Его слова прозвучали как предупреждение, но Тая почувствовала, что за ними скрывается гораздо больше. Она решила, что во что бы то ни стало, они должны узнать правду.
Урок: Расстояние планет от Солнца и связь между ними
На одном из уроков Тая решила объяснить ученикам, как измеряют расстояния в Солнечной системе и как это влияет на изучение планет. На экране появился слайд с изображением Солнца и всех планет, расположенных на их орбитах.
— Сегодня мы поговорим о том, как далеко планеты находятся от Солнца, как долго солнечный свет путешествует к каждой из них и как мы связываемся с космическими аппаратами, изучающими эти планеты, — начала Тая.
Она переключила слайд, показывающий таблицу с расстояниями планет от Солнца.
— Земля находится примерно в 150 миллионах километров от Солнца. Это расстояние называют одной астрономической единицей, или просто а.е. Теперь давайте посмотрим, как далеко от Солнца находятся другие планеты.
Она указала на таблицу:
• Меркурий: 0,39 а.е. (около 58 миллионов километров)
• Венера: 0,72 а.е. (около 108 миллионов километров)
• Земля: 1 а.е. (около 150 миллионов километров)
• Марс: 1,52 а.е. (около 228 миллионов километров)
• Юпитер: 5,2 а.е. (около 778 миллионов километров)
• Сатурн: 9,58 а.е. (около 1,43 миллиарда километров)
• Уран: 19,2 а.е. (около 2,87 миллиарда километров)
• Нептун: 30,05 а.е. (около 4,5 миллиарда километров) Артем поднял руку.
— А сколько времени свет от Солнца летит до этих планет?
Тая переключила слайд на таблицу со скоростью света.
— Солнечный свет движется со скоростью 300 тысяч километров в секунду. Это очень быстро, но даже ему нужно время, чтобы достичь планет. Вот несколько примеров:
• До Меркурия свет доходит за 3 минуты.
• До Венеры — примерно за 6 минут.
• До Земли — 8 минут 20 секунд.
• До Марса — около 12 минут.
• До Юпитера — 43 минуты.
• До Сатурна — 1 час 20 минут.
• До Урана — около 2 часов 40 минут.
• До Нептуна — примерно 4 часа.
— Это значит, что мы видим Солнце таким, каким оно было 8 минут назад? — уточнил Илья.
— Совершенно верно! — подтвердила Тая. — Когда мы смотрим на другие планеты, мы тоже видим их в прошлом, на то время, сколько свет от них летел до нас.
Следующий слайд показал схему передачи сигналов между планетами.
— Теперь давайте поговорим о том, как мы связываемся с космическими аппаратами. Электромагнитные сигналы, которые мы отправляем на Марс или получаем от аппаратов, тоже движутся со скоростью света. Например:
• Сигнал до Марса может идти от 4 до 24 минут, в зависимости от положения планет.
• До Юпитера — около 43 минут.
• До Нептуна — более 4 часов.
— А что это значит для ученых? — спросила одна из учениц.
— Это значит, что они не могут управлять аппаратами в реальном времени, — пояснила Тая. — Например, если марсоход сталкивается с препятствием, команда на Земле узнает об этом через 10–20 минут. Они отправляют команду, но марсоход получит ее только спустя еще столько же времени.
Она переключила слайд на изображение космического аппарата «Вояджер–1».
— Представьте, что «Вояджер–1», который сейчас находится за пределами Солнечной системы, отправляет сигналы, которые доходят до Земли за 21 час. Это как пытаться вести разговор с кем-то, у кого ответ задерживается почти на сутки!
— Это очень долго, — задумчиво сказал Артем. — А как мы тогда изучаем такие далекие объекты?
— Мы используем сложные программы и алгоритмы, чтобы предсказать, что случится с аппаратом, — ответила Тая. — Ученые заранее планируют все его действия. Это требует большого терпения и точности.
Она посмотрела на класс.
— Расстояния в космосе учат нас быть терпеливыми и предельно точными. Мы не можем мгновенно получить ответы, но это делает каждое открытие еще более ценным.
Когда урок подошел к концу, Тая предложила ученикам нарисовать схему Солнечной системы, где они могли бы отметить время, которое нужно свету или сигналу, чтобы добраться от Солнца до каждой планеты.
Артем подошел к Тае перед уходом.
— Тая Владимировна, а если мы когда-нибудь научимся двигаться быстрее света, это изменит все?
Тая улыбнулась.
— Возможно. Но пока свет остается нашим пределом, и это тоже вдохновляет. Ведь благодаря этим ограничениям мы учимся быть изобретательными и мечтать о невозможном.