Страница 23 из 77
Как много Луны видно с Земли?
Не половину.
Поскольку Луне для поворота вокруг своей собственной оси требуется ровно столько же времени, что и для облета по орбите вокруг Земли, нам всегда видна только одна ее сторона.
Движение Луны, однако, равномерно не на 100 %. По мере вращения Луна смещается относительно своего центра вперед-назад и из стороны в сторону, открывая нашему взору несколько больше, чем половину себя. В астрономии эти периодические маятникообразные колебания называют либрацией, от лат. librare, «качаться», в честь уравновешивающих движений весов, или libra.
Либрацию Луны открыл Галилео Галилей (1564–1642) в 1637 г., и она бывает трех видов.
Либрация по широте вызвана небольшим наклоном оси Луны. То есть относительно той или иной фиксированной точки на поверхности Земли Луна, проходя мимо, как будто качается сначала к нам, а затем от нас, что позволяет заглянуть, попеременно, то за ее верхний полюс, а то за нижний.
Либрация по долготе (или движение из стороны в сторону) есть результат того, что по орбите вокруг Земли Луна движется со слегка не одинаковой скоростью. Она всегда вращается равномерно, но, в силу того что вокруг Земли Луна движется не по кругу, а по овалу (эллипсу), при приближении к Земле она ускоряется и снижает темп, когда удаляется от нас. Следовательно, при удалении мы больше видим ее задний край, а когда она приближается к нам – больше край фронтальный.
И наконец, суточная (или параллактическая) либрация. Поскольку Земля тоже вращается вокруг своей оси, в разное время суток мы смотрим на Луну под разным углом. Это дает нам возможность заглянуть за западный край Луны, когда та поднимается, и за восточный – когда садится.
В итоге в любой лунный месяц (т. е. каждые двадцать восемь дней лунной орбиты) мы видим 59 % поверхности Луны. На «темную» сторону Луны человеку впервые удалось заглянуть в 1959 г., когда ее сфотографировал советский космический аппарат «Луна-3».
То, что Луна всегда показывает Земле лишь одну из своих сторон, известно как «приливное сцепление». Именно так синхронизированы многие из 169 известных нам лун в Солнечной системе, включая обе луны Марса, пять внутренних лун Сатурна и четыре крупнейшие из семейства лун Юпитера, названные «галилеевыми спутниками» в честь того же Галилея, который открыл их в 1610 г.
Сходные отношения у Земли и с Венерой. Несмотря на вращение в сторону, противоположную Земле, Венера всегда кажет нам одно и то же лицо, когда находится к нам ближе всего (раз в 583 дня). Никто не знает – почему. Астрономические тела вступают в приливное сцепление, когда находятся на сравнительно небольшом расстоянии друг от друга. Венера же никогда не подходит к нам ближе чем на 38 миллионов километров. Так что, быть может, это просто совпадение.
СТИВЕН: Есть такая странная штука, «либрация». Ну, это как вибрация, только на букву «л». Так вот, на штуку эту обращали внимание многие астрономы древности…
РОБ БРАЙДОН: Прости, Стивен, что перебиваю, но так дело не пойдет. Что это за определение: «Либрация – это как вибрация, только на букву “л"»?
Что можно услышать в космосе?
В космосе криков не слышно[33], но это не значит, что иных звуков там нет.
В космосе присутствуют газы, благодаря чему звуковые волны могут перемещаться в пространстве, однако межзвездный газ гораздо менее плотный, чем атмосфера Земли. В воздухе на каждый кубический сантиметр приходится тридцать миллиардов миллиардов атомов, тогда как в глубоком космосе их в среднем менее двух.
Если встать у одного края космического облака газа, сквозь которое с другого конца пытается пробиться какой-нибудь звук, в барабанные перепонки вам ударит лишь пара-тройка атомов – чересчур мало, чтобы услышать что-либо. Крайне чувствительный микрофон справился бы с задачей, но человек в космосе фактически глух. Нашего слуха там не достаточно.
И даже если б вы встали рядом со взрывающейся сверхновой, газы от взрыва расширились бы настолько быстро, что плотность их моментально снизилась бы, так что вы мало что услышали бы.
На Марсе звук тоже разносится так себе: плотность атмосферы этой планеты составляет лишь 1 % плотности атмосферы Земли. На Земле крик разносится на километр, прежде чем поглотится воздухом; на Марсе его не услышишь уже с пятнадцати метров.
Черные дыры генерируют звук. Одна из них – в группе галактик Персея, в 250 миллионах световых лет от Земли. Сигнал от этой черной дыры был пойман в 2003 г., в виде рентгеновских лучей (которые без помех проникают повсюду), спутником «Чандра» космической обсерватории НАСА.
Никто этот звук, однако, никогда не услышит. Он на 57 октав ниже, чем среднее «до», что более чем в миллион миллиардов раз глубже пределов нашего слуха.
Это – самая низкая нота из всех, когда-либо обнаруженных во Вселенной, по тону она соответствует си-бемоль – как и вувузела, африканская дудка.
Как раскрыть парашют?
Вытяжной трос для этого теперь ни к чему.
Традиционно парашют раскрывали так: парашютист дергал за кольцо, прикрепленное к тросу из нержавеющей стали, известному под термином «вытяжной». С 1980-х его сменил вытяжной парашют, упакованный в карман ранца. Вытяжной парашют намного меньше купола основного – около метра в диаметре – и обычно приводится в действие парашютистом, который выдергивает его из кармана и бросает в воздушный поток. Внезапный рывок при наполнении вытяжного парашюта высвобождает шпильку основного купола, и тот раскрывается. Это намного безопаснее вытяжных тросов, поскольку риск заклинивания гораздо меньше.
Купола современных парашютов тоже более не напоминают медузу. Теперь они прямоугольные и делаются из двух слоев параллельных трубчатых секций – почти как надувной матрац. Задняя и боковые стороны каждой секции замкнуты, открыта лишь передняя часть. Когда трубки заполняются воздухом, купол принимает форму клина, по форме напоминающего дельтаплан. И, как и дельтапланом, парашютом можно управлять. Стропы управления также позволяют парашютисту замедлить или, наоборот, ускорить снижение.
Если происходит отказ основного парашюта, существует парашют запасной (или «резервный»), но даже если парашютист лишился чувств во время прыжка, на высоте 230 м сработает устройство автоматического раскрытия, и резервный парашют раскроется автоматически. Коэффициент смертности при парашютных прыжках составляет 1:100 000, но даже из этих немногочисленных случаев почти ни один не связан с отказом парашютного снаряжения. Большинство аварий – результат неосторожных маневров, слишком быстрого приземления, изменения направления и скорости ветра либо «столкновения куполов» двух парашютов.
Современный парашютист опускается со скоростью около 40 км/ч. При свободном падении предельная скорость (когда сопротивление воздуха не дает парашютисту падать еще быстрее) составляет около 200 км/ч. При нормальном атмосферном давлении и свободном положении тела для достижения такой скорости требуется примерно 573 метра высоты, или 14 секунд времени.
На больших высотах, где воздух гораздо менее плотный, возможен еще более быстрый полет. В 1960 г. летчик ВВС США Джозеф Киттенжер прыгнул со специально разработанного стратостата на высоте 31 333 м и достиг скорости 988 км/ч – близкой к скорости звука. Несмотря на то что Джо летел головой вниз, его начало крутить, он потерял сознание и пришел в себя, только когда его парашют автоматически раскрылся за 1,6 км до земли. Сейчас Джо помогает скайдайверу[34] Феликсу Баумгартнеру, готовящемуся побить его собственный рекорд пятидесятилетней давности. В планах Баумгартнера – прыжок со стратостата с высоты 36 500 м. Цель – достигнуть скорости 1110 км/ч. В случае удачи Баумгартнер станет первым человеком, преодолевшим звуковой барьер не на летательном аппарате. Никто не знает, каковы будут физические последствия воздействия сверхзвуковой скорости на тело человека.
33
Намек на теглайн к классическому научно-фантастическому фильму «Чужой» (1979): «В космосе никто не услышит ваш крик».
34
Англ. skydiver — парашютист, совершающий затяжные прыжки.