Наблюдения за растениями

Наблюдение за космосом

Наблюдения за космосом являются одной из основных областей астрономии. Современные астрономические обсерватории используют различные инструменты для изучения космоса, исследования планет, звезд, галактик и других объектов во Вселенной.

Наблюдение за вулканом

Вулканические обсерватории расположены в странах с активной вулканической деятельностью. Они играют важную роль в мониторинге и прогнозировании извержений вулканов, а также в изучении вулканических процессов.

Наблюдение за атмосферой

Атмосферные обсерватории занимаются изучением состава и структуры атмосферы Земли. Они важны для мониторинга изменений в климате, изучения загрязнения атмосферы и проведения метеорологических наблюдений.

Виды астрономических обсерваторий

Астрономические обсерватории делятся на несколько видов в зависимости от их местоположения и целей:

  1. Наземные обсерватории – находятся на поверхности Земли и используются для наблюдений в радио- и видимой части электромагнитного спектра.

  2. Высотные обсерватории – расположены на высоте, обеспечивают лучшее качество наблюдений за пределами атмосферы.

  3. Космические обсерватории – находятся на орбите Земли и обеспечивают возможность наблюдать космос без влияния атмосферы.

  4. Подземные обсерватории – находятся под землей и используются для наблюдений в инфракрасном и радиочастотном диапазонах.

Места проведения наблюдений

Фенологические наблюдения за растениями можно проводить в различных местах, включая:

  • Парки
  • Леса
  • Сады
  • Поля
  • Природные заповедники

Выбор места зависит от целей и задач исследования, а также от конкретных видов растений, за которыми проводятся наблюдения.

Наблюдения за сезонным состоянием растений

Наблюдения за сезонным состоянием растений проводятся на конкретном, заранее выбранном участке или нескольких участках феномаршрута, к которым в течение нескольких лет подряд можно подъехать на транспорте.

Места наблюдений должны находиться в пределах природных комплексов, которые характерны для данной местности, или в городских/пригородных (лесных) или дендрологических парках, ботанических садах, скверах, аллеях, где достаточно полно представлены все предполагаемые объекты наблюдений.

Предпочтение желательно отдавать участкам, которые максимально удалены от центра населённого пункта. В сельской местности в маршрут должны быть включены крупные массивы отдельных культур: поля злаковых, овощные плантации, плодовые сады.

За ягодными культурами и за картофелем можно наблюдать не только в больших хозяйствах, но и на дачных участках. Рекомендуемый минимальный размер участка наблюдений составляет не менее площади, равной 10×10 м.

Проведение наблюдений

При ведении наблюдений необходимо зафиксировать географические координаты точки наблюдения (широта и долгота в градусах в виде десятичной дроби) при помощи GPS-навигатора или телефона. Также необходимо дать характеристику размещения участка наблюдений относительно населённых пунктов, рек, озёр или крупных форм рельефа.

Описание местоположения

Если вы проводите наблюдение в равнинных условиях, то обязательно опишите особенности местоположения. Например, к особенностям равнинной формы рельефа относятся: низина, пойма или долина реки, надпойменная терраса, средняя часть холма или водораздел; характеристики залесённости или открытости территории.

При наблюдениях в горах необходимо также подробно описать расположение объекта/объектов наблюдений: нижняя, средняя или верхняя часть склона, абсолютная высота, крутизна склона, его экспозиция (пространственная ориентация склона холма, горы или горного хребта по отношению к сторонам света).

Фотографии места наблюдения

Рекомендуется сделать фотографию места наблюдения.

Региональные особенности

За какими растениями вести наблюдения?

Как правило, фенологические наблюдения ведутся не за отдельными экземплярами одного вида, а за совокупностью нескольких его представителей. Это обеспечивает полную и качественную оценку сезонного развития растений.

Из деревьев рекомендуется выбирать средневозрастные особи с диаметром ствола не менее 20 см. Это не должны быть молодые и активно растущие особи, но не подойдут и старые, повреждённые болезнями или вредителями, растения, поражённые трутовиками и другими фитофагами, с усыхающими вершинами или ветвями.

Предпочтительнее выбрать плодоносящие здоровые деревья и кустарники, минимально подверженные внешнему воздействию (без зарубок и других механических повреждений, следов деятельности животных, влияния человека и т. д.).

Наблюдения за травянистыми растениями следует проводить в местах, где представлено большое количество экземпляров исследуемого вида и они меньше всего подвержены антропогенному воздействию (к примеру, вытаптыванию или выпасу скота).

План фенологических наблюдений

При выборе видов растений для фенологических наблюдений по возможности учитывайте следующие требования:

  1. Вид хорошо определяется по внешним признакам, стабильно регистрируется на участке/феномаршруте.

  2. Наблюдаемый вид имеет широкий ареал или находится на границе своего привычного ареала.

  3. Выбранные вами растения находятся в типичных для данного вида местообитаниях.

  4. Фенофазы выбранных вами видов растений равномерно представлены на протяжении вегетационного периода, их можно наблюдать в разные времена года.

  5. Желательно, чтобы в выбранном вами для ведения наблюдений географическом пункте для этого вида были записи наблюдений за многие годы, проводимые по единой методике, или массив данных по наблюдению за этим видом существует в других географических пунктах (районе, области, природной зоне, стране). Убедиться в этом можно отправив запрос модератору проекта на почту.

Растения для наблюдений

Растения, характерные для природных зон нашей страны и рекомендуемые для наблюдений.

Наблюдения за различными типами растений

  • Наблюдения за инвазионными растениями
  • Наблюдения за сельскохозяйственными растениями

Как определить фенологическую фазу?

В сезонном развитии растений выделяется 6 основных фенофаз:

  1. Прорастание почков
  2. Начало цветения
  3. Максимальное цветение
  4. Образование плодов
  5. Начало спелости плодов
  6. Окончание созревания

Частота наблюдений

Существует правило относительно регулярности наблюдений: чем меньше интервал в датах наблюдения, тем меньше вероятность погрешности. Наблюдения следует проводить в утренние часы до полудня, т. к. большинство растений начинает цвести в это время. Во второй половине дня рекомендуется наблюдать за сельскохозяйственными культурами.

Как добавить наблюдения?

  1. Зарегистрируйтесь в Личном кабинете на сайте или в одноименном мобильном приложении.
  2. Откройте форму Добавить новое наблюдение.
  3. Заполните все поля в форме, включая GPS координаты, географическое положение и другие характеристики.
  4. Нажмите Сохранить. Ваше наблюдение появится на сайте после проверки модератором.
  5. При возникновении вопросов обращайтесь на почту.

Другие виды наблюдений

  • Наблюдения за грибами
  • Наблюдения за животными
  • Наблюдения за гидрометеорологическими явлениями

Безопасность на поле

Правила безопасного проведения полевых работ.

Поиск нового дома

Где учёные ищут новый дом для всего человечества.

Поиск экзопланет: прошлое и настоящее

Глобальное изменение климата, извержение супервулкана, столкновение с метеоритом или ядерная война — сценариев конца света не счесть. Земля при этом почти наверняка уцелеет, но превратится в непригодное для жизни место. Уже сейчас, пока не стало слишком поздно, учёные всего мира ищут место, где человечество сможет спастись от возможной угрозы. Пока одни обсуждают нюансы терраформирования Марса или строительство подземных жилищ на Луне, другие смотрят ещё дальше. Экзопланеты или внесолнечные планеты — так по-научному называются планеты в других звёздных системах — вполне могут стать таким убежищем. Осталось только придумать, как до них добраться.

Невидимые спутники звёзд

Активно искать экзопланеты учёные начали только в XIX веке. К тому моменту они уже знали, как небесные тела влияют друг на друга. Астрономы надеялись, что смогут рассмотреть в телескопы странности в движении звёзд по небосводу.

Обнаружить это действительно удалось. Вот только экзопланеты здесь были ни при чём — на траекторию движения влияли очень тусклые, невидимые невооружённым глазом. Позднее их назовут белыми карликами. Что же касается планет, то их влияние на движение звёзд было таким слабым, что заметить его в телескопы того времени оказалось невозможно.

Астрометрический метод

Если рядом со звездой есть планета, оба небесных тела вращаются вокруг общего центра масс. Чем массивнее планета, тем сильнее она влияет на светило. Для стороннего наблюдателя это выглядит так, будто звезда слегка покачивается из стороны в сторону, а по небосводу летит не прямо, а волнообразно. Наблюдение за движением звёзд по небу легло в основу астрометрического метода поиска экзопланет.

То, чего не добились учёные XIX века, попытались сделать их коллеги в XX веке. Наибольшую известность получила история астронома Питера ван де Кампа. Значительную часть своей научной карьеры он посвятил изучению звезды Барнарда — в созвездии Змееносца, удалённого от Земли на расстояние всего 5,96 световых лет. Астроном рассудил, что эта маломассивная — примерно в 6–7 раз легче Солнца — звезда будет заметно изменять свою траекторию под влиянием других небесных тел. В конце 20-х годов учёный объявил, что ему действительно удалось обнаружить сначала одну, а затем вторую экзопланету. По его расчётам, это были планеты с массами 0,7 и 0,5 массы Юпитера.

К сожалению, ван де Камп ошибался — найденные им планеты не существуют. К смещениям звезды, которые астроном связывал с присутствием газовых гигантов, приводили погрешности в работе телескопа. Прибор выдавал ошибки в изображениях всякий раз после того, как его отправляли на техническое обслуживание и модернизацию.

Забегая вперёд, скажем, что астрономы не потеряли надежды отыскать планеты возле звезды Барнарда. В конце 2018 года международная группа учёных объявила о новой находке. Правда, это был не газовый гигант, о котором сообщал ван де Камп, а похожая на Землю планета с массой примерно в 3,2 земных. Впрочем, судьба и этого открытия оказалась незавидной — уже через три года его достоверность опровергла другая научная группа. Так что есть ли планеты у звезды Барнарда или нет — вопрос по-прежнему открытый.

Время первых

В конце годов почти никто из специалистов не сомневался: экзопланеты вот-вот удастся обнаружить. Их поисками с помощью самых совершенных на тот момент оптических спектрометров занимались сразу несколько научных групп по всему миру. Однако удача улыбнулась тем, кто планеты даже не искал, — радиоастрономам.

В 1991 году польский учёный Александр Вольшчан заметил, что наблюдаемая им — — «дышит»: частота посылаемых ею импульсов волнообразно меняется. Это значило, что на неё влияет другое небесное тело. Открытие подтвердил коллега Вольшчана — Дейл Фрейл. В январе 1992 года учёные объявили, что обнаружили у радиопульсара две планеты — PSR B1257+12 c и PSR B1257+12 d. Позднее им дали имена и . Вскоре нашли и третью — PSR B1257+12 b, которую назвали . «Отцу» этого «мрачного» семейства — самому пульсару — присвоили не менее грозное имя — .

0,02 массы Земли составляет масса Драугра — это самая лёгкая из всех найденных экзопланет

Сделанное радиоастрономами открытие поставило учёных в тупик. Те планеты, что вращались вокруг звезды до вспышки сверхновой, неминуемо должны были разлететься в разные стороны, когда масса светила, а, стало быть, и сила его гравитации упали в несколько раз. Значит, Драугр, Полтергейст и Фобетор сформировались уже после того, как звезда превратилась в пульсар. Как и из чего — наука не знает до сих пор. На сегодняшний день экзопланеты удалось обнаружить лишь возле шести пульсаров, хотя их самих известно более двух тысяч.

Пока весь научный мир выяснял, как появились обнаруженные Вольшчаном и Фрейлом планеты, астрономы из калифорнийской и женевской научных групп обратили внимание на звезду — приборы зафиксировали колебания линий в её спектре с периодом в 4,23 суток.

Метод лучевых скоростей

Испускаемый звёздами свет — это электромагнитное излучение. Если расстояние между источником света и наблюдателем не меняется, частота волн постоянна. Если же звезда вращается вокруг общего с планетой центра масс, то в момент приближения к наблюдателю линии в её спектре смещаются к фиолетовому краю, а при удалении — к красному. Это явление известно как эффект Доплера, поиск экзопланет с его помощью назвали доплеровским методом или методом лучевых скоростей.

Смещения спектра были столь значительны, что вызвать их могла только массивная планета, которая к тому же должна находиться очень близко к звезде. Это противоречило тому, что астрономы видели в Солнечной системе: небольшие и лёгкие планеты рядом со звездой, а планеты-гиганты — на значительном от неё удалении.

Калифорнийская группа, возглавляемая Джеффри Марси, решила, что в измерения закралась какая-то ошибка, и не стала публиковать результаты. А вот швейцарские астрономы Мишель Майор и Дидье Кело в 1995 году объявили, что обнаружили экзопланету 51 Pegasi b — первую у солнцеподобной звезды. Она примерно вдвое легче Юпитера и удалена от светила на расстояние всего 0,0527 . В 2015 году Международный астрономический комитет присвоил планете название , а четырьмя годами позже заслуги Майора и Кело отметил Нобелевский комитет, вручив им премию по физике.

Фактически награда уплыла из-под носа калифорнийской группы просто потому, что астрономам не хватило научной смелости опубликовать столь странный результат.

Владислава Ананьева, астроном

Поверхность 51 Pegasi b оказалась раскалена до 1300 К, и астрономы определили планету в новый класс — горячие юпитеры. Учёные не понимали, как газовый гигант мог сформироваться настолько близко к материнской звезде, — для него не должно было хватать материала. Достаточно логичное объяснение, впрочем, вскоре нашлось. В 1996 году астроном Дуглас Лин и его коллеги предположили, что планета возникла на значительном удалении от звезды, но мигрировала к ней, постепенно вбирая в себя вещество из остатков околозвёздного диска. Подобное, по всей видимости, происходит и с другими горячими юпитерами.

Обитатели «зоопарка»

В течение нескольких лет после открытия 51 Pegasi b метод лучевых скоростей оставался единственным эффективным способом поиска внесолнечных планет. Однако в 2000 году астрономы впервые смогли наблюдать «затмение» звезды экзопланетой: горячий юпитер Осирис (HD 209458 b), обнаруженный годом ранее доплеровским методом, прошёл по диску .

В настоящее время Осирис считается наиболее изученной внесолнечной планетой. Известно, например, что она постоянно обращена к своей звезде лишь одной стороной, которая раскалена до 1000–1300 К. На теневой же стороне значительно холоднее. Из-за разницы температур на газовом гиганте бушует сильнейший шторм — скорость ветра достигает 7000 км/ч. А ещё Осирис стал первой экзопланетой, в атмосфере которой обнаружили кислород, углерод и водяной пар.

Транзитный метод

Проход планеты по диску звезды называется транзитом. Когда он происходит, блеск светила ослабляется на определённую — очень небольшую — величину. На регистрации таких изменений основан транзитный метод. Чтобы найти экзопланету, одного транзита недостаточно, ведь звезда может изменить яркость не только из-за планеты. Двух тоже мало — эти «затмения» могут происходить «по вине» разных планет. Лишь три транзита, зафиксированные через равные временные интервалы, позволяют уверенно говорить об обнаружении новой экзопланеты.

Транзитный метод оказался эффективным и для поиска ранее неизвестных астрономических объектов. Первым стал — одна из самых горячих экзопланет, открытых учёными. Температура на её поверхности поднимается до 2000 К, из-за чего в атмосфере образуются облака из паров железа, которые затем проливаются дождями.

Чем совершеннее становилась техника, тем стремительнее росло количество найденных планет. И если поначалу каждое открытие вызывало ажиотаж в научной среде, то в последние полтора десятка лет список находок ежегодно пополняется десятками и даже сотнями новых названий.

Самыми надёжными способами поиска по-прежнему остаются метод лучевых скоростей и транзитный. На их долю приходится 95% обнаруженных экзопланет. Удивительно, но благодаря астрометрии удалось сделать только одно открытие. Правда, с её помощью подтвердили довольно много планет, обнаруженных другими способами. Зато вполне эффективным оказался самый необычный метод поиска — гравитационное микролинзирование. Он позволяет обнаруживать несветящиеся тела: холодные планеты, удалённые от родных звёзд на большое расстояние, свободно плавающие планеты и одиночные чёрные дыры.

Гравитационное микролинзирование

Когда планета проходит на фоне звезды, лучи искривляются в её гравитационном поле. В этот момент массивное небесное тело действует как линза и фокусирует свет звезды. По некоторым параметрам кривой блеска можно определить массу планеты и расстояние до неё. Этот метод поиска предсказал Альберт Эйнштейн в общей теории относительности.

В первые годы основным «уловом» астрономов становились горячие юпитеры. Их обнаружили так много, что в какой-то момент даже начало казаться, будто именно они составляют большинство планет в нашей Вселенной. Разумеется, это не так. Полученные космическим телескопом Kepler данные показывают, что только у каждой двухсотой солнцеподобной звезды вращается горячий юпитер. Просто отыскать массивные планеты на близких орбитах, которые вносят сильные возмущения в движение звёзд, оказалось значительно проще. Сейчас астрономы научились видеть даже объекты, удалённые от материнских звёзд на значительное расстояние.

Метод прямого наблюдения

Напрямую наблюдать планеты в видимом диапазоне учёные пока не могут — яркий блеск звёзд подавляет тусклый свет планет. Но если молодая и горячая планета удалена от звезды на большое расстояние, её можно различить в специальный инфракрасный телескоп (прибор, который регистрирует тепловое излучение). Иногда учёным приходится идти на уловки: например, закрывать звезду специальным непрозрачным диском — коронографом, приглушая тем самым свет от неё.

Многообразие, или, как говорят учёные, «зоопарк» экзопланет поражает воображение. Есть газовые карлики и . Планеты, которые летают так близко к звезде, что та постепенно «пожирает» их, и планеты-бродяги, вообще не привязанные ни к одной звезде. Орбиты одних планет практически идеально круглые, орбиты других вытянуты, как у комет. Есть планеты, покрытые океаном глубиной в 100 км, и планеты, чья постоянно обращённая к звезде сторона тоже океан, только лавовый. Полностью железные планеты и планеты, плотность которых в 10 раз меньше плотности воды. Планеты белые как снег и планеты чернее угля. Список можно продолжать и продолжать.

На фоне всей этой экзотики Солнечная система с её четырьмя железно-каменными планетами, двумя газовыми и двумя ледяными гигантами выглядит заурядно и едва ли не скучно.

Внесолнечная планетология показывает: всё, что можно помыслить и что не противоречит законам физики, может существовать. Редко, но может.

Благодаря космическим обсерваториям экзопланетный «зоопарк» уже в обозримом будущем наверняка пополнится новыми интересными экземплярами. Большие надежды учёные связывают с запущенным в конце 2021 года телескопом James Webb — совместным проектом NASA, Канадского и Европейского космических агентств. С его помощью можно находить не только экзопланеты, значительно удалённые от своих звёзд, но и экзолуны. Кроме того, астрономы приступили к обработке данных, которые с 2014 года собирает телескоп Gaia Европейского космического агентства. Уже есть первые результаты, но всего, как ожидается, он поможет открыть не менее 10 тыс. экзопланет.

В погоне за лидерами

Поисками внесолнечных планет занимаются и российские учёные. Например, в Специальной астрофизической обсерватории РАН (Карачаево-Черкесская Республика) научная группа работает уже 10 лет. За это время методом лучевых скоростей удалось подтвердить семь экзопланет, ранее открытых транзитным методом на космических телескопах Kepler и TESS. Ещё по меньшей мере 10 небесных тел, обнаруженных отечественными специалистами, пока находятся в статусе кандидатов, и астрономы продолжают наблюдение за ними. Поисками экзопланет занимаются также в Крымской астрофизической и Пулковской обсерваториях.

В 2022 году стартовал совместный проект России и Южной Кореи EXPLANATION (EXoPLANet And Transient events InvestigatiON) по исследованию экзопланет и . Но пока даже о промежуточных его результатах говорить рано.

5470 экзопланет обнаружено по данным на 11 июля 2023 года

В общей сложности российские астрономы уже открыли или подтвердили около 10 экзопланет. Точное число назвать сложно, поскольку большую часть кандидатов обнаружили с помощью иностранных телескопов, а некоторые открытия из-за недостаточного количества наблюдений имеют слабое обоснование и не признаются другими группами и международными базами данных.

Количество обнаруженных нашими учёными экзопланет кажется небольшим, особенно на фоне открытий, сделанных западными астрономами, однако на то есть объективные причины. В Институте космических исследований РАН считают, что виной всему катастрофическая ситуация, в которую отечественная наука угодила в годы. Как раз в то время в научном мире произошла «экзопланетная революция», но российские учёные к этим исследованиям подключились довольно поздно.

Ещё один вопрос, который России предстоит решить — нехватка современных приборов, необходимых для поиска внесолнечных планет.

Крупных телескопов, которые позволяют изучать и открывать экзопланеты, в России очень мало, а те, что есть, расположены в местах с небольшим количеством ясных ночей, когда можно проводить наблюдения. В России фактически нет мест с хорошим астроклиматом.

Дамир Гадельшин, астроном

Пока у России нет и своих космических телескопов, которые бы работали в оптическом или инфракрасном диапазонах за пределами земной атмосферы. Из-за этого отечественные учёные не могут изучать землеподобные планеты в зоне обитаемости звёзд.

Чужая Земля

Какими бы интересными и будоражащими воображение ни казались планеты с железными дождями или лавовыми океанами, пределом мечтаний практически для любого экзопланетолога стало обнаружение двойника Земли.

В том, что он существует, сомнений нет. По самым скромным подсчётам, в галактике Млечный Путь находится 100 млрд звёзд, и хотя бы по одной планете, как считают астрономы, есть у каждой из них. При таком колоссальном количестве вариантов планета с жидкой водой и азотно-кислородной атмосферой обязана возникнуть и за пределами Солнечной системы. И тем не менее ничего подобного найти пока не удалось. Как и 200 лет назад, астрономия «споткнулась» об ограниченные возможности телескопов.

Если бы мы взглянули со стороны на Солнечную систему, то с помощью той техники, которая у нас есть прямо сейчас, обнаружили только Юпитер и, возможно, Сатурн. Если бы нам очень повезло, то телескоп Kepler мог бы найти и Венеру. А Землю — нет.

С космической обсерваторией Kepler, запущенной в марте 2009 года, астрономы связывали большие надежды. Её создавали как раз для поиска транзитным методом планет, подобных Земле, рядом со звёздами, похожими на Солнце. Увы, точность телескопа оказалась недостаточной — даже если он и наблюдал транзиты двойников Земли, сделанные им измерения оказались сравнимы с шумами самого прибора.

0,0084% — величина, на которую потускнеет свет Солнца при транзите Земли

Проработай Kepler лет десять, он почти наверняка нашёл бы аналоги нашей планеты — за счёт сбора большого количества данных из шумов проступил бы даже мелкий сигнал. Так, например, получилось с двойниками Венеры: эти планеты, сопоставимые по размерам с Землёй, совершают оборот вокруг звёзд за меньший промежуток времени, и телескоп чаще регистрировал их транзиты. Однако через четыре года после запуска Kepler вышел из строя, так и не успев найти двойника Земли. В 2014 году инженеры NASA сумели починить прибор, но следить за тем же участком неба он уже не мог.

Окончательно телескоп прекратил свою работу 15 ноября 2018 года — в день смерти астронома Иоганна Кеплера, чьё имя он носил. И хотя главной цели миссии достичь не удалось, её научный вклад оказался бесценен: примерно две трети известных на сегодняшний день экзопланет — это планеты Kepler’а.

Но отыскать небесное тело размером с Землю — это даже не половина дела. На пригодной для жизни человека планете и условия должны быть похожими на земные.

Вода может находиться в жидком состоянии лишь при определённых температурах. На близких к звёздам планетах она испаряется из-за жары. На далёких, напротив, замерзает и превращается в лёд. Но в окрестностях звезды есть область, где вода на поверхности планеты может быть жидкой. Учёные называют её зоной жизни или зоной обитаемости. В англоязычной научной литературе наравне с этими терминами встречается ещё одно определение — Goldilocks Zone — зона .

Кроме воды и источника света, для возникновения и поддержания жизни необходимы органические соединения, а также некоторые химические элементы. Плюс к этому атмосфера не должна быть ни чрезмерно плотной (иначе возникнет мощный парниковый эффект), ни слишком разрежённой. Проще говоря, свойства планеты не менее важны, чем её удалённость от звезды. Луна ведь тоже находится в зоне обитаемости, но ей это не очень помогло.

Билет в один конец

Концепция зоны жизни не раз и не два подвергалась сомнению. И в последние годы доводы критиков звучат всё более убедительно. По мнению группы российских учёных, у зоны обитаемости вообще может не быть внешней границы, а только внутренняя — пространство возле звёзд, где слишком горячо для существования жизни.

В недрах Энцелада, спутника Сатурна, скрывается подлёдный океан с тёплой и солёной водой, насыщенной органикой. Узнать об этом астрономам помогли гейзеры, непрерывно бьющие из трещин в его ледяной коре. Такие же гейзеры, разве что бьющие не постоянно, а время от времени, обнаружили и на спутнике Юпитера Европе. Вполне возможно, тёплые подлёдные океаны есть и на других спутниках планет-гигантов.

И Европа, и Энцелад находятся далеко за пределами зоны жизни. Им явно недостаёт солнечного тепла, а их недра разогреваются за счёт мощных приливных сил. Надеяться отыскать подо льдом развитую цивилизацию, пожалуй, бессмысленно, но если там удастся найти хотя бы микробную жизнь, идея чётко очерченной зоны обитаемости потерпит крах.

Впрочем, на роль нового дома для человечества спутники Юпитера и Сатурна всё равно не годятся — жить на дне океана мы не сможем. И если в какой-то момент придётся покидать Землю, наш путь будет лежать за пределы Солнечной системы.

Но лететь пока не на чем. Космические корабли, уже созданные человеком, не подходят для межзвёздных путешествий — все они слишком медленные, и дорога до ближайшей звезды займёт десятки тысяч лет. У экипажа просто не будет этой вечности.

Сейчас учёные работают над принципиально новыми аппаратами. Один из них — парусный звездолёт. Проект получил название Breakthrough Starshot, и среди его инициаторов — ныне покойный физик Стивен Хокинг и миллиардер российского происхождения Юрий Мильнер, который уже вложил в разработку $100 млн.

Пока технологию будут отрабатывать на миниатюрных аппаратах, которые прикрепят стропами к четырёхметровому зеркальному парусу. Затем с Земли на парус направят лазерные установки, и те за счёт давления света разгонят космолёт до скорости в 20% световой. Если всё пройдёт хорошо, через 20 лет после пуска аппарат достигнет ближайшей к нам звёздной системы — альфы Центавра.

Столь же перспективно и ещё более утопично звучит идея построить звездолёт, топливом для которого будет служить . При соединении антиматерии с обычным веществом выделяется колоссальное количество энергии, что, по расчётам учёных, позволит разогнать корабль до сверхвысоких скоростей — в проценты и даже десятки процентов от скорости света.

И всё же давайте представим, что корабль для межзвёздных путешествий уже построили. Кто на нём полетит? Кто на нём захочет полететь? Ведь для каждого члена экипажа и каждого пассажира это будет дорога в один конец, без возможности вернуться на родную Землю.

Лететь небольшой группой, в пять—семь человек, не имеет смысла. Даже если колонисты успешно доберутся до другой планеты, без поддержки со стороны они неминуемо и очень быстро скатятся в каменный век, а через какое-то время умрут от болезней или старости — так себе план покорения космоса, не правда ли? В межзвёздное путешествие должны отправиться тысячи или даже десятки тысяч человек. С собой они возьмут целые заводы, сложные производства, которые позволят им обустроиться на новом месте и не зависеть ни от помощи с Земли, ни от условий на другой планете.

В команде переселенцев должны быть те, кто занимается наукой, и те, кто сможет выполнять физическую работу — строить дома или добывать полезные ресурсы в шахтах. В конце концов, среди пассажиров звездолёта должны быть люди разных полов и возрастов, чтобы колония росла естественным образом.

Очевидно, что никому из нас — тех, кто читает эти строки, — отправиться в межзвёздное путешествие не суждено. Но, может, правнуки или хотя бы прапраправнуки исполнят нашу мечту и своими глазами увидят свет далёких планет.

Весенним мартовским вечером группа взрослых и детей специально приехала за город – они прошагали по талому снегу и остановились среди поля. Это любители космоса собрались понаблюдать в телескоп яркую Венеру, Юпитер со спутниками и красновато-кирпичный Марс.

Пермский астроном-любитель Сергей Полищук часто организует такие выезды за город. Уже около десяти лет он руководит астро-клубом «Телескоп» при пермском Дворце Детского (Юношеского) творчества. Некоторые его ученики связали жизнь с астрономией и учатся по этому направлению в Уральском федеральном университете и в МФТИ.

Наблюдения за растениями

Сегодня в «Телескопе» занимаются 25 ребят. Это школьники возрастом от 10 до 18 лет. Они изучают, как устроены звезды и галактики, что такое черные дыры, глубокий космос, наблюдают астрономические объекты через телескопы. Для всех желающих в астроклубе проходят лекции и экскурсии. «Интерес к космосу растет. Люди стремятся исследовать небесные явления и к ним прикоснуться. Одно дело – видеть красивые фотографии космоса, другое – наблюдать его в телескоп!», – говорит Сергей Полищук.

ТЕКСТ поговорил с Сергеем Полищуком о том, сколько стоит любительское увлечение астрономией, какие небесные объекты можно увидеть через телескоп с балкона и почему инопланетяне – это бактерии.

Сколько стоит любительское увлечение астрономией

Это демократичное хобби. Наблюдение звездного неба, созвездий не требует никакого бюджета, нужно желание и несколько программ для смартфона или компьютера, таких как Redshift и Stellarium. Дети, особенно в начальной школе, любят в них «копаться» и исследовать. Но это не просто визуализация космических образов, а строгие программки, демонтирующие астрономические явления, которые реально можно наблюдать над городом или любой точкой планеты земля.

Есть разные варианты телескопов, исходя из бюджета. Хороший вариант – купить телескоп на Avito. Можно заниматься астрофотографией с телескопом стоимостью 20 тыс. руб., плюс 20 тыс. руб. – камера для астрофото, ноутбук. Есть оборудование попроще, есть посложнее, стоимостью до 1-1,5 млн. руб. Чем дороже оборудование, тем качественнее фотографии глубокого космоса, Луны, планет и Солнца можно получить.

От Луны к погибшим звездам. С чего начинать наблюдения за космосом

Начинать наблюдение за космосом нужно с более явных объектов. Самое впечатляющее – это Луна. Можно рассмотреть кратеры на Луне, горы. Если здесь сориентировались, то дальше можете переходить к другим небесным объектам, понаводить телескоп на звезды и увидеть, что у них разный цвет. Например, как Сириуса и Альдебарана. У одной – красноватый, у другой – голубоватый. Цвет говорит о температуре поверхности звезды. Попробуйте порассматривать планеты через приложение – виртуальный планетарий Stellarium. Посмотрите, как планета находится над горизонтом, попробуйте навести телескоп, добейтесь четкого изображения. У Юпитера, например, можно разглядеть спутники. Заметили их движение, здорово! Вы прошли этот уровень.

Наблюдения за растениями

Попробуйте наблюдать фазу Венеры. Она выглядит не как диск планеты, а как фаза Луны. Чем ближе она подходит к земле, тем больше похожа на вытянутый серп. Попробуйте найти Сатурн с кольцами. Его можно увидеть в довольно простые телескопы. Он очень впечатляет! Добились этих моментов – можете переходить к глубокому космосу, находите яркие шаровые звездные скопления, например М-13 в созвездии Геркулеса. Оно как туманное облачко на небе, состоящее из точек. Теперь вы разглядели достаточно далекий объект, до которого 25 тысяч световых лет!

Далее можно поискать погибшие звезды. Они израсходовали весь термоядерный запас энергии и стали превращаться в планетарные туманности. Например, это туманность Кольцо в созвездии Лиры. «Пройдетесь» по этим объектам. Теперь вы опытный астроном-любитель!

Что на небе можно рассмотреть с балкона в городе

Звездное небо не очень хорошо видно из города, но в городе можно наблюдать Луну и все планеты Солнечной системы. Сейчас хорошо видна Венера, ее можно понаблюдать даже с балкона.

Наблюдения за растениями

Городской формат наблюдений удобен тем, что вам не нужно никуда выбираться. Увидели чистое небо, собрали телескоп и стали наблюдать. Важно, если вы наблюдаете с телескопом на балконе, то температура там должна быть равна температуре окружающей среды. Иначе телескоп не пройдет термостабилизацию и в нем будут движения теплого и холодного воздуха. Этого можно избежать так: ставите телескоп на балкон, открываете окно и минут на 40 оставляете телескоп при открытом окне, закрыв балконную дверь в квартиру. Когда телескоп пришел в равновесие с температурой окружающей среды, можно проводить наблюдение. Не рекомендуется наблюдать через балконные стекла – они дают искажение. Также можно выносить телескоп во двор.

Что можно увидеть на небе за городом

Формат загородных наблюдений – это наблюдения за глубоким космосом: галактиками, туманностями, шаровыми звёздными скоплениями и так далее. Чем дальше от города, тем лучше будет видно звездное небо. Летом я стараюсь набирать загородные группы. Отъедешь хотя бы на 60 км от города и уже можно наблюдать Млечный путь. В городе мы его не видим. Он впечатляет! Многие потом признаются, что впервые поняли, какие созвездия находятся на небе, каков Млечный путь. Людям становится интересно, они хотят продолжать изучать космос и приходят ко мне на лекции.

Наблюдения за растениями

Такие выезды за город – это события одного вечера. Наблюдения я совмещаю с лекцией. Достаточно после захода Солнца добраться до определённой точки, встать вдоль дороги, поставить телескоп и провести наблюдения, — это займет буквально два часа. Кто-то может остаться до утра и понаблюдать, как восходит солнце.

«Солнце – живое, оно постоянно меняется»

Наблюдать восход Солнца можно невооруженным глазом. Когда оно взошло, мы видим солнечный диск, на него лучше пристально не смотреть – могут заболеть глаза. За Солнцем можно безопасно наблюдать днем, но через специальный фильтр, который надевается снаружи телескопа. Есть телескопы и со встроенным фильтром. Солнечный фильтр можно купить или сделать с помощью сертифицированной солнечной пленки.

На Солнце можно увидеть темные пятна и эффект грануляции – поверхность нашей звезды не ровная, а состоит из гранул. Лето – самое время, когда можно наблюдать Солнце в разных вариантах. Сейчас оно имеет магнитную активность, это означает, что темных пятен на Солнце достаточное количество и можно смотреть, как они меняются изо дня в день, как сливаются, исчезают, появляются новые. Солнце – живое, оно постоянно меняется.

Как научные открытия подогревают интерес к космосу

Современные технологии позволяют нам воочию наблюдать, что происходит в звездном небе. Мы живем в эпоху фундаментальных космических открытий. Пять Нобелевских премий по астрофизике вручили за открытия, которые были сделаны с 2000 по 2020 год. Такого никогда не было в XX веке! Интерес людей к науке, к тому, куда приведут эти открытия, – это сегодня общий тренд.

Возможно, скоро нас ожидает новая техническая революция, связанная с развитием искусственного и интеллекта и далекими космическими миссиями. Илон Маск заявил, что отправит корабль Starship на Марс, Россия возобновила программу по освоению Луны, многие другие страны настроились осваивать космос. В будущем этот тренд будет только нарастать.

Почему инопланетяне – это, прежде всего, бактерии

Время от времени ко мне на мероприятия приходят люди, уверенные, что Земля – плоская. Также у многих нет понимания масштабов Вселенной. Представьте, какое расстояние от Земли до Юпитера! Даже если лететь со скоростью света, то путь займет 40 минут, до Сатурна – около часа! А если с такой скоростью будем пересекать галактику Млечный путь, то это займет 100 тысяч лет! А на межгалактические путешествия понадобится 2 млн световых лет. Исходя из времени жизни вселенной мы – лишь вспышка.

Куда поехать в астрономическое путешествие из Перми

Несколько лет назад я запустил астрономические путешествия. Небо над Пермью не сильно радует глаз астронома, оно часто облачное. Зимой провести наблюдение сложно – очень холодно. Выезжая на юг страны, в Краснодарский край, на Кавказ, мы уже видим другую часть звездного неба.

В путешествия собираются мои ученики, любители космоса и те, кому нравятся необычные поездки. Чтобы проводить наблюдения на выезде, я беру в ручную кладь телескоп, он небольшой, но мощный. Осенью прошлого года мы ездили в Мурманскую область, в Териберку, и наблюдали полярный день. Также осенью ездили на Мальдивы, наблюдали южное звездное небо, которое у нас закрыто горизонтом и экваториальное звёздное небо. Оно выглядит по-другому, чем у нас. В мае собираемся в астрономическое путешествие в Санкт-Петербург, поедем в Пулковскую обсерваторию, познакомимся с астрономами, с оборудованием, проведем небольшое наблюдение, прикоснёмся к истории астрономических открытий Пулковской обсерватории. Также есть в планах Мексика – поехать наблюдать полное солнечного затмение в следующем году.

Алина Комалутдинова, интернет-газета ТЕКСТ

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *