Было время, когда телескоп был единственным прибором астрономов. В настоящее время существует множество приборов, позволяющих изучать движение, яркость, цвет, температуру и состав звезд.
Прежде всего, это фотоаппарат, который применяется для того, чтобы постоянно фотографировать наблюдаемые звезды. Другой прибор – это спектрограф, применяемый для фотографирования спектров звезд или исходящих от них лучей света. С помощью спектрографа астрономы получили большую часть сведений о составе звезд, их температурах и скоростях их перемещений.
Спектр одной звезды может напоминать спектр другой. Выяснилось, что звезды каждого спектрального класса имеют один цвет. Цвета могут быть от голубого до красного. Наше Солнце – это желтая звезда, находящаяся в середине этого ряда. Температуру звезды тоже можно определить путем измерения цветов спектра. Голубые звезды – большие, горячие и яркие и имеют температуры от 25 000 градусов и выше. Красные звезды – довольно холодные, с температурой поверхности от 1 600 градусов и меньше.
Чтобы выяснить химический состав звезды, астроном сравнивает спектры звезд со спектрами, полученными в лабораторных условиях. Все элементы, обнаруженные в составе звезд, существуют и на Земле, но звезды представляют собой в основном шары из очень горячего газа, большей частью – водорода и гелия.
Астрономы пользуются еще и специальными телескопами, позволяющими фотографировать большие участки неба. Радиотелескопы – это приборы современного типа. Они состоят из большой антенны, приемника и регистрирующего датчика. Этот прибор регистрирует мощность радиоизлучений от звезд и планет. Таким образом, вы видите, что мы можем преодолеть большие расстояния и с помощью различных приборов узнать довольно много о звездах.
Как спектр позволяет изучать Вселенную?Нам известно, что изучение одного лишь спектра позволяет астроному узнать, из чего состоит находящаяся за много миллиардов миль звезда и какие в ней есть элементы. Еще можно измерить температуру звезды, вычислить скорость ее движения и определить, к Земле или от Земли направлено это движение.
Спектр состоит из лучей, на которые распадается белый свет, когда он преломляется, проходя, например, через призму. Кроме различных цветовых оттенков, по всему спектру располагаются сотни параллельных линий. Они называются «фраунгоферовыми линиями» – в честь их открывателя Фраунгофера.
Каждый химический элемент в газообразном или парообразном состоянии имеет свое собственное сочетание линий, занимающих свое место в спектре. Эти линии обозначают цвета, которые элемент, нагретый до свечения, поглощает из света. Это значит, что ученый может определить, из чего состоит любое вещество, независимо от того, на каком расстоянии оно находится. Каждый элемент имеет свою «темную линию», или спектр поглощения, отличающийся от спектра любого другого элемента. С помощью простого сравнения спектра изучаемого материала со спектрами известных элементов физик может определить, что это такое. Другими словами, каждый элемент оставляет «отпечатки пальцев» в виде светового рисунка.
Поскольку температура вызывает изменения в положении спектральных линий элемента, астрономы способны многое сказать о температуре звезд, удаленных на миллиарды миль. Когда звезда движется в нашу сторону, линии спектра смещаются в направлении фиолетовой части спектра. Если же звезда движется от нас, линии смещаются в направлении красной части. По степени перемещения ученые рассчитали, что некоторые звезды мчатся в пространстве со скоростью 150 миль в секунду!
Как был открыт световой год?Хоть мы и не можем полностью объяснить, что такое свет, измерить его мы можем довольно точно. Мы весьма неплохо представляем, насколько быстро перемещается свет. Поскольку световой год – это просто расстояние, которое луч света проходит за год.
Это открытие было сделано датским астрономом по имени Оле Ремер в 1676 году. Он заметил, что затмения одного из спутников Юпитера наступают все позже и позже по мере того, как Земля перемещается по своей орбите к обратной стороне Солнца, противоположной той, где находится Юпитер. Затем, когда Земля вернулась в прежнее положение, затмения вновь стали происходить по прежнему расписанию.
Разница во времени составила около 17 минут. Это могло означать лишь то, что это время требуется для того, чтобы свет прошел расстояние, равное диаметру земной орбиты. Как известно, это расстояние составляет примерно 300 миллионов километров. Поскольку свету, чтобы пройти это расстояние, требовалось около 1 000 секунд (примерно 17 минут), это означало, что скорость света равняется примерно 300 тысяч километров в секунду.
Уже в наше время профессор Альберт Майкельсон потратил годы, пытаясь точно определить скорость света. Пользуясь другим методом, он получил результат в 299 964 километров в секунду, и сейчас это считается совершенно точной цифрой.
Если мы умножим эту скорость на количество секунд в году, то получится, что за год свет проходит 9 463 000 000 000 000 километров – это расстояние и называется световым годом.
Что такое НЛО?Их обычное название – «летающие тарелки». НЛО значит «неопознанный летающий объект».
Существуют ли они в действительности? О них написано много книг, и тысячи людей говорят, что видели их, некоторые даже утверждают, что сфотографировали их. Вероятно, всегда будут люди, верящие в существование НЛО.
Изучение сообщений о летающих тарелках показывает, что НЛО очень отличаются друг от друга. Некоторые люди сообщали, что видели тарелки плоской формы, другие видят тарелки в форме сфер, сигар или пончиков. Похоже, цвет тарелок так же разнообразен, как и их форма. Поступали сообщения о тарелках почти всех цветов. Некоторые даже изменяли свой цвет, пока за ними наблюдали. Люди видели, что тарелки двигались с разной скоростью и во всех направлениях – под углом, вертикально вверх и вниз или зигзагом. Они могут неподвижно зависать в воздухе, издавать свистящий звук или рев.
Когда Военно-Воздушные Силы США стали изучать доклады о летающих тарелках, они обнаружили, что люди ничего не придумывали. Все, кто сообщал о летающих тарелках, действительно что-то видели. Но что? В некоторых случаях «что-то» оказывалось зондом. В других случаях это был спутник, облако, комета, метеорит, звезда, птица, планета или фейерверк. Среди видений были также и отражения солнца в кристаллах льда. Многие представления о летающих тарелках были вызваны шаровыми молниями.
Вода в спринклере с силой вырывается в одну сторону, и эта сила толкает его в противоположную. В ракете быстро сгорающее топливо или взрывчатое вещество оказывает давление в одном направлении, и это заставляет ракету двигаться в противоположном.
Мы живем в век ракет, и нам кажется, что они изобретены нашими современниками. На самом же деле принцип ракеты известен очень давно. Еще китайцы использовали ракеты для фейерверков более 800 лет назад! Затем они стали известны в Индии и арабских странах. Первые упоминания о ракетах в Западной Европе относятся к 1256 году.
Что касается военного применения ракет, то вначале они как бы заменяли горящие стрелы: ими целились в дома, чтобы поджечь их. Затем военные и моряки стали использовать ракеты для подачи сигналов, но до настоящего их применения в войне дело еще долго не доходило.
В 1802 году некий капитан британской армии прочитал, как английские войска в Индии были атакованы с помощью ракет. Это навело его на мысль испытать их в королевской армии. Эксперимент оказался настолько удачным, что очень скоро большинство армий европейских стран, а также Соединенных Штатов начали применять боевые ракеты.
В Европе ракеты использовались в битве под Лейпцигом, в которой Наполеон потерпел поражение. В Соединенных Штатах англичане применили боевые ракеты для бомбардировки форта Мак-Генри в порту Балтимор. Вот почему в национальном гимне США есть слова о багровом свете ракеты.
Однако в течение XIX века артиллерия становилась все более мощным и точным оружием и стала вытеснять ракеты. В результате они опять утратили военное значение. И такое положение сохранялось до второй мировой войны и появления известной германской ракеты Фау-2.
Когда была запущена первая космическая ракета?Чтобы исследовать околоземное пространство и достичь соседних планет, человеку необходимы космические ракеты. Они управляются космонавтами и несут на борту самое лучшее научное оборудование.
Чтобы запустить ракету в космос, прежде всего, необходимо преодолеть земное притяжение, а потом обеспечить устойчивый полет в межпланетном пространстве.
Ученые и конструкторы сумели решить оба вопроса, и в 1957 году в СССР была запущена первая космическая ракета. Как правило, ракета имеет несколько ступеней, каждая из которых обеспечивает разгон на определенном этапе полета. Последняя из них отвечает за вывод так называемой полезной нагрузки – искусственного спутника – на предусмотренную заранее орбиту.
Что такое катапультируемое кресло?Пилот, который ведет сверхзвуковой самолет, не может выпрыгнуть из него с парашютом в случае аварии. Для таких случаев предусмотрено специальное устройство, с помощью которого сидение пилота вместе с летчиком и парашютом выбрасывается из самолета.
Катапультирование на скорости – это единственный способ спасти жизнь пилота в случае аварии, если самолет преодолел звуковой барьер и летит со сверхзвуковой скоростью. Но катапультирование тоже не безопасно. Ведь кресло с пилотом выбрасывается взрывом патрона и летит подобно снаряду. Удар о встречный воздушный поток может ранить пилота.
Поэтому перед катапультированием он опускает прочный защитный экран.
Что такое искусственный спутник?Искусственный спутник – это космический корабль, построенный человеком и выведенный с помощью ракеты на орбиту Земли или других планет. Обычно искусственные спутники оснащены радиоаппаратурой, через которую поступает на Землю различная информация – например, метеорологического характера. Первый искусственный спутник сконструировали советские ученые, он был запущен 4 октября 1957 года. С этого времени началась космическая эра.
Второй искусственный спутник Земли вывели на орбиту 3 ноября того же года. В феврале 1958 американцы запустили свой первый искусственный спутник. Сейчас на земной орбите находится множество спутников, одни используются для телерадиосвязи, другие являются научными лабораториями.
Почему искусственный спутник так называется?Вокруг нашей планеты вращается Луна, это естественный спутник. С помощью ракет человек запускает в космос научные станции самого разнообразного назначения, которые, вращаясь вокруг Земли становятся ее искусственными спутниками. Собственно говоря, эти научные объекты так и называют: спутники.
Уже запущены тысячи космических станций, которые стали искусственными спутниками Земли. Спутнику при старте задается орбита, которая зависит от его назначения. Существуют спутники космической радиосвязи; метеорологические спутники (занимаются аэрофотосъемкой); спутники, передающие телевизионные сигналы.
4 октября 1957 года СССР запустил первый созданный человеком искусственный спутник. Через 4 года на спутнике совершили путешествие 2 собаки, 10 мышей и несколько насекомых.
Кто построил первый планетарий?В середине XVII века среди бумаг знаменитого датского астронома Тихо Браге (1546–1601) были обнаружены чертежи совершенно невиданного прибора. Это был глобус, но такой большой, что внутри него могло разместиться несколько человек. Это и был самый первый планетарий.
Герцог Фридрих III узнал об этом приборе и распорядился построить его. Работу поручили известному ученому и путешественнику Адаму Олеарию. Работа над ним продолжалась десять лет – с 1654 по 1664 год, и наконец планетарий был установлен в Готторпском замке, принадлежавшем герцогу.
Сам глобус был сделан из тонкого металла. На наружной стороне была нарисована подробная карта Земли, а внутри – карта звездного неба. Каждая звезда была обозначена маленьким гвоздиком с позолоченной шляпкой, а планеты – гвоздями покрупнее. Внутри шара был устроен круглый стол и специальная скамейка, на которой могло разместиться десять человек. С помощью особого механизма глобус вращался, и тогда зрители могли наблюдать суточное движение светил, вид звездного неба в любой точке Земли.
Новинка сразу же стала такой популярной, что ее модели появились во многих странах. Одна из подобных моделей была сделана в Англии. Она работала от часового механизма и показывала движение Солнца и планет. Прибор был назван оррери по фамилии его создателя – Чарльза Бейля, графа Оррери (1676–1731).
В 1713 году, когда русские войска освободили Голштинию от шведов, глобус был подарен Петру I и привезен в Россию. Любопытно, что в Петербурге глобус сначала установили в «зверовом покое» – помещении, выстроенном для привезенного из Индии слона.