Что покажет компас в открытом космосе? Разбираемся с фактами

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

На Земле компас — простой и надёжный инструмент. Маленький магнит, свободно вращающийся на оси, всегда указывает на север. Но если перенести этот прибор в открытый космос, он внезапно становится бесполезным. Почему так происходит? Ответ кроется в природе магнитных полей и их распределении в Солнечной системе.

Автор: wirestock Источник: ru.freepik.com

Как компас работает на Земле?

Земля — это огромный магнит. Это свойство объясняется процессами, происходящими в её недрах. Внешнее ядро нашей планеты состоит из жидкого металла (преимущественно железа и никеля), который движется благодаря конвекционным потокам и вращению Земли. Этот процесс создаёт электрические токи, а они, в свою очередь, формируют магнитное поле.

Земное магнитное поле простирается далеко в космос и направляет компас на северный магнитный полюс, который, что любопытно, находится не точно на географическом северном полюсе, а немного смещён — примерно в районе канадской Арктики.

Южный магнитный полюс, соответственно, располагается в Антарктиде. Стрелка компаса, представляющая собой маленький магнит, ориентируется вдоль силовых линий этого поля, указывая на ближайший полюс противоположной полярности.

Автор: playground.com Источник: playground.com

Что произойдёт с компасом в космосе?

Если взять компас и отправить его в космос, его поведение изменится. Земное магнитное поле не исчезает внезапно — оно образует так называемую магнитосферу, простирающуюся на тысячи километров.

Магнитосфера защищает нас от солнечного ветра и удерживает заряженные частицы. Она простирается на 23 000 миль в сторону Солнца и на 230 000 миль в противоположную сторону. В пределах этой области стрелка компаса всё ещё может слабо реагировать на земное поле, но его интенсивность будет быстро снижаться. Чем дальше — тем слабее.

Когда космический аппарат покидает магнитосферу Земли и выходит в межпланетное пространство, компас теряет свою функциональность. Он перестаёт указывать в каком-либо определённом направлении, поскольку вокруг него больше нет мощного и стабильного магнитного поля.

Какие объекты в космосе могут влиять на компас?

В Солнечной системе есть несколько объектов, которые обладают собственными магнитными полями. Однако далеко не все из них достаточно сильны, чтобы повлиять на стрелку компаса.

  • Луна. Несмотря на то, что когда-то у неё было магнитное поле, сегодня оно крайне слабое. В некоторых регионах на её поверхности ещё можно обнаружить небольшие магнитные аномалии, но они никак не повлияют на работу компаса.
  • Марс. У Красной планеты нет глобального магнитного поля, но в коре Марса есть сильно намагниченные области. Однако они не обладают достаточной силой, чтобы стать ориентиром для компаса.
  • Юпитер. Эта планета — настоящий магнитный гигант. Его магнитосфера в 20 000 раз мощнее земной и простирается на 12 миллионов миль в космос. Если бы компас оказался в её пределах, он бы направился в сторону Юпитера, а не Земли.
  • Солнце. Самое сильное магнитное поле в Солнечной системе создаёт именно Солнце. Его магнитосфера называется гелиосферой и охватывает всю Солнечную систему. Однако магнитное поле Солнца нестабильно и меняет свою структуру каждые 11 лет, когда происходит смена полярности. Поэтому, если в глубоком космосе компас и начнёт на что-то реагировать, скорее всего, он укажет на Солнце, но это направление будет постоянно меняться.
Автор: atlascompany Источник: ru.freepik.com

Почему компас в космосе бесполезен?

Даже если компас теоретически может реагировать на магнитные поля, он остаётся бесполезным с точки зрения навигации.

Проблема в том, что в космосе отсутствуют привычные направления — «север», «юг», «восток» и «запад» теряют свой смысл. Пространство трёхмерно, а магнитные поля слишком хаотичны, чтобы компас мог стать надёжным инструментом для ориентации.

Кроме того, магнитные поля в космосе крайне неоднородны. Например, даже в пределах одной планеты, как Юпитер, они имеют сложную структуру, из-за чего стрелка компаса может вести себя непредсказуемо. В межпланетном пространстве эти поля настолько слабые, что прибор попросту перестаёт функционировать.

Чем космонавты заменяют компас?

Для ориентации в космосе используются более сложные технологии. Среди них два ключевых инструмента:

  • Векторные магнитометры. В отличие от обычного компаса, они не просто определяют направление магнитного поля, но и измеряют его силу. Это даёт возможность понять, насколько объект удалён от источника магнитного поля.
  • Звёздные датчики. Они работают по принципу древних мореплавателей: фиксируют положение определённых звёзд и позволяют точно определить ориентацию космического аппарата. В отличие от магнитных полей, звёзды — это стабильные ориентиры, что делает их идеальными для навигации.

Итог

Компас, столь полезный на Земле, становится абсолютно бесполезным в космосе. Без сильного и стабильного магнитного поля он не может выполнять свою функцию. Вблизи планет с мощной магнитосферой он может среагировать на их поля, но они слишком изменчивы, чтобы служить надёжным ориентиром. В результате для космических путешествий используются совершенно иные технологии, а компас остаётся всего лишь напоминанием о том, что в космосе действуют другие законы.

Изображение в превью:
Автор: playground.com
Источник: playground.com
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

2 комментария

сумасшедшая4
Вблизи планет с мощной магнитосферой он может среагировать на их поля

И давно люди летают на другие планеты?
a
Она простирается на 23 000 миль в сторону Солнца и на 230 000 миль в противоположную сторону.

Даже не соизволили перевести в привычные нам километры…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему ученые не смогут воскресить древних животных: кого на самом деле вывели в Colossal под видом ужасного волка

В 2025 году американская биотехнологическая компания Colossal Biosciences объявила о том, что ей удалось возродить ужасного волка (Aenocyon dirus). Этот крупный хищник обитал на территории Северной...

Как вырастить лес в каменной пустыне: 180-летний эксперимент на острове Вознесения и его последствия

В 1836 году молодой английский ученый Чарльз Дарвин во время кругосветного плавания высадился на острове Вознесения в южной части Атлантического океана. Перед ним лежал участок суши площадью 88 км²...

Почему в одной комнате одни кутаются в теплые вещи, а другим жарко: ученые нашли причину в рецепторах кожи

В повседневной жизни легко заметить, что мужчины и женщины по-разному оценивают температуру в одном и том же помещении. Статистические опросы и замеры в офисах показывают устойчивую разницу в...

✦ ИИ  Разбор городского дизайна Рыбинска: как стилизованные вывески меняют улицу

У Рыбинска есть редкая для городского путеводителя особенность: знакомство с ним можно начать с букв. На Крестовой улице взгляд цепляется за вывески, затем переходит к фасадам, а потом —...

Лысый ибис: почему редкую птицу пришлось учить дороге на юг с помощью летательного аппарата

Над полями летит небольшой аппарат с мотором. Рядом держится стая тёмных птиц с длинными изогнутыми клювами. Они не преследуют машину и не случайно оказались поблизости: в ней сидит человек,...

Зебровые мидии попали в Великие озёра с балластной водой — вода стала прозрачнее, а трубы начали зарастать раковинами

В конце 1980-х на дне озера Сент-Клэр между озёрами Гурон и Эри обнаружили небольшого моллюска с полосатой раковиной. Зебровая мидия Dreissena polymorpha была хорошо известна в Европе, но в...