Открытие и исследования Оберона
Спустя 6 лет после обнаружения планеты Уран в 1781 году, его первооткрыватель Уильям Гершель обнаружил у планеты два крупных спутника. Это произошло 11 января 1787. Луна, расположенная на дальней орбите, получила впоследствии название Оберон.
Спутник уступает размерами Титании, открытой одновременно с ним, но все равно входит в десятку крупнейших спутников Солнечной системы (9-ый по массе и 10-ый по размеру), а среди лун Урана является вторым.
Интересно, что Гершелю во многом повезло со временем наблюдений. Ещё полвека после него никто не смог толком наблюдать спутники Урана – все-таки оптика оставляла желать лучшего. Даже в наше время разглядеть Титанию и Оберон с Земли можно только в довольно дорогие любительские телескопы.
Первоначально Оберон называли “2-ым спутником Урана”, а в 1848 году Уильям Лассел дал ему имя “Уран II” (Гершель именовал будущий Оберон: “Уран IV”, в то время как “двойкой” была Титания).
В 1851 году Лассел одновременно восстановил справедливость и навел порядок в наименованиях: он обозначил 4 известных на тот момент спутника Урана римскими цифрами в порядке их удаления от планеты. Таким образом, Оберон снова стал “Ураном IV”, правда совсем не на долго.
Буквально на следующий год (1852 г.), сын Уильяма Гершеля, Джон Гершель, предложил Ласселу назвать все 4 найденных к тому времени спутника Урана (2 из которых нашел сам Лассел) в честь персонажей произведений Вильяма Шекспира и Александра Поупа. Так и появились в небесах Урана Оберон и Титания, а также Ариэль и Умбриэль.
Крупнейшие спутники Урана: Титания, Оберон, Умбриэль, Ариэль, Миранда
GPS
На данный момент спутниковые технологии являются довольно популярными системами. При этом работает сразу несколько навигационных технологий. Речь идет об американской GPS, русской ГЛОНАСС и европейской Galileo
Благодаря им можно с легкостью определить местонахождение любого объекта, а также скорость его движения, траекторию пути, причем неважно, где он находится: в воздухе, в воде или же на земле. Рассмотрим далее системы навигации подробнее
Начнем с американской GPS.
История этой разработки началась еще в 1973 году. В начале ее назвали DNSS, потом переименовали, а спустя время разработка получила современное название – GPS. Первый спутник навигационной системы был выведен на орбиту в далеком 1974 году. В 1993 году их количество уже превысило 20 штук. За счет этого сеть глобальной спутниковой системы смогла полностью покрыть земную поверхность.
Первоначально эта система, как и многие другие, работала в военных комплексах. Она была разработана для Соединенных Штатов Америки. И только в 2000 году была снята секретность с этой системы. После этого GPS распространилась у гражданских жителей и стала максимально популярной. В настоящее время Пентагон может с легкостью отключать ее над определенными территориями, где идет война, работают службы, либо же создавать помехи или загружать сигналы. Спецслужбы США могут и имеют право делать это.
Љалибан и ‘икоракс
 |
“ран XVI и XVII
Ѓыли открыты два
новых спутника “рана,
предварительно
названные “ран XVI (S/1997 U 1) и “ран XVII (S/1997 U 2).
€мена Љалибан (Caliban) и ‘икоракс (Sycorax)
были предложены
открывателЯми и теперь официально утверждены
ЊЂ‘. Љалибан (S/1997 U 1)
вращаетсЯ на расстоЯнии около 7.2 миллионов
км от “рана и имеет около 80 км в диаметре.
‘икоракс (S/1997 U 2) вращаетсЯ на
расстоЯнии около 12.2 миллионов км от “рана и
имеет в диаметре около 160 км. Ћценки их
размеров основаны на Яркости спутников
в предположении, что их
около 7%. Ћрбиты обоих спутников ретроградные и сильно наклонены.
Љалибан — персонаж из пьесы експира ЃурЯ; грубый и
безобразный раб фокусника Џросперо и сын
ведьмы ‘икоракс, котораЯ заточила в темницу
фею Ђриэль за неповиновение.
‚ Ѓуре Џросперо освобождает Ђриэль от
чар ‘икоракс и порабощает Љалибана.
Љалибан был открыт
Ѓреттом ѓлэдманом
(Brett Gladman),
”илом Ќикольсоном (Phil Nicholson),
†озефом Ѓерном (Joseph Burns) и †.†.Љавеларсом (J.J.Kavelaars)
с помощью 200 дюймового (5 метрового)
телескопа Hale;
первые изображениЯ были получены 6 и 7
сентЯбрЯ 1997 года. Ћткрытие ‘икоракса принадлежит
Ќикольсону, ѓлэдману, Ѓернсу и Љавеларсу.
‘верху показано изображениЯ по которому был открыт спутник
S/1997 U 1; справа — одно из тех по которым открыли S/1997 U 2.
„о этого открытиЯ,
“ран был единственной газовой планетой-гигантом,
у которой не было известно «нерегулЯрных»
спутников — спутников у которых орбитальное движение не прЯмое,
а плоскость орбиты не лежит приблизительно в плоскости
экватора планеты.
Џодобно другим
нерегулЯрным спутникам (напр. 8
внешним спутникам ћпитера,
”ебе
или Ќереиде) это, вероЯтно,
захваченные астероиды. ЊаловероЯтно, что
они могли быть сформированы на этих
орбитах изначально.
ќти два спутника,
согласно Ќикольсону, «вероЯтно состоЯт из
пудингообразной смеси камней и льда.»
Ћба спутника необычно красны, что позволЯет
предположить их историческую свЯзь с
ЏоЯсом Љойпера.
ќто самые темные спутники изображениЯ которых были получены с ‡емли.
Вопрос-ответ
Какое расстояние до самой крайней точки Солнечной системы?
Расстояние до последнего объекта пояса Койпера около 50 а.е.
Когда планируется снова отправлять исследовательские зонды к Урану и Нептуну?
НАСА планировало отправить новый зонд в 2020г. Пуск был отложен на неопределенное время.
Что такое криовулканизм?
Это процесс, напоминающий извержение вулкана, который проходит на отдаленных планетах при низких температурах.
Сколько километров в одном парсеке?
Один парсек составляет 3,09×1013 или 30,8567758 трлн км.
Какое расстояние от Солнца до самой близкой звезды?
Расстояние от Солнца до ближайшей звезды Проксима Центавра составляет 1,3 парсека.
Магнитный штопор
Сколь ни короток был промежуток времени, отведенный «Вояджеру» на исследование Урана, сюрпризы просто не иссякали. Особенно поразительными показались ученым данные о его магнитосфере. Еще бы, ведь Уран, опять же выказав свою исключительность, обзавелся сразу четырьмя магнитными полюсами — двумя главными и двумя второстепенными.
Структура магнитных полей у разных планет в целом сходная — силовые линии выходят из одного магнитного полюса, огибают планету на определенном расстоянии и входят в нее на другом магнитном полюсе. Таким образом, планета заключена в своего рода магнитный кокон. Вид его несимметричен, поскольку солнечный ветер — постоянно идущий от Солнца поток заряженных частиц, — сталкиваясь с магнитосферой, искажает ее, «сдавливая» со стороны, обращенной к Солнцу, и, вытягивая на очень большое расстояние с противоположной стороны, образует так называемый магнитный хвост, или шлейф. У Земли, например, такой невидимый шлейф тянется на 5 млн. км. Отличия же между магнитосферами различных планет касаются главным образом геометрических размеров, которые определяются разницей в силе (напряженности) магнитных полей.
Но вот у Урана магнитосфера совершенно уникальна, причем сразу по двум обстоятельствам. Мало того, что ее ось очень сильно (на 60°) отклонена от оси вращения планеты, ее центр не совпадает с центром планеты, а сдвинут от него в сторону на 1/3 радиуса Урана. Таким образом, стрелка компаса на Уране будет указывать не на север, а на магнитный полюс, расположенный примерно на 30° широты (на Земле на этой широте находятся Канарские острова, Дели, Сидней). При этом напряженность магнитного поля на Уране сильно варьируется, изменяясь от района к району. Кроме того, на планете имеются еще и значительные магнитные аномалии — своего рода менее сильные магнитные полюса, что еще больше усложняет картину строения магнитосферы.
Это странное расположение магнитного поля Урана в сочетании с очень сильным наклоном оси вращения самой планеты приводит к тому, что хвост магнитосферы, протягивающийся от планеты в направлении внешних границ Солнечной системы, имеет вид длинного штопора. Вращение вместе с планетой ее магнитного поля, сильно наклоненного к оси вращения Урана, закручивает магнитные силовые линии вдоль магнитосферного хвоста, как нити внутри каната.
CubeSat в мире и в России
Подавляющее большинство когда-либо отправленных в космос наноспутников относится к США: в статистике Nanosats на август 2022 года это 1869 аппаратов с долей в 53,9%. Еще 25,6% — это европейские страны с 888 аппаратами. Следом идут Китай (2,9% и 100 спутников), Япония (2,8%, 96), Канада (2,1%, 72) и Россия (2%, 71). В то же время наша страна играет значимую роль в процессе запуска «кубиков»: нередко они отправляются на орбиту в качестве вторичной нагрузки российских ракет-носителей «Союз-2». Именно на одной из ее модификаций в августе этого года вместе с иранским спутником «Хайям» были запущены 16 отечественных CubeSat.
Самый заметный разработчик наноспутников на базе стандарта CubeSat в России — основанная в 2011 году компания «Спутникс». На ее счету уже 20 отправленных в космос «кубиков», половина которых взлетала как раз на упомянутом выше «Союзе-2» в августе. В ассортименте компании есть как конструкторы CubeSat на собственной платформе Orbicraft-Pro, так и отдельные компоненты.
Для запуска учебных наноспутников в России действует программа «УниверСат», в которой участвует несколько крупных вузов страны с сильными техническими факультетами. К осени 2020 года по ней на орбиту было выведено 7 спутников стандарта CubeSat, которые разрабатывались в МГУ, АмГУ, НГУ и МГТУ им. Баумана. В 2021 и 2022 годах два собственных «кубика» появились и у ВШЭ. Есть вероятность, что со временем новым драйвером индустрии станет и первая российская частная космическая компания SR Space, основатель которой планирует представить собственную ракету, способную нести полезную нагрузку, в 2024 году.
Индустрия 4.0
Стриминг с самолета: как развивается спутниковый интернет в мире
Запустить даже маленький космический аппарат довольно трудно не только из-за особенностей разработки и бюджетирования. Дело в том, что такого явления как «частный спутник» в мире не существует — они всегда принадлежат какой-либо стране. А статья II «Конвенции о международной ответственности за ущерб, причиненный космическими объектами» говорит, что «запускающее государство несет абсолютную ответственность за выплату компенсации за ущерб, причиненный его космическим объектом». Самый известный прецедент — падение частей советского 4300-килограммового военного спутника «Космос-954» на территорию трех провинций Канады в 1978 году. К счастью, установленный на нем ядерный реактор сгорел в атмосфере и пострадавших не было. После долгих переговоров руководство СССР согласилось оплатить половину от выставленного счета на 6 млн канадских долларов.
Россия тоже участвует в этом соглашении, поэтому для запуска даже «кубика» на 1U обязательно нужно получить разрешение правительства. Такие сложные формальности обычно берет на себя оператор запуска, в роли которого в РФ выступает «Главкосмос». После начала работы орбитальные характеристики своего аппарата требуется передать в «Роскосмос» для внесения в каталог. Для работы со связью тоже потребуется разрешение от соответствующих структур в зависимости от выбранного способа и частоты вещания.
Группы спутников
На фоне других планет Солнечной системы Уран выделяется наличием большого количества спутников. На 2020 год насчитывалось 27 подтвержденных объектов.
Все спутники Урана разделяют на три группы:
- крупные, выделяющиеся по размеру;
- внутренние, совпадающие по составу с главной планетой;
- внешние или нерегулярные.
Внутренние спутники имеют тот же возраст и состав, что и Уран. Они находятся близко к планете. У них короткий орбитальный период и малая масса.
Внешние объекты попали под влияние гравитации Урана и не совпадают с планетой по физическим свойствам. У них неправильная элиптическая форма. Возможно, это захваченные астероиды. Они находятся далеко от планеты и имеют большой орбитальный период, обычно более 1 тыс земных суток. У нерегулярных спутников есть возможность изменить свое движение и выйти из-под влияния Урана.
Как увидеть спутники Илона Маска?
Несмотря на перечисленные выше преграды, следить за спутниками Starlink все еще можно. Для этого существует сразу несколько сервисов, которые подсказывают, какие космические аппараты на данный момент пролетают по находящемуся над человеком фрагменту неба.
Спутники Starlink на небе
Сервис Find Starlink
Самый простой сервис для слежения за спутниками Илона Маска — это Find Starlink. После перехода на сайт, нужно просто ввести название своего города. Система сразу же показывает информацию о ближайших пролетах над выбранной территорией. Сайт отображает дату и время пролета, а также направление движения аппаратов
Еще одной важной деталью сервиса является то, что он показывает яркость спутников и их максимальную высоту. Для удобства можно установить приложения для Android и iOS — они умеют уведомлять о ближайших пролетах
В ближайшее время над Казанью пролетят следующие спутники Starlink
Сервис Heavens Above
Второй сервис для слежения за спутниками Starlink называется Heavens Above. Им сложнее пользоваться, однако он предоставляет информацию и о других находящихся на околоземной орбите аппаратах. Для начала необходимо указать город, из которого нужно провести наблюдение. После этого можно перейти на эту страницу, где видны только данные об аппаратах Starlink. По умолчанию сайт показывает информацию о недавнем запуске — на момент написания статьи это 3 февраля. Скорее всего, в таблице ничего не будет, потому недавно запущенные спутники видны не сразу. Чтобы увидеть данные, нужно выбрать другие запуски. В таблице указывается видимость и яркость. Чем показатель яркости ниже, тем лучше виден объект. В идеале, это число имеет отрицательное значение.
Результаты Heavens Above для Казани
У сервиса Heavens Above есть и мобильное приложение для Android. Но разработчик Крис Пит (Chris Peat) больше внимания уделяет сайту, поэтому набор функций у него гораздо шире.
Стоит отметить, что следить за спутниками Starlink нужно в ясную погоду. Также лучше отправиться за пределы города, потому что яркий свет от фонарей и витрин делает невидимыми даже звезды — о спутниках и говорить нечего. Учитывая, что новые спутники Илона Маска обладают меньшей яркостью, может понадобиться телескоп. Особо мощный аппарат для этого не нужен, так что подойдет любая модель из Aliexpress с высокими оценками. Об одном из таких телескопов я упоминал в статье про самого молодого астронома в мире. Советую почитать.
Уран и его кольца (статьи и новости)
|
Уран стал первой планетой, обнаруженной в Новое время и при помощи телескопа. Несмотря на то, что порой Уран различим невооружённым глазом, ранние наблюдатели никогда не признавали Уран Систему Урана изучал с близкого расстояния лишь один космический аппарат — «Вояджер-2».
В отличие от газовых гигантов — Сатурна и Юпитера, Это самая холодная планетарная атмосфера Солнечной системы с минимальной температурой в 49 К (?224 °C).
Так же, как и у других газовых гигантов Солнечной системы, у Урана имеется система колец и магнитосфера, а кроме того, 27 спутников. Магнитное поле планеты наклонено на 60° относительно оси вращения. (Из Википедии и др. источников)
Наверное, наклон магнитосферы указывает на прежний наклон вращения планеты.
Возможно, это было время и других загадочных событий Солнечной системы, |
Планета Уран
В атмосфере Урана концентрация сероводорода значительно выше, чем в атмосфере Сатурна и Юпитера.
Однако низкая температура, вызванная удаленностью планеты от Солнца, замораживает газ.
Тм не менее, кристаллы газа могут образовывать даже облака.
Прошлое Урана
В прошлом Уран мог столкнуться с другой крупной планетой (вдвое больше Земли). Столкновение произошло три-четыре миллиарда лет назад. Именно тогда могли быть сформированы крупные спутники планеты.
Большое небесное тело до сих пор может находиться в Солнечной системе, но слишком далеко для того, чтобы астрономы могли его заметить. |
Уран столкнулся с большой планетой.
Сходства и различия, таблица, краткое описание
Планеты-гиганты, входящие в состав Солнечной системы, имеют сходства и различия. Каждой из них присущи особые физические характеристики, свойства, температурные режимы.
Юпитер
Юпитер в 318 раз тяжелее Земли. Его внутренняя температура очень высока. Поэтому в атмосфере наблюдается множество вихревых структур: так называемых, красных пятен и полос облаков.
Планету сопровождают 79 спутников, крупнейшими из которых являются Каллисто, Европа, Ио, Ганимед. Все они походят на планеты земной группы тем, что обладают вулканической активностью и раскаленным ядром.
Ганимед — постоянный спутник Юпитера превосходит по массе и габаритам Меркурий, считается самым большим спутником в Солнечной системе.
Сатурн
Сатурн тяжелее Земли в 95 раз. Это наименее плотная планета из вращающихся вокруг Солнца, схожая по строению и составу с Юпитером.
На сегодняшний день учеными подтверждено существование у Сатурна 82 спутников. Два из них — Энцелад и Титан обнаруживают признаки геологической активности. Однако эта активность отличается от земной: разница в том, что она обусловлена процессами, происходящими не в скальных породах, а во льдах.
Сатурн известен своими кольцами. Их множество. Вместе они составляют сложную структуру с большими щелями и едва заметными расщеплениями.
Уран — самая легкая из планет группы газовых гигантов, но его масса в 14 раз больше массы Земли. Уран примечателен тем, что совершает свои вращения, лежа на боку: ось вращения планеты наклонена на 98 градусов относительно плоскости эклиптики.
Понять схему вращения Урана легко, если представить его как большой катящийся шар. Для сравнения: другие планеты больше похожи на вращающиеся волчки.
Еще одна особенность — холодное ядро, из-за которого Уран выделяет в космическое пространство крайне низкие объемы тепла.
Нептун
Нептун уступает Урану по своим габаритам, но превосходит по массе — это значение в 17 раз превышает показатели Земли. Нептун плотный, излучает тепло, имеет 14 спутников и несколько троянских астероидов, находящихся с ним в орбитальном резонансе.
Крупнейшим спутником является Тритон. Для ученых он представляет особый интерес, так как движется в обратном направлении, обладает гейзерами жидкого азота, является геологически активным.
История обнаружения
Первые астрономические наблюдения за Ураном и нанесение его на карту звездного неба известны в астрономии с 1690 года. Однако открытие его в качестве одной из планет нашей Солнечной системы было сделано известным английским музыкантом и астрономом-любителем, по имени Уильям Гершель. Самодеятельного звездочета не устраивало качество оптических приборов для наблюдения за ночным небом, которые изготовлялись в то время. Он решил создать свой рефлектор, с длиной телескопической трубы около 2 метров и диаметром объектива 20 см. После вечерних концертов, Гершель продолжал совершенствовать свое изобретение, шлифуя зеркала из металла и проводя целые ночи за наблюдением звездного неба.
Такое техническое оснащение дало возможность увлеченному астроному по несколько раз проводить обзоры видимого участка неба
В очередной раз, наблюдая небесные тела на фоне созвездия Тельца, Гершель обратил внимание на необычный космический объект. В его дневнике сохранилась запись о странной звезде, окруженной туманностью, датированная 13 марта 1781 года
Открыватель сомневался в классификации этого небесного тела, и отправил доклад о необычной звезде в Королевское научное общество Великобритании. Через 2 месяца открытие планеты, вращающейся по орбите вокруг Солнца, стало математически доказанным фактом. По традиции нового члена Солнечной системы назвали именем бога из греческих мифов. Став официальным королевским астрономом, Гершель полностью посвятил себя науке, открыв в 1787 году 2 самых больших спутника Урана. Объекты классифицировали в качестве небесных тел 13 и 14 звездной величины. Сын Гершеля, также известный астроном, назвал спутники именами из английской классической литературы, Обероном и Титанией. Затем еще 2 крупных спутника были открыты ливерпульцем У. Ласселлом, а самый мелкий из группы пяти основных, названный Мирандой, был обнаружен американцем Дж. Койпером в 1948 году. Из 27 известных на данное время спутников Урана, большая часть была обнаружена, с помощью новейших телескопов и космического исследовательского аппарата «Вояджер-2», за последние 4 десятилетия.
Спутники Урана
История открытия
Первое упоминание планеты — запись английского ученого Джона Флемстида. В течение 1690 года он несколько раз наблюдал это небесное тело, но зафиксировал его только как звезду 34 созвездия Тельца. Уже в 18-ом веке французский астроном ле Моньер вел наблюдения за планетой почти 20 лет, по — прежнему считая ее звездой.
Уильям Гершель вообще вначале счел Уран кометой. В 1781 году он проводил наблюдения за созвездием Тельца и заметил: там, где согласно всем астрономическим картам того времени обязана быть пустота, имеется небесное тело. Объект медленно двигался относительно соседних звезд и был вполне отчетливо виден.
Уран — первая планета, обнаруженная при помощи телескопа. Модель этого телескопа находится в музее города Бат в Великобритании.
Изучая открытое небесное тело с разными линзами, Гершель пришел к выводу, что это не звезда, так как при приближении ее размер менялся. Но он не обнаружил ни хвоста, ни головы, что свойственно кометам. Но если кометы оставались в объективе телескопа четкими, то новый объект становился расплывчатым. При этом ученый смог уточнить орбиту движения, эллипсоидную и очень вытянутую.
В это же время астроном из России А. И. Лексель определил расстояние от Земли до объекта. Оно превысило в 18 раз расстояние от Солнца до Земли. Ни одной кометы на таком расстоянии в то время известно не было. Немецкий ученый Боде рекомендовал считать объект скорее планетой. Что и подтвердил окончательно в 1783 году сам Гершель. Это открытие принесло ему пожизненную стипендию в 200 тысяч фунтов и приглашение переехать в Виндзорский дворец. Король Англии желал лично разглядывать звезды в телескопы ученого.
Встал вопрос о названии новой планеты. Гершель, пользуясь правом первооткрывателя, предложил назвать ее планетой Георга, в честь английского короля, в эпоху правления которого и была обнаружена планета. Его коллеги-астрономы предлагали другие названия: Кибела, Гершель. Потом вспомнили, что новая планета вращается за Сатурном. По греческой мифологии отцом бога Сатурна являлся Уран, бог неба. Это название прижилось, хотя в Англии еще почти 70 лет планету называли Георгом. Окончательно название Уран официально принято в 1860 году Всемирным астрономическим обществом.
Уран — единственная планета нашей системы, чье название имеет корни в греческой, а не в римской мифологии.
