Почему Земля голубая из Космоса? Земля как управляемый космический корабль Земля - это ровный шар.

За годы освоения космоса там скопилось много бесполезных предметов. Выпускница МГТУ им. Баумана по специальности «моделирование космических комплексов» Анна Ложкина объясняет происхождение этого мусора, откуда он берется и почему не падает нам на голову, рассказывает, что можно сделать для поддержания чистоты космического пространства.

Какие объекты вращаются вокруг нашей планеты?

В первую очередь это техника, запущенная людьми.

По низкой околоземной орбите, высотой от 160 до 2000 километров, двигаются аппараты дистанционного зондирования, межпланетная космическая станция (МКС).

На более удаленной, геостационарной орбите, ее высота примерно 36 тысяч километров над поверхностью планеты, “зависают” спутники прямого вещания телевизионных программ и различных систем связи.

На самом деле спутники двигаются с очень большой линейной и угловой скоростью, успевая за вращением Земли, поэтому каждый находится над своей точкой планеты - как бы висят над ней.

Помимо этого на орбитах находится различный “космический мусор”.

Откуда берется в космосе мусор, если там никто не живет?

Как и на Земле, в космосе мусор - дело рук человеческих. Это отработанные ступени ракет-носителей, обломки столкнувшихся или взорвавшихся спутников.

Количество аппаратов, отправленных в космическое пространство с 1957 года по настоящее время, перевалило за 15 тысяч. На низких орбитах уже становится тесно.

Часть техники устаревает - у некоторых аппаратов заканчивается топливо, у других выходит из строя оборудование. Такие спутники уже не поддаются управлению, а только отслеживанию.

Скоро вокруг Земли будет столько спутников и космического мусора, что нельзя будет запустить новый спутник или улететь с Земли на ракете

Столкновение даже небольших объектов, движущихся с орбитальными скоростями под углом друг к другу, приводит к их значительному разрушению. Так жвачка, залетевшая на орбиту МКС, может пробить оболочку станции и погубить весь экипаж.

Подобный эффект - рост количества мусора на низкой околоземной орбите в результате столкновения объектов, называется синдромом Кесслера и потенциально может привести в будущем к полной невозможности использования космического пространства при запусках с Земли.

А как дела высоко-высоко, там, на геостационарной орбите? Она тоже густо заселена, места там стоят дорого и на них даже есть лист ожидания. Поэтому, как только подходит к концу срок эксплуатации аппарата, его выводят с геостационара, а на освободившуюся позицию летит следующий спутник.

Куда девается космический мусор?

С низкой околоземной орбиты любой крупный объект спускается в атмосферу, где сгорает быстро и полностью - нам на голову даже пепел не падает.

А вот с маленькими кусочками дело обстоит сложнее. Несколько организаций США и России надежно отслеживают лишь космические аппараты и фрагменты мусора крупнее 10 см. Объекты с размерами от 1 до 10 см практически не поддаются счету.

С геостационарной орбиты устаревшие или прекратившие нормально функционировать спутники задвигают подальше, на высоту около 40 тысяч километров, чтобы освободить место для новых претендентов.

Так, за геостационаром, появилась орбита захоронения, где «умершие» спутники будут по инерции летать еще сотни лет.

А что происходит с космическими кораблями?

Корабли, на которых люди отправлялись в космос, возвращаются на Землю, где доживают свой век в музеях или научных центрах.

Мусор, образующийся в процессе жизнедеятельности обитателей международной космической станции, точно в космос не попадет. Он тщательно собирается, грузится на транспортный корабль - тот, что привозит им все необходимое, и отправляется по направлению к Земле. Этот корабль на обратном пути почти полностью сгорает в атмосфере или затапливается в Тихом океане.

Мусор, как издержки запуска космических аппаратов

Сообщение по радио или с экранов телевидения о том, что “отделение первой ступени прошло в штатном режиме» звучит привычно для современного человека. По дороге к запланированной орбите ракета-носитель теряет и другие, ставшие ненужными, детали.

На 1 кг запущенной массы приходится минимум 5 кг вспомогательной. Что с ними происходит?

Баки первой ступени сразу “отлавливают” на Земле специально обученные люди. Вторая ступень и обтекатели тоже падают на Землю, но разлетаются намного дальше и найти их сложнее.

А вот разгонные блоки, которые используются при переходе с опорной орбиты на конечную, там наверху и остаются. Со временем они потихоньку сползают вниз, входят в атмосферу, где и сгорают.

В общем, все превращается в пыль и рассеивается в атмосфере. Разве что очень-очень большие и прочные куски долетают до нас. В 2001 году долетел кусок от станции МИР и упал в океан.

Утилизация космических аппаратов

Получается, что способы утилизации космических аппаратов - это топить в океане, запустить подальше, сжечь в атмосфере … Такой полностью безотходный метод.

Детали, найденные на Земле спасателями, перерабатывают или повторно используют.

К сожалению, переработать пока можно не все. Вытекший из упавшего двигателя гидразин отравит почву и воду далеко и надолго.

Как вся эта пыль и гарь влияет на воздух, которым дышим?

Да, наш с вами воздух загрязняется и захламляется маленькими частицами пепла, пыли, другими продуктами горения космических аппаратов. Но не так сильно, как от выбросов земных машин и заводов.

Вот только один пример. Суммарная масса воздуха в атмосфере - 5Х10¹⁵ тонн. Масса орбитальной станции “ Мир”, самого крупного из космических аппаратов когда-либо вошедших в атмосферу, и сгоревших в ней (2001 год) - 105 тонн. То есть все капельки и пылинки, оставшиеся от орбитальной станции, ничто по сравнению с величиной атмосферы.

Теперь посмотрим на выбросы промышленности. По данным Росстата, наименьший суммарный выброс за период наблюдений с 1992 года пришелся на 1999 год. И он составил 18,5 млн тонн.

То есть только над нашей страной за один год в воздух попало в 176190 раз больше грязи, чем разнесло над всем земным шаром, пока «Мир» горел в атмосфере.

Что можно сделать для уменьшения количества мусора в космосе

В последние годы перед человечеством остро встали проблемы поддержания чистоты космического пространства.

Есть несколько направлений, по которым ведутся исследования:

• Развитие микроспутниковой отрасли. Уже созданы спутники-коробочки - кубсаты и таблетсаты. При их запуске достигается существенная экономия на выводе, требуется меньше топлива, меньше лишнего попадает на орбиту. Правда, как догнать такой комочек, если что-то пойдет не так, пока неясно.
• Увеличение продолжительности жизни аппаратов. Первые спутники были рассчитаны на 5 лет, современные аппараты - на 15 лет.
• Повторное использование деталей. Самый большой прорыв в этом направление - возвратные ракеты-носители, над которыми уже работает Илон Маск.

Еще очень важно разобраться с тем, какие спутники действительно необходимы, более ответственно относиться к выбору запускаемых аппаратов.

В отдаленном будущем, надеемся, появятся пылесосы или другие приспособления, которые позволят делать косметическую и даже генеральную уборку космического пространства.

Мало ли что можно придумать, если поразмыслить, если задаться целью, сохранить чистый космос для будущих поколений.

Марс красный. Луна пепельно-серая. Сатурн желтый. Солнце ослепительно белое. Но наша планета, даже если смотреть на нее из глубин космоса, даже если мы немного приподнимаемся над атмосферой, на низкой околоземной орбите, или если улетаем к внешним краям Солнечной системы - наша планета голубая. Почему? Что делает ее голубой? Очевидно, не вся планета голубая. Облака белые, отражают белый, прямой солнечный свет на смотрящего сверху. Лед - например, на полярных полюсах - белый по той же причине. Континенты коричневые или зеленые, если смотреть издалека, в зависимости от времени года, рельефа и растительности.

Из этого можно сделать важный вывод: Земля голубая не потому, что небо голубое. Если бы это было так, весь свет, отраженный от поверхности, был бы голубым, но мы этого не наблюдаем. Но есть намек, который оставляют истинно синие части планеты: моря и океаны Земли. Оттенок синего, которым обладает вода, зависит от ее глубины. Если присмотреться к снимку ниже, видно, что водные регионы, обрамляющие континенты (вдоль континентального шельфа), имеют более светлый оттенок синего, чем глубокие, темные места океана.

Возможно, вы слышали, что океан синий, потому что небо голубое, а вода отражает небо. Небо голубое, это точно. И небо голубое, поскольку наша атмосфера эффективнее рассеивает голубой (с короткой длиной волны), чем красный свет (с более длинной волной). Отсюда:

• Небо кажется голубым в течение дня, поскольку коротковолновый свет, попадающий в атмосферу, рассеивается во всех направлениях, и больше «синего» попадает в наши глаза, по сравнению с остальными.
• Солнце и Луна выглядят красными на восходе и закате, поскольку голубой свет, проходя через толстые слои атмосферы, рассеивается, а остается преимущественно насыщенный красный свет, который и попадает нам в глаза.
• Луна оказывается красной во время полного лунного затмения: красный свет, проходя через нашу атмосферу, будет падать на поверхность Луны, тогда как голубой свет с легкостью рассеивается.

Но если бы объяснение было таким - что океан отражает небо - мы бы не видели этих оттенков синего, когда смотрели бы на более глубокую воду. По факту, если бы вы сделали снимок под водой при естественном освещении, без дополнительных источников света, вы бы увидели - даже на самой скромной глубине, - что все имеет синеватый оттенок.

Видите ли, океан состоит из молекул воды, а вода - как и все молекулы - избирательно поглощает свет определенных длин волн. Проще всего воде поглотить инфракрасный, ультрафиолетовый и красный свет. Это значит, что если вы окунете голову в воду даже на скромной глубине, вы будете защищены от Солнца, от ультрафиолетового излучения и все будет казаться голубым: красный свет будет исключен.

Нырните глубже - пропадет и оранжевый.

Еще ниже - желтый, зеленый, фиолетовый.

Погрузившись на много километров, мы обнаружим, что исчез и голубой, хотя он исчезнет последним.

Именно поэтому глубины океана темно-синие: все другие длины волн поглощаются, а у самого синего самая высокая вероятность отразиться и заново отправиться во Вселенную. По той же причине, если бы Земля была полностью покрыта океаном, отражалось бы всего 11% видимого солнечного света: океан прекрасно поглощает солнечный свет.

Поскольку 70% поверхности мира покрыто океаном, и по большей части океаном глубоким, наш мир кажется голубым издалека.

Уран и Нептун, два других голубых мира Солнечной системы, обладают атмосферами, состоящими преимущественно из водорода, гелия и метана. (Нептун богаче льдами и обладает более широким разнообразием компонентов, следовательно, имеет другой оттенок). В достаточно больших концентрациях, метан чуть лучше поглощает красный свет и чуть лучше отражает голубой, чем другие длины волн, тогда как водород и гелий практически прозрачны для всех частот видимого света. В случае голубых газовых гигантов, действительно имеет значение цвет неба.

Но на Земле? Наша атмосфера достаточно тонкая, чтобы никак не влиять на окраску планеты. Небо и океан голубые вовсе не из-за отражений; они голубые, синие, но каждый по своей воле. Если убрать океаны, человек на поверхности все равно будет видеть голубое небо, и если убрать наше небо (и при этом оставить непостижимым образом жидкую воду на поверхности), наша планета тоже останется голубой.

Метки: , , .

Наша планета единственная в нашей солнечной системе имеет свой уникальный голубоватый цвет. Все остальные планеты, а также их спутники, имеют однотонные светлые или сероватые оттенки, в то время как Земля даже при наблюдении из Космоса кажется цветущим источником жизни. Но почему Земля из космоса кажется голубой, мы разберемся ниже.

Почему Земля – голубая планета

Возникновение такого неофициального названия, которым люди нередко называют нашу планету, вполне очевидно. Ведь, в действительности, открыв любое изображение нашей планеты из Космоса, можно заметить, что по большей части она имеет голубой оттенок. Это и привело к тому, что люди сегодня называют Землю «Голубой планетой».

Почему Землю называют голубой планетой

По большому счету, вполне очевиден и факт того, почему Землю называют именно так. И для того чтобы это понять, нам, опять же, необходимо взглянуть на фото Земли из Космоса. Благо, современные технологии позволяют нам с избытком найти такие фото или даже посмотреть на планету в интерактивных картах через интернет.

Несложно заметить, что Земля, по большей части покрытая мировым океаном, имеет голубоватый оттенок именно за счет вод, преобладающих на её поверхности. Именно цвет совокупности рек, озер, всевозможных водоемов, придает планете этот волшебный голубоватый оттенок.

Однако здесь возникает вопрос о том, почему океан голубой, ведь вода, как известно – прозрачная. В данной ситуации многие люди предполагают, что океан отражает в себе цвет неба, однако это достаточно абсурдная гипотеза.

Почему океан из космоса кажется голубым

Для начала необходимо развеять миф об отражении в океане цвета неба, ответив на вопрос, почему небо с Земли кажется голубым. Причиной такому эффекту является то, что лучи солнечного света, долетающие к нам через глубины Космоса, рассеиваются в нашей атмосфере, а часть синего цвета добирается до наших глаз.

И в случае с океаном происходит примерно такая же ситуация – вода также выполняет роль своеобразного экрана, рассеивая солнечное излучение. Молекулы воды поглощают как красный, так и инфракрасный, и ультрафиолетовый свет. Именно поэтому под водой все кажется голубым.

На большой глубине, к слову, поглощается и голубой оттенок, за счет чего мы окунаемся в полную тьму. Однако поверхность океана остается голубоватой именно по причине рассеивания красного, инфракрасного и ультрафиолетового света, и это приводит к тому, что даже из Космоса большая часть нашей планеты кажется голубой.

Руководство по управлению космическим кораблём «Земля» Фуллер Ричард Бакминстер

Космический корабль «Земля»

Космический корабль «Земля»

Наш маленький космический корабль «Земля» составляет всего 8 тысяч миль в диаметре и представляет собой лишь небольшую часть бесконечного пространства вселенной. Ближайшая к нам звезда - наш корабль-резервуар энергии - Солнце находится на расстоянии 92 миллионов миль от нас. А соседняя звезда находится в сто тысяч раз дальше. Свету требуется приблизительно 4 года и 4 месяца, чтобы от Солнца (нашего энергетического корабля-источника) достичь Земли. Это один из примеров расстояний наших полетов. Наш маленький Космический корабль «Земля» движется сейчас со скоростью 60 тысяч миль в час вокруг солнца и вращается осесимметрично. Если считать по широте, на которой расположен Вашингтон, это добавляет при нашем движении примерно тысячу миль в час. Каждую минуту мы одновременно поворачиваемся на одну сотню миль и пролетаем по орбите на тысячу миль. Если бы мы запускали наши космические ракетные капсулы со скоростью 15 миль в час, то дополнительное ускорение, которое необходимо было бы получить капсулам, чтобы выйти на орбиту нашего космического корабля «Земля», должно было бы только на четверть превышать саму скорость Земли. Космический корабль «Земля» был настолько необычно создан и сконструирован, что, насколько нам известно, люди находятся на его борту уже на протяжении двух миллионов лет и до сих пор не догадываются о том, что они на космическом корабле. Кроме того, наш космический корабль был так великолепно спроектирован, что на его борту есть все возможности для возрождения жизни вне зависимости от различных событий и энтропии, из-за которых возможны потери энергии всеми жизненными системами. Именно поэтому мы и получаем энергию для биологического продолжения жизни от другого космического корабля «Солнце».

Наше солнце движется вместе с нами в Галактической системе на таком расстоянии, чтобы мы могли получать необходимое количество излучения для поддержания жизни и при этом не сгорали. Вся конструкция космического корабля «земля» и его живые пассажиры так продуманы и созданы, что пояс Ван-Аллена (радиационный пояс Земли), о существовании которого до вчерашнего дня мы вообще не подозревали, способен фильтровать излучения от Солнца и других звезд. Пояс Ван-Аллена настолько прочный, что если бы он отсутствовал, то любые излучения достигали поверхности Земли в такой высокой концентрации, что убивали бы нас. Космический корабль «Земля» построен таким образом, что энергию, получаемую от любых других звезд, мы можем использовать безопасно. Часть корабля сделана так, чтобы поддерживать биологическую жизнь (растительность на суше и водоросли в океане) можно было посредством фотосинтеза, потребляя солнечную энергию в необходимых количествах.

Но мы не можем использовать в качестве пищи все растения. Собственно, мы можем питаться только небольшой частью всей растительности. Мы не можем есть, например, кору деревьев или листья травы. Но на планете существует множество животных, которые вполне могут питаться этим. Мы потребляем энергию, предназначенную для нас, через молоко и мясо животных. Животные едят растения, но мы не позволяем себе потреблять в пищу множество фруктов, семян и лепестков существующих на планете растений. Тем не менее, благодаря генетике, мы научились разводить всю пригодную для нас растительную пищу.

Также нам были дарованы интеллект и интуиция, благодаря которым нам удалось открыть для себя гены, РБК, ДНК и другие фундаментальные элементы, благодаря которым наша жизненная система контролируется. Все это, вместе с химическими элементами и ядерной энергетикой является частью уникального космического корабля «Земля», его оборудования, пассажиров и систем внутренней поддержки. Как мы увидим далее, это парадоксально, но стратегически объяснимо, почему до сегодняшнего дня мы не правильно использовали, злоупотребляли и загрязняли эту выдающуюся химическую, энергетическую систему для того, чтобы потом успешно возрождать все виды жизни на ней.

Особенно интересным мне кажется тот факт, что наш космический корабль - это механическое транспортное средство, такое же как автомобиль. Если у вас есть автомобиль, вы понимаете, что вам необходимо заправлять его бензином или газом, заливать воду в радиатор и в целом следить за его состоянием. Вы фактически начинается понимать смысл термодинамического устройства. Вы знаете, что вы должны поддерживать свое устройство в надлежащем рабочем состоянии, иначе оно сломается и перестанет работать. До последнего времени мы не воспринимали свой космический корабль «Земля» как механизм, который будет исправно работать только при условии надлежащего ухода.

Сегодня одним из самых важных фактов, касающихся космического корабля «Земля», является отсутствие инструкции по его управлению. Мне кажется существенным, что в комплекте вместе с нашим кораблем не шла инструкция по успешному управлению им. Учитывая, какое внимание было уделено созданию всех деталей нашего корабля, не случайно она к нему не прилагалась. Отсутствие инструкции подталкивает нас к осознанию того, что есть два вида красных ягод - красные ягоды, которые мы можем съесть и красные ягоды, которые могут нас убить. Итак, из-за отсутствия инструкции нас заставляли использовать интеллект, который является нашим главным преимуществом; а также разрабатывать научные эксперименты и правильно интерпретировать открытия, полученные экспериментальным путем. Из-за того, что отсутствовала инструкция по ручному управлению, мы научились предугадывать последствия возрастающего количества альтернативных способов выживания и физического, а также метафизического роста.

Очевидно, что любой организм, как только рождается, является беспомощным. Человеческие дети пребывают в состоянии беспомощности достаточно долго по сравнению с новорожденными других живых организмов. Видимо, это подразумевалось в изобретении под названием «человек» - чтобы он нуждался в помощи на протяжении нескольких антропологических фаз, а после, когда стал более независимым, открыл для себя ряд физических принципов и законов и невидимых на первый взгляд ресурсов, существующих во вселенной. Все это должно было пригодиться ему в умножении знаний по продолжению и поддержанию жизни.

Я бы сказал, что все богатство, придуманное и заложенное в конструкцию космического корабля «Земля» было фактором безопасности. Безопасность позволяла человеку быть несведущим долгое время, вплоть до тех пор пока у него не появилось достаточно опыта, чтобы сформировать систему принципов, способную поддерживать баланс между потреблением энергии и окружающей средой. Отсутствие руководства по управлению космическим кораблем «Земля» и системами, поддерживающими жизнь и размножение на нем, заставили человека, обладающего интеллектом, узнать свои основные и самые главные способности. Интеллект должен был обращаться к опыту. Анализ знаний и опыта, полученных в прошлом, позволил человеку осознать и сформулировать основные принципы, состоящие как из особых случаев, так и из совершенно очевидных событий. Объективное применение этих общих принципов в перестройке физических ресурсов окружающей среды, возможно, приведет к тому, что человечество сможет справляться с более масштабными проблемами во всей вселенной.

Представив всю эту схему целиком, можно заметить, что давным-давно человек пробирался через лес (как и вы, и я могли бы это сделать), стараясь найти кратчайший путь в необходимом направлении. На своем пути он встречал упавшие деревья. Он перелазил через эти упавшие перекрещивающиеся деревья и неожиданно осознал, что, несмотря на свою устойчивость, одно из деревьев слегка покачивается. Один конец этого дерева лежал над вторым деревом, а другой конец - под третьим. Покачиваясь, человек увидел как третье дерево поднимается. Это показалось ему невероятным. Тогда он попробовал сам поднять третье дерево, но ему не удалось. Затем человек снова забрался на первое деревце, попутно стараясь раскачать его, и, так же как и в первом случае, третье, большее по размерам дерево, снова приподнялось. Я уверен, что первый человек, проделав все это, подумал, что перед ним волшебное дерево. Возможно, он даже забрал его с собой домой и установил как свой первый тотем. Скорее всего, это произошло задолго до того, как человек узнал, что любое сильное дерево может быть поднято таким образом - так появился один из основных принципов действия рычагов, на основе обобщения всех успешных «особых случаев» неожиданных открытий. Как только человек научился обобщать основные физические законы, он смог эффективно использовать свой интеллект.

В тот момент, когда человек догадался, что любое дерево можно использовать как плечо рычага, его интеллектуальные возможности возросли. Индивид освободился от предрассудков и суеверий благодаря интеллекту, что увеличило его способность к выживанию в миллионы раз. Благодаря принципам, на которых основывается сила действия рычага, человек изобрел шестеренки, шкивы, транзисторы и т. д. Фактически, это позволило делать больше, прикладывая при этом меньше усилий. Возможно, это был интеллектуальный подъем в истории выживания человека, а также успех, достигнутый благодаря метафизическому восприятию основных принципов, которые могут быть использованы человеком.