Просто космос: Задачи о межпланетных путешествиях - Владимир Георгиевич Сурдин

мы сами не уничтожим жизнь на Земле. Надеюсь, человечество скоро поймет, что завоевание космоса намного перспективнее, чем завоевание чужих территорий на своей планете.

Задачи

7.1. Про Меркурий

Есть такая книга – «Астрономия за 30 секунд»[27]. Можно ли познакомиться с астрономией за полминуты, я уверен, вы и сами догадываетесь. Впрочем, название книги лукавит; ее подзаголовок более точен. В общем, перед нами миниатюрная энциклопедия для тех, кому некогда. Например, биографии великих ученых на полях книги читаются на одном выдохе – каждая за три секунды! Впрочем, коллектив авторов серьезный, это настоящие астрономы и астрофизики.

А вот как источник для задач по астрономии она вполне годится. Например, в ней мы находим утверждение о Меркурии:

Смен времен года там нет, а диапазон температуры самый большой во всей Солнечной системе: от 400 °C в полдень на экваторе до –200 °C на полюсах ночью[28].

Верно ли, что на Меркурии нет смены времен года? Что можно сказать по поводу дня и ночи на его полюсах?

7.2. Попятное движение

Все большие планеты Солнечной системы в противостоянии имеют попятное движение на небе. Может ли небесное тело не демонстрировать попятное движение в эпоху противостояния?

7.3. Куда ползла Венера?

Вот что написано в одной книге почтенного астронома:

Всем известно замечательное открытие Михаилом Ломоносовым атмосферы Венеры в процессе ее транзита по диску Солнца – ближайшей к нам звезды. 6 июня (26 мая) 1761 г. ближайшая к Земле планета Венера встала ровно между нами и Солнцем. В результате земляне могли наблюдать ночную сторону соседки как темное круглое пятнышко на ярком диске Солнца. Тем временем планета Венера, двигаясь быстрее и обгоняя Землю, небольшим черным отверстием ползла по диску в восточном направлении. Именно это событие наблюдали десятки астрономов Европы[29].

Вы согласны с описанием этого астрономического явления?

7.4. Родная планета

В рассказе Валентины Журавлевой «Голубая планета» дело происходит на Марсе:

…небо было безоблачным. И над самым горизонтом я увидел двойную зеленоватую, очень яркую звезду. Да, это была Земля. Земля и Луна[30].

Мог ли космонавт на Марсе увидеть Землю и Луну невооруженным глазом?

7.5. На чужой планете

Из рассказа Вячеслава Назарова «Нарушитель». На чужой, неисследованной планете космонавты готовятся к выходу из корабля:

Андрей подождал, пока за Кривцовым закрылась герметическая дверь, и вошел в кабину стерилизатора. На вогнутой стенке чернели большие буквы: «Помни!» А внизу помельче: «Всеобщий космический устав. Пункт сто второй. Параграф пятый. Категорически запрещается выход на исследуемую планету в нестерилизованном скафандре, а также вынос предметов, могущих вызвать заражение инопланетной биосферы, равно как атмосферы, гидросферы и геосферы, активной органической субстанцией Земли. Нарушение карается…»

Биолог иронически скривил губы. Все-таки капитан в своем педантизме доходит до смешного. К чему эта настенная пропаганда? Автомат не откроет дверь в ангар, пока в кабине останется хотя бы один полудохлый земной вирус. Захочешь – не выйдешь. И ничего не вынесешь… Разве только бактериологическую бомбу. Но таких бомб давно уже никто не делает. Андрей повернул рубильник. Кабину стерилизатора охватило синее пламя…[31]

Почему космический устав запрещает выход на чужую планету в нестерилизованном скафандре?

7.6. На астероиде

Карл Саган в своей книге «Голубая точка. Космическое будущее человечества» пишет об астероидах:

Поскольку гравитация там очень мала, человек на таком астероиде сможет с места прыгнуть в длину на 10 километров, а в небо – даже выше, либо забросить бейсбольный мяч прямо на околоастероидную орбиту[32].

Так ли это на самом деле?

7.7. Сезоны года

Как известно, на Земле сезоны в Северном и Южном полушариях сменяются в противофазе: когда в одном полушарии лето, в другом зима.

А может ли быть так, чтобы сезоны года сменялись на всей планете синхронно? Как должна двигаться такая планета?

7.8. Не торопись!

Марсоход управляется операторами с Земли, демонстрируя им телепанораму на расстоянии до 50 м от себя.

Какова при этом должна быть безопасная скорость марсохода?

7.9. Альбедо

Альбедо – это коэффициент отражения света от поверхности тела.

Какие объекты Солнечной системы наиболее сильно различаются значением своего альбедо – объекты с атмосферой или без нее?

7.10. Снег на Венере?

В одном научно-фантастическом романе идет речь о космонавтах, попавших на Венеру:

Скафандр показал себя не с лучшей стороны: мелкие частицы металлического снега из клапанов и замков пострадавших скафандров пришлось удалять вручную.

А может ли на Венере быть металлический снег?

7.11. Долгий день

Сколько длятся солнечные сутки на Меркурии?

7.12. На Плутоне темно?

Карликовая планета Плутон расположена далеко от Солнца, поэтому принято считать, что даже днем там очень темно. Давайте проверим. Сравните дневное освещение Плутона с ночным освещением Земли в полнолуние. Учтите, что для наблюдателя на Земле Солнце имеет видимую звездную величину –26,7m, а полная Луна –12,7m.

Определите, во сколько раз сильнее Солнце освещает поверхность Плутона, чем полная Луна – поверхность Земли. Среднее расстояние от Солнца до Плутона примите равным 40 а.е.

7.13. Прыжок

Каков максимальный размер астероида, с которого человек может спрыгнуть в космос и улететь далеко-далеко?

Задачи про Венеру

Венера – очень популярная у фантастов планета. Познакомимся с некоторыми произведениями о ней. В научно-фантастической повести Александра Казанцева «Планета бурь»[33] описан полет первой пилотируемой экспедиции к Венере. Космонавты из СССР и США отправились к этой планете на трех космических кораблях. Попробуйте решить несколько задач, основанных на сюжетах из повести.

7.14. Взгляд космонавта

Флагманский звездолет «Знание» замыкал цепочку из трех кораблей. Впереди шел советский корабль-разведчик «Мечта», названный так в честь первой космической ракеты, ставшей десятой планетой Солнечной системы.

В середине летел американский корабль «Просперити» («Процветание»).

Корабли летели не к Венере, а впереди нее, по собственной эллиптической орбите вокруг Солнца. К моменту, когда они подойдут к ее орбите, Венера должна была бы догнать их; тогда все три корабля станут спутниками планеты…

Крохотным оранжевым полумесяцем, как маленькая Луна в последней четверти, вставала в окне корабля желанная Венера… планета бурь[34].

Рис. 33. Схема перелета от Земли к Венере

В каком положении находился космонавт, давший это описание внешнего вида Венеры, – головой к северному полюсу эклиптики или к южному?

7.15. Родная «звездочка»

Впечатление космонавта, подлетевшего к Венере и наблюдающего в иллюминатор Землю:

Мэри придвинулась к окну. Она отыскала во