tu jesteśmy. kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

22
ALEKSANDR A I D ANIEL MIZIELIŃSCY tu jesteśmy

Upload: siw-znak

Post on 10-Mar-2016

227 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

Aleksandra Mizielińska , Daniel Mizieliński: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

TRANSCRIPT

Page 1: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

ALEKSANDRA I DANIEL MIZIELIŃSCY

tu jesteśmy

Page 2: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Gwiazda Luytena

DX Cancri Wolf 359

Syriusz A

Procjon A

Procjon B

Syriusz B

Ross 128

DEN 1048-3956

Epsilon Eridani

Słońcei najbliższe gwiazdy(rysunek nie w skali)

na okładce:Droga Mleczna, czyli galaktyka, w której znajduje się nasz Układ Słoneczny.

Page 3: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Słońce

Proxima Centauri

Gwiazda Bernarda

Ross 248

Luyten 726-8A

Luyten 726-8B

EZ Aquarii A

YZ Ceti

EZ Aquarii B EZ Aquarii C

Ross 154

Gwiazda KapteynaSCR 1845-6357A

Lacaille 9352

Lacaille 1060

Lalande 21185

Alfa Centauri A

Alfa Centauri B

61 Cygni A

61 Cygni B

Tau Ceti

Epsilon Indi A

Epsilon Indi Ba

Epsilon Indi Bb

SCR 1845-6357B

tu jesteśmy

Page 4: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

tu jesteśmy

Ziemia, jako maleńka świecąca kropka, została uchwycona przez sondę Cassini w 2006 roku z odległości półtora miliarda kilomertów. Na zdjęciu Słońce znajdowało się dokładnie za Saturnem, podświetlając jego pierścienie.

Page 5: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty
Page 6: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Wschód Ziemi nad Księżycem.Rysunek na podstawie zdjęcia zrobionego przez astronautę Williama Andersa. Razem z Frankiem Bormanem i Jimem Lovellem okrążyli Księżyc w 1968 roku w ramach misji Apollo 8.

Page 7: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

tu jesteśmy

Page 8: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

ZRÓB TO SAMPIŁKA PLAŻOWA I ZIARNKO GROCHU ANasz Układ Słoneczny jest większy i bardziej pusty, niż

nam się wydaje. Wcale nie wygląda tak, jak na tym rysun-

ku, ani na żadnym innym obrazku, który mogliście oglą-

dać. Jeśli zmniejszymy Ziemię do wielkości ziarna grochu,

nasza kartka musiałaby mieć ponad dwa kilometry, aby

ułożyć w odpowiednich odległościach wszystkie osiem

planet i jedną planetę karłowatą.

ANiech duża, nieco ponad półmetrowa plażowa piłka bę-

dzie naszym Słońcem. Przygotujmy się na długi spacer, bo

nasz model Układu Słonecznego nie zmieści się w pokoju,

ani nawet na podwórku przed domem. Największa pla-

neta, Jowisz, będzie wielkości mandarynki i znajdzie się

w odległości ponad 300 metrów. To długość trzech boisk

do piłki nożnej. Pluton w postaci maleńkiego ziarenka ka-

szy będzie krążył ponad dwa kilometry od piłki!

Merkury

Wenus Ziemia

Mars

Jowisz Saturn

W naszym modelu Merkury to ziarenko kaszy jęczmiennej, które okrąża piłkę w odległości 22 metrów.

Ziarno kaszy gryczanej kładziemy 90 metrów od piłki.

Mandarynka: 306 metrów od piłki.

Duża śliwka może pełnić rolę Saturna. Połóżmy ją 560 metrów od plażowej piłki.

Ziarna grochu w odległościach 42 i 59 metrów od piłki.

Słońceto najbliższa Ziemi gwiazda.

Układ Słoneczny to obszar, którego wszystkie ciała niebieskie (planety, księżyce, planety karłowate, planetoidy, komety, meteoryty i pył międzyplanetarny) są związane przez siłę grawitacyją Słońca.

6

Page 9: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Oto nasi aktorzy:

mandarynka (Jowisz)

śliwka (Saturn)

orzechy laskowe(Neptun i Uran)

Uran Pluton to planeta karłowata –ma za małą masę, aby być zaliczany do planet.

Neptun

Uran i Neptun w postaci orzechów laskowych (Uran odrobinę większy) znajdą się w odległości 1120 i 1700 metrów od piłki.

Milimetrowej wielkości ziarenko kaszy może pełnić rolę Plutona (2300 metrów od piłki symbolizującej Słońce).

Nasz Układ Słoneczny nie kończy się na Plutonie, ale rozciąga się dużo, dużo dalej. Znane są jeszcze trzy inne planety karłowate krążące dalej niż Pluton. Jeszcze żadna sonda kosmiczne nie przekroczyła granic Układu Słonecznego.

ziarna grochu(Ziemia i Wenus)

ziarnka kaszy(Mars, Merkury i Pluton)

7

Page 10: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Światło porusza się

w przybliżeniu z prędkością

300 000 000 metrów na

sekundę czyli ponad

1 000 000 000 kilometrów

na godzinę.

Prędkość sto razy mniejsza

to 10 000 000 kilometrów

na godzinę.

Dokładnie 8,6 lat

świetlnych.

LATAŚWIETLNEJAK DALEKO JEST DO GWIAZD? AŚwiatło przemierza próżnię z prędkością pra-

wie 300 000 kilometrów na sekundę. Żaden

obiekt nie może poruszać się szybciej. Nawet

podróżowanie sto razy wolniej jest dla nas du-

żym problemem. Nikt nie skonstruował jesz-

cze statku kosmicznego, który osiągnąłby taką

prędkość.

AOdległości we Wszechświecie są tak ogromne,

że mierzy się je nie w metrach albo kilome-

trach, ale w latach świetlnych. Jasna, dobrze

widoczna na niebie gwiazda Syriusz znajdu-

je się dużo ponad 8 lat świetlnych od Ziemi.

Oznacza to, że jej światło potrzebuje więcej niż

osiem lat, aby do nas dotrzeć. Gdy patrzymy

więc na nocne niebo, widzimy Syriusza takim,

jakim był ponad osiem lat temu. Podobnie

jest ze wszystkimi gwiazdami i galaktykami.

Im dalej są od nas, tym głębiej w przeszłość

możemy zajrzeć.

Słońce to jedna z wielu miliardów gwiazd w naszej galaktyce zwanej Drogą Mleczną.

Światło Słońca potrzebuje ośmiu minut, aby dotrzeć na Ziemię.

Ziemia

Syriusz

Sondy kosmiczne Helios 1 i Helios 2 pobiły rekord prędkości, osiągając ponad 250 000 kilometrów na godzinę.

Helios 1 i Helios 2 zostały wystrzelone w przestrzeń kosmiczną w 1974 i 1976 roku w celu badania Słońca.

8

Page 11: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Galaktyka Andromedy,podobnie jak Droga Mleczna, jest galaktyką spiralną.Znajduje się 2 i pół miliona lat świetlnych od Ziemi.Gdyby galaktyka Andromedy nagle zniknęła, przez następne 2 i pół miliona lat nic byśmy o tym nie wiedzieli.

Galaktyka Andromedyjest najbliższą galaktyką spiralną.

Karzeł Wielkiego Psa,to galaktyka położona najbliżej Drogi Mlecznej.

To nieduża, nieregularna galaktyka położona 25 000 lat świetlnych od Słońca.

Proxima Centauri,najbliższa Słońcu gwiazda. Znajduje się ponad 4 lata świetlne od nas.

George Smoot,astrofizyk i kosmolog

Sonda New Horizons najszybciej w historii lotów kosmicznych opuściła ziemską orbitę – z prędkością ponad 58 000 kilometrów na godzinę (zobacz na stronach 82-83).

WEHIKUKUŁŁ CZCZASU.UPAPATRT ZĄĄĄĄCC NANA DALA EKEKIEIEI

GAALALAKTKTYKY II OGGO LĄDAMYY KOKOSMSMOSOSO SPRPP ZEZEDD WIWW ELLUU

MIMMILIL ONO ÓWWW LLLATAT.

9

Page 12: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

ARECIBONAJWIĘKSZY RADIOTELESKOP A Jak duży jest największy radioteleskop świata?

W ogromnym talerzu Obserwatorium Arecibo zmie-

ściłoby się dwadzieścia stojących rzędem tirów.

AOd 1963 roku, kiedy ukończono budowę telesko-

pu, dokonano tu wielu przełomowych obserwacji.

Pierwsze planety poza naszym Układem Słonecznym

zostały odkryte właśnie tutaj przez polskiego astro-

noma Aleksandra Wolszczana.

AOprócz badania gwiazd, planet, komet i Księżyca,

naukowcy prowadzą obserwacje atmosfery ziem-

skiej i pozyskują dane do projektu SETI.

Wąskim pomostemzawieszonym wysoko ponad czaszą teleskopu możemy dostać się do odbiornika.

Odbiornik jest zawieszony 150 metrów (sześćdziesiąt pięter) nad czaszą teleskopu.

Ruchomy odbiornik przechwytuje fale radiowe odbite przez czaszę teleskopu.

Radioteleskop to teleskop

astronomiczny, który do obserwacji

odległych ciał niebieskich zamiast

promieni świetlnych wykorzystuje

emitowane przez gwiazdy fale

radiowe.Są one odbijane przez

czaszę radioteleskopu, a następnie

przechwytywane przez odbiornik.

Istnieją radioteleskopy, które odbierają

sygnały za pomocą wielu mniejszych talerzy

rozmieszczonych na dużej przestrzeni, ale to

w Arecibo mieści się największa pojedyncza

teleskopowa czasza na świecie.

Zobacz na stronach 56-57.

10

Page 13: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Czasza teleskopuma 305 metrówśrednicy.

ekrany izolujące od fal radiowych z powierzchni ziemi

ludzie na tarasiewidokowym

Teleskop wykrywa astreoidy przelatujące blisko Ziemi.

Trzy żelbetowe słupy podtrzymują konstrukcję,na której zamocowany jest odbiornik.

11

Page 14: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

HALO, TUZIEMIANIEKOSMICZNE RADIO A Jak porozmawiać z mieszkańcami innych planet?

Oczywiście nie mówią oni ani po polsku, ani po

angielsku, ani w żadnym znanym nam języku.

ATo było trudne zadanie – stworzenie wiado-

mości, którą można odczytać, nie wiedząc nic

o ziemskiej cywilizacji. Najbardziej uniwersal-

nym językiem, jaki znamy, jest matematyka,

a najprostszym (co nie znaczy najłatwiejszym)

sposobem zapisu – kod binarny. To język kom-

puterów, który wykorzystuje tylko dwa znaki: 0

i 1. Za ich pomocą możemy przekazać dowolną

informację. Ogromny teleskop Arecibo wysłał

w przestrzeń sygnał radiowy z zakodowaną

wiadomością, która po prawidłowym odczyta-

niu ukazuje obrazek widoczny po lewej stronie.

AA jeśli ty mógłbyś zdecydować, o czym opowie-

dzieć mieszkańcom innych planet? „Wiadomość

z Ziemi” składa się właśnie ze zdjęć, tekstów

i rysunków zgłoszonych i wybranych przez kilka

milionów internautów. Piękne zachody słońca,

sławni piosenkarze i politycy, ulubiony deser, czy

widok z okna – 501 najciekawszych pomysłów

pomknęło w kierunku podobnej do Ziemi plane-

ty – Gliese 581 c.

teleskop Arecibo

średni wzrostczłowieka

liczbyod 1 do 10

liczba 4 300 000 – liczba mieszkańców na Ziemi w 1974 roku

Ziemia

człowiek

informacje o naszym DNA, czyli o tym, jak jesteśmy zbudowani

Słońce

Wiadomość Arecibo została wysłana w 1974 roku.

12

Page 15: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

gwiazda Gliese 58120 lat świetlnych od Ziemi

Gliese 581 cplaneta podobna do Ziemi.Prawdopodobnie istnieje tam woda w stanie ciekłym, a więc mogło rozwinąć się życie.

Wiadomość dotrze do celu w 2029 roku. Gdyby znalazł się tam ktoś, kto chciałby z nami porozmawiać, na odpowiedź musielibyśmy czekać kolejne 20 lat.To byłaby naprawdę długa rozmowa!

radioteleskop RT-70 w Eupatorii na Ukrainie

„Wiadomość z Ziemi” została wysłana w 2008 roku.

Teleskop wysłał sygnał radiowy z zakodowaną wiadomością, która pomknęła w przestrzeń z prędkością światła(prawie 300 000 kilometrów na sekundę).

13

Page 16: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

TU BYŁEMWIADOMOŚCI DLA KOSMITÓW A Jak wyglądamy, skąd jesteśmy i kiedy zaczęła się mi-

sja – te informacje dla szczęśliwych znalazców zabra-

ły ze sobą sondy kosmiczne Pioneer 10 i 11. Kilka lat

później Voyager 1 i 2 wzięły na swój pokład płytę, na

której znalazły się dźwięki i obrazy z Ziemi. Słowa po-

witania w pięćdziesięciu pięciu językach, śpiew pta-

ków i szum wiatru, pieśni z różnych zakątków świa-

ta, zdjęcia krajobrazów, ludzi, zwierząt, najbliższych

planet, równania chemiczne i matematyczne – Ziemia

w pigułce, krótka historia wszystkiego, co znamy.

ATrudna do wyobrażenia przestrzeń i czas potrzebny

do jej przebycia sprawiają, że prawdopodobieństwo

znalezienia i odczytania wiadomości jest naprawdę

niewielkie. Jeśli tak się stanie, to w tak dalekiej przy-

szłości, że być może nie będzie już ani Ziemi, ani jej

mieszkańców. Gwiezdne przesyłki to raczej pamiątka

z Ziemi – napis na murze: „Tu byłem”, niż próba kon-

taktu z obcymi.

AA co znalazłoby się w twoim liście do kosmitów?

Płytka Pioneerasonda Pioneer 10Ziemia

atomy wodoruWodór jest najczęściej występującym pierwiastkiem we wszechświecie.

Ten schemat pokazuje położenie Słońca względem najbliższych pulsarów.

Słońce

schemat sondy kosmicznej pozłacana aluminiowa płytka

Sonda Pioneer 10zmierza w kierunku gwiazdozbioru Byka, a do najbliższej gwiazdy dotrze za dwa miliony lat.

W styczniu 2003 roku sonda znalazła się tak daleko od Ziemi, że straciliśmy z nią kontakt.

Sonda

Pioneer 10

została

wystrzelona

w 1972 roku,

rok później

jej śladem

podążył

Pioneer 11.

Sondy

Voyager 1

i Voyager 2

rozpoczęły

swoją

podróż

w 1977

roku.

14

Page 17: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Pioneer 10

Voyager 2

Pioneer 11

elementy wspólne z Płytką Pioneera

pozłacana miedziana płyta Voyager Golden Record(Złota Płyta Voyagera)

Do płyty została dołączona igła umożliwiająca odtworzenie nagrania.

Carl Sagan,astronom(razem z Frankiem Drake’iem zaprojektował Płytkę Pioneera i Złotą Płytę Voyagera)

Voyager 1jest najbardziej oddalonym od Ziemi stworzonym przez człowieka obiektem we Wszechświecie.

Za 73 tysiące lat dotrze do najbliższej nam gwiazdy Proximy Centauri.

Rysunki na płycie pokazują, jak odtworzyć nagrania dźwiękowe i odczytać obrazy.

Jeśli obrazy zostaną dobrze odczytane, to będzie pierwszy rysunek, jaki się ukaże.

Światło Słońca potrzebuje aktualnie dwunastu godzin żeby dotrzeć do Pioneera 11.

schematycznyrysunek płyty

TTTAAA PPPŁŁŁYYYTTTAAA

TOTOTO WWWIAIAIADDDOOOOMOMOŚĆŚĆ

WWW BUBUBUTETETELCLCL EE

WRWRW ZZZUUUCOCOCONANANA DDDOO

KOKOKOSMSMSMIIICCCZNZNZNEGEGEGOOO

OOOCCCEEAAANNUU..

15

Page 18: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Biosfera to wszystkie organizmy

żywe, związki między nimi

oraz lądem, wodą i powietrzem,

w którym żyją. To zamknięty,

samowystarczalny system

ekologiczny.

Biosfera 2 to odizolowane,

sztucznie stworzone środowisko

wzorowane na Pierwszej Biosferze,

jaką jest Ziemia.

1991–1993

BIO-SFERA 2ŻYCIE POD KLOSZEM AOśmiu naukowców przez dwa lata żyło na

zamkniętej, odizolowanej od reszty świata

przestrzeni. Na niewielkim terenie powstał

miniaturowy świat. Las tropikalny, pustynia,

sawanna i ocean z rafą koralową. Były tam też

pola uprawne, część mieszkalna i laboratoria.

Kompleks budowli był uszczelniony tak, by nic,

nawet powietrze, nie mogło przedostać się do

środka, ani uciec na zewnątrz.

AEksperyment miał odpowiedzieć na pytanie, czy

możemy odtworzyć złożone środowisko, w któ-

rym żyjemy. Czy możemy zamknąć pod kloszem

miniaturową Ziemię i zabrać ją na przykład na

Marsa?

AOkazało się, że nie wszystko jesteśmy w stanie

przewidzieć i uczestnicy eksperymentu zmagali

się z głodem, brakiem tlenu i konfl iktami po-

między sobą.

las tropikalny

ocean

kuchnia i jadalnia

16

Page 19: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

sawanna

pustynia

pola uprawne

Biosfera 2 znajduje się w Oracle w Stanach Zjednoczonych.

Jane Poynter,uczestniczka eksperymentu

BIOSFERA 2

TO ZAMKNIĘTY

ŚWIAT, W KTÓRÓ YM

ŻYŁAMA 2 LATA

I 20 MINUT.

17

Page 20: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

ZERO GPRZEZ CHWILĘ NIC NIE WAŻYSZ AWszystkie obiekty posiadające masę przyciągają się na-

wzajem – to zjawisko nazywamy grawitacją. Im więk-

sza masa, tym większa siła przyciągania. Słońce przy-

ciąga Ziemię i inne planety, Ziemia przyciąga Księżyc

i nas – dlatego nie „spadamy” w przestrzeń kosmiczną.

Ty także przyciągasz inne obiekty wokół siebie, ale ta

siła jest tak niewielka, że jej nie odczuwasz.

AGdy tylko oddalimy się od Ziemi, przestaje działać na

nas jej siła przyciągania – znajdujemy się w stanie

nieważkości. Aby tego doświadczyć bez latania w ko-

smos, można wybrać się na lot paraboliczny. Daje to

okazję do świetnej zabawy, ale też szkolenia astro-

nautów i testowania kosmicznego sprzętu. Wiele ba-

dań wykonuje się na pokładzie takich samolotów, bo

niemal wszystko zachowuje się tam inaczej niż na Zie-

mi: ludzkie serce, żarówki, ogień i gotująca się woda.

Naukowcy chcą sprawdzić, jak zadziała toaleta, która

ma służyć astronautom w kosmosie, i czy można prze-

prowadzić operację chirurgiczną w stanie nieważkości.

Kiedy samolot znajdzie się na wysokości sześciu kilometrów, zaczyna wznosić się pod kątem 45°.

Przez kolejne 20 sekund samolot opada pod kątem 45°.

Jednominutowe parabole powtarzane są kilkanaście razy w czasie jednego lotu.

Mars ma mniejszą masę niż Ziemia i grawitacja jest na nim trzy razy słabsza. Grawitacja na Księżycu jest sześć razy słabsza niż na Ziemi.

Wznoszenie trwa 20 sekund.

Stan odczuwania nieważkości trwa 20 sekund.

Pasażerowie odczuwają zwiększoną siłę grawitacji: 1,8 g – ważą wtedy prawie dwa razy tyle, co na Ziemi. Podobne, choć nie tak silne wrażenie mamy, gdy znajdujemy się w windzie ruszającej szybko do góry.

Po chwili samolot zmienia kierunek lotu, zmniejsza pracę silników, a siła bezwładności pasażerów rozpędzonego samolotu równoważy działającą na nich siłę grawitacji Ziemi i pasażerowie przez chwilę nie odczuwają przyciągania ziemskiego.

lot paraboliczny:

Zero g czyli warunki,

w których siła grawitacji

jest równa 0. Punktem

odniesienia jest siła

grawitacji na powierzchni

Ziemi (przyśpieszenie

ziemskie wynosi 1g).

ZZMMMIIEENNIAJĄCC KKĄĄTTWWZNOSZENIA SIĘ

SAAMOOLLOTU,MOOŻEMMY TEŻIMMMITOWAAĆĆĆ

GGRRAAWWIITTAACCJJĘĘĘNNAA MMMAARRSSIIE

LLUBBB NNA

KSSIĘĘŻYCCUU.

18

Page 21: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

W czasie lotu niektórym pasażerom robi się nie dobrze.

19

Page 22: Tu jesteśmy. Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Kosmiczne wyprawy, wizje i eksperymenty

Książka dla młodych naukowców i marzycieli, którzy lubią patrzeć w gwiazdy.

Ziemia

Carl Sagan,astronom.

PRZYJRZYJMY SIĘ TEJ KROPECZCE.

KAŻDY OJCIEC I KAŻDA MATKA, KAŻDE UFNE DZIECKO,

ŻYLI WŁAŚNIE NA NIEJ.

KAŻDY ŚWIĘTY I KAŻDY GRZESZNIK

TO NASZE MIEJSCE. TO NASZ DOM. TO MY.

WSZYSCY, KTÓRYCH KOCHAMY,

OTO SIEDLISKO NASZYCH RADOŚCI I CIERPIEŃ,

TYSIĘCY RELIGII, IDEOLOGII

I KAŻDY WĘDROWIEC, KAŻDY BOHATER I KAŻDY TCHÓRZ,

W DZIEJACH NASZEGO GATUNKU ŻYLI TUTAJ,

NA TEJ DROBINCE KURZU, ZAWIESZONEJ

W STRUDZE SŁONECZNEGO ŚWIATŁA.

KAŻDY TWÓRCA I KAŻDY NISZCZYCIEL CYWILIZACJI,

KAŻDY WYNALAZCA I KAŻDY PODRÓŻNIK,

KAŻDY MORALISTA I KAŻDY SKORUMPOWANY POLITYK,

KAŻDA „SUPERGWIAZDA” I KAŻDY „NAJWYŻSZY WÓDZ”,

KAŻDY KRÓL I KAŻDY WIEŚNIAK, KAŻDA ZAKOCHANA PARA,

WSZYSCY, KTÓRZY KIEDYKOLWIEK ISTNIELI,

WSZYSCY, O KTÓRYCH KIEDYKOLWIEK SŁYSZELIŚMY,

I DOKTRYN EKONOMICZNYCH; KAŻDY ŁOWCA

CENA: 39,90 ZŁ