Вы знаете, как на самом деле звали Белку и Стрелку? Почему нельзя создать искусственную атмосферу на Луне? Как у астронавтов появляются камни в почках? Какую чёрную дыру стоит посетить в качестве туриста? На эти вопросы ответят Стивен Хокинг, Карл Саган, Яков Перельман и другие.
На апрель 2023 года в космосе побывало почти 600 человек. Компания Relativity Space испытала Terran 1, одноразовую ракету-носитель, полностью напечатанную на 3D-принтере. «Роскосмос» отправил 2,5 тонны топлива, еды, одежды и оборудования на Международную космическую станцию. Компания OneWeb потеряла надежду забрать интернет-спутники, находящиеся в России.
Я выбрал 9 книг про космос, включая комиксы и энциклопедию. Подборка не ранжированная, здесь нет первых или последних мест. Отбирал книги по одному критерию — из того что было дома на полке. Цены актуальны на момент публикации. Если вы знаете хороший научпоп по космосу, пишите ваши предложения в комментариях.
Лука Перри: «Ракета стартует. История освоения космоса, которую вы не знали»
Дарья Чудная: «Животные-космонавты. Первые покорители космоса»
Яков Перельман: «Занимательная астрономия»
Розмари Моско: «Космос. Научный комикс»
Вячеслав Климентов: «Гагарин. Удивительная история первого полёта»
Джон Вудворд: «Космос. Энциклопедия»
Карл Саган: «Космос»
Гаэль Альмерэ: «Под звёздным небом: учимся наблюдать планеты и искать созвездия»
Стивен Хокинг: «Краткие ответы на большие вопросы»
Лука Перри: «Ракета стартует. История освоения космоса, которую вы не знали»
Издательство: Манн, Иванов и Фербер
Сколько стоит: бумажная версия — 713 Р, электронная — 449 Р
Обложка: мягкая
Размер: 21х16,5 см
Количество страниц: 224
Космос сложно назвать туристическим раем, где можно поправить своё здоровье. Скорее наоборот, подорвать. При длительном пребывании в космосе кровь постепенно теряет плазму и эритроциты. Из-за этого хуже поступает кислород и питательные вещества. Отсутствие гравитации замедляет сердцебиение, и уменьшает объём сердечной ткани. Позвоночник вытягивается, делая человека в среднем на пять сантиметров выше. Однако вместе с ним вытягиваются спинальные нервы, которые вызывают сильнейшие боли в спине.
Кости и мышцы космонавта ежемесячно теряют около 1% своей массы. Кальций перестаёт поступать в костную ткань. Если повезёт, организм выведет его с мочой, в ином случае, образуются камни в почках. Это приводит к острым болям.
На Земле вода, составляющая треть массы тела, стремится к ногам. В невесомости всё происходит наоборот. Ноги теряют около литра воды, которая направляется к голове. Из-за этого лицо раздувается. Этот процесс называет «эффект Чарли Брауна», персонажа из серии комиксов Peanuts.
В космосе притупляется зрение и обоняние. Из-за невесомости голова человека отекает. Избыток жидкости давит на зрительные нервы и глазные яблоки. К этому добавляется радиация, вызывающая их преждевременное старение. Носовые пазухи отекают, и люди не могут свободно дышать. Они перестают чувствовать запахи и вкусы.
Космос влияет на желудок и кишечник. Человек ощущает, как его внутренности словно плывут вверх. На Земле гравитация помогает процессу пищеварения. В невесомости ситуация сильно осложняется, и возникает ощущение морской болезни. И как следствие, вы испытаете головную боль, тошноту, рвоту и расстройство кишечника. В таких обстоятельствах сложно думать и концентрироваться.
Астронавты используют неофициальную шкалу Гарна, чтобы оценить степень космической болезни. Её назвали в честь Джейкоба Гарна, американского сенатора, руководившего в 1980-х финансированием NASA. Он был пилотом, полковником ВВС США и попросил принять участие в полёте.
В 1985 году Гарна отправили в космос на шаттле «Дискавери». За 167 часов ему предстояло облететь вокруг Земли 108 раз. Всё это время полковник потратил на попытки «не вытошнить свой желудок». Джейкоб Гарн занял первое место по страданиям от космической болезни. Ему посвятили тренировочный центр для астронавтов с девизом «Только не будьте как он».
Дарья Чудная: «Животные-космонавты. Первые покорители космоса»
Несмотря на то, что книга посвящена собакам, они были не единственными подопытными. Помимо них в космос летали крысы, мыши, черепахи и кролики. Животных отправляли парами, чтобы хотя бы одно из них вернулось домой невредимыми. Если уцелели оба, тогда учёные могли сравнить состояние двух живых существ, прошедших через симметричные испытания. Любые изменения в организме или поведении одного животного — случайность, обоих космонавтов — закономерность.
Учёные искали идеальных кандидатов. Чтобы стать космонавтом все собаки проходили строгие критерии отбора:
Размер. Учёные сразу отказались от крупных пород: овчарок, сенбернаров, догов и подобных им. Они не поместились бы в кабину катапультирования. Та же участь постигла и слишком мелкие виды собак.
Порода. На выставках собак важны оценки, титулы и, конечно же, родословная породистых участников. Но в космосе не место нежным и избалованным животным. Исследователи выбрали мелких дворняг, которые научились выживать на городских улицах. Для этого требуется быть здоровой, сообразительной и неприхотливой собакой.
Возраст и вес. В космос брали собак среднего возраста: от двух до шести лет. Щенки были нетерпеливы и легко возбуждались, а старички не перенесли бы полёт из-за состояния здоровья. В среднем будущие космонавты весили не более шести–семи килограммов.
Цвет шерсти. Предпочтение отдавали светлым короткошёрстным собакам. Во время полёта их снимали на чёрно-белую плёнку. Изображение было нечётким. Собаки с тёмной шерстью почти не выделялись на фоне оборудования.
Род собаки. В самом начале на орбиту Земли отправляли только «собак-девочек». Эти полёты были длительными и собакам требовалось сходить в туалет. В отличие от сучек кобели задирают лапу. Но это было невозможно сделать в тесном летательном аппарате. Чтобы справить нужду, на «собак-девочек» надевали скафандр, оборудованный своего рода портативным туалетом.
Адаптируемость. Отобранные дворняги привыкли к свободе и независимости. Голодную жизнь компенсировала воля. Но чтобы стать космонавтом, собаки должны были хорошо поддаваться дрессировке. Новые условия для них были некомфортными: они много тренировались, питались с ленты-кормушки и подолгу находились в скафандре. Во время подготовки к орбитальным полётам хвостатых запирали в тесных кабинах на 20 дней, чтобы преодолеть страх к замкнутым пространствам.
На первых двух этапах собак отправляли в космос совсем ненадолго. Их полёт проходил по баллистической траектории. Ракета Р1-Б взлетала на высоту 110 км, а Р-2А — на 209 км. Спустя 15 минут в небе появлялся парашют. Сразу после выхода из кабины животные радостно бегали. На третьем этапе собак отправляли на орбиту. Инженеры управляли кораблём с Земли. С ракетой Р-5А животные взлетали на высоту до 450 км. После таких полётов собаки уже не бегали. Они подолгу лежали, тяжело и часто дышали, пытаясь прийти в себя.
Последний полёт собак состоялся 11 февраля 1966 года. Людей не отправляли надолго в космос, опасаясь проблем со здоровьем. Вместо них отправили Ветерка и Уголька, которые провели на орбите 22 дня. Собаки вернулись слабыми и обезвоженными. У них вылезла почти вся шерсть и кожа была покрыта опрелостями из-за скафандра. Более того, Ветерок потерял все зубы. Такой была цена прогресса.
Политика и репутация страны была тесно сплетена с космической отраслью. Поэтому часть собак переименовывали прямо перед запуском. Ведь их имена становились известными на весь мир. Кусачка превратилась в Отважную. Жулька претерпела множество изменений: Снежинка, Жемчужная и наконец Комета. Знаменитых Белку и Стрелку на самом деле звали Вильна и Капля. И только Ветерка переименовали в Директора после полёта.
Яков Перельман: «Занимательная астрономия»
Люди тысячелетиями смотрят в небо. Они представляли звёзды и планеты божествами, поклонялись им и слагали о них легенды. Луна — самый близкий к Земле астрономический объект. Её можно увидеть без телескопа. Поверхность Луны в 14 раз меньше Земли, а видимая нами сторона спутника равна площади Южной Америки.
С помощью спутника Земли люди ориентировались во времени, составив лунный календарь. Для этого они отслеживали фазы Луны. Молодой месяц отличается от старого по серпу. Если он похож на букву «Р», значит он растёт, «С» — убывает. Похожие способы есть и французов, и немцев. Но это правило работает только в Северном полушарии.
Можно ли создать искусственную атмосферу на Луне?
Сила притяжения там в шесть раз меньше земного. Для её преодоления потребуется развить скорость равную 2360 м/с. Скорость молекул кислорода и азота может быть выше, что неизбежно приведёт к их потере. Когда улетучатся самые быстрые молекулы, оставшиеся приобретут критическую скорость и тоже безвозвратно улетучатся. Так при средней скорости молекул атмосфера Луны рассеется наполовину всего за пару недель.
Почему во время солнечного затмения пятна света в тени листвы деревьев имеют форму серпов?
Почему затмения повторяются через 18 лет?
Почему Луна не падает на Солнце?
Почему создание искусственной атмосферы на Луне лишь несбыточная мечта?
Как определить растущий месяц или убывающий, и как на это влияют полушария Земли?
Розмари Моско: «Космос. Научный комикс»
Джилл придумала космический корабль «Нескучный» и его экипаж, состоящий из домашних питомцев девочек. Они отправились в путешествие по Солнечной системе. Мощный двигатель «Нескучного» работал на вымышленном бесконечном топливе — «Тягазнании», который зависел от интереса подруги к космическим путешествиям. В экипаж космолёта вошли:
Собака Райли — капитан корабля. Хладнокровно командует экипажем, не теряет голову в опасных ситуациях. Однако спутники планет напоминают ей теннисные мячики.
Хомячок Фортинбрас — инженер. Устраняет любые неполадки, но постоянно паникует по пустякам. Когда нервничает, он жуёт провода.
Кошка Пеппер — командир. От должности лишь одно название. Совершено не помогает экипажу: спит, играет и жмёт на кнопки, не думая о последствиях. В общем, ведёт себя как типичная кошка.
Змея Мистер Слиз — офицер по науке. Хладнокровное создание знает множество фактов о солнечной системе. Легко поддерживает разговор и подбадривает инженера Фортинбраса.
Б.Р.О. — Бортовой Робот-Органайзер, навигационный компьютер корабля. Любит играть в шахматы.
Команда начала свой путь с посещения Солнца. Этот яркий газовый шар является центром нашей вселенной. Солнцу уже примерно 4,6 миллиардов лет, но при этом оно не остыло. Температура его ядра около 15 миллионов градусов по Цельсию. Солнце составляет примерно 99,9% массы Солнечной системы. В самом жёлтом карлике могло бы уместиться 1,3 миллиона планет Земля.
Нептун — единственная планета, открытая при помощи математических вычислений. Её обнаружили в 1846 году два астронома: Джон Кауч Адамс и Урбен Леверье. Они обратили внимание на форму орбиты Урана. Какая-то планета, невидимая с помощью телескопа, притягивала его своей гравитацией. Так независимо друг от друга они открыли самую дальнюю планету от Солнца.
У Нептуна есть больше 13 известных спутников, Тритон — самый большой из них. Его главное отличие в направлении движения. Тритон вращается в направлении, противоположном вращению Нептуна. Это означает, что они, вероятно, имеют разное происхождение. Тритон мог быть куском льда, который Нептун притянул на свою орбиту.
Вячеслав Климентов: «Гагарин. Удивительная история первого полёта»
В 1959 году более 3,5 тысяч человек хотели стать космонавтами. Кандидаты были в возрасте 25–30 лет, ростом 165–175 см и весом до 75 кг. Особое внимание комиссия уделяла здоровью и характеру. Претенденты должны были справиться с нагрузками и оставаться спокойными в любых ситуациях. Комиссия отобрала только 20 человек, включая самого Юрия Гагарина.
Избранные кандидаты преступили к обучению. Они штудировали основы ракетной и космической техники, конструкцию корабля, геофизику, астрономию и медицину. Огромное внимание уделяли физической подготовке. Будущие космонавты занимались в любую погоду под присмотром врачей. Велосипед, прыжки в воду с трамплина, центрифуга и термокамера с обжигающим воздухом. Кандидаты проводили до десяти дней в сурдобарокамере, звукоизолированном помещении, выполняя различные задания.
Первый полёт человека в космос был самым сложным. Юрия Гагарина всюду сопровождали внештатные ситуации.
Перевес. Накануне вывоза ракеты-носителя инженеры взвесили корабль вместе с космонавтом. К их удивлению, он весил на 14 кг больше положенного. Лишний груз мог изменить траекторию полёта. Чтобы снизить вес «Востока» команда обрезала несколько кабелей. Впоследствии инженеры обнаружили, что лишились датчика давления и температуры. Однако запуск из-за них откладывать не стали.
Портативный вентилятор. Гагарин, как и остальные, ехал на стартовую позицию в уже надетом скафандре. Экипировка была не только тяжёлой, она не пропускала воздух. Из-за этого Гагарин сильно потел. Будущие космонавты получили специальные чемоданы с портативным вентилятором внутри, чтобы непрерывно продувать скафандр.
Разгерметизация люка. После посадки в кабину поступил тревожный сигнал на пульт управления: люк закрылся не полностью. До старта оставалось менее двух часов. Сергей Королёв направил космонавту помощь. Конструкторы отвернули 30 гаек, поправили электрический контакт прижима крышки и вновь закрыли люк. Проблема была решена.
Орбита полёта. После отделения корабля от ракеты-носителя произошла ещё одна внештатная ситуация. По плану орбита корабля должна была быть в пределах 180–230 км. Однако «Восток» слишком сильно разогнался и взлетел до 327 км. Если бы тормозная система отказала, то корабль спустился бы только через 15-20 дней. Воздух, еда и электричество закончились бы гораздо раньше.
Отказ автоматики. Подготовка к спуску началась с включения тормозного двигателя. «Восток» стал снижаться, но корабль не разделился на отсеки и стал вращаться с большой угловой скоростью. Чтобы не сгореть в плотных слоях атмосферы «Восток» должен был развернуться стороной с теплозащитой. Однако этому мешал пристёгнутый приборный отсек. Наконец команда отделения прошла по дублирующей системе вместо основной. Спускаемый аппарат отделился на 10 минут позже предполагаемого.
Парашюты. Гагарин катапультировался с креслом, и на высоте 4000 метров раскрылись оба парашюта: основной и запасной. Космонавт потерял контроль, и спуск стал неуправляемым.
Гипоксия. Во время спуска кислород не поступал в скафандр. Конструкторы предполагали, что космонавт сам откроет клапан, позволявший дышать атмосферным воздухом. Однако Гагарин не мог его найти. Клапан затерялся в складках одежды. Космонавт провёл шесть минут без кислорода.
Провиант. За несколько километров до посадки отцепился НАЗ — Носимый Аварийный Запас. Гагарин потерял воду, еду, инструменты и надувную лодку.
Точка высадки. Космонавт приземлился в 180 километрах от расчётной точки, на поле у деревни Смеловки. Специальный поисковой центр для подобной ситуации был создан за год до этого. Медики-десантники, самолёты, спецоборудование. В общем, предусмотрели всё, кроме плохой погоды. После дождя размыло грунтовую взлётно-посадочную полосу, и спасательная группа не смогла взлететь.
Джон Вудворд: «Космос. Энциклопедия»
Звезда — это огромный светящийся шар. Он состоит из раскалённого газа, в основном водорода. В ядре звезды вырабатывается огромное количество энергии, которая выбрасывается в пространство в виде света, тепла и других невидимых типов излучения. Именно поэтому они яркие и горячие.
Солнце — самая близкая к нам звезда, остальные находятся очень далёко от Земли. Поэтому они кажутся всего лишь яркими точками на ночном небе. Существуют разные способы измерения расстояний до них. Можно наблюдать за звёздами дважды с промежутком в полгода, например в январе и июле. За это время Земля пройдёт половину своей орбиты. Из-за этого меняется видимое положение звезды относительно далёких объектов. Этот эффект называют параллаксом, который часто используют веб дизайнеры. С его помощью астрономы узнали, что в 12,5 световых лет от нас находятся всего лишь 33 звезды.
В ночном небе всё звёзды кажутся похожими. Но на самом деле они различаются по размеру, цвету, яркости и продолжительности жизни. Цвет звезды зависит от температуры её поверхности. Самые горячие светятся голубоватым светом. Их температура достигает 45 тысяч градусов. Самые холодные — красные. Их поверхность разогрета до 3500 градусов.
В основном характеристики звезды зависят от массы. Чем она больше, тем ярче и горячее объект. Однако это сильно укорачивает жизненный цикл. Топливо в ядрах крупных звёзд сгорает гораздо быстрее.
Карлики — наиболее распространённая группа звёзд. Объём самых маленьких из них составляет одну тысячную долю Солнца. В основном Карлики чуть больше или меньше нашего светила. Они относительно небольшие и тусклые.
Самые крупные — это звёзды-гиганты. Старые звёзды, которые к концу своей жизни стали огромными и яркими. Они могут быть в 200 раз больше Солнца и в тысячи раз ярче. Сверхгиганты и гипергиганты бывают до 2000 раз массивнее Солнца и до миллиарда раз ярче.
Карл Саган: «Космос»
Космос настолько велик, что для его описания мы не используем Земные меры исчисления: метры и километры. Вместо этого мы измеряем расстояние скоростью света. За одну секунду луч света пролетает 300 тысяч километров. Расстояние от Земли до Солнца занимает около восьми минут. За год свет проходит почти 10 триллионов километров.
Для нас Земля является особым местом, нашим домом. Но оно не единственное в своём роде. Любая галактика состоит из пыли, газа и миллиардов звёзд. Во вселенной несколько сотен миллиардов галактик, в каждой из которых в среднем 100 миллиардов звёзд. Любая звезда может оказаться чьим-то солнцем. Внутри галактик есть звёзды и планеты. Мы говорим о примерно 10 миллиардах триллионов планет, на которых могут жить разумные существа. Какова вероятность, что лишь у самой обыкновенной звезды, Солнца, есть обитаемая планета?
Секрет эволюции состоит из смерти неимоверного числа форм жизни, не адаптировавшихся к окружающей среде и времени. Длинная цепочка мутаций, которые совершенно случайно, способствовали адаптации. Люди похожи на бабочек, которые живут всего один день и считают это вечностью. Но как именно срок в 70 миллионов лет изменил живые формы существ? Случившееся на Земле могло быть стандартным типом эволюции и на других планетах.
Гаэль Альмерэ: «Под звёздным небом: учимся наблюдать планеты и искать созвездия»
За городом кажется, что звёзд на небе больше, чем в городе. Но это неправда. Так происходит из-за светового загрязнения. Свет в домах, витрины магазинов, баннеры. Если в городе выключить электричество, то видимость будет такая же, как и за городом.
Астрономию считают матерью всех наук. Она изучает небо, звезды и Вселенную. Астрономы объединили звёзды в фигуры, чтобы различать их. Существует всего 88 созвездий. Многие из них получили названия в честь мифических героев или предметов.
Звёзды не меняют своего положения относительно друг друга. Но из-за вращения Земли нам кажется, что звёзды вращаются вокруг нас. Эту оптическую иллюзию назвали «видимым движением». В зависимости от времени и сезона люди видят разные планеты.
Кометы называют «грязными снежками», потому что они состоят на 80% из снега. Из-за приближения к Солнцу растёт температура. Комета превращается в воду и газ. Поэтому за ней возникают два огромных хвоста.
Астероиды находятся в основном в Поясе астероидов. Там сосредоточено более миллиона тел размером свыше одного километра. Иногда астероиды сходят со своей орбиты. Астрономы внимательно за ними следят, особенно, когда они приближаются к Земле на расстояние в 8 миллионов километров.
Метеорит — это камень, который бесцельно летает по космосу. В конце своего пути он падает на другое небесное тело, например, Землю, Луну или астероид. Метеорит загорается, когда попадает в атмосферу планеты. Поэтому на Земле они выглядят чёрными и оплавленными.
Стивен Хокинг: «Краткие ответы на большие вопросы»
В 1783 году Джон Митчел, учёный из Кембриджа, впервые заговорил о «тёмных звёздах», известных сегодня как чёрные дыры. Представим себе пушечное ядро как частицу. Если выстрелить вертикально вверх, то гравитация будет замедлять движение снаряда, пока полностью его не остановит. После этого пушечное ядро упадёт вниз. Однако, если скорость движения снаряда будет выше критического значения, так называемой «скорости убегания», то силы гравитации будет недостаточно. Пушечное ядро улетит за пределы планеты.
На Земле «скорость убегания», или вторая космическая скорость, составляет 11 километров в секунду, на Солнце — 617 километров в секунду. Это гораздо быстрее настоящего пушечного ядра. Но скорость света составляет 300 тысяч километров в секунду, поэтому свет может покинуть как Землю, так и Солнце. Однако есть звёзды, чья масса гораздо больше, чем у нашего светила. На них «скорость убегания» превышает скорость света, поэтому мы не сможем их увидеть. Гравитация притягивает обратно испускаемый ими свет. Так происходит с чёрными дырами.
У подобных астрономических объектов есть граница — горизонт событий. Гравитация в данной области удерживает свет и не позволяет ему покинуть чёрную дыру. Она всё поглощает, и ничто не может выбраться за её пределы. Если человек упадёт в чёрную дыру, массой в несколько раз больше Солнца, его разорвёт раньше горизонта событий. Гравитация будет действовать равномерно, когда чёрная дыра будет больше нашего светила в миллион раз. В этом случае человек достигнет горизонта событий.
Падая внутрь чёрной дыры, вы ничего не увидите. Наблюдатели не заметят то, как вы пройдёте горизонт событий. Для мира вы исчезнете навсегда. Если соберётесь исследовать чёрную дыру, выбирайте объект покрупнее. В центре нашей Галактики есть подходящая. Масса этой чёрной дыры больше Солнца в 4 миллиона раз.
А какая ваша любимая книга про космос?
