2018-09-17. Космическое агентство США обнародовало 5 проблемных вопросов при полетах к Марсу.
В первую очередь человеческий полет к Марсу это очень сложная и комплексная задача. В связи с этим, чтобы превратить эти планы из фантазий в факты, космическое агентство США осуществило условную классификацию проблемных вопросов по пяти классам, а именно:
1. Радиация. Первая опасность, которая будет сопутствовать астронавтам при полете к Марсу наиболее трудно визуализируема, однако она является одной из основных проблем. В основном это объясняется тем, что полет к Марсу будет проходить за пределами естественной защиты Земли, а следовательно у членов экипажей будет повышены риски возникновения рака, повреждения центральной нервной системы, изменения когнитивных функций, уменьшения моторики и др. Необходимо отметить, что существующая в настоящее время международная космическая станция хотя и защищена магнитным полем Земли, тем не менее они подвергаются в десять раз большему воздействию радиации, нежели на поверхности планеты, но все еще меньше чем в глубоком космосе.
Для смягчения этой опасности, космические корабли НАСА будут иметь защиту от радиации и системы дозиметрии и оповещений. Кроме того, в агентстве проводятся исследования в области медицинских контрмер для защиты от радиации, таких как фармацевтические препараты.
2. Изоляция и лишение свободы. Поведенческие проблемы среди группы людей, которые в течении длительного периода времени находятся в замкнутом пространстве, неизбежны, даже если речь идет о специально обученных и подготовленных членов экипажей космических кораблей. В связи с этим агентство проводит работы в области тщательного отбора и подготовки экипажей, что позволит минимизировать данный риск даже в течении перелетов, которые будут длиться от нескольких месяцев до нескольких лет.
Вместе с тем, на Земле у нас есть роскошь, используя мобильные телефоны осуществлять почти мгновенную связь со всеми окружающими. При этом, при полете на Марс астронавты будут более сильно изолированы чем мы можем себе это представить.
Уменьшение объемов сна, циркадная десинхронизация и переутомления могут усугубить проблемы и привести к негативным последствиям для здоровья, а следовательно приведут к ненулевым рискам для конечной цели миссии.
Для устранения этой опасности в НАСА разрабатываются методы мониторинга состояния здоровья и процесса адаптации астронавтов к условиям перелета, совершенствуются различные инструменты и технологии для использования в условиях полета в интересах раннего выявления и лечения. Исследования также проводятся и в областях рабочих нагрузок, производительности труда, светотерапии (планируется использовать для циркадного выравнивания) и т.д.
3. Расстояние от Земли. Третья и, возможно, самая очевидная опасность - это расстояние. В среднем Марс находится на расстоянии 140 млн. миль от Земли. Вместо трехдневного полета на Луну астронавты будут находиться в космосе около трех лет. При этом существующая в настоящее время статистика была, в основном, получена при помощи наблюдения за состоянием астронавтов на борту МКС, что не всегда сопоставимо с полетом к Марсу. При этом, если нештатная ситуация произойдет на станции, то астронавты всегда смогут вернуться на Землю в течении нескольких часов. Кроме этого, грузовые транспортные корабли снабжают станцию свежей продукцией, медицинским оборудованием и другими ресурсами на постоянной основе.
В связи с этим планирование и самодостаточность являются очень важными ключами к проведению успешной марсианской миссии, а сами астронавты в условиях длительности передачи данных на Землю (до 20 минут) должны быть готовы и иметь возможность к самостоятельному решению проблем.
4. Гравитация. Изменение силы тяжести является четвертой опасностью для астронавтов. На Марсе члены экипажей должны будут в течении двух лет жить в условиях гравитации, которая значительно меньше чем на Земле. Кроме этого в течении шестимесячного перелета гравитация будет отсутствовать вовсе. Также необходимо отметить и то, что когда астронавты наконец-то вернутся домой они должны будут пройти курс реабилитации. К проблемным моментам перелета также можно отнести и то, что в ходе взлета и посадки астронавты будут испытывать временное повышение увеличения силы тяжести.
Для устранения вышеперечисленных недостатков НАСА проводит исследования в области как методов предотвращения остеопорозов, так и способы по их лечению. Также в рамках снижения этого типа рисков проводятся исследования в области метаболизма человека.
5. Враждебные и закрытые среды. Космический корабль является не только домом для астронавтов, но и машиной. Космическое агентство США отдает себе отчет о том, что экосистема внутри корабля играет важную роль для астронавтов, а следовательно адекватно оценивает важность условий обитания, включая: температуру, давление, освещение, шум и объем герметичного отсека. Крайне важно чтобы астронавты получали в ходе полета необходимую пищу, сон, а также могли совершать необходимые физические упражнения. В связи с этим космическое агентство США разрабатывает технологий, которые должны будут включать системы контроля за всеми параметрами среды обитания астронавтов, начиная от контроля за качеством воздуха и заканчивая контролем за микроорганизмами.

Орион (MPCV Orion ) – многоцелевой пилотируемый космический корабль, разработанный в США с середины 2000 годов.

Изначально, аппарат Орион создавался в рамках программы Constellation (Созвездие) целью которой было возобновление пилотируемых полетов США на МКС и на Луну, с последующими полетами на Марс. На орбитальных полетах Земли Орион должен заменить корабли Space Shuttle.

Первоначально корабль назывался CEV (Crew Exploration Vehicle), затем было представлено название Orion, с 2011 года измененным шифром стал MPCV (Multi — Purpose Crew Vehicle - многоцелевой пилотируемый корабль).

Первоначально испытательный полёт космического корабля был намечен на 2013 год, первый пилотируемый полёт с экипажем из двух астронавтов планировался на 2014 год, начало полётов к Луне - на 2019-2020 гг. В конце 2011 года предполагалось, что первый полёт без астронавтов состоится в 2014 году, а первый пилотируемый полёт - в 2017. В декабре 2013 года озвучены планы на первый беспилотный тестовый полёт (EFT-1) с помощью носителя Дельта 4 конце 2014 год, первый беспилотный запуск с помощью носителя SLS запланирован в 2017 году.

Описание

На корабле Орион будут выводиться в космос как грузы, так и астронавты. При полётах на МКС, в экипаж Ориона могут входить до 6 астронавтов. В экспедиции к Луне планировалось отправлять по четыре астронавта. Корабль должен был обеспечить доставку людей на Луну для длительного пребывания на ней с тем, чтобы в дальнейшем подготовить пилотируемый полёт на Марс.

Диаметр корабля «Орион» - 5,3 метра, масса корабля - около 25 тонн. Внутренний объём Ориона будет в 2,5 раза больше, чем внутренний объём корабля Аполлон.

Форма основной части корабля «Орион» схожа с формой предыдущих космических кораблей «Аполлон», но при его создании используются новейшие достижения в компьютерной технике, в электронике, в технологии систем жизнеобеспечения, в технологии теплозащитных систем. Коническая форма спускаемого аппарата является самой безопасной и надёжной при возвращении на Землю, особенно со скоростью возвращения из дальнего космоса (около 11,1 км/с). Предполагается многоразовое использование основной части корабля. Cервисным модулем корабля Орион (SM) будет модернизированная версия европейского транспортного корабля ЕКА ATV.

Будущее наступило. Космические путешествия и межпланетные корабли, станции для людей на Луне и Марсе и длительное пребывание человека в условиях космического пространства уже не кажутся фантастикой. Достижения космонавтики, освоение космоса и новейшие открытия физиков сделали начало нашего века подобием конца прошлого для интернета. Временем неопределенности, развития творческой мысли и финансовой реальности. Десятки международных компаний работают в сфере космических технологий, проекты появляются и исчезают, давая пищу для развития творческой фантазии. Стать воплощением в реальности везет на всем. Проект американской космонавтики космический корабль «Орион» стал реальностью. О нем, других проектах, перспективах освоения космоса и идет речь в данной статье.

Общие вводные

«Орион» - космический корабль последнего поколения, предназначение которого - вывести человека за пределы орбиты Земли. Оснащенная современными технологиями многоразовая капсула, размещенная на ракете-носителе Delta IV Heavy, сможет перевезти экипаж из шести астронавтов и уже в 2030 году отвезет человека на Марс. Именно такие планы озвучивает Национальное управление по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA).

В декабре 2014 года космический корабль «Орион» 4,5 часа пребывал на орбите Земли и приземлился в Тихом океане, доказав возможность воплощения планов компании. Тепловой щит, капсула и парашютная система прошли тестовые испытания. Краш-тест обошелся в 350 миллионов долларов, но они оправдали надежды всего мирового сообщества на космический корабль «Орион». Фото и видеоматериалы надолго заняли пространство масс-медиа и внимание мирового сообщества. Взлетели с показателя восьми тысяч до рекордных 18 300 заявки кандидатов в астронавты на космический корабль «Орион». Фильм запуска корабля собрал в видеохостингах рекордные цифры просмотров.

Пока что самый-самый

Разработанный по образу и подобию «Аполлонов», этот корабль представляет новейшее поколение многоцелевого пилотируемого корабля (Multi-Purpose Crew Vehicle). С середины 2000-х годов частично многоразовый пилотируемый разрабатывался в рамках масштабной космической программы США «Созвездие».

Космический корабль «Орион» состоит из собственно многоразовой и обитаемой капсулы и служебного модуля. Капсула изготовлена аэрокосмической корпорацией Lockheed Martin по заказу NASA. Заказчиком модуля выступило (ESA), а изготовили его в компании Airbus Defence and Space. Это крупный международный совместный проект в области космического кораблестроения.

В специализированных источниках подробно описывается строение и технические характеристики данного летательного аппарата. Для простого читателя это громоздкая и малопонятная информация, характеризующая космический корабль «Орион». Устройство и принцип использования «Ориона» имеет ряд характерных и специфических особенностей, на которых мы и остановимся.

«Орион», «Аполлон», шаттлы и другие

Внешний вид и форма схожи с капсулами «Аполлонов» и с российскими «Союзами». Именно такая форма наиболее оптимальна при выходе в атмосферу и движении в ней. Поглощение избыточного тепла происходит при помощи абляционного теплового экрана, который сгорает почти полностью при посадке и легко заменям для нового полета.

Система управления основана на одноядерных процессорах PowerPC 750FX, что послужило поводом СМИ утверждать что «Орионы» не умнее современных смартфонов. Но разработчики объяснили свой выбор высокой надежностью данных систем при экстремальных вибрациях, колебаниях температур и космической радиации.

Космический корабль «Орион» обладает еще одним новаторским качеством. По принципу модулей к кораблю можно присоединять все что угодно. От дополнительных двигателей до транспортировочных отсеков. В СМИ сразу же назвали его «космическим грузовиком».

В отличие от Space Shuttle, разработанного как космический челнок, космический корабль «Орион» оснащен такой деталью, как мощная система защиты и спасения астронавтов на старте. Система автоматически включает ракетные двигатели, они унесут экипаж от зоны взрыва и обеспечат посадку в штатном режиме.

Проект «Орион»: начало

Программа под названием «Орион» родилась в Сан-Диего в 1958 году в недрах фирмы «Дженерал Атомикс» (General Atomics). Ее родители - легендарный физик-атомщик Фредерик Хоффман в соавторстве с Теодором Тейлором. Цель, которую они ставили перед собой, - условно дешевый и простой космический корабль способный развить скорость, близкую к скорости света. Основой проекта была ядерно-импульсная ракета взрывного типа. Они предложили заменить взрывную камеру стальным щитом, что сразу позволит достичь и скорости истечения до 10 000 км/с. Ядерные заряды с мощностью до одной килотонны по проекту выбрасывались из корабля и взрывались в 60 метрах от щита через определенные промежутки времени.

Программа «Орион»: нелегкий путь

Было изготовлено несколько моделей таких толкателей, и уже в 1959 году прошли первые испытания с запуском установки на высоту до 100 метров. Импульсный двигатель подтвердил возможность устойчивого полета. Щит тоже претерпел изменения, и на его поверхность решено было разбрызгивать графитовую смазку.

Программа была рассчитана на 12 лет, со стоимостью 24 миллиарда долларов. НАСА не поддержало тогда проект с и программу закрыли. А после подписания в 1964 году международного договора о запрете атмосфере и на земле проект «Орион» оказался вне закона.

К нему вернулись в 2000-х годах в рамках программы разработки пилотируемых космических кораблей «Созвездие». Разработку и строительство поручили компании И в 2014 году успешно стартовал и приземлился первый космический корабль «Орион». НАСА оправдало свои надежды.

«Орион»: с надеждой в будущее

В марте 2017 года конгресс США единогласно утвердил бюджет НАСА в размере 19,1 миллиарда долларов на 2018 год - почти на 200 миллиардов больше, чем в прошлом году.

В законопроекте Конгресса прописано, что люди должны оказаться на поверхности Марса в 2030 году.

Что ж, перспективы проекта «Орион» вселяют оптимизм и радуют наличием финансовых возможностей. Повторный запуск корабля на орбиту намечен на 2018 год, а через несколько лет предполагается пилотируемая миссия. Агентство ведет работы по подготовке и развитию новых программ.

Перспективы технические

НАСА не стоит на месте и рассматривает различные проекты межзвездных перелетов. Даже самые футуристические: проект нанокораблей, самовосстанавливающихся в любой точке галактики или лазерных парусов.

С 1990-х годов агентство проводит семинары по исследованиям в сфере космических двигателей, где лучшие физики и инженеры рассматривают все проекты и теории. Программа прорывных физических принципов ищет перспективы использования квантовой физики в организации межзвездных путешествий.

Самый впечатляющий проект - это использование антивещества как источника энергии для межгалактических перелетов. Человечество уже получило антивещество и даже нашло способ его хранить. Почему бы и не полететь на нем к звездам?

Фантастические перспективы: трубы Красникова

«Двигатель искривления» из фантастического сериала «Звездный путь» не так уж фантастичен. Силовая установка «двигатель Алькубьерре», сжимающая пространство-время перед собой и расширяющая его позади, обоснована теоретически. С 2012 года такие разработки ведут ученые университета Сиднея.

Идею своего «пузыря времени» Микель Алькубьерре опубликовал в 1994 году. А через год физик-теоретик из Москвы Сергей Красников выдвинул теорию об устройстве, которое обеспечит космические путешествия на скорости, выше скорости света.

Это искривления пространства по принципу «кротовой норы», созданные искусственно. Согласно его теории, астронавт вернется в то же время, когда он отправился в путь. Произойдет это вследствие движения космического корабля сквозь другие измерения и искривленное пространство-время.

Что будет, если на заряд взрывчатого вещества поставить какой-то предмет? Бытовая логика подсказывает что он или будет разрушен взрывом, или же (если он достаточно прочный) будет отброшен на какое-то расстояние. А что, если вместо взрывчатки у нас ядерная бомба, а вместо предмета космический корабль? Тогда мы получим проект космического корабля “Орион”, которые разрабатывался в 50-е годы учеными из Лос-Аламосской лаборатории...

Прежде чем описать суть концепции, стоит совершить небольшой исторический экскурс в середину 20 века. До конца 1950-х в США не было единой организации, которая бы занималась вопросами космической программы. Вместо этого там существовал целый ряд конкурирующих организаций при разных министерствах и ведомствах. Но запуск СССР первого Спутника (что оказалось шоком для многих обывателей - доставляющую цитату из произведения Стивена Кинга можно ) и несколько громких провалов по программе “Авангард” вынудили президента Эйзенхаура принять решение о создании национальной организации, в рамках которой оказались бы сосредоточены все ресурсы направляемые на космическую гонку. Этой организацией стало хорошо известное всем NASA, которое получило в свое распоряжение все разрабатываемые к тому моменту перспективные космические проекты.

Одним из них и был космический корабль “Орион”. Суть его заключалась в следующем: корабль снабжается мощной плитой, устанавливаемой за кормой. Ядерные бомбы небольшой мощности (от 0.01 до 0.35 килотонн) должны были равномерно выбрасываться в направлении, противоположном полёту корабля и подрываться на сравнительно малой дистанции (до 100 м). Отражающая плита принимала на себя импульс, и передавала его кораблю через систему амортизаторов (или без них, для беспилотных версий). От повреждения световой вспышкой, потоками гамма-излучения и высокотемпературной плазмой, отражающая плита должна была быть защищена покрытием из графитовой смазки, которое заново распылялось бы после каждого подрыва.

Принципиальная схема корабля

Слишком безумно чтобы быть реализуемым? Не спешите делать выводы. Дело в том, что в концепции “взрыволета” было здравое зерно. Химические ракеты, которые и по настоящее время являются единственным средством доставки грузов в космос отличаются убойно-низким КПД. Это связано с тем, что они имеют скорость истечения реактивной массы приблизительно 3-4 км/с, что означает, что необходимо предусмотреть n ступеней в конструкции корабля, если его надо разогнать до скорости 3n км/с. Это приводит к тому, что скажем для того, чтобы доставить спускаемый аппарат с астронавтами весом в две тонны до поверхности Луны, приходится строить трехступенчатую ракету высотой 110 м и сжигать свыше 2600 тонн горючего. Подрыв же ядерного заряда в зависимости от его мощности может дать удельный импульс от 100 до 30 000 км/с, что позволяет создать корабль, чье ТТХ радикально бы превзошло всю когда-либо созданную технику.

В рамках проекта были проведены некоторые макетные испытания. В частности, эксперимент с обычными зарядами и 100 килограммовой моделью корабля показал, что такой полет может быть устойчивым. Кроме того во время ядерных испытания на атолле Эниветок покрытые графитом стальные сферы были размещены в 9 метрах от эпицентра взрыва. После взрыва они были найдены неповрежденными: тонкий слой графита испарился с их поверхностей, что доказало, что предложенная схема использования графитовой смазки для защиты плиты в принципе возможна.

Кроме того, своеобразный "опыт" был проведен в августе 1957 года. Во время подземных ядерных испытания в славном штате Невада, 900 килограммовая стальная плита закрывающая шахту на дне которой был взорван ядерный заряд, была буквально выброшена ударной волной в атмосферу со скоростью примерно 66 км/с (как показали замеры с камер наблюдения). Насчет дальнейшей судьбы плиты мнения расходятся - некоторые энтузиасты полагают что она стала первым сделанным человеком объектом вышедшим в космос, более реалистичный взгляд заключается в том, что она попросту сгорела в атмосфере. В любом случае, совершенно ясно что энергия ядерного взрыва позволяла достичь скоростей, несравнимых с обычными ракетами.

Одним из участников рабочей группы по разработке программы был известный ученый Фримен Дайсон , который считал что использование химических ракет просто неразумно и является слишком дорогостоящим удовольствием - в частности он сравнивал их с дирижаблями 30-х годов, в то время как корабль "Орион" с современным Боингом. Девизом его рабочей группы было «Марс — к 1965 году, Сатурн — к 1970!», и этот слоган был не настолько самоуверенным, как может показаться на первый взгляд.

Фримен Дайсон

В частности, самый простой вариант “Ориона” имел бы стартовую массу в 880 тонн и мог доставлять на орбиту 300 тонн груза по цене 150 $ за килограмм и 170 тонн груза на Луну (сравните с возможностями и ценой Сатурна-5). Модификация для межпланетных полетов имела бы стартовый вес в 4000 тонны при использовании бомб мощностью 0.14 килотонн и могла бы доставлять 800 тонн полезной нагрузки и 60 пассажиров к Марсу. Как показали расчеты, полет к Сатурну с возвращением на Землю продлился бы всего 3 года.

Может возникнуть резонный вопрос - как бы запускали такую махину с Земли? Первоначально «Орион» предполагалось запускать с атомного полигона Джекесс-Флетс все в том же славном штате Невада. Корабль, имеющий форму пули, устанавливался бы на 8 стартовых башнях высотой 75 метров для того, чтобы не быть повреждённым от ядерного взрыва у поверхности. При запуске каждую секунду должен был производиться один взрыв мощностью 0,1 кт. После выхода на орбиту, калибр зарядов увеличивался.

Но стоит отметить, что создатели “Ориона” не ограничивались лишь межпланетными перелетами. Фримен Дайсон предложил несколько проектов взрыволета которые могли бы использоваться для межзвездных полетов.

Расчеты Дайсона показали, что использование мегатонных водородных бомб позволило бы разогнать корабль весом 400 000 тонн до 3,3% скорости света. Из общего веса корабля на полезную нагрузку отводилось бы 50 000 тонн - все остальное на 300 000 ядерных зарядов необходимых для полета и графитовую смазку (Карл Саган кстати предложил что такой корабль был бы отличным способом избавиться от мировых запасов ядерного оружия). Полет до Альфы Центавры занял бы 130 лет. Современные же расчеты показали, что правильная конструкция корабля и зарядов позволили бы достичь где-то 8% -10% скорости света, что позволило бы долететь до ближайшей звезды за 40-45 лет. Стоимость такого проекта на середину 60-х оценивалась в 10% тогдашнего ВВП США (где-то 2.5 триллиона долларов в пересчете на наши цены).

Конечно, проект имел ряд проблем, которые необходимо было бы как-то решить. Первая и самая очевидное - радиоактивное загрязнение Земли при старте. Для того, чтобы отправить 4000 тонный корабль в межпланетную экспедицию требовалось взорвать 800 бомб. По самым пессимистичным оценкам это бы дало загрязнение эквивалентное подрыву 10 мегатонной ядерной бомбы. По более оптимистичным оценкам, использование более эффективных и дающих меньший выход радиации зарядов сумело бы значительно уменьшить эту цифру. Кстати, стоимость самих бомб была бы не так и велика - лишь 7% стоимости МБР приходится собственно на сами боеголовки. Куда больше тратится на ее корпус, системы наведения, топливо и обслуживание. По подсчетам, стоимость одного маленького ядерного заряда для "Ориона" составила бы 300 000 долларов в современных ценах.

Во-вторых, оставался вопрос создания надежной системы амортизаторов, которые бы защитили корабль и экипаж от чрезмерных перегрузок, а также защита экипажа от радиации и оборудования от электромагнитного импулься.

В-третьих, существовал риск повреждения защитной пластины и самого корабля обломками и шрапнелью от ядерного взрыва.

После создания NASA, проект еще некоторое время получал небольшое финансирование, но затем был свернут. В развернувшейся в те годы борьбе идеологий победили сторонники Вернера Фон Брауна с концепцией мощных химических ракет. С тех пор, идея использования взрыволетов никогда не пользовалась серьезной поддержкой внутри агентства, что авторы "Ориона" всегда считали большой ошибкой.

Впрочем, помимо идеологии большую роль сыграл тот фактор, что создатели во многом опередили время - ни тогда, ни сейчас у человечества пока что не возникало насущной необходимости в единовременном выводе тысяч тонн груза на орбиту. К тому же, учитывая насколько сейчас популярно экологическое движение, крайне тяжело представить что какие-то политики дадут добро на такой ядерный полет. Формальная точка в истории проекта была поставлена в 1963 году, когда СССР и США подписали договор о запрещении ядерных испытаний (в том числе в воздухе и космосе). Была предпринята попытка вставить в текст специальную оговорку для кораблей вроде “Ориона”, но СССР отказался делать какие-либо исключения из общего правила.

Но как бы то ни было, такой тип корабля является пока что единственным проектом звездолета, который мог бы быть создан на основе имеющихся технологий и принести научные результаты в недалеком будущем. Никакие другие технологически возможные на данном этапе типы двигателей для космических аппаратов не обеспечивают приемлемого времени для получения результатов. А все остальные предлагаемые концепции - фотонный двигатель, звездолеты на антиматерии класса "Валькирия" имеют большое количество нерешенных проблем и допущений, которые делают их возможную реализацию делом отдаленного будущего. Про так любимые фантастами червоточины и WARP-двигатели и говорить не приходится - как бы не была приятна идея мгновенного перемещения, к сожалению это все пока что остается чистой воды фантастикой.

Кто-то как-то сказал, что несмотря на то, что сейчас “Орион” (и его идейные последователи) представляют собой лишь теоретическую концепцию, но он всегда остается в запасе на случай возникновения каких-либо чрезвычайных обстоятельств, которые потребуют отправки в космос большого корабля. Сам Дайсон считал что такой корабль позволит обеспечить выживание человеческой расы в случае какой-то глобальной катастрофы и предсказывал что при тогдашнем уровне экономического роста человечество могло бы начать межзвездные полеты через 200 лет.

С тех пор прошло уже 50 лет и пока что явных предпосылок к тому, что этот прогноз сбудется вроде нет. Но с другой стороны, никто не может быть уверен в том, что несет ему будущее - и кто знает, возможно со временем, когда у человечества появится действительная необходимость в выводе на орбиту больших кораблей, со всех этих проектов все же стряхнут пыль. Главное только, чтобы причиной этому будет не какие-то чрезвычайные происшествия, а экономические соображения и стремление наконец-то попробовать покинуть наши родительскую колыбель и отправиться к другим звездам.

> Орион

Исследуйте схему созвездия Орион возле небесного экватора: кварта звездного неба, описание с фото, яркие звезды, Бетельгейзе, пояс Ориона, факты, миф, легенда.

Орион - это одно из наиболее ярких и популярных созвездий , расположенное на небесном экваторе. О нем знали еще в древности. Именовалось также Охотником, потому что имеет связь с мифологией и отображает охотника Ориона. Часто его изображают стоящим перед Тельцом или же преследующим Зайца с двумя собаками (Большой Пес и Малый Пес).

Созвездие Орион вмещает две из десяти ярчайших звезд – и , а также известную (M42), (М43) и . Также здесь можно найти скопление Трапеции и один из самых заметных астеризмов – Пояс Ориона.

Факты, положение и карта созвездия Орион

С площадью в 594 квадратных градусов созвездие Орион стоит на 26-й позиции по размеру. Охватывает первый квадрант в северном полушарии (NQ1). Его можно отыскать в широтах от +85° до -75°. Соседствует с , и .

Орион
Лат. название	Orion
Сокращение	Ori
Символ	Орион
Прямое восхождение	от 4 h 37 m до 6 h 18 m
Склонение	от -11° до +22° 50’
Площадь	594 кв. градусов (26 место)
Ярчайшие звёзды (величина < 3 m )	Ригель (β Ori) - 0,18 m Бетельгейзе (α Ori) - 0,2-1,2 m Беллатрикс (γ Ori) - 1,64 m Альнилам (ε Ori) - 1,69 m Альнитак (ζ Ori) - 1,74 m Саиф (κ Ori) - 2,07 m Минтака (δ Ori) - 2,25 m Хатиса (ι Ori) - 2,75 m
Метеорные потоки	Ориониды Хи-Ориониды
Соседние созвездия	Близнецы Телец Эридан Единорог
Созвездие видимо в широтах от +79° до -67°. Лучшее время для наблюдения - январь.

Вмещает 3 объекта Мессье: (М42, NGC 1976), (M43, NGC 1982) и (M78, NGC 2068), а также 7 звезд с планетами. Ярчайшая звезда – , чья визуальная величина достигает 0.18. Кроме того, она занимает 6-е место по яркости среди всех звезд. Вторая звезда – (0.43), стоящая на 8-й позиции в общем списке. Есть два метеорных потока: Ориониды (21 октября) и Чи Ориониды. Созвездие входит в группу Ориона вместе с , и . Рассмотрите схему созвездия Орион на карте звездного неба.

Миф о созвездии Ориона

нужно объяснить историю и название созвездия Орион. Охотник Орион считался самым прекрасным мужчиной. Это сын Посейдона и Эвриалы (дочь Миноса). Гомер в «Одиссее» описывал его как высокого и несокрушимого. В одной из историй Орион влюбился в Плеяд (7 сестер и дочки Атласа и Плейоны). Более того, он начал преследовать их. Зевс решил спрятать их на небе в созвездии Тельца. Но даже сейчас можно заметить, что охотник продолжает следить за ними.

В другом мифе объектом его обожания стала Меропа (дочь короля Энопола), которая не отвечала взаимностью. Однажды он напился и попытался добиться ее силой. Тогда разъяренный царь ослепил его и выгнал из своих земель. Над мужчиной сжалился Гефест и отправил к нему одного из своих помощников, чтобы тот заменил глаза. Однажды Орион встретил Оракула. Тот сказал, что зрение вернется, если он прибудет на восток к восходу Солнца. И чудо свершилось.

Об Орионе знали еще шумеры из мифа о Гильгамеше. У них был свой герой, вынужденный сражаться с небесным быком (Телец – GUD AN-NA). Они называли Ориона URU AN-NA – «свет небес».

В картах его часто изображали бьющимся с быком, но в мифологии этого сюжета нет. Птолемей описывал его как героя с дубиной и шкурой льва, что обычно связывают с Гераклом. Но так как само созвездие не слишком заметно, а у Геракла был подвиг с быком, то иногда между ними видят связь.

Практически все истории о его смерти вмещают скорпиона. В одной из них Орион похвастался Артемиде и ее матери Лето, что может уничтожить любое земное существо. Тогда она отправила к нему скорпиона, который убил смертельным ядом. Или же он пытался добиться любви Артемиды и тогда она также послала скорпиона. В другом сказании Орион умер от яда в попытке спасти Лето. Какой бы не была версия, финал один – укус скорпиона. Оба попали на небо, причем Орион заходит за горизонт на западе, будто убегает от своего убийцы.

Но есть и другая история. Артемида влюбилась в охотника. Но Аполлон не хотел, чтобы она отказалась от своего целомудрия. Он дал ей лук и стрелы и сказал выстрелить в небольшую цель. Она не знала, что ею был Орион, и убила желанного мужчину.

Орион популярен во многих культурах. В Южной Африке три звезды называют «Три короля» или «Три сестры», а в Испании – «Три Марии». В Вавилоне Ориона называли MUL.SIPA.ZI.AN.NA (Небесный пастырь), а в позднем бронзовом веке связывали с богом Ану. Египтяне полагали, что перед ними Осирис (бог смерти). Его также отображал фараон Пятой династии Унас, который поедал плоть врагов, чтобы стать великим. После смерти он отправился на небо в облике Ориона.

Фараоны воспринимались подчиненными как боги, поэтому большинство пирамид (в Гизе) построены так, чтобы отображать созвездие. У ацтеков рост звезд в небе символизировал начало церемонии Нового Огня. Этот ритуал был необходим, так как отодвигал дату конца света.

В мифах Венгрии это был Нимрод – охотник и отец близнецов Хьюнора и Магора. Скандинавы видели в нем богиню Фрейю, а в Китае – Шен (охотник и воин). Во втором тысячелетии до н.э. существовала легенда, созданная хеттами. Это история о богине Анат, влюбившейся в охотника. Он отказался одолжить ей свой лук, и тогда она послала человека украсть его. Но тот не справился и уронил его в море. Вот почему весной на два месяца созвездие опускается ниже горизонта.

Главные звезды созвездия Ориона

Исследуйте яркие звезды в созвездии Ориона с детальным описанием, фото и характеристикой.

Ригель (Бета Ориона) – голубой сверхгигант (B8lab), расположенный в 772.51 световых годах. Превышает солнечную яркость в 85000 раз и занимает 17 масс. Это слабая и нерегулярная переменная звезда, чья яркость меняется от 0.03 до 0.3 величины за 22-25 дней.

Видимая визуальная величина – 0.18 (ярчайшая в созвездии и 6-я в небе). Это звездная система, представленная тремя объектами. В 1831 году Ф.Г. Струве измерил его как визуальный бинарник, окруженный газовой оболочкой.

Ригель А в 500 раз ярче Ригель B, который сам по себе выступает спектроскопической двойной звездой с величиной 6.7. Представлена парой звезд главной последовательности (B9V) с орбитальным периодом в 9.8 дней.

Звезда связана соседними пылевыми облаками, которые освещает. Среди них IC 2118 (туманность Голова Ведьмы) – слабая отражающая туманность, расположенная в 2.5 градусах к северо-западу от Ригеля в созвездии Эридан.

Входит в ассоциацию Телец-Орион R1. Некоторые полагают, что она бы идеально вписалась в Ассоциацию OB1 Ориона, но звезда расположена к нам слишком близко. Возраст – 10 миллионов лет. Однажды она трансформируется в красный сверхгигант, напоминающий Бетельгейзе.

Имя от арабской фразы Riǧl Ǧawza al-Yusra – «левая нога». Ригель отмечает левую ногу Ориона. Также на арабском ее именовали иль аль-Шаббар – «подножие великого».

Бетельгейзе (Альфа Орион, 58 Орион) – красный сверхгигант (M2lab) с визуальной величиной 0.42 (вторая по яркости в созвездии) и удаленностью в 643 световых года. Абсолютная величина составляет -6.05.

Недавние открытия показывают, что звезда излучает больше света, чем 100000 солнц, что делает ее более яркой, чем большинство звезд в классе. Поэтому можно говорить о том, что классификация устарела.

Ее видимый диаметр составляет от 0.043 до 0.056 угловых секунд. Более точно сказать очень сложно, потому что звезда периодически меняет свою форму из-за колоссальной потери массы.

Это полурегулярная переменная звезда, чья кажущаяся зрительная величина колеблется от 0.2 до 1.2 (иногда затмевает Ригель). Впервые это заметил Джон Гершель в 1836 году. Возраст – 10 миллионов лет, и это мало для красного сверхгиганта. Полагают, что она развивалась очень быстро из-за огромной массы. В ближайшие миллионы лет взорвется как сверхновая. Во время этого события ее можно будет разглядеть даже днем (будет сиять ярче Луны и станет самой яркой в истории сверхновых).

Входит в два астеризма: Зимний Треугольник (вместе с Сириусом и Проционом) и Зимний Шестиугольник (Альдебаран, Капелла, Поллукс, Кастор, Сириус и Процион).

Название – искажение арабской фразы «Яд аль-Джауза» – «руки Ориона», которая стала «Бетлегез» при переводе на средневековую латынь. Причем первую арабскую букву приняли за b, что привело к названию «Bait al-Jauzā"» – «дому Ориона» в эпоху Возрождения. Получается, что из-за одной ошибки выросло современное название звезды.

Беллатрикс (Гамма Ориона, 24 Ориона) – горячий, светящийся бело-голубой гигант (B2 III) с колебаниями видимой величины от 1.59 до 1.64 и удаленностью в 240 световых лет. Это одна из наиболее горячих звезд, видимых невооруженным глазом. Выпускает в 6400 раз больше солнечного света и занимает 8-9 его масс. Через несколько миллионов лет она станет оранжевым гигантом, после чего трансформируется в массивного белого карлика.

Иногда ее называют «Звездой Амазонки». Занимает 3-е место по яркости в созвездии и 27-е в небе. Название происходит от латинского «женщина-воин».

Пояс Ориона: Минтака, Альнилам и Альнитак (Дельта, Эпсилон и Дзета)

Пояс Ориона – один из известнейших астеризмов в ночном небе. Его формируют три ярких звезды: Минтака (Дельта), Альнилам (Эпсилон) и Альнитак (Дзета).

Минтака (Дельта Ориона) – затменная двоичная переменная. Главный объект – двойная звезда, представленная гигантом B-типа и горячей звездой O-типа, чей орбитальный период составляет 5.63 дней. Они затмевают друг друга, уменьшая яркость на 0.2 величины. В 52" от них находится звезда величиной 7 и слабая звезда – 14.

Система удалена на 900 световых лет. Ярчайшие компоненты в 90000 раз ярче Солнца и занимают более 20 его масс. Они оба завершат свою жизнь взрывами сверхновых. В порядке яркости кажущиеся величины компонентов составляют 2.23 (3.2/3.3), 6.85 и 14.0.

Название происходит от арабского слова manţaqah – «область». В поясе Ориона это слабейшая звезда и 7-я по яркости в созвездии.

Альнилам (Эпсилон Ориона, 46 Ориона) – горячий, ярко-голубой сверхгигант (B0) с кажущейся величиной 1.70 и удаленностью в 1300 световых лет. Стоит на четвертом месте по яркости в созвездии и на 30-м в небе. Занимает центральное место в поясе. Излучает 375 000 солнечных светимостей.

Ее окружает туманность NGC 1990 – молекулярное облако. Звездный ветер достигает скорости в 2000 км/с. Возраст – 4 миллиона лет. Звезда теряет массу, поэтому внутреннее слияние водорода подходит к концу. Очень скоро она превратится в красный сверхгигант (ярче Бетельгейзе) и взорвется как сверхновая. Название с арабского «an-niżām» переводится как «нитка жемчуга».

Альнитак (Дзета Ориона, 50 Ориона) – многократная звездная система с очевидной величиной 1.72 и отдаленностью в 700 световых лет. Ярчайший объект – Альнитак А. Это горячий, синий сверхгигант (O9), чья абсолютная величина достигает -5.25 при визуальной величине 2.04.

Это близкая двойная звезда, представленная сверхгигантом (O9.7) с массой в 28 раз больше солнечной, и синим карликом (OV) с видимой величиной 4 (его нашли в 1998 году).

Имя Альнитак с арабского означает «пояс». 1 февраля 1786 года туманность нашел Уильям Гершель.

Альнитак – самая восточная звезда в Поясе Ориона. Расположена рядом с эмиссионной туманностью IC 434.

Саиф (Каппа Ориона, 53 Ориона) – голубой сверхгигант (B0.5) с видимой визуальной величиной 2.06 и удаленностью в 720 световых лет. Занимает 6-еместо по яркости. Это юго-восточная звезда четырехугольника Ориона.

Название происходит от арабской фразы saif al jabbar – «меч великана». Как и многие другие яркие звезды в Орионе, Саиф завершит существование во взрыве сверхновой.

Наир Аль Саиф (Йота Ориона) – четвертая звездная система в созвездии и ярчайшая звезда в мече Ориона. Видимая величина – 2.77, а удаленность – 1300 световых лет. Традиционное имя с арабского Na"ir al Saif обозначает «яркий меч».

Главный объект – массивная спектроскопическая двойная звезда с 29-дневной орбитой. Система представлена голубым гигантом (O9 III) и звездой (B1 III). В паре постоянно сталкиваются звездные ветры, поэтому является сильным источником рентгеновского излучения.

Лямбда Ориона – голубой гигант (O8III) с визуальной величиной 3.39 и удаленностью в 1100 световых лет. Это двойная звезда. Спутник – горячий бело-голубой карлик (B0.5V) с кажущейся величиной 5.61. Расположен в 4.4 угловых секундах от главной звезды.

Традиционное название «Meissa» с арабского переводится как «сияющий». Иногда ее называют Хека – «белое пятно».

Фи Ориона – относится к двум звездным системам, разделенным на 0.71 градуса. Фи-1 – двойная звезда, удаленная на 1000 световых лет. Основной объект – звезда (B0) главной последовательности с видимой величиной 4.39. Фи-2 – гигант (K0) с видимой визуальной величиной 4.09 и удаленностью – 115 световых лет.

Пи Ориона – свободная группа звезд, формирующих щит Ориона. В отличие от большинства бинарных и множественных звезд, объекты в этой системе расположены с большими промежутками. Пи-1 и Пи-6 разделены почти на 9 градусов.

Пи-1 (7 Ориона) – наиболее слабая звезда в системе. Это белый карлик (A0) главной последовательности с видимой величиной 4.60 и удаленностью в 120 световых лет.

Пи-2 (2 Ориона) – карлик главной последовательности (A1Vn) с визуальной величиной 4.35 и удаленностью в 194 световых лет.

Пи-3 (1 Ориона, Табит) – белый карлик (F6V), расположенный в 26.32 световых годах. Занимает 1-е место по яркости в шестерке звезд. Достигает 1.2 солнечных масс, 1.3 радиуса и в 3 раза ярче. Полагают, что может содержать планеты земного размера. С арабского Аль-Табит означает «терпение».

Пи-4 (3 Ориона) – спектроскопическая двойная звезда с видимой величиной 3.69 и удаленностью в 1250 световых лет. Представлена гигантом и субгигантом (оба – B2), расположенных так близко, что их нельзя разделить визуально даже в телескоп. Но двоичность демонстрируют их спектры. Звезды вращаются вокруг друг друга с периодом в 9.5191 дней. По массе в 10 превышают солнечную, а по светимости в 16200 и 10800 раз ярче.

Пи-5 (8 Ориона) – звезда с кажущейся величиной 3.70 и отдаленностью в 1342 световых года.

Пи-6 (10 Ориона) – ярко-оранжевый гигант (K2II). Это переменная звезда со средней визуальной величиной 4.45 и удаленностью в 954 световых года.

Эта Ориона – затменная двойная звездная система, представленная синими звездами (B0.5V), расположенные в 900 световых годах. Это переменная Бета Лиры (яркость меняется из-за того, что один объект перекрывает другой). Визуальная величина – 3.38.

Находится в рукаве Ориона – небольшой спиральный рукав Млечного Пути. Находится к западу от Пояса Ориона.

Сигма Ориона – многократная звездная система, состоящая из 5 звезд, расположенных к югу от Альнитака. Система находится в 1150 световых годах.

Основной объект – двойная звезда Сигма Ориона AB, представленная карликами, плавящими водород и разделенными на 0.25 угловых секунды. Более яркий компонент – синяя звезда (O9V) с кажущейся величиной 4.2. Спутник – звезда (B0.5V) с визуальной величиной 5.1. На их орбитальный оборот уходит 170 лет.

Сигма С – карлик (A2V) с видимой величиной 8.79.

Сигма D и E – карлики (B2V) с величинами 6.62 и 6.66. E отличается огромным количеством гелия.

Тау Ориона – звезда (В5III) с кажущейся величиной 3.59 и удаленностью в 555 световых года. Ее можно разглядеть без техники.

Хи Ориона – карлик главной последовательности (G0V) с кажущейся величиной 4.39 и удаленностью в 28 световых лет. Его сопровождает слабый красный карлик, чей период вращения составляет 14.1 года.

Глизе 208 – оранжевый карлик (K7) с видимой величиной 8.9 и удаленностью – 37.1 световых лет. Полагают, что 500000 лет назад она находилась в 5 световых годах от Солнца.

V380 Ориона – тройная звездная система, освещающая отраженную туманность NGC 1999. Ее спектральный тип – A0, а удаленность – 1000 световых лет.

В туманности есть огромное пустое отверстие, отображенное в виде черного пятна в центральной области. Пока никто точно не знает, почему оно темное, но предполагают, что узкие струи газа, из соседних молодых звезд, могли пробить пылевой и газовой слой туманности, а сильное излучение от более старой звезды в регионе помогло создать дыру.

Туманность удалена на 1500 световых лет.

GJ 3379 – красный карлик M3.5V с визуальной величиной 11.33 и удаленностью в 17.5 световых лет. Полагают, что 163000 лет назад он находился в 4.3 световых годах от Солнца. Это ближайшая звезда Ориона к нашей системе. Расположена всего в 17.5 световых лет от нас.

Небесные объекты созвездия Ориона

Облако Ориона – вмещает крупную группу темных облаков, ярких эмиссионных и отражательных туманностей, темных туманностей, областей Н II (активное звездообразование) и молодых звезд в созвездии. Расположено в 1500-1600 световых годах. Некоторые регионы можно разглядеть невооруженным глазом.

Туманность Ориона (Мессье 42, M42, NGC 1976) – рассеянная отражающая туманность, расположенная к югу от трех звезд, образующих пояс Ориона. Иногда ее также называют Большой туманностью или Большой туманностью Ориона.

С визуальной величиной 4.0 и удаленностью в 1344 световых года ее можно увидеть и без использования техники. Она напоминает размытую звезду к югу от Пояса Ориона.

Это ближайшая область массивного звездообразования и выступает частью скопления Облака Ориона. Вмещает Трапецию Ориона – молодое открытое скопление. Его легко узнать по четырем ярчайшим звездам.

– молодое открытое скопление с видимой визуальной величиной 4.0. Занимает 47 угловых секунд в центре туманности Ориона. 4 февраля 1617 года его нашел Галилео Галилей. Он нарисовал три звезды (А, С и D). Четвертую добавили только в 1673 году. В 1888 году их насчитывалось 8. Ярчайшие 5 освещают туманность вокруг себя. Это астеризм, который легко отыскать по четырем звездам.

Ярчайшая и массивная звезда – тета-1 Орион С. Это синяя звезда главной последовательности (O6pe V) с визуальной величиной 5.13 и удаленностью в 1500 световых лет. Это одна из самых известных светящихся звезд с абсолютной величиной -3,2. Также это обладатель самой высокой поверхностной температуры среди звезд, которых можно найти невооруженным глазом (45 500 K).

(Мессье 43, M43, NGC 1982) – звездообразующая эмиссионно-отражательная туманность. Регион HII в 1731 году впервые нашел Жан-Жак де Меран. Позднее Шарль Мессье включил его в свой каталог.

Это часть туманности Ориона, но отделена от него большой полосой межзвездной пыли. Кажущаяся величина – 9.0, а удаленность – 1600 световых лет. Находится в 7 угловых минутах к северу от Трапеции Ориона.

Мессье 78 (M78, NGC 2068) – отражательная туманность с видимой визуальной величиной 8.3 и удаленностью в 1600 световых лет. Обнаружена в 1780 году Пьером Мешеном. В том же году в свой каталог ее добавил Шарль Мессье.

Она окружает две звезды 10-й величины и ее легко найти в небольшой телескоп. Также вмещает примерно 45 переменных типа Т Тельца (молодые звезды в процессе формирования).

(Барнард 33) – темная туманность, расположенная к югу от Альнитака и является частью яркой эмиссионной туманности IC 434. Удалена на 1500 световых лет. В 1888 году ее нашел астроном из Америки Уильям Флеминг.

Свое название получила из-за формы, образованной темными пыльными облаками и газами, напоминающие голову лошади.

– эмиссионная туманность, расположенная в комплексе молекулярных облаков Ориона. Она удалена на 1600 световых лет, а ее кажущаяся величина составляет 5. Полагают, что появилась 2 миллиона лет назад из-за взрыва сверхновой. Занимает 150 световых лет в радиусе и покрывает большую часть созвездия. По внешнему виду напоминает гигантскую дугу, сосредоточенную вокруг Мессье 42. Петлю ионизируют звезды, расположенные в туманности Ориона. Свои имя получила в честь Э. Э. Барнарда, который сделал ее снимок в 1894 году и дал описание.

Туманность «Пламя» (NGC 2024) – эмиссионная туманность с визуальной величиной 2.0 и удаленностью в 900-1500 световых лет. Ее освещает синий сверхгигант Альнитак. Звезда излучает ультрафиолетовый свет в туманность, отбрасывая электроны от облаков газообразного водорода внутри. Свечение появляется из-за рекомбинации электронов и ионизированного водорода.

Скопление 37 (NGC 2169) – открытое звездное скопление с кажущейся величиной 5.9 и удаленностью в 3600 световых лет. В диаметре занимает менее 7 угловых минут и вмещает 30 звезд, возрастом в 8 миллионов лет. Ярчайшая из них достигает видимой величины 6.94.

В середине 17-го века скопление нашел астроном из Италии Джованни Батиста Годиерна. 15 октября 1784 года его отдельно заметил Уильям Гершель. Иногда именуют скопление «37», потому что расположение звезд напоминает эту цифру.

– отражательная туманность и один из ярчайших источников флуоресцентного молекулярного водорода. Его освещает звезда HD 37903. Туманность можно найти в 3 градусах от Туманности Конской Головы. Расположена в 1467.7 световых лет.

Туманность Голова обезьяны (NGC 2174) – эмиссионная туманность (область H II), удаленная на 6400 световых года. Связана с открытым скоплением NGC 2175. Ее называют Туманностью Головы Обезьяны из-за ассоциаций на изображениях.