., а в афелии - 18,9 а. е.

Были обнаружены и более дальние астероиды. Предполагается, что они образуют второй, внешний пояс астероидов (пояс Койпера).

Будем жить, дорогие земляне!

Представим себе на минуту, что действительно опасный астероид только что обнаружен. Как сообщить миру о грозящей ему беде? Ведь порой именно своевременное оповещение играет спасительную роль в чрезвычайной ситуации. Услышав сигнал тревоги, многие смогут спастись. Ну, а если произошла ошибка в расчетах, что тогда? Возникнет лишь ненужная паника, как известно, способная натворить немало бед. Кроме этого возможна и еще одна угроза. Если ошибка повторится и зловещий прогноз не сбудется несколько раз, то доверие к нему притупится и тогда, когда беда действительно придет, в ее реальное приближение просто никто не поверит. Как же всего этого избежать?

Проработка подобного вопроса велась уже давно, но реальное решение было принято лишь совсем недавно, в июне 1999 года. Именно тогда в итальянском городе Турине состоялась рабочая конференция Международного астрономического союза. На ней было объявлено о решении, использовать для оценки угрозы с неба специальную шкалу, аналогичную известной шкале Рихтера, успешно применяемой во всем мире для оценки.

Идея шкалы астероидной опасности, теперь получившей название Туринской, принадлежит профессору планетной астрономии Массачусетского технологического института Ричарду Бинзелу. Однако путь ее к признанию был весьма непрост. Все началось еще в 1993 году, когда в научных, а особенно, околонаучных кругах, велась дискуссия о, якобы предсказанном в будущем столкновении с Землей кометы Свифта-Туттля. Конечно же, при более строгом расчете ее орбиты, ОПАСНОСТЬ ОКАЗАЛАСЬ НАДУМАННОЙ, но просочившиеся в прессу сообщения все же успели добавить паники среди населения.

Во избежание дальнейших кривотолков и дутых сенсаций, профессор Бинзел создал ШКАЛУ АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ. Обсудит ее летом 1999 года в г. Турине, где проходила конференция по астероидной опасности, МАС официально принял этот документ.

ТУРИНСКАЯ ШКАЛА АСТЕРОИДНОЙ ОПАСНОСТИ

0 Вероятность столкновения равна нулю или ниже вероятности столкновения Земли с неизвестным небесным телом того же размера в течение нескольких десятилетий. Эту же оценку получают небольшие небесные тела, которые даже в случае столкновения не смогут достичь поверхности вследствие разрушения в атмосфере Земли.

1 Вероятность столкновения чрезвычайно низка или равна вероятности столкновения Земли с неизвестным небесным телом того же размера в течение нескольких десятилетий.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: банк курсовых, quality assurance design patterns системный анализ.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3 | Следующая страница реферата