Η ΕΠΟΧΗ ΤΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ by m vas

Η ΕΠΟΧΗ ΤΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ

Ερευνητική Εργασία Α Λυκείου Γενικό Λύκειο Κρεμαστής Σχολικό Έτος 2011-2012

Στην ερευνητική εργασία συμμετείχαν οι παρακάτω μαθητές της Α Λυκείου του Γενικού Λυκείου Κρεμαστής υπό την επίβλεψη του κ. Κωνσταντίνου Πράπα, καθηγητή Φυσικής  Αργυρόπουλος Δημήτριος  Αυγενικού Χρήστος  Γεωργιάδης Ηρακλής  Δερμάτης Ανδρέας  Εμενίδη Μιχαέλα  Κασσανής Λουκάς  Κασσιώτη Τριανταφυλλιά  Κέρη Άντζελο  Κορδορούμπα Ιωάννα  Λιγκώνης Εμμανουήλ  Μαλιωτάκη Βασιλεία  Μάτσης Μιχαήλ (του Γεωργίου)  Μουρατίδης Μάριος  Παππάς Βασίλειος  Πολυμένωφ Μιχαήλ  Τσακίρης Ιωάννης

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ-ΠΡΩΤΟΠΟΡΟΙ ΚΑΙ ΟΡΑΜΑΤΙΣΤΕΣ…….σελ.4 2. Η ΕΝΑΡΞΗ ΤΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΕΠΟΧΗΣ - ΤΟ ΣΟΒΙΕΤΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΕΚΑΕΤΙΕΣ 50 ΚΑΙ 60………………………………..σελ.14 3.

ΤΟ

ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΟ

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

ΜΕΧΡΙ

ΤΗΝ

ΚΑΤΑΚΤΗΣΗ ΤΗΣ ΣΕΛΗΝΗΣ………………………………………...σελ. 25 4. ΤΕΧΝΗΤΟΙ ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ……………………………………………σελ. 37 5. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΑ ΛΕΩΟΦΟΡΕΙΑ……………………………………….σελ.47 6. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ……………………………………………σελ.54 7. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ HUBBLE……………………………σελ. 57 8. ΔΙΑΣΤΡΙΚΑ ΤΑΞΙΔΙΑ – ΑΠΟΙΚΙΕΣ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ…………….σελ. 59 9. ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΗ ΠΛΑΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΚΟΜΗΤΩΝ……………………σελ. 68 10. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΚΑΙΡΟΣ-SOHO……………………………………σελ. 89 11. «ΜΗΝΥΜΑ ΚΛΕΙΣΜΕΝΟ ΣΕ ΜΠΟΥΚΑΛΙ»…………………….σελ. 98 12. ΟΙ ΗΡΩΕΣ ΤΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΕΠΟΧΗΣ………………………σελ. 103 13. ΔΙΑΣΗΜΕΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΤΗΣ ΕΠΟΧΗΣ ΤΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ….…σελ.105

Φωτογραφικό Παράρτημα……………………………………………..σελ. 106

1. ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑΔΡΟΜΗ-ΠΡΩΤΟΠΟΡΟΙ ΚΑΙ ΟΡΑΜΑΤΙΣΤΕΣ Ένας από τους παλιότερους πόθους του ανθρώπου είναι το ταξίδι στο διάστημα. Πολύ πριν την έναρξη της διαστημικής εποχής, οι συγγραφείς φαντάστηκαν επισκέψεις στα κοντινά και στα μακρινά ουράνια σώματα. Ο πρώτος που έγραψε ένα σχετικό έργο ήταν ο Λουκιανός από τα Σαμόσατα της Συρίας το 2ο αιώνα μ.Χ. Στο βιβλίο του Ικαρομένιππος περιγράφει ένα φανταστικό ταξίδι στη Σελήνη και στον Ήλιο, το οποίο όμως δεν έχει καμία επιστημονική βάση. Στη νεότερη εποχή, ιδρυτής της λογοτεχνίας επιστημονικής φαντασίας με θέμα το διάστημα θεωρείται ο Ιούλιος Βερν, με το έργο του από τη Γη στη Σελήνη. Το Από τη Γη στη Σελήνη (τίτλος πρωτοτύπου De la Terre à la Lune), είναι ένα μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας του Γάλλου θεμελιωτή του είδους Ιουλίου Βερν, ένα από τα πρώτα του έργα. Δημοσιεύθηκε το έτος 1865. Διηγείται, με φαντασία και χιούμορ, την ιστορία του προέδρου ενός συλλόγου βετεράνων του Αμερικανικού Εμφύλιου, του Μπάρμπικέιν, ο οποίος αποφασίζει να κατασκευάσει ένα τεράστιο κανόνι, την «Κολομπιάδα», και να εκτοξεύσει με αυτό ένα βλήμα ως τη Σελήνη. Μετά την παρέμβαση ενός τολμηρού Γάλλου, του Μισέλ Αρντάν, στο τέλος του μυθιστορήματος εκτοξεύονται μέσα στο βλήμα και τρεις άνθρωποι: ο Μπάρμπικέιν, ο Αρντάν και ο πλοίαρχος Νίκολ. Το μυθιστόρημα είναι αξιοσημείωτο ως προς το ότι ο Βερν επεχείρησε ορισμένους προσεγγιστικούς υπολογισμούς σχετικά με τις προδιαγραφές του κανονιού και, με δεδομένη την έλλειψη στοιχείων πάνω στο θέμα κατά την εποχή του, μερικοί από τους αριθμούς που δίνει είναι εκπληκτικά κοντά στην πραγματικότητα. Το εγχείρημα είναι στ' αλήθεια δυνατό για μη επανδρωμένη πτήση, αλλά μη πρακτικό για επανδρωμένο βλήμα, αφού το μήκος του κανονιού θα πρέπει να ήταν χιλιόμετρα για την επίτευξη της ταχύτητας διαφυγής με περιορισμένη επιτάχυνση ώστε να μπορούν να επιβιώσουν οι επιβάτες.

Περίληψη της πλοκής Κάποια χρόνια μετά το τέλος του Εμφυλίου, ο «Τηλεβολικός Σύλλογος» της Βαλτιμόρης, τα μέλη του οποίου αισθάνονται ανία από την απραξία τους σε εποχή ειρήνης, έχει μία συνέλευση κατά την οποία ο Ίμπεϋ Μπάρμπικέιν, ο πρόεδρός του, καλεί τα μέλη να υποστηρίξουν την ιδέα του: Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του, ένα μεγάλο τηλεβόλο (κανόνι) μπορεί να εκτοξεύσει ένα βλήμα με τόση δύναμη ώστε αυτό να φθάσει στη Σελήνη. Μετά την ομόθυμη υποστήριξη των μελών του συλλόγου, κάποιοι από αυτούς συναντιούνται και πάλι για να αποφασίσουν για τα επιμέρους θέματα: από πού πρέπει να εκτοξευθεί το βλήμα, τις διαστάσεις και τα υλικά κατασκευής του τηλεβόλου και του βλήματος και την ποσότητα της εκρηκτικής ύλης. Και ενώ όλος ο πληθυσμός είναι ενθουσιασμένος με την ιδέα, ένας παλιός αντίπαλος του Μπάρμπικέιν στον πόλεμο, ο πλοίαρχος Νίκολ από τη Φιλαδέλφεια, σχεδιαστής και κατασκευαστής χαλύβδινων θωρακίσεων που προσπαθούσε να τρυπήσει με τα βλήματα των κανονιών του ο Μπάρμπικέιν, άρχισε να κατηγορεί δημόσια το εγχείρημα ως αδύνατο να πραγματοποιηθεί και βάζει μια σειρά στοιχημάτων εναντίον του: Το πρώτο ζήτημα, η συγκέντρωση των χρημάτων, λύνεται με τη διεξαγωγή εράνων στις περισσότερες χώρες της Ευρώπης και της Αμερικής με ποικίλα αποτελέσματα (αν και από τις ΗΠΑ μόνο συλλέγονται τα 4 από τα 5,4 εκατομμύρια δολάρια της εποχής που συγκεντρώθηκαν συνολικά, ενώ η Μεγάλη Βρετανία δεν δίνει τίποτα). Μετά την επιλογή του τόπου για την εκτόξευση (ο «Πέτρινος Λόφος» στην ΤάμπαΤάουν της Φλόριντα), το προεδρείο του Τηλεβολικού Συλλόγου επισκέπτεται την περιοχή και αμέσως αρχίζει η κατασκευή του κανονιού, της «Κολομπιάδας», με την εκσκαφή μιας κυλινδρικής οπής βάθους 300 μέτρων και διαμέτρου 18 υπό την επίβλεψη του μηχανικού Μέρτσισον του Τηλεβολικού, η οποία γίνεται σε χρόνορεκόρ, καθώς πρέπει η εκτόξευση να γίνει κατά το περίγειο της Σελήνης, την 1η Δεκεμβρίου. Αλλά μια έκπληξη περιμένει τον Μπάρμπικέιν: Ο Μισέλ Αρντάν, ένας Γάλλος γνωστός για τα παράτολμα εγχειρήματά του, του στέλνει ένα τηλεγράφημα στις 30 Σεπτεμβρίου με το οποίο του ζητά να αντικαταστήσει το σφαιρικό βλήμα με μεγαλύτερη κυλινδροκωνική οβίδα ώστε να μπει μέσα και να ταξιδέψει στη Σελήνη!

Σε μία συνάντηση του Αρντάν με τα μέλη του Συλλόγου στο ύπαιθρο και μπροστά σε χιλιάδες κόσμου, ο Νίκολ εμφανίζεται, αντιδικεί με πάθος μαζί του και στο τέλος βρίζει τον Μπάρμπικέιν, με τον οποίο αργότερα κανονίζουν να μονομαχήσουν. Τη μονομαχία αυτή αποτρέπει ο Αρντάν, ειδοποιημένος εγκαίρως από τον γραμματέα του Τηλεβολικού Συλλόγου Τζων Τ. Μάστον και τους προτείνει να ταξιδέψουν μαζί του μέσα στην οβίδα, πρόταση που γίνεται δεκτή. Στο τέλος του μυθιστορήματος το βλήμα εκτοξεύεται με επιτυχία, αλλά η μοίρα των τριών πρωτοπόρων αστροναυτών αφήνεται αδιευκρίνιστη. Η συνέχεια της ιστορίας περιγράφεται στο επόμενο μυθιστόρημα, το Γύρω από τη Σελήνη, που αφηγείται το τι συμβαίνει στους τρεις τους κατά το ταξίδι τους. Είναι πραγματοποιήσιμο τεχνικά ένα «διαστημικό κανόνι»; Στο έργο του (1903) για τα διαστημικά ταξίδια ο Ρώσος πρωτοπόρος της αστροναυτικής Κονσταντίν Τσιολκόφσκι αντιτάχθηκε στην ιδέα του Βερν για τη χρήση κανονιού για διαστημικά ταξίδια. Συμπέρανε πως ένα τέτοιο κανόνι θα έπρεπε να ήταν απίστευτα μακρύ. Το τηλεβόλο στο Από τη Γη στη Σελήνη θα υπέβαλλε το φορτίο του βλήματος σε επιτάχυνση περίπου 22.000 τζι. Ο Τζέραλντ Μπουλ και το Πρόγραμμα HARP απέδειξαν μετά το 1961 ότι ένα κανόνι μπορεί να εκτοξεύσει ένα βλήμα 180 κιλών σε ύψος 180 km και να το επιταχύνει μέχρι το 32% της ταχύτητας διαφυγής. Κατά τη σειρά πυρηνικών δοκιμών Επιχείρηση Plumbbob, μία ατσάλινη πλάκα βάρους 900 κιλών εκτινάχθηκε και δεν ξαναβρέθηκε ποτέ: έχει διατυπωθεί η άποψη ότι διέφυγε στο διάστημα, επειδή η ταχύτητά της εκτιμήθηκε σε διπλάσια ως εξαπλάσια της ταχύτητας διαφυγής, αλλά οι μηχανικοί πιστεύουν ότι έλιωσε μέσα στην ατμόσφαιρα της Γης.

Κριτική των επιστημονικών και τεχνικών στοιχείων Η αστρονομία στο έργο του Ιουλίου Βερν εκπροσωπείται από αμφότερα τα Από τη Γη στη Σελήνη και Γύρω από τη Σελήνη, το Πάνω σ’ έναν κομήτη (Hector Servadac,

1877), καθώς και από το ύστερο μυθιστόρημα Το κυνήγι του αερολίθου (α΄ έκδοση μεταθανάτια, 1908). Βέβαια γίνεται λόγος κυρίως για τα πορίσματα της «κλασικής» Αστρονομίας του 19ου αιώνα, η οποία επικεντρωνόταν στη μελέτη των θέσεων και των τροχιών, και όχι τόσο στην Αστροφυσική, η οποία αναπτύσσεται μόλις στα τέλη του αιώνα. Ο αρχικός τίτλος του Από τη Γη στη Σελήνη ήταν άκρως τεχνικός για την εποχή του: «Ευθεία τροχιά σε 97 ώρες 20 λεπτά». Ο εκδότης του Βερν, ο Hetzel τον μετέτρεψε στο «Από τη Γη στη Σελήνη», αν και σήμερα θα επιλεγόταν μάλλον ο αρχικός τίτλος για ένα έργο επιστημονικής φαντασίας — αυτός διατηρήθηκε μόνο στη ρωσική μετάφραση του έργου. Το μεγαλύτερο μέρος της διεθνούς φήμης του Βερν έγκειται στις προβλέψεις του για το μέλλον, που είχαν αρχίσει να επαληθεύονται όσο ακόμα ζούσε ο ίδιος και του εξασφάλισαν το χαρακτηρισμό «προφήτης». Οι προρρήσεις αυτές αναφέρονται στα τεχνολογικά επιτεύγματα της ανθρωπότητας, όχι στις προόδους των θεωρητικών κλάδων των διαφόρων θετικών επιστημών. Ο Βερν συνδέει πάντως στενά τα επιτεύγματα της τεχνικής με την Εφαρμοσμένη Επιστήμη, κάτι που αποτελεί τον κανόνα και θεωρείται σχεδόν αυτονόητο στην εποχή μας, αλλά όχι και τον 19ο αιώνα. Το πλέον εντυπωσιακό παράδειγμα πολλών ορθών επί μέρους προβλέψεων για ένα θέμα βρίσκεται στα Από τη Γη στη Σελήνη και Γύρω από τη Σελήνη. Εκεί ο Ιούλιος Βερν όχι μόνο προβλέπει ορθά ότι η πρώτη εκτόξευση ανθρώπων προς τη Σελήνη θα λάβει χώρα στη Φλόριντα των ΗΠΑ, όχι μόνο προβλέπει τον ακριβή αριθμό των αστροναυτών στη σεληνάκατο (τρεις) και με μεγάλη προσέγγιση τις διαστάσεις και το βάρος της σεληνακάτου, αλλά και την επιστροφή με προσθαλάσσωση στον Ειρηνικό Ωκεανό - στην περίπτωση του «Απόλλων 8» και την περιοχή του Ειρηνικού με σφάλμα 4 μόλις χιλιομέτρων! Εντυπωσιασμένος, ο αστροναύτης Φρανκ Μπόρμαν του «Απόλλων 8», αποστολής που οδήγησε για πρώτη φορά τον άνθρωπο «προς» τη Σελήνη και σε περιφορά «γύρω από τη Σελήνη» (Δεκέμβριος 1968), θα γράψει ένα γράμμα στο δισέγγονο του συγγραφέα, τον JeanJules Verne, με ημερομηνία 5 Φεβρουαρίου 1969, όπου μεταξύ άλλων αναφέρει: «είναι περισσότερο από μια απλή σύμπτωση: είναι φόρος τιμής στην ιδιοφυία των οραματισμών του. Δεν φαντάσθηκε απλώς τι είδους άθλοι ήταν κατορθωτοί από τον άνθρωπο, αλλά και το πώς ακριβώς θα μπορούσαν να πραγματοποιηθούν, μέχρι και τις μικρότερες λεπτομέρειες. Ποιος μπορεί να πει πόσοι διαστημικοί επιστήμονες

εμπνεύσθηκαν, συνειδητά ή υποσυνείδητα, από την ανάγνωση των έργων του Ιουλίου Βερν; [...] ...πίσω από κάθε αποφασιστικό βήμα στην ανθρώπινη ιστορία βρίσκεται ένα όνειρο. Αυτό το όνειρο [αλλά] και τα σχέδια για την πραγματοποίησή του υποδείχθηκαν σε μας για πρώτη φορά από τον πρόγονό σας. ...επομένως ο Ιούλιος Βερν αποτελεί έναν από τους μεγάλους πρωτοπόρους της διαστημικής εποχής». Αντιτάχθηκε η άποψη ότι η εκτόξευση με γιγαντιαίο πυροβόλο θα σκότωνε όπως αποδεικνύεται τους ήρωες του Βερν. Αλλά το αρχικό σχέδιο των πρωταγωνιστών στο Από τη Γη στη Σελήνη είναι ένα μη επανδρωμένο βλήμα. Στο επίπεδο αυτό, η εκτόξευση στο διάστημα με κανόνι όχι μόνο είναι δυνατή, αλλά θα γίνει ίσως πραγματικότητα: Το πρόγραμμα SHARP (Super High Altitude Research Project) στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence στο Livermore της Καλιφόρνια προβλέπει τη χρήση ενός «υπερπυροβόλου» για τη θέση τεχνητών δορυφόρων σε τροχιά με πολύ μικρότερο κόστος. Η έμπνευση αυτή του φυσικού Τζων Χάντερ θα δίνει στο βλήμα αρχική ταχύτητα 7 km/sec, και ήδη ονομάσθηκε «Jules Verne Launcher». Οι καταπληκτικές προβλέψεις του Βερν οφείλονται κατά μεγάλο μέρος στη συστηματική μελέτη των επιστημονικών και των γενικότερων δεδομένων για κάθε περίπτωση. Διείδε τις δυνατότητες των ΗΠΑ για μελλοντική ανάπτυξη και γνώριζε ότι τα σημεία της Γης κοντύτερα στον ισημερινό, όπου η λίγο μικρότερη βαρύτητα και η γήινη περιστροφή υποβοηθούν, είναι τα καταλληλότερα για εκτοξεύσεις. Το νοτιότερο σημείο των ηπειρωτικών ΗΠΑ βρίσκεται στη Φλόριντα. Ως προς τις ομοιότητες με το διαστημικό πρόγραμμα «Απόλλων» της NASA, ακόμα και το κόστος του προγράμματος στο βιβλίο (12,1 δισεκ. σε δολάρια του 1969) είναι παρόμοιο με το συνολικό κόστος του προγράμματος «Απόλλων» μέχρι και το «Απόλλων 8» ($14,4 δισεκ. σε δολάρια του 1969). Επίσης, όλα τα σκάφη του προγράμματος ανασύρθηκαν από τον ωκεανό από πλοία του αμερικανικού πολεμικού ναυτικού. Ακόμα, ο Βερν ήταν πρωτοπόρος ως προς την κατασκευή του βλήματος από αλουμίνιο αντί χάλυβα (όπως θα ήταν το αναμενόμενο για την εποχή του), καθώς το αλουμίνιο είναι ελαφρότερο. Η σεληνάκατος Columbia του «Απόλλων» ήταν κατασκευασμένη κυρίως από κράματα αλουμινίου.

Η έμπνευση για τον χαρακτήρα του Αρντάν Ο γενναιότερος από τους ήρωες του έργου, ο Μισέλ Αρντάν, οφείλει το όνομά του στον αναγραμματισμό του ονόματος του συγγραφέα, πρωτοπόρου φωτογράφου και ερασιτέχνη αεροναύτη Nadar (ψευδώνυμο του Φελίξ Τουρνασόν, 1820-1910), που επεχείρησε ένα ταξίδι στην Αφρική με το αερόστατο «Γίγας». Η γνωριμία του Βερν με τον Ναντάρ έδωσε την αφορμή για τη συγγραφή του Πέντε εβδομάδες με αερόστατο (βλ.λ.). Ο Ναντάρ παρέμεινε ισόβιος φίλος και σύμβουλος επί τεχνικών θεμάτων του Βερν. Επιδράσεις του μυθιστορήματος Το μυθιστόρημα Από τη Γη στη Σελήνη διασκευάσθηκε στην οπερέτα Le voyage dans la lune το 1875, σε μουσική Ζακ Όφενμπαχ. Στο μυθιστόρημα με αντίστοιχο θέμα του Χέρμπερτ Τζωρτζ Γουέλς The First Men in the Moon (1901) ο ήρωας, ο κ. Μπέντφορντ, αναφέρει το μυθιστόρημα του Βερν στον συνταξιδιώτη του καθηγητή Cavor, ο οποίος του απαντά ότι το αγνοεί. Ο Βερν θα απαντήσει στην «πρόκληση»: «...οι ιστορίες του (Γουέλς) δεν εδράζονται σε πολύ επιστημονικές βάσεις... Εγώ κάνω χρήση της φυσικής. Εκείνος επινοεί.» δηλώνει ο Βερν. «Πηγαίνω στη Σελήνη με βλήμα κανονιού. Καμία επινόηση. Εκείνος πηγαίνει... ...με σκάφος που κατασκευάζει από υλικό που καταργεί το νόμο της βαρύτητας. Αυτό είναι πολύ όμορφο, αλλά δείξτε μου αυτό το μέταλλο. Ας το παραγάγει». Δώδεκα χρόνια αργότερα η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας δικαιώνει τα λόγια αυτά του Βερν κατά απόλυτο τρόπο: η βαρύτητα έχει σχέση με τον ίδιο το χωρόχρονο, είναι τόσο γενική ώστε κανένα υλικό παρασκευαζόμενο με χημικές μεθόδους δεν μπορεί να είναι αδιαφανές στη βαρυτική ακτινοβολία. Τα δύο έργα (του Βερν και του Γουέλς) ενέπνευσαν την πρώτη κινηματογραφική ταινία επιστημονικής φαντασίας, το Ταξίδι στη Σελήνη του Ζωρζ Μελιέ (1902). Το 1958 μία άλλη μεταφορά στον κινηματογράφο θα «γυριστεί», το Από τη Γη στη Σελήνη. Η υπόθεση του μυθιστορήματος υπήρξε επίσης η βάση για την πολύ ελεύθερη διασκευή Jules Verne's Rocket to the Moon (1967), μια αγγλική κωμωδία με τους Μπερλ Άιβς και Τέρρυ-Τόμας. Η τσεχοσλοβακική ταινία του 1961 Ο θρυλικός Βαρόνος Μυγχάουζεν συνδυάζει χαρακτήρες και στοιχεία της πλοκής από το έργο του

Βερν με αυτά των ιστοριών του Βαρόνου Μυνχάουζεν και του Συρανό ντε Μπερζεράκ. Το 1889 ο ίδιος ο Βερν έγραψε μία «συνέχεια» στα Από τη Γη στη Σελήνη και Γύρω από τη Σελήνη, το Άνω κάτω, με τα μέλη του Τηλεβολικού Συλλόγου (υπό τον Τζων Μάστον) να σχεδιάζουν ένα ακόμα μεγαλύτερο κανόνι για να μεταβάλλουν την κλίση του γήινου άξονα ώστε να καταστήσουν προσιτά στην εκμετάλλευση τα κοιτάσματα ορυκτών καυσίμων της Αρκτικής. Ο Μπάρμπικέιν εμφανίζεται στο μυθιστόρημα του Κέβιν Τζ. Άντερσον Captain Nemo: The Fantastic History of a Dark Genius ως... αξιωματικός της Οθωμανικής Αυτοκρατορίας του οποίου ο κύριος αντίπαλος, ο Ροβήρος ο Κατακτητής, σχεδιάζει διάφορα πρωτότυπα όπλα για να τον πολεμήσει, μεταξύ των οποίων μία απόπειρα για την εκτόξευση μιας αποστολής τριων ανθρώπων στη Σελήνη. Κατά το ταξίδι της επιστροφής τους από τη Σελήνη τα μέλη του πληρώματος του «Απόλλων 11» αναφέρθηκαν στο έργο του Βερν σε μία τηλεοπτική μετάδοση στις 23 Ιουλίου 1969. Ο πατέρας της αστροναυτικής Ο Κονσταντίν Εντουάρντοβιτς Τσιολκόφσκι (ρωσ. ) (17 Σεπτεμβρίου 1857 - 19 Σεπτεμβρίου 1935) ήταν επιστήμονας και πρωτοπόρος της Αστροναυτικής θεωρίας της Αυτοκρατορικής Ρωσίας και της Σοβιετικής Ένωσης. Θεωρείται από πολλούς ως ο πατέρας της θεωρητικής αστροναυτικής. Με τη δουλειά του εμπνευσε αργότερα τους κορυφαίους Σοβιετικούς σχεδιαστές πυραύλων, όπως ο Σεργκέι Κορολιόβ και ο Βαλεντίν Γκλούσκο, και συνέβαλε στην επιτυχία του Σοβιετικού διαστημικού προγράμματος. Πέρασε τη περισσότερη ζωή του στο σπίτι του στα προάστια της Καλούγκα, περίπου 200χλμ νοτιοδυτικά της Μόσχας. Γεννήθηκε στο Izhevskoye (Περιφέρεια Ριαζάν), στη Ρωσική Αυτοκρατορία, σε μια μεσαίας τάξης οικογένεια. Ο πατέρας του Εντουάρδ Τσιολκόφσκι (πολωνικά: Ciołkowski) ήταν Πολωνός. Η μητέρα του, Μαρία Yumasheva, ήταν ένα μια μορφωμένη ρωσίδα. Ο πατέρας του ήταν ένας Πολωνός πατριώτης ο οποίος

απελαθηκε στη Ρωσία, ως αποτέλεσμα της επαναστατικής πολιτικής του δράσης. Στην ηλικία των 10 ετών ο Κονσταντίν αρρώστησε από μια σοβαρή ασθένεια η οποία του προκάλεσε προβλήματα στην ακοή. Δεν έγινε δεκτός στα δημοτικά σχολεία, λόγω του προβλήματος ακοής του, έτσι ήταν αυτοδίδακτος. Εμπνευσμένος από τα μυθιστόρηματα του Ιούλιου Βερν, ο Τσιολκόφσκι σχημάτισε θεωρίες για πολλές πτυχές των διαστημικών ταξιδιών και την προωστική πυραύλων. Θεωρείται ο πατέρας των διαστημικών πτήσεων και είναι ο πρώτος άνθρωπος που φαντάστηκε την ιδέα του διαστημικού ανελκυστήρα, εμπνευσμένος το 1895 από το νεόδμητο Πύργο του Άιφελ στο Παρίσι. Ήταν επίσης υποστηρικτής του φιλοσόφου Nikolai Fyodorov, και πίστευε ότι ο αποικισμός του διαστήματος θα οδηγούσε στην τελειότητα της ανθρώπινης φυλής. Σχεδόν κουφός, εργάστηκε ως καθηγητής μαθηματικών στο λύκειο μέχρι τη συνταξιοδότησή του το 1920. Μόνο από τα μέσα της δεκαετίας του 1920 και μετά η σημασία του έργου του αναγνωρίστηκε από τους άλλους και τιμήθηκε γι 'αυτό. Πέθανε στις 19 Σεπτεμβρίου 1935 στη Καλούγκα και τάφηκε από το κράτος

ΙΣΤΟΡΙΑ ΑΣΤΡΟΝΑΥΤΙΚΗΣ Η Αστροναυτική είναι κλάδος της αεροδιαστημικής μηχανικής που ασχολείται με την κατασκευή μηχανών σχεδιασμένων να μπορούν να βγούν από την ατμόσφαιρα της Γης και να δουλέψουν πέρα από αυτό. Δηλαδή είναι η επιστήμη των διαστημικών πτήσεων. Ετυμολογικά ο όρος αστροναυτική σημαίνει ναυσιπλοΐα μεταξύ των άστρων. Τα οχήματα που χρησιμοποιούνται για τα ταξίδια αυτά ονομάζονται διαστημόπλοια. Οι Αμερικάνοι χρησιμοποιούν τον ευρύτερο όρο επιστήμη του Διαστήματος για την αστροναυτική. Οι Ρώσοι χρησιμοποιούν τον όρο κοσμοναυτική (και κοσμοναύτης, αντίστοιχα, για τον αστροναύτη). Η αστροναυτική ασχολείται με επανδρωμένες πτήσεις στο διάστημα, με τοποθέτηση δορυφόρων σε τροχιά, αποστολή ειδικών μηχανημάτων σε μακρινούς πλανήτες για

την αποκτήση πληροφοριών σχετικά με αυτούς, γενικά με την κατάκτηση του διαστήματος. Επίσης ασχολείται με τα προβλήματα που προκύπτουν από τον σχεδιασμό των διαστημικών πτήσεων όπως είναι η μεγάλη εκπομπή ραδιενέργειας στους αστροναύτες χωρίς την προστασία της ατμόσφαιρας, τα μαγνητικά πεδία που υπάρχουν σε χαμηλή γήινη τροχιά. Τα διαστημόπλοια που δέχονται τεράστιες δυνάμεις κατά την εκτόξευση ενώ οι δορυφόροι βιώνουν απότομες αλλαγές της θερμοκρασίας. Ιστορία Η πρώιμη ιστορία της αστροναυτική είναι θεωρητική: τα θεμελιώδη μαθηματικά των διαστημικών ταξιδιών καθιερώθηκαν από τον Ισαάκ Νεύτωνα τον 17ο αιώνα. Άλλοι μαθηματικοί επίσης συνεισέφεραν σημαντικά όπως οι Λέοναρντ Όιλερ και Λαγκράνζ τον 18ο και 19 αιώνα. Παρ 'όλα αυτά η αστροναυτική δεν καταστάθηκε πρακτική μέχρι τα μισά του 20ου αιώνα. Από την άλλη πλευρά, το ζήτημα της διαστημικής πτήσης έμπνευσε τη λογοτεχνική φαντασία των συγγραφέων όπως ο Ιούλιος Βερν και Χέρμπερτ Τζορτζ Γουέλς. Στις αρχές του 20ου αιώνα, ο Κονσταντίν Τσιολκόφσκι ανακάλυψε τη εξίσωση πυραύλων. Η εξίσωση αυτή δίνει τη δυνατότητα να υπολογιστεί η τελική ταχύτητα του πυραύλου από τη μάζα του διαστημικού οχήματος (m1),τη συνδυασμένη μάζα του καυσίμου και του διαστημικού οχήματος (m0) και τη ταχύτητα εξάτμισης των προωθητικών (ve). Στις αρχές της δεκαετίας του 1920, ο Αμερικανός Ρόμπερτ Γκόνταρντ έφτιαχνε πυράυλους υγρών καυσίμων, που σε μερικές δεκαετίες θα αποτελούσε κρίσιμο στάδιο για την ανάπτυξη πυραύλων όπως το V-2 και το Κρόνος V. Υπάρχουν διαστημικές υπηρεσίες σε διάφορες χωρές που ασχολούνται με την αστροναυτική και γενικότερα τις διαστημικές πτήσης όπως είναι η NASA των ΗΠΑ. Και άλλες: 

Γραφείο για τις Υποθέσεις του Εξώτερου Διαστήματος (United Nations Office for Outer Space Affairs-OOSA) (O.H.E.)



Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (European Space Agency-ESA) (Ευρώπη)



Διαστημική

Υπηρεσία

της

Αργεντινής

(Argentinian

Space

Agency)

(Αργεντινή) 

Διαστημική Υπηρεσία της Βραζιλίας (Brazilian Space Agency) (Βραζιλία)



Διαστημική Υπηρεσία του Καναδά (Canadian Space Agency) (Καναδάς)



Κινεζική

Εθνική

Υπηρεσία

Διαστήματος

(China

National

Space

Administration - CNSA) (Κίνα) 

Ομοσπονδιακή Διαστημική Υπηρεσία της Ρωσικής Ομοσπονδίας (Federal Space Agency of Russian Federation) (Ρωσία)



Ινδικός

Οργανισμός

Διαστημικής

Έρευνας

(Indian

Space

Research

Organisation-FSA) (Ινδία) 

Διαστημική Υπηρεσία του Ιράν (Iranian Space Agency) (Ιράν)



Ιαπωνική

Υπηρεσία

Αεροδιαστημικής

Έρευνας

(Japan

Aerospace

Exploration Agency - JAXA) (Ιαπωνία) 

Εθνική Διαστημική Υπηρεσία της Ουκρανίας (National Space Agency of Ukraine) (Ουκρανία)



Επιτροπή Ερευνών Διαστήματος και Ανώτερης Ατμόσφαιρας (Space and Upper Atmosphere Research Commission) (Πακιστάν

2. Η ΕΝΑΡΞΗ ΤΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΕΠΟΧΗΣ - ΤΟ ΣΟΒΙΕΤΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΔΕΚΑΕΤΙΕΣ 50 ΚΑΙ 60 Εισαγωγή Στις 4 Οκτωβρίου 1957, έγινε η πρώτη εκτόξευση τεχνητού δορυφόρου, του ΣΠΟΥΤΝΙΚ σε τροχιά γύρω από τη Γη.

Στις 3 Νοεμβρίου 1957 ακολούθησε ο δεύτερος ΣΠΟΥΤΝΙΚ με ένοικο μια πανέξυπνη μικρή σκυλίτσα, τη Λάικα. Λίγο μετά την εκτόξευση παρουσιάστηκε μια βλάβη στο σύστημα θερμομόνωσης και εξαερισμού, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία στο χώρο που βρισκόταν η Λάικα να ανέβει πάνω απ' τους σαράντα βαθμούς Κελσίου. Μη μπορώντας να αντέξει, η Λάικα πέθανε από την καταπόνηση και την υπερθέρμανση περίπου πέντε με εφτά ώρες μετά την εκτόξευση. Το Σπούτνικ 2 καταστράφηκε κατά την επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα στις 14 Απριλίου 1958 Στις 2 Ιανουαρίου 1959 εκτοξεύτηκε ο Λούνα 1 αλλά δεν πέτυχε τον στόχο του. Πέρασε 6,500 χιλιόμετρα μακρύτερα από τη Σελήνη κάτι που το πέτυχε στις 13 Σεπτεμβρίου 1959 το Λούνα 2 και ήταν ένα άθλος της Σοβιετικής επιστήμης και τεχνολογίας. Στις 4 Οκτωβρίου 1959, ο Λούνα 3 φωτογράφιζε την αθέατη πλευρά της Σελήνης. Οι πρώτες διαστημικές πτήσεις των Γκαγκάριν και Τίτωφ, με τα διαστημόπλοια Βοστόκ 1 και Βοστόκ 2 άνοιγαν τον δρόμο προς το διάστημα. Ένα χρόνο αργότερα πραγματοποιήθηκαν η πρώτη δίδυμη πτήση διαστημοπλοίων και αστροναυτών. Στις 11 και 12 Αυγούστου του 1962 εκτοξεύτηκαν τα Βοστόκ 3 και Βοστόκ 4 με τον Αντριάν Νικολάγεφ στο πρώτο και τον Πάβελ Ποπόβιτς στο δεύτερο, που δεν ήταν μόνοι μέσα στα διαστημόπλοιά τους. Είχαν τοποθετηθεί σ' αυτά και διάφορα είδη ζώων για να γίνει δυνατή η παρακολούθηση των επιπτώσεων πάνω σ' αυτά των διαφόρων ακτινοβολιών και της έλλειψης της βαρύτητας. Το πρόγραμμα Βοστόκ τελειώνει το 1963 με δυο ακόμη επιτεύγματα, του νέου ρεκόρ - για την εποχή εκείνη - παραμονής στο διάστημα, επί 118 ώρες και 56 λεπτά, του Βαλέρυ Μπισκόφσην, που εκτοξεύθηκε με το Βοστόκ 5 στις 14 Ιουνίου 1963. Στις 16-19 Ιουνίου 1963 πετούσε στο Βοστόκ 6, για πρώτη φορά γυναίκα, η Βαλεντίνα Τερεσκόβα. Στις 12-13 Οκτωβρίου 1964 πραγματοποιείται η πρώτη εξερευνητική αποστολή στο διάστημα. Στις 30 Νοεμβρίου 1964 το σύστημα προσανατολισμού του Σοβιετικού διαπλανητικού σταθμού Ζοντ 2 χρησιμοποιεί ηλεκτρικούς ωστικούς πυραύλους πλάσματος. Στις 18 Μαρτίου 1965 για πρώτη φορά ο άνθρωπος πραγματοποιεί έξοδό του στο διάστημα. Ο κοσμοναύτης Αλεξέι Λεόνωφ ήταν ο πρώτος άνθρωπος που περπάτησε στο διάστημα ενώ ο Πάβελ Μπελιάγιεφ κατηύθυνε το διαστημόπλοιο Βοσχόντ 2. Η πτήση είχε πάει πολύ καλά αλλά στη 17η περιστροφή και ενώ το Βόσχοντ 2 14

ετοιμαζόταν για την επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα, το αυτόματο σύστημα προσανατολισμού παρουσίασε κάποια βλάβη. Πήρε εντολή να προσγειωθεί κατά την επόμενη περιστροφή του χρησιμοποιώντας τη χειροκίνητη ρύθμιση. Έτσι το Βόσχοντ 2 προσγειώθηκε μιάμιση ώρα αργότερα και πολύ πιο δυτικά από το προκαθορισμένο σημείο, σ' ένα πυκνόφυτο και καταχιονισμένο δάσος της Σιβηρίας. Ο Μπελάγιεφ γινόταν ο πρώτος Σοβιετικός πιλότος που προσγείωνε ο ίδιος το διαστημόπλοιό του επιτυχώς. Στις 3 Φεβρουαρίου 1966 ο αυτόματος σταθμός Λούνα 9 προσεδαφίζεται για πρώτη φορά ομαλά στη Σελήνη για να μεταδώσει την επομένη πανοραμικές φωτογραφίες της σεληνιακής επιφάνειας. Στις 18 Μαΐου 1967 με τη βοήθεια ενός δορυφόρου Μόλνια 1 για πρώτη φορά μεταδίδονται τηλεοπτικές εικόνες. Στις 18 Οκτωβρίου 1967 ο διαπλανητικός αυτόματος σταθμός Βενέρα 4 προσεδαφίζεται για πρώτη φορά ομαλά στην επιφάνεια της Αφροδίτης και μετέδωσε στη Γη διάφορα στοιχεία σχετικά με την ατμόσφαιρα του πλανήτη. Στις 30 Οκτωβρίου 1967 γίνεται η πρώτη αυτόματη προσόρμιση σε τροχιά των τεχνητών δορυφόρων Κόσμος 186 και Κόσμος 188.

Σπούτνικ 1 Ο Σπούτνικ 1 (Спутник-1, Sputnik 1) ήταν ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος στην ιστορία. Εκτοξεύτηκε στις 4 Οκτωβρίου 1957 από τη Σοβιετική Ένωση και αποτελεί το πρώτο αποφασιστικό βήμα της ανθρωπότητας στην εξερεύνηση του διαστήματος. Ο Σπούτνικ 1 (στα Ρωσικά Σπούτνικ σημαίνει συνοδός, ενώ το επίσημο όνομά του ήταν Τεχνητός Δορυφόρος της Γης ή ISZ στα Ρώσικα) εκτοξεύτηκε από το Κοσμοδρόμιο

του

Μπαϊκονούρ

στο

Καζακστάν,

με

έναν

πύραυλο

R-7.

Κατασκευάστηκε και εκτοξεύτηκε από τη Σοβιετική Ένωση ως συμβολή στο Διεθνές Γεωφυσικό Έτος 1957. Ήταν ο πρώτος μιας σειράς δέκα δορυφόρων με το ίδιο όνομα. Ο επόμενος Σπούτνικ 2 μετέφερε τον πρώτο ζωντανό οργανισμό στο διάστημα, τη σκυλίτσα Λάικα, ενώ ο Σπούτνικ 3 ήταν ένα πολύ μεγαλύτερο τροχιακό εργαστήριο και οι Σπούτνικ 4-10 ήταν σκάφη τύπου Βοστόκ που μετέφεραν ζώα και ένα ανθρώπινο ομοίωμα.

Ιστορικό υπόβαθρο (Ψυχρός Πόλεμος) Στα τέλη του 1955 ο πρόεδρος των Ηνωμένων Πολιτειών, Ντουάιτ Αϊζενχάουερ, ανακοίνωσε στο διεθνές κοινό περί του αμερικάνικου προγράμματος κατασκευής τεχνητού δορυφόρου. Τέσσερις ημέρες μετά, και στη 1 Αυγούστου 1955 επακολούθησε η ανάλογη δήλωση της Σοβιετικής Ένωσης, ότι μέσα στο Διεθνές Γεωφυσικό Έτος 1957 επρόκειτο να γίνει εκτόξευση δορυφόρου Σοβιετικής προέλευσης. Οι εμπειρογνώμονες θεώρησαν, ότι επρόκειτο για απλή προπαγάνδα των Ρώσων και ότι πριν το 1958 οι Σοβιετικοί ήταν αδύνατο να κάνουν την εκτόξευση που τώρα ανακοίνωσαν. Η εκτόξευση όμως έγινε πράγματι με επιτυχία στις 4 Οκτωβρίου 1957 από το Κοσμοδρόμιο του Μπαϊκονούρ στο Καζακστάν και προκάλεσε τεράστια εντύπωση σε όλο τον κόσμο. Έγινε πρωτοσέλιδο σχεδόν παντού και τα «μπιπ» του δορυφόρου έμειναν στην ιστορία. Ήταν ορατός, αν και με δυσκολία, ως αντικείμενο έκτου μεγέθους. O πύραυλος φορέας R-7 που χρησιμοποιήθηκε είχε προκύψει από την εξέλιξη της τεχνολογίας διηπειρωτικών πυραύλων υπό την επιστημονική διεύθυνση του Σεργκέι Καραλιόφ και ήταν έτοιμη ακόμα και για στρατιωτική χρήση, πράγμα που ανησύχησε τον δυτικό κόσμο αλλά και στις Ηνωμένες Πολιτείες, για τον επιπλέον λόγο πιθανής επίθεσης των Σοβιετικών από το διάστημα, επιδεινώνοντας τις ήδη τεταμένες πολιτικές σχέσεις μεταξύ ΗΠΑ και ΕΣΣΔ και ανοίγοντας τον δρόμο για τις εντατικές διεθνές επενδύσεις στον αμυντικό και στρατιωτικό τομέα (μιας και ο Ψυχρός Πόλεμος ήταν τότε στο απόγειό του). Η 4η Οκτωβρίου 1957 ήταν εκτός από την απαρχή της διαστημικής εποχής και η απαρχή της Κούρσας του Διαστήματος ανάμεσα στις τότε δυο υπερδυνάμεις. Η επιτυχία του Σπούτνικ είχε ως αποτέλεσμα οι Αμερικάνοι να επισπεύσουν τις -ήδη σε εξέλιξη- δικές τους προσπάθειες για την εκτόξευση του δικού τους δορυφόρου, κάτι που πέτυχαν τον Ιανουάριο του 1958 με τον Explorer 1. Τεχνικά χαρακτηριστικά

Ο δορυφόρος ουσιαστικά ήταν ένα μεταλλικό σώμα στρογγυλού (σφαιρικού) σχήματος διαμέτρου 58 εκατοστών, και κατασκευασμένο από αλουμίνιο βάρους περίπου 83 κιλών. Σκοπός του ήταν η μελέτη του περιβάλλοντος έξω από την ατμόσφαιρα. Κατέγραψε την θερμοκρασία στο εσωτερικό και την επιφάνεια της σφαίρας καθώς και την πυκνότητα της ανώτερης ατμόσφαιρας και της διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στην ιονόσφαιρα. Οι δυο τελευταίες μετρήσεις έγιναν με τη μελέτη των σημάτων που έστελνε ο δορυφόρος στη Γη, των περίφημων «μπιπ» του, που εξέπεμπε κάθε 0,3 δευτερόλεπτα. Ακόμα, η σφαίρα ήταν γεμάτη με άζωτο υπό πίεση, για να διαπιστωθεί κατά πόσον θα υπήρχαν συγκρούσεις με μετεωρίτες και απώλεια αερίου, κάτι που όμως δεν παρατηρήθηκε. Περιφερειακά στη μεταλλική σφαίρα επάνω υπήρχαν τέσσερις κεραίες επικοινωνίας, μήκους 2,4-2,9 μέτρων. Είχε δύο πομπούς ισχύος 1 Watt στα βραχέα κύματα και συγκεκριμένα στις συχνότητες 20.005 και 40.002 MHz. Η εκπομπή συνίστατο από παλμούς, το εύρος των οποίων καθορίζετο από την θερμοκρασία και την πίεση. Οι πομποί του λειτούργησαν για τρεις βδομάδες, μέχρι δηλαδή οι μπαταρίες του να εξασθενήσουν. Συνέχισε όμως την τροχιά του γύρω από τη Γη για 92 μέρες, μέχρι τις 3 Ιανουαρίου 1958, οπότε κάηκε κατά την επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα. Είχε κάνει 1.400 τροχιές γύρω από τη Γη, καλύπτοντας μια συνολική απόσταση 70 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Το μέσο ύψος της τροχιάς ήταν 250 χιλιόμετρα, με απόγειο στα 947 χιλιόμετρα στην αρχή της αποστολής και με έγκλιση 65,0° ως προς τον Ισημερινό. Στην διάρκεια της τριμηνιαίας πτήσης του έχανε συνέχεια ύψος επειδή η τριβή με την ιονόσφαιρα ήταν ισχυρή, ισχυρότερη από τις προβλέψεις και τον επιβράδυνε ασταμάτητα. Έτσι την 96η ημέρα και σε ύψος 100 χιλιομέτρων μπήκε στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας και κάηκε. Η ελλειπτική τροχιά Η τροχιά του Σπούτνικ ήταν ελλειπτική για διάφορους λόγους: 1. Ας μην ξεχνούμε, οτι η εκτόξευση του Σπούτνικ ήταν πρωτοφανές επίτευγμα της ανθρωπότητας συγκεντρώνοντας σχεδόν αν όχι όλη, τουλάχιστον ένα μεγάλο μέρος της γνώσης από τις επιστήμες της φυσικής, χημείας, μαθηματικών, ηλεκτρονικών υπολογιστών κ.α. Ήταν όμως η πρώτη φορά που ο άνθρωπος έβαλε 170 τόνους σε κίνηση για να στείλει 80 κιλά στα 200

χιλιόμετρα. Η προσπάθεια αυτή ήταν αφάνταστα τολμηρή μα και πολύ επακριβής και ευαίσθητη. Για να πετύχει η προγραμματισμένη τροχιά ήταν απαραίτητο η τελική ταχύτητα να μην αποκλίνει ούτε ένα χιλιοστό (0,1%), το οποίο και επιτεύχθηκε. 2. Η ελλειπτική τροχιά έκανε δυνατή την εξερεύνηση μιας ευρείας περιοχής του κοντινού διαστήματος. Μια περισσότερο κυκλική τροχιά δεν θα είχε τόσο μεγάλη επιστημονική αξία για το πρώτο αυτό ταξίδι. 3. Ας μην παραβλέψουμε όμως και την εθνική διάσταση της επιχείρησης αυτής για τους Σοβιετικούς. Με την ελλειπτική τροχιά, και χωρίς περισσότερα καύσιμα, ο Σπούτνικ έφτασε στα 1.000 χιλιόμετρα, τα οποία ήταν πολύ μεγάλο κατόρθωμα, ιδίως για λόγους συναγωνισμού με τους Αμερικάνους.

Η έγκλιση

Για την τροχιά του Σπούτνικ ισχύει i=65°. Σημαντικό, διότι αρνητικό για τα αναγκαία καύσιμα ρόλο έπαιζε η έγκλιση των 65°. Όταν η εκκίνηση ενός δορυφόρου γίνεται -ως συνήθως- προς ανατολική κατεύθυνση, επωφελείται από την περιστροφή της Γης, και μάλιστα, όσο κοντύτερα στον ισημερινό, τόσο περισσότερο. Το κέρδος επιτάχυνσης είναι 465 m/s στον ισημερινό, το οποίο ισοδυναμεί με 6% της ταχύτητας διαφυγής. Όσο απομακρυνόμαστε στο Βορρά, τόσο λιγοστεύει το όφελος. Γι' αυτό και η τοποθεσία του Μπαϊκονούρ μειονεκτούσε σε σύγκριση με το Αμερικανικό Κέιπ Κανάβεραλ και απαιτούσε περισσότερα καύσιμα. Το σήμα Το «μπίπ» του Σπούτνικ ήτανε ακροάσιμο σε όλη την υφήλιο. Το σήμα ήτανε μεν εξαιρετικά ασθενές, αλλά με τον ανάλογο εξοπλισμό ήταν πολύ εύκολο να το πιάσει κανείς. Στην Ευρώπη ο πρώτος που έπιασε το σήμα δεν ήταν κάποιος ηλεκτρολόγος ή ηλεκτρονικός, μα ένας απλός αστρονόμος, ο Χάϊνς Καμίνσκι από το αστεροσκοπείο του Μπόχουμ στη Γερμανία. Στη Γερμανία επίσης, στο σχολικό αστεροσκοπείο του

Ρόντεβις της Σαξονίας ανακαλύφθηκε την 8η Οκτωβρίου 1957 για πρώτη φορά ο Σπούτνικ μέσα από απλά κιάλια. Διάφορα 

Η λέξη Σπούτνικ ανήκει στις 100 συχνότερες λέξεις του 20ου αιώνα.



Πολλά αντίγραφα του Σπούτνικ υπάρχουν σε μουσεία στις χώρες της πρώην Σοβιετικής Ένωσης. Ένα αντίγραφο υπάρχει στο Εθνικό Μουσείο Αεροπορίας και Διαστήματος Σμιθσόνιαν στις Η.Π.Α., ενώ ένα άλλο κοσμεί την είσοδο του κτιρίου των Ηνωμένων Εθνών στη Νέα Υόρκη.

Η Λάικα Η Λάικα (στα Ρώσικα Лайка, "Αυτή που γαβγίζει") ήταν μία σκυλίτσα που χρησιμοποιήθηκε στο Σοβιετικό Διαστημικό Πρόγραμμα. Στις 3 Νοεμβρίου 1957, έγινε ο πρώτος ζωντανός οργανισμός που μπήκε σε τροχιά γύρω από τη Γη, επιβαίνοντας στον τεχνητό δορυφόρο Σπούτνικ 2. Το σύντομο ταξίδι της Λάικα Πριν γίνει πειραματόζωο της Σοβιετικής Διαστημικής Υπηρεσίας, ήταν αδέσποτο στην Μόσχα. Η επιλογή ενός αδέσποτου ήταν σκόπιμη, ώστε να έχει συνηθίσει στο κρύο και την πείνα και να μπορεί να ανταπεξέλθει ευκολότερα τυχόν δυσμενείς καταστάσεις κατά την πτήση. Ήταν ημίαιμη, πιθανώς τριών ετών. Το όνομά της στην αρχή ήταν Kudryavka ("μικρή σγουρομάλλα" στα Ρώσικα) ενώ την φώναζαν και Zhuchka ("Ζουζούνι") και Limonchik ("Λεμόνι"). Πέρασε μία σχετική εκπαίδευση εξοικείωσης με περιορισμένους χώρους και με τους θόρυβους και την επιτάχυνση της εκτόξευσης και στις 3 Νοέμβριου 1957 (για να γιορταστεί η 40-η επέτειος της Ρωσικής Επανάστασης) εκτοξεύτηκε με το Σπούτνικ 2.

Το Σπούτνικ 2 είχε κατασκευαστεί στα γρήγορα (σε μόλις 1 μήνα), καθώς ο Νικίτα Χρουστσόφ είχε δώσει ρητή εντολή να προλάβει να εκτοξευτεί ο δορυφόρος στην επέτειο

της

Ρωσικής

Επανάστασης.

Ως

αποτέλεσμα,

αντίθετα

με

τους

μεταγενέστερους σοβιετικούς δορυφόρους, δεν είχε προλάβει να σχεδιαστεί και για ασφαλή επανείσοδο στην ατμόσφαιρα και έτσι η Λάικα ήταν καταδικασμένη απ' τη στιγμή που άρχισε το ταξίδι της. Το σχέδιο ήταν να μείνει ζωντανή επί 10 μέρες σε τροχιά, τρεφόμενη με ένα τζελ που περιείχε θρεπτικά συστατικά, και ύστερα να της γίνει ευθανασία, με δηλητήριο που είχε τοποθετηθεί στο τζελ που θα κατανάλωνε την 10-η ημέρα. Οι αισθητήρες που ήταν τοποθετημένοι πάνω της έδειξαν ότι επιβίωσε απ' την εκτόξευση, οι παλμοί της όμως έφτασαν τους τριπλάσιους από το κανονικό λόγω του φόβου και επανήλθαν μετά από πολλή ώρα. Επειδή ακριβώς το Σπούτνικ 2 είχε κατασκευαστεί στα γρήγορα, προκειμένου να προλάβει την επέτειο της Επανάστασης, λίγο μετά την επιτυχή τοποθέτηση σε τροχιά γύρω από τη Γη παρουσιάστηκε μία βλάβη στο σύστημα θερμομόνωσης και εξαερισμού, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία στον χώρο που βρισκόταν η Λάικα να φτάσει ή ίσως και ξεπεράσει τους 40 βαθμούς Κελσίου. Καθώς ο οργανισμός των σκύλων δεν μπορεί να αντέξει τέτοια υπερθέρμανση, λόγω έλλειψης ιδρωτοποιών αδένων, η Λάικα πέθανε από έναν συνδυασμό θερμοπληξίας, καταπόνησης και ακραίου στρες, σε 5 έως 7 ώρες μετά την εκτόξευση, αφού είχε συμπληρώσει 4 τροχιές γύρω από τη Γη. Το Σπούτνικ 2 εξαερώθηκε κατά την επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα στις 14 Απριλίου 1958, μετά από 2.570 τροχιές γύρω από τη Γη. Εκτός από τον πρώτο ζωντανό οργανισμό σε τροχιά, έγινε έτσι και το πρώτο θύμα της εξερεύνησης του διαστήματος. Η πτήση της όμως απέδειξε ότι οι ζωντανοί οργανισμοί μπορούσαν να επιβιώσουν από μία εκτόξευση και από τις συνθήκες που επικρατούν σε τροχιά και έδωσε τα πρώτα στοιχεία για το πως συμπεριφέρονται τα έμβια όντα στο διάστημα. Παρόλα αυτά, ο τότε εκπαιδευτής της Όλεγκ Γκαζένκο, το 2000 δήλωσε ότι "Όσο ο καιρός περνάει, μετανιώνω όλο και πιο πολύ γι' αυτό. Αυτά που μάθαμε από αυτή την αποστολή δεν ήταν τόσα ώστε να δικαιολογούν το θάνατο του σκυλιού". Λαϊκή απήχηση

Το σύντομο ταξίδι της Λάικα, την έκανε ένα από τα πιο διάσημα σκυλιά του κόσμου. Απεικονίστηκε σε γραμματόσημα σε πολλές χώρες και μάρκες από τσιγάρα και σοκολάτες είχαν το όνομά της. Τις τελευταίες δεκαετίες έχει γίνει και όνομα συγκροτημάτων και τραγουδιών. Τον Νοέμβριο του 1997, σαράντα χρόνια μετά την πτήση της Λάικα, ένα μνημείο πεσόντων αστροναυτών ανεγέρθηκε στην Αστρόπολη, το κέντρο εκπαίδευσης των Σοβιετικών αστροναυτών κοντά στην Μόσχα. Σε μία γωνιά του μνημείου υπάρχει και η εικόνα της Λάικα.

Γιούρι Γκαγκάριν Ο Γιούρι Αλεξέγιεβιτς Γκαγκάριν (ρώσικα: Юрий Алексеевич Гагарин; 9 Μαρτίου 1934 –27 Μαρτίου 1968), ήταν Σοβιετικός κοσμοναύτης που, στις 12 Απριλίου του 1961, έγινε ο πρώτος άνθρωπος που ταξίδεψε στο διάστημα και μπήκε σε τροχιά γύρω από τη Γη. Τα πρώτα χρόνια Γεννήθηκε κοντά στο Κλούσινο, κοντά στο Γκζατσκ, δυτικά της Μόσχας. Οι γονείς του δούλευαν στην κολλεκτίβα της περιοχής. Ο ίδιος, αφού δούλεψε σε χυτήριο, παρακολούθησε την τεχνική σχολή του Σαράτωφ, όπου άρχισε και τις πρώτες του πτήσεις με ελαφρά αεροπλάνα. Το 1955, ακολουθώντας το πάθος του για τα αεροπλάνα, μπήκε στη Σχολή Πιλότων στο Όρενμπουργκ. Αποφοίτησε το 1957 με επαίνους, και στη συνέχεια υπηρέτησε αρχικά με το Βόρειο Στόλο κοντά στον Αρκτικό Κύκλο, πετώντας σε εξαιρετικά δυσμενείς συνθήκες, ενώ αργότερα έγινε δοκιμαστής πιλότος, πετώντας καινούργια και πειραματικά αεροσκάφη. Το 1959 επιλέχτηκε, μαζί με 20 άλλους, για να εκπαιδευτεί σαν κοσμοναύτης, με στόχο την πρώτη πτήση ανθρώπου στο διάστημα. Ακολούθησε μια πολύ σκληρή διαδικασία επιλογής και εκπαίδευσης. Οι υποψήφιοι κοσμοναύτες έπρεπε, μεταξύ άλλων, να αντέξουν σε επιταχύνσεις 13 g, και η ψυχολογική εκπαίδευση περιελάμβανε ένα 24ωρο σε ένα σκοτεινό και ηχομονωμένο δωμάτιο. Οι τελικοί υποψήφιοι για το πρώτο ταξίδι στο διάστημα ήταν ο Γκαγκάριν και ο Γκέρμαν Τίτωφ, που επιλέχτηκαν, εκτός από την άριστη επίδοσή τους κατά την εκπαίδευση, και για το μικρό τους ανάστημα (το ύψος του Γκαγκάριν ήταν μόλις 1,58), μιας και το κόκπιτ της κάψουλας που θα τους μετέφερε στο διάστημα ήταν

αρκετά στριμωγμένο. Η τελική απόφαση ήταν να πετάξει ο Γκαγκάριν, με τον Τίτωφ σαν εφεδρικό. Η ιστορική πτήση του Γκαγκάριν Έτσι, στις 12 Απριλίου 1961, στις 09:07 ώρα Μόσχας, ο Γιούρι Γκαγκάριν ξεκίνησε για το ιστορικό του ταξίδι μέσα στο Βοστόκ 1. Εικοσιπέντε λεπτά μετά την εκτόξευση, μπήκε σε μια ελλειπτική τροχιά με απόγειο 302 χιλιόμετρα, περίγειο 175 χιλιόμετρα και περίοδο 89 λεπτά και 34 δευτερόλεπτα, κινούμενος με ταχύτητα 7,61 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο (27.396 χιλιόμετρα ανά ώρα). Το κωδικό του όνομα κατά τη διάρκεια της πτήσης ήταν Кедр (Κέδρος). Πίσω στη Γη, τα νέα ήδη ξεκινούσαν για το γύρο του κόσμου. Το Σοβιετικό Επιτελείο τον προήγαγε, όσο ήταν στο διάστημα, σε Ταγματάρχη - για την περίπτωση που δεν γυρνούσε. Μάλιστα, είχαν ετοιμαστεί τρία δελτία τύπου για την αποστολή πριν την εκτόξευση: ένα για την περίπτωση επιτυχίας και δυο για την περίπτωση αποτυχίας. Ο Γκαγκάριν δεν είχε τον έλεγχο του σκάφους του, επειδή κανείς δεν ήξερε πώς οι συνθήκες κατά την πτήση θα επηρέαζαν τον άνθρωπο βιολογικά και ψυχολογικά· ο συνδυασμός για το ξεκλείδωμα του χειριστηρίου βρισκόταν μέσα σ' ένα σφραγισμένο φάκελο που είχε μαζί του, ενώ το σκάφος ελεγχόταν από επιτελείο επιστημόνων και τεχνικών στη Γη. Μετά από 67 λεπτά σε τροχιά, το προσωπικό ελέγχου πτήσης έδωσε εντολή στο σκάφος να πυροδοτήσει τους κινητήρες επιβράδυνσης και να αρχίσει την επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα. Ο Γκαγκάριν δεν προσγειώθηκε μαζί με την κάψουλα, αλλά χρησιμοποίησε το εκτινασσόμενο κάθισμά του σε ύψος 7 χιλιομέτρων, και μετά από ελεύθερη πτώση χρησιμοποίησε το αλεξίπτωτό του και προσγειώθηκε κοντά στην πόλη Τακτάροβα. Μια γυναίκα, η εγγονή της και η αγελάδα τους ήταν οι πρώτοι που είδαν τον Γκαγκάριν να επιστρέφει. Η συνολική διάρκεια της αποστολής, που τελείωσε στις 10:55 ώρα Μόσχας με την προσγείωση του Γκαγκάριν, ήταν 108 λεπτά. Ήρωας της Σοβιετικής Ένωσης

Μετά την πτήση του ο Γκαγκάριν έγινε παγκόσμια γνωστός, και ταξίδεψε σε πολλές χώρες προκειμένου να διαφημίσει την επιτυχία της Σοβιετικής Ένωσης. Τιμήθηκε με το μετάλλιο Ήρωας της Σοβιετικής Ένωσης. Όπως και οι υπόλοιποι Σοβιετικοί κοσμοναύτες μετά από αυτόν, χρησιμοποιήθηκε κατά κόρον από το καθεστώς για λόγους προπαγάνδας και δημοσίων σχέσεων, και ο άλλοτε ατάραχος Γκαγκάριν άρχισε να φθείρεται από τη δημοσιότητα: άρχισε να πίνει και να έχει προβλήματα με το γάμο του. Παρόλα αυτά συνήλθε, και μετά από μια παγκόσμια περιοδεία, ξαναγύρισε στο διαστημικό πρόγραμμα της Ε.Σ.Σ.Δ. Εκτός από κοσμοναύτης, ανέλαβε και εκπαιδευτής και σύμβουλος στο σχεδιασμό των σκαφών Βοσχόντ και Σογιούζ, και της Σοβιετικής προσπάθειας για την κατάκτηση της Σελήνης. Ασχολήθηκε ακόμα με τα προκαταρκτικά σχέδια ενός επαναχρησιμοποιούμενου διαστημοπλάνου. Αν και ήθελε να ξαναπετάξει, θεωρήθηκε εθνικό κεφάλαιο, και το 1967 του απαγορεύτηκε και τυπικά, μετά και την καταστροφική πτήση του Σογιούζ 1, να συμμετάσχει ξανά σε διαστημική πτήση (κάτι ανάλογο έγινε και με τον Τζον Γκλεν, πρώτο αμερικανό στο διάστημα, που ξαναπέταξε μόνο στα βαθιά του γεράματα). Ο Γκαγκάριν θα μπορούσε στο εξής να πετάει μόνο αεροπλάνα, και μόνο με τη συνοδεία δεύτερου πιλότου. Θάνατος Ο Γιούρι Γκαγκάριν πέθανε στις 27 Μαρτίου 1968, λίγες μέρες πριν τα εφτάχρονα της ιστορικής του πτήσης. Σκοτώθηκε μαζί με τον εκπαιδευτή του ενώ πετούσε με ένα MiG-15 κοντά στο Κιρζάτς. Ήταν 34 χρονών. Τα αίτια για το δυστύχημα ποτέ δεν ξεκαθαρίστηκαν, αν και αποκλείστηκε η πιθανότητα ανθρώπινου λάθους. Διάφορες εκδοχές αναφέρουν την κακοκαιρία, την πρόκληση αναταράξεων από τις μηχανές ενός μαχητικού Su-11 ή την αποσυμπίεση του κόκπιτ. Το τότε Σοβιετικό καθεστώς είχε αναφέρει ότι ο Γκαγκάριν έμεινε μέσα στο αεροπλάνο ως το τέλος προκειμένου να μην πέσει πάνω σε ένα σχολείο.Ο Γιούρι Γκαγκάριν είναι θαμμένος στο Κρεμλίνο. Η γενέτειρά του μετονομάστηκε σε Γκαγκάριν προς τιμήν του, ενώ πολλά αγάλματά του στήθηκαν στην πατρίδα του και αλλού. Τον αποκάλεσαν Κολόμβο του Διαστήματος, Σύγχρονο Ίκαρο. Κέρδισε το θαυμασμό εκατομμυρίων ανθρώπων και ενέπνευσε χιλιάδες άλλους να συνεχίσουν στο δρόμο που άνοιξε στις 12 Απριλίου 1961.

Σεργκέι Κορολιόβ O Σεργκέι Πάβλοβιτς Κορολιόβ (ρωσ. Се ге П

ё , γνωστός και με

τη λανθασμένη προφορά Κορόλεφ) υπήρξε ο μεγάλος αρχιτέκτονας των διαστημικών επιτευγμάτων της Σοβιετικής Ένωσης κατά τον Ψυχρό Πόλεμο. Η ζωή του Ο Σεργκέι Κορολιόβ γεννήθηκε στις 12 Ιανουαρίου 1907. Κατά το διάστημα του Μεσοπολέμου συμμετείχε σε ερασιτεχνικές ομάδες που εφάρμοζαν κάμερες σε πυραύλους

και

τους

εκτόξευαν

ψηλά

πάνω

από

την

ατμόσφαιρα

και

κινηματογραφούσαν τη Γη από ύψος περίπου 20 μιλίων. Στα τέλη του Β΄ Παγκοσμίου πολέμου εξορίστηκε σε γκούλαγκ με την κατηγορία της προδοσίας που στην πραγματικότητα δε διέπραξε. Πέρασε εκεί έξι χρόνια όταν ο ίδιος ο Στάλιν έδωσε διαταγή για την αποφυλάκισή του. Δουλειά του ήταν να αποκρυπτογραφήσει για τους Ρώσους την τεχνολογία των γερμανικών πολεμικών πυραύλων, των λεγόμενων V2. Κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου υπήρξε ο αρχισχεδιαστής των Σοβιετικών. Η ταυτότητά του παρέμεινε κρατικό μυστικό μέχρι τον θάνατό του στις 14 Ιανουαρίου 1966 από καρδιακή προσβολή. Το έργο του Ο Σεργκέι Κορολιόβ ήταν ο άνθρωπος πίσω από τα βασικά διαστημικά επιτεύγματα των Σοβιετικών στις δεκαετίες 1950 και 1960. Συμμετείχε στην ομάδα που κατασκεύασε και προετοίμασε για εκτόξευση τον Σπούτνικ 1, τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο, που σηματοδότησε την έναρξη της διαστημικής εποχής. Ήταν υπεύθυνος για τις προετοιμασίες της εκτόξευσης του Γιούρι Γκαγκάριν του πρώτου ανθρώπου στο διάστημα, και για το πρόγραμμα Βοσχόντ, που χάρισε στη Σοβιετική Ένωση την πρωτιά για τον διαστημικό περίπατο από τον Αλεξέι Λεόνοφ, όπως και τις πρωτιές για διμελές και τριμελές πλήρωμα στο διάστημα. Ανέπτυξε επίσης τον πύραυλο Ν1, για τις αποστολές των Σοβιετικών στη Σελήνη. Όλα του τα επιτεύγματα γιορτάζονται ακόμα στη Ρωσία. Τα δικής του σχεδίασης σκάφη R7 και Σογιούζ χρησιμοποιούνται ακόμα, σαράντα χρόνια μετά την πρώτη τους πτήση.

3. ΤΟ ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΟ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΧΡΙ ΤΗΝ ΚΑΤΑΚΤΗΣΗ ΤΗΣ ΣΕΛΗΝΗΣ

Η ΝΑΣΑ Η NASA (αγγλ. National Aeronautics and Space Administration, ελλ. Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος, συχνά γράφεται στα ελληνικά και ως ΝΑΣΑ) είναι κρατικός αμερικάνικος οργανισμός που ασχολείται με την εξερεύνηση του διαστήματος, την αεροναυτική και τη μελέτη του περιβάλλοντος της Γης. Ιδρύθηκε στις 29 Ιουλίου του 1958 με την Πράξη Εθνικής Αεροναυτικής και Διαστήματος. Η έδρα της NASA βρίσκεται στην Ουάσινγκτον, ενώ όλες οι εκτοξεύσεις των επανδρωμένων και μη επανδρωμένων διαστημοπλοίων της πραγματοποιούνται στο διαστημικό κέντρο Κένεντι.

Η κούρσα του διαστήματος Μετά την εκτόξευση από τo Σοβιετικό διαστημικό πρόγραμμα του πρώτου τεχνητού δορυφόρου Σπούτνικ 1 στις 4 Οκτωβρίου 1957, η προσοχή των ΗΠΑ στράφηκε στα πρώτα δικά τους διαστημικά βήματα. Το αμερικανικό Κογκρέσο, ανήσυχο από τη διαφαινόμενη απειλή στην ασφάλεια και την τεχνολογική υπεροχή των ΗΠΑ, συνέστησε άμεση και αποφασιστική δράση. Ο πρόεδρος Ντουάιτ Αϊζενχάουερ και οι σύμβουλοί του συνέστησαν πιο σαφή μέτρα. Αρκετοί μήνες συζητήσεων οδήγησαν σε συμφωνία ότι χρειαζόταν μια νέα ομοσπονδιακή υπηρεσία για την διαχείριση όλης της μη στρατιωτικής δραστηριότητας στο διάστημα. Ο Explorer I (επίσημη ονομασία Satellite 1958 Alpha, μερικές φορές γνωστός και ως Explorer 1) εκτοξεύθηκε στις 10:48μμ EST, στις 31 Ιανουαρίου 1958 και αποτέλεσε τον πρώτο τεχνητό δορυφόρο των ΗΠΑ. Στις 29 Ιουλίου 1958, ο πρόεδρος Αϊζενχάουερ υπέγραψε την Πράξη Εθνικής Αεροναυτικής και Διαστήματος, ιδρύοντας τη NASA. Όταν ξεκίνησε τη λειτουργία της στις 1 Οκτωβρίου 1958, η NASA αποτελούνταν κυρίως από τα τέσσερα εργαστήρια και τους 80 υπαλλήλους

της 46-ετούς ερευνητικής υπηρεσίας Εθνική Συμβουλευτική Επιτροπή Αεροναυτικής, αγγλ. National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Σημαντικός παράγοντας στην είσοδο της NASA στην κούρσα του διαστήματος, ήταν η τεχνολογία από το γερμανικό πυραυλικό πρόγραμμα, καθοδηγούμενο από τον Βέρνερ φον Μπράουν, ο οποίος έγινε Αμερικανός πολίτης μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο. Σήμερα θεωρείται ως ο πατέρας του διαστημικού προγράμματος των ΗΠΑ. Στοιχεία της Υπηρεσίας Στρατιωτικών Βαλλιστικών Πυραύλων (αγγλ. Army Ballistic Missile Agency) (στην οποία ανήκε η ομάδα του φον Μπράουν) και του Εργαστηρίου Ερευνών του Ναυτικού (αγγλ. Naval Research Laboratory) ενσωματώθηκαν στη NASA. Τα πρώτα προγράμματα της NASA περιλάμβαναν έρευνα πάνω στις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις και έλαβαν χώρα κάτω από την πίεση του ανταγωνισμού που υπήρχε μεταξύ ΗΠΑ και ΕΣΣΔ κατά την περίοδο του Ψυχρού Πολέμου. Το πρόγραμμα Μέρκιουρι (αγγλ. Mercury), το οποίο ξεκίνησε το 1958, έβαλε τη NASA στο μονοπάτι της εξερεύνησης του διαστήματος από τον άνθρωπο, με αποστολές σχεδιασμένες απλώς για να ανακαλύψουν την δυνατότητα επιβίωσης του ανθρώπου στο διάστημα. Εκπρόσωποι του αμερικανικού στρατού, ναυτικού και αεροπορίας επιλέχθηκαν για να προσφέρουν βοήθεια στην Ομάδα Εργασίας Διαστήματος (αγγλ. Space Task Group) της NASA, μέσω συντονισμού με την υπάρχουσα υποδομή αμυντικών προμηθειών και στρατιωτικής έρευνας, αλλά και τεχνικής βοήθειας προερχόμενης από την ανάπτυξη πειραματικών αεροσκαφών στη δεκαετία του 1950 και από την αντίστοιχη "δεξαμενή" πιλότων δοκιμαστών. Στις 5 Μαΐου 1961 ο αστροναύτης Άλαν Σέπαρντ έγινε ο πρώτος Αμερικανός στο διάστημα όταν πιλοτάρισε το Freedom 7 (Ελευθερία 7) σε μια 15-λεπτη υποτροχιακή πτήση. Ο Τζον Γκλεν ήταν ο πρώτος Αμερικανός που έκανε το γύρο της Γης σε μια πτήση 5,25 ωρών, στις 20 Φεβρουαρίου 1962, με το Friendship 7 (Φιλία 7). Μετά την απόδειξη από το πρόγραμμα Μέρκιουρι ότι οι επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις είναι εφικτές, ξεκίνησε το πρόγραμμα Τζέμινι (αγγλ. Gemini) για την εκτέλεση πειραμάτων και την επίλυση προβλημάτων σχετικών με μια αποστολή στη Σελήνη. Η πρώτη επανδρωμένη πτήση Τζέμινι, η Τζέμινι ΙΙΙ έγινε από τους Βέρτζιλ Γκρίσομ και Τζον Γιανγκ στις 23 Μαρτίου 1965. Ακολούθησαν εννιά ακόμα αποστολές, αποδεικνύοντας ότι είναι δυνατές επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις

μεγάλης διάρκειας, επιβεβαιώνοντας ότι ήταν δυνατή η συνάντηση και πρόσδεση με άλλο σκάφος στο διάστημα και συγκεντρώνοντας ιατρικά δεδομένα για την επίδραση της έλλειψης βαρύτητας στον ανθρώπινο οργανισμό. Το διαστημικό κέντρο Κέννεντυ Το Διαστημικό Κέντρο Κέννεντυ (αγγλ. John F. Kennedy Space Center, KSC) είναι διαστημοδρόμιο, (αγγλ. spaceport), δηλαδή σταθμός εκτόξευσης διαστημικών οχημάτων της NASA στο νησί Μέριτ στην Φλόριντα των Ηνωμένων Πολιτειών. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι είναι ένα από τα τρία διαστημικά κέντρα όλου του κόσμου που έχουν δυνατότητα υλοποίησης επανδρωμένων αποστολών μαζί με αυτό του Μπαϊκονούρ (στο Καζακστάν, χρησιμοποιείται από τη Ρωσία) και το Ζιουκουάν (στην Κίνα). Η περιοχή είναι κοντά στο ακρωτήριο Κανάβεραλ, κάπου ανάμεσα στο Μαϊάμι και το Τζάκσονβιλ. Έχει μήκος 55 χλμ και πλάτος περίπου 10 χλμ, καλύπτοντας 567 km² (τετραγωνικά χιλιόμετρα). Περίπου 17.000 άνθρωποι εργάζονται στην περιοχή αυτή. Διαθέτει ένα κέντρο επισκεπτών και οργανωμένες περιηγήσεις, και είναι από τους σημαντικότερους τουριστικούς προορισμούς για τους επισκέπτες της Φλόριντα. Ένα μεγάλο μέρος της περιοχής είναι παρθένο τοπίο και σημαντικό καταφύγιο άγριας φύσης, αφού μόνο 9% του εδάφους προορίζεται για ανάπτυξη. Η «λιμνοθάλασσα με τα κουνούπια», το «ποτάμι των Ινδιάνων», το «Εθνικό Καταφύγιο Άγριας Φύσης της νήσου Μέριτ (Merritt Island National Wildlife Refuge)» και η «εθνική ακτή Κανάβεραλ» είναι επίσης χαρακτηριστικά γνωρίσματα αυτής της περιοχής. Στην περιοχή πέφτουν περισσότερες αστραπές από οποιοδήποτε άλλο μέρος των Ηνωμένων Πολιτειών, γεγονός που αναγκάζει τη NASA να ξοδεύει εκατομμύρια δολάρια για την προστασία υλικού και προσωπικού κατά την διάρκεια των εκτοξεύσεων. Η επιχειρησιακή λειτουργία του Κέντρου ελέγχεται από το συγκρότημα LC-39, όπου βρίσκεται και το «Κτήριο Συναρμολόγησης Οχημάτων» (αγγλ. Vehicle Assembly Building, VAB). Πέντε χιλιόμετρα ανατολικά του VAB βρίσκονται οι δύο εξέδρες εκτοξεύσεων.

Οκτώ

χιλιόμετρα

νότια

είναι

βιομηχανική

περιοχή

του

διαστημοδρομίου, όπου βρίσκονται πολλές από τις εγκαταστάσεις και η έδρα της διοίκησης. Ιστορικό Η ανάπτυξη του αμερικανικού προγράμματος για την κατάκτηση της Σελήνης οδήγησε στην αναγκαστική επέκταση των δραστηριοτήτων από το ακρωτήριο Κανάβεραλ στο αντικρινό νησί Merritt. Η NASA άρχισε τις διαπραγματεύσεις με την πολιτεία της Φλόριντα το 1962, παίρνοντας τον τίτλο κυριότητας για 339 km² και διεκδικώντας ακόμα άλλα 225 km². Τον Ιούλιο του 1962 η περιοχή ονομάστηκε «Επιχειρησιακό Κέντρο Εκτοξεύσεων», αγγλ. Launch Operations Center, LOC, για να μετονομαστεί το Νοέμβριο του 1963, μετά τη δολοφονία του Αμερικανού Προέδρου Τζον Κέννεντυ, που έπαιξε σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του αμερικανικού διαστημικού προγράμματος, σε Τζον Κένεντι Διαστημικό κέντρο (John F. Kennedy Space Center), το σημερινό του όνομα. Το διαστημικό πρόγραμμα της σελήνης αναπτύχθηκε σε τρία στάδια: 1. το πρόγραμμα Mercury (Ερμής), 2. το πρόγραμμα Gemini (Δίδυμοι), 3. και το πρόγραμμα Apollo (Απόλλων). Οι στόχοι του προγράμματος Mercury ήταν: 1. Τοποθέτηση ενός επανδρωμένου διαστημικού σκάφους σε τροχιά γύρω από τη γη. 2. Μελέτη της ανθρώπινης απόδοσης σε διαστημικό περιβάλλον. 3. Ομαλή επαναφορά τόσο των επιβατών, όσο και του διαστημικού σκάφους. Το πρόγραμμα άρχισε τον Οκτώβριο του 1957 χρησιμοποιώντας διηπειρωτικούς πυραύλους Άτλας για την μεταφορά, αξιοποιώντας όμως και τον τύπο πυραύλων Redstone για μια σειρά υποτροχιακών πτήσεων, συμπεριλαμβανομένης της 15-λεπτης πτήσης του Άλαν Σέπαρντ στις 5 Μαΐου και του Βίρτζιλ Γκρίσσομ στις 21 Ιουλίου του 1961.

Η εμπειρία που αποκομίστηκε από το πρόγραμμα Mercury συνεισέφερε στο πιο σύνθετο πρόγραμμα Gemini, που χρησιμοποίησε κάψουλες με πλήρωμα δυο άτομα καθώς και τους νέου τύπου διηπειρωτικούς πυραύλους Τιτάνας ΙΙ. Σκοπός του προγράμματος ήταν η τοποθέτηση διμελών πληρωμάτων σε τροχιά, η δοκιμή της δυνατότητας ραντεβού δυο οχημάτων σε τροχιά, οι επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας στον οργανισμό κ.α. Η πρώτη επανδρωμένη πτήση πραγματοποιήθηκε στις 23 Μαρτίου 1965 με τους Τζον Γιανγκ και Βίρτζιλ Γκρίσσομ. Με το Gemini 4, ο Έντουαρντ Ουάϊτ πραγματοποίησε τον πρώτο διαστημικό περίπατο από Αμερικανό αστροναύτη. Συνολικά έγιναν δώδεκα εκτοξεύσεις διαστημοπλοίων Gemini από το KSC. Το πρόγραμμα Απόλλων, που στόχευε στην αποστολή ανθρώπων στη Σελήνη, χρησιμοποίησε ακόμα πιο βελτιωμένους πυραύλους προώθησης, τον Κρόνο 5, με τρία στάδια, ύψος 111 μέτρων και διάμετρο 10 μέτρων. Κατασκευαζόταν με τη συνεργασία των εταιρειών Boeing (πρώτη βαθμίδα), North American Aviation (μηχανές και δεύτερη βαθμίδα) και Douglas Aircraft (τρίτη βαθμίδα). Η North American Aviation κατασκεύασε επίσης το κύριο μέρος του σκάφους (όχημα διακυβέρνησης και υπηρεσιακό τμήμα) ενώ η εταιρεία Grumman Aircraft Engineering κατασκεύασε την σεληνάκατο. Η IBM, το πανεπιστήμιο MIT και η GE παρείχαν τα ηλεκτρονικά και τα απαραίτητα όργανα.

Τα κτήρια στέγασης του συγκροτήματος LC-39 κόστισαν 800 εκατομμύρια δολάρια. Χτίστηκαν για να εξυπηρετήσουν τον νέο τύπο πυραύλου και περιελάμβαναν ένα υπόστεγο αποθήκευσης τεσσάρων πυραύλων Κρόνου Β, το Κτήριο Συναρμολόγησης Οχημάτων (που για ένα διάστημα ήταν το μεγαλύτερο σε χωρητικότητα κτίριο στον κόσμο), έναν κινητό πύργο εργασιών και συντήρησης, καθώς και το κτίριο του Κέντρου Ελέγχου. Η κατασκευή άρχισε τον Νοέμβριο του 1962, οι εξέδρες εκτόξευσης ολοκληρώθηκαν τον Οκτώβριο του 1965, το VAB ολοκληρώθηκε τον Ιούνιο του 1965, και η υποδομή μέχρι τα τέλη του 1966.

Από το 1967 μέχρι το 1973, έγιναν 13 εκτοξεύσεις πυραύλων "Κρόνος 5" από το συγκρότημα 39. Πριν από αυτές τις εκτοξεύσεις έγινε μια σειρά μικρότερων δοκιμαστικών εκτοξεύσεων πυραύλων "Κρόνος Ι" και "Κρόνος ΙΒ" από το συγκρότημα LC-34 του ακρωτηρίου Κανάβεραλ. Τρέχουσα χρήση Σήμερα το διαστημοδρόμιο εξυπηρετεί κυρίως τις εκτοξεύσεις και τη συντήρηση του στόλου των διαστημικών λεωφορείων, στις υποδομές του συγκροτήματος LC-39 και τις μετασκευασμένες εγκαταστάσεις του προγράμματος Απόλλων. Πρώτη εκτόξευση ήταν αυτή του Columbia στις 12 Απριλίου 1981. Διαθέτει επίσης διάδρομο προσγείωσης μήκους 4,6 χιλιομέτρων. Η πρώτη προσγείωση διαστημικού λεωφορείου που επέστρεφε από αποστολή έγινε στις 11 Φεβρουαρίου 1984, όταν το Τσάλλεντζερ ολοκλήρωσε την αποστολή STS-41-B. Πριν από αυτή την αποστολή τα Διαστημικά Λεωφορεία προσγειώνονταν στην Αεροπορική Βάση Έντουαρντς στην Καλιφόρνια, επιβαρύνοντας έτσι τη NASA με περίπου 1 εκατομμύριο δολάρια ανά αποστολή για τη μεταφορά του οχήματος πίσω στη Φλόριντα. Τον Σεπτέμβριο του 2004, μέρος του διαστημικού κέντρου επλήγη από τον τυφώνα Φράνσις. Το Κτήριο Συναρμολόγησης μεταξύ άλλων έχασε 1.000 τεμάχια του εξωτερικού καλύμματος, διαστάσεων 1 επί 3 μέτρα το κάθε ένα, ανοίγοντας τρύπα 3.700 τετραγωνικών μέτρων. Η ζημιά έγινε στην νότια και στην ανατολική πλευρά του κτιρίου. Ακόμα περισσότερες ζημιές προκλήθηκαν από τον τυφώνα Βίλμα τον Οκτώβριο του 2005. Συγκρότημα επισκεπτών Το συγκρότημα των επισκεπτών του διαστημικού κέντρου Κέννεντυ, υπό την διεύθυνση του Delaware North Companies φιλοξενεί διάφορα μουσεία, δύο κινηματογράφους IMAX, ενώ γίνονται και οργανωμένες περιηγήσεις με λεωφορείο.

ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΠΟΛΛΩΝ Οι αποστολές Απόλλων 1-10 Το Απόλλων Πρόγραμμα ήταν η διαστημική προσπάθεια, η οποία επέτρεψε στον άνθρωπο να πατήσουν σεληνιακό έδαφος. Το Πρόγραμμα δημιουργήθηκε κάτω από τήν διοίκηση του Eisenhower. Το Πρόγραμμα βρήκε την ονομασία του απότόν ελληνικό θεό της μουσικής και του φωτός. Το Πρόγραμμα εξαρτάται συνολικά από 17 αποστολές. Η 10η αποστολή αφορά την προσγείωση στο φεγγάρι. Λεπτομερώς όλες οι αποστολές έως την 10η: Το Απόλλων 1 (Που επίσης είχε εναλλακτική ονομασία ως AS-204) είναι η πρώτη επανδρώμενη πτήση. Εκτοξεύτηκε στις 21 Φεβρουαρίου το 1967. Είναι σημαντικο να σημειωθεί πως υπήρξε κατασκευαστικό λάθος, αφού έπιασε φωτιά το πιλοτήριο κατά τη διάρκεια μιάς δοκιμής στο εφαλτήριο με αποτέλεσμα να σκοτωθούν 3 άτομα. Το Απόλλων 4 (Γνωστό ως AS-501) ήταν η πρώτη μη επανδρώμενη δοκιμαστική πτήση η οποία είχε σκοπό να βοηθήσει στο Πρόγραμμα Απόλλο, δηλαδή να στείλει τους πρώτους ανθρώπου στο φεγγάρι. Μετά από δοκιμασίες στο εφαλτήριο, οι οποίες κράτησαν 2 μήνες, ο πύραυλος ήταν έτοιμος για την εκτόξευση. Η εκτόξευση συνέβη στις 9 Νοεμβρίου το 1967. Το Απόλλων 5 ήταν η πρώτη μη επανδρώμενη πτήση, η οποία αργότερα θα μετέφερε αστροναύτες στην επιφάνεια της σελήνης. Η εκτόξευση συνέβη στις 22 Ιανουαρίου το 1968. Η αποστολή Απόλλων 5 δοκίμασε την σεληνιακή μονάδα μέτρησης, η οποία μετρούσε την ανάβαση και την κατάβαση των κινητήριων συστημάτων. Το Απόλλων 6 ήταν η δεύτερη και τελευταία μη επανδρώμενη αποστολή του Προγράμματος Απόλλων. Εκτοξεύτηκε στις 4 Απριλίου το 1968 και προοριζόταν για να επιδείξει την ικανότητα του Saturn V. Η αποστολή είχε πολλές αποτυχίες, παρολα αυτά όμως η NASA είχε πειστεί πως το Saturn V ήταν ιδανικό για επανδρώμενες πτήσεις.

Το Απόλλων 7 ήταν η πρώτη επιτυχής επανδρώμενη πτήση και εκτοξεύτηκε στις 11 Οκτωβρίου το 1968 και προσγειώθηκε στις 22 Οκτωβρίου. Πέταξε γύρω από την τροχιά της Γης, έτσι ώστε το προσωπικό να ελέγξει το σύστημα υποστήριξης ζωής μέσα στο σκάφος, την προώθηση του σκάφους και τα συστήματα ελέγχου. Παρά την ένταση του προσωπικού, η αποστολή επιτυχής και αυτό ώθησε την NASA να εκτοξεύσει το Απόλλων 8 στην σελήνη 2 μήνες αργότερα. Το Απόλλων 8 εκτοξεύτηκε στις 21 Δεκεμβρίου το 1968 και ήταν η πρώτη πτήση έξω από την τροχιά της Γης. Επίσης ήταν η πρώτη πτήση της οποίας το σκάφος μπήκε σε βαρυτικό πεδίο άλλου ουράνιου σώματος, βγήκε επιτυχής αλλά και προσγειώθηκε στην Γη με το προσωπικό ασφαλές. Ο Φρανκ Μπόρμαν, ο Τζέιμς Λόβελ και ο Γουίλιαμ Άντερς ήταν οι πρώτοι άνθρωποι που είδαν την Γη από το διάστημα. Χρειάστηκε 8 μέρες για να φτάσει στο φεγγάρι και έκανε περιφορά γύρω από αυτό 10 φορές μέσα σε χρονικό διάστημα 20 ωρών. Το Απόλλων 9 είναι η τρίτη επανδρώμενη πτήση του Προγράμματος Απόλλων η οποία όμως δεν πήρε μέρος στο φεγγάρι. Σχεδιάστηκε έτσι ώστε να δοκιμαστούν διάφοροι ελιγμοί προσγείωσης. Εκτοξεύτηκε στις 3 Μαρτίου το 1969 και το προσωπικό πέρασε 10 μέρες σε χαμηλή γήινη τροχιά. Το Απόλλων 9 ήταν η τελευταία δοκιμασία πρην το Απόλλων 10 το οποία θα προετοίμαζε το σκάφος να φτάσει τον τελικό στόχο του προγράμματος, να προσγειωθεί στην σελήνη. Το Απόλλων 10 ήταν η τέταρτη επανδρώμενη πτήση του Προγράμματος Απόλλο, η οποία εκτοξεύτηκε στις 18 Μαϊου το 1969. Η πτήση προοριζόταν για προσελήνωση όμως τα σχέδια άλλαξαν για άγνωστους λόγους. Δοκίμασε όλες τις διαδικασίες και εξαρτήματα για προσγείωση χώρις όμως να προσεληνωθεί. Σύμφωνα με τα ρεκόρ Γκίνες 2002 το Απόλλων 10 έθεσε ρεκόρ της μεγαλύτερης ταχύτητας που σημειώθηκε ποτέ σε μη-επανδρώμενο όχημα με 39.897 χιλιόμετρα την ώρα, την ώρα που έμπαινε στην ατμόσφαιρα της Γης. Η αποστολή Απόλλων 11 Η αποστολή Απόλλων 11 ήταν μέρος του διαστημικού Προγράμματος Απόλλων της NASA, που τελικό του στόχο είχε την προσεδάφιση ανθρώπων στη 32

Σελήνη. Ο στόχος αυτός έγινε πραγματικότητα με τη συγκεκριμένη αποστολή, όταν ο Νηλ Άρμστρονγκ έγινε ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε στη Σελήνη στις 21 Ιουλίου 1969. Η αποστολή εκτοξεύτηκε από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι στις 16 Ιουλίου 1969, στις 13:32 UTC (Συγχρονισμένος Παγκόσμιος Χρόνος) με έναν πύραυλο Κρόνος V και τριμελές πλήρωμα αποτελούμενο από τους Νηλ Άρμστρονγκ, Μπαζ Όλντριν και Μάϊκλ Κόλλινς. Λίγο αργότερα μπήκε σε πορεία προς τη Σελήνη και μετά από ένα ταξίδι τριών ημερών τέθηκε σε τροχιά γύρω από το δορυφόρο της Γης. Μετά από μερικές περιφορές γύρω από τη Σελήνη προκειμένου να εντοπιστεί κατάλληλο μέρος για την προσελήνωση, οι Όλντριν και Άρμστρονγκ μπήκαν στη σεληνάκατο Eagle (Αετός) και αποχωρίστηκαν από το όχημα διακυβέρνησης Columbia στο οποίο παρέμεινε ο τρίτος αστροναύτης, Μάικλ Κόλλινς. Η κάθοδος της σεληνακάτου, που κράτησε περίπου 12 λεπτά, δυσκόλεψε λόγω προβλημάτων στον υπολογιστή του σκάφους, αλλά και όταν διαπιστώθηκε ότι η τοποθεσία που είχε επιλεγεί δεν ήταν αρκετά ομαλή. Έτσι ο Άρμστρονγκ ανέλαβε το χειροκίνητο έλεγχο της πτήσης, επιλέγοντας επί τόπου άλλο σημείο προσελήνωσης. Τελικά ο Αετός προσεληνώθηκε στη Θάλασσα της Ηρεμίας, στις 20:17 UTC της 20ης Ιουλίου. Τα πρώτα λόγια που μεταδόθηκαν από την επιφάνεια της Σελήνης ήταν Houston, Tranquility Base here. The Eagle has landed. Ακολούθησαν προετοιμασίες για την έξοδο από το σκάφος, που κράτησαν περίπου έξι ώρες. Στις 2:56 UTC της 21ης Ιουλίου, ο Νηλ Άρμστρονγκ έγινε ο πρώτος άνθρωπος που πάτησε στην επιφάνεια ενός ουράνιου σώματος, λέγοντας τα διάσημα πλέον λόγια That's one small step for (a) man, one giant leap for mankind (Ένα μικρό βήμα για έναν άνθρωπο, ένα γιγαντιαίο άλμα για την ανθρωπότητα), που είχε από πριν προετοιμάσει για την περίσταση. Τα πρώτα βήματα στη Σελήνη μεταδόθηκαν ζωντανά στη Γη, μέσω μιας κάμερας που υπήρχε στο εξωτερικό της σεληνακάτου, και υπολογίζεται ότι τα παρακολούθησαν 500-700 εκατομμύρια άνθρωποι σε όλο τον κόσμο. Τον Άρμστρονγκ ακολούθησε ο Όλντριν, και οι δυο τους έμειναν στην επιφάνεια της Σελήνης περίπου δυόμισι ώρες, στήνοντας ιστό με την αμερικανική σημαία, παίρνοντας περίπου είκοσι κιλά δειγμάτων εδάφους, βράχων και σκόνης και τοποθετώντας εξοπλισμό για επιστημονικά πειράματα (ένα σεισμογράφο και έναν ανακλαστήρα λέϊζερ για τη μέτρηση της απόστασης της Σελήνης από τη Γη). Μετά από μερικές ώρες ξεκούρασης για τους αστροναύτες, το τμήμα ανόδου της 33

σεληνακάτου άφησε την επιφάνεια της Σελήνης και συναντήθηκε σε τροχιά με το όχημα διακυβέρνησης, στο οποίο πέρασαν οι δύο. Κατόπιν η σεληνάκατος αποσυνδέθηκε (θα παρέμενε σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη για μερικούς μήνες πριν συντριβεί στην επιφάνειά της) και οι τρεις αστροναύτες ξεκίνησαν το τριήμερο ταξίδι της επιστροφής τους. Στην επιφάνεια της Σελήνης, εκτός από την αμερικανική σημαία και τα πειράματα, έμεινε και μια αναμνηστική πλάκα (στο τμήμα καθόδου της σεληνακάτου) με την επιγραφή Here Men From The Planet Earth First Set Foot Upon the Moon, July 1969 A.D. We Came in Peace For All Mankind (Εδώ Άνθρωποι Από Τον Πλανήτη Γη Πάτησαν Πρώτη Φορά στη Σελήνη, Ιούλιος 1969 Μ.Χ. Ήρθαμε εν Ειρήνη Για Όλη την Ανθρωπότητα), μια απεικόνιση της Γης και τις υπογραφές των τριών αστροναυτών και του Αμερικανού προέδρου Ρίτσαρντ Νίξον. Οι αστροναύτες του Απόλλων 11 προσθαλασσώθηκαν στον Ειρηνικό Ωκεανό, κοντά στη νήσο Ουέηκ, στις 24 Ιουλίου 1969. Αμέσως μετά την περισυλλογή τους τοποθετήθηκαν σε καραντίνα επί τρεις εβδομάδες, για το φόβο ύπαρξης τυχόν άγνωστων μικροβίων που μπορεί να έφεραν από τη Σελήνη στη Γη. Μετά την έξοδό τους τιμήθηκαν σε πολλές πόλεις των ΗΠΑ όσο και σε ξένες χώρες στις οποίες περιόδευσαν. Αυτό το «μικρό βήμα για τον άνθρωπο, τεράστιο για την ανθρωπότητα» περιγράφεται και με αριθμούς ως εξής: * Καύσιμα για 45 μόλις δευτερόλεπτα απέμειναν στη σεληνάκατο «Αετός» μετά την προσσελήνωσή της. * 2 ώρες και 31 λεπτά παρέμειναν οι δύο αστροναύτες στην επιφάνεια της Σελήνης. * Η αποστολή του «Απόλλων 11» διήρκεσε συνολικά, από την εκτόξευση έως την προσθαλάσσωση, 195 ώρες 18 λεπτά και 35 δευτερόλεπτα. * Η ώση (thrust) που δημιούργησε ο πύραυλος «Κρόνος 5» έφτασε τους 3.450 τόνους (3,45m Kg), ισοδύναμη με τη συνδυασμένη ώση 262 μαχητικών F-16. * 19,4 δισεκατομμύρια δολάρια κόστισε η αποστολή του «Απόλλων 11», το 34% του προϋπολογισμού του προγράμματος «Απόλλων» (56,67 δισ.).

* 2,11 εκατομμύρια λίτρα καυσίμων καταναλώθηκαν κατά το πρώτο στάδιο της εκτόξευσης, όση η κατανάλωση 22 Boeing 777 σε 2,8 λεπτά. * 4 αφυδατωμένα σάντουιτς με τυρί είχαν μαζί τους οι αστροναύτες. * 72 ασπιρίνες είχαν μαζί τους οι αστροναύτες· δεν χρειάστηκε να πάρουν καμία. * 1.534.831 χιλιόμετρα ταξίδεψαν συνολικά οι αστροναύτες κατά τη διάρκεια της αποστολής του «Απόλλων 11». * Ταχύτητα 39.429 χλμ./ώρα ανέπτυξε το «Απόλλων 11» κατά τη διάρκεια της τροχιάς του στη Σελήνη ή 18 φορές την ταχύτητα ενός Κονκόρντ. * 81,65 κιλά ζύγιζε η στολή του αστροναύτη στη Γη, 13,61 κιλά στη Σελήνη ή το 17% του γήινου βάρους. * 21,55 κιλά το υλικό που έφεραν οι αστροναύτες από τη Σελήνη. * Από -147 έως 180 βαθμούς Κελσίου το εύρος της ημερήσιας θερμοκρασίας στη Σελήνη. * 4.930 κιλά το βάρος του θαλαμίσκου ή το 0,17% του όλου «Απόλλων 11». * 2.940 τόνοι το βάρος της εκτόξευσης (launch weight) του «Κρόνου 5» ή το βάρος 14 «Αγαλμάτων της Ελευθερίας». * Σε 2,5 λεπτά το «Απόλλων 11» έφτασε σε ύψος 107,42 χλμ. * Χώρος για τους τρεις αστροναύτες στον θαλαμίσκο: 5,95 κυβικά μέτρα, όσο το εσωτερικό 2 Honda Accord.

Η επιτυχία του Απόλλων 11 έβαλε τέλος στην κούρσα του διαστήματος ανάμεσα στις δυο υπερδυνάμεις της εποχής: λίγο καιρό μετά την προσεδάφιση των Αμερικανών, οι Σοβιετικοί ουσιαστικά εγκατέλειψαν το δικό τους σεληνιακό πρόγραμμα. Οι Αμερικανοί θα πραγματοποιούσαν άλλες πέντε αποστολές στη

Σελήνη μέσα στα επόμενα χρόνια. Η κάψουλα επιστροφής του Απόλλων 11 εκτίθεται σήμερα στο Εθνικό μουσείο αεροναυτικής και διαστήματος στην Ουάσιγκτον. Οι αποστολές Απόλλων 12-17 Το διαστημικό πρόγραμμα Απόλλων συνεχίστηκε με 6 ακόμη πτήσεις, τις Απόλλων 12 έως 17. Όλες, εκτός από την Απόλλων 13, προσεληνώθηκαν με επιτυχία, η κάθε μία σε διαφορετική περιοχή της σεληνιακής επιφάνειας. Η αποστολή Απόλλων 13 αντιμετώπισε ένα σοβαρό ατύχημα, την έκρηξη μίας δεξαμενής υγρού οξυγόνου από την οποία εξαρτιόταν η σωστή λειτουργία του θαλάμου διοίκησης και αναγκάστηκε να επιστρέψει άμεσα στη Γη, ευτυχώς χωρίς θύματα ανάμεσα στο πλήρωμα. Οι αποστολές Απόλλων 18, 19 και 20 που είχαν αρχικά προγραμματιστεί, ακυρώθηκαν λόγω περικοπών στον προϋπολογισμό της ΝΑΣΑ. Συνολικά 41 αστροναύτες εκπαιδεύτηκαν για το πρόγραμμα Απόλλων και 32 από αυτούς χρησιμοποιήθηκαν σε αυτό. Οι 24 μπήκαν σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη και οι 12 από αυτούς περπάτησαν στην επιφάνειά της. Οι 24 αστροναύτες που μπήκαν σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη είναι και οι μοναδικοί ως τώρα άνθρωποι που έχουν βγει πραγματικά στο διάστημα, δηλαδή στο χώρο έξω από την κυριαρχία της βαρυτικής έλξης της Γης. Είναι επίσης οι μοναδικοί άνθρωποι που έχουν δει από κοντά την αθέατη πλευρά της Σελήνης. 381,7 κιλά σεληνιακών πετρωμάτων συλλέχθηκαν και μεταφερθήκανε στη Γη. Η χημική ανάλυση των σεληνιακών πετρωμάτων δίνει στοιχεία που υποστηρίζουν τη θεωρία της μεγάλης σύγκρουσης, δηλαδή ότι η Σελήνη αποσπάστηκε έπειτα από τη σύγκρουση της Γης με κάποιο μεγάλο ουράνιο σώμα, πριν δισεκατομμύρια χρόνια. Μεγάλη βοήθεια στη συλλογή πετρωμάτων πρόσφερε το ειδικό όχημα Moon Rover που χρησιμοποιήθηκε από τις αποστολές Απόλλων 15, 16 και 17.

4. ΤΕΧΝΗΤΟΙ ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ

Ένας τεχνητός δορυφόρος είναι οποιαδήποτε κατασκευή, που δημιουργήθηκε από τον άνθρωπο, τοποθετείται σε τροχιά γύρω από ένα ουράνιο σώμα, ενώ ειδικότερα, τεχνητός δορυφόρος της Γης λέγεται κάθε αντικείμενο που τοποθετείται από τον άνθρωπο σε τροχιά γύρω από αυτήν. Αντιθέτως, όλα τα ουράνια σώματα που είναι μέρη του Ηλιακού Συστήματος, συμπεριλαμβανομένης και της Γης, είναι δορυφόροι είτε του Ήλιου, είτε, όπως η Σελήνη, δορυφόροι άλλων ουράνιων σωμάτων. Αυτοί οι δορυφόροι λέγονται φυσικοί δορυφόροι, προκειμένου να διακρίνονται από τους τεχνητούς. Η εκτόξευση και η τοποθέτηση σε κατάλληλη τροχιά γίνεται με πυραύλους, οι οποίοι συνήθως αποτελούνται από πολλά μέρη (ορόφους). Κάθε όροφος είναι ένας ξεχωριστός πύραυλος, ο οποίος αρχίζει να λειτουργεί όταν εξαντληθούν τα καύσιμα του προηγούμενου ορόφου, ο οποίος αποσπάται και απορρίπτεται. Με τον τρόπο αυτόν το μέρος που απομένει έχει μικρότερο βάρος και συνεχίζει το ταξίδι του με ολοένα μεγαλύτερη ταχύτητα, μέχρις ότου φτάσει στο προβλεπόμενο ύψος και με την απαραίτητη ταχύτητα.

Ιστορικά στοιχεία Οι πρώτες εκτοξεύσεις πυραύλων για λόγους θεάματος, αλλά και στρατιωτικούς, είχε πραγματοποιηθεί στην Κίνα πριν από αρκετούς αιώνες, αλλά με στοιχειώδη μέσα και χωρίς σοβαρές επιστημονικές γνώσεις. Η πρώτη επιστημονική μελέτη του πυραύλου άρχισε στην Ρωσία από τον Κ. Τσιολκόβσκι, από το 1883 μέχρι το 1941. Όμοια, ο Ρ. Γκόνταρντ συνεχίζει τις σχετικές μελέτες και προσπάθειες. Οι πρώτες οργανωμένες προσπάθειες έγιναν στη

Ναζιστική Γερμανία με γενναία κρατική χρηματοδότηση και με κύριο υπεύθυνο τον Βέρνερ φον Μπράουν, ο οποίος υπήρξε και ο μεγαλύτερος ειδικός σε θέματα πυραύλων. Το 1942 εκτοξεύτηκε με επιτυχία ο πρώτος πύραυλος V – 2, που έφτασε σε ύψος 95 χλμ. Ακολούθησε μια σειρά πυραύλων του ίδιου τύπου, που χρησιμοποιήθηκε από τους Ναζί για πολεμικές επιχειρήσεις κατά της Μεγάλης Βρετανίας. Η ιδέα για τη χρήση δορυφόρων σε γεωσύγχρονη (ή γεωστατική) τροχιά γύρω από τη Γη επαναδιατυπώθηκε από τον επιστήμονα και συγγραφέα Άρθουρ Κλαρκ το 1945. Μετά το Β' Παγκόσμιο Πόλεμο και την κατάρρευση της ναζιστικής Γερμανίας, στηριγμένοι σε γερμανική πυραυλική τεχνολογία και το ήδη ειδικευμένο προσωπικό των Γερμανών, αλλά και σε δοκιμές δικών τους επιστημόνων, Σοβιετικοί και Αμερικανοί άρχισαν δοκιμές για την αποστολή δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη Γη. Και οι δύο Μεγάλες Δυνάμεις της εποχής συνεχίζουν τις τελειοποιήσεις κάτω από συνθήκες άκρας μυστικότητας, για την κατασκευή διηπειρωτικών και άλλων πυραύλων. Κατά τη διάρκεια του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους (1957) και συγκεκριμένα στις 4 Οκτωβρίου 1957 εκτοξεύτηκε ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος της Γης, ο Σοβιετικός Σπούτνικ 1. Η ημέρα αυτή θεωρείται επίσημα ως η αρχή της εποχής του διαστήματος. Λίγο αργότερα ακολούθησε και ο Αμερικανικός Εξπλόρερ 1. Έτσι, στη δεκαετία του 1950, οι στρατιωτικοί πύραυλοι έχουν τελειοποιηθεί και χρησιμοποιούνται ευρύτατα στα οπλοστάσια πολλών κρατών. Κατά την ίδια εποχή άρχισαν να χρησιμοποιούνται «ειδικοί» πύραυλοι και για επιστημονικούς σκοπούς. Έτσι, τα έτη 1957 – 1958, κατά τον προγραμματισμό του Διεθνούς Γεωφυσικού Έτους (ΔΓΕ), αποφασίστηκε να εκτοξευθούν και τεχνητοί δορυφόροι για την μελέτη ενός ευρύτατου πεδίου, που ενδιέφερε άμεσα τους γεωφυσικούς, τους γεωλόγους, τους σεισμολόγους, τους αστρονόμους κλπ, από 66 χώρες. Γενικές αρχές Για να εκτοξευθεί με επιτυχία ένας τεχνητός δορυφόρος, πρέπει να κινηθεί τουλάχιστο με την κρίσιμη ταχύτητα διαφυγής, η οποία δίδεται από τη σχέση:

V2=2g*(M/R) όπου g είναι η σταθερά παγκόσμιας έλξης, M η μάζα της Γης και R η ακτίνα της. Αν πάντως η εκτόξευση γίνεται από κάποιο ύψος I, αντί του R τίθεται (R+Ι) και η απαιτούμενη ταχύτητα ελαττώνεται. Η ταχύτητα διαφυγής στην επιφάνεια της Γης είναι 11,18 km/sec, ενώ στην επιφάνεια της Σελήνης 2,38 km/sec. Ο επόμενος πίνακας δίνει την ταχύτητα διαφυγής σε διάφορα ύψη από την επιφάνεια της Γης

ΎΨΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ

0 km

11,18 km/sec

200 km 11,01 km/sec

400 km 10,85 km/sec

600 km 10,69 km/sec

800 km 10,54 km/sec

1000 km 10,40 km/sec

Μετά την εκτόξευση, και εφόσον ο τεχνητός δορυφόρος φτάσει σε ορισμένο ύψος, η ταχύτητά του πρέπει να αλλάξει διεύθυνση και να γίνει κάθετη προς την ευθεία που ορίζεται από το κέντρο της Γης και το σκάφος (θεωρουμένου ως σημείου). Τότε, εφόσον και πάλι η ταχύτητα είναι σωστή, γίνεται τεχνητός δορυφόρος και περιφέρεται γύρω από τη Γη. Η κίνηση των τεχνητών δορυφόρων ακολουθεί τους νόμους του Κέπλερ, όπως ακριβώς και οι φυσικοί δορυφόροι. Έτσι, την μία εστία της ελλειπτικής τροχιάς κατέχει το κέντρο της μάζας της Γης. Το ακριβές σχήμα της έλλειψης εξαρτάται από το ύψος, στο οποίο ο δορυφόρος θα τοποθετηθεί στην τροχιά

του, από τη ταχύτητα την οποία θα έχει ο δορυφόρος κατά την είσοδο του στην τροχιά και από τη διεύθυνση του ως προς την ευθεία που ορίζεται από το κέντρο της Γης και τον δορυφόρο. Είναι δυνατόν η ελλειπτική τροχιά να συμπίπτει σχεδόν με κύκλο, οπότε αποκαλείται κυκλική. Στην περίπτωση αυτή, σε κάθε ύψος αντιστοιχεί ορισμένη ταχύτητα του δορυφόρου και ορισμένη περίοδος. Αν ο δορυφόρος τοποθετηθεί σε κυκλική τροχιά, σε ύψος 35.900 km, και κινείται παράλληλα προς τον Ισημερινό κατά τη φορά περιστροφής της Γης, τότε, επειδή χρειάζεται 24 ώρες για μία πλήρη περιφορά, όσο και ένα σημείο της γήινης επιφάνειας, θα φαίνεται σαν να είναι σε σταθερή θέση πάνω από έναν τόπο, χωρίς να κινείται. Οι δορυφόροι αυτού του τύπου λέγονται «στάσιμοι» ή «σύγχρονοι». Η ταχύτητα την οποία πρέπει να έχει ένα σώμα για να τοποθετηθεί σε κυκλική τροχιά, σε ορισμένο ύψος, ονομάζεται «πρώτη κοσμική ταχύτητα». Αν ένα σώμα κινείται με την ταχύτητα διαφυγής, δηλαδή 11,18 km/sec, θα διαγράψει παραβολική τροχιά, ενώ αν εκτοξευτεί με ταχύτητα μεγαλύτερη από 11,18 km/sec, θα διαγράψει υπερβολική τροχιά. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις θα διαφύγει στο διάστημα, εγκαταλείποντας τη Γη, χωρίς να ξαναπέσει πάνω σε αυτήν. Αυτή η ταχύτητα διαφυγής ονομάζεται και παραβολική ταχύτητα ή «δεύτερη κοσμική ταχύτητα». Αν ένα σώμα κινηθεί με την ταχύτητα αυτή, τότε απελευθερώνεται μεν από την έλξη της Γης, αλλά όχι και από εκείνη του Ηλίου. Έτσι, θα συνεχίσει την κίνηση του γύρω από τον Ήλιο σαν τεχνητός πλανήτης. Αν θέλουμε να εκτοξεύσουμε ένα σώμα, το οποίο να εγκαταλείψει το ηλιακό σύστημα και να κινηθεί στον μεσοαστρικό χώρο, τότε θα πρέπει, κατά την εκτόξευση, να έχει ταχύτητα τουλάχιστον 16,6 km/sec, η οποία λέγεται «Τρίτη κοσμική ταχύτητα». Την τρίτη κοσμική ταχύτητα έχουν τα δύο διαστημόπλοια «Βόγιατζερ», τα οποία προγραμματίστηκαν να περάσουν κοντά από τον Δία, τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα και μετά να συνεχίσουν στο μεσοαστρικό διάστημα. Γι’ αυτό και φέρουν πλάκες ενδεικτικές του τόπου της προέλευσης τους, ώστε να αναγνωριστούν από άλλα λογικά όντα στην περίπτωση που θα έχουν μία τέτοια συνάντηση στις αιώνιες περιπλανήσεις τους στο αχανές. Εκτόξευση δορυφόρου

Η αποβολή ενός δορυφόρου αρχίζει πάντοτε με την εκτόξευση του με τον πύραυλο – φορέα. Οι πολλοί μικροί δορυφόροι και μάλιστα κατά τα πρώτα εγχειρήματα, εκτοξεύτηκαν με απλό πύραυλο, από εκείνους που ήδη χρησιμοποιούνται για στρατιωτικούς σκοπούς, όπως οι «Άτλας» και «Κένταυρος». Όταν οι απαιτήσεις έγιναν μεγαλύτερες, είτε γιατί το ύψος των τροχιών ήταν μεγαλύτερο είτε γιατί το βάρος ήταν πολύ μεγαλύτερο, τότε, άρχισαν να χρησιμοποιούνται συνδυασμένοι πύραυλοι στην αρχή και αργότερα οι πύραυλοι πολλών ορόφων, όπως αναφέρονται στην αρχή. Επειδή η Γη περιφέρεται γύρω από τον άξονα της από Δυσμάς προς Ανατολάς, η εκτόξευση γίνεται πάντοτε κατά την ίδια κατεύθυνση με σκοπό να γίνει αντικείμενο εκμετάλλευσης και η ταχύτητα περιστροφής της Γης, η οποία στον ισημερινό είναι 465 km/sec, ενώ σε γεωγραφικό πλάτος 30° φτάνει τα 402 km/sec και σε πλάτος 45° τα 328 km/sec. Και βέβαια, το σημείο εκτόξευσης πρέπει να βρίσκεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στον Ισημερινό, ώστε να προστεθεί και η αντίστοιχη ταχύτητα της Γης, γιατί, αν και η αρχική διεύθυνση του πυραύλου είναι κατακόρυφη ως προς τον τόπο εκτόξευσης, η κίνηση του ως προς το κέντρο της Γης είναι σύνθετη, με μια συνιστώσα κατακόρυφη και μια οριζόντια, που είναι η κίνηση της Γης. Όταν ο πύραυλος φτάσει στο προϋπολογισμένο ύψος και με την προϋπολογισμένη ταχύτητα, παίρνει κλίση προς Ανατολάς και αρχίζει την κυκλική ελλειπτική τροχιά του. Τότε, με ειδικούς μικρούς πυραύλους, ο δορυφόρος αποχωρίζεται από τον τελευταίο όροφο του πυραύλου και αρχίζει την αποστολή του. Αν χρειάζεται διόρθωση ή οποιαδήποτε μεταβολή, η τροχιά του δορυφόρου, επιφέρεται με ειδικούς μικρούς πυραύλους που πυροδοτούνται με εντολές που δίνονται με ραδιοσήματα. Όλες οι φάσεις της εκτόξευσης και όλα τα σχετικά στοιχεία έχουν προϋπολογιστεί και εξαρτώνται από τα συστήματα που χρησιμοποιούνται σε κάθε αποστολή, όπως ο τύπος του πυραύλου – φορέα, ο τύπος του δορυφόρου, η αντοχή των οργάνων και των συσκευών τους στις μεγάλες επιταχύνσεις κτλ. Ειδικοί ηλεκτρονικοί υπολογιστές, εγκατεστημένοι στο κέντρο παρακολούθησης, συνδέονται με κεραίες εκπομπής και λήψης ραδιοσημάτων, ώστε να παρακολουθούν τον πύραυλο και το δορυφόρο σε κάθε στιγμή και να κάνουν αυτόματα τις απαιτούμενες διορθώσεις. Επιπλέον, ένα επιτελείο από ειδικούς επιστήμονες και τεχνικούς βρίσκεται σε επιφυλακή ώστε να αντιμετωπίσουν οποιαδήποτε απρόοπτη εξέλιξη που θα μπορούσε

να παρουσιαστεί, παρά το λεπτομερέστατο προγραμματισμό των ηλεκτρονικών υπολογιστών. Η δυσκολότερη φάση του εγχειρήματος είναι η τελική τοποθέτηση του δορυφόρου στην τροχιά του, η οποία διαρκεί μερικά δευτερόλεπτα μόνο. Κατά τη διάρκεια της, συνήθως, προκύπτουν τόσα προβλήματα, ώστε για να διατυπωθούν και να λυθούν χρειάζονται 10 μαθηματικοί, οι οποίοι θα εργάζονται επί 10 χρόνια. Και όμως, με τα αυτόματα συστήματα και τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, που χρησιμοποιούνται, όχι μόνο αναγνωρίζονται, διατυπώνονται και λύνονται τα προβλήματα αυτά, αλλά και οι λύσεις τους στέλνονται στο σκάφος και εφαρμόζονται σε λίγα μόλις δευτερόλεπτα. Είναι φανερό, ότι δε θα μπορούσε να γίνει εκτόξευση και επιτυχής τοποθέτηση σε τροχιά κανενός δορυφόρου, αν δεν είχαν αναπτυχθεί τα αυτόματα συστήματα παρακολούθησης και οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές. Περιγραφή των τμημάτων ενός δορυφόρου Ανεξάρτητα από τη χρήση τους, οι τεχνητοί δορυφόροι έχουν ορισμένα στοιχεία όλων των δορυφόρων που είναι τα ίδια. Έλεγχος τοποθέτησης Για να σταθεροποιηθεί ένας δορυφόρος, έχει ένα σύστημα που τον κρατά ομοιόμορφα εντός της τροχιάς του, καθώς οι μετρήσεις και οι εικόνες ενός δορυφόρου θα είναι ανακριβείς και συγκεχυμένες εάν αυτός δεν είναι σταθερός. Για να διατηρούνται σταθεροί, οι δορυφόροι χρησιμοποιούν συχνά περιστροφική ή γυροσκοπική κίνηση. Σώμα δορυφόρου Το σώμα ενός δορυφόρου, επίσης γνωστό ως λεωφορείο του δορυφόρου, περιέχει όλο τον επιστημονικό εξοπλισμό και άλλα απαραίτητα συστατικά του δορυφόρου. Οι δορυφόροι συνδυάζουν πολλά διαφορετικά υλικά που αποτελούν τα συστατικά μέρη τους. Δεδομένου ότι οι δορυφόροι είναι ουσιαστικά κομμάτια του επιστημονικού ή εξοπλισμού επικοινωνιών που πρέπει να πάει στο διάστημα, οι μηχανικοί πρέπει να σχεδιάσουν ένα λεωφορείο που θα μεταφέρει τον εξοπλισμό ακίνδυνα στο διάστημα.

Υπάρχουν διάφοροι σημεία που οι μηχανικοί πρέπει να προσέξουν κατά την επιλογή των υλικών για το λεωφορείο του δορυφόρου. Μεταξύ αυτών είναι: 

Εξωτερικό στρώμα: προστατεύει το δορυφόρο από τις συγκρούσεις με μικρομετεωρίτες ή άλλα μόρια που αιωρούνται στο διάστημα



Αντιραδιενεργή προστασία: προστασία του δορυφόρου από την ακτινοβολία του ήλιου



Θερμική κάλυψη: χρησιμοποίηση της θερμικής κάλυψης για να διατηρείται ο δορυφόρος στην ιδανική θερμοκρασία που χρειάζονται τα όργανα για να λειτουργήσουν ομαλά



Σύστημα απομάκρυνσης της θερμότητας μακρυά από τα ζωτικής σημασίας όργανα του δορυφόρου



Δομική υποστήριξη



Σύνδεση των υλικών

Γενικά, όσο μικρότερος είναι ένας δορυφόρος, τόσο καλύτερος είναι. Κατά την επιλογή των υλικών για το κυρίως σώμα του, συνήθως λαμβάνονται υπόψη και οι ακόλουθοι παράγοντες: κόστος, βάρος, μακροζωία (πόσο καιρό θα αντέξει το υλικό), και εάν το υλικό έχει αποδειχθεί λειτουργικό σε άλλους δορυφόρους πριν. Επικοινωνία Όλοι οι δορυφόροι πρέπει να έχουν μερικούς τρόπους επικοινωνίας με τη Γη, καθώς ο δορυφόρος πρέπει να είναι σε θέση να λαμβάνει οδηγίες και να διαβιβάζει πληροφορίες που συλλέγει, αλλά και να μπορεί να αναμεταδώσει τις πληροφορίες που στέλνονται σε αυτόν σε μια άλλη περιοχή στη γη. Αυτό γίνεται γενικά χρησιμοποιώντας κάποιο τύπο κεραίας. Οι κεραίες είναι απλό κομμάτι του εξοπλισμού, που επιτρέπει τη μετάδοση και την υποδοχή των ραδιοσημάτων. Δεδομένου ότι οι πληροφορίες μεταδίδονται χρησιμοποιώντας τα ραδιοκύματα, τα οποία κινούνται με την ταχύτητα του φωτός, αυτή η μέθοδος επιτρέπει πολύ γρήγορες επικοινωνίες, με μία πολύ μικρή χρονική καθυστέρηση.

Εσωτερικός υπολογιστής Όλοι οι δορυφόροι έχουν υπολογιστή, ο οποίος επεξεργάζεται τις πληροφορίες που συλλέγονται από το δορυφόρο, και ελέγχει τα διάφορα συστήματά του. Το δορυφορικό υποσύστημα που εκπληρώνει αυτόν τον ρόλο καλείται καταδίωξη και έλεγχος τηλεμετρίας (TT&C). TT&C είναι ο εγκέφαλος του δορυφόρου και του λειτουργικού συστήματός του. Καταγράφει κάθε δραστηριότητα του δορυφόρου, λαμβάνει τις πληροφορίες από τον επίγειο σταθμό, και φροντίζει οποιαδήποτε γενική συντήρηση που πρέπει να κάνει ο δορυφόρος. Ενέργεια Κάθε δορυφόρος χρειάζεται κάποια πηγή ενέργειας, η οποία συνήθως είναι: 

Ηλιακοί συλλέκτες



Μπαταρίες



Πυρηνική ενέργεια



Γεννήτριες θερμότητας

Τροχιές Ανάλογα με το είδος τροχιάς και του ύψους, όπου θα τοποθετηθεί ένας δορυφόρος, μπορούμε να κατηγοριοποιήσουμε τους δορυφόρους ως εξής: α. LEO: χαμηλής περί τη γη τροχιάς β. MEO: μεσαίας περί τη γη τροχιάς γ. GEO: γεωσύγχρονης τροχιάς Πρέπει να σημειωθεί ότι για τη αποφυγή προβλημάτων παρεμβολών και συγκρούσεων, με διάφορες κυβερνητικές και διακρατικές συμφωνίες έχει οριστεί το ποιος θα χρησιμοποιεί δορυφόρους, σε ποια τροχιά και συχνότητα. Δορυφόροι χαμηλής περί τη γη τροχιάς (LEO) Aυτού του είδους οι δορυφόροι δεν είναι γεωστατικοί (δε βρίσκονται συνεχώς πάνω από το ίδιο σημείο). Έχουν επίσης την πιο μικρή σε ύψος τροχιά από όλους τους

δορυφόρους (100-300 μίλια από την επιφάνεια της γης). Συμπληρώνουν τον κύκλο της τροχιάς τους σε 15 λεπτά. Η τεχνολογία που χρησιμοποιούν επιτρέπει τη σύνδεση μέσω συχνοτήτων με μη κατευθυνόμενη κεραία (η κεραία μπορεί να στείλει προς όλες τις κατευθύνσεις σήματα). Οι περισσότεροι από αυτούς χρησιμοποιούν τη ζώνη συχνοτήτων L. Επίσης υπάρχει επικοινωνία μεταξύ των δορυφόρων στο κανάλι ζώνης K. Πλεονεκτήματα α.μικρότερο κόστος εκτόξευση-τροχιοθέτησης, κατανάλωσης ενέργειας β.μικρές καθυστερήσεις στη μετάδοση γ.ασήμαντα σφάλματα (path loss errors) δ.λήψη σήματος από αδύνατους πομπούς Μειονεκτήματα α.μικρός χρόνος ζωής (1-3 μήνες), ανάγκη για αντικατάσταση β.συγκρούσεις των ζωνών ραδιοσυχνοτήτων,παρεμβολές στην μετάδοση του σήματος Αυτού του είδους οι δορυφόροι είναι συμφέροντες για επιχειρήσεις που έχουν διάσπαρτα τμήματα, στην περίπτωση που θέλουν να αποκτήσουν ένα ολοκληρωμένο δίκτυο. Δορυφόροι μεσαίας περί τη γη τροχιάς (MEO) Είναι δορυφόροι οι οποίοι κινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα από τη γη, οπότε δεν φαίνονται στατικοί από κάποιο σημείο. Βρίσκονται σε τροχιές μεταξύ των LEO και GEO, ύψους από 6.000-12.000 μίλια. Συμπληρώνουν τον κύκλο της τροχιάς τους σε 2-4 ώρες. Έχουν ίδια τεχνολογία μετάδοσης με τους LEO. Πλεονεκτήματα α.μέτριο κόστος τροχιοθέτησης β.μεσαίες καθυστερήσεις στη μετάδοση Μειονεκτήματα α.τακτά σφάλματα (path loss errors)

Γεωσύγχρονης τροχιάς δορυφόροι (GEO) Αυτού του είδους οι δορυφόροι είναι οι πιο οικονομικοί για επικοινωνία σε μεγάλες αποστάσεις σε σχέση με τα υπερπόντια καλώδια. Βρίσκονται σε τροχιά 22.300 μιλίων από την επιφάνεια της γης (35.800 km). Συμπληρώνουν μια τροχιά κάθε 24 ώρες (23 ώρες, 56 λεπτά και 4,09 δευτερόλεπτα, κινούνται με ταχύτητα 7.000 μίλια την ώρα από την ανατολή στη δύση) και βρίσκονται πάνω από τον Ισημερινό της γης. Επειδή κινούνται με την ίδια ταχύτητα και κατεύθυνση με τη γη φαίνονται ακίνητοι όταν παρατηρούνται από ένα συγκεκριμένο σημείο. Ο πρώτος επικοινωνιακός δορυφόρος αυτού του είδους ήταν ο Syncom 2, τον οποίο έθεσε σε τροχιά η NASA (National Aeronautics and Space Administration) το 1963. Τα κύρια κανάλια συχνοτήτων που χρησιμοποιούν αυτού του είδους οι δορυφόροι είναι το κανάλι ζώνης C (4-6 GHz) και Ku (12-14 GHz). Πλεονεκτήματα α.καλύπτει το 42,2% της γήινης επιφάνειας β.«βλέπει» πάντα την ίδια περιοχή γ.δεν έχει προβλήματα εξαιτίας του φαινομένου Ντόπλερ δ.δυνατότητα μετάδοσης σήματος (σημείο-πολυσημειακή σύνδεση) Μειονεκτήματα α.τροχιά μεγάλης περιφέρειας β.ακριβοί σταθμοί σε σχέση με τα ασθενή σήματα Διάρκεια ζωής ενός δορυφόρου Διάρκεια ζωής ονομάζεται το χρονικό διάστημα κατά το οποίο ο δορυφόρος μπορεί να παραμείνει στην τροχιά του και εξαρτάται από το ύψος και τη μορφή του. Χρήση τεχνητών δορυφόρων Στις δεκαετίες του 1960 και του 1970, η χρήση τεχνητών δορυφόρων γνώρισε μεγάλη ανάπτυξη,

λόγω

της

μεγάλης

χρησιμότητάς

τους

σε

τηλεπικοινωνιακούς,

επιστημονικούς (π.χ. μετεωρολογικοί δορυφόροι), αλλά και στρατιωτικούς (π.χ. κατασκοπευτικοί δορυφόροι)σκοπούς. Σήμερα υπάρχουν σε τροχιά πάνω από 2.000 τεχνητοί δορυφόροι, από τους οποίους όμως χρησιμοποιούνται μόνο γύρω στους 500 46

(οι υπόλοιποι είναι παλαιότερης τεχνολογίας) για τους ίδιους σκοπούς. Τεχνητοί δορυφόροι έχουν τεθεί κατά καιρούς σε τροχιά γύρω και από τους περισσότερους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος αλλά και τη Σελήνη

5. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΑ ΛΕΩΦΟΡΕΙΑ

Το Διαστημικό Λεωφορείο της NASA, που επίσημα λέγεται "Διαστημικό Σύστημα Μεταφορών" (Space Transportation System-STS), είναι ο τρέχων φορέας εκτόξευσης πληρωμάτων και φορτίου των ΗΠΑ. Έχουν κατασκευαστεί επτά αμερικάνικα διαστημικά λεωφορεία, από τα οποία τρία παραμένουν ενεργά (Ντισκάβερι, Ατλαντίς, Εντέβορ), δυο έχουν καταστραφεί σε ατυχήματα, το Challenger και το Columbia, το 1986 και 2003 αντίστοιχα, ενώ ένα έχει χρησιμοποιηθεί για δοκιμαστικές πτήσεις στη γήινη ατμόσφαιρα κι όχι για διαστημικές αποστολές, το Space Shuttle Enterprise (το πρώτο διαστημικό λεωφορείο της ΝΑΣΑ), και τέλος το Space Shuttle Pathfinder, το οποίο αποτελεί εξομοιωτή διαστημικού λεωφορείου. Το διαστημικό λεωφορείο εκτοξεύεται κάθετα, φέρνοντας συνήθως πέντε έως επτά αστροναύτες (αν και έχουν μεταφερθεί και οκτώ) και μέχρι περίπου 22.700 κιλά (50.000 λίβρες) ωφέλιμου φορτίου σε χαμηλή γήινη τροχιά. Όταν η αποστολή του τελειώνει, επιστρέφει μέσα στην γήινη ατμόσφαιρα, πετά σαν ανεμοπλάνο και κάνει οριζόντια προσγείωση όπως και ένα συνηθισμένο αεροσκάφος. Το διαστημικό λεωφορείο είναι το πρώτο τροχιακό διαστημικό σκάφος που σχεδιάστηκε με μερική ικανότητα επαναχρησιμοποίησης. Είναι επίσης το πρώτο επανδρωμένο διαστημικό σκάφος με φτερά που έχει επιτύχει να εκτοξευθεί σε τροχιά και να προσγειωθεί. Μεταφέρει μεγάλα ωφέλιμα φορτία σε διάφορες τροχιές, χρησιμεύει σαν πορθμείο για την μεταφορά πληρωμάτων προς και από το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), και εκτελεί αποστολές συντήρησης και επισκευών. Το όχημα μπορεί επίσης να ανακτήσει δορυφόρους και άλλα ωφέλιμα φορτία από την τροχιά τους και να τα επιστρέψει στη γη, αλλά αυτή η ικανότητα δεν έχει

χρησιμοποιηθεί συχνά. Εντούτοις, αυτή η ικανότητα χρησιμοποιείται για να επιστρέψει μεγάλα φορτία στη γη από το διεθνή διαστημικό σταθμό, δεδομένου ότι το ρωσικό σκάφος Σογιούζ έχει περιορισμένη ικανότητα επιστροφής φορτίων. Κάθε διαστημικό λεωφορείο σχεδιάστηκε με προβλεπόμενη διάρκεια ζωής 100 εκτοξεύσεων ή 10 ετών λειτουργικής ζωής. Η NASA ανακοίνωσε το 2004 ότι το διαστημικό λεωφορείο θα αποσυρθεί το 2010 και θα αντικατασταθεί από το όχημα Orion και τον πυραυλικό φορέα Άρης Ι. Τελικά, η τελευταία αποστολή διαστημικού λεοφορείου πραγματοποιήθηκε τον Ιούλιο του 2011 (STS-135). Το πρόγραμμα άρχισε προς το τέλος της δεκαετίας του '60 και έχει μονοπωλήσει το πρόγραμμα επανδρωμένων πτήσεων της NASA από τα τέλη της δεκαετίας του '70, οπότε και τερματίστηκε το Πρόγραμμα Απόλλο για την εξερεύνηση της Σελήνης. Η πρώτη εκτόξευση έγινε στις 12 Απριλίου 1981 με το Columbia. Σύμφωνα με το "όραμα για τη διαστημική εξερεύνηση", το νέο πρόγραμμα της NASA για την επιστροφή στη Σελήνη και την εξερεύνηση του Άρη, η χρήση του διαστημικού λεωφορείου θα στραφεί στην ολοκλήρωση της συναρμολόγησης του ISS ως το 2010, και μετά θα αντικατασταθεί. Περιγραφή Το διαστημικό λεωφορείο είναι ένα μερικώς επαναχρησιμοποιούμενο σύστημα εκτόξευσης

που

αποτελείται

από

τρία

κύρια

συγκροτήματα:

το

επαναχρησιμοποιήσιμο τροχιακό όχημα (Orbiter Vehicle-OV), την εξωτερική δεξαμενή καυσίμων(External Tank-ET), το μόνο αναλώσιμο τμήμα του συστήματος, και δύο επαναχρησιμοποιήσιμους πυραύλους στερεών καυσίμων (Solid Rocket Boosters-SRBs). Η δεξαμενή και οι δυο πύραυλοι απορρίπτονται στη θάλασσα κατά τη διάρκεια της ανάβασης. Μόνο το όχημα μπαίνει σε τροχιά. Το όχημα εκτοξεύεται κάθετα όπως ένας συμβατικός πύραυλος, προσγειώνεται οριζόντια όπως ένα πολιτικό αεροπλάνο, και μετά ανανεώνεται και επισκευάζεται για την επαναχρησιμοποίηση.

Τροχιακό όχημα Το τροχιακό όχημα μοιάζει με ένα αεροπλάνο με διπλή πτέρυγα δέλτα. Η καμπίνα του πληρώματος αποτελείται από τρία επίπεδα: το επίπεδο πτήσης, το μέσο επίπεδο, και το επίπεδο γενικής χρήσης. Στα υψηλότερα καθίσματα του επιπέδου πτήσης κάθεται ο διοικητής και πιλότος, και οι δύο ειδικοί της αποστολής πίσω τους. Το μέσο επίπεδο έχει τρία καθίσματα για τα υπόλοιπα μέλη του πληρώματος. Η αποθήκη, η τουαλέτα, οι θέσεις ύπνου, τα ντουλάπια αποθήκευσης, και η δευτερεύουσα πόρτα για την είσοδο/έξοδο από το όχημα βρίσκονται επίσης εκεί, όπως επίσης και ο θάλαμος αποσυμπίεσης. Ο θάλαμος αποσυμπίεσης έχει άλλη μια πόρτα που οδηγεί στην αποβάθρα ωφέλιμων φορτίων. Επιτρέπει σε δύο αστροναύτες, που φορούν τις στολές εξωοχηματικής δραστηριότητας να εξισορροπήσουν την πίεση πριν και μετά από έναν διαστημικό περίπατο. Το τροχιακό όχημα έχει μεγάλη αποβάθρα ωφέλιμων φορτίων, που καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της ατράκτου (18*16 μέτρα). Οι πόρτες της αποβάθρας των ωφέλιμων φορτίων φέρουν απαγωγούς θερμότητας στις εσωτερικές επιφάνειές τους, και έτσι κρατιούνται ανοικτές ενώ το διαστημικό λεωφορείο είναι σε τροχιά, βοηθώντας στον έλεγχο της θερμότητας. Αυτός βοηθείται επίσης με τη ρύθμιση του προσανατολισμού του οχήματος σε σχέση με τη γη και τον ήλιο. Μέσα στην αποβάθρα ωφέλιμου φορτίου είναι ο ρομποτικός βραχίονας, γνωστός και ως Canadarm, που χρησιμοποιείται για την είσοδο και έξοδο φορτίων από την άτρακτο. Μέχρι την απώλεια του Κολούμπια, το Canadarm συμπεριλαμβανόταν στον εξοπλισμό του διαστημικού λεωφορείο μόνο στις αποστολές που επρόκειτο να απαιτηθεί η χρήση του. Δεδομένου ότι ο βραχίονας είναι ένα κρίσιμο μέρος των διαδικασιών επιθεώρησης του συστήματος θερμικής προστασίας που απαιτούνται τώρα για τις πτήσεις των διαστημικών λεωφορείων, θα περιληφθεί πιθανώς σε όλες τις μελλοντικές πτήσεις. Οι κύριες μηχανές του διαστημικού λεωφορείου (Space Shuttle Main EnginesSSMEs) τοποθετούνται στο πίσω μέρος της ατράκτου σε τριγωνική διάταξη. Οι τρεις μηχανές μπορούν να γυρίσουν 10,5 μοίρες πάνω-κάτω και 8,5 μοίρες από τη μία πλευρά στην άλλη κατά τη διάρκεια της ανόδου για να αλλάξουν την κατεύθυνση της ώθησής τους και μαζί και την πορεία του διαστημικού λεωφορείου.

Το τροχιακό σύστημα ελιγμών (Orbital Maneuvering System-OMS) χρησιμοποιείται για τυς ελιγμούς που κάνει το διαστημικό λεωφορείο όταν βρίσκεται σε τροχιά, συμπεριλαμβανομένης της εισαγωγής σε τροχιά, ομαλοποίησης της τροχιάς, μεταφοράς σε ψηλότερη ή χαμηλότερη τροχιά, ραντεβού σε τροχιά, και ακύρωσηςεπανεισόδου. Το σύστημα ελέγχου αντίδρασης (Reaction Control System-RCS) παρέχει τον έλεγχο του προσανατολισμού και τις στροφές κατά μήκος των αξόνων του σκάφους τόσο σε τροχιά όσο και κατά τη διάρκεια των φάσεων πτήσης, εισαγωγής σε τροχιά και επανεισόδου. Το σύστημα θερμικής προστασίας (Thermal Protection System-TPS) καλύπτει το εξωτερικό του οχήματος, για προστασία του τόσο από το κρύο των -121 °C (-250 °F) του διαστήματος όσο και από την θερμότητα των 1649 °C(3000 °F) της επανεισόδου. Η κυρίως δομή του τροχιακού οχήματος αποτελείται κατά βάση από κράμα αλουμινίου, αν και η δομή του συγκροτήματος των μηχανών είναι από τιτάνιο. Εξωτερική δεξαμένη

Η εξωτερική δεξαμενή (External Tank-ET) περιέχει 2.025 εκατομμύρια λίτρα (535.000 γαλόνια) υγρού υδρογόνου και υγρού οξυγόνου, τα οποία προωθούνται προς καύση στις κύριες μηχανές και αποτελούν τα καύσιμα του διαστημικού λεωφορείου. Απορρίπτεται 8,5 λεπτά μετά την εκτόξευση, σε ύψος 60 ναυτικών μιλίων (111 χλμ) και έπειτα καίγεται κατά την επανείσοδό της στην ατμόσφαιρα. Η δεξαμενή κατασκευάζεται συνήθως από κράμα αλουμινίου-λίθιου και τα τοιχώματά της είναι περίπου 1/8 της ίντσας παχιά. Στις πρώτες δύο αποστολές των διαστημικών λεωφορείων η εξωτερική δεξαμενή ήταν βαμμένη άσπρη για λόγους θερμικής προστασίας. Στις επόμενες αποστολές η άσπρη βαφή καταργήθηκε και το χρώμα της είναι πλέον το φυσικό κεραμιδί του αφρού θερμικής προστασίας που την καλύπτει. Η κατάργηση της βαφής της δεξαμενής αύξησε επίσης την ικανότητα μεταφοράς ωφέλιμου φορτίου του διαστημικού λεωφορείου κατά περίπου 273 κιλά, όσο δηλαδή ήταν και το βάρος της μπογιάς που χρησιμοποιούνταν στη δεξαμενή.

Η εξωτερική δεξαμενή υπέστη εκτενείς μετατροπές μετά το ατύχημα του Κολούμπια τον Φεβρουάριο του 2003, καθώς η αιτία για την καταστροφή ήταν ένα κομμάτι του μονωτικού αφρού που αποκολλήθηκε από τη δεξαμενή και χτύπησε το ευαίσθητο κάτω μέρος του οχήματος, καταστρέφοντας τη μόνωση που θα το προφύλασσε κατά την επανείσοδό του. Έτσι, μεταξύ άλλων, στην εξωτερική δεξαμενή τοποθετήθηκαν θερμαντικά στοιχεία, που δεν επιτρέπουν το σχηματισμό πάγου, και αφαιρέθηκε ένας εξωτερικός σωλήνας καλωδίωσης. Πύραυλοι στερεών καυσίμων Οι δύο πύραυλοι στερεών καυσίμων (Solid Rocket Boosters-SRBs) είναι οι μεγαλύτεροι και πιο ισχυροί πύραυλοι αυτού του τύπου που χρησιμοποιήθηκαν ποτέ σε πτήση, και ο κινητήρας τους ο πιο ισχυρός που έχει χρησιμοποιηθεί ποτέ. Παρέχουν περίπου το 83% της ώθησης του οχήματος στην εκτόξευση και κατά τη διάρκεια των πρώτων σταδίων της ανόδου. Απορρίπτονται δύο λεπτά μετά μετά την εκτόξευση σε ένα ύψος περίπου 150.000 ποδών (45,7 χλμ), κατόπιν ανοίγουν τα αλεξίπτωτά τους και προσθαλασώνονται στον ωκεανό. Καθώς έχουν την ικανότητα να επιπλέουν, ανακτώνται και ετοιμάζονται για την επόμενη χρήση τους. Το εξωτερικό τους περίβλημα αποτελείται από χάλυβα με πάχος περίπου 1/2 ίντσα (1,27 εκατοστά). Προσγείωση Οι εξωτερικές επιφάνειες του σκάφους φτάνουν έως και τους 1.500οC κατά τη διάρκεια της επανεισόδου Το σκάφος ξεκινά την επανείσοδό του στην ατμόσφαιρα πυροδοτώντας τους κινητήρες OMS σε διεύθυνση αντίθετη με την τροχιακή του κίνηση για περίπου τρία λεπτά. Η επιβράδυνση από την πυροδότηση μεταφέρει το περίγειο της τροχιάς μέσα στην ατμόσφαιρα. Η πυροδότηση των κινητήρων γίνεται περίπου στην αντίθετη πλευρά του πλανήτη από την τοποθεσία προσγείωσης. Από αυτό το σημείο και μετά η όλη διαδικασία της επανεισόδου, εκτός από την έκταση του συστήματος προσγείωσης και την ανάπτυξη των αισθητήρων αέρα, ελέγχεται από τους υπολογιστές του σκάφους. Παρόλα αυτά ολόκληρη η διαδικασία μπορεί να εκτελεστεί (όπως και έχει γίνει για μια και μοναδική φορά) χειροκίνητα. Η τελική

φάση της προσγείωσης μπορεί να γίνει με αυτόματο πιλότο, συνήθως όμως γίνεται χειροκίνητα. Το όχημα αρχίζει ουσιαστικά να μπαίνει στην ατμόσφαιρα σε ύψος περίπου 120 χιλιομέτρων, με ταχύτητα 25 Mach (8,2 km/s). Με τη χρήση του συστήματος RCS και των επιφανειών ελέγχου, το σκάφος πετά με το ρύγχος υψωμένο σε κλίση 40 μοιρών με την οριζόντιο, κάτι που εξασφαλίζει τη μέγιστη επιβράδυνση σε συνδυασμό με την ελάχιστη θέρμανση από την τριβή με την ατμόσφαιρα. Μετά από αυτή τη φάση, το σκάφος μειώνει κι άλλο την ταχύτητά του εκτελώντας ελιγμούς σχήματος S πριν την τελική προσέγγιση. Στην κατώτερη ατμόσφαιρα το σκάφος πετά ουσιαστικά σαν ανεμόπτερο, εκτός του πολύ μεγαλύτερου ρυθμού καθόδου (3 χιλιόμετρα το λεπτό). Όταν πέσει η ταχύτητά του περίπου στα 3 Mach αναπτύσσονται δυο αισθητήρες του αέρα κάτω από το ρύγχος, που συλλέγουν στοιχεία για την κινηση του σκάφους μέσα στην ατμόσφαιρα. Το όχημα ξεκινά τη φάση προσέγγισης και προσγείωσης σε ύψος 10.000 ποδών (περίπου τριών χιλιομέτρων), σε απόσταση περίπου δώδεκα χιλιομέτρων από το διάδρομο προσγείωσης. Η ταχύτητα μειώνεται κι άλλο με τη χρήση αερόφρενων (δυο επιφανειών που καλύπτουν το πηδάλιο και αναπτύσσονται προς τα έξω), από 682 km/h σε περίπου 350 km/h την ώρα της προσγείωσης (η αντίστοιχη ταχύτητα για τα επιβατικά τζετ είναι 250 km/h). Το σύστημα προσγείωσης αναπτύσσεται όταν το σκάφος πετά με ταχύτητα 343 χλμ/ώρα. Για να μειωθεί κι άλλο η ταχύτητα, τη στιγμή που το ρινιαίο σκέλος του συστήματος προσγείωσης αγγίξει το διάδρομο, στην ουρά ανοίγει ένα αλεξίπτωτο 12 μέτρων, που απορρίπτεται όταν η ταχύτητα πέσει στα 111 km/h. Το αλεξίπτωτο προστέθηκε λόγω της συχνής καταστροφής των ελαστικών του οχήματος, που πριν προστεθεί το αλεξίπτωτο δέχονταν το μεγαλύτερο μέρος της δύναμης από την επιβράδυνση. Μετά την προσγείωση το σκάφος παραμένει απομονωμένο στο διάδρομο για αρκετή ώρα, επειδή πρέπει να διαλυθούν οι επικίνδυνοι ατμοί υδραζίνης (που χρησιμοποιείται σαν προωθητικό στους κινητήρες ελέχγου προσανατολισμού) και η άτρακτος να κρυώσει πριν μπορέσει κανείς να το πλησιάσει.

Η προσγείωση του διαστημικού λεωφορείου είναι αρκετά ευαίσθητη διαδικασία, καθώς το σκάφος δεν χρησιμοποιεί κινητήρες κι έτσι έχει μόνο μια ευκαιρία για προσέγγιση/προσγείωση. Το διαστημικό λεωφορείο κατά κανόνα προσγειώνεται στο Διαστημικό Κέντρο Κέννεντυ. Αν οι συνθήκες δεν επιτρέπουν προσγείωση εκεί, μπορεί να προσγειωθεί και στην Αεροπορική Βάση Έντουαρντς στην Καλιφόρνια. Σ' αυτή την περίπτωση, προκειμένου να επιστρέψει για συντήρηση και προετοιμασία στη Φλόριντα, το σκάφος τοποθετείται πάνω σε ένα ειδικά μετασκευασμένο Boeing 747. Αυτό το ταξίδι της επιστροφής κοστίζει στη NASA ένα εκατομμύριο δολάρια επιπλέον στον προϋπολογισμό της αποστολής. Δυστυχήματα Δύο διαστημικά λεωφορεία έχουν καταστραφεί, επί συνόλου 115 αποστολών, και τα δύο με την απώλεια όλου του πληρώματος. 

Το Τσάλλεντζερ που καταστράφηκε 73 δευτερόλεπτα μετά από την εκτόξευση, στις 28 Ιανουαρίου 1986 (7 νεκροί)



Το Κολούμπια που διαλύθηκε κατά τη διάρκεια της επανεισόδου στις 1 Φεβρουαρίου 2003 (επίσης 7 νεκροί)

Οι δυο αυτές καταστροφές δίνουν ένα ποσοστό θνησιμότητας 2% ανά αστροναύτη ανά πτήση, και πιθανότητα αποτυχίας σχεδόν 1 σε κάθε 60 αποστολές. Το αρχικό ποσοστό αποτυχίας, που δεν αναφερόταν σε θανάσιμες ή μη θανάσιμες καταστροφές, ήταν 1 για κάθε 75 αποστολές. Μεταξύ της καταστροφής του Τσάλλεντζερ και αυτής του Κολούμπια μεσολάβησαν 87 επιτυχημένες αποστολές. Αν και οι τεχνικές λεπτομέρειες των δυο ατυχημάτων είναι αρκετά διαφορετικές, τα οργανωτικά προβλήματα παρουσιάζουν αξιοπρόσεκτες ομοιότητες. Και στις δύο περιπτώσεις, οι μηχανικοί εξέφρασαν έντονες ανησυχίες για τα πιθανά προβλήματα αλλά αυτές οι ανησυχίες δεν κοινοποιήθηκαν κατάλληλα ή δεν έγιναν κατανοητές από τα ανώτερα στελέχη της NASA. Και στις δύο περιπτώσεις το όχημα είχε εκ των προτέρων εμφανίσει προειδοποιητικά σημάδια για τα προβλήματα.

6. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΙ ΣΤΑΘΜΟΙ Διαστημικοί σταθμοί ονομάζονται οι τεχνητές κατασκευές, επανδρωμένες ή μη, οι οποίες τίθενται σε τροχιά γύρω απ’ τον πλανήτη μας ή γύρω από άλλους πλανήτες και δορυφόρους. 

Διάγνωση του πως επιδρούν οι συνθήκες έλλειψης βαρύτητας στον ανθρώπινο οργανισμό. Η εμπειρία των αποστολών αυτών θα επιτρέψει τη διεξαγωγή μακροχρόνιων αποστολών προς τον Άρη και άλλους πλανήτες.



Μελέτη & παρατήρηση της Γης από το διάστημα. Μελέτη των ατμοσφαιρικών φαινομένων και των ωκεανών.



Μελέτη βασικών βιολογικών λειτουργιών φυτών και ζώων σε συνθήκες μικροβαρύτητας και έλλειψης βαρύτητας



Πειράματα στη μηχανική των ρευστών, την καύση, τη μελέτη των υλικών και τη βιοτεχνολογία όπου προσφέρουν στην επιστημονική κοινότητα νέες πληροφορίες που χρησιμοποιούνται σε νέες τεχνολογικές εφαρμογές.



Μελέτη της επίδρασης του Ήλιου στο κλίμα της Γης.



Συμβολή στην ανάπτυξη της αστρονομίας.

Από το 1957 που εκτοξεύτηκε και τέθηκε σε τροχιά ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος (Sputnik 1), ο οποίος ήταν η αφετηρία της προσπάθειας κατάκτησης του διαστήματος, έχουν τεθεί σε τροχιά οι εξής διαστημικοί σταθμοί:



Πρόγραμμα Salyut: Το Πρόγραμμα Σαλιούτ (στα ρωσικά Χαιρετισμός) αφορούσε μια σειρά επτά διαστημικών σταθμών που τέθηκαν σε τροχιά από τους Σοβιετικούς στις δεκαετίες 1970-1980. Οι σταθμοί Σαλιούτ ήταν απλές κατασκευές, αποτελούμενες από ένα κυρίως τμήμα, που έμπαινε σε τροχιά, το οποίο επανδρωνόταν αργότερα από πληρώματα που έφταναν με σκάφη Σογιούζ.



Skylab: Ο Skylab ήταν ο πρώτος διαστημικός σταθμός που τέθηκε σε τροχιά από τις Η.Π.Α. Εκτοξεύθηκε το 1973 και παρέμεινε σε τροχιά έως το 1979.



Mir: O Mir (ειρήνη στα ρωσικά) ήταν ένας σοβιετικός διαστημικός σταθμός. Τέθηκε σε τροχιά τον Φεβρουάριο του 1986 και ήταν σε λειτουργία μέχρι το Μάρτιο του 2001. Είναι ο μακροβιότερος διαστημικός σταθμός που λειτούργησε μέχρι τώρα στο διάστημα. Παρέμεινε σε τροχιά 15 χρόνια παρόλο που είχε κατασκευαστεί για να μείνει περίπου 5 με 6 χρόνια.

Σημαντικότερος και μεγαλύτερος από όλους τους διαστημικούς σταθμούς, είναι ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (αγγλ. International Space Station - ISS) είναι ένας ερευνητικός σταθμός σε τροχιά γύρω από τη Γη, ο οποίος βρίσκεται ακόμα σε φάση ανάπτυξης. Η συναρμολόγησή του ξεκίνησε το 1998. Είναι ορατός από τη Γη δια γυμνού οφθαλμού, με την απόστασή του από την επιφάνειά της να κυμαίνεται μεταξύ 319,6 και 346,9 χιλιομέτρων. Ταξιδεύει με μέση ταχύτητα 27.744 χαω, συμπληρώνοντας 15,7 περιστροφές τη μέρα. Ο ISS αποτελεί κοινό πρόγραμμα μεταξύ των διαστημικών οργανισμών NASA (ΗΠΑ), RKA (Ρωσίας), JAXA (Ιαπωνίας), CSA (Καναδά) και ESA (Ευρώπης). Ο Βραζιλιάνικος Οργανισμός Διαστήματος συμμετέχει μέσω ξεχωριστού συμβολαίου με τη NASA. Ο Ιταλικός Οργανισμός Διαστήματος ομοίως έχει ανεξάρτητα συμβόλαια για διάφορες δραστηριότητες που δεν λαμβάνουν χώρα στα πλαίσια των εργασιών της ESA στον ISS (όπου η Ιταλία συμμετέχει πλήρως). Η Κίνα έχει επανειλημμένως εκφράσει το ενδιαφέρον της για το εγχείρημα, ειδικά αν μπορέσει να συνεργαστεί με τον RKA. Προς το παρόν πάντως οι Κινέζοι δεν έχουν αναμιχθεί.

Ο ISS είναι η συνέχιση αυτού που ξεκίνησε ως ο αμερικανικός Διαστημικός Σταθμός Freedom, η χρηματοδότηση του οποίου περικόπηκε σημαντικά. Αντιπροσωπεύει συγχώνευση του Freedom με διάφορα άλλα σχέδια για διαστημικούς σταθμούς: τον ρωσικό Μιρ-2, τον ευρωπαϊκό Κολόμβος και το Ιαπωνικό Άρθρωμα Πειραμάτων. Το προβλεπόμενο έτος ολοκλήρωσης είναι το 2011, με τον σταθμό να παραμένει σε λειτουργία μέχρι το 2016. Από το 2007 ο ISS είναι ήδη ο μεγαλύτερος διαστημικός σταθμός σε σχέση με κάθε προηγούμενο. Ο ISS κατοικείται συνεχώς από τότε που το πρώτο πλήρωμα μπήκε στον σταθμό στις 2 Νοεμβρίου 2000, παρέχοντας έτσι συνεχή ανθρώπινη παρουσία στο διάστημα. Ο ISS εξυπηρετείται κυρίως από τα ρωσικά διαστημόπλοια Σογιούζ και Progress και από τα αμερικανικά Διαστημικά Λεωφορεία, και πρόσφατα και από το ευρωπαϊκό μεταφορικό σκάφος ATV.. Ο σταθμός είχε τριμελές πλήρωμα μέχρι την 20η Αποστολή, κατά τη διάρκεια της οποίας ο αριθμός του πληρώματος αυξήθηκε στους έξι αστροναύτες. Ο σταθμός έχει δεχτεί συνολικά 186 αστροναύτες από 15 χώρες. Ήταν επίσης ο προορισμός των επτά πρώτων τουριστών του διαστήματος

7. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟ ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ HUBBLE Το Διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ (Hubble Space Telescope - HST) είναι ένα τηλεσκόπιο το οποίο βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τη γη. Τροχιακή περιφορά

Τέθηκε σε τροχιά από το αμερικανικό Διαστημικό Λεωφορείο Ντισκάβερι τον Απρίλιο του 1990 και έχει πάρει το όνομά του από τον αστρονόμο Έντγουιν Χαμπλ. Αν και δεν ήταν το πρώτο διαστημικό τηλεσκόπιο, ήταν ένα από τα πιο ευέλικτα και έδωσε σημαντικά αποτελέσματα με εικόνες που δεν ήταν εφικτό να ληφθούν από τα επίγεια τηλεσκόπια. Το Χαμπλ προβλέπεται να λειτουργήσει μέχρι το 2014. Το ΔΤΧ είναι προϊόν της συνεργασίας ΝΑΣΑ και ΕΣΑ. Αναπτύχθηκε στα πλαίσια του προγράμματος μεγάλων παρατηρητηρίων, μαζί με το τηλεσκόπιο ακτίνων γ Κόμπτον, το παρατηρητήριο ακτίνων Χ Τσάντρα, και το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Σπίτζερ. Περιγραφή Το ΔΤΧ είναι ένας μεγάλος τεχνητός δορυφόρος με μάζα 11,25 τόνους, μήκους 13,2 μ. και διάμετρο 4,2 μέτρα που περιφέρεται σε ύψος 559 χλμ. πάνω από τη Γη με ταχύτητα 25.000 χλμ. την ώρα. Φέρει εξωτερικά κατα μήκος δύο ζεύγη (ένα ανά πλευρά) αντιτακτούς αναπεπταμένους ηλιακούς συλλέκτες που φορτίζουν 6 μπαταρίες παρέχοντας λειτουργία για 25 λεπτά όταν κινείται στη σκιά της Γης. Επίσης φέρει μία πτυσσόμενη κεραία ραδιοκυμάτων υψηλού κέρδους (περί το μέσον της άνω καταμήκους πλευράς) καθώς και μία επίσης ραδιοκυμάτων στη κάτω πλευρά. Στο εσωτερικό του φέρει ένα κατοπτρικό τηλεσκόπιο τύπου Ritchey-Chrétien που λειτουργεί στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία, στο οπτικό φως και την υπεριώδη ακτινοβολία. Τα όργανα τα οποία βρίσκονται στο Χαμπλ είναι η κάμερα NICMOS (κάμερα εγγύς υπερύθρου και φασματογράφος πολλών αντικειμένων), η κάμερα ACS (προηγμένη κάμερα ερευνών), η WFC3 (η ευρυπεδιακή φωτογραφική μηχανή), ο COS (φασματογράφος της κοσμικής προέλευσης), ο STIS (φασματογράφος απεικόνισης διαστημικού τηλεσκοπίου) και το FGS (συμβολόμετρο εξαιρετικής καθοδήγησης). Το ΔΤΧ εκτοξεύθηκε στο διάστημα τις 24 Απριλίου 1990 με το διαστημικό λεωφορείο Discovery και υπολογίζεται πως το τέλος της αποστολής του θα είναι γύρω στο 2013 με 2020. Από τότε έχει δεχτεί πέντε αποστολές επιδιόρθωσης στο διάστημα, κάτι για το οποίο και είχε κατασκευαστεί. Η πρώτη ήταν καθοριστική διότι αποδείχτηκε ότι το οπτικό σύστημα ήταν ελαττωματικό και έστελνε θαμπές φωτογραφίες και έπρεπε επειγόντως να επιδιορθωθεί.

Επιστημονική συμβολή Η συμβολή του ΔΤΧ στην αστρονομία είναι τεράστια αφού βοήθησε στην επίλυση κάποιων

από

τα

προβλήματα

της

αστρονομίας,

δίδοντας

δεδομένα

που

χρησιμοποιήθηκαν σε νέες θεωρίες για την επίλυση αυτών των προβλημάτων. Το κύριο πρόβλημα για το οποίο το ΔΤΧ είχε σχεδιαστεί ήταν ο υπολογισμός της σταθεράς του Χαμπλ, η οποία δείχνει τον ρυθμό με τον οποίο το σύμπαν επεκτείνεται, μέσω της μέτρησης της απόστασης με τη μέθοδο των μεταβλητών Κηφεΐδων.

8. ΔΙΑΣΤΡΙΚΑ ΤΑΞΙΔΙΑ – ΑΠΟΙΚΙΕΣ ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ

Σχέδιο Ίκαρος

Το σχέδιο Ίκαρος είναι μία φιλόδοξη πενταετής έρευνα με σκοπό την εκτόξευση ενός μη επανδρωμένου διαστημικού σκάφους σε διαστρικά ταξίδια. Μία μη κερδοσκοπική ομάδα επιστημόνων αφιερωμένη σε διαστρικά ταξίδια με τη βοήθεια του Tau Zero Foundation και του British Interplanetary Society, το σχέδιο Ίκαρος στοχεύει στη κατασκευή ενός διαστημικού σκάφους, που να μπορεί να ταξιδέψει σε ένα κοντινό αστέρι. Ο Αντρέας Τζιόλας, ο δεύτερος στην ιεραρχία του σχεδίου, επιβλέπει το γενικό χρονοδιάγραμμα της αποστολής, με εστίαση στα τεχνικά χαρακτηριστικά, τα οποία θα απαιτηθούν για να υποστηρίξουν ένα διαστρικό όχημα, τα οποία πρέπει να είναι τα εξής. Η κατασκευή του διαστημικού σκάφους θα είναι απαραίτητο να γίνει στο διάστημα. Αν κατασκευαστεί σε χαμηλή γήινη τροχιά (LEO), θα χρειαστεί μάλλον ένα υψηλό χημικό σύστημα προώθησης, όπως Skylon ή ίσως ένα αναθεωρημένο πρόγραμμα για τη μαζική παραγωγή οχημάτων εκτόξευσης . Μια μεγάλης κλίμακας διαστημικών υποδομών θα χρειαστεί, η οποία πιθανότατα θα χρησιμοποιήσει ένα ευρύ φάσμα της συστημάτων ηλιακής ενέργειας. Το διαστημόπλοιο Δαίδαλος θα απαιτεί ένα τεράστιο ποσό (50.000 τόνοι), ενός σπάνιου ισοτόπου ήλιον ώστε να δώσει ενέργεια στους κινητήρες σύντηξης που θα διαθέτει: Ήλιο-3 – εξαιρετικά σπάνιο στη Γη, αλλά μπορεί να βρεθεί στον ήλιο και τους πλανήτες γίγαντες αερίων. Ο ηλιακός άνεμος που εκτοξεύεται στο φεγγάρι μας για εκατομμύρια χρόνια, περιέχει επίσης ήλιο-3, και καταθέτει με αργούς ρυθμούς ορισμένες ποσότητες στην επιφάνειά του. Η πιο άφθονη πηγή Ήλιο-3, ωστόσο είναι η ατμόσφαιρα των γιγάντων του φυσικού αερίου. Οι δύο καλύτεροι υποψήφιοι είναι ο Δίας, που είναι πιο κοντά στη Γη – αλλά έχει πολύ ισχυρό βαρυτικό πεδίο – και του Ουρανού – με μια ελαφρώς υψηλότερη Ήλιο-3 συγκέντρωση, αλλά είναι σχεδόν τέσσερις φορές πιο μακριά από τη Γη. Ακόμα μια προμελέτη περιλαμβάνει μια τροχιά του διαστημικού σκάφους με μια πολύ μεγάλη κοίλη πρόσδεσης που κατεβαίνει στην ανώτερη ατμόσφαιρα του

γίγαντα του φυσικού αερίου και αποτελεσματικά «ρουφάει» την ατμόσφαιρα και αποστάζουν το ήλιο-3 σε τροχιά. Διαστρικές επιχειρήσεις Ο Ίκαρος μπορεί να υποστεί βλάβες, που θα πρέπει να επιδιορθωθούν από καιρό σε καιρό. Η ομάδα Δαίδαλος αποφάσισε να ασχοληθεί με τις επισκευές στο σκάφος με τη χρήση ενός τύπου κινητού ρομπότ επισκευής, που ονόμασαν “φύλακες” Μια εναλλακτική λύση είναι η επιδιόρθωση με ρομποτικούς βραχίονες, εμπνευσμένο από το Canadarm το οποία έχει υπηρετήσει επί του Διαστημικού Λεωφορείου (Canadarm 1) και ISS (Canadarm 2) για σχεδόν 30 χρόνια, χωρίς καμία δυσλειτουργία. Ενώ ο Ίκαρος είναι καθοδόν προς το αστέρι-στόχο, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές εργασίες που απαιτούνται για τα δευτερεύοντα συστήματα. Οι δεξαμενές καυσίμων, για παράδειγμα, θα εγκαταλειφθούν, δεδομένου ότι έχουν εξαντληθεί. Η χρήση αυτών των δεξαμενών καυσίμων έχει προταθεί να βοηθήσει στη διατήρηση ενός εύρωστου συνδέσμου επικοινωνίας με τη Γη ως δίαυλοι επικοινωνίας. Επιλογές επιβράδυνσης κατά την άφιξη του σκάφους Υπάρχει μία τάση στην αστρονομία να καθοριστεί αν υπάρχουν πλανήτες σαν τη Γη στο ηλιακό μας γειτονιά. Ο στόχος του Ίκαρου είναι για αυτόν ακριβώς τον λόγο, την ανακάλυψη ενός πλανήτες σαν τον πλανήτη μέσα σε 15 έτη φωτός, το οποίο είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα γίνει αστέρι-στόχο μας Για να μελετηθούν προσεκτικά οι πλανήτες και τα φεγγάρια του συστήματος στόχου, θα πρέπει να διερευνηθούν διάφορες επιλογές επιβράδυνσης για το διαστημικό σκάφος που θα σταλθεί. Ουσιαστικά υπάρχουν δύο εναλλακτικές λύσεις. Μπορεί να επιβραδυνθεί είτε ολόκληρο το διαστημόπλοιο Ίκαρος κυρίως με τη μέθοδο της αντίστροφης της κύριας ώθησης του κινητήρα, ή μπορεί να επιβραδυνθούν οι επιμέρους ανιχνευτές που

χρησιμοποιούν ένα συνδυασμό magsails, ηλιακά πανιά και ίσως πυρηνικών πυραύλων. Το έργο αυτό περιπλέκεται από το γεγονός ότι θα πρέπει να γίνει πρώτα έρευνα του ηλιακό συστήματος στόχου και να αποκτηθούν αξιόπιστες πληροφορίες για την τροχιά των πλανητών ή φεγγάρια του ενδιαφέροντος. Ας υποθέσουμε ότι η πλήρης επιβράδυνση, με το αστέρι στόχος έχει επιτευχθεί. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, τα τηλεσκόπια στη Γη θα έχουν ελέγξει και ενημερώσει τους υπολογιστές του Ίκαρου για το ποιοι στόχοι είναι πιο επιθυμητοί. Αν επρόκειτο η αποστολή να προχωρήσει ένα βήμα παραπέρα, δηλαδή την προσγείωση διάφορων τεχνητών μέσων για την εξερεύνηση του πλανήτη, τότε μπορεί να εξεταστούν διάφορα ρομπότ ή ακόμα και υποβρύχια. RTG πηγές ενέργειας, σε συνδυασμό με αλεξίπτωτα απαιτεί την ελάχιστη ποσότητα του καυσίμου, αλλά θα μπορούσε πιθανότατα να επιλεγεί μόνο για χρήση σε σχετικά πυκνή ατμόσφαιρα.

Διαστημόπλοια με πυρηνική ενέργεια ως καύσιμο Η προώθηση των διαστημικών σκαφών, που θα εξερευνήσουν το ηλιακό μας σύστημα στο μέλλον, θα πραγματοποιείται μέσω της πυρηνικής ενέργειας, σύμφωνα με το Πρόγραμμα Προμηθέας που έχει σχεδιάσει η NASA και περιμένει την έγκριση του αμερικανικού Κογκρέσου για την υλοποίησή του. Η αμερικανική υπηρεσία Διαστήματος έχει διαθέσει έξι εκατομμύρια δολάρια στην εταιρεία Lockheed Martin για τη σχεδίαση σκάφους, το οποίο θα μελετήσει τους τρεις δορυφόρους του Δία, τον Γανυμήδη, την Καλλιστώ και την Ευρώπη. Το Jimo (Jupiter Icy Moon Orbiter ή δορυφόρος των παγωμένων φεγγαριών του Δία), το οποίο θα προωθείται από πυρηνικό αντιδραστήρα, θα είναι το πρώτο σκάφος με αρκετή ενέργεια, ώστε να μπει διαδοχικά σε τροχιά γύρω από τους δορυφόρους και να τους μελετήσει. Μέχρι τώρα, τα σκάφη που έχουν προσεγγίσει τον Δία δεν διέθεταν αρκετή ενέργεια για τις μανούβρες που απαιτούσε το ταξίδι. Άλλαζαν πορεία με την τακτική του

«βαρυτικού περάσματος», κατά το οποίο το σκάφος περνά πολύ κοντά από έναν πλανήτη, επιταχύνεται λόγω της βαρυτικής έλξης και αλλάζει κατεύθυνση. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα, τα σκάφη να μην μπορούσαν να διακόψουν την πορεία τους για μπουν σε τροχιά γύρω από τους δορυφόρους. Το Πρόγραμμα Προμηθέας, αν τελικά αποδειχθεί ασφαλές, θα επιτρέψει τη μελέτη και των υπολοίπων εξωτερικών πλανητών του ηλιακού μας συστήματος -του Κρόνου, του Ουρανού και του Πλούτωνα, αλλά και των κομητών.

Προώθηση με τη βοήθεια μαύρης τρύπας Για να φτάσετε στα αστέρια, θα πρέπει να αποσπάσετε και το τελευταίο joule ενέργειας από τα καύσιμα σας. Οι χημική πύραυλοι είναι εξαιρετικά ανεπαρκείς, γιατί μετατρέπουν μόλις το 10-8 τοις εκατό της μάζας τους σε ενέργεια. Ακόμη και η σύντηξη μετατρέπει λιγότερο από το 1 τοις εκατό του πυρηνικού καυσίμου σε ενέργεια. Ένας πύραυλος αντιύλης θα είναι ο χρυσός κανόνας. "Θα μπορείτε να εξαγάγετε και το 100 τοις εκατό της ενέργειας από την εξαΰλωση της ύλης – αντιύλης", λέει ο Crane. "Ωστόσο, η αντιύλη είναι εξαιρετικά επικίνδυνη ουσία – αν αγγίξει το διαστημόπλοιο, φυσά θα εξαϋλωθεί. Ο Crane είναι πεπεισμένος ότι η μόνη λύση είναι στην πραγματικότητα η ακτινοβολία Hawking. Στη δεκαετία του 1970, ο Stephen Hawking έδειξε ότι οι μαύρες τρύπες δεν είναι τελείως μαύρες: μπορούν να «εξατμίζονται», και όλη η μάζα τους μπορεί να μετατραπεί σε ένα νέφος υποατομικών σωματιδίων. Αυτή λοιπόν η ακτινοβολία πιστεύει ο Crane ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την προώθηση ενός διαστημόπλοιου σε όλο το Γαλαξία. Πολύ μικρές μαύρες τρύπες εκπέμπουν πολύ περισσότερη ακτινοβολία Hawking από τις μεγάλες, αστρικές μαύρες τρύπες, σύμφωνα με τις εξισώσεις που περιγράφουν τις μαύρες τρύπες. Ο Crane συγκεκριμένα έχει υπολογιστεί ότι μια μαύρη τρύπα βάρους περίπου 1 εκατομμυρίου τόνων, θα είναι μια τέλεια πηγή ενέργειας: θα είναι αρκετά μικρή για να παράγει αρκετή ακτινοβολία Hawking για να τροφοδοτήσει το διαστημόπλοιο, αλλά αρκετά μεγάλη για να επιβιώσει δίχως να ακτινοβολήσει όλη τη

μάζα της κατά τη διάρκεια ενός τυπικού διαστρικού ταξιδιού επί 100 χρόνια. "Προς έκπληξή μου, υπάρχει μια καλή λύση”, αναφέρει ο Crane. Ο πρώτος που πρότεινε την χρησιμοποίηση μιας μίνι μαύρης τρύπας για την πρόωση ενός διαστρικού διαστημοπλοίου ήταν ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Arthur Clarke στο μυθιστόρημα του Imperial Earth. Πρόσφατα, ο Hawking έχει δημοσιεύσει, επίσης, την ίδια ιδέα, υποστηρίζοντας το κυνήγι μιας προϋπάρχουσας μαύρης τρύπας. Ο Crane είναι σίγουρος πως αυτή η ιδέα θα μπορούσε να λειτουργήσει. “Ποιες είναι οι πιθανότητες να βρούμε μια μαύρη τρύπα για να μας παρασύρει από το ηλιακό σύστημα;" ρωτάει. Αντίθετα, θα μπορούσαμε να φτιάξουμε την δική μας. Για να δημιουργήσετε μια μαύρη τρύπα, εξηγεί ο Crane, θα πρέπει να συγκεντρώσεται μια τεράστια ποσότητα ενέργειας σε ένα μικρό όγκο. Ο ίδιος προβλέπει ένα γιγάντιο λέιζερ ακτίνων γάμμα που θα ‘φορτίζεται’ με ηλιακή ενέργεια. Η ενέργεια θα πρέπει να συλλεχθεί από ηλιακά πάνελ έκτασης 250 χιλιομέτρων, σε τροχιά απόστασης λίγων εκατομμυρίων χιλιομέτρων μακριά από τον ήλιο και θα απορροφούν το φως του ήλιου για περίπου ένα χρόνο. “Θα ήταν μια τεράστια, βιομηχανική προσπάθεια," παραδέχεται ο Crane. Η δημιουργούμενη εκατομμυρίων τόνων μαύρη τρύπα θα είναι περίπου στο μέγεθος ενός ατομικού πυρήνα. Το επόμενο βήμα θα είναι να την κατευθύνουμε στην εστία ενός παραβολικού κάτοπτρου, που θα συνδέεται στο πίσω μέρος της καμπίνας του πληρώματος του διαστημόπλοιου. Η ακτινοβολία Hawking αποτελείται από όλα τα είδη των υποατομικών σωματιδίων, αλλά τα πιο κοινά θα είναι φωτόνια ακτίνων γάμμα. Η ακτινοβολία θα συγκεντρώνεται σε μια παράλληλη δέσμη από το παραβολικό κάτοπτρο, τις οποίες θα πρέπει να εκτοξεύει το διαστημόπλοιο για προωθηθεί μπροστά. Σύμφωνα με τον Crane, η εκατομμυρίων τόνων μαύρη τρύπα θα μπορούσε να επιταχύνει το διαστημόπλοιο με την ταχύτητα του φωτός μέσα σε λίγες δεκαετίες. Κι αν αυτό σας φαίνεται πάρα πολύ αργά, υπάρχει κι ένας τρόπος για να επιταχυνθούν οι καταστάσεις. Μια μικρότερη μαύρη τρύπα θα εκλύει περισσότερη ακτινοβολία Hawking, κι έτσι θα μπορούσε να σας προωθήσει πιο γρήγορα σε πολύ μεγαλύτερη απόσταση οπότε θα παίρνατε μαζί σας επιπλέον υλικό για να την τροφοδοτήσετε. Μόλις ταξιδέψει με αυτή την ταχύτητα το διαστημόπλοιο (κοντά σε αυτήν του

φωτός), ο χρόνος θα επιβραδύνεται κι έτσι η ηλικία σας θα κυλάει πιο αργά από τους φίλους και την οικογένειά σας πίσω στη Γη. «Θα ήταν δυνατόν να φθάσετε στον γαλαξία της Ανδρομέδας – 2,5 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά – μέσα σε χρόνο παρόμοιο με αυτόν της ζωής ενός ανθρώπου», αναφέρει ο Crane. Μπορεί να μην τα χωράει ο νους του ανθρώπου όλα αυτά, αλλά ο Crane επαναλαμβάνει ότι, σε ό, τι μπορεί να καταλάβει, αυτός είναι ο μόνος εφικτός τρόπος για να ταξιδέψετε στα άστρα. Γεγονός που δημιουργεί ένα ενδιαφέρον ερώτημα: μπορεί ένας εξωγήινος προηγμένος πολιτισμός ήδη να έχει ξεκινήσει με προορισμό τον Γαλαξία μας πάνω σε διαστημόπλοια με μαύρη τρύπα; Ο Crane πιστεύει ότι είναι πιθανόν. Έτσι, ίσως αν ψάχναμε για διαστημόπλοια με μαύρη τρύπα θα ήταν ένας γόνιμος τρόπος για να κυνηγήσουμε εξωγήινα όντα με νοημοσύνη. Δεδομένου ότι η η μαύρη τρύπα θα τροφοδοτεί το διαστημόπλοιο εκπέμποντας ακτινοβολία Hawking, θα έστελνε ένα κυματισμό μέσα στο χωροχρόνο. Θα μπορούσαμε να ανιχνεύσουμε τέτοιους κυματισμούς, που είναι γνωστοί κι ως κύματα βαρύτητας, εδώ πάνω στη Γη. Πρώτον, θα είχαμε ανάγκη κατασκευής νέων παρατηρητηρίων βαρυτικών κυμάτων. Οι υφιστάμενες εγκαταστάσεις, όπως ο διπλός ανιχνευτής LIGO στο Hanford (στην Washington), και στο Livingston (Louisiana) είναι ρυθμισμένοι να αναζητούν κύματα βαρύτητας χαμηλής συχνότητας, που εκπέμπονται από συγκρουόμενες μαύρες τρύπες και άστρα νετρονίων, που θα είναι αρκετά διαφορετικά από τους ταχείς κυματισμούς που εκπέμπεται από την μαύρη τρύπα του διαστημοπλοίου. “Επί του παρόντος, ψάχνουμε για βαρυτικά κύματα με συχνότητες λίγων Hertz.. Νομίζω ότι θα άξιζε να σαρώσουμε τον ουρανό για κύματα βαρύτητας πολύ υψηλής συχνότητας", τονίζει ο Crane. Ίσως οι εξωγήινοι (ΕΤ) να επέλεξαν να φτιάξουν διαστημόπλοιο με σκοτεινή ύλη. "Αν προηγμένοι εξωγήινοι πολιτισμοί χρησιμοποιούν σήμερα πυραύλους με σκοτεινή ύλη, οι θέσεις της σκοτεινής ύλης με υψηλή πυκνότητα θα μπορούσαν να είναι σαν τις μεγάλες πόλεις, όπου η κυκλοφορία είναι εκεί συγκεντρωμένη”, λέει ο Liu. Το γεγονός αυτό τον οδηγεί σε εικασίες σχετικά με το γιατί δεν έχουν έρθει εξωγήινοι κοντά μας από όσο γνωρίζουμε. "Επειδή η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης στη

γειτονιά μας είναι χαμηλή σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία μας, είναι δύσκολο να φτάσουν εδώ," λέει. Έτσι, το ίδιο πρόβλημα που μας εμποδίζει να εξερευνήσουμε το σύμπαν με ένα διαστημόπλοιο σκοτεινής ύλης, θα μπορούσε να σταματήσει τους ΕΤ από το να μας κάνουν μια επίσκεψη. Βρέφη σύμπαντα Εκτός από τις τεχνολογικές προκλήσεις, ο μαθηματικός Louis Crane σκέφτεται ότι τα διαστημόπλοια μαύρης οπής μπορεί να έχουν, επίσης, αξιοσημείωτη φιλοσοφικές συνέπειες. Ο ίδιος άρχισε να σκέφτεται τις τεχνητές μαύρες τρύπες πριν από 12 χρόνια, όταν ο φυσικός Lee Smolin, του Ινστιτούτου Θεωρητικής Φυσικής στο Waterloo, του ζήτησε να διαβάσει το χειρόγραφο του βιβλίου του The Life of the Cosmos. Κανείς δεν ξέρει τι συμβαίνει στην ανωμαλία (ιδιομορφία) μιας μαύρης τρύπας, το σημείο όπου ο χώρος και ο χρόνος στρεβλώνουν τόσο που οι νόμοι της σχετικότητας καταρρέουν. Στο βιβλίο του, ο Smolin πρότεινε ότι ένα νέο σύμπαν θα μπορούσε να δημιουργηθεί και να αναπτυχθεί μακριά. Έτσι σύμπαντα στα οποία αναδύονται μαύρες τρύπες είναι πιθανό να γεννούν όλο και περισσότερα τέτοια σύμπαντα. Αυτό σημαίνει ότι ο Κόσμος μας θα μπορούσε να είναι ένα σύμπαν βρέφος, και είναι πιο πιθανό να έχει έρθει από ένα άλλο σύμπαν που είναι καλό στο να κάνει μαύρες τρύπες από ένα άλλο που δεν είναι. Στη συνέχεια ο Crane αναρωτήθηκε τι θα συνέβαινε αν ευφυείς πολιτισμοί θα μπορούσαν να φτιάξουν μαύρες τρύπες. Αυτό θα σήμαινε ότι η ζωή σε αυτά τα σύμπαντα διαδραμάτισαν βασικό ρόλο στην εξάπλωση των συμπάντων – βρεφών. Ο Smolin αισθάνθηκε ότι η ιδέα αυτή ήταν πολύ αλλόκοτη και την άφησε έξω από το βιβλίο του. Όμως ο Crane την σκέφτεται την τελευταία δεκαετία. Πιστεύει στην Δαρβινική επιλογή βάση της οποίας μόνο τα σύμπαντα που περιέχουν ζωή μπορούν να φτιάξουν μαύρες τρύπες και στη συνέχεια να γεννήσουν άλλα σύμπαντα, ενώ τα άψυχα σύμπαντα αποτελούν εξελικτικό αδιέξοδο. Οι τελευταίοι του υπολογισμοί τον έκαναν να συνειδητοποιήσει πόσο αλλόκοτο ήταν ότι θα μπορούσε να υπάρχει μια μαύρη τρύπα ακριβώς στο σωστό μέγεθος για την

τροφοδοσία του διαστημόπλοιου. "Γιατί υπάρχει μια τέτοια ευχάριστη τοποθεσία;" ρωτάει. Ο μόνος λόγος για ένα έξυπνο πολιτισμό να φτιάξει μια μαύρη τρύπα, βλέπει, είναι έτσι ώστε να μπορεί να ταξιδεύει στο σύμπαν. "Εάν αυτή η υπόθεση είναι σωστή," λέει, "ζούμε σε ένα σύμπαν που έχει βελτιστοποιηθεί για να κτίσουμε διαστημόπλοια!" Προώθηση με ηλιακά ιστία Τα ταξίδια στο διάστημα δεν είναι καθόλου εύκολη υπόθεση με βασικότερο πρόβλημα ότι απαιτούν τεράστιες ποσότητες καυσίμων. Ένα δεύτερο πρόβλημα είναι η ταχύτητα των διαστημοπλοίων και ο χρόνος μέσα στον οποίο αυτά μπορούν να φθάσουν σε μακρινούς πλανήτες ή σε κόσμους έξω από το ηλιακό μας σύστημα. Ήδη, στη NASA πέρασε με επιτυχία η πρώτη σημαντική δοκιμή ηλιακού ιστίου, που οι επιστήμονες θεωρούν ότι θα μπορούσε να τροφοδοτήσει τις αποστολές στο μακρινό διάστημα.Κατά τη δοκιμή αναπτύχθηκε ένα ιστίο 20 τετραγωνικών μέτρων και ο προσανατολισμός του ελεγχόταν, σε μια κενή αίθουσα με σκοπό να μιμηθούν τις συνθήκες του διαστήματος. Αυτό έγινε στο ερευνητικό κέντρο Glenn της NASA στο Οχάιο. Η NASA περιέγραψε σαν κρίσιμο αυτό το τεστ για την ανάπτυξη μιας πρωτοφανούς τεχνολογίας προώθησης των διαστημοπλοίων, που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να σταλούν σκάφη να μελετήσουν τον ήλιο και το υπόλοιπο τμήμα του ηλιακού συστήματος. Η προώθηση με ηλιακά ιστία χρησιμοποιεί την ενέργεια από τον ήλιο με τον ίδιο τρόπο που μια βάρκα κινείται με τον άνεμο. Έτσι μειώνονται οι ανάγκες σε ένα διαστημικό σκάφος να μεταφέρει τόνους καυσίμων. Ας σημειωθεί ότι το 95% του βάρους ενός σημερινού διαστημοπλοίου οφείλεται στα αποθέματα καυσίμων.O Voyager 1, το πιο πολυταξιδεμένο διαστημόπλοιο στην ιστορία της αεροδιαστημικής, θα χρειαστεί μερικές χιλιάδες χρόνια για να προσεγγίσει τον Άλφα του Κενταύρου. Το ερώτημα, λοιπόν, που μέχρι τώρα υπήρχε ήταν η εξής: ποια άλλη πηγή ενέργειας, πέραν των υπαρχόντων καυσίμων, θα μπορούσε να καταστήσει τα μακρινά ταξίδια πιο οικονομικά και πιο γρήγορα. Και επειδή είναι προφανές ότι η υπάρχουσα τεχνολογία δεν μπορεί να υποστηρίξει αυτές τις δύο επιδιώξεις, το μέλλον στρέφεται σε νέες μορφές ενέργειας και στο σχεδιασμό διαστημοπλοίων που καμία σχέση δεν θα έχουν με όσα σήμερα γνωρίζουμε. Η ιδέα πάντως για τα ηλιακά ιστία δεν ανήκει στη NASA, ούτε είναι σημερινή. Στηρίχθηκε στην παρατήρηση που είχε κάνει πριν από 400 χρόνια ο Γιόχαν Κέπλερ για ένα είδος 66

ηλιακής ενέργειας που συνόδευε τους κομήτες, ενέργεια η οποία -κατά την άποψη του Kέπλερ- θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σε οχήματα.

9. ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΗ ΠΛΑΝΗΤΩΝ ΚΑΙ ΚΟΜΗΤΩΝ

ΕΡΜΗΣ

Ο Ερμής είναι ο κοντινότερος προς τον Ήλιο πλανήτης. Είναι μεγαλύτερος από τη Σελήνη και έχει πολλές ομοιότητες με αυτήν, όπως αρχέγονους κρατήρες πρόσκρουσης που συναντάμε σε όλη του την επιφάνεια και μια σχεδόν ανύπαρκτη ατμόσφαιρα. Ο Ερμής περιφέρεται μόνος του σε μία εκτενώς ελλειπτική (όχι κυκλική) τροχιά με μέση ταχύτητα που φτάνει τα 46,5 χλμ/δευτ. - γρηγορότερα από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη. Το κοντινότερο προς τον Ήλιο σημείο της τροχιάς του φτάνει τα 47 εκατ. χιλιόμετρα και το πιο απόμακρο τα 70 εκατ. χιλιόμετρα. Επειδή ο Ερμής βρίσκεται τόσο κοντά στον Ήλιο, το μεσημέρι η θερμοκρασία ανεβαίνει στους 370o Κελσίου. Επειδή όμως δεν έχει σχεδόν καθόλου ατμόσφαιρα για να κρατήσει τη θερμότητα, η θερμοκρασία το βράδυ πέφτει απότομα στους -185 βαθμούς. Το 1991, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν με τη βοήθεια ραδιοκυμάτων ότι παρόλη την υψηλή θερμοκρασία, ο Ερμής έχει μικρούς πόλους καλυμμένους με πάγο. Ο πάγος κείτεται στο εσωτερικό βαθύ κρατήρων. Ο πυθμένας αυτών των κρατήρων παραμένει μέσα σε μόνιμη σκιά, έτσι ο Ήλιος δεν μπορεί να λιώσει τον πάγο. Από όλους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος μόνο ο Πλούτωνας είναι μικρότερος από τον Ερμή. Αν η Γη είχε το μέγεθος μιας μπάλας του μπέιζμπολ, ο Ερμής θα είχε το μέγεθος μιας μπάλας του γκολφ. Μονάχα ένα διαστημόπλοιο, το Mariner 10, έχει επισκεφθεί τον Ερμή. Πραγματοποίησε τρεις περιφορές γύρω από τον πλανήτη το 1974-75. Τράβηξε φωτογραφίες από την μισή επιφάνειά του, μέτρησε θερμοκρασίες, ανακάλυψε ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο ασθενέστερο ακόμη και από τη Γη καθώς και ότι το σχήμα του πλανήτη είναι ένας σχεδόν τέλειος κύκλος. Οι Αμερικανικές και Ευρωπαϊκές Διαστημικές Υπηρεσίες σχεδιάζουν ήδη να στείλουν διαστημόπλοια για την εξερεύνηση του Ερμή που θα αποκαλύψει όλα του τα μυστικά. Σημαντικές Ημερομηνίες: 1610

Ο Ιταλός αστρονόμος Galileo Galilei πραγματοποιεί τις πρώτες τηλεσκοπικές παρατηρήσεις του Ερμή. Ο Γάλλος αστρονόμος Pierre Gassendi πραγματοποιεί

1631

τις πρώτες τηλεσκοπικές παρατηρήσεις του Ερμή στη διάρκεια περάσματος του μπροστά από τον Ηλιο.

Ο Ιταλός αστρονόμος Giovanni Zupus ανακαλύπτει 1639

ότι ο Ερμής έχει φάσεις, γεγονός που αποδεικνύει την περιφορά του γύρω από τον Ηλιο. Ο Γερμανός αστρονόμος, John Franz Encke καθορίζει

1841

την μάζα του Ερμή χρησιμοποιώντας τις βαρυτικές επιδράσεις πάνω στον κομήτη Encke. Ο Ιταλός αστρονόμος Giovanni Schiaparelli παράγει

1889

τον πρώτο χάρτη των επιφανειακών χαρακτηριστικών του Ερμή. Δύο αμερικανοί ραδιοαστρονόμοι, οι Gordon

1965

Pettengill και Rolf Dyce, υπολογίζουν την περιστροφική περίοδο γύρω από τον άξονά του σε 59 ημέρες.

1968

1974

1975

Το διαστημόπλοιο Surveyor 7 παίρνει τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνεια του Ερμή. Το διαστημόπλοιο Mariner 10 πραγματοποιεί το πρώτο κοντινό πέρασμα από τον Ερμή, μόλις 900 km . Το τρίτο και τελευταίο κοντινό πέρασμα από το Mariner 10.

ΑΡΗΣ Ο Άρης είναι ο τέταρτος σε σειρά από τον Ήλιο πλανήτης και συχνά τον αποκαλούν "Κόκκινο Πλανήτη". Η τροχιά του βρίσκεται μεταξύ της Γης και του Δία και εκτελεί μια πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο σε 687 ημέρες. Για μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον άξονά του απαιτούνται 24 ώρες και 37 λεπτά, όσο περίπου και η Γη. Η κοντινότερη απόσταση του Άρη προς τη Γη φτάνει τα 56 εκατομμύρια χλμ. περίπου, ενώ η πιο απόμακρη κυμαίνεται στα 400 εκατ. χλμ. Τα βράχια, τα πετρώματα και ο ουρανός παρουσιάζουν μια ερυθρωπή και ροζ απόχρωση και αιτία -όπως πιστεύουν οι αστρονόμοι- είναι τα σωματίδια οξειδίου του σιδήρου που αιωρούνται στην αραιή ατμόσφαιρα του πλανήτη, στην οποία και 69

κυριαρχεί το διοξείδιο του άνθρακα.. Το έντονο κοκκινωπό του χρώμα παρατηρήθηκε από πολλούς πολιτισμούς στο πέρασμα των αιώνων. Το όνομα του Άρη προέρχεται από τον ρωμαϊκό θεό του πολέμου "Mars". Πολλοί άλλοι πολιτισμοί του έδωσαν παρόμοια ονόματα. Οι αρχαίοι Έλληνες τον ονόμασαν Άρη (θεός του πολέμου), οι αρχαίοι Αιγύπτιοι ονόμασαν τον πλανήτη "Her Descher" που σημαίνει "ο κόκκινός τους". Πριν τη διαστημική εποχή, ο Άρης υπήρξε ο καλύτερος υποψήφιος για την φιλοξενία εξωγήινης ζωής. Πολλοί αστρονόμοι πίστευαν ότι είδαν ευθείες γραμμές που διασχίζουν την επιφάνεια του πλανήτη. Αυτό οδήγησε στη διάσημη θεωρία για την ύπαρξη καναλιών στον πλανήτη κατασκευασμένα από ευφυή όντα. Το 1938, όταν ο Orson Welles μετέδωσε μια ραδιοφωνική εκπομπή όπου διάβασε το κλασσικό έργο επιστημονικής φαντασίας του H.G. Wells "War of the Worlds" (Ο Πόλεμος των Κόσμων), πανικόβαλε αρκετούς ανυποψίαστους ανθρώπους που πίστευαν ότι η Γη δέχεται επίθεση από τους Αρειανούς. Άλλος λόγος που έκανε τους επιστήμονες να πιστέψουν στην ύπαρξη ζωής στον Άρη έχει άμεση σχέση με τις εποχιακές χρωματικές μεταβολές τις αρειανής επιφάνειας. Αυτό το φαινόμενο οδήγησε σε υποψίες, δίνοντας την εντύπωση ότι αυτές οι συνθήκες είναι ιδανικές για την άνθιση αρειανής βλάστησης στη διάρκεια των θερμών μηνών του έτους. Τις απόψεις για ύπαρξη πολιτισμού στον Άρη κατέρριψε πρώτος με σειρά παρατηρήσεων από αστεροσκοπεία της Γαλλίας ο Έλληνας αστρονόμος Ευγένιος Αντωνιάδης (1861-1914), οι θέσεις του οποίου επιβεβαιώθηκαν αργότερα από μια σειρά φωτογραφιών που έστειλαν στη Γη οι διαστημικές αποστολές Μάρινερ 4, 9 καθώς και Βίκινγκς 1,2. Άλλωστε, αποδείχτηκε ότι τα κανάλια οφείλονταν στα σφάλματα της μικρής διακριτικής ικανότητα των τότε τηλεσκοπίων. Τον Ιούλιο του 1965, το Mariner 4, μετέδωσε 22 κοντινές φωτογραφίες του Άρη. Οι φωτογραφίες αυτές έδειξαν πολλούς κρατήρες και φυσικά επιφανειακά χαρακτηριστικά που μοιάζουν με κανάλια, αλλά καμία ένδειξη τεχνητών καναλιών μεταφοράς νερού. Τελικά, τον Ιούλιο και Σεπτέμβριο του 1976, τα Viking Lander 1 και 2 προσγειώθηκαν στην επιφάνεια του Άρη. Τα τρία βιολογικά πειράματα που διεξήχθησαν ανακάλυψαν απροσδόκητες και αινιγματικές χημικές δραστηριότητες στα αρειανό έδαφος, αλλά δεν υπήρξαν καθαρές ενδείξεις για την παρουσία ζωντανών οργανισμών στο έδαφος, τουλάχιστον στα σημεία προσεδάφισης. Σύμφωνα 70

με τους βιολόγους της αποστολής, ο Άρης αυτο-αποστειρώνεται. Πιστεύουν ότι εξαιτίας του συνδυασμού της ηλιακής υπεριώδης ακτινοβολίας που λούζει την επιφάνεια, η υπερβολική ξηρασία του εδάφους και η οξειδωτική φύση αποτρέπουν την οποιαδήποτε γέννηση ζωντανών οργανισμών. Η ερώτηση το εάν ο Άρης φιλοξένησε ζωή στο παρελθόν παραμένει ακόμα και σήμερα ανοιχτή ΑΦΡΟΔΙΤΗ Η Αφροδίτη, ο δεύτερος πλανήτης από τον Ήλιο, είναι ο θερμότερος κόσμος του ηλιακού μας συστήματος (μαζί με τον δορυφόρο του Δία Ιώ). Είναι καλυμμένη από μια παχιά ατμόσφαιρα, η οποία θερμαίνει την επιφάνεια σαν να πρόκειται για το εσωτερικό ενός θερμοκηπίου. Με την θερμοκρασία των 460 βαθμών Κελσίου δεν πρόκειται καθόλου για παράδεισο. Εκτός από την ατμόσφαιρα, η Αφροδίτη παρουσιάζει τέτοιες ομοιότητες με την Γη που πολλές φορές την αποκαλούν και “δίδυμη αδελφή” της. Η διάμετρος, η μάζα, η χημική σύνθεση είναι ακριβώς ίδιες, συν ότι και οι δύο πλανήτες έχουν σχετικά νεαρές επιφάνειες, με την Αφροδίτη να έχει δεχθεί πλήρης ανανέωση του φλοιού της πριν από 300 με 500 εκατομμύρια χρόνια. Γιατί όμως έχουν τόσο μεγάλη διαφορά θερμοκρασίας; Το φαινόμενο του θερμοκηπίου στην Αφροδίτη προκαλείται από την πυκνή ατμόσφαιρά της. Ενέργεια (δηλαδή θερμότητα) παγιδεύεται από τον Ήλιο καθώς εισέρχεται διαμέσου της ατμόσφαιρας προς την επιφάνεια, όπου απορροφάται και επαναεκπέμπεται σε μεγαλύτερα μήκη κύματος. Ενώ από την άλλη, πυκνά νέφη αντανακλούν τις ηλιακές ακτίνες με τέτοιο τρόπο ώστε να θεωρούμε την Αφροδίτη ως τον πιο λαμπρό πλανήτη στον ουρανό. Το αξιοσημείωτο είναι ότι η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης παγιδεύει την ενέργεια στα μεγάλα μήκη κύματος με αποτέλεσμα να μην μπορεί να διαφύγει στο διάστημα. Γι’ αυτό η θερμοκρασία του πλανήτη ανέρχεται σε πολύ υψηλά επίπεδα. Το ίδιο ακριβώς συμβαίνει στο αυτοκίνητό σας στις ζεστές ημέρες του καλοκαιριού. Οι ηλιακές ακτίνες διαπερνούν με ευκολία τα τζάμια του αυτοκινήτου και παγιδεύονται τελικά στο εσωτερικό του ανεβάζοντας κατά πολύ τη θερμοκρασία. Παρόλο που η τροχιά της Αφροδίτης μας πλησιάζει όσο κανέναν άλλον πλανήτη του συστήματός μας, τα πυκνά σύννεφα κρύβουν δυστυχώς τα μυστικά του εδάφους. Όμως, διαστημικά εξερευνητικά σκάφη που στάλθηκαν από την Ρωσία και τις ΗΠΑ,

καθώς και μελέτες με επίγεια ραδιοτηλεσκόπια, επέτρεψαν τους αστρονόμους να "δουν" την επιφάνεια της Αφροδίτης για πρώτη φορά. Η πρώτη εξερεύνηση της Αφροδίτης με την βοήθεια ραντάρ έγινε το 1962. Απέδειξε ότι ο πλανήτης κινείται γύρω από τον άξονά του αριστερόστροφα και όχι όπως οι άλλοι πλανήτες με την φορά του ρολογιού. Αν μπορούσατε να σταθείτε στην επιφάνεια της Αφροδίτης και αν μπορούσατε να διακρίνετε τον Ήλιο μέσα από το πυκνό πέπλο της ατμόσφαιρας, τότε θα βλέπατε να δύει από την ανατολή και να ανατέλλει από την δύση.

Το διαστημόπλοιο Mariner 2 (USA) πραγματοποίησε 1962

κοντινή προσέγγιση στην Αφροδίτη στις (14/12/1962) επιβεβαιώνοντας τις υψηλές θερμοκρασίες.

1970

1972

Το Venera 7 (USSR) προσγειώθηκε ομαλά στην επιφάνεια της Αφροδίτης (15/12/1970). Το Venera 8 (USSR) προσγειώθηκε στην επιφάνεια της Αφροδίτης (22/7/1972). Το Mariner 10 (USA) με τελικό προορισμό τον Ερμή,

1974

πέρασε δίπλα από την Αφροδίτη (5/2/1974). Εντόπισε ατμοσφαιρικά μετεωρολογικά συστήματα σε όλο τον πλανήτη. Το Venera 9 (USSR) έστειλε τις πρώτες φωτογραφίες

1975

από την επιφάνεια της Αφροδίτης διαμέσου του τροχιακού σκάφους (22/10/1975). (Το Venera 9 αποτελούταν από Προσεδαφιστή/Τροχιακό όχημα). Το διαστημόπλοιο Pioneer Venus Orbiter (USA)

1978

χαρτογράφησε με ραδιοκύματα την επιφάνεια της Αφροδίτης (12/1978). Το Pioneer Venus Multiprobe (USA) απελευθέρωσε τέσσερις βολίδες που πέρασαν

μέσα από τα σύννεφα του πλανήτη.

1983

Τα Venera 15 και 16 (USSR) παρήγαγαν ραδιοχάρτες υψηλής ανάλυσης και ατμοσφαιρικές αναλύσεις. Τα Vega 1 και 2 (USSR) απελευθέρωσαν μικρούς

1984

Προσεδαφιστές και μπαλόνια στην Αφροδίτη καθώς κατευθυνόντουσαν στον κομήτη Halley.

1989

Εκτοξεύτηκε το διαστημόπλοιο Magellan (USA) με προορισμό την Αφροδίτη (4/5/1989).

ΚΟΜΗΤΕΣ Τα ηνία στην εξερεύνηση των κομητών παίρνει η Eυρωπαϊκή Yπηρεσία Διαστήματος (ESA), διαστημικό σκάφος της οποίας κατευθύνεται προς τον κομήτη Tσουριούμοφ Γκερασιμένκο. Tο σκάφος, αφού μπει σε τροχιά γύρω από τον κομήτη το 2014, θα απελευθερώσει μία άκατο που θα προσγειωθεί στην επιφάνειά του. Tο διαστημικό σκάφος Rosetta, που εκτοξεύτηκε πέρσι, θα διανύσει μια απόσταση 7 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων προκειμένου να φτάσει τον κομήτη, σε απόσταση 500 εκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη. O κομήτης έχει ηλικία άνω των 4 δισεκατομμυρίων ετών και αποτελείται από πάγο και βράχους, τα βασικά δομικά υλικά από τα οποία σχηματίστηκαν οι πλανήτες. Το κόστος >>Tο σκάφος, που έχει ύψος 3 μέτρα, μήκος 2 και βάρος 3 τόνους, κόστισε 600 εκατομμύρια δολάρια. Eλλείψει της απαιτούμενης τεχνολογίας, το Rosetta θα χρησιμοποιήσει τη βαρύτητα των πλανητών και του Hλιου προκειμένου να φτάσει στον προορισμό του. Eτσι, θα πραγματοποιήσει 4 περιφορές γύρω από τον Hλιο, θα περάσει μια φορά κοντά από τον Aρη και 3 φορές κοντά από τη Γη. Aν όλα πάνε σύμφωνα με το πρόγραμμα, το Rosetta θα φτάσει στον κομήτη τον Aύγουστο του 2014 και θα τεθεί σε τροχιά. Tο Nοέμβριο του ίδιου χρόνου θα απελευθερώσει μια άκατο, βάρους 100 κιλών, που θα προσεδαφιστεί στον κομήτη.

Προσγείωση >>H «απαλή» προσγείωση θα είναι ένα από τα πιο δύσκολα εγχειρήματα της αποστολής, δεδομένου ότι εξαιτίας της ασθενούς βαρύτητας του κομήτη, η βάρους 100 κιλών άκατος στη Γη, στην επιφάνεια του κομήτη θα ζυγίζει όσο ένα φύλλο χαρτιού. Eτσι, αν υπάρξει ανώμαλη προσγείωση, η άκατος θα αναπηδούσε προς τα πίσω όπως μια λαστιχένια σφαίρα. H άκατος, με τη βοήθεια ενός τρυπανιού θα προσδιορίσει τις φυσικές ιδιότητες της επιφάνειας και του υπεδάφους του κομήτη καθώς και τη χημική, ορυκτολογική και την ισοτοπική του σύσταση. Oπως δηλώνουν οι υπεύθυνοι της αποστολής, ο προχθεσινός βομβαρδισμός του κομήτη Tέμπελ 1 από το διαστημικό σκάφος Deep Impact θα δώσει βοηθητικές πληροφορίες για την αποστολή του Rosetta, ιδιαίτερα σε ό,τι αφορά την εσωτερική δομή των κομητών.

1986: Tο σκάφος Giotto πλησίασε τον κομήτη Xάλεϊ σε απόσταση 600 χλμ., τον οποίο παρατήρησε και φωτογράφισε. 2002: Tο σκάφος CONTOUR χάθηκε ενώ ταξίδευε προς τον κομήτη Eνκε, που θα συναντούσε το 2003. 2004: Tο σκάφος Stardust πέρασε μέσα από την κόμη του Oυάιλντ 2, σε απόσταση 240 χλμ. από τον πυρήνα του και συνέλεξε σωματίδια που είχαν εκτοξευτεί από τον κομήτη, τα οποία θα επιστρέψει στη Γη το 2006. 2005: Tο σκάφος Deep Impact βομβαρδίζει με επιτυχία τον κομήτη Tέμπελ 1 και συλλέγει στοιχεία για το υλικό που εκτοξεύτηκε από το εσωτερικό του. 2014: Tο σκάφος Rosetta θα προσεγγίσει τον κομήτη Tσουριούμοφ - Γκερασιμένκο, στην επιφάνεια του οποίου θα προσεδαφίσει μια άκατο. ΔΙΑΣ

Μέση απόσταση από τον Ήλιο: 778 εκατομμύρια km Απόσταση από τη Γη: Ελάχιστη: 628,7 εκατομμύρια km Μέγιστη: 970 εκατομμύρια km Μάζα: 318 φορές της γήινης Διάμετρος: 142.984 km Διάρκεια ημέρας: 9 ώρες 51 λεπτά Διάρκεια έτους: 11,9 γήινα χρόνια Θερμοκρασία: Ελάχιστη: -125ο Κελσίου Μέγιστη: 17ο Κελσίου Ατμόσφαιρα: Υδρογόνο (88%), ήλιο, ίχνη μεθανίου και αμμωνίας Επιφανειακή βαρύτητα: 2,53 της γήινης (Αν στη Γη ζυγίζετε 70 kg , στην επιφάνεια του Δία θα ζυγίζατε 91 kg ) Γνωστοί δορυφόροι: 27 Μέχρι σήμερα έχουν προσπεράσει και μελετήσει τον Δία πέντε συνολικά διαστημόπλοια: τα Pioneer 10, 11, τα Voyager 1, 2 και το Galileo. Τα Pioneer τράβηξαν τις πρώτες φωτογραφίες, οι οποίες όμως, ποιοτικά δεν ήταν τόσο καλές όπως αυτές των Voyager που είχαν πιο προηγμένο εξοπλισμό. Ύστερα ακολούθησε η αποστολή του Galileo, η οποία βρίσκεται ακόμα σε εξέλιξη και έχει στεφτεί με μεγάλη επιτυχία στη μελέτη του γίγαντα των πλανητών και του περιβάλλοντός του.

Πολύ διαφορετικός από τους κοντινότερους στη Γη πλανήτες, ο Δίας είναι στην ουσία μία τεράστια σφαίρα σκόνης υδρογόνου και ηλίου, ενώ περιέχει και μεγάλες ποσότητες αμμωνίας, μεθανίου και άλλα αέρια πλούσια σε υδρογόνο, δηλαδή από τα συστατικά που περιείχε πιθανόν και η πρώιμη ατμόσφαιρα της Γης. Οι πιο πρόσφατες μελέτες έχουν αποδείξει ότι ο Δίας εκπέμπει περισσότερη ενέργεια από αυτή που δέχεται από τον Ήλιο. Αυτό οφείλεται στο ότι ακτινοβολεί και στο ότι συστέλλεται. Σε σχέση με τη Γη, βρίσκεται ακόμη σε καθυστερημένο στάδιο εξέλιξης, που ο πλανήτης μας έχει ξεπεράσει εδώ και εκατομμύρια χρόνια. Δεδομένου ότι η θερμοκρασία μειώνεται με το ύψος, η έντονη εσωτερική θερμοκρασία του Δία μετατρέπεται στα υψηλά στρώματα σε παγερό αέρα που φθάνει σε θερμοκρασία τους -150οC. Ο Δίας διαθέτει 27 γνωστούς συνολικά δορυφόρους, με πιο δημοφιλή την Ευρώπη και την Ιώ. Εδώ και καιρό υπάρχουν ισχυρές υπόνοιες ότι στην Ευρώπη, στον μικρότερο από τους τέσσερις δορυφόρους του Δία που ανακάλυψε ο Γαλιλαίος, υπάρχει ένας ωκεανός κάτω από το λεπτό διάφορες φωτογραφίες που στέλνει κατά καιρούς η ρομποτική διαστημοσυσκευή Galileo. Μάλιστα, μετά από μελέτη χιλιάδων φωτογραφιών πολλοί ερευνητές εκτιμούν ότι ο επιφανειακός φλοιός της Ευρώπης δεν ξεπερνάει τα 5 χιλιόμετρα σε πάχος, ενώ ο ωκεανός που -πιθανά- βρίσκεται από κάτω, μπορεί να φτάνει σε βάθος 50 χιλιομέτρων . Εξαιτίας της δηλητηριώδης σύνθεσης της ατμόσφαιρας του Δία σε υδρογόνο, ήλιο, μεθάνιο και αμμωνίας, δεν θα ήταν δυνατόν να αναπνεύσετε αν βρισκόσασταν στον γίγαντα των πλανητών. Παρόλα αυτά, ακόμα και αν προσπαθούσατε να πάτε εκεί με κάποιο είδος στολής, θα αντιμετωπίζατε δυσκολία στο περπάτημα, λόγο της μεγάλης μάζας του πλανήτη και της ισχυρότατης βαρυτικής έλξης. Καθώς θα πέφτατε με αλεξίπτωτο διαμέσου της ατμόσφαιρας, η πίεση και η υψηλή θερμοκρασία θα προκαλούσε την σύνθλιψη και το λιώσιμο του σώματός σας ή οποιουδήποτε διαστημικού σκάφους, το οποίο θα οδηγούσατε. Για παράδειγμα, το όχημα εισόδου που απελευθέρωσε η διαστημοσυσκευή Galileo επέζησε μονάχα μία ώρα στην προσπάθειά της να διεισδύσει με αλεξίπτωτο εντός της πυκνής και θυελλώδης ατμόσφαιρας. Οι πραγματικά εχθρικές συνθήκες που επικρατούν στον Δία δεν αφήνουν κανένα περιθώριο επίσκεψης του ανθρώπου. Και αυτό είναι κρίμα διότι υπάρχει η 76

πιθανότητα ύπαρξης κάποιας μορφής ζωής -εντελώς διαφορετικής από τη Γη- στα έγκατα της ατμόσφαιρας του αεριώδη πλανήτη.

ΚΡΟΝΟΣ Μέση απόσταση από τον Ήλιο: 1,43 δισεκατομμύρια km Απόσταση από τη Γη: Ελάχιστη: 1,27 δισεκατομμύρια km Μέγιστη: 1,66 δισεκατομμύρια km Μάζα: 95,2 φορές της γήινης Διάμετρος: 120.536 km Διάρκεια ημέρας: 10,7 γήινες ώρες Διάρκεια έτους: 29,5 γήινα χρόνια Θερμοκρασία: Ελάχιστη: -176ο Κελσίου Ατμόσφαιρα: Υδρογόνο (88%), ήλιο, ίχνη μεθανίου και αμμωνίας Επιφανειακή βαρύτητα: 1,14 της γήινης 77

(Αν στη Γη ζυγίζετε 70 kg , στην επιφάνεια του Κρόνου θα ζυγίζατε 80 kg ) Γνωστοί Δορυφόροι: 22

Ο Κρόνος είναι ο έκτος εγγύτερος πλανήτης του Ήλιου και ο δεύτερος μεγαλύτερος του ηλιακού μας συστήματος. Είναι γνωστός ήδη από τα προϊστορικά χρόνια, ενώ ο πρώτος που τον παρατήρησε με τηλεσκόπιο δεν ήταν άλλος από τον Γαλιλαίο το 1610. Ο μεγάλος Ιταλός αστρονόμος σημείωσε την ιδιότυπη μορφή του πλανήτη με τους δακτυλίους, δεν κατόρθωσε όμως να προσδιορίσει την ακριβή γεωμετρία τους, κάτι που κατάφερε 49 χρόνια αργότερα ο Κρίστιαν Χουίγκενς (Christiaan Huygens, 1629-1695) με την βοήθεια ενός πιο εξελιγμένου τηλεσκοπίου. Το 1676 ο γαλλοιταλικής καταγωγής αστρονόμος Τζιν Κασίνι (Jean Cassini, 1625-1712) πρώτος παρατήρησε το φαινομενικό διάκενο μεταξύ των δύο μεγάλων δακτυλίων, το οποίο γι’ αυτόν τον λόγο πήρε και το όνομά του. Οι δακτύλιοι του Κρόνου θεωρούνταν μοναδικοί στο ηλιακό μας σύστημα έως το 1977, όταν παρατηρήθηκαν επίσης στον Ουρανό, τον Δία και τον Ποσειδώνα. Το εσωτερικό αποτελείται από έναν πετρώδη πυρήνα περιβαλλόμενο από δύο στρώματα υδρογόνου, ένα μεταλλικού και ένα μοριακού (χωρίς φορτίο), ενώ υπάρχουν ακόμα και ίχνη πάγου. Η θερμοκρασία του πυρήνα είναι της τάξης των 12.000 βαθμών και σε καμία περίπτωση δεν δικαιολογεί την ποσότητα της ακτινοβολούμενης ενέργειας από το εσωτερικό του Κρόνου. Ο γιγάντιος αεριώδης πλανήτης Κρόνος έχει μια πραγματικά πολύ ενδιαφέρουσα ατμόσφαιρα, και όπως ακριβώς συμβαίνει στον Δία, το μεγαλύτερο τμήμα της αποτελείται από υδρογόνο (75%) και ήλιο (25%), ενώ σε στοιχειώδεις ποσότητες απαντώνται νερό, μεθάνιο, αμμωνία, και σκόνης σύστασης ανάλογης αυτών που αποτελούσαν το νεφέλωμα από το οποίο προήλθαν οι εννέα πλανήτες. Ένα άλλο κοινό σημείο των δύο μεγαλύτερων πλανητών είναι οι γνωστές κηλίδες, οι οποίες όμως για την περίπτωση του Κρόνου είναι σημαντικά ασθενέστερες και παρουσιάζουν μεγαλύτερο πάχος κοντά στον σημερινό. Οι λεπτομέρειες της ατμόσφαιρας καθώς και η κυκλοφορία της στα ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα δεν είναι ορατές από τη Γη, επομένως ήταν αδύνατη η μελέτη τους μέχρι την άφιξη του Voyager. 78

Η μέση πυκνότητα του Κρόνου είναι οκτώ φορές μικρότερη από εκείνη της Γης, ενώ η τεράστια μάζα της ατμόσφαιράς του οφείλεται στην ατμοσφαιρική του πίεση που αυξάνεται τρομερά προς το εσωτερικό του, όπου το υδρογόνο συμπυκνώνεται σε υγρό. Προς το κέντρο κάτω από τρομερές πιέσεις και θερμοκρασίες, το υγρό υδρογόνο σχηματίζει μεταλλικό υδρογόνο, που είναι ηλεκτρικά αγώγιμο και εξηγεί το μαγνητικό του πεδίο. Μέχρι σήμερα γνωρίζουμε ότι ο Κρόνος αποτελείται από επτά κύριους δακτυλίους, οι οποίοι διαιρούνται σε 10.000 μικρότερους, ξεκινούν από μια απόσταση 7.000 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια και φτάνουν μέχρι το ύψος των 74.000 χιλιομέτρων , ενώ έχουν εντοπιστεί τουλάχιστον 30 δορυφόροι (επίσημη ονομασία έχουν δοθεί μονάχα στους 18) που περιφέρονται σταθερά γύρω από τον πλανήτη. Ακόμα αξίζει να αναφερθεί πως σχεδόν κάθε 14 χρόνια, όταν το επίπεδο των δακτυλίων συμπίπτει με το επίπεδο της τροχιάς της Γης, οι δακτύλιοι σχεδόν δεν διακρίνονται. Όπως όλοι οι γιγάντιοι πλανήτες αερίου, έτσι και ο Κρόνος δεν αποτελεί έναν φιλόξενο προορισμό. Η ατμόσφαιρα γεμάτη με υδρογόνο δεν είναι αναπνεύσιμη και οι ισχυροί άνεμοι που αναταράσσουν την ατμόσφαιρα θα κατακερμάτιζαν με βεβαιότητα οτιδήποτε ζωντανό προσπαθούσε να επιβίωση. Αν τώρα καταφέρνατε να διεισδύσετε όλο και περισσότερο στο εσωτερικό του Κρόνου χωρίς να διαλυθείτε από την μεγάλη ατμοσφαιρική πίεση, θα βρίσκατε έναν κόσμο χωρίς το παραμικρό δείγμα στερεού εδάφους. Ένας τεράστιος ωκεανός υγρού υδρογόνου χιλιάδων χιλιομέτρων βάθους καλύπτουν εντελώς τον μικρό πυρήνα του πλανήτη. Καθώς συνεχίζεται την κάθοδο όλο και πιο βαθύτερα μέσα στην ατμόσφαιρα, τα πυκνά σύννεφα θα μπλόκαραν τον Ήλιο και τους όμορφους δακτυλίους του Κρόνου από τα μάτια σας. Από την άλλη, οι δορυφόροι του Κρόνου, παρά το μεγάλο ψύχος που επικρατεί στην επιφάνειά τους, μπορεί να είναι κάπως λιγότερα αφιλόξενοι. Αν και κανένας τους δεν αποτελείται από αναπνεύσιμη ατμόσφαιρα, είναι στερεοί κόσμοι σαν την Γη. Από την επιφάνειά τούς θα ήσασταν σε θέση να δείτε τον Ηλιο σαν έναν μικρό λαμπρό δίσκο, ενώ ο ίδιος ο γιγάντιος Κρόνος θα κάλυπτε τον μισό σχεδόν ουρανό.

Οι περισσότερες σύγχρονες παρατηρήσεις του πλανήτη Κρόνου γίνονται από τη διαστημοσυσκευή Κασσίνι, που από το 2004 βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο και εξερευνά αυτόν και τους δορυφόρους του. Η πρώτη διαστημοσυσκευή που πλησίασε τον Κρόνο ήταν το Πάιονηρ 11, το 1979. Μετέδωσε

εντυπωσιακές

φωτογραφίες

των

δακτυλίων,

παρατήρησε

τη

μαγνητόσφαιρα του πλανήτη και ανακάλυψε μερικούς μικρούς δορυφόρους. Το σύστημα του Κρόνου εξερευνήθηκε επίσης από τις δίδυμες διαστημοσυσκευές Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2, το Νοέμβρη του 1980 και τον Αύγουστο του 1981, αντίστοιχα. Ο Βόγιατζερ 1 παρατήρησε κυρίως το δορυφόρο Τιτάνα, που συγκέντρωνε το ενδιαφέρον των επιστημόνων ως ο μόνος δορυφόρος του ηλιακού συστήματος με ατμόσφαιρα. Διαπιστώθηκε όμως ότι τίποτα δεν ήταν ορατό κάτω από την πυκνή του ατμόσφαιρα, και στη συνέχεια αλλάζοντας πορεία η διαστημοσυσκευή κατευθύνθηκε έξω από το ηλιακό σύστημα. Ο Βόγιατζερ 2 παρατήρησε και τους υπόλοιπους δορυφόρους, καθώς και τον ίδιο τον πλανήτη, και συνέχισε για τον πλανήτη Ουρανό. ΟΥΡΑΝΟΣ Μέση απόσταση από τον Ήλιο: 2,9 δισεκατομμύρια km Απόσταση από τη Γη: Ελάχιστη: 2,58 δισεκατομμύρια km Μέγιστη: 3,15 δισεκατομμύρια km Μάζα: 14,5 φορές της γήινης Διάμετρος: 51.118 km Διάρκεια ημέρας: 17,2 γήινες ώρες Διάρκεια έτους: 84 γήινα χρόνια Θερμοκρασία:

Ελάχιστη: -216ο Κελσίου Ατμόσφαιρα: Υδρογόνο, ήλιο, μεθανίου Επιφανειακή βαρύτητα: 0,90 της γήινης (Αν στη Γη ζυγίζετε 70 kg , στην επιφάνεια του Ουρανού θα ζυγίζατε 65 kg ) Γνωστοί δορυφόροι: 20 + Ο Ουρανός είναι ο έβδομος πλανήτης κατά σειρά απόστασης από τον Ήλιο και ανακαλύφθηκε τυχαία από τον Άγγλο αστρονόμο Γουίλιαμ Χέρσελ στις 13 Μαρτίου 1781. Ο τρίτος μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, ο Ουρανός έχει δεχτεί μία μόνο “επίσκεψη” από το Voyager 2 στις 24 Ιανουαρίου 1986, η οποία όμως δεν στάθηκε αρκετή για να λύσει ορισμένα ερωτήματα που δεν έχουν πάψει να απασχολούν ακόμα και σήμερα τους επιστήμονες. Ξεκίνησε το ταξίδι του από τη Γη το 1977, έφθασε στο Δία το 1979, στον Κρόνο το 1981, στον Ουρανό το 1986 και στη συνέχεια στον Ποσειδώνα το 1989. Η μέση απόστασή του από τον Ήλιο είναι 2,87 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, ολοκληρώνει μια πλήρη περιφορά σε 84 χρόνια και η ημέρα του ισοδυναμεί με 17 περίπου ώρες. Η μάζα του Ουρανού, όπως άλλωστε φαίνεται και καθαρά από τις περισσότερες φωτογραφίες, είναι 14,5 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης, ενώ παρουσιάζει μεγαλύτερο όγκο κατά 67 φορές.

Με ένα ισχυρό τηλεσκόπιο φαίνεται σαν ένας γαλαζοπράσινος δίσκος πεπιεσμένος στους πόλους. Χρειάζεται 84 χρόνια για να συμπληρώσει μία πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο, ενώ εκτελεί μία πλήρη περιστροφή γύρω από τον εαυτό του σε 11 μόνο ώρες. Διαφέρει από τους άλλους πλανήτες στο ότι έχει άξονα περιστροφής όχι κάθετο αλλά σχεδόν παράλληλο με το επίπεδο περιφοράς του. Για το λόγο αυτό φαίνεται σαν να “κατρακυλάει” στο Διάστημα εναλλάσσοντας σαράντα χρόνια συνεχόμενης ημέρας με σαράντα χρόνια νύχτας. Ενα επιπλέον πρόβλημα που έχει προκύψει από αυτή την παρατήρηση αφορά στο ερώτημα ποιος πόλος είναι ο νότιος και ποιος ο βόρειος, διότι κάποιος μπορεί να θεωρήσει είτε την κλίση του άξονα του πλανήτη λίγο μεγαλύτερη των 90 μοιρών είτε την κλίση λίγο μικρότερη από 90 μοίρες. 81

Ο Ουρανός αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και παρουσιάζει αυτόν τον γαλαζοπράσινο χρωματισμό εξαιτίας της αυξημένης ποσότητας μεθανίου που υπάρχει στα ανώτερα ατμοσφαιρικά στρώματα. Και όπως ήδη γνωρίζουμε το μεθάνιο έχει την ιδιότητα να απορροφά το ερυθρό χρώμα και να ανακλά το γαλάζιο. Όπως και οι υπόλοιποι πλανήτες που έχουν ατμόσφαιρα, διαθέτει συστοιχίες νεφών, τα οποία κινούνται αρκετά γρήγορα και επιπλέον είναι εξαιρετικά ασθενή, τόσο ώστε διακρίνονται μόνο έπειτα από κατάλληλη επεξεργασία των φωτογραφιών που έστειλε το Voyager 2. Διαθέτει 11 γνωστούς δακτυλίους γύρω από τον ισημερινό αρκετά σκοτεινούς και λεπτούς, οι οποίοι αποτελούνται από σχετικά μεγάλα σωματίδια -διαμέτρου έως και δέκα μέτρων- και σκόνη. Ο γνωστότερος και λαμπρότερος είναι ο Δακτύλιος Ε, ενώ όλοι τους ανακαλύφθηκαν λίγο μετά από εκείνους του Κρόνου. Επίσημα καταχωρημένοι είναι μέχρι σήμερα 18 δορυφόροι, ανάμεσά τους οι δύο μεγαλύτεροι και λαμπρότεροι (Τιτάνια και Ομπερόν) που εντοπίστηκαν το 1787 από τον Χέρσελ. Τέλος, η επιφάνεια των τεσσάρων μεγαλύτερων δορυφόρων του Ουρανού είναι γεωλογικά ανενεργή και γεμάτη κρατήρες, ενώ λίγο πριν συνεχίσει το ταξίδι του προς τον Ποσειδώνα το Voyager 2 χαρτογράφησε τον 11ο δορυφόρο, τη Μιράντα αποκαλύπτοντας πολυάριθμους κρατήρες και τεράστια φαράγγια. Οι νύχτες και ημέρες στον Ουρανό θα ήταν αρκετά διαφορετικές απ’ ότι βιώνουμε καθημερινά εδώ στη Γη. Αν κατοικούσατε στον βόρειο ή νότιο πόλο, ο “χειμώνας” θα διαρκούσε 42 ολόκληρα χρόνια και ο Ήλιος δεν θα ήταν ορατός καθ’ όλη τη διάρκεια αυτής της εποχής. Ο Ήλιος θα εμφανιζόταν ξανά την “άνοιξη” και θα παρέμεινε για άλλα 42 χρόνια στον ουρανό. Δεν θα μπορούσατε να αναπνεύσετε διότι η ατμόσφαιρα του πλανήτη είναι δηλητηριώδης, ενώ δεν θα μπορούσατε να σταθείτε ούτε μια στιγμή στην επιφάνειά του, διότι για τον απλούστατο λόγο δεν έχει καν έδαφος να πατήσετε. Αντί αυτού, η ατμόσφαιρα απλά γίνεται όλο και πυκνότερη μέχρι ωσότου μετατραπεί από αέρια σε υγρή.

Ο πλανήτης Ουρανός έχει έναν στερεό πυρήνα με αρκετά μεγαλύτερη μάζα από τον αντίστοιχο της Γης, ο οποίος όμως βρίσκεται πολύ κάτω από έναν βαθύ “ωκεανό” αμμωνίας, μεθανίου, υδρογόνου και ήλιου. ΠΛΟΥΤΩΝΑΣ Μέση απόσταση από τον Ήλιο: 5,9 δισεκατομμύρια km Απόσταση από τη Γη: Ελάχιστη: 4,29 δισεκατομμύρια km Μέγιστη: 7,52 δισεκατομμύρια km Μάζα: 0,0025 φορές της γήινης Διάμετρος: 2.300 km Διάρκεια ημέρας: 6,39 γήινες ημέρες Διάρκεια έτους: 248 γήινα χρόνια Θερμοκρασία: Ελάχιστη: -233ο Κελσίου Μέγιστη: -223ο Κελσίου Ατμόσφαιρα: Μεθάνιο Επιφανειακή βαρύτητα: 0,07 της γήινης (Αν στη Γη ζυγίζετε 70 kg , στην επιφάνεια του Πλούτωνα θα ζυγίζατε 5 kg ) Γνωστοί δορυφόροι: 1 Μολονότι ήταν ο τελευταίος πλανήτης που ανακαλύφθηκε, ο μικρός Πλούτωνας δεν είναι πάντοτε και ο πιο απόμακρος από τον Ήλιο. Εξαιτίας της ασυνήθιστα μοναδικής ελλειπτικής τροχιάς του, ο Ποσειδώνας κρατούσε τα σκήπτρα ως ο πιο μακρινός πλανήτης από το 1979 μέχρι το 1999. Έτσι οι επιστήμονες είχαν την μοναδική ευκαιρία στη διάρκεια αυτών των 20 ετών να μελετήσουν αυτόν τον μικρό, παγωμένο 83

και απόμακρο κόσμο. Για παράδειγμα, το 1994 το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble έστειλε εικόνες από το 85% της επιφάνειας του Πλούτωνα, που έδειξαν φωτεινές και σκοτεινές περιοχές. Γι’ αυτές οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οφείλονται σε πάγους αζώτου και σε πάγους μεθανίου που αλληλεπιδρούν με το ηλιακό φως. Είναι ορατός μόνο με μεγάλα τηλεσκόπια και εμφανίζεται με ένα κιτρινωπό χρώμα. Για πολλά χρόνια ξέραμε ελάχιστα για τον πλανήτη αυτό, μέχρι που το 1978 οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα σχετικά μεγάλο δορυφόρο γύρω του, το Χάροντα που κινείται σε απόσταση μόνο 19.000 χιλιομέτρων . Ο Πλούτωνας παραμένει ο μοναδικός πλανήτης που δεν ήταν ποτέ αντικείμενο μελέτης κάποιας διαστημικής αποστολής. Μετά από την ακύρωση πολλών προγραμμάτων σχετικών με την αποστολή κάποιου εξερευνητικού σκάφους στον Πλούτωνα, η NASA ελπίζει τώρα ότι με το Pluto-Kuiper Express βρίσκεται πολύ κοντά στην έγκριση των κονδυλίων για την υλοποίηση ενός τέτοιου μακρόχρονου ταξιδιού. Αν η NASA θέλει να μελετήσει την επιφάνεια και την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα πριν αυτές παγώσουν εντελώς, τότε θα πρέπει να εκτοξεύσει μέχρι το 2003 το διαστημόπλοιό της. Η έρευνα για νέους πλανήτες εντός του ηλιακού μας συστήματος δεν έχει ολοκληρωθεί με την ανακάλυψη του Πλούτωνα, αν και πρόσφατες έρευνες υποθέτουν ότι είναι απίθανο να βρεθεί έστω και άλλος ένας μεγάλος πλανήτης-μέλος της οικογένειας του Ηλιου. Θα μπορούσατε να δείτε τον Χάρων μονάχα από τη μια πλευρά του πλανήτη, διότι η τροχιά του δορυφόρου διαρκεί ακριβώς όσο μια ημέρα του Πλούτωνα. Έτσι, ο μοναδικός σύντροφος του πιο απόμακρου και μικρότερου δορυφόρου του ηλιακού μας συστήματος παραμένει ακριβώς “πάνω” στο ίδιο σημείο του ουρανού, καθώς διακρίνεται πάντοτε η ίδια πλευρά του. Αυτή την εποχή η επιφανειακές θερμοκρασίες φτάνουν τους -230ο Κελσίου, αν και ο πλανήτης θα γίνετε όλο και ψυχρότερος καθώς συνεχίζει να απομακρύνεται σταδιακά από τον Ήλιο. Αν μάλιστα στεκόσασταν πάνω στην επιφάνειά του τότε θα αντικρίζατε τον Ήλιο σαν μια μικρή λαμπρή κουκίδα στον ουρανό.

Επειδή η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα είναι αρκετά αραιότερη απ’ ότι της Γης και χωρίς ίχνος οξυγόνου, δεν θα ήταν δυνατόν να αναπνεύσετε και να επιβιώσετε με κανέναν τρόπο. Θα νιώθατε πολύ ελαφροί, μιας και το βαρυτικό πεδίο του είναι το 1/10 από αυτό της Γης, ενώ αν κοιτάζατε γύρω σας θα νομίζατε ότι βρίσκεστε στο μέσον ενός τεράστιου φυσικού παγοδρομίου γεμάτο πάγο και βράχων μεθανίου. Ο Πλούτωνας είναι το τελευταίο από τα βασικά σώματα του ηλιακού συστήματος που δεν έχει εξερευνηθεί. Το Βόγιατζερ 1 θα μπορούσε θεωρητικά να τον εξερευνήσει, όμως μετά την προσπέλαση του δορυφόρου Τρίτωνα του πλανήτη Ποσειδώνα μπήκε σε τροχιά που το οδήγησε πάνω από την εκλειπτική. Κατά τη δεκαετία του 1990, προτάθηκε η αποστολή της διαστημοσυσκευής PlutoKuiper Express, που τελικά δεν χρηματοδοτήθηκε. Μετά από πιέσεις πολιτικών και επιστημόνων, καθώς σε μερικές δεκαετίες ο Πλούτωνας δεν θα είναι εύκολα προσπελάσιμος, διότι λόγω διαρκώς αυξάνουσας απόστασης η ατμόσφαιρά του θα έχει παγώσει και πέσει στην επιφάνειά του σαν χιόνι (οπότε για 200 χρόνια δεν θα μπορεί να μελετηθεί), εγκρίθηκε η αποστολή της διαστημοσυσκευής New Horizons, (Νέοι Ορίζοντες), που εκτοξεύτηκε στις αρχές του 2006 και θα φτάσει στο σύστημα του Πλούτωνα το 2015. ΠΟΣΕΙΔΩΝΑΣ Μέση απόσταση από τον Ήλιο: 4,5 δισεκατομμύρια km Απόσταση από τη Γη: Ελάχιστη: 4,31 δισεκατομμύρια km Μέγιστη: 4,68 δισεκατομμύρια km Μάζα: 17,2 φορές της γήινης Διάμετρος: 49.528 km Διάρκεια ημέρας: 16,1 γήινες ώρες Διάρκεια έτους: 164 γήινα χρόνια 85

Θερμοκρασία: Ελάχιστη: -218ο Κελσίου Ατμόσφαιρα: Υδρογόνο, ήλιο, μεθανίου Επιφανειακή βαρύτητα: 1,14 της γήινης (Αν στη Γη ζυγίζετε 70 kg , στην επιφάνεια του Ποσειδώνα θα ζυγίζατε 80 kg ) Γνωστοί δορυφόροι: 8 Ο Ποσειδώνας έλαβε το όνομά του από τον γνωστό Ολύμπιο θεό της θάλασσας και είναι ένας από τους πλέον απομακρυσμένους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Ο όγδοος σε σειρά πλανήτης από τον Ήλιο και ο τέταρτος σε μέγεθος αεριώδης γίγαντας, ανακαλύφθηκε το 1846 όταν οι αστρονόμοι υποψιάστηκαν την παρουσία ενός άγνωστου ουράνιου σώματος που επηρέαζε την τροχιά του πλανήτη Ουρανού Τον Ποσειδώνα έχει επισκεφθεί μόνο ένα μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο, το Voyager 2, το οποίο πέρασε στις 25 Αυγούστου 1989 ξυστά από τον πλανήτη και διαμόρφωσε ουσιαστικά την άποψη που έχουμε σήμερα για αυτόν συλλέγοντας χρήσιμες επιστημονικές πληροφορίες για το έδαφός, την ατμόσφαιρα, τους δορυφόρους και γενικά όλα τα χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν ενδιαφέρον. Το συγκλονιστικό πέρασμα της αμερικανικής διαστημοσυσκευής επιβεβαίωσε επίσης και την ύπαρξη πολλαπλών λεπτών δακτυλίων γύρω από τον πλανήτη, η σύσταση των οποίων παραμένει ακόμα και σήμερα άγνωστη. Το έδαφος του Ποσειδώνα αποτελείται από πάγο, διάφορα άλλα πετρώματα, υδρογόνο και ήλιο. Όλα αυτά σε αντίθεση με τους άλλους αεριώδες πλανήτες, είναι ομοιογενώς κατανεμημένα σε όλη την επιφάνεια και όχι σε στρώματα, ενώ στον πυρήνα υπάρχει κατά πάσα πιθανότητα μια πετρώδης μάζα περίπου ίση με αυτή της Γης. Τέλος, πρέπει να αναφερθεί ότι από το 1979 μέχρι το 1999 ο Ποσειδώνας ήταν ο πιο απομακρυσμένος πλανήτης από τον Ήλιο, γεγονός που οφειλόταν στην ιδιαιτέρως

έκκεντρη τροχιά του Πλούτωνα, η οποία κάθε ορισμένο χρονικό διάστημα τέμνει αυτή του Ποσειδώνα χωρίς όμως ποτέ οι δύο πλανήτες να συγκρουστούν.

Υπάρχουν ελάχιστες ως ανύπαρκτες ποσότητες οξυγόνου στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα, ενώ η αυξημένη ύπαρξη μεθανίου είναι δηλητηριώδης για τον ανθρώπινο οργανισμό. Πάντως, ακόμη και να μπορούσατε να ταξιδέψετε μέχρι εκεί με το διαστημόπλοιό σας και να επιχειρούσατε να διεισδύσετε στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα, οι καταιγίδες και άνεμοι που φυσούν με ταχύτητες που φτάνουν μέχρι και τα 2.000 χλμ/ώρα, σίγουρα θα σας χαλούσαν τα σχέδια. Στεκούμενοι πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη δεν θα ήταν δυνατόν να βλέπατε τον Ήλιο, άλλα άστρα ή κάποιον δορυφόρο διαμέσου του πυκνότατου ομιχλώδης στρώματος που περιβάλλει ολόκληρο τον γαλάζιο πλανήτη. Τα πράγματα όμως χειροτερεύουν στους παγωμένους δορυφόρους που περιφέρονται ρυθμικά γύρω από τον Ποσειδώνα. Έτσι εξαιτίας παντελής έλλειψης εσωτερικής θερμότητας όλοι τους είναι ψυχρότεροι από τον ίδιο τους τον μητρικό πλανήτη. Ο Τρίτωνας αποτελεί μάλιστα το ψυχρότερο ουράνιο σώμα του ηλιακού μας συστήματος, ενώ μέσα από την λεπτή ατμόσφαιρά του, ο Ήλιος θα φαινόταν σαν ένα λαμπρό άστρο παρά ένας δίσκος όπως διακρίνεται από τη Γη. Ο Ποσειδώνας έχει εξερευνηθεί έως σήμερα μόνο από μία διαστημική αποστολή, το Βόγιατζερ 2, που πέρασε σε απόσταση 4.500 περίπου χιλιομέτρων από τις κορυφές των νεφών του πλανήτη στις 25 Αυγούστου 1989.[31] Ενώ οι επιστήμονες περίμεναν ότι θα συναντούσαν έναν πλανήτη με ήρεμη ατμόσφαιρα, όπως ο Ουρανός, επειδή η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα είναι ελάχιστη, το Βόγιατζερ τους διέψευσε, αποκαλύπτοντας έναν πλανήτη με τους πιο γρήγορους ανέμους στο ηλιακό σύστημα, μα και με μια κηλίδα στην ατμόσφαιρα, μία μεγάλη ατμοσφαιρική καταιγίδα δηλαδή, αντάξια του μεγέθους της Μεγάλης Κόκκινης Κηλίδας του Δία, κατ' αναλογία με το μικρότερο μέγεθος του Ποσειδώνα. Το Βόγιατζερ επιβεβαίωσε επίσης την ύπαρξη των δακτυλίων του πλανήτη και φωτογράφισε τους δορυφόρους του και ιδιαίτερα τον Τρίτωνα, ανακαλύπτοντας στην επιφάνειά του κρυοηφαίστεια που εκτινάσσουν πίδακες παγωμένου αζώτου.

Κατά τη δεκαετία του '90 υπήρχαν θεωρητικά σχέδια για επιπλέον αποστολές στον Ποσειδώνα, όμως ακυρώθηκαν. Σήμερα (2011) δεν υπάρχουν άμεσα σχέδια για την αποστολή κάποιας διαστημοσυσκευής στον πλανήτη.

10. ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΚΑΙΡΟΣ-SOHO

Ηλιακός Άνεμος

Η θερμική ενέργεια του αραιού πλάσματος του στέμματος είναι τόσο υψηλή ώστε να υπερνικά το πεδίο βαρύτητας του ήλιου και διαστέλλεται στον μεσοπλανητικό χώρο με την μορφή ανέμου. Ο ηλιακός άνεμος που έχει χαρακτηριστεί και σαν ηλιακή σωματιδιακή ακτινοβολία αποτελείται κυρίως από ηλεκτρόνια και πρωτόνια που εκπέμπονται σχεδόν ακτινικά από το στέμμα του ήλιου με υπερηχητικές ταχύτητες. Οι στεμματικές οπές είναι τα κύρια σημεία διαφυγής και επιταχύνσεως του ηλιακού ανέμου δεδομένου ότι οι στεμματικές οπές βρίσκονται σε περιοχές που χαρακτηρίζονται από ανοικτές μαγνητικές γραμμές, χαμηλή θερμοκρασία και πυκνότητα σε σύγκριση με της αντίστοιχες τιμές του στέμματος. Ο ηλιακός άνεμος εκτοξεύεται από διαφορετικά σημεία της επιφάνειας του ήλιου και με διαφορετική αρχική ταχύτητα λόγω των διαφορετικών συνθηκών που επικρατούν στις στρεμματικές οπές και ως εκ τούτου λόγω της περιστροφής του ήλιου φτάνει στη γη κατά ριπές ή αλλιώς ως ρεύματα ή κύματα ηλιακού ανέμου.

Κοσμικές ακτίνες

Οι κοσμικές ακτίνες ή κοσμική ακτινοβολία είναι μία κατηγορία ακτινοβολίας που αποτελείται από σωματίδια υψηλών ενεργειών τα οποία παράγονται σε κάποιο μέρος του Σύμπαντος μακριά από τη Γη και προσκρούουν στην ατμόσφαιρα της Γης με ανιχνεύσιμα αποτελέσματα. Οι κοσμικές ακτίνες αποτελούνται κυρίως από ατομικούς πυρήνες, δηλαδή θετικά φορτισμένα ηλεκτρικώς σωματίδια, περίπου 87% πρωτόνια, 12% σωμάτια άλφα (πυρήνες ηλίου) και λίγους βαρύτερους πυρήνες (οι σχετικές περιεκτικότητες είναι συγκρίσιμες με τις ηλιακές). Ωστόσο, ένα μικρό ποσοστό των κοσμικών ακτίνων είναι ακτίνες γ (φωτόνια) πολύ υψηλών ενεργειών, ηλεκτρόνια και νετρίνα. Οι κινητικές ενέργειες των σωματίων των κοσμικών ακτίνων εκτείνονται σε 14 τάξεις μεγέθους, με τη ροή (αριθμός σωματίων ανά μονάδα επιφάνειας και χρόνου) στην περιοχή της Γης να είναι αντιστρόφως ανάλογη του κύβου της ενέργειάς τους. Η μεγάλη αυτή διαφορά στις ενέργειες υποδεικνύει τη μεγάλη ποικιλία των πηγών της

κοσμικής ακτινοβολίας: Οι διαδικασίες παραγωγής εκτείνονται από αστρικά φαινόμενα μέχρι μυστηριώδεις διαδικασίες υψηλών ενεργειών στα βάθη του Σύμπαντος. Μία κοσμική ακτίνα (1 σωμάτιο) μπορεί να φθάσει σε ενέργεια τα1020 eV (περίπου 50 Joules, η ενέργεια μιας μπάλας του τένις που κινείται με 151 km/h). Καμιά μηχανή (επιταχυντής) κατασκευασμένη από τον άνθρωπο στη Γη προς το παρόν δεν μπορεί να επιταχύνει κάποιο σωμάτιο σε τόσο υψηλές ενέργειες

Ηλιακές Εκλάμψεις (flares) Η έκλαμψη είναι μια βίαιη έκρηξη στην ατμόσφαιρα ενός άστρου, όπως είναι ο ήλιος μας, απελευθερώνοντας συνολικά μέχρι και 6Χ1025 Joules. Οι ηλιακές εκλάμψεις λαμβάνουν χώρα στο ηλιακό στέμμα και στην χρωμόσφαιρα, θερμαίνοντας το πλάσμα σε δεκάδες εκατομμύρια Κέλβιν, και επιταχύνοντας τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια και τα βαρύτερα ιόντα κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Παράγουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, σε όλα τα μήκη κύματος από τα μακρά ραδιοφωνικά κύματα έως τα πολύ μικρά μήκη κύματος, τις ακτίνες γάμμα. Οι περισσότερες εκλάμψεις εμφανίζονται σε περιοχές που δραστηριοποιούνται γύρω από ηλιακές κηλίδες, όπου αναδύονται από την επιφάνεια του ήλιου έντονα μαγνητικά πεδία στο στέμμα. Οι εκλάμψεις εμφανίζονται ξαφνικά (σε χρόνους από λίγα λεπτά έως δεκάδες λεπτά), απελευθερώνοντας τη μαγνητική ενέργεια που αποθηκεύεται

στο

στέμμα.

Οι ακτίνες Χ και η υπεριώδη ακτινοβολία που εκλύεται από μία ηλιακή έκλαμψη μπορεί να επηρεάσει την ιονόσφαιρα της Γης και την αποδιοργάνωση μεγάλου βεληνεκούς ραδιοφωνικών εκπομπών. Επίσης, να διαταράξουν την λειτουργία των ραντάρ και άλλων συσκευών που λειτουργούν στις ραδιοσυχνότητες μήκους κύματος λίγων εκατοστών. Κατά την έκλαμψη (flare) συμβαίνει μια ξαφνική, γρήγορη, και έντονη παραλλαγή στη φωτεινότητα του ηλίου. Μια ηλιακή έκλαμψη εμφανίζεται όταν απελευθερώνεται ξαφνικά η μαγνητική ενέργεια που έχει ενισχυθεί στην ηλιακή ατμόσφαιρα. Το ποσό της ενέργειας που απελευθερώνεται είναι ισοδύναμο με την ταυτόχρονη έκρηξη εκατομμυρίων βομβών υδρογόνου των 100- μεγάτονων! 90

Η πρώτη ηλιακή έκλαμψη που καταγράφηκε στην αστρονομική ιστορία ήταν την 1η Σεπτεμβρίου, 1859. Δύο επιστήμονες, οι Richard Γ. Carrington και Richard Hodgson, παρατηρούσαν ταυτόχρονα, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, ηλιακές κηλίδες όταν είδαν μια μεγάλη έκλαμψη στο λευκό φως. Καθώς απελευθερώνεται μαγνητική ενέργεια, σωματίδια, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρονίων, πρωτονίων, και βαρείς πυρήνες, θερμαίνονται και επιταχύνονται στην ηλιακή ατμόσφαιρα. Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια μιας έκλαμψης είναι της τάξης των 1027 ergs (έργια) ανά δευτερόλεπτο. Οι μεγάλες εκλάμψεις μπορούν να εκπέμψουν ακόμη και 1032 έργια. Αυτή η ενέργεια είναι δέκα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την ενέργεια που απελευθερώνεται από μια ηφαιστειακή έκρηξη. Αφ' ετέρου, είναι κάτι λιγότερο από το ένα δέκατο της συνολικής ενέργειας που εκπέμπεται από τον ήλιο κάθε δευτερόλεπτο. Η περίοδος των ηλιακών εκλάμψεων συμπίπτει με τον ενδεακαετή κύκλο του ήλιου. Όταν ο ηλιακός κύκλος είναι στο ελάχιστο του, οι ενεργές περιοχές είναι μικρές και σπάνιες και έτσι ανιχνεύονται λίγες ηλιακές εκλάμψεις. Αυτές αυξάνονται σε αριθμό καθώς ο ήλιος πλησιάζει στο μέγιστο του κύκλου του. Ο ήλιος μας θα φθάσει στο επόμενο μέγιστό του το έτος 2011 ή 2012. Προσοχή! Κανένας δεν μπορεί να δει μια ηλιακή έκλαμψη απλώς αν κοιτάξει επίμονα στον ήλιο (Μη δοκιμάσετε ποτέ να παρατηρήσετε άμεσα τον ήλιο! Μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη των οφθαλμών). Οι εκλάμψεις είναι, στην πραγματικότητα, δύσκολο να ειδωθούν εξ' αιτίας της λαμπρής φωτεινότητας της φωτόσφαιρας. Γι' αυτό χρησιμοποιούνται εξειδικευμένα επιστημονικά όργανα για να ανιχνεύσουν τις "υπογραφές" της ακτινοβολίας, που εκπέμπονται κατά τη διάρκεια μιας έκλαμψης. Οι ράδιο και οπτικές εκπομπές από τις εκλάμψεις μπορούν να παρατηρηθούν με τα τηλεσκόπια στη Γη. Οι ιδιαίτερα ενεργητικές εκπομπές όπως είναι οι ακτίνες X και οι ακτίνες γάμμα απαιτούν τηλεσκόπια τα οποία να βρίσκονται στο διάστημα, καθώς αυτές οι εκπομπές δεν διαπερνούν τη Γήινη ατμόσφαιρα.

Στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας (CMEs) Οι ηλιακές εκλάμψεις ή οι μεγάλες ηλιακές προεξοχές συνοδεύονται μερικές φορές από Στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας (CMEs, Coronal Mass Ejections), γνωστές και ως «στεμματικά παροδικά φαινόμενα» ("coronal transients"). Αυτές είναι τεράστιοι βρόχοι στεμματικού υλικού που ταξιδεύουν προς τα έξω, μακριά από τον `Ηλιο, με ταχύτητες πάνω από 1 εκατομμύριο χιλιόμετρα την ώρα και ενέργειες δεκαπλάσιες της ενέργειας της της ηλιακής εκλάμψεως ή προεξοχής που τις συνοδεύει. Κάποιες μεγάλες εκτοξεύσεις μπορούν να προωθήσουν προς το διάστημα εκατοντάδες εκατομμύρια τόνους ύλης με ταχύτητα περίπου 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα την ώρα.

Μαγνητικές καταιγίδες Ο διαστημικός φυσικά καιρός και οι ηλιακές λεγόμενες καταιγίδες δεν μοιάζουν με τις γήινες καταιγίδες είναι όμως εξ ίσου ενδιαφέροντα φαινόμενα τα οποία βρίσκονται στην κορυφή του επιστημονικού ενδιαφέροντος πολλών νέων αστρονόμων και συνδέονται άμεσα με την δραστηριότητα του Ήλιου και των εκλάμψεων. Με τις εκρήξεις των εκλάμψεων τρισεκατομμύρια τόνοι πλάσματος εκπέμπονται στο Διάστημα από ορισμένες κυρίως περιοχές της ηλιακής ατμόσφαιρας που ονομάζονται τρύπες του στέμματος σχηματίζοντας έτσι τον ηλιακό άνεμο που κινείται με μέση ταχύτητα 400 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, αν και η ταχύτητά του μπορεί να φτάσει ακόμη και τα 800 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Σ’ αυτά τα φαινόμενα οφείλεται και η εμφάνιση των «μαγνητικών καταιγίδων» που χτυπάνε την Γη μας κατά καιρούς. Τα φορτισμένα σωματίδια από τον Ήλιο φτάνουν στη Γη μας σε τέσσερις περίπου ημέρες μετά από ένα ταξίδι 150.000.000 χιλιομέτρων. Ευτυχώς, όμως, για ‘μάς η Γη μας προστατεύεται από μια τεράστια μαγνητόσφαιρα, που δημιουργείται από το μαγνητικό της πεδίο και λειτουργεί σαν ασπίδα ενάντια στον ηλιακό άνεμο και τα φορτισμένα σωματίδιά του τα οποία, όταν φτάσουν στη Γη, αποκρούονται από την μαγνητόσφαιρα και κατευθύνονται προς τους μαγνητικούς πόλους της Γης. Εκεί αιχμαλωτίζονται και εξαναγκάζονται να μεταπηδάνε από την μια πολική περιοχή στην άλλη επιταχυνόμενα συγχρόνως σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Μ’ αυτή την ταχύτητα συγκρούονται με τα ανώτερα στρώματα της γήινης

ατμόσφαιρας, και τα φορτισμένα σωματίδια που είναι εγκλωβισμένα εκεί κι έτσι τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου, που γεννήθηκαν στα έγκατα του Ήλιου, διοχετεύουν τελικά την ενέργειά τους πάνω από τους πόλους του πλανήτη μας. Η αλληλεπίδραση του ηλιακού ανέμου και του γήινου μαγνητικού πεδίου είναι ο λόγος για την εμφάνιση του ωραιότερου από τα παιχνίδια της φύσης όταν σχηματίζουν τις μυστηριώδεις φωτεινές παραστάσεις που αποτελούν το βόρειο και το νότιο Σέλας (διαβάστε ΕΔΩ για την ειδική εκδήλωση) σε ύψος που κυμαίνεται από 100 έως 1.000 χιλιόμετρα. Τα διάφορα χρώματα που παρατηρούμαι στο Σέλας του εξαρτώνται από τα χημικά στοιχεία της ιονόσφαιρας με τα οποία συγκρούονται τα φορτισμένα ηλεκτρόνια από τον Ήλιο. Η όλη αυτή διαδικασία γίνεται με έναν αρκετά πολύπλοκο τρόπο που ακόμη και σήμερα δεν είναι πλήρως κατανοητός αν και η αρχή της διαλεύκανσής του άρχισε πριν από 150 περίπου χρόνια. Στα μέσα του 19ου αιώνα ανακαλύφτηκε, δηλαδή, ότι όταν διοχετεύαμε ηλεκτρικό ρεύμα μέσα σ’ ένα σωλήνα που περιείχε κάποιο αέριο μπορούσαμε να δημιουργήσουμε μία αναλαμπή με το φασματικό χρώμα που είναι χαρακτηριστικό του δεδομένου αυτού αερίου. Με βάση αυτή την ιδιότητα έχουμε σήμερα τις λάμπες φθορισμού και τις φωτεινές επιγραφές νέον. Αυτό που συμβαίνει σ’ αυτή την περίπτωση είναι ότι τα ηλεκτρόνια του ηλεκτρικού ρεύματος συγκρούονται με τα άτομα που αποτελούν το αέριο και μ’ αυτόν τον τρόπο τα «αναστατώνουν». Η τάση όμως που έχουν τα άτομα αυτά είναι να επανέλθουν όσο το δυνατόν πιο γρήγορα στην προηγούμενη σταθερή τους κατάσταση και για να το επιτύχουν αποβάλουν μέρος της ενέργειας που πήραν από την σύγκρουσή τους με τα ηλεκτρόνια. Η αποβολή της πρόσθετης αυτής ενέργειας παίρνει ένα συγκεκριμένο χρώμα που είναι χαρακτηριστικό για κάθε χημικό στοιχείο. Το Σέλας, λοιπόν, δημιουργείται με τον ίδιο τρόπο όταν τα ηλεκτρόνια που προέρχονται από τον ηλιακό άνεμο συγκρούονται με τα αέρια των ανώτερων στρωμάτων της γήινης ατμόσφαιρας. Είναι το ίδιο δηλαδή που συμβαίνει και στην περίπτωση της τηλεοπτικής μας οθόνης όπου μία ροή ηλεκτρονίων χτυπάει την οθόνη σχηματίζοντας τις διάφορες τηλεοπτικές εικόνες. Το Σέλας είναι ένα μόνιμο χαρακτηριστικό της γήινης μαγνητόσφαιρας, έστω κι αν οι περισσότεροι από ‘μάς δεν μπορούμε να το δούμε πάντα αφού χρειάζεται να βρισκόμαστε στο κατάλληλο μέρος και να υπάρχουν και οι κατάλληλες συνθήκες για να το παρακολουθήσουμε. Οι διαστημοσυσκευές όμως μας το δείχνουν σαν δύο 93

δίδυμα φωτοστέφανα τα οποία περιβάλουν τους δύο μαγνητικούς πόλους της Γης, πάνω από τη Θούλη της Γροιλανδίας και το Βοστόκ της Ανταρκτικής. Λάμπουν αμυδρά και αναδεύονται νωχελικά με μία «φωσφορίζουσα» λάμψη, ενώ το πλάτος του «στεφανιού» είναι πολύ μεγαλύτερο και εντονότερο προς την νυχτερινή πλευρά της Γης. Είναι η θεαματική και ορατή ένδειξη της τεράστιας ποσότητας ηλεκτρικού ρεύματος που διαπερνάει την ατμόσφαιρα με ισχύ εκατομμυρίων μεγαβάτ ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας που πολλές φορές ξεπερνάει την ηλεκτρική ενέργεια που παράγει ολόκληρη η Ευρώπη. Από τη βόρεια Νορβηγία το φαινόμενο παρατηρείται σε καθημερινή σχεδόν βάση, ενώ στις νότιες περιοχές της χώρας είναι εμφανές αρκετές φορές κάθε μήνα. Στις χώρες της βόρειας Ευρώπης η εμφάνισή του περιορίζεται σε μία περίπου φορά κάθε μήνα, και στη περιοχή της Μεσογείου δεν το βλέπουμε παρά μερικές μόνο φορές κάθε αιώνα, αφού η συνηθισμένη του εμφάνιση περιορίζεται σε μία ζώνη 2.500 χιλιομέτρων γύρω από τους μαγνητικούς πόλους. Μερικές όμως φορές, όταν ο Ήλιος είναι ιδιαίτερα δραστήριος και κάτω από πολύ καλές συνθήκες στην γήινη μαγνητόσφαιρα, το Σέλας μπορεί να φανεί ακόμη και πάνω από το Κάιρο, όπως συνέβη το 1872, ή πάνω από τη Σιγκαπούρη και τη Τζακάρτα, όπως έγινε το 1909. Μία από τις πιο έντονες εμφανίσεις του παρατηρήθηκε το βράδυ της 1ης Σεπτεμβρίου 1859 όταν ένα κοκκινωπό Σέλας απλώθηκε πάνω από τα δύο τρίτα της Γης μας. Ακόμη και στην Κούβα οι κάτοικοι το είδαν να φτάνει στο κέντρο του ουρανού τους. Μερικές ώρες νωρίτερα μάλιστα είχε παρατηρηθεί η εκτόξευση μιας τεράστιας έκλαμψης από τον Ήλιο που έγινε ορατή ακόμη και με γυμνό μάτι. Αλλά και η περίοδος που διανύουμε, αρχής γενομένης στα μέσα του 19ου αιώνα, θεωρείται ιδιαίτερα ενεργή και παρομοιάζεται με τις τέσσερις ενεργές προηγούμενες περιόδους τον 15ο, τον 12ο, και τον 7ο αιώνα μ. Χ. καθώς επίσης και τον 1ο αιώνα π.Χ. Αντίθετα μεταξύ του 1650 και του 1720 (Maunder Minimum) η εμφάνιση του Σέλαος ήταν πολύ περιορισμένη. Φυσικά καμιά περιγραφή, όσο γλαφυρή κι αν είναι, και καμιά φωτογραφία δεν μπορεί να αποδώσει πλήρως τα πολύμορφα σχήματα, τις αποχρώσεις και το συνολικό υπερθέαμα που παρουσιάζεται στα έκθαμβα μάτια του άμεσου θεατή. Γι’ αυτό άλλωστε η εμφάνιση του Σέλαος στον ουρανό ήταν ανέκαθεν για τους καλλιτέχνες πηγή ανεξάντλητης έμπνευσης, ενώ για τους απλούς ανθρώπους ήταν, και είναι, αντικείμενο απέραντου θαυμασμού και δέους. Δια μέσου των αιώνων 94

ορισμένοι λαοί το έβλεπαν ως προσωποποίηση «χαρούμενων χορευτών», ενώ οι Βίκινγκ το θεωρούσαν ως αντανάκλαση των ασπίδων που κρατούσαν οι έφιππες Βαλκυρίες. Οι Ρωμαίοι ονόμαζαν το φαινόμενο αυτό «pluvia sanguinea» ή «βροχή αίματος». Ακόμη και ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.) φαίνεται ότι είχε παρατηρήσει μία τέτοια εμφάνιση το 344 π.Χ. και το παρομοίασε με φλόγες στον ουρανό, ενώ ακόμη νωρίτερα ο Αναξιμένης (570-500 π.Χ.) και ο Ξενοφάνης (560-470 π.Χ.) είχαν προσπαθήσει να μελετήσουν το ίδιο φαινόμενο με επιστημονικό τρόπο.

SOHO Το SOHO, είναι το Ηλιακό και Ηλιοσφαιρικό Παρατηρητήριο. Υπάγεται στις διαστημικές υπηρεσίες Ευρώπης και ΗΠΑ, ( ESA και NASA ). Όπως φαίνεται και απο το όνομά του, σκοπός του είναι η συλλογή πληροφορίων που έχουν να κάνουν με τον Ήλιο, τη δραστηριότητά του και την Ηλιόσφαιρα, τη "σφαίρα" που σχηματίζεται λόγω του ηλιακού ανέμου. Το διαστημικό αυτό παρατηρητήριο, εκτοξεύτηκε στις 2 Δεκεμβρίου 1995 και ξεκίνησε τη λειτουργία του τον Μάιο του 1996. Βρίσκεται σε απόσταση 1.5 εκατομμυρίων χιλιομέτρων ( περίπου 0.01 Αστρονομικές Μονάδες ή ΑU), στο σημείο Lagrange 1 (συμβολίζεται ως L1) Ηλίου – Γης. Κατακρίβεια για λόγους ευστάθιας αλλά και τεχνικούς λόγους που έχουν να κάνουν με την επικοινωνία μεταξύ Γης και SOHO, το παρατηρητήριο κινείται σε μια ελλειπτική τροχιά γύρω από το L1 με περίοδο έξι μηνών.

Οι βασικοί επιστημονικοί στόχοι του SOHO είναι:  Η μελέτη των εξωτερικών στρωμάτων του Ήλιου, δηλαδη της χρωμόσφαιρας, του στέμματος και της Μεταβατική Περιοχή (που βρίσκεται μεταξύ χρωμόσφαιρας και στέμματος).  Η μελέτη του ηλιακού ανέμου και κατεπέκταση των φυσικών φαινομένων που έχουν σχέση με αυτόν.  Η μελέτη του εσωτερικού και της δομής του Ήλιου, πολύ σημαντική για κλάδους όπως η Ηλιοσεισμολογία. Το ενδιαφέρον μας γύρω από αυτά τα θέματα είναι τεράστιο. Καταρχάς, η κατανόηση

της δομής και της λειτουργίας του Ήλιου είναι απαραίτητη για να μπορέσουμε να κατανοήσουμε και να ερμηνεύσουμε σωστά τα παρατηρησιακά δεδομένα που λαμβάνουμε από τα υπόλοιπα αστέρια, τα οποία βρίσκονται πολύ μακρυά. Ειδικά για τα άστρα της Κυρίας Ακολουθίας (στην οποία ο Ήλιος βρίσκεται), η δημιουργία των θεωρητικών τους μοντέλων βασίζεται στη μελέτη του Ήλιου. Αυτό με τη σειρά του συνδέεται με τις θεωρίες δημιουργίας και εξέλιξης τόσο του Ηλιακού μας Συστήματος όσο και αλλών αντιστοιχων πλανητικών συστημάτων. Επίσης, οι μελέτες που γίνονται οδηγούν πολλές φορές σε αναθεωρήσεις φυσικών θεωριών ή προβλέψεις και ανακαλύψεις νέων στοιχειωδών σωματίων. Πέρα όμως από την επέκταση των γνώσεών μας, η μελέτη του του Ήλιου έχει και άμεσες πρακτικές εφαρμογές. Και αυτό διότι σχεδόν το κάθε τι που συμβαίνει στον Ήλιο επηρεάζει τη ζωή στη Γη. Το SOHO έχει βοηθήσει τους επιστήμονες να ξέρουν ανά πάσα στιγμή τη θερμοκρασία του Ήλιου και τη δραστηριότητά του. Αυτό είναι πολύ σημαντικό, διότι η ακτινοβολία του Ήλιου μπορεί κάποιες φορές να είναι επιζήμια για τεχνητούς δορυφόρους, να επιφέρει σε περιοχές της Γης βλάβες σε δίκτυα ηλεκτροδότησης, να βλάψει την υγεια αστροναυτών κατά τη διάρκεια κάποιας αποστολής στο διάστημα κ.α. Για τους λόγους αυτούς, η παρουσία του SOHO στο διάστημα είναι αποφασιστικής σημασίας για την ενίσχυση της ασφάλειάς μας.

Το SOHO πετυχαίνει τους στόχους του με τη χρήση παρατηρησιακών οργάνων υψηλης τεχνολογίας και ακρίβειας. Αυτά είναι τα ακόλουθα.  Coronal

Diagnostic

Spectrometer

–

CDS

(Στεμματικό Διαγνωστικό

Φασματόμετρο)  Charge ELement and Isotope Analysis System – CELIAS (Σύστημα Ανάλυσης Φορτισμένων Στοιχείων και Ισοτόπων)  Comprehensive SupraThermal and Energetic Particle analyser collaboration – COSTEP ( αναλυτής ΥπέρΘερμων και Ενεργητικών Σωματιδίων)  Extreme ultraviolet Imaging Telescope – EIT (Τηλεσκόπιο Απεικόνισης Ακραίου υπεριώδους)  Energetic and Relative Nuclei and Electron experiment – ERNE (πείραμα Ενεργητικών και Σχετικιστικών Πυρήνων και Ηλεκτρονίων)  Global Oscillations at Low Frequencies – GOLF ( Σφαιρικές Ταλαντώσεις σε

Χαμηλές Συχνότητες)  Large Angle and Spectrometric COronagraph experiment – LASCO (πείραμα Ευρείας Γωνίας και Φασματομετρικού Στεμματογράφου)  Michelson Doppler Imager – MDI ( Απεικονιτής Michelson Doppler)  Solar Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation – SUMER (Ηλιακές Μετρήσεις Υπεριώδους Εκπεμπόμενης Ακτινοβολίας)  Solar Wind ANisotropies – SWAN ( Ανισοτροπίες Ηλιακού Ανέμου)  UltraViolet Coronagraph Spectrometer – UVCS (Στεμματικό Φασματόμετρο ΥπέρΙώδους)  Variability of solar IRradiance and Gravity Oscillations – VIRGO (Μεταβλητότητα της ηλιακής ΑΚτινοβολίας και Βαρυτικών Ταλαντώσεων)

Το SOHO, ενώ αρχικά είχε προγραμματιστεί να λειτουργήσει μέχρι το 1998, λειτουργεί μέχρι σήμερα (01/01/2007). Αυτό, δείχνει τη μεγάλη ώθηση που έδωσε στην έρευνα και ήταν η αιτία να παραταθεί τόσο πολύ η λειτουργία του. Οι ερευνητές έτσι κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν το SOHO για να μελετήσουν ένα ολόκληρο 11ετή ηλιακό κύκλο και τις επιπτώσεις του στη Γη και το υπόλοιπο Ηλιακό Σύστημα.

11. «ΜΗΝΥΜΑ ΚΛΕΙΣΜΕΝΟ ΣΕ ΜΠΟΥΚΑΛΙ» 97

Χρυσή πλάκα του Πάιονηρ Η Χρυσή Πλάκα του Πάιονηρ είναι μια έκδοση εις διπλούν επίχρυσου πλακιδίου από αλουμίνιο, που αποτελεί εικονογραφημένο μήνυμα ειρήνης και φιλίας της ανθρωπότητας προς το Σύμπαν. Bρίσκεται προσαρμοσμένη στο εσωτερικό των διαστημικών σκαφών Πάιονηρ 10 και Πάιονηρ 11. Ιστορία Η αρχική ιδέα ανήκε στον Έρικ Μπέρτζες, κατά την επίσκεψή του στο Jet Propulsion Laboratory (JPL) στην Πασαντίνα της Καλιφόρνια, στα πλαίσια του προγράμματος Μάρινερ 9. Συνοδευόμενος από τον Ρίτσαρντ Χόγκλαντ, αποτάνθηκε επίσης στον Δρα Καρλ Σάγκαν, που είχε εκφωνήσει ομιλία περί επικοινωνίας με εξωγήινα όντα σε μια διάσκεψη στην Κριμαία. Ο Σάγκαν ενθουσιάστηκε με την ιδέα της αποστολής ενός μηνύματος της ανθρωπότητας με το διαστημικό σκάφος Πάιονηρ. Η NASA συμφώνησε και του παραχώρησε τρεις εβδομάδες για να συγκροτήσει ένα μήνυμα. Μαζί με το Δρα Φρανκ Ντρέικ επεξεργάστηκαν το μήνυμα, ενώ το σχέδιο έγινε από τη τότε σύζυγο του Σαγκάν, Λίντα Σάλτζμαν Σαγκάν. Η πρώτη πινακίδα εκτοξεύτηκε στο διάστημα με το Πάιονηρ 10 στις 2 Μαρτίου του 1972, και η δεύτερη ακολούθησε στις 5 Απριλίου 1973 με τον Πάιονηρ 11. Τα δύο διαστημικά σκάφη εγκατέλειψαν το ηλιακό σύστημα στη δεκαετία του '80. Περιγραφή Οι πινακίδες παρουσιάζουν δυο εκπρόσωπους του ανθρώπινου γένους, έναν από το κάθε φύλο, μαζί με διάφορους γλύφους που παρέχουν πληροφορίες περί της προέλευσης του διαστημικού σκάφους. Η πλάκα είναι προσαρμοσμένη στα αμορτισέρ της κεραίας σε μια θέση προστατευμένη από τυχόν φθορές λόγω της διαστημικής σκόνης. Τεχνικά χαρακτηριστικά: 

Υλικό: 6061 T6 επιχρυσωμένο αλουμίνιο



Πλάτος: 229 mm (9 ίντσες)



Ύψος: 152 mm (6 ίντσες)



Πάχος: 1,27 mm (0,05 ίντσες)



Βάθος χάραξης: 0,381 mm (0,015 ίντσες)



Βάρος: 120 gr

Διάδοχος της πινακίδας του Πάιονηρ ήταν αργότερα ένα πιο σύνθετο και λεπτομερές μήνυμα, ο ο χρυσός δίσκος του Βόγιατζερ που στάλθηκε στο διάστημα το 1977 με τα Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2.

Ερμηνεία των γλύφων Υπέρλεπτη μετάβαση του ουδέτερου υδρογόνου

Στην επάνω αριστερή γωνία της πλάκας απεικονίζεται σχηματικά η υπέρλεπτη μετάβαση του ουδέτερου υδρογόνου, του πιο άφθονου χημικού στοιχείου στο σύμπαν. Κάτω από αυτό το σύμβολο είναι μια μικρή κάθετη γραμμή που αντιπροσωπεύει το δυαδικό ψηφίο του αριθμού 1. Η αναστροφή σπιν του ηλεκτρονίου ενός ατόμου υδρογόνου από σπιν πάνω σε σπιν κάτω μπορεί να θεωρηθεί ως μονάδα του μήκους (μήκος κύματος, 21 cm), καθώς επίσης και ως μονάδα του χρόνου (συχνότητα, 1.420 MHz). Με τη βοήθεια των δυο αυτών μονάδων εκφράζονται και ερμηνεύονται όλες οι μετρήσεις στις υπόλοιπες εικόνες. Σημειώνεται ότι αφού η πινακίδα έχει πλάτος 22,9 cm, η πραγματική μονάδα του μήκους (21 cm) θα μπορούσε κάλλιστα να έχει απεικονιστεί (σαν τις γραμμές του χάρακα), αλλά αυτό δεν θεωρήθηκε καλή ιδέα. Άνδρας και Γυναίκα

Στην δεξιά μεριά της πινακίδας, η μορφή ενός άνδρα και μιας γυναίκας παρουσιάζονται μπροστά από το διαστημικό σκάφος. Δυο παράλληλες γραμμές στα δεξιά οριοθετούν το ύψος της γυναικείας φιγούρας, ανάμεσα στις οποίες βρίσκεται ο αριθμός 8 σε δυαδική μορφή. Εάν πολλαπλασιάσουμε τον αριθμό 8 με το μήκος που χαρακτηρίσαμε προηγουμένως λαμβάνουμε 8 * 21 cm = 168 cm.

Το υψωμένο δεξί χέρι του άνδρα θεωρείται ως φιλικός χαιρετισμός και σημάδι καλής θέλησης. Εκτός αυτού παρουσιάζει τις λεπτομέρειες των άνω άκρων και δείχνει ότι τα άκρα των ανθρώπων μπορούν να καμφθούν. Επίσης παρουσιάζει τον αντιτακτό αντίχειρα, που βοήθησε σημαντικά την εξέλιξη του ανθρώπου. Αρχικά ο Σαγκάν ήθελε τους δυο ανθρώπους να δίνουν το χέρι τους, αλλά σύντομα συνειδητοποίησε ότι ένας εξωγήινος θα μπορούσε να θεωρήσει το ζευγάρι ως ένα ενιαίο πλάσμα παρά σαν δύο ανθρώπους. Σχετική θέση του ήλιου στο γαλαξία και σε σχέση με 14 Πάλσαρς

Στο αριστερό μέρος της πλάκας απεικονίζεται ένα ακτινωτό σχέδιο με 15 γραμμές που ξεκινούν από το ίδιο κέντρο. Οι 14 γραμμές περιλαμβάνουν στο μήκος τους δυαδικούς αριθμούς, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν την περίοδο 14 γνωστών σε εμάς Πάλσαρ. Η περίοδος μετράται με μονάδα την υπέρλεπτη μετάπτωση του υδρογόνου, όπως αναφέρθηκε πριν. Εκτός αυτού οι τιμές αυτές καθορίζουν την αστρονομική εποχή της έναρξης της αποστολής, αφού η περίοδος των Πάλσαρς μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου. Τα μήκη των 14 γραμμών παρουσιάζουν τις σχετικές αποστάσεις των Πάλσαρς από τον ήλιο του ηλιακού μας συστήματος. Ένα σημάδι στο τέλος κάθε γραμμής δίνει την συντεταγμένη στον κάθετο άξονα Ζ του γαλαξιακού συστήματος αναφοράς. Οι 14 Πάλσαρς επιλέχθηκαν με το σκεπτικό, ότι μερικοί Πάλσαρς μπορεί να μην είναι ορατοί από τη θέση μέσα στο Γαλαξία που θα έχουν τα όντα που θα ανακαλύψουν το μήνυμα. Έτσι η πολλαπλότητα επιλογών αυξάνει τις πιθανότητες σωστής ερμηνείας. Η 15η γραμμή, που εκτείνεται πίσω από τις μορφές των ανθρώπινων όντων, δίνει την απόσταση του Ήλιου από το κέντρο του Γαλαξία. Ηλιακό σύστημα

Στο κατώτατο σημείο της πινακίδας είναι μια σχηματική αναπαράσταση του ηλιακού συστήματος καθώς και μια μικρή εικόνα του διαστημικού σκάφους, και η τροχιά του που ξεκινάει από την Γη, περνάει από τον Δία και εγκαταλείπει το ηλιακό σύστημα. Οι δακτύλιοι του Κρόνου δίνουν επίσης άλλη μια ένδειξη για τον προσδιορισμό του

100

ηλιακού συστήματος. Οι δυαδικοί αριθμοί δίπλα στους πλανήτες παρουσιάζουν την σχετική απόσταση από τον ήλιο. Ως μονάδα χρησιμοποιείται το 1/10 της τροχιάς του Ερμή.

Σχεδιάγραμμα του διαστημικού σκάφους

Πίσω από τις εικόνες των δύο ανθρώπινων όντων, φαίνεται η σκιαγραφία του διαστημικού σκάφους Πάιονηρ. Απεικονίζεται στην ίδια κλίμακα έτσι ώστε το μέγεθος των ανθρώπινων όντων να μπορεί να επαληθευθεί και από τη σύγκριση με το μέγεθος του διαστημικού σκάφους.

Χρυσός δίσκος του Βόγιατζερ Ο όρος χρυσός δίσκος του Βόγιατζερ αναφέρεται σε δυο όμοιους δίσκους αρχείου δεδομένων με ήχους και εικόνες από την Γη. Είναι προσαρμοσμένοι στα δυο διαστημικά σκάφη Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2 που εκτοξεύθηκαν το 1977 με προορισμό τους εξωτερικούς πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος και κατόπιν το πέραν αυτών διάστημα. Στην αγγλική ορολογία ονομάζονται «Sounds of Earth». Το περιεχόμενο του δίσκου καθορίστηκε για τη NASA από μία επιτροπή, με πρόεδρο τον Καρλ Σάγκαν, στο Πανεπιστήμιο Cornell. Ο χρυσός δίσκος του Βόγιατζερ υλοποιεί την αέναη αναζήτηση του ανθρώπινου γένους, αν μη τι άλλο, κάποιας συγγενούς υπάρξεως. Απευθύνονται σε άγνωστο παραλήπτη, και αν υποθέσουμε ότι η διάρκεια ζωής τους θα είναι γύρω στα 500 εκατομμύρια χρόνια, ίσως να μην μάθουμε ποτέ εάν εκπλήρωσαν τον σκοπό τους. Ένα παρόμοιο τεκμήριο είχε τοποθετηθεί και παλαιότερα στο Πάϊονηρ.

Περιγραφή Ο καθεαυτού δίσκος είναι καλυμμένος με προστατευτική εξωτερική θήκη (Golden Record Cover), η οποία περιέχει ένα απλό εγχειρίδιο χρήσης, με ποιο τρόπο δηλαδή

101

μπορούμε να αποκωδικοποιήσουμε το περιεχόμενό του. Οι απαραίτητα βοηθητικές πληροφορίες είναι κωδικοποιημένες στο δυαδικό σύστημα και απεικονίζονται π.χ ως άτομο του υδρογόνου. Πέρα από αυτό απεικονίζεται η σχετική με 14 ραδιοπηγές Πάλσαρ τοποθεσία του πλανήτη μας στο διάστημα. Ο δίσκος είναι επίχρυσος με χάλκινο πυρήνα και έχει διάμετρο 30 εκατοστών. Το αρχείο δεδομένων είναι χαραγμένο κυκλικά πάνω στην επιφάνεια του δίσκου. Το ίχνος αυτό αρχίζει με 150 απλά κωδικοποιημένες εικόνες από τη Γη. Μετά ακολουθεί ηχογραφημένο υλικό, μεταξύ άλλων και χαιρετιστήριες προσφωνήσεις σε 55 διαφορετικές γλώσσες, φυσικοί ήχοι (άνεμος, βροντή) και ήχοι ζώων. Στην συνέχεια ακολουθεί ένα μουσικό πρόγραμμα 90 λεπτών. Το (αρχαίο) ελληνικό χαιρετιστήριο μήνυμα είναι (με ερασμιακή προφορά): «Οίτινες ποτ' εστέ χαίρετε. Ειρηνικώς προς φίλους ελαλήσαμεν φίλοι.»

12. ΟΙ ΗΡΩΕΣ ΤΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΗΣ ΕΠΟΧΗΣ

102

Ο πρώτος νεκρός της εποχής του διαστήματος ήταν ο σοβιετικός κοσμοναύτης Βλαντιμίρ Κομαρόφ. Ο Κομαρόφ σκοτώθηκε στις 24 Απριλίου του 1967, όταν δεν άνοιξε το αλεξίπτωτο του διαστημοπλοίου Σογιούζ 1 κατά την επανείσοδο του στην ατμόσφαιρα. Στις 30 Ιουνίου του 1971, τρεις ακόμη σοβιετικοί κοσμοναύτες έπεσαν στο καθήκον. Ο Γκεόργκι Ντομπροβόλσκι, ο Βίκτορ Πατσάγεφ και ο Βλάντισλαβ Βόλκοφ έχασαν τη ζωή τους όταν κατά την αποκόλληση του διαστημοπλοίου Σογιούζ 11 από το διαστημικό σταθμό Σαλιούτ 1, σημειώθηκε ρωγμή στο Σογιούζ, με αποτέλεσμα να έρθουν σε επαφή με το διαστημικό κενό. Από τεχνικής άποψης, ήταν οι μόνοι θάνατοι που συνέβησαν πραγματικά στο διάστημα, δηλαδή σε υψόμετρο πάνω από 100 χιλιόμετρα. Στις 28 Ιανουαρίου του 1986 ένα τραγικό ατύχημα συγκλόνισε την ανθρωπότητα. Το διαστημικό λεωφορείο Τσάλεντζερ της ΝΑΣΑ καταστράφηκε 73 δευτερόλεπτα μετά την απογείωσή του, λόγω καταστροφής της εξωτερικής δεξαμενής καυσίμου από κακή μόνωση. Και οι 7 επιβαίνοντες έχασαν τη ζωή τους, ανάμεσα τους και η δασκάλα Κρίστα Μακόλιφ, που είχε επιλεγεί ανάμεσα σε 11000 υποψηφίους για να γίνει ο πρώτος εκπαιδευτικός στο διάστημα. Στα καθήκοντά της ήταν να διδάξει δύο μαθήματα στους μαθητές της μέσα από το Τσάλεντζερ. Οι άλλοι έξι αστροναύτες ήταν ο Γκρεγκ Τζάρβις, ο Ρόναλντ Μακναίρ, ο Έλισον Ονιζούκα, η Τζούντιθ Ρεσνικ, Ο Μάικλ Σμίθ και ο Ντικ Σκόμπι, όλοι Αμερικάνοι. Στις 1 Φεβρουαρίου του 2003, σημειώθηκε ένα ακόμη πλήγμα για τη ΝΑΣΑ. Το διαστημικό λεωφορείο Κολούμπια διαλύθηκε κατά την επανείσοδο του στην ατμόσφαιρα, λόγω βλάβης στο σύστημα θερμικής προστασίας που οδήγησε σε αποκόλληση του αριστερού φτερού. Και οι επτά αστροναύτες έχασαν τη ζωή τους. Ήταν έξι Αμερικανοί, ο Ρικ Χάσμπαντ, ο Γουίλιαμ Μακούλ, Ο Μάικλ Άντερσον, ο Ντέιβιντ Μπράουν, η Τσάουλα Καλπάνα, η Λώρελ Κλαρκ και ένας Ισραηλινός, ο Ιλάν Ραμόν. Υπήρξαν και αστροναύτες που σκοτώθηκαν σε ατυχήματα που συνέβησαν κατά την εκπαίδευσή τους, όπως τα τρία μέλη του πληρώματος του Απόλλων 1 που δοκίμαζαν στο έδαφος τη λειτουργία του θαλάμου διακυβέρνησης, όταν ξαφνικά προκλήθηκε καταστροφική πυρκαγιά. Ήταν οι Γκας Γκρίσομ, Έντουαρντ Γουάιτ και Ρόμπερτ Τσάφι.

103

Κάποιοι αστροναύτες που είχαν επίσης την ιδιότητα του πιλότου, έφυγαν από τη ζωή μετά από αεροπορικά δυστυχήματα με μαχητικά αεροσκάφη, με περισσότερο γνωστό το Γιούρι Γκαγκάριν, πρώτο άνθρωπο στο διάστημα. Ο Πεσών Αστροναύτης είναι ένα μικρό αλουμινένιο άγαλμα αστροναύτη. Μαζί με μια πλάκα που αναγράφει τα ονόματα των αστροναυτών και κοσμοναυτών που έπεσαν στο καθήκον, βρίσκεται πάνω στο φεγγάρι, εκεί που την άφησαν τα μέλη του πληρώματος του Απόλλων 15, στις 1 Αυγούστου του 1971. Τέλος, να μνημονεύσουμε στους ήρωες του διαστήματος και τη Λάικα, το μόνο επώνυμο ζώο από τα πολλά που θυσιάστηκαν για την πρόοδο της Διαστημικής Επιστήμης.

13. ΔΙΑΣΗΜΕΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ ΤΗΣ ΕΠΟΧΗΣ ΤΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ

104

Ο Μπλε Βώλος, η φωτογραφία του πλανήτη μας από το διάστημα, είναι μία από τις πιο διάσημες φωτογραφίες του 20ου αιώνα. Πάρθηκε στις 7 Δεκεμβρίου του 1972 από τους αστροναύτες που επέβαιναν στο διαστημόπλοιο Απόλλων 17, ενώ αυτό βρισκόταν καθ’ οδόν προς τη Σελήνη. Στη φωτογραφία φαίνεται η Αφρικανική ήπειρος, όπως επίσης και η Ανταρκτική. Η εικόνα αρχικά ελήφθη έχοντας το Νότιο Πόλο στην κορυφή, αλλά περιστράφηκε από τη ΝΑΣΑ για να ταιριάζει καλύτερα με την καθιερωμένη αντίληψη ότι ο Βορράς βρίσκεται πάνω. Είναι μία από τις ελάχιστες φωτογραφίες που δείχνουν εντελώς φωτισμένο τον δίσκο της Γης. Αυτό έγινε εφικτό επειδή οι τρεις αστροναύτες του πληρώματος είχαν τον ήλιο από πίσω τους τη στιγμή που πραγματοποίησαν τη φωτογράφηση. Για τους αστροναύτες, η Γη έμοιαζε με ένα μπλε γυάλινο βώλο, από όπου προέρχεται και η ονομασία της φωτογραφίας. Επισήμως για τη ΝΑΣΑ, η φωτογραφία έχει την κωδική ονομασία AS17-148-22727. Η Χλωμή Μπλε Κουκίδα είναι μία ακόμη διάσημη διαστημική φωτογραφία. Πάρθηκε το 1990 από το διαστημόπλοιο Βόγιατζερ 1, σε απόσταση 6 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων από τη Γη, τη μεγαλύτερη απόσταση από την οποία έχει φωτογραφηθεί ποτέ ο πλανήτης μας. Στη φωτογραφία, η Γη μοιάζει με μικρή κουκίδα (μεγέθους 0,12 pixel) μέσα στην απεραντοσύνη του διαστήματος. Η φωτογραφία ελήφθη υπό την καθοδήγηση του μεγάλου αστρονόμου Καρλ Σέιγκαν.

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

105

106

ΙΚΑΡΟΜΕΝΙΠΠΟΣ ΣΕΛΗΝΗ

ΑΠΟ ΤΗ ΓΗ ΣΤΗ ΣΕΡΓΚΕΙ ΚΟΡΟΛΙΟΦ

107

ΓΙΟΥΡΙ

ΓΚΑΓΚΑΡΙΝ

ΛΑΙΚΑ

108

ΝΑΣΑ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΑΠΟΛΛΩΝ

109

ΠΛΗΡΩΜΑ

ΑΠΟΛΛΩΝ

ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ

110

ΤΗΛΕΣΚΟΠΙΟ

HUBBLE

ΔΙΕΘΝΗΣ ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΣΤΑΘΜΟΣ

111

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΑ

ΛΕΩΦΟΡΕΙΑ

ΗΛΙΑΚΟΣ ΑΝΕΜΟΣ

112

ΣΠΟΥΤΝΙΚ

ΧΡΥΣΗ ΠΛΑΚΑ ΤΟΥ PIONEER

113

ΧΡΥΣΟΣ

ΔΙΣΚΟΣ

Ο ΠΕΣΩΝ ΑΣΤΡΟΝΑΥΤΗΣ

114

ΤΟΥ

VOYAGER

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ

ΔΑΙΔΑΛΟΣ

ΚΟΝΣΤΑΝΤΙΝ ΤΣΙΟΛΚΟΦΣΚΙ

115

ΓΑΛΑΖΙΟΣ

ΒΩΛΟΣ

PALE BLUE DOT

116