РИС. 81Прогулки
Прогулка по масштабной модели Солнечной системы
Если уменьшить Солнце до шара в 1,39 m, Земля станет стеклянным шариком 1,27 cm в 150 m по дорожке, Нептун окажется в 4,5 km, а «Вояджер-1» был бы в 25,7 km.
На этом устройстве не получается показать 3D-модель. Шаги экскурсии ниже можно прочитать текстом.
1 / 9 Солнце в 1,39 mПеред вами Солнце, уменьшенное в миллиард раз: 1,39 m в поперечнике. Каждый метр дорожки соответствует миллиону километров. Идите клавишами WASD или стрелками либо кнопками дойдите или перенеситесь к следующей остановке. В путеводителе 70 объектов на пути.
Тяните для поворота. Колесо или щипок меняют масштаб.
Насколько велика Солнечная система, если Солнце это шар, рядом с которым можно встать?
Почти все картинки Солнечной системы жульничают. Планеты сидят аккуратным рядом на расстоянии ладони друг от друга, а Юпитер похож на пляжный мяч, оставленный рядом с Солнцем. Без этого не обойтись: на одной странице нельзя показать сразу настоящие размеры и настоящие расстояния. Этот экспонат от жульничества отказывается. Он уменьшает всё в одно и то же число раз, размеры и расстояния вместе, и раскладывает результат вдоль дорожки в парке.
Масштаб одна миллиардная (1 : 1 000 000 000). В этом масштабе Солнце поперечником 1 391 400 km становится светящимся шаром в 1,39 m. Земля становится стеклянным шариком 1,27 cm на каменном постаменте в 149,6 m по дорожке. Нептун оказывается в 4,5 km. Обычным шагом 1,4 m/s вы дойдёте до Земли меньше чем за две минуты, а до Нептуна за 54 минуты.
По пути можно найти 70 объектов: Солнце, восемь планет, пять карликовых планет, 21 спутник, дюжину астероидов и комет, девять космических аппаратов, а также границы поясов и самого солнечного пузыря. Кнопка путеводителя показывает их все. Выберите любой, и вас перенесут к нему.
Один метр на миллион километров
В масштабе одна миллиардная метр дорожки соответствует миллиону километров, а миллиметр шара 1000 km. Диаметр каждого шара равен среднему диаметру тела, делённому на миллиард, а каждый постамент стоит на среднем расстоянии тела от Солнца (большой полуоси его орбиты), делённом на миллиард. Данные взяты из справочных таблиц NASA NSSDCA, а таблица ниже пересчитана по ним.
| Тело | Настоящий диаметр | Шар в парке | Расстояние от шара Солнца | Солнечный свет идёт |
|---|---|---|---|---|
| Солнце | 1 391 400 km | 1,39 m | 0 | |
| Меркурий | 4879 km | 4,9 mm | 57,9 m | 3 min 13 s |
| Венера | 12 104 km | 1,21 cm | 108,2 m | 6 min 1 s |
| Земля | 12 742 km | 1,27 cm | 149,6 m | 8 min 19 s |
| Марс | 6779 km | 6,8 mm | 228,0 m | 12 min 40 s |
| Церера | 952 km | 0,95 mm | 413 m | 23 min |
| Юпитер | 139 822 km | 14,0 cm | 778,5 m | 43 min 17 s |
| Сатурн | 116 464 km | 11,6 cm | 1,43 km | 1 h 20 min |
| Уран | 50 724 km | 5,07 cm | 2,87 km | 2 h 39 min |
| Нептун | 49 244 km | 4,92 cm | 4,51 km | 4 h 11 min |
| Плутон | 2376 km | 2,4 mm | 5,87 km | 5 h 26 min |
Помогают несколько сравнений. Диаметр Земли укладывается в диаметре Солнца 109 раз, поэтому, чтобы заполнить объём Солнца, понадобилось бы около 1,3 млн Земель. Юпитер единственная планета, которую можно различить за несколько шагов без таблички. Меркурий, Марс и Плутон так малы, что их легко потерять, если уронить на дорожку.
Четыре маленькие планеты в первых 230 метрах
Каменные планеты появляются и остаются позади быстро. Меркурий на 57,9 m, между Венерой и Землёй 41 m, Марс на 228 m. Потом дорожка затихает. Юпитер ждёт на 778,5 m, Сатурн на 1,43 km, Уран на 2,87 km, Нептун на 4,51 km. Каждый промежуток примерно равен всему пройденному до него пути, поэтому внешняя Солнечная система, если идти пешком, кажется такой пустой.
От постамента Марса до 14-сантиметрового шара Юпитера 550 m. Он занимает около 0,015°, слишком мало, чтобы различить его на фоне деревьев, поэтому у каждой остановки стоит круглый указатель, а на дорожке через каждые 50 m нарисована отметка расстояния.
Спутники на рейках
Большинство спутников крошечные рядом со своими планетами и держатся близко к ним. Луна здесь бусинка 3,5 mm в 38,4 cm от шарика, на собственной латунной шпильке. Международная космическая станция летала бы в 0,4 mm над шариком, примерно на толщине ногтя, а кольцо геостационарных метео- и телеспутников проходит в 3,6 cm. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» работает у точки L2, в 1,5 млн km за Землёй, поэтому его столбик стоит в 1,5 m позади шарика.
Оба спутника Марса пылинки. Фобос поперечником 22 km был бы размером 0,02 mm и находился бы в 9,4 mm от горошины 6,8 mm. Модель подвешивает оба марсианских спутника на проволоке тоньше волоса, потому что любая шпилька была бы толще их.
Планетам-гигантам нужно больше места. От каждого постамента отходит каменная рейка, и спутники стоят на ней на настоящих расстояниях. Четыре больших спутника Юпитера, те, что Галилей увидел в 1610 году, стоят на расстоянии от 42 cm до 1,88 m от грейпфрута. Титан в 1,22 m от Сатурна, Япет в 3,56 m. Пять крупных спутников Урана укладываются в 58 cm, Тритон стоит в 35,5 cm от Нептуна. Харон, спутник Плутона, вдвое уже Плутона и всего в 2 cm от него, поэтому их иногда называют двойной карликовой планетой.
Здесь можно идти быстрее света
Свет проходит 299 792,458 km в секунду. Уменьшите это в миллиард раз, и в парке свет движется со скоростью 0,30 m/s. Обычный шаг 1,4 m/s, так что здесь можно обогнать солнечный свет почти в пять раз. Солнечному свету нужно 8 минут 19 секунд, чтобы дойти до постамента Земли: 149 600 000 ÷ 299 792 даёт 499 секунд, которые часто округляют до 8 минут 20 секунд.
Переключатель «Пустить свет от Солнца» делает это наглядным. Импульс выходит из шара Солнца со скоростью 0,30 m/s, а табло показывает, насколько вы впереди или позади него. Идите со скоростью по умолчанию 3 m/s, и вы доберётесь до Земли в десять раз быстрее света.
Как быстро можно идти?
У кнопки скорости четыре ступени, их можно выбрать сразу цифровыми клавишами от 1 до 4:
| Ступень | Скорость | От Солнца до Земли | От Солнца до Нептуна | Вся дорожка (10,3 km) |
|---|---|---|---|---|
| Прогулка | 1,4 m/s | 1,8 min | 54 min | 2 h 2 min |
| Быстрый шаг | 3 m/s | 50 s | 25 min | 57 min |
| Бег | 6 m/s | 25 s | 12,5 min | 29 min |
| Велосипед | 12 m/s | 12 s | 6,3 min | 14,3 min |
«Идти к следующей» ведёт вас к следующей остановке с выбранной скоростью. «Быстрый переход» переносит туда за пару секунд, а путеводитель сразу переносит к любому объекту из списка.
Солнце с каждой остановки видно правильного размера
С постамента Земли шар Солнца шириной 1,39 m на расстоянии 149,6 m занимает 0,53°. Ровно такой угол занимает настоящее Солнце на земном небе. Когда все длины уменьшены в одно и то же число раз, все углы остаются прежними. С Марса это 0,35°. С Нептуна 0,018°, около одной угловой минуты, что близко к самой мелкой детали, которую различает зоркий глаз. Поэтому, оглянувшись с дальнего конца, вы видите Солнце лишь яркой точкой.
Почему пояс астероидов почти пуст
Две арки пересекают дорожку на 329 m и 479 m, отмечая 2,2 и 3,2 AU, где обращается большинство астероидов главного пояса. Церера, крупнейшее тело пояса и карликовая планета, здесь крупинка 0,95 mm на 413 m. Веста (525 km) и Паллада (512 km) вдвое меньше. NASA отмечает, что все астероиды вместе весят меньше Луны.
Щебень, рассыпанный по дорожке между арками, только для наглядности. В этом масштабе типичный астероид был бы меньше пылинки, а промежутки между ними измерялись бы метрами пустого воздуха. Космические аппараты много раз пересекали пояс, и ни разу им не пришлось ничего облетать.
Ближе к Солнцу столбики отмечают три астероида, которые посетили аппараты, доставившие с них образцы или севшие на них: Бенну, Рюгу и Эрос. Столбик Апофиса стоит между Венерой и Землёй. 13 апреля 2029 года он пройдёт в 32 000 km от Земли, а в этом масштабе в 3,2 cm от шарика.
До пояса Койпера
Пояс Койпера это широкое кольцо ледяных тел примерно от 30 до 50 AU, и две его арки стоят в 4,49 km и 7,48 km от Солнца. Нептун чуть не доходит до первой арки. Плутон, кунжутное зёрнышко 2,4 mm, стоит на 5,87 km. За ним идут столбики Хаумеа, Квавара, Макемаке и Аррокота, двудольного тела, мимо которого «Новые горизонты» пролетели 1 января 2019 года.
У самих «Новых горизонтов» есть столбик на 9,85 km, там, где аппарат был в октябре 2026 года, в 65,8 AU от Солнца. Дорожка кончается на 10,3 km, сразу за Эридой. Эрида почти точно размером с Плутон и немного тяжелее. Именно её открытие в 2005 году заставило Международный астрономический союз в 2006 году сформулировать определение планеты, и по этому определению Плутон перешёл в новый класс карликовых планет.
Что сообщают указатели в конце
Многое лежит слишком далеко для любого парка. Указатели в конце дорожки дают каждое расстояние в масштабе парка:
- «Вояджер-1», самый далёкий аппарат, в октябре 2026 года был в 172 AU от Солнца. Это 25,7 km в парке. По расчётам NASA, 18 ноября 2026 года он удалится от Земли на одни световые сутки.
- «Вояджер-2» на 144 AU (21,6 km), а замолчавшие «Пионер-10» и «Пионер-11» на 142 и 119 AU соответственно.
- Гелиопауза, край пузыря солнечного ветра, была в 121,6 AU, когда «Вояджер-1» пересёк её 25 августа 2012 года: в парке это 18,2 km.
- Облако Оорта представляет собой оболочку из комет, которую никто не видел напрямую. Оно может начинаться где-то между 2000 и 5000 AU (в парке 300 km и дальше) и доходить до 100 000 AU, это около 15 000 km.
- Проксима Центавра, ближайшая звезда, в парке находится в 40 208 km, почти один оборот вокруг земного экватора длиной 40 075 km.
Так что, если бы Солнце стояло в парке вашего города, ближайшая звезда была бы ещё одним шаром примерно того же размера на другой стороне планеты.
Масштабные прогулки, которые можно посетить
Идея любимая, и несколько городов построили такие дорожки из камня и металла:
- Voyage на Национальной аллее в Вашингтоне открылась 17 октября 2001 года в масштабе одна десятимиллиардная, в десять раз меньше этой. Её Солнце шар 13,9 cm, а Плутон примерно в 600 m.
- Sagan Planet Walk в Итаке, штат Нью-Йорк, построил в 1997 году Sciencenter в честь Карла Сагана. Она тянется на 1,2 km в масштабе одна пятимиллиардная.
- Sweden Solar System использует в роли Солнца стокгольмскую Avicii Arena, одно из крупнейших сферических зданий в мире. В масштабе одна двадцатимиллионная планеты выстроены к северу через всю страну.
Здешняя дорожка в десять раз крупнее Voyage по масштабу, поэтому Земля достаточно велика, чтобы её было видно как шар (1,27 cm), а прогулка до Нептуна всё ещё укладывается в полдня.
Чем модель отличается от настоящей Солнечной системы
- Всё в одну линию. Планеты никогда не выстраиваются в ряд. Каждая находится где-то на своей орбите, а модель ставит их в ряд, чтобы одна дорожка прошла мимо всех.
- Средние расстояния. Каждый постамент стоит на среднем расстоянии. Настоящее расстояние Меркурия меняется от 46 до 70 млн km, Марса от 207 до 249, Плутона от 30 до 49 AU, так что постамент «на сегодня» стоял бы в другом месте.
- Спутники в ряд. Спутники стоят на одной рейке на среднем расстоянии от планеты, а не разбросаны по орбитам.
- Расстояния аппаратов датированы. Зонды, покидающие Солнечную систему, продолжают удаляться. «Вояджер-1» прибавляет около 3,6 AU в год, это 540 m дорожки.
- Круглые шары. Сатурн по экватору примерно на 11 % шире, чем от полюса до полюса, а шары сделаны по среднему диаметру. Только яйцевидная Хаумеа нарисована вытянутой.
- Яркость. Шар Солнца светится, но не слепит, а планеты освещены дневным светом парка, а не шаром Солнца.
- Деревья, фонари и скамейки настоящего размера, не в масштабе, чтобы вы чувствовали, сколько прошли.
Рассчитать маршрут до того, как его строить
Начните с метров по обе стороны расчёта. Диаметр Солнца в таблице экспозиции равен 1 391 400 km. Умножив на 1000, получаем 1 391 400 000 m. Разделив на 1 000 000 000, получаем диаметр модели 1,3914 m. Если делить, оставив исходное значение в километрах, получатся километры, а не метры. Потерянная единица может сделать модель размером с парк в тысячу раз меньше.
Расстояние до Земли подчиняется тому же правилу. В таблице указано 149 598 000 km, это 149 598 000 000 m до уменьшения и 149,598 m после. Диаметр Земли, 12 742 km, становится 0,012742 m, то есть 12,742 mm. Расстояние и диаметр начинаются с очень разных значений, но делить их нужно на одно и то же число. Расстояние до Нептуна, 4 514 953 000 km, превращается в 4514,953 m пути. Именно по этим значениям расставлены остановки, а не по расстояниям, прикинутым на глаз по экрану.
Предположим, что шаг посетителя равен 0,70 m. Это длина шага, принятая для данного расчёта, а не измеренное свойство посетителя и не настройка экспозиции. Разделите каждое расстояние в модели на 0,70. До Земли от Солнца около 214 шагов, до Нептуна около 6450 шагов. При 1,4 m/s такой посетитель делает два шага в секунду, поэтому до Земли ему нужно около 107 секунд, а до Нептуна около 3225 секунд, или 53,8 минуты. Более длинные шаги меняют число шагов, но не место планет.
Полезная проверка: сначала выбрать диаметр Солнца и по нему найти расстояние до Земли. Здесь это расстояние составляет около 107,5 диаметра Солнца. Если в классе взять Солнце всего в 10 cm, Земля должна стоять примерно в 10,75 m. Оставить Землю в 149,598 m и подставить меньшее Солнце значило бы смешать два разных масштаба. Показывать так, может быть, удобно, но видимые размеры и доля пустоты уже не сохранятся.
Почему учебнику нужно больше одного масштаба
Представьте, что Солнце и Нептун нужно уместить на странице шириной 30 cm: Солнце у одного края, Нептун у другого. Сжатие 4514,953 m модели до 0,30 m уменьшает все длины ещё примерно в 15 050 раз. Диаметр Солнца 1,3914 m превращается примерно в 0,092 mm, тоньше обычной карандашной линии. Земля становится примерно 0,00085 mm, или 0,85 микрометра. Никакая печатная краска и никакая подпись не сделает из этой точки узнаваемый шар, не увеличив его по сравнению с расстояниями.
Теперь попробуйте обратное требование: сделать Землю видимой точкой в 1 mm. Это примерно 1/13 её диаметра в парке. Нептуну тогда пришлось бы стоять примерно в 354 m от Солнца, а не у противоположного края страницы. Более широкая книга задачу не решает, разве что страница станет длинной лентой в сотни метров. Показать на одном развороте восемь красивых портретов планет совсем не то же самое, что верно передать их размеры и расстояния между ними.
Это не делает ненадёжным каждый рисунок. Схема может показывать порядок орбит, относительные диаметры, вид поверхностей или форму траектории. Прочитайте подпись, чтобы узнать, какие величины нарисованы в масштабе. Схема орбит может увеличивать все планеты одинаково, увеличивать малые сильнее больших или сжимать внешние расстояния. Ни одним из таких рисунков нельзя измерять линейкой длину путешествия.
У ряда остановок здесь тоже есть предел: он сравнивает орбитальные расстояния и не является картой сегодняшних положений планет. Если вычесть остановку Земли из остановки Нептуна, получится разность расстояний до Солнца в этой раскладке. Это не расстояние между Землёй и Нептуном на какую-то дату. В действительности важен и угол между направлениями на них, а не только расстояния каждого до Солнца. Настоящей миссии нужны эфемериды и расчёт траектории, а не кратчайшая пешая дорожка между двумя постаментами.
Задержка сигнала не равна времени полёта
Переключатель света оставляет единицу времени прежней и уменьшает только расстояние. При 149 598 000 km между Солнцем и Землёй свет идёт в одну сторону около 499 секунд, по условию это округляют до 8 минут 20 секунд. Для расстояния до Нептуна получается около 15 060 секунд, или 4 часа 11 минут. Световой импульс модели проходит соответствующие остановки за те же времена. Масштаб снизил его скорость примерно до 0,30 m/s, но не сделал приход солнечного света мгновенным.
Ответ добавляет ещё одну задержку. Для простого мысленного опыта поставьте приёмник на среднем расстоянии Нептуна от Солнца и отправьте ему вопрос с Солнца. Даже мгновенный ответ не вернулся бы быстрее чем примерно за 8 часов 22 минуты. Это вдвое больше задержки в одну сторону, и время обработки не учтено. Это не прогноз для антенны на Земле: пришлось бы учесть положение Земли и настоящее расстояние до аппарата. Операторы должны различать момент, когда команда уходит с Земли, и более поздний момент, когда аппарат может её выполнить.
Миссия NASA «Новые горизонты» показывает, почему время света надо отделять от времени полёта. Зонд стартовал 19 января 2006 года, прошёл мимо Юпитера для гравитационного манёвра 28 февраля 2007 года и пролетел мимо Плутона 14 июля 2015 года. От запуска до Плутона прошло примерно 9,5 года. Фотон преодолевает сопоставимое расстояние за считаные часы. Деление расстояния на скорость света отвечает на вопрос о связи, а не на вопрос о том, когда прибудет аппарат.
Встреча с Юпитером изменила траекторию и скорость зонда. Космический аппарат обычно не нацеливается на цель и не движется по прямой линейке с одной постоянной скоростью. Он идёт по траектории под действием тяготения, а его скорость всегда измеряется относительно чего-то, например Земли или Солнца. Настройки скорости в экспозиции описывают движение посетителя по парку, а не выбираемые двигатели аппарата. Быстро попасть к Плутону «быстрым переходом» ничего не говорит об энергии и окне запуска настоящего полёта.
Большие модели занимают целую страну
Шведская Солнечная система по-другому отвечает на ту же задачу масштаба. Её организаторы называют масштаб 1:20 миллионов: Глобен в Стокгольме изображает Солнце, внутренние планеты стоят в районе Стокгольма. Модель тянется на север; её Плутон находится в Дельсбу, примерно в 300 km от Глобена. Это отдельные установки с местными хозяевами, а не объекты, которые можно рассмотреть все из одной точки.
Сравните этот масштаб с 1:1 миллиард в нашей экспозиции. Миллиард, делённый на двадцать миллионов, даёт 50, поэтому соответствующие длины в Швеции в 50 раз больше. Если применить этот множитель к Солнцу нашей экспозиции, получится примерно 69,6 m, к расстоянию до Земли примерно 7,48 km, к расстоянию до Плутона примерно 293 km. Последний результат разумно называть примерно 300 km. Это расчёты по принятым здесь астрономическим значениям, а не новые измерения здания или дорожного маршрута между установками.
Сравнение объясняет, почему к указаниям пути надо относиться осторожно. Расстояние до остановки в масштабе представляет астрономическое расстояние. Дорога может изгибаться, а посетителю может понадобиться объезд. Поэтому время в планировщике маршрутов не является ещё одним измерением астрономической единицы. И шведским установкам, и небольшим парковым моделям нужны таблички, объясняющие, к чему относятся измеренные расстояния. Посетитель не должен считать, что длительность поездки на автобусе равна радиусу орбиты планеты в масштабе.
Три проверки на экране
Начните с Солнца и выберите Землю в путеводителе. Прежде чем идти, представьте шарик в 1,27 cm примерно в 150 m от вас. Сравните это ожидание с показанием расстояния и с маленьким шариком на постаменте. Затем выберите Нептун. Его шар всего примерно в 3,9 раза больше Земли по диаметру, а остановка примерно в 30,2 раза дальше от Солнца. Эти отношения отвечают на разные вопросы. Планета не обязана быть больше только потому, что у неё более крупная орбита.
Вернитесь к началу и включите «Пустить свет от Солнца». Установите скорость 1,4 m/s и пользуйтесь «Идти к следующей» для сравнения с обычной ходьбой. Через 60 секунд посетитель может пройти 84 m, а свет в масштабе проходит лишь около 18 m. Препятствия или другой маршрут могут изменить продвижение посетителя, поэтому считайте это прогнозом для прямого пути, а не обещанием, что любое ручное движение совпадёт с цифрами. Медленность импульса вытекает из пространственного масштаба и не означает, что в реальности человек обгонит свет.
Наконец, с помощью путеводителя сравните Землю, её Луну и спутники Юпитера. Расстояние до Луны в 38,4 cm легко недооценить, когда шар Земли всего 1,27 cm в поперечнике. Меняя точку обзора, не путайте показанное расстояние и видимый промежуток: перспектива может сделать далёкие объекты похожими на близкие. Модель сохраняет длины внутри своей сцены, а камера проецирует их на плоский экран. Один снимок экрана не линейка для этого трёхмерного пространства.
157 объектов вдоль дорожки
В путеводителе теперь 157 объектов: Солнце, восемь планет и пять карликовых планет, 44 спутника, 40 астероидов и комет, 45 аппаратов, а также двенадцать границ и звёзд. Каждый стоит на своём реальном расстоянии, а размер шара соответствует масштабу, поэтому большинство гораздо меньше песчинки. Фильтры идут в два ряда: по типу и по участку пути (от Солнца до Марса, пояс астероидов, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, пояс Койпера и дальше). Поиск имени работает на языке страницы и на английском или корейском. Галочка отмечает увиденное.
Спутники стоят на среднем расстоянии от планеты по таблицам орбит и размеров JPL. Ближние распределены по разным углам, чтобы штифты не закрывали друг друга: Метида, Адрастея, Амальтея и Фива, четыре малых внутренних спутника Юпитера, находятся в пределах 23 cm от его шара размером 14 cm. Пастухи колец Сатурна Пан, Атлас, Прометей и Пандора стоят внутри или сразу за кольцом шириной 27 cm. Три спутника слишком далеки для рейки: Гималия в 11.4 m от Юпитера, Феба в 12.9 m от Сатурна и Нереида в 5.5 m от Нептуна, каждый на своей стойке в траве. Четыре малых спутника Плутона закреплены на тончайшей проволоке в 4–7 cm от бусины размером 2.4 mm.
Астероиды и кометы взяты из базы малых тел JPL, где указаны большая полуось орбиты и измеренный диаметр, если он известен. Итокава, Бенну и Рюгу, три астероида, посещённые миссиями за образцами, здесь меньше микрометра. Троянцы Юпитера делят его орбиту на 60 градусов впереди и позади и стоят в пределах 15 m от постамента: Ор, Полимела, Патрокл, Эврибат и Левк, все в списке целей «Люси».
Аппараты, посетившие планету, перечислены на её стенде; запись в путеводителе ведёт туда. Работающие в определённой точке пространства получают свой знак на стойке: SOHO и DSCOVR у L1, в 1.5 m перед земным шариком; «Уэбб» и «Евклид» у L2, в 1.5 m позади; Parker Solar Probe и Solar Orbiter в ближайших к Солнцу точках. Аппарат никогда не показан в настоящем масштабе: в миллиардную величины даже самый большой был бы меньше атома. Это знаки, а не модели.
Стенд на каждой остановке
Перед Солнцем, каждой планетой, Церерой и Плутоном стоит стенд с числовой карточкой и увеличенным разрезом. Карточка показывает средний диаметр, массу, длительность суток и года, среднюю температуру и число известных спутников по планетным справкам NASA. Самые длинные сутки у Меркурия: 175.9 земных суток от полудня до полудня, два его года по 88 дней. Венера вращается обратно, и её сутки длиной 116.8 земного дня составляют примерно половину её года. У Сатурна указано 274 известных спутника, у Юпитера 95.
Разрез не в масштабе. Это шар диаметром 34 cm с вырезанной четвертью, показывающий описанные NASA слои: ядро, зону лучистого переноса и конвективную зону Солнца; внутреннее и внешнее ядро, мантию и кору Земли; металлический водород Юпитера и Сатурна; льды воды, аммиака и метана Урана и Нептуна. Недра гигантов описываются моделями по измерениям гравитации и могут быть пересмотрены, поэтому размеры слоёв отмечены как округлённые. Земные слои измерены сейсмическими волнами: это самые надёжные числа на пути.
Задания, скрытые пластины и карта
Панель «Задания» содержит семь заданий, проверяющих действия на сцене, а не нажатия. Одно просит найти место, где солнечному свету 8 минут 20 секунд: земной постамент. Другое требует найти четыре больших спутника Юпитера вдоль рейки. Есть и вопрос: сколько идти до «Вояджера-1»? Путь составил бы 25.7 km, значит, чуть больше пяти часов. Самое необычное задание: включить импульс и обогнать свет до Меркурия. В таком масштабе это может каждый.
В траве у дорожки без подписей лежат 13 латунных пластин. Они отмечают ближайшие и дальние от Солнца точки Меркурия, Земли, Марса и Плутона, места, где свету минута и час, место снимка «Бледно-голубая точка» и место разрыва кометы Шумейкеров-Леви 9 Юпитером. Вкладка «Скрытые находки» показывает вопросительные знаки, пока вы не подойдёте, а ближайшая остановка служит подсказкой.
Нижняя карта сжимает дорожку длиной 10.3 km в полоску. При линейном масштабе четыре внутренние планеты оказались бы в пределах пикселя от Солнца, поэтому масштаб логарифмический. Белая стрелка отмечает вас. Нажмите в любом месте, чтобы попасть к ближайшей остановке. «Размеры и расстояния» показывает те же планеты дважды в миллиардную величины: шарами рядом и точками вдоль пути. Для видимости ряд шаров нарисован в тысячи раз крупнее ряда расстояний; указаны оба масштаба.
От скорости света до автомобиля
Кнопка скорости имеет шесть ступеней. Прогулка, быстрый шаг, бег и велосипед соответствуют реальным человеческим скоростям. Автомобиль идёт со скоростью 25 m/s, 90 km/h, и достигает Нептуна за три минуты. Свет медленнее всего: 0.30 m/s, поскольку его 299,792 km в секунду уменьшены в миллиард раз. Только при скорости света часы и время пути света всегда совпадают: через 8 минут 19 секунд вы достигаете Земли.
Орбиты не круги
Каждый шар стоит на среднем расстоянии своей планеты, но идеальных круговых орбит нет. Меркурий движется между 46.0 и 69.8 миллиона km, поэтому между пластинами 24 m. Земные разделены всего на 5 m, на отметках 147.1 и 152.1 m, а ближе всего к Солнцу Земля в начале января. Поэтому расстояние не может объяснять времена года. Орбита Плутона самая вытянутая на пути: ближайшая точка на 4,436.8 m находится внутри отметки Нептуна. С 1979 по 1999 год Плутон действительно был ближе к Солнцу, чем Нептун.
Вопросы
Почему одна миллиардная, а не масштаб помельче?
Потому что в масштабе одна миллиардная Земля остаётся шаром, который можно увидеть и взять в руку, а до Нептуна можно дойти пешком, а не доехать на машине. В масштабе одна десятимиллиардная, как на Национальной аллее, Земля сжимается до булавочной головки 1,3 mm. В масштабе одна стомиллионная Солнце было бы 13,9 m в поперечнике, а Нептун в 45 km.
Сколько времени займёт вся дорожка?
Обычным шагом 1,4 m/s до Земли меньше двух минут, до Нептуна 54 минуты, до Плутона 70 минут, а до конца дорожки за Эридой чуть больше двух часов. До «Вояджера-1» на 25,7 km пешком было бы около пяти часов.
Почему с моего места не видно следующую планету?
Потому что промежутки огромные, а шары маленькие. С постамента Земли Марс горошина 6,8 mm в 78 m. Она занимает 0,005°, примерно как человеческий волос на вытянутой руке. Указатели и нарисованные отметки нужны, чтобы вы знали, куда смотреть.
Плутон планета?
С 2006 года Международный астрономический союз относит Плутон к карликовым планетам. Он круглый и обращается вокруг Солнца, но не расчистил свою область пространства от других тел: в окружающем его поясе Койпера много объектов похожего размера. Церера, Эрида, Хаумеа и Макемаке карликовые планеты по той же причине.
Столкнётся ли с чем-нибудь аппарат, пересекающий пояс астероидов?
Почти наверняка нет. В парке пояс шириной 150 m, а камни в нём были бы мельче пыли. «Пионер-10» первым пересёк его, в 1972 и 1973 годах, и с тех пор все пересечения прошли без происшествий.
Где край Солнечной системы?
Зависит от того, что считать краем. Гелиопауза, где солнечный ветер уступает межзвёздному газу, находится примерно в 120 AU (в парке 18 km). Тяготение Солнца удерживает кометы облака Оорта гораздо дальше, возможно до 100 000 AU (здесь 15 000 km).
Сколько составляет световой год в этом масштабе?
Световой год равен 9,46 трлн km, так что в парке это 9461 km, почти четверть оборота вокруг Земли. Проксима Центавра в 4,25 светового года оказывается в 40 208 km от шара Солнца.
Почему солнечный свет идёт до Земли 8 минут, а до Нептуна 4 часа?
Потому что свет каждую секунду проходит одни и те же 299 792 km. Нептун в 30 раз дальше от Солнца, чем Земля, поэтому и свет идёт до него в 30 раз дольше: 8 минут 19 секунд × 30,2 дают около 4 часов 11 минут.
Шары вращаются?
Медленно, чтобы было видно, как меняется поверхность. В таком размере настоящее вращение было бы слишком медленным, чтобы его заметить, кроме Юпитера и Сатурна, которые делают оборот примерно за десять часов.
Сокращает ли уменьшение модели задержку света?
Нет. Здесь уменьшены только длины. Скорость света в модели около 0,30 m/s, поэтому задержка от Солнца до Земли остаётся около 499 секунд. Более быстрая ходьба меняет движение посетителя, но не световой импульс и не настоящую скорость света.
Почему свет здесь медленнее пешехода?
Уменьшены только длины. Свет по-прежнему идёт до Земли 499 секунд, но теперь до неё 149.6 m. В парке он проходит 149.6 m за 499 s, примерно 0.30 m/s. Прогулка со скоростью 1.4 m/s почти в пять раз быстрее. Настоящая задержка света не меняется.
Почему некоторые спутники стоят далеко в траве?
Они действительно так далеки от своих планет. Гималия обращается в 11.4 миллиона km от Юпитера, Феба в 12.9 миллиона km от Сатурна, а среднее расстояние Нереиды до Нептуна составляет 5.5 миллиона km. Такая длинная рейка пересекла бы дорожку, поэтому каждому дана отдельная стойка на верном расстоянии.
Откуда взяты положения аппаратов?
Для аппаратов за планетами взяты датированные расстояния от Солнца на октябрь 2026 года. Орбитальные и посадочные аппараты указаны у своего небесного тела. Аппараты у L1 и L2 стоят в 1.5 миллиона km со стороны Солнца или позади Земли. Летящие к цели миссии, например Europa Clipper и JUICE, указаны у цели с годом прибытия.
Почему некоторые разрезы помечены как округлённые?
Слои Земли измерены сейсмическими волнами, размер ядра Марса получен сейсмометром InSight. В Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун сейсмометров не отправляли. Их недра описаны моделями, согласованными с гравитационными и магнитными измерениями, поэтому размеры на стенде округлены.
Все остальные планеты действительно помещаются между Землёй и Луной?
Да, едва. Средние диаметры Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна в сумме дают 380,016 km, а среднее расстояние до Луны составляет 384,400 km. Об этом рассказывает скрытая пластина у земного постамента. На дорожке это промежуток 38.4 cm между шариком и лунной бусиной.
Термины
- AU (астрономическая единица): 149 597 870,7 km, примерно среднее расстояние от Земли до Солнца. В парке 149,6 m.
- Большая полуось: половина наибольшей ширины эллиптической орбиты; здесь она служит средним расстоянием планеты от Солнца.
- Время света: сколько свет идёт на заданное расстояние при скорости 299 792,458 km в секунду.
- Карликовая планета: круглое тело, обращающееся вокруг Солнца, но не расчистившее свою орбиту от других тел.
- Пояс Койпера: кольцо ледяных тел за Нептуном, примерно от 30 до 50 AU от Солнца.
- Облако Оорта: далёкая оболочка из комет, предположительно окружающая Солнечную систему; напрямую её никогда не наблюдали.
- Гелиопауза: край пузыря, который солнечный ветер раздувает в межзвёздном пространстве.
- L2: точка в 1,5 млн km за Землёй, на стороне, противоположной Солнцу, где аппарат может двигаться в ногу с Землёй.
Источники
- NASA NSSDCA, Planetary Fact Sheet (Metric). https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/ (checked 17 October 2026)
- NASA NSSDCA, Sun Fact Sheet. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/sunfact.html (checked 17 October 2026)
- NASA NSSDCA, Moon Fact Sheet. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/moonfact.html (checked 17 October 2026)
- NASA NSSDCA, Pluto Fact Sheet. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/plutofact.html (checked 17 October 2026)
- NASA JPL Solar System Dynamics, Planetary Satellite Physical Parameters. https://ssd.jpl.nasa.gov/sats/phys_par/ (checked 17 October 2026)
- NASA JPL Solar System Dynamics, Planetary Satellite Mean Elements. https://ssd.jpl.nasa.gov/sats/elem/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Ceres: Facts. https://science.nasa.gov/dwarf-planets/ceres/facts/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Asteroids. https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Apophis. https://science.nasa.gov/solar-system/asteroids/apophis/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Kuiper Belt. https://science.nasa.gov/solar-system/kuiper-belt/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Oort Cloud. https://science.nasa.gov/solar-system/oort-cloud/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Voyager 1: What Is a Light-Day. https://science.nasa.gov/mission/voyager/voyager-1/voyager-1-what-is-a-light-day (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Where Are Voyager 1 and Voyager 2 Now? https://science.nasa.gov/mission/voyager/where-are-voyager-1-and-voyager-2-now/ (checked 17 October 2026)
- Heavens-Above, Spacecraft escaping the Solar System. https://www.heavens-above.com/SolarEscape.aspx (checked 17 October 2026)
- NASA Science, New Horizons. https://science.nasa.gov/mission/new-horizons/ (checked 17 October 2026)
- NASA Science, Webb Orbit. https://science.nasa.gov/mission/webb/orbit/ (checked 17 October 2026)
- IAU (ESO archive), Resolution B5: Definition of a Planet in the Solar System (2006). https://iauarchive.eso.org/static/resolutions/Resolution_GA26-5-6.pdf (checked 17 October 2026)
- NASA Imagine the Universe, The Nearest Neighbor Star. https://imagine.gsfc.nasa.gov/features/cosmic/nearest_star_info.html (checked 17 October 2026)
- NASA / Journey through the Universe, Voyage Scale Model Solar System lesson. https://science.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/09/voyagescalemodelss.pdf (checked 17 October 2026)
- Sciencenter, Sagan Planet Walk. https://sciencenter.org/experiences/sagan/ (checked 17 October 2026)
- Sharing Sweden, Sweden Solar System. https://sharingsweden.se/materials/sweden-solar-system/ (checked 17 October 2026)
- NASA JPL Solar System Dynamics, API базы малых тел. https://ssd-api.jpl.nasa.gov/doc/sbdb.html (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA JPL Solar System Dynamics, Поиск по базе малых тел. https://ssd.jpl.nasa.gov/tools/sbdb_lookup.html (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Плутон: факты. https://science.nasa.gov/dwarf-planets/pluto/facts/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, «Бледно-голубая точка» «Вояджера-1». https://science.nasa.gov/mission/voyager/voyager-1s-pale-blue-dot/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Комета Шумейкеров-Леви 9. https://science.nasa.gov/solar-system/comets/p-shoemaker-levy-9/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, SOHO. https://science.nasa.gov/mission/soho/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Solar Orbiter. https://science.nasa.gov/mission/solar-orbiter/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Parker Solar Probe. https://science.nasa.gov/mission/parker-solar-probe/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, MESSENGER. https://science.nasa.gov/mission/messenger/ (проверено 26 октября 2026 года)
- ESA, BepiColombo. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/BepiColombo (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, «Магеллан». https://science.nasa.gov/mission/magellan/ (проверено 26 октября 2026 года)
- JAXA, Климатический орбитальный аппарат «Акацуки». https://global.jaxa.jp/projects/sas/planet_c/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Космический телескоп «Хаббл». https://science.nasa.gov/mission/hubble/ (проверено 26 октября 2026 года)
- ESA, «Евклид». https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Euclid (проверено 26 октября 2026 года)
- ISRO, «Чандраян-3». https://www.isro.gov.in/Chandrayaan3_Details.html (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Mars Reconnaissance Orbiter. https://science.nasa.gov/mission/mars-reconnaissance-orbiter/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Марс-2020: «Персеверанс». https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Марсианский вертолёт «Индженьюити». https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-perseverance/ingenuity-mars-helicopter/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, OSIRIS-REx. https://science.nasa.gov/mission/osiris-rex/ (проверено 26 октября 2026 года)
- JAXA, Проект «Хаябуса-2». https://www.hayabusa2.jaxa.jp/en/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, DART. https://science.nasa.gov/mission/dart/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Dawn. https://science.nasa.gov/mission/dawn/ (проверено 26 октября 2026 года)
- ESA, «Розетта». https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Rosetta (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, «Люси». https://science.nasa.gov/mission/lucy/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, «Юнона». https://science.nasa.gov/mission/juno/ (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, Europa Clipper. https://science.nasa.gov/mission/europa-clipper/ (проверено 26 октября 2026 года)
- ESA, JUICE. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Juice (проверено 26 октября 2026 года)
- NASA Science, «Кассини». https://science.nasa.gov/mission/cassini/ (проверено 26 октября 2026 года)
- ESA, «Кассини-Гюйгенс». https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens (проверено 26 октября 2026 года)





