في أي ارتفاع من الأرض يبدأ الفضاء؟ على أي ارتفاع تطير الطائرات والأقمار الصناعية والمركبات الفضائية؟ المسافات في الفضاء

الحدود

لا توجد حدود واضحة، لأن الغلاف الجوي يخف تدريجياً مع ابتعاده عن سطح الأرض، ولا يوجد حتى الآن إجماع على ما يعتبر عاملاً في بداية الفضاء. إذا كانت درجة الحرارة ثابتة، فإن الضغط سيتغير بشكل كبير من 100 كيلو باسكال عند مستوى سطح البحر إلى الصفر. حدد الاتحاد الدولي للطيران ارتفاعًا قدره 100 كم(خط كارمان)، لأنه عند هذا الارتفاع، من أجل خلق قوة رفع هوائية، من الضروري أن تتحرك الطائرة بسرعة الإفلات، وهذا هو سبب فقدان معنى الطيران الجوي.

النظام الشمسي

تصف وكالة ناسا حالة وجد فيها شخص نفسه عن طريق الخطأ في مكان قريب من الفراغ (ضغط أقل من 1 باسكال) بسبب تسرب الهواء من بدلة الفضاء. وظل الشخص واعيًا لمدة 14 ثانية تقريبًا، وهو تقريبًا الوقت اللازم لانتقال الدم المستنفد للأكسجين من الرئتين إلى الدماغ. لم يكن هناك فراغ كامل داخل البدلة، وبدأت إعادة ضغط غرفة الاختبار بعد حوالي 15 ثانية. ويعود الوعي إلى الشخص عندما يرتفع الضغط إلى ارتفاع يعادل 4.6 كيلومتر تقريباً. وأفاد الرجل المحاصر في الفراغ فيما بعد أنه شعر وسمع الهواء يتسرب منه، وكانت آخر ذكرياته الواعية أنه شعر بالماء يغلي على لسانه.

نشرت مجلة Aviation Week and Space Technology رسالة في 13 فبراير 1995، تصف حادثة وقعت في 16 أغسطس 1960، أثناء صعود منطاد الستراتوسفير بجندول مفتوح إلى ارتفاع 19.5 ميلًا ليحقق قفزة قياسية بالمظلة. (مشروع اكسلسيور "). كان الضغط على اليد اليمنى للطيار منخفضًا، لكنه قرر مواصلة الصعود. وكانت اليد، كما هو متوقع، مؤلمة للغاية ولا يمكن استخدامها. ومع ذلك، عندما عاد الطيار إلى طبقات الغلاف الجوي الأكثر كثافة، عادت حالة اليد إلى وضعها الطبيعي.

الحدود في الطريق إلى الفضاء

• مستوى سطح البحر - 101.3 كيلو باسكال (1 ضغط جوي؛ 760 ملم زئبق؛) الضغط الجوي.
• 4.7 كم - يتطلب MFA إمدادًا إضافيًا بالأكسجين للطيارين والركاب.
• 5.0 كم - 50% من الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر.
• 5.3 كم - يقع نصف إجمالي كتلة الغلاف الجوي تحت هذا الارتفاع.
• 6 كم هي حدود السكن البشري الدائم.
• 7 كم هو الحد الأقصى للقدرة على التكيف مع الإقامة الطويلة.
• 8.2 كم هي حدود الموت.
• 8848 كم - أعلى نقطة على وجه الأرض، جبل إيفرست - الحد الأقصى للوصول سيرا على الأقدام.
• 9 كم هو الحد الأقصى للقدرة على التكيف مع تنفس الهواء الجوي على المدى القصير.
• 12 كم - هواء التنفس يعادل التواجد في الفضاء (نفس وقت فقدان الوعي ~ 10-20 ثانية)؛ الحد من التنفس على المدى القصير مع الأكسجين النقي. سقف طائرات الركاب دون سرعة الصوت.
• 15 كم - تنفس الأكسجين النقي يعادل التواجد في الفضاء.
• 16 كم - عندما تكون في المقصورة ببدلة عالية الارتفاع، فإنك تحتاج إلى ضغط إضافي. 10% من الغلاف الجوي يبقى في الأعلى.
• 10-18 كم - الحدود بين التروبوسفير والستراتوسفير عند خطوط عرض مختلفة (التروبوبوز).
• 19 كم - سطوع السماء الأرجوانية الداكنة عند الذروة هو 5٪ من سطوع السماء الزرقاء الصافية عند مستوى سطح البحر (74.3-75 مقابل 1500 شمعة لكل متر مربع)، خلال النهار يمكن رؤية ألمع النجوم والكواكب.
• 19.3 كم - بداية الفضاء لجسم الإنسان- غلي الماء بدرجة حرارة جسم الإنسان. سوائل الجسم الداخلية على هذا الارتفاع لا تغلي بعد، حيث أن الجسم يولد ما يكفي من الضغط الداخلي لمنع هذا التأثير، ولكن اللعاب والدموع قد تبدأ في الغليان، وتشكل رغوة، وتورم العينين.
• 20 كم - الحد الأعلى للمحيط الحيوي: الحد من صعود الجراثيم والبكتيريا إلى الجو عن طريق التيارات الهوائية.
• 20 كم - تبدأ شدة الإشعاع الكوني الأولي في التغلب على الإشعاع الثانوي (المولود في الغلاف الجوي).
• 20 كم - سقف المناطيد (19.811 م).
• 25 كم - خلال النهار يمكنك التنقل بالنجوم الساطعة.
• 25-26 كم هو الحد الأقصى لارتفاع الطيران الثابت للطائرات النفاثة الموجودة (سقف الخدمة).
• 15-30 كم - طبقة الأوزون عند خطوط عرض مختلفة.
• 34.668 كم - الارتفاع القياسي لمنطاد الهواء الساخن (ستراتوستات) الذي يتحكم فيه اثنان من رواد الفضاء.
• 35 كم - بداية الفضاء للمياهأو نقطة الماء الثلاثية: عند هذا الارتفاع يغلي الماء عند درجة صفر مئوية، وفوق ذلك لا يمكن أن يوجد في صورة سائلة.
• 37.65 كم هو الارتفاع القياسي للطائرات النفاثة الموجودة (السقف الديناميكي).
• 38.48 كم (52000 خطوة) - الحد الأعلى للغلاف الجوي في القرن الحادي عشر: أول تحديد علمي لارتفاع الغلاف الجوي بمدة الشفق (عالم العرب الهيثم 965-1039).
• 39 كم - الارتفاع القياسي لمنطاد الستراتوسفير الذي يتحكم فيه الإنسان (ريد بول ستراتوس).
• 45 كم هو الحد النظري للطائرة النفاثة.
• 48 كم - الغلاف الجوي لا يضعف أشعة الشمس فوق البنفسجية.
• 50 كم هي الحدود بين الستراتوسفير والميزوسفير (الستراتوبوز).
• 51.82 كم هو رقم قياسي لارتفاع منطاد غازي بدون طيار.
• 55 كم - الغلاف الجوي لا يؤثر على الإشعاعات الكونية.
• 70 كم - الحد الأعلى للغلاف الجوي عام 1714وفقًا لحسابات إدموند هولي (هالي) بناءً على بيانات المتسلقين وقانون بويل وملاحظات الشهب.
• 80 كم هي الحدود بين طبقة الميزوسفير والغلاف الحراري (الميزوبوز).
• 80.45 كم (50 ميلاً) - الارتفاع الرسمي لحدود الفضاء الأمريكية.
• 100 كم - الحدود الدولية الرسمية بين الغلاف الجوي والفضاء- خط كرمان الذي يحدد الحدود بين الملاحة الجوية والفضائية. الأسطح الهوائية (الأجنحة) التي تبدأ من هذا الارتفاع ليس لها أي معنى، حيث أن سرعة الطيران لخلق الرفع تصبح أعلى من سرعة الإفلات الأولى وتصبح الطائرة الجوية قمرًا صناعيًا فضائيًا.
• 100 كم - الحدود المسجلة للغلاف الجوي في عام 1902: اكتشاف طبقة كينيلي-هيفيسايد المتأينة بعمق 90-120 كم والتي تعكس موجات الراديو.
• 118 كم - الانتقال من الرياح الجوية إلى تيارات من الجزيئات المشحونة.
• 122 كم (400000 قدم) - أول المظاهر الملحوظة للغلاف الجوي أثناء العودة إلى الأرض من المدار: يبدأ الهواء الوارد في تحويل مقدمة المكوك الفضائي في اتجاه السفر.
• 120-130 كم - لا يمكن للقمر الصناعي الموجود في مدار دائري بهذا الارتفاع أن يقوم بأكثر من ثورة واحدة.
• 200 كم هو أدنى مدار ممكن مع استقرار قصير المدى (يصل إلى عدة أيام).
• 320 كم - الحدود المسجلة للغلاف الجوي في عام 1927: اكتشاف الطبقة العاكسة للموجات الراديوية لأبليتون.
• 350 كم هو أدنى مدار ممكن مع استقرار طويل المدى (يصل إلى عدة سنوات).
• 690 كم هي الحدود بين الغلاف الحراري والغلاف الخارجي.
• 1000-1100 كم - أقصى ارتفاع للشفق القطبي، وهو آخر مظهر للغلاف الجوي يمكن رؤيته من سطح الأرض (ولكن عادةً ما يحدث الشفق القطبي المرئي بوضوح على ارتفاعات 90-400 كم).
• 2000 كم - لا يؤثر الغلاف الجوي على الأقمار الصناعية ويمكن أن تبقى في المدار لآلاف السنين.
• اعتبر 36000 كم الحد النظري لوجود الغلاف الجوي في النصف الأول من القرن العشرين. إذا كان الغلاف الجوي بأكمله يدور بشكل موحد مع الأرض، فمن هذا الارتفاع عند خط الاستواء، ستتجاوز قوة الطرد المركزي للدوران الجاذبية وستتطاير جزيئات الهواء التي تجاوزت هذه الحدود في اتجاهات مختلفة.
• 930.000 كم هو نصف قطر مجال الجاذبية الأرضية وأقصى ارتفاع لوجود أقمارها الصناعية. فوق 930 ألف كيلومتر، تبدأ جاذبية الشمس في الغلبة، فتقوم بسحب الأجسام التي ترتفع إلى الأعلى.
• 21 مليون كيلومتر - عند هذه المسافة يختفي تأثير الجاذبية الأرضية عمليا.
• عشرات المليارات من الكيلومترات هي حدود مدى الرياح الشمسية.
• 15-20 تريليون كيلومتر هي حدود الجاذبية للنظام الشمسي، وهو أقصى مدى لوجود الكواكب.

شروط الدخول إلى مدار الأرض

لكي يدخل الجسم إلى المدار، يجب أن يصل إلى سرعة معينة. السرعات الفضائية بالنسبة للأرض:

• سرعة الهروب الأولى: 7.910 كم/ث
• سرعة الهروب الثانية - 11.168 كم/ثانية
• سرعة الهروب الثالثة - 16.67 كم/ثانية
• سرعة الهروب الرابعة حوالي 550 كم / ثانية

إذا كانت أي من السرعات أقل من المشار إليها، فلن يتمكن الجسم من الدخول إلى المدار. أول شخص أدرك أن تحقيق مثل هذه السرعات باستخدام أي وقود كيميائي يتطلب صاروخًا متعدد المراحل يعمل بالوقود السائل هو كونستانتين إدواردوفيتش تسيولكوفسكي.

أنظر أيضا

روابط

• معرض الصور الملتقطة بواسطة تلسكوب هابل (باللغة الإنجليزية)

ملحوظات

قبل بضع سنوات، حدثت كارثة أخرى في الولايات المتحدة أثناء إطلاق المكوك الفضائي. انفجرت المركبة الفضائية في غضون ثوان من إطلاقها. ومن السمات الخاصة لهذه الحالة أن الموظفين القتلى في وكالة الفضاء الأمريكية لم يتم إدراجهم في قائمة رواد الفضاء القتلى.

والحقيقة هي أنه على الرغم من الارتفاع اللائق الذي وقعت فيه المأساة، فإن "حدود الفضاء" لم يتم تجاوزها بعد. ومن كل هذا ينشأ سؤال منطقي تمامًا: "أين يبدأ الفضاء؟" وهذا هو بالضبط ما سيتم مناقشته أكثر.

لا نهاية ولا حافة

إن المحادثات حول المكان الذي يبدأ فيه الفضاء بالضبط، ومن أي ارتفاع يمكن أن نعتبر أن الفضاء الخارجي يبدأ، مستمرة منذ فترة طويلة جدًا. الشيء هو أن تفسير مفهوم الفضاء غامض للغاية. ونظرًا للاختلاف في التعريفات، لا يستطيع العلماء الاتفاق على إجابة سؤال بداية الكون.

العديد من العلماء، الذين يعتمدون على العلوم المختلفة، يلاحظون أرقامًا مختلفة، محاولين تحديد نقطة "بداية الفضاء". على سبيل المثال، من وجهة نظر علم المناخ، يجادل الخبراء بذلك يبدأ الفضاء على ارتفاع 118 كم. الشيء هو أنه على هذه المسافة من أرضنا، يدرس العلماء عمليات تكوين المناخ. ومع ذلك، يشير الكثيرون إلى مؤشرات أخرى تتعلق بالفضاء الخارجي. وفي الوقت نفسه، يعتمد الكثيرون أيضًا على غلافنا الجوي باعتباره علامة فارقة معينة. يبدو أن كل شيء بسيط، وينتهي غلافنا الجوي ويبدأ الفضاء. ومع ذلك، هناك أيضا بعض الفروق الدقيقة هنا. تم تسجيل الهواء، حتى لو كان رقيقًا جدًا، بشكل متكرر بواسطة أدوات مختلفة على مسافة كبيرة جدًا من الأرض. وتمتد هذه المسافة نفسها إلى ما هو أبعد من غلافنا الجوي.

العلماء الذين يدرسون قضايا الإشعاع، والذين يعملون على حقيقة أن الفضاء هو فضاء إشعاع، يقولون إن الفضاء يبدأ حيث يبدأ الإشعاع. بدورهم، يقول العلماء الذين يدرسون الجاذبية إن الفضاء يبدأ حيث «تنتهي» قوة الجاذبية الأرضية تمامًا، أي على مسافة تزيد على عشرين مليون كيلومتر.

وإذا اعتمدنا على الأرقام التي يقترحها الخبراء الذين يدرسون الجاذبية، فيمكننا القول إن نصيب الأسد من جميع الرحلات الفضائية لا يمكن اعتباره كذلك على الإطلاق. علاوة على ذلك، مع مثل هذه "الحدود" للفضاء، فإن مفهوم رائد الفضاء نفسه غير صالح. بعد كل شيء، مسافة عشرين مليون كيلومتر هي مؤشر خطير للغاية. وللمقارنة، إذا أخذنا هذه الأرقام في الاعتبار، يتبين أن الفضاء يبدأ فقط خارج مدار القمر.

اقترح متخصصون من وكالة الفضاء الأمريكية في وقت واحد علامة 122 كم كنقطة انطلاق. الشيء هو أنه عندما تهبط المركبة الفضائية إلى سطح الأرض، فإنه على هذا الارتفاع يقوم رواد الفضاء بإيقاف تشغيل المحركات الموجودة على متن الطائرة والبدء في الدخول الديناميكي الهوائي. ومع ذلك، فإن هذا المؤشر يختلف بالنسبة لرواد الفضاء المحليين. اليوم، بدأ الأمريكيون يعتبرون 80 كيلومترا بمثابة "حاجز". لقد أخذوا هذا الرقم بناءً على حقيقة أنه على هذه المسافة من الأرض يبدأ النيزك الذي يدخل الغلاف الجوي في "التوهج".

وخلاصة القول، يمكن الإشارة إلى أنه على الرغم من أن العلماء لم يتوصلوا بعد إلى حل وسط بشأن مسألة بداية الفضاء، فقد اعتمد المجتمع الدولي رقم 100 كيلومتر باعتباره علامة تقليدية على بداية الفضاء. تم اعتبار هذا الرقم بمثابة نقطة مرجعية مشروطة، لأنه على هذا الارتفاع لم تعد رحلة الطائرة ممكنة بسبب انخفاض كثافة الهواء.

كم كيلومترا من الأرض إلى الفضاء؟ وحصلت على أفضل إجابة

الرد من وينترماكس[المعلم]
وعلى هذا النحو، لا توجد حدود واضحة بين الغلاف الجوي للأرض وفراغ الفضاء. لأنه كلما ارتفعنا، يقل تركيز الغاز وينخفض ​​الضغط.
ومن المتعارف عليه أن الغلاف الجوي يرتفع عن الأرض بنحو 800 كيلومتر. لكن الطبقة الرئيسية (التي تشكل 99% من إجمالي الغاز) تقع في أول 122 كيلومترًا.
وبالمناسبة فإن المسافة إلى القمر تبلغ حوالي 380 ألف كيلومتر.

الإجابة من أليكسي كوتشيتكوف[المعلم]
من الأرض إلى أعلى قشرة الأرض 50000 كم
80 ألف كيلومتر إلى القمر

الإجابة من يوهمت[المعلم]
ويعتقد أن الفضاء يبدأ عند مستوى 100 كيلومتر. من الأرض.

الإجابة من سمور[المعلم]
الحدود التقليدية للفضاء هي 100 كيلومتر.
مشروط لأنه لا توجد حبال ممدودة وعليها علامات: "انتباه! بعد ذلك يبدأ الفضاء، الطيران بالطائرات ممنوع منعا باتا!"، تم الاتفاق عليه للتو.
في الواقع، هناك عدد من الأسباب التي دفعتنا إلى الاتفاق بهذه الطريقة، لكنها أيضًا تعسفية إلى حد ما.

الإجابة من ****** [المعلم]
من ارتفاع 30 كم يبدأ بالفعل

الإجابة من الرضاعة الطبيعية في مرحلة الطفولة[المعلم]
افهم المصطلحات أولاً، ثم اطرح الأسئلة. الفضاء هو العالم المادي بأكمله والمسافة إليه 0 كم. الفضاء الخارجي هو جزء فارغ نسبيًا من الفضاء يقع خارج الغلاف الجوي للأجرام السماوية. بالنسبة للأرض فإن حدود الفضاء الخارجي تقع على خط كرمان – 100 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر.

الإجابة من ديمتري نيزييف[المعلم]
الارض فيه. كم متر بينك وبين الغرفة التي تجلس فيها؟ كن أكثر صرامة في كلامك! أنت لم تقصد الفضاء، ولكن فقط الفضاء الخالي من الهواء، أليس كذلك؟ بالمعنى الدقيق للكلمة، ليس للغلاف الجوي حد أعلى واضح. ما هي علامات "الفضاء" التي تهمك؟
حيث لا تستطيع التنفس؟ بالفعل على مسافة 5 كيلومترات، بالكاد يمكنك أن تعاني من ضيق في التنفس. وفي الساعة 10 هتتخنق بالضمان. ومع ذلك، فإن الطائرة تصل إلى 20 كم. ربما لا يزال هناك ما يكفي من الهواء للبقاء على الجناح. يمكن للمنطاد الستراتوسفيري أن يرتفع حتى 30 كم بسبب احتياطيه الهائل من قوة الرفع. من هذا الارتفاع تكون النجوم مرئية بوضوح خلال النهار. على بعد 50 كم - السماء سوداء تمامًا بالفعل، ومع ذلك لا يزال هناك هواء - هذا هو المكان الذي "تعيش فيه" الأضواء القطبية، والتي ليست أكثر من تأين للهواء. على مسافة 100 كم. فوجود الهواء صغير جدًا بحيث يمكن للجهاز أن يطير بسرعة عدة كيلومترات في الثانية ولا يواجه أي مقاومة تقريبًا. ما لم تتمكن الأدوات من اكتشاف وجود جزيئات الهواء الفردية. على مسافة 200 كم. وحتى الأدوات لن تظهر أي شيء، على الرغم من أن عدد جزيئات الغاز لكل متر مكعب لا يزال أكبر بكثير مما هو عليه في الفضاء بين الكواكب.
إذن، أين يبدأ "الفضاء"؟

الإجابة من ايجور بوروخين[مبتدئ]
250 كيلومتر سؤال عملي؟

الإجابة من المسيحية - دين التقدم[المعلم]
وتعتبر وكالة ناسا أن الحد الأقصى للفضاء هو 122 كم
وعلى هذا الارتفاع، تحولت المكوكات من المناورة التقليدية باستخدام المحركات الصاروخية فقط إلى المناورة الديناميكية الهوائية مع "الدعم" في الغلاف الجوي.
هناك وجهة نظر أخرى تحدد حدود الفضاء على مسافة 21 مليون كيلومتر من الأرض - عند هذه المسافة يختفي تأثير الجاذبية للأرض عمليا.

الإجابة من ناميك[مبتدئ]
128 كم

الإجابة من تشيرنوبوشكا[خبير]

1000-1100 كم هو أقصى ارتفاع للشفق القطبي، وهو آخر مظهر للغلاف الجوي يمكن رؤيته من سطح الأرض (ولكن عادةً ما يحدث الشفق المرئي بوضوح على ارتفاعات 90-400 كم).
2000 كم - لا يؤثر الغلاف الجوي على الأقمار الصناعية ويمكن أن تبقى في المدار لآلاف السنين.
100000 كيلومتر هو الحد العلوي للغلاف الخارجي للأرض (جيوكورونا) الذي يتم رصده بواسطة الأقمار الصناعية. انتهت آخر مظاهر الغلاف الجوي للأرض، وبدأ الفضاء بين الكواكب.

الإجابة من يانا مازينا[مبتدئ]
من 150 كم إلى 300 كم، طار جاجارين حول الأرض على ارتفاع 200 كم، ومن سانت بطرسبرغ إلى موسكو 650 كم

الإجابة من مغناطيسي[نشيط]
122 كم (400000 قدم) - أول المظاهر الملحوظة للغلاف الجوي أثناء العودة إلى الأرض من المدار: يبدأ الهواء الوارد في تحويل مقدمة المكوك الفضائي في اتجاه السفر، ويبدأ تأين الهواء من الاحتكاك وتسخين الجسم .

الإجابة من يوتوديا الإبداعية[مبتدئ]
)

الإجابة من [البريد الإلكتروني محمي] [مبتدئ]
هناك الكثير من صور السيلفي وغيرها من التفاهات من الأرض، لماذا لا توجد صور كافية من الفضاء والرحلات الجوية؟! فقط قطع التحرير الرتيبة... وظروف الوجود غير المنطقية في المدار

المسافة بين الأرض والقمر هائلة، لكنها تبدو صغيرة مقارنة بحجم الفضاء.

الفضاء، كما نعلم، كبير جدًا، وبالتالي لا يستخدم علماء الفلك النظام المتري المألوف لنا لقياسه. في حالة المسافات التي تصل إلى (384.000 كم)، قد تظل الكيلومترات قابلة للتطبيق، لكن إذا عبرنا عن المسافة إلى بلوتو بهذه الوحدات، نحصل على 4.250.000.000 كم، وهو أقل ملاءمة للتسجيل والحسابات. ولهذا السبب يستخدم علماء الفلك وحدات أخرى لقياس المسافة، والتي ستقرأ عنها أدناه.

أصغر هذه الوحدات هو (a.u.). تاريخياً، الوحدة الفلكية الواحدة تساوي نصف قطر مدار الأرض حول الشمس، وإلا فهي متوسط ​​المسافة من سطح كوكبنا إلى الشمس. كانت طريقة القياس هذه مناسبة لدراسة بنية النظام الشمسي في القرن السابع عشر. قيمتها الدقيقة هي 149.597.870.700 متر. واليوم، تُستخدم الوحدة الفلكية في العمليات الحسابية ذات الأطوال الصغيرة نسبيًا. أي عند دراسة المسافات داخل النظام الشمسي أو أنظمة الكواكب.

سنة ضوئية

وحدة الطول الأكبر قليلاً في علم الفلك هي . وهي تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في الفراغ خلال سنة أرضية جوليانية واحدة. كما أنه يعني ضمنًا عدم وجود تأثير لقوى الجاذبية على مساره. السنة الضوئية الواحدة تساوي حوالي 9,460,730,472,580 كم أو 63,241 وحدة فلكية. تُستخدم وحدة قياس الطول هذه فقط في الأدبيات العلمية الشعبية لأن السنة الضوئية تتيح للقارئ الحصول على فكرة تقريبية عن المسافات على مقياس المجرة. ومع ذلك، نظرا لعدم الدقة والإزعاج، لا يتم استخدام السنة الضوئية عمليا في العمل العلمي.

بارسيك

الوحدة الأكثر عملية وملاءمة للحسابات الفلكية هي وحدة قياس المسافة. لفهم معناها المادي، ينبغي للمرء أن ينظر في ظاهرة المنظر. وجوهرها هو أنه عندما يتحرك الراصد بالنسبة إلى جثتين متباعدتين عن بعضهما البعض، فإن المسافة الظاهرة بين هاتين الجثث تتغير أيضًا. وفي حالة النجوم يحدث ما يلي. مع تحرك الأرض في مدارها حول الشمس، يتغير الوضع البصري للنجوم القريبة منا إلى حد ما، بينما تبقى النجوم البعيدة، التي تعمل كخلفية، في نفس الأماكن. يُطلق على التغير في موضع النجم عندما تتحرك الأرض بمقدار نصف قطر واحد من مدارها اسم المنظر السنوي، والذي يتم قياسه بالثواني القوسية.

ثم إن الفرسخ الفلكي الواحد يساوي المسافة إلى نجم يساوي اختلاف المنظر السنوي له ثانية قوسية واحدة - وهي وحدة قياس الزاوية في علم الفلك. ومن هنا جاء اسم "بارسيك"، وهو مزيج من كلمتين: "المنظر" و"الثاني". القيمة الدقيقة للفرسخ الفلكي هي 3.0856776 10 16 مترًا أو 3.2616 سنة ضوئية. 1 فرسخ فلكي يساوي تقريبًا 206,264.8 وحدة فلكية. ه.

مدى الليزر وطريقة الرادار

يتم استخدام هاتين الطريقتين الحديثتين لتحديد المسافة الدقيقة لجسم ما داخل النظام الشمسي. يتم ذلك على النحو التالي. باستخدام جهاز إرسال لاسلكي قوي، يتم إرسال إشارة راديوية موجهة نحو هدف المراقبة. وبعد ذلك يصد الجسم الإشارة المستقبلة ويعيدها إلى الأرض. يحدد الوقت الذي تستغرقه الإشارة لتغطية المسار المسافة إلى الكائن. دقة الرادار ليست سوى بضعة كيلومترات. في حالة تحديد المدى بالليزر، بدلاً من إشارة الراديو، يرسل الليزر شعاعًا ضوئيًا، مما يسمح بإجراء حسابات مماثلة لتحديد المسافة إلى الجسم. يتم تحقيق دقة تحديد الموقع بالليزر حتى أجزاء من السنتيمتر.

طريقة المنظر المثلثي

إن أبسط طريقة لقياس المسافة إلى الأجسام الفضائية البعيدة هي طريقة المنظر المثلثي. يعتمد على الهندسة المدرسية ويتكون مما يلي. لنرسم قطعة (أساس) بين نقطتين على سطح الأرض. دعونا نختار جسمًا في السماء، المسافة التي نعتزم قياسها، ونحددها على أنها قمة المثلث الناتج. بعد ذلك، نقيس الزوايا بين الأساس والخطوط المستقيمة المرسومة من النقاط المختارة إلى الجسم في السماء. وبمعرفة ضلع المثلث والزاويتين المتجاورتين، يمكنك إيجاد جميع عناصره الأخرى.

تحدد قيمة الأساس المحدد دقة القياس. بعد كل شيء، إذا كان النجم موجودا على مسافة كبيرة جدا منا، فإن الزوايا المقاسة ستكون عموديا تقريبا على الأساس والخطأ في قياسها يمكن أن يؤثر بشكل كبير على دقة المسافة المحسوبة إلى الكائن. لذلك، يجب عليك اختيار النقاط البعيدة كأساس. في البداية، كان نصف قطر الأرض بمثابة الأساس. أي أن الراصدين كانوا موجودين في نقاط مختلفة على الكرة الأرضية وقاموا بقياس الزوايا المذكورة، وكانت الزاوية الواقعة مقابل القاعدة تسمى المنظر الأفقي. ومع ذلك، بدأوا في وقت لاحق في اتخاذ مسافة أكبر كأساس - متوسط ​​\u200b\u200bنصف قطر مدار الأرض (الوحدة الفلكية)، مما جعل من الممكن قياس المسافة إلى كائنات أكثر بعدا. في هذه الحالة، الزاوية الواقعة مقابل القاعدة تسمى المنظر السنوي.

هذه الطريقة ليست عملية جدًا للبحث من الأرض لأنه بسبب التداخل من الغلاف الجوي للأرض، لا يمكن تحديد المنظر السنوي للأجسام الموجودة على بعد أكثر من 100 فرسخ فلكي.

ومع ذلك، في عام 1989، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية تلسكوب هيباركوس الفضائي، مما جعل من الممكن التعرف على النجوم على مسافات تصل إلى 1000 فرسخ فلكي. ونتيجة للبيانات التي تم الحصول عليها، تمكن العلماء من إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد لتوزيع هذه النجوم حول الشمس. وفي عام 2013، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية قمرًا صناعيًا للمتابعة، غايا، الذي يتمتع بدقة قياس أفضل 100 مرة، مما يجعل من الممكن مراقبة جميع النجوم. لو كانت عيون الإنسان تتمتع بدقة تلسكوب غايا، لكان بإمكاننا رؤية قطر شعرة الإنسان من مسافة 2000 كيلومتر.

طريقة الشمعة القياسية

لتحديد المسافات إلى النجوم في المجرات الأخرى والمسافات إلى هذه المجرات نفسها، يتم استخدام طريقة الشمعة القياسية. كما تعلم، كلما كان مصدر الضوء بعيدًا عن المراقب، كلما بدا باهتًا للمراقب. أولئك. ستكون إضاءة المصباح الكهربائي على مسافة 2 متر أقل بأربع مرات من مسافة 1 متر، وهذا هو المبدأ الذي يتم من خلاله قياس المسافة إلى الأشياء باستخدام طريقة الشمعة القياسية. وهكذا، من خلال إجراء تشبيه بين المصباح الكهربائي والنجم، يمكننا مقارنة المسافات إلى مصادر الضوء ذات القوى المعروفة.

الشموع القياسية في علم الفلك هي كائنات معروفة (تناظرية لمصدر الطاقة). يمكن أن يكون أي نوع من النجوم. ولتحديد لمعانه، يقوم علماء الفلك بقياس درجة حرارة السطح بناءً على تردد إشعاعه الكهرومغناطيسي. وبعد ذلك، معرفة درجة الحرارة التي تسمح بتحديد الفئة الطيفية للنجم، يتم تحديد لمعانه باستخدام. بعد ذلك، من خلال الحصول على قيم اللمعان وقياس السطوع (الحجم الظاهري) للنجم، يمكنك حساب المسافة إليه. تتيح لك هذه الشمعة القياسية الحصول على فكرة عامة عن المسافة إلى المجرة التي تقع فيها.

ومع ذلك، فإن هذه الطريقة تتطلب عمالة كثيفة وليست دقيقة للغاية. لذلك، من الأنسب لعلماء الفلك استخدام الأجسام الكونية ذات الميزات الفريدة التي يُعرف لمعانها في البداية بالشموع القياسية.

شموع قياسية فريدة من نوعها

الشموع القياسية الأكثر استخدامًا هي النجوم النابضة المتغيرة. بعد دراسة الخصائص الفيزيائية لهذه الأشياء، اكتشف علماء الفلك أن القيفاويات لها خاصية إضافية - فترة نبض يمكن قياسها بسهولة والتي تتوافق مع لمعان معين.

ونتيجة للملاحظات، أصبح العلماء قادرين على قياس فترة السطوع والنبض لهذه النجوم المتغيرة، وبالتالي لمعانها، مما يسمح لهم بحساب المسافة إليها. إن العثور على قيفاوي في مجرة ​​أخرى يجعل من الممكن تحديد المسافة إلى المجرة نفسها بدقة وببساطة نسبيًا. ولذلك، يُطلق على هذا النوع من النجوم غالبًا اسم "منارات الكون".

على الرغم من أن الطريقة القيفاوية هي الأكثر دقة على مسافات تصل إلى 10,000,000 قطعة، إلا أن خطأها يمكن أن يصل إلى 30%. لتحسين الدقة، ستحتاج إلى أكبر عدد ممكن من النجوم القيفاوية في مجرة ​​واحدة، ولكن حتى في هذه الحالة يتم تقليل الخطأ إلى ما لا يقل عن 10%. والسبب في ذلك هو عدم دقة العلاقة بين الفترة واللمعان.

القيفاويات هي "منارات الكون".

بالإضافة إلى النجوم القيفاوية، يمكن استخدام النجوم المتغيرة الأخرى ذات العلاقات المعروفة بفترة اللمعان كشموع قياسية، بالإضافة إلى المستعرات الأعظم ذات اللمعان المعروف للمسافات الأكبر. قريبة من دقة الطريقة القيفاوية هي الطريقة التي تستخدم العمالقة الحمراء كشموع قياسية. كما اتضح فيما بعد، فإن ألمع العمالقة الحمراء لديهم حجم مطلق في نطاق ضيق إلى حد ما، مما يجعل من الممكن حساب اللمعان.

المسافات بالارقام

المسافات في النظام الشمسي:

• 1 أ.و. من الأرض إلى = 500 ش. ثانية أو 8.3 ضوء. دقائق
• 30 أ. هـ من الشمس إلى = 4.15 ساعة ضوئية
• 132 أ.و. من الشمس - هذه هي المسافة إلى المركبة الفضائية ""، تمت الإشارة إليها في 28 يوليو 2015. هذا الكائن هو أبعد ما بناه الإنسان.

المسافات في درب التبانة وخارجها:

• 1.3 فرسخ فلكي (268144 وحدة فلكية أو 4.24 سنة ضوئية) من الشمس إلى أقرب نجم لنا
• 8000 فرسخ فلكي (26 ألف سنة ضوئية) - المسافة من الشمس إلى درب التبانة
• 30000 فرسخ فلكي (97 ألف سنة ضوئية) - القطر التقريبي لمجرة درب التبانة
• 770.000 فرسخ نجمي (2.5 مليون سنة ضوئية) - المسافة إلى أقرب مجرة ​​كبيرة -
• 300.000.000 جهاز كمبيوتر - المقياس الذي يكون موحدًا تقريبًا
• 4,000,000,000 قطعة (4 جيجا فرسخ فلكي) هي حافة الكون المرئي. هذه هي المسافة التي يقطعها الضوء المسجل على الأرض. واليوم، تقع الأجسام التي أطلقتها، مع الأخذ في الاعتبار، على مسافة 14 جيجا فرسخ فلكي (45.6 مليار سنة ضوئية).

لا يتم تنفيذ معظم الرحلات الفضائية في مدارات دائرية، بل في مدارات إهليلجية، ويختلف ارتفاعها حسب الموقع فوق الأرض. ويبلغ ارتفاع ما يسمى بالمدار "المرجعي المنخفض"، الذي "تنطلق منه معظم المركبات الفضائية"، حوالي 200 كيلومتر فوق مستوى سطح البحر. وعلى وجه الدقة، يبلغ الحضيض لهذا المدار 193 كيلومترًا، والأوج 220 كيلومترًا. ومع ذلك، يوجد في المدار المرجعي كمية كبيرة من الحطام الذي خلفه نصف قرن من استكشاف الفضاء، لذلك تنتقل المركبات الفضائية الحديثة، التي تقوم بتشغيل محركاتها، إلى مدار أعلى. على سبيل المثال، محطة الفضاء الدولية ( محطة الفضاء الدولية) في عام 2017 استدارت على ارتفاع حوالي 417 كيلومتراأي ضعف ارتفاع المدار المرجعي.

يعتمد الارتفاع المداري لمعظم المركبات الفضائية على كتلة السفينة وموقع إطلاقها وقوة محركاتها. بالنسبة لرواد الفضاء يتراوح من 150 إلى 500 كيلومتر. على سبيل المثال، يوري غاغارينطار في المدار عند الحضيض 175 كموالأوج عند 320 كم. طار رائد الفضاء السوفييتي الثاني جيرمان تيتوف في مدار بلغ نقطة الحضيض فيه 183 كم وأوجه 244 كم. حلقت المكوكات الأمريكية في المدار الارتفاع من 400 إلى 500 كيلومتر. جميع المركبات الفضائية الحديثة التي تنقل الأشخاص والبضائع إلى محطة الفضاء الدولية لها نفس الارتفاع تقريبًا.

على عكس المركبات الفضائية المأهولة، التي تحتاج إلى إعادة رواد الفضاء إلى الأرض، تطير الأقمار الصناعية في مدارات أعلى بكثير. يمكن حساب الارتفاع المداري لقمر صناعي يدور في مدار ثابت بالنسبة للأرض بناءً على بيانات حول كتلة الأرض وقطرها. ونتيجة للحسابات الفيزيائية البسيطة، يمكننا معرفة ذلك ارتفاع المدار الثابت بالنسبة للأرضأي أن القمر الصناعي "يعلق" فوق نقطة واحدة على سطح الأرض يساوي 35.786 كيلومترا. هذه مسافة كبيرة جدًا من الأرض، وبالتالي فإن وقت تبادل الإشارة مع مثل هذا القمر الصناعي يمكن أن يصل إلى 0.5 ثانية، مما يجعله غير مناسب، على سبيل المثال، لخدمة الألعاب عبر الإنترنت.

• أين يقع تلسكوب هابل الشهير؟
• متى سيطير الناس إلى المريخ؟
• متى تم اكتشاف كوكب بلوتو؟
• ما هو عمر الكون؟
• كم شخص مشى على القمر؟