Как рассказать ребёнку о космосе

Чтобы увлечь ребёнка темой космоса, приведите ему неочевидные факты о нём, покажите настоящие снимки телескопов, включите записи звучания планет и других небесных тел, подарите светящуюся карту звёздного неба. Почитайте вместе научно-популярные книги, посмотрите захватывающие документальные и художественные фильмы. Детям любого возраста интересно узнать о масштабах космоса, о том, как он возник и какие объекты в нём бывают. 

‍

Что такое космос

Это безвоздушное пространство за пределами атмосферы Земли и других небесных тел. Космос называют открытым, когда космонавт в скафандре покидает корабль, чтобы выполнить снаружи научную работу или ремонт. Ещё космос именуют ближним, когда говорят о зоне полётов аппаратов, которые вращаются вокруг Земли, а также дальним или глубоким, если речь о расстояниях, которые человеку пока не под силу преодолеть. Слово «космос» может быть и синонимом понятия «Вселенная».

‍

В космосе крайне мало вещества, но всё же он не такой пустой, как кажется: его наполняют межзвёздный газ, фотоны, различные виды излучений, а ещё тёмная материя и тёмная энергия, природу которых учёные ещё не разгадали.

‍

‍

Что такое Солнечная система

Вокруг звезды Солнце по уникальным орбитам вращаются планеты вместе со своими спутниками, а также карликовые планеты, кометы и астероиды. В совокупности они образуют Солнечную систему. Её адрес: рукав Ориона в галактике Млечный Путь, Местная группа галактик, сверхскопление галактик Ланиакея. 

‍

В Солнечную систему входят планеты земного типа — Меркурий, Венера, Земля и Марс, газовые гиганты Юпитер и Сатурн, ледяные гиганты Уран и Нептун, а также карликовые планеты — Церера, Плутон (разжалован из ранга полноценной планеты в 2006-м), Хаумеа, Макемаке и Эрида. Большинство этих небесных тел также сопровождают их естественные спутники: у Земли, например, это только Луна, а у рекордсмена Сатурна их как минимум 145. 

‍

‍

Что такое Вселенная и галактики

Под Вселенной понимают всю систему мироздания, включая космос и все объекты в нём. По современным научным представлениям, возраст Вселенной составляет около 13,7 миллиарда лет и возникла она в результате Большого взрыва. Эту космологическую модель назвали так не потому, что Вселенная действительно «взорвалась» в привычном нам понимании — вначале она была сжата в одну точку, а затем начала стремительно расти. В 1929 году астроном Эдвин Хаббл доказал, что Вселенная продолжает расширяться — причём наиболее далёкие галактики улетают от нас быстрее, чем близкие.

‍

‍

Галактики — это системы звёзд и звёздных скоплений. По структуре у большинства таких объектов есть центр, относительно которого в плоскости диска закручиваются по спирали ветви (рукава) галактики. В центре галактик есть яркая плотная область, чаще в форме сферы — здесь рождаются новые звёзды. А в самом сердце каждой галактики находится сверхмассивная чёрная дыра. В Млечном Пути это чёрная дыра Стрелец A* — в 2022 году проект EHT (Event Horizon Telescope, Телескоп горизонта событий) показал первое изображение её тени. Важно: это не настоящая фотография, а иллюстрация, созданная на основе анализа данных.  

‍

‍

Что такое звёзды и чёрные дыры

Звёзды — это массивные небесные тела из раскалённого газа (водорода и гелия), внутри которых происходят термоядерные реакции синтеза, то есть лёгкие ядра атомов сливаются в более тяжёлые, в результате чего высвобождается колоссальная энергия и звезда излучает видимый свет. 

‍

У звёзд есть несколько вариантов эволюции в зависимости от их размера. Чем меньше звезда, тем дольше она живёт. Красные карлики с массой менее половины массы Солнца, по расчётам учёных, со времён Большого взрыва ещё ни разу не умирали — и продолжат гореть ещё миллиарды лет, а затем, вероятнее всего, просто потухнут.

‍

‍

Средние звёзды размером до 10 масс Солнца к концу жизни раздуваются и превращаются в красных гигантов. При этом в их недрах продолжается синтез всё более тяжёлых химических элементов — вплоть до железа. Затем оболочка красного гиганта сбрасывается — на его месте остаются планетарная туманность и белый карлик, который также будет спокойно догорать и потухнет. Такая же судьба ждёт наше Солнце.

‍

Крупные звёзды больше 12 масс Солнца погибают в термоядерном взрыве. Это называется вспышкой сверхновой. На месте старого объекта остаётся звезда нового типа — нейтронная. Звёзды-сверхгиганты в конце жизни также взрываются и перерождаются уже в чёрные дыры.

‍

Конечно, это не дыры в привычном понимании и тем более не пылесосы, как многие думают. Это особые объекты, притяжение которых настолько велико, что упавшее в них вещество, даже свет, не может вырваться обратно. Поскольку захваченные дырой фотоны уже не возвращаются, её невозможно увидеть — отсюда и название. Наблюдать мы можем только её аккреционный диск — это светящийся газ, падающий на объект.  

‍

‍

Что такое гравитация

Это взаимное притяжение всех материальных тел друг к другу. Например, Земля притягивает к себе человека — и человек также притягивает к себе Землю, но с гораздо меньшей силой. Чем массивнее тело, тем сильнее его притяжение. Чем больше расстояние между телами, тем притяжение слабее.

‍

Кто такие космонавты

Космонавты проходят серьёзную подготовку для того, чтобы выполнять полёты в космос и решать там научные и технические задачи. В англоязычных странах их называют астронавтами. 

‍

По правилам Международной авиационной федерации, космическими признаются полёты на высоте свыше 100 км над уровнем моря (линия Ка́рмана), а в США достаточно пересечь отметку в 80 км.

‍

<<Лидген для статьи>>

‍

Интересные факты о космосе

Невооружённым глазом в ночном небе мы видим свет звёзд только в пределах Млечного Пути — остальные галактики находятся на слишком большом расстоянии от нас, чтобы мы могли различить в них отдельные объекты. А ещё мы наблюдаем их прошлое. Это объясняется невероятной удалённостью объектов и конечной скоростью света — 300 тысяч километров в секунду. Свет, который испустил объект, приходит на Землю с задержкой: например, фотоны от Солнца долетят к нам за восемь минут, а от ближайшей к Солнцу звезды Проксима Центавра — за четыре года. Это значит, что наблюдаемый нами в текущий момент свет от этих объектов был испущен восемь минут назад и четыре года назад соответственно. Свет от самых далёких звёзд в Млечном Пути может лететь к нам миллион лет. 

‍

‍

Если вооружиться мощными телескопами, можно рассмотреть звёзды, свет от которых летит к Земле миллиарды лет. В действительности такие звёзды с большой вероятностью уже погасли — но информация об этом к нам дойдёт ещё очень не скоро. В 2022 году телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал самую далёкую звезду во Вселенной — она получила красивое имя Эарендель (от древнеанглийского «утренняя звезда», в честь персонажа из легендариума Дж. Р. Р. Толкина).  

‍

Ближайшая к Млечному Пути галактика Андромеда движется в нашу сторону. По расчётам учёных, через 4,5 миллиарда лет галактики сольются в одну. При этом исследователи отмечают, что столкновения конкретных звёзд и планет друг с другом крайне маловероятны — всё по той же причине огромных расстояний между ними.

‍

‍

Земля может погибнуть от множества других угроз, поэтому человечество активно обдумывает план Б. Озвучивают идеи колонизировать Марс, также учёные занимаются поиском экзопланет — объектов вне Солнечной системы. На текущий момент подтверждено существование более семи тысяч планет земного типа. Ближайшая вращается вокруг Проксимы Центавра на расстоянии четырёх световых лет от Земли, причём она находится в зоне обитаемости — условной области, в которой, по расчётам, на планетах может существовать вода в жидкой фазе. 

‍

В Солнечной системе, по текущим данным, наличие воды в жидкой фазе подтверждено только на планете Земля. Но её достаточно много в виде льда. На Марсе она входит в состав ледяных полярных шапок, а карликовые планеты Церера и Хаумеа полностью покрыты водяным льдом. Спутник Сатурна Энцелад и спутник Юпитера Европа представляют особый интерес: исследователи находят указания на то, что под их ледяной коркой могут протекать целые океаны, например, с поверхности Энцелада бьют гейзеры с кристаллами водяного льда. Учёные также предполагают, что на спутниках могли сложиться благоприятные условия для формирования внеземной микробной жизни. Выходит, что ближайшие к Земле пригодные для обитания объекты могут быть по астрономическим меркам буквально у нас под носом.

‍

Кстати, водород, а ещё гелий и небольшая доля лития, родились первыми в результате Большого взрыва и сформировали первые объекты во Вселенной. Более тяжёлые химические элементы появлялись в ходе нуклеосинтеза в недрах звёзд, взрывов сверхновых и слияний нейтронных звёзд. Можно сказать, что люди и окружающий их материальный мир — это звёздный пепел.

‍

‍

Фильмы о космосе

• «Телескоп «Хаббл» в 3D». 2010. 0+. В документальном фильме показаны красоты космоса так, как их видит мощный телескоп «Хаббл».

‍

• «Сквозь пространство и время с Морганом Фрименом». 2010–2017. 12+. Документальный сериал из 8 сезонов подробно отвечает на самые волнующие вопросы о космосе.

‍

• «Хокинг». 2004. 12+. Художественный фильм о юности британского астрофизика Стивена Хокинга.

‍

• «Аполлон-13». 1995. 12+. Основанный на реальных событиях фильм об одной из самых страшных страниц в истории освоения космоса — неудавшейся миссии «Аполлон-13».  

‍

• «Солярис». 1972. 12+. Советская экранизация одноимённого фантастического романа Станислава Лема о планете, полностью покрытой океаном.

‍

• «2001 год: Космическая одиссея». 1968. 12+. Научно-фантастический фильм Стэнли Кубрика.

‍

<<Блок перелинковки>>

‍

Мультфильмы о космосе

• «Тайна третьей планеты». 1981. 0+. Советская экранизация повести Кира Булычёва «Путешествие Алисы».

‍

• «Звёздные собаки: Белка и Стрелка». 2010. 0+. Российский мультфильм для самых маленьких с опорой на советскую историю освоения космоса — о первых собачках-космонавтах, которые совершили космический полёт и благополучно вернулись на Землю. 

‍

• «Планета сокровищ». 2002. 0+. Диснеевский мультфильм, переосмысливший роман Р. Стивенсона «Остров сокровищ». Знакомая всем история переносится в далёкое будущее и обретает космические масштабы.

‍

• «ВАЛЛ-И». 2008. 0+. История о покинутой людьми замусоренной Земле и последнем роботе Валли, запрограммированным на уборку.

‍

• «Звёздные войны: Повстанцы». 2014–2018. 6+. Фантастический сериал о противостоянии команды космического корабля «Призрак» силам Галактической Империи.

‍

Книги о космосе

• «Краткая история времени. От Большого взрыва до чёрных дыр». Стивен Хокинг. Для старшеклассников. Известный космолог в научно-популярном стиле рассказывает, как зародилась Вселенная, что такое теория суперструн, как связаны пространство и время. Книга стала мировым бестселлером и феноменом, который часто упоминают в массовой культуре. 

‍

• «Понятный космос: от кварка до квазара». Владимир Сурдин. Энциклопедия космических терминов от российского астронома и просветителя науки. Подходит и младшим школьникам, и продвинутым учёным.

‍

• «Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей». Алексей Семихатов. Для всех, кто хочет разобраться в устройстве Вселенной и возможностях путешествовать по ней.

‍

• «Космическая гонка. История освоения космоса». Клайв Гиффорд. Для школьников младших и средних классов. Яркая энциклопедия с красочной инфографикой о соперничестве СССР и США.

‍

• «Путеводитель по звёздному небу». Стюарт Аткинсон. Для самого первого знакомства с космосом. Герой книги, кот Счастливчик, простыми словами расскажет ребёнку всё о созвездиях и падающих звёздах, планетах и туманностях.

‍

В какие музеи космонавтики стоит сходить

• Музей космонавтики в Москве. Здесь можно посмотреть на аппарат, в котором Белка и Стрелка вернулись на Землю, настоящие скафандры и первый искусственный спутник.

‍

• Музей Центра подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина в Звёздном Городке. Здесь есть тренажёры космического корабля «Союз» и зал российского сегмента Международной космической станции.

‍

• Музей РКК «Энергия», город Королёв. Здесь представлено множество космической техники, успешно вернувшейся из полётов на орбиту, например корабль «Восход-2», из которого А. Леонов совершил первый в истории выход в открытый космос.