|
|
File
managers and best utilites |
Доклад: Космос. Планеты солнечной системы. Космос реферат
Реферат Астрономия Космос | Общеобразовательное учреждение школа - лицей N 4 г. Пскова. В поисках системы мира. ( Реферат по астрономии. ) Выполнил : Мягченков Владимир Викторович учащийся 11 «A» класса Проверила : Мягченкова Л. Ф. Учитель физики школы - лицея N4 г. Пскова 1996 г. Содержание. I. Введение..................................................................... ............................................................................. ................................ II. Картина мира......................................................................... ............................................................................. .................. III. Движение планет....................................................................... ............................................................................. ............ IV. Первые модели мира......................................................................... ............................................................................. ... V. Первая гелиоцентрическая система...................................................................... .......................................................... VI. Cистема Птолемея..................................................................... ............................................................................. ............ VII. Мир Коперника.................................................................... ............................................................................. .............. VIII. Солнце и Звезды....................................................................... ............................................................................. ......... IX. Галактика.................................................................... ............................................................................. ........................... X. Звездные миры......................................................................... ............................................................................. ............. XI. Вселенная.................................................................... ............................................................................. .......................... XII. Заключение................................................................... ............................................................................. ...................... Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и легендах. Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое обоснование и развитие наука о Вселенной, раскрывшая нам замечательную простату, удивительный порядок мироздания. Недаром еще в древней Греции ее называли Космосом а это слово первоначально означало «порядок» и «красоту». Системы мира - это представления о расположении в пространстве и движении Земли, Солнца, Луны, планет, звезд и других небесных тел. В древнеиндийской книге, которая называется «Ригведа», что значит «Книга гимнов»,можно найти описание - одно из самых первых в истории человечества - всей Вселенной как единого целого. Согласно «Ригведе», она устроена не слишком сложно. В ней имеется, прежде всего, Земля. Она представляется безграничной плоской поверхностью - «обширным пространством». Эта поверхность покрыта сверху небом. А небо - это голубой, усеянный звездами «свод». Между небом и Землей - «светящийся воздух». От науки это было очень далеко. Но важно здесь другое. Замечательна и грандиозна сама дерзкая цель - объять мыслью всю Вселенную. Отсюда берет истоки уверенность в том, что человеческий разум способен осмыслить, понять, разгадать ее устройство, создать в своем воображении полную картину мира. Наблюдая за годичным перемещением Солнца среди звезд, древние люди научились заблаговременно определять наступление того или иного времени года. Они разделили полосу неба вдоль эклиптики на 12 созвездий, в каждом из которых Солнце находится примерно месяц. Как уже отмечалось, эти созвездия были названы зодиакальными. Все они за исключением одного носят названия животных. С предутренним восходом того или иного созвездия древние люди связывали свои сельскохозяйственные работы, и это отражено в самих названиях созвездий. Так, появления на небе созвездия Водолея указывало на ожидаемое половодье, появление Рыб - на предстоящий ход рыбы для метания икры. С утренним появлением созвездия Девы начиналась уборка хлеба, которая проводилась преимущественно женщинами. Спустя месяц на небе появилась соседнее созвездие Весы, в это время как раз происходило взвешивание и подсчет урожая. Еще за 2000 лет до н. э. Древние наблюдатели заметили среди зодиакальных созвездий пять особых светил, которые, постоянно меняя свое положение на небе, переходят из одного зодиакального созвездия в другое. В последствии греческие астрономы назвали эти светила планетами, т. е. «блуждающими». Это Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, сохранившие в своих названиях до наших дней имена древнеримских богов. К блуждающим светилам были причислены также Луна и Солнце. Вероятно, прошло много столетий прежде чем древним астрономам удалось установить определенные закономерности в движении планет и, прежде всего, установить промежутки времени, по истечении которых положение планеты на небе по отношению к Солнцу повторяется. Этот промежуток времени позже был назван синодическим периодом обращения планеты. После этого можно было делать следующий шаг - строить общую модель мира, в которой для каждой из планет было бы отведено определенное место и пользуясь которой можно было бы заранее предсказать положение планеты на несколько месяцев или лет вперед. По характеру своего движения на небесной сфере по отношению к Солнцу планеты (в нашем понимании) подразделяются на две группы. Меркурий и Венера названы внутренними или нижними, остальные - внешними или верхними. Угловая скорость Солнца больше скорости прямого движения верхней планеты. Поэтому Солнце постепенно обгоняет планету. Как и для внутренних планет, в момент, когда направление на планету и на Солнце совпадает, наступает соединение планеты с Солнцем. После того как Солнце обгонит планету, она становится видимой перед его восходом, во второй половине ночи. Момент, когда угол между направлением на Солнце и направлением на планету составляет 180 градусов, называется противостоянием планеты. В это время она находится в середине дуги своего попятного движения. Удаление планеты от Солнца на 90 градусов к востоку называется восточной квадратурой, а на 90 градусов к западу - западной квадратурой. Все упомянутые здесь положения планет относительно Солнца (с точки зрения земного наблюдателя) называются конфигурациями. При раскопках древних городов и храмов Вавилонии обнаружены десятки тысяч глиняных табличек с астрономическими текстами. Их расшифровка показала, что древне вавилонские астрономы внимательно следили за положением планет на небе; они сумели определить их синодические периоды обращения и использовать эти данные при своих расчетах. Несмотря на высокий уровень астрономических сведений народов древнего Востока, их взгляды на строение мира ограничивались непосредственными зрительными ощущениями. Поэтому в Вавилоне сложились взгляды, согласно которым Земля имеет вид выпуклого острова, окруженного океаном. Внутри Земли будто бы находится «царство мертвых». Небо - это твердый купол, опирающийся на земную поверхность и отделяющий «нижние воды» (океан, обтекающий земной остров) от «верхних» (дождевых) вод. На этом куполе прикреплены небесные светила, над небом будто бы живут боги. Солнце восходит утром, выходя из восточных ворот, и заходит через западные ворота, а ночью оно движется под Землей. Согласно представлениям древних египтян, Вселенная имеет вид большой долины, вытянутой с севера на юг, в центре ее находится Египет. Небо уподоблялось большой железной крыше, которая поддерживается на столбах, на ней в виде светильников подвешены звезды. В Древнем Китае существовало представление, согласно которому Земля имеет форму плоского прямоугольника, над которым на столбах поддерживается круглое выпуклое небо. Разъяренный дракон будто бы согнул центральный столб, вследствие чего Земля наклонилась к востоку. Поэтому все реки в Китае текут на восток. Небо же наклонилось на запад, поэтому все небесные светила движутся с востока на запад. И лишь в греческих колониях на западных берегах Малой Азии (Иония), на юге Италии и в Сицилии в четвертом веке до нашей эры началось бурное развитие науки, в частности, философии, как учения о природе. Именно здесь на смену простому созерцанию явлений природы и их наивному толкованию приходят попытки научно объяснить эти явления, разгадать их истинные причины. Одним из выдающихся древнегреческих мыслителей был Гераклит Эфесский (ок. 530 - 470 гг. до н. э.). Это ему принадлежат слова: «Мир, единый из всего, не создан никем из богов и никем из людей, а был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и закономерно угасающим...» Тогда же Пифагор Самосский (ок. 580 - 500 гг. до н. э.) высказал мысль о том, что Земля, как и другие небесные тела, имеет форму шара. Вселенная представлялась Пифагору в виде концентрических, вложенных друг в друга прозрачных хрустальных сфер, к которым будто бы прикреплены планеты. В центре мира в этой модели помещалась Земля, вокруг нее вращались сферы Луны, Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера и Сатурна. Дальше всех находилась сфера неподвижных звезд. Первую теорию строения мира, объясняющую прямое и попятное движение планет, создал греческий философ Евдокс Книдский (ок. 408 - 355 гг. до н. э.). Он предложил, что у каждой планеты имеется не одна, а несколько сфер, скрепленных друг с другом. Одна из них совершает один оборот в сутки вокруг оси небесной сферы по направлению с востока на запад. Время обращения другой (в обратную сторону) предполагалось равным периоду обращения планеты. Тем самым объяснялось движение планеты вдоль эклиптики. При этом предполагалось, что ось второй сферы наклонена к оси первой под определенным углом. Комбинация с этими сферами еще двух позволяла объяснить попятное движение по отношению к эклиптике. Все особенности движения Солнца и Луны объяснялось с помощью трех сфер. Звезды Евдокс разместил на одной сфере, вмещающей в себя все остальные. Таким образом, все видимое движение небесных светил Евдокс свел к вращению 27 сфер. Уместно напомнить, что представление о равномерном, круговом, совершенно правильном движении небесных тел высказал философ Платон. Он же высказал предположение, что Земля находится в центре мира, что вокруг нее обращается Луна, Солнце, далее утренняя звезда Венера, звезда Гермеса, звезды Ареса, Зевса и Кроноса. У Платона впервые встречаются названия планет по имени богов, полностью совпадающие с вавилонскими. Платон впервые сформулировал математикам задачу: найти, с помощью каких равномерных и правильных круговых движений можно «спасти явления, представляемые планетами». Другими словами, Платон ставил задачу построить геометрическую модель мира, в центре которой, безусловно, должна была находиться Земля. Усовершенствованием системы мира Евдокса занялся ученик Платона Аристотель (384 - 322 гг. до н. э.). Так как взгляды этого выдающегося философа - энциклопедиста безраздельно господствовали в физике и астрономии в течение почти двух тысяч лет, то остановлюсь на них поподробнее. Аристотель, вслед за философом Эмпедоклом (ок. 490 - 430 гг. до н. э.), предположил существование четырех «стихий»: земли, воды, воздуха и огня, из смешения которых будто бы произошли все тела, встречающиеся на Земле. По Аристотелю, стихии вода и земля естественным образом стремятся двигаться к центру мира («вниз»), тогда как огонь и воздух движутся «вверх» к периферии и то тем быстрее, чем ближе они к своему «естественному» месту. Поэтому в центре мира находится Земля, над ней расположены вода, воздух и огонь. По Аристотелю, Вселенная ограничена в пространстве, хотя ее движение вечно, не имеет ни конца ни начала. Это возможно как раз потоиу, что, кроме упомянутых четырех элементов, существует еще и пятая, неуничтожимая материя, которую Аристотель назвал эфиром. Из эфира будто бы и состоят все небесные тела, для которых вечное круговое движение - это естественное состояние. «Зона эфира» начинается около Луны и простирается вверх, тогда как ниже Луны находится мир четырех элементов. Вот как описывает свое понимание мироздания сам Аристотель: «Солнце и планеты обращаются около Земли, находящейся неподвижно в центре мира. Наш огонь, относительно цвета своего, не имеет никакого сходства со светом солнечным, ослепительной белизны. Солнце не состоит из огня; оно есть огромное скопление эфира; теплота Солнца причиняется действием его на эфир во время обращения вокруг Земли. Кометы суть скоропреходящие явления, которые быстро рождаются в атмосфере и столь же быстро исчезают. Млечный Путь есть не что иное, как испарения, воспламененные быстрым вращением звезд около Земли... Движения небесных тел, вообще говоря, происходят гораздо правильнее, чем движения замечаемые на Земле; ибо, так как тела небесные совершеннее любых других тел, то им приличествует самое правильное движение, и вместе с тем самое простое, а такое движение может быть только круговым, потому что в этом случае движение бывает вместе с тем и равномерным. Небесные светила движутся свободно подобно богам, к которым они ближе, чем к жителям Земли; поэтому светила при движении своем не нуждаются в отдыхе и причину своего движения заключают в самих себе. Высшие области неба, более совершенные, содержащие в себе неподвижные звезды, имеют поэтому наиболее совершенное движение - всегда вправо. Что же касается части неба, ближайшей к Земле, а поэтому и менее совершенной, то эта часть служит местопребыванием гораздо менее совершенных светил, каковы планеты. Эти последние движутся не только вправо, но и влево, и притом по орбитам, наклоненным к орбитам неподвижных звезд. Все тяжелые тела стремятся к центру Земли, а так как всякое тело стремится к центру Вселенной, то поэтому и Земля должна находиться неподвижно в этом центре». Сфера звезд Сатурн Меркурий Венера Солнце Луна Земля Юпитер Марс При построении своей системы мира Аристотель использовал представления Евдокса о концентрических сферах, на которых расположены планеты и которые вращаются вокруг Земли. По Аристотелю, первопричиной этого движения является «первый двигатель» - особая вращающаяся сфера, расположенная за сферой «неподвижных звезд», которая и приводит в движение все остальное. По этой модели лишь одна сфера в каждой из планет вращается с востока на запад, остальные три - в противоположном направлении. Аристотель считал, что действие этих трех сфер должно компенсироваться дополнительными тремя внутренними сферами, принадлежащими той же планете. Именно в этом случае на каждую последующую (по направлению к Земле) планету действует лишь суточное вращение. Таким образом, в системе мира Аристотеля движение небесных тел описывалось с помощью 55 твердых хрустальных сферических оболочек. Позже в этой системе мира было выделено восемь концентрических слоев (небес), которые передавали свое движение друг другу (рис. 1). В каждом таком слое насчитывалось семь сфер, движущих данную планету. Во времена Аристотеля высказывались и другие взгляды на строение мира, в частности, что не Солнце обращается вокруг Земли, а Земля вместе с другими планетами обращается вокруг Солнца. Против этого Аристотель выдвинул серьезный аргумент: если бы Земля двигалась в пространстве, то это движение приводило бы к регулярному видимому перемещению звезд на небе. Как мы знаем, этот эффект (годичное параллактическое смещение звезд) был открыт лишь в середине 19 века, через 2150 лет после Аристотеля... На склоне своих лет Аристотель был обвинен в безбожии и бежал из Афин. На самом деле в своем понимании мира он колебался между материализмом и идеализм. Его идеалистические взгляды и, в частности, представление о Земле как центре мироздания было приспособлено для защиты религии. Вот почему в середине второго тысячелетия нашей эры борьба против взглядов Аристотеля стала необходимым условием развития науки... Современникам Аристотеля уже было известно, что планета Марс в противостоянии, а также Венера во время попятного движения значительно ярче, чем в другие моменты. По теории сфер они должны были бы оставаться всегда на одинаковом расстоянии от Земли. Именно поэтому тогда возникали и другие представления о строении мира. Так, Гераклит Понтийский (388 - 315 гг. до н. э.) предполагал, что Земля движется «...вращательно, около своей оси, наподобие колеса, с запада на восток вокруг собственного центра». Он высказал также мысль, что орбиты Венеры и Меркурия являются окружностями, в центре которых находится Солнце. Вместе с Солнцем эти планеты будто бы и обращаются вокруг Земли. Еще более смелых взглядов придерживался Аристарх Самосский (ок. 310 - 230 гг. до н. э.). Выдающийся древнегреческий ученый Архимед (ок. 287 - 212 гг. до н.э. ) в своем сочинении «Псаммит» («Исчисление песчинок»), обращаясь к Гелону Сиракузскому, писал о взглядах Аристарха так: «Ты знаешь, что по представлению некоторых астрономов мир имеет форму шара, центр которого совпадает с центром Земли, а радиус равен длине прямой, соединяющей центры Земли и Солнца. Но Аристарх Самосский в своих «Предложениях», написанных им против астрономов, отвергая это представление, приходит к заключению, что мир гораздо больших размеров, чем только что указано. Он полагает, что неподвижные звезды и Солнце не меняют своего места в пространстве, что Земля движется по окружности вокруг Солнца, находящегося в его центре, и что центр сферы неподвижных звезд совпадает с центром Солнца, а размер этой сферы таков, что окружность, описываемая по его предположению, Землей, находится к расстоянию неподвижных звезд в таком же отношении, в каком центр шара находится к его поверхности». Становление астраномии как точной науки началось благодаря работам выдающегося греческого ученого Гиппарха. Он первый начал систематические астрономические наблюдения и их всесторонний математический анализ, заложил основы сферической астраномии и тригонометрии, разработал теорию движения Солнца и Луны и на ее основе - методы предвычисления затмений. Гиппарх обнаружил, что видимое движение Солнца и Луны на небе является неравномерным. Поэтому он стал на точку зрения, что эти светила движутся равномерно по круговым орбитам, однако центр круга смещен по отношению к центру Земли. Такие орбиты были названы эксцентрами. Гиппарх составил таблицы, по которым можно было определить положение Солнца и луны на небе на любой день года. Что же касается планет, то, по замечанию Птолемея, он «не сделал других попыток объяснения движения планет, а довольствовался приведением в порядок сделанных до него наблюдений, присоединив к ним еще гораздо большее количество своих собственных. Он ограничился указанием своим современникам на неудовлетворительность всех гипотез, при помощи которых некоторые астрономы думали объяснить движение небесных светил». Благодаря работам Гиппарха астрономы отказались от мнимых хрустальных сфер, предположенных Евдоксом, и перешли к более сложным построениям с помощью эпициклов и деферентов, предложенных еще до Гиппарха Аполлоном Пергским. Классическую форму теории эпициклических движений придал Клавдий Птолемей. Главное сочинение Птолемея «Математический синтаксис в 13 книгах» или, как его назвали позже арабы, «Альмагест»(«Величайшее») стал известным в средневековой Европе лишь в XII в. В 1515 г. он был напечатан на латинском языке в переводе с арабского, а в 1528 г. в переводе с греческого. Трижды «Альмагест» издавался на греческом языке, в 1912 г. он издан на немецком языке. «Альмагест» - это настоящая энциклопедия античной астрономии. В этой книге Птолемей сделал то, что не удавалось сделать ни одному из его предшественников. Он разработал метод, пользуясь которым можно было рассчитать положение той или другой планеты на любой наперед заданный момент времени. Это ему далось нелегко, и в одном месте он заметил: «Легче, кажется, двигать самые планеты, чем постичь их сложное движение...» «Установив» Землю в центре мира, Птолемей представил видимое сложное и неравномерное движение каждой планеты как сумму нескольких простых равномерных круговых движений. Р Е С О Т Т Рис. 2. Рис .1. Согласно Птолемею каждая планета движется равномерно по малому кругу - эпициклу. Центр эпицикла в свою очередь равномерно скользит по окружности большого круга, названого деферентом (рис.1.). Для лучшего совпадения теории с данными наблюдений пришлось предположить, что центр деферента смещен по отношению к центру Земли. Но этого было недостаточно. Птолемей был вынужден предположить, что движение центра эпицикла по деференту является равномерным ( т. е. его угловая скорость движения постоянна), если рассматривать это движение не из центра деферента О и не из центра Земли Т, а с некоторой «выравнивающей точки» Е, названной позже эквантом (рис. 2.). Комбинируя наблюдения с расчетами, Птолемей методом последовательных приближений получил, что отношения - радиусов эпициклов к радиусам деферентов для Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна равны соответственно 0.376, 0.720, 0.658, 0.192 и 0.103. Любопытно, что для предвычисления положения планеты на небе не было необходимости знать расстояния до планеты, а лишь упомянутое отношение радиусов эпициклов и деферентов. При построении своей геометрической модели мира Птолемей учитывал тот факт, что в процессе своего движения планеты несколько отклоняются от эклиптики. Поэтому для Марса, Юпитера и Сатурна он «наклонил» плоскости деферентов к эклиптике и плоскости эпициклов к плоскостям деферентов. Для Меркурия и Венеры он ввел колебания вверх и вниз с помощью небольших вертикальных кругов. В целом для объяснения всех замеченных в то время особенностей в движении планет Птолемей ввел 40 эпициклов. Система мира Птолемея, в центре которой находится Земля, называется геоцентрической. Кроме отношения радиусов эпициклов и деферентов для сопоставления теории с наблюдениями необходимо было задать периоды обращения по этим кругам. По Птолемею, полный оборот по окружности эпициклов все верхние планеты совершают за тот же промежуток времени, что и Солнце по эклиптике, т. е. за год. Поэтому радиусы эпициклов этих планет, направленные к планетам, всегда параллельны направлению с Земли на Солнце. У нижних планет - Меркурия и Венеры - период обращения по эпициклу равен промежутку времени, а течении которого планета возвращается к исходной точке на небе. Для периодов обращений центра эпицикла по окружности деферента картина обратная. У Меркурия и Венеры они равны году. Поэтому центры их эпициклов всегда лежат на прямой, соединяющей солнце и Землю. Для внешних планет они определяются временем, в течении которого планета, описав полную окружность на небе, возвращается к тем же звездам. Вслед за Аристотелем Птолемей попытался опровергнуть представление о возможном движении Земли. Он писал: «Существуют люди, которые утверждают, будто бы ничто не мешает допустить, что небо неподвижно, а земля вращается около своей оси от запада к востоку, и что она делает такой оборот каждые сутки. Правда, говоря о светилах, ничто не мешает для большей простоты допустить это, если принимать в расчет только видимые движения. Но эти люди не сознают, до какой степени смешно такое мнение, если присмотреться ко всему, что совершается вокруг нас и в воздухе. Если мы согласимся с ними, - чего в действительности нет, - что самые легкие тела вовсе не движутся или движутся так же , как и тела тяжелые, между тем как, очевидно, воздушные тела движутся с большей скоростью, чем тела земные; если бы мы согласились с ними, что предметы самые плотные и самые тяжелые имеют собственное движение, быстрое и постоянное, тогда как на самом деле они с трудом движутся от сообщаемых им толчков, - все - таки эти люди должны были бы сознаться, что Земля вследствие своего вращения имела бы движение значительно быстрее всех тех, какие происходят вокруг нее, ибо она совершала бы такую большую, окружность в такой малый промежуток времени. Таким образом, тела, которые поддерживали бы Землю, казались бы всегда движущимися по противоположному с ней направлению, и никакое облако, ничто летящее или брошенное никогда не казалось бы направляющимся к востоку, ибо Земля опередила бы всякое движение в этом направлении». С современной точки зрения можно сказать, что Птолемей слишком переоценил роль центробежной силы. Он также придерживался ошибочного утверждения Аристотеля, что в поле тяжести тела падают со скоростями, пропорциональными их массам... В целом же, как заметил А. Паннекук, «Математическое сочинение» Птолемея «было карнавальным шествием геометрии, праздником глубочайшего создания человеческого ума в представлении Вселенной.. труд Птолемея предстает перед нами как великий памятник науки античной древности...». После высокого расцвета античной культуры на европейском континенте наступил период застоя и регресса. Этот мрачный промежуток времени продолжительностью более тысячи лет был назван средневековьем. Ему предшествовало превращение христианства в господствующую религию, при которой не было места для высокоразвитой науки античной древности. В это время произошел возврат к наиболее примитивным представлениям о плоской Земле. И лишь начиная с XI в. под влиянием роста торговых сношений, с усилием в городах нового класса - буржуазии. Духовная жизнь в Европе начала пробуждаться. В середине XIII в. философия Аристотеля была приспособлена к христианской теологии, отменены решения церковных соборов, запрещавших натурфилософские идеи великого древнегреческого философа. Взгляды Аристотеля на устройство мира вскоре стали неотъемлемыми элементами христианской веры. Теперь уже нельзя было сомневаться в том, что Земля имеет форму шара, установленного в центре мира, и что вокруг него обращаются все небесные светила. Система Птолемея стала как бы дополнением к Аристотелю, помогающим проводить конкретные расчеты положений планет. Основные параметры своей модели мира Птолемей определил в высшей степени искусно и с высокой точностью. Со временем, однако, астрономы начали убеждаться в том, что между истинным положением планеты на небе и расчетным существуют расхождения. Так, в начале 12 века планета Марс оказалась на два градуса в стороне от того места, где ей надлежало быть по таблицам Птолемея. Чтобы объяснить все особенности движения планет на небе, приходилось вводить для каждой из них до десяти и более эпициклов со всё уменьшающимися радиусами так, чтобы центр меньшего эпицикла обращался по кругу большего. К 16 веку движение Солнца, Луны и пяти планет объяснялось с помощью более чем 80 кругов! И всё же наблюдения, разделённые большими промежутками времени, было трудно «подогнать» под эту схему. Приходилось вводить новые эпициклы, несколько изменять их радиусы, смещать центры деферентов по отношению к центру Земли. В конечном итоге геоцентрическая система Птолемея, перегруженная эпициклами и эквантами, рухнула от собственной тяжести... Книга Коперника, вышедшая в год его смерти, в 1543 году, носила скромное название: «О вращении небесных сфер». Но это было полное ниспровержение Аристотеля взгляда на мир. Сложная махина полых прозрачных хрустальных сфер отошла в прошлое. С этого времени началась новая эпоха в нашем понимании Вселенной. Продолжается она и по ныне. Благодаря Копернику мы узнали, что Солнце занимает надлежащее ему положение в центре планетной системы. Земля же никакой не центр мира, а одна из рядовых планет, обращающихся вокруг Солнца. Так все стало на свои места. Строение Солнечной системы было наконец разгадано. Дальнейшие открытия астрономов пополнили семью больших планет. Их девять: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. В таком порядке они занимают свои орбиты вокруг Солнца. Открыто множество малых тел Солнечной системы - астероидов и комет. Но это не изменило новой Коперниковой картины мира. Напротив, все эти открытия только подтверждают и уточняют ее. Теперь мы понимаем, что живем на небольшой планете, похожей на шар. Земля вращается вокруг Солнца по орбите, не слишком отличающейся от окружности. Радиус этой окружности близок к 150 миллионам километров. Расстояние от Солнца до Сатурна - самой дальней из известных во времена Коперника планет - приблизительно в десять раз больше радиуса земной орбиты. Это расстояние совершенно правильно определил еще Коперник. Размеры Солнечной системы - расстояние от Солнца до орбиты девятой планеты, Плутона, еще почти в четыре раза больше и составляет приблизительно 6 миллиардов километров. Такова картина Вселенной в нашем непосредственном окружении. Это и есть мир по Копернику. Но Солнечная система еще не вся Вселенная. Можно сказать, что это только наш маленький мирок. А как же далекие звезды? О них Коперник не рисковал высказывать никакого определенного мнения. Он просто оставил их на прежнем месте, не дальней сфере, где были они у Аристотеля, и лишь говорил, и совершенно правильно, что расстояние до звезд во множество раз больше размеров планетных орбит. Как и античные ученые, он представлял Вселенную замкнутым пространством, ограниченным этой сферой. Сфера звезд Сатурн Юпитер Луна Земля . Венера Sol. Меркурий Марс Уран В ясную безлунную ночь, когда ничто не мешает наблюдению, человек с острым зрением увидит на небосводе не более двух - трех тысяч мерцающих точечек. В списке, составленном во 2 веке до нашей эры знаменитом древнегреческим астрономом Гиппархом и дополненном позднее Птолемеем, значится 1022 звезды. Гевелий же, последний астроном, производивший такие подсчеты без помощи телескопа, довел их число до 1533. Но уже в древности подозревали о существовании большого числа звезд, невидимых глазом. Демокрит, великий ученый древности, говорил, что белесоватая полоса, протянувшаяся через все небо, которую мы называем Млечным Путем, есть в действительности соединение света множества невидимых по отдельности звезд. Споры о строении Млечного Пути продолжались веками. Решение - в пользу догадки Демокрита - пришло в 1610 году, когда Галилей сообщил о первых открытиях, сделанных на небе с помощью телескопа. Он писал с понятным волнением и гордостью, что теперь удалось «сделать доступными глазу звезды, которые раньше никогда не были видимыми и число которых по меньшей мере в десять раз больше числа звезд, известных издревле». Но и это великое открытие всё ещё оставляло мир звёзд загадочным. Неужели все они, видимые и невидимые, действительно сосредоточены в тонком сферическом слое вокруг Солнца? Ещё до открытия Галилея была высказана совершенно неожиданная, по тем временам замечательно смелая мысль. Она принадлежит Джордано Бруно, трагическая судьба которого всем известна. Бруно выдвинул идею о том, что наше Солнце - это одна из звёзд Вселенной. Всего только одна из великого множества, а не центр всей Вселенной. Но тогда и любая другая звезда тоже вполне может обладать своей собственной планетной системой. Если Коперник указал место Земли отнюдь не в центре мира, то Бруно и Солнце лишил этой привилегии. Идея Бруно породила немало поразительных следствий. Из неё вытекала оценка расстояний до звёзд. Действительно, Солнце - это звезда, как и другие, но только самая близкая к нам. Поэтому - то оно такое большое и яркое. А на какое расстояние нужно отодвинуть светило, чтобы и оно выглядело так, как, например, Сириус? Ответ на этот вопрос дал голландский астроном Гюйгенс (1629 - 1695). Он сравнил блеск этих двух небесных тел, и вот что оказалось: Сириус находится от нас в сотни раз дальше, чем Солнце. Чтобы лучше представить, сколь велико расстояние до звезды, скажем, что луч света, пролетающий за одну секунду 300 тысяч километров, затрачивает на путешествие от Сириуса к нам несколько лет. Астрономы говорят в этом случае о расстоянии в несколько световых лет. По современным уточненным данным, расстояние до Сириуса - 8,7 световых лет. А расстояние от нас до солнца всего 8 световых минут. Конечно, разные звезды отличаются друг от друга (это и учтено в современной оценке расстояние до Сириуса). Поэтому определение расстояний до них и сейчас часто остаётся очень трудной, а иногда и просто неразрешимой задачей для астрономов, хотя со времени Гюйгенса придумано для этого немало новых способов. Замечательная идея Бруно и основанный на ней расчет Гюйгенса стали решительным шагом к овладению тайными Вселенной. Благодаря этому границы наших знаний о мире сильно раздвинулись, они вышли за пределы Солнечной системы и достигли звёзд. С XVII века важнейшей целью астрономов стало изучение Млечного Пути - этого гигантского собрания звезд, которые Галилей увидел в свой телескоп. Усилия многих поколений астрономов - наблюдателей были нацелены на то, чтобы узнать, каково полное число звёзд Млечного Пути, определить его действительную форму и границы, оценить размеры. Лишь в XIX веке удалось понять, что это единая система, заключающая в себе все видимые звёзды. На равных правах со всеми входит в эту систему и наше Солнце, а с ним Земля и планеты. Причем располагаются они далеко не в её центре, а на её окраине. Потребовались ещё многие десятилетия тщательных наблюдений и глубоких раздумий, прежде чем перед астрономами раскрылось во всей полноте строение Галактики. Так стали называть звёздную систему, которую мы видим, - конечно, изнутри - как полосу Млечного Пути. (Слово «галактика» образовано от новогреческого «галактикос», что значит «млечный».) Оказалось, что Галактика имеет довольно правильное строение и форму, несмотря на видимую клочковатость Млечного Пути, на беспорядочность, с которой, как нам кажется, рассеяны звёзды по небу. Она состоит из диска, гало и короны. Как видно из схематического рисунка, диск представляет собой как бы две сложенные краями тарелки. Он образован звёздами, которые внутри этого объема движутся по почти круговым орбитам вокруг центра Галактики. Диаметр диска измерен - он составляет приблизительно 100 тысяч световых лет. Это означает, что свету потребуется сто тысяч лет, чтобы пересечь диск из конца в конец по диаметру. Вот сколь огромна Галактика ! А число звёзд в диске - приблизительно сто миллиардов. В гало содержится сравнимое с этим число звёзд. (Слово «гало» означает «круглый».) Они заполняют слегка сплюснутый сферический объем и движутся не по круговым, а по сильно вытянутым орбитам. Плоскости этих орбит проходят через центр Галактики. По разным направлениям они распределены долее или менее равномерно. Так устроена наша Галактика: 1 - сферическая составляющая; 2 - диск; 3 - ядро; 4 - слой газопылевых облаков; 5 - корона 1 5 4 2 100 тыс. Световых лет 3 Диск и окружающее его гало погружены в корону. Если радиусы диска и гало сравнимы между собой по величине, то радиус короны в пять, а может быть, и в десять раз больше. Почему «может быть»? Да потому, что она невидима - из неё не исходит никакого света. Как же узнали тогда о ней астрономы? Все тела в природе создают тяготение и испытывают его действие. Об этом говорит Закон всемирного тяготения, открытый Ньютоном. Вот и о короне узнали не по свету, а по создаваемому ею тяготению. Оно действует на видимые звёзды, на излучающие свет облака газа. Наблюдая за движением этих тел, астрономы и заметили: на них кроме диска и гало действует что-то ещё. Детальное изучение этого «нечто» и позволило в конце концов обнаружить корону, которая создаёт дополнительное тяготение. Она оказалась очень массивной - в несколько раз больше массы всех звёзд, входящих в диск и гало. Таковы сведения, полученные советским астрономом Я. Эйнасто и его сотрудниками в Тартуской обсерватории. Конечно, изучать невидимую корону очень трудно. Из-за этого и не слишком точны пока оценки её размеров и массы. Но её главная загадка в другом: мы не знаем, из чего она состоит. Мы не знаем, есть ли в ней звёзды, пусть даже и какие-то необычные, совсем не излучающие свет. Сейчас многие предполагают, что её масса складывается вовсе не из звёзд, а из мельчайших элементарных частиц - нейтрино. Эти частицы известны физикам уже давно, но и сами по себе они тоже в значительной степени остаются загадочными. Неизвестно о них, можно сказать, самое главное: есть ли у них масса покоя, то есть такая масса, которой частица обладает в состоянии, когда она не движется, а стоит на месте. Большинство элементарных частиц такую массу имеют. Это, например, электрон, протон, нейтрон, из которых состоят все атомы. А вот у фотона, кванта света, её нет. Фотоны существуют лишь в движении. Нейтрино могли бы служить материалом для короны, но лишь в том случае, если у них есть масса покоя. Легко представить себе, с каким нетерпением ожидают астрономы вестей из физических лабораторий, где ставятся сейчас специальные эксперименты, чтобы выяснить, есть ли у нейтрино масса покоя или нет. Возможно, именно физики и решат загадку невидимой короны. К началу нашего века границы разведанной Вселенной раздвинулись настолько, что включили в себя Галактику. Многие, если не все, думали тогда, что эта огромная звёздная система и есть вся Вселенная в целом. Но вот в 20-е годы были построены новые крупные телескопы, и перед астрономами открылись совершенно неожиданные горизонты. Оказалось, что за пределами Галактики мир не кончается. Миллиарды звёздных систем, галактик, похожих на нашу и отличающихся от неё, рассеяны тут и там по просторам Вселенной. Фотографии галактик, сделанные с помощью самых больших телескопов, поражают красотой и разнообразием форм: это и могучие вихри звёздных облаков, и правильные шары, а иные звёздные системы вообще не обнаруживают никаких определённых форм, они клочковаты и бесформенны. Все эти типы галактик - спиральные, эллиптические, неправильные, - получившие названия по своему виду на фотографиях, открыты американским астрономом Э. Хабблом в 20-30-е годы нашего века. Если бы мы могли увидеть нашу Галактику издалека, то она предстала бы перед нами совсем не такой, как на схематическом рисунке, по которому мы знакомились с её строением. Мы не увидели бы ни диска, ни гало, ни, естественно, короны, которая и вообще-то невидима. С больших расстояний были бы видны лишь самые яркие звёзды. А все они, как выяснилось, собраны в широкие полосы, которые дугами выходят из центральной области Галактики. Ярчайшие звёзды образуют её спиральный узор. Только этот узор и был бы различим издалека. Наша Галактика на снимке, сделанном астрономом из какого- то звёздного мира, выглядела бы очень похожей на туманность Андромеды. Исследования последних лет показали, что многие крупные спиральные галактики обладают - как и наша Галактика - протяжёнными и массивными невидимыми коронами. Это очень важно: ведь если так, то, значит, и вообще чуть ли не вся масса Вселенной (или, во всяком случае, подавляющая её часть) - это загадочная, невидимая, но тяготеющая «скрытая» масса. Многие, а может быть, и почти все галактики собраны в различные коллективы, которые называют группами, скоплениями и сверхскоплениями, смотря по тому, сколько их там. В группу может входить всего три или четыре галактики, а в сверхскопление - до тысячи или даже нескольких десятков тысяч. Наша Галактика, туманность Андромеды и ещё более тысячи таких же объектов входят в так называемое Местное сверхскопление. Оно не имеет четко очерченной формы. Приблизительно так же устроены и другие сверхскопления, лежащие далеко от нас, но довольно отчетливо различимые в современные крупные телескопы. До недавнего времени астрономы полагали, что эти объекты - самые крупные образования во Вселенной и что какие-либо ещё большие системы отсутствуют. Но вот выяснилось, что это не так. Несколько лет назад астрономы составили удивительную карту Вселенной. На ней каждая галактика представлена всего лишь точкой. На первый взгляд они рассеяны на карте хаотично. Если же приглядеться внимательно, то можно обнаружить группы, скопления и сверхскопления, которые выглядят здесь цепочками точек. Но что поразительнее всего, карта позволяет обнаружить, что некоторые такие цепочки соединяются и пересекаются, образуя какой-то сетчатый или ячеистый узор, напоминающий кружева или, может быть, пчелиные соты с размерами ячеек в 100-300 миллионов световых лет. Покрывают ли такие «сетки» всю Вселенную, еще предстоит выяснить. Но несколько отдельных ячеек, очерченных сверхскоплениями, удалось подробно изучить. Внутри них галактик почти нет, все они собраны в «стенки». Ячейка - это предварительное, рабочее название для самого крупного образования во Вселенной. Более крупных систем в природе нет. Это показывает карта Вселенной. Астрономия достигла наконец завершения одной из самых грандиозных своих задач: вся последовательность, или, как ещё говорят, иерархия, астрономических систем теперь целиком известна. И всё же... Больше всего на свете - сама Вселенная, охватывающая и включающая в себя все планеты, звёзды, галактики, скопления, сверхскопления и ячейки. Дальность действия современных телескопов достигает нескольких миллиардов световых лет. Планеты, звёзды, галактики поражают нас удивительным разнообразием своих свойств, сложностью строения. А как устроена вся Вселенная, Вселенная в целом ? Её главное свойство - однородность. Об этом можно сказать и точнее. Представим себе, что мы мысленно выделили во Вселенной очень большой кубический объем, с ребром в 500 миллионов световых лет. Подсчитаем, сколько в нем галактик. Произведём такие же подсчёты для других, но столь же гигантских объемов, расположенных в различных частях Вселенной. Если все это проделать и сравнить результаты, то окажется, что в каждом из них, где бы их ни брать, содержится одинаковое число галактик. То же самое будет и при подсчёте скоплений или даже ячеек. Вселенная предстаёт перед нами всюду одинаковой - «сплошной» и однородной. Проще устройства и не придумать. Нужно сказать, что об этом люди уже давно подозревали. Указывая из соображений максимальной простоты устройства на общую однородность мира, замечательный мыслитель Паскаль (1623-1662) говорил, что мир - это круг, центр которого везде, а окружность нигде. Так с помощью наглядного геометрического образа он утверждал однородность мира. В однородном мире все «места» равноправны и любое из них может претендовать на, что оно - Центр мира. А если так, то, значит, никакого центра мира вовсе не существует. У Вселенной есть и ещё одно важнейшее свойство, но о нем никогда даже и не догадывались. Вселенная находиться в движении - она расширяется. Расстояние между скоплениями и сверхскоплениями постоянно возрастает. Они как бы разбегаются друг от друга. А сеть ячеистой структуры растягивается. Во все времена люди предпочитали считать Вселенную вечной и неизменной. Эта точка зрения господствовала вплоть до 20-х годов нашего века. В то время считалось, что она ограничена размерами нашей Галактики. Пути могут рождаться и умирать, Галактика все равно остается все той же, как неизменным остается лес, в котором поколение за поколением сменяются деревья. Настоящий переворот в науке о Вселенной произвели в 1922 - 1924 годах работы ленинградского математика и физика А. Фридмана. Опираясь на только что созданную тогда А. Эйнштейном общую теорию относительности, он математически доказал, что мир - это не нечто застывшее и неизменное. Как единое целое он живет своей динамической жизнью, изменяется во времени, расширяясь или сжимаясь по строго определённым законам. Фридман открыл подвижность звёздной Вселенной. Это было теоретическое предсказание, а выбор между расширением и сжатием нужно сделать на основании астрономических наблюдений. Такие наблюдения в 1928 - 1929 годах удалось проделать Хабблу, известному уже нам исследователю галактик. Он обнаружил, что далёкие галактики и целые их коллективы движутся, удаляясь от нас во все стороны. Но так и должно выглядеть, в соответствии с предсказаниями Фридмана, общее расширение Вселенной. Конечно, это не означает, что галактики разбегаются именно от нас. Иначе мы вернулись бы к старым воззрениям, к докоперниковой картине мира с Землёй в центре. В действительности общее расширение Вселенной происходит так, что все они удаляются друг от друга, и из любого места картина этого разбегания выглядит так, как мы видим её с нашей планеты. Если Вселенная расширяется, то, значит, в далёком прошлом скопления были ближе друг к другу. Более того: из теории Фридмана следует, что пятнадцать - двадцать миллиардов лет назад ни звёзд, ни галактик ещё не было и всё вещество было перемешано и сжато до колоссальной плотности. Это вещество было тогда и немыслимо горячим. Из такого особого состояния и началось общее расширение, которое привело со временем к образованию Вселенной, какой мы видим и знаем её сейчас. Общие представления о строении Вселенной складывались на протяжении всей истории астрономии. Однако только в нашем веке смогла появиться современная наука о строении и эволюции Вселенной - космология. Мы знаем строение Вселенной в огромном объеме пространства, для пересечения которого свету требуются миллиарды лет. Но пытливая мысль человека стремится проникнуть дальше. Что лежит за границами наблюдаемой области мира ? Бесконечна ли Вселенная по объему ? И её расширение - почему оно началось и будет ли оно всегда продолжаться в будущем ? А каково происхождение «скрытой» массы ? И наконец, как зародилась разумная жизнь во Вселенной ? Есть ли она ещё где-нибудь кроме нашей планеты ? Окончательные и полные ответы на эти вопросы пока отсутствуют. Вселенная неисчерпаема. Неутомима и жажда знания, заставляющая людей задавать всё новые и новые вопросы о мире и настойчиво искать ответы на них. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 1. Космос: Сборник. Научно - популярная литература/ Сост. Ю. И. Коптев и С. А. Никитин; Вступ. ст. академика Ю. А. Осипьяна; Оформл. и макет В. Итальянцева; Рис. Е. Азанова, Н. Котляровского, В. Цикоты. - Л.: Дет. лит.,1987. - 223 с., ил. 2. И. А. Климишин . Астрономия наших дней. - М.: «Наука».,1976. - 453 с. 3. А. Н. Томилин. Небо Земли. Очерки по истории астрономии/ Научный редактор и автор предисловия доктор физико-математических наук К. Ф. Огородников. Рис. Т. Оболенской и Б. Стародубцева. Л., «Дет. лит.», 1974. - 334 с., ил. 4. Энциклопедический словарь юного астронома/ Сост. Н. П. Ерпылев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Педагогика, 1986. - 336с., ил. | works.tarefer.ru
Реферат на тему "Мирный космос"
УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ АДМИНИСТРАЦИИ СИМФЕРОПОЛЬСКОГО РАЙОНА РЕСПУБЛИКИ КРЫМ
МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЦЕНТР ДЕТСКОГО И ЮНОШЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА»
Районный конкурс «Мирный космос»
Исследования биографий ученых, конструкторов, летчиков и космонавтов, которые внесли значительный вклад в изучение и освоение космоса, развитие авиации и космонавтика.
Работу выполнила
Ученица 7 класса:
Сабрийева Эвелина
МБОУ «Константиновская школа»
Научный руководитель -
Сабрийева Эсма Мусаевна
с. Константиновка – 2015 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Заявка на участие
I. Введение
II. Основная часть. Исследования биографий ученых, конструкторов, летчиков и космонавтов, которые внесли значительный вклад в изучение и освоение космоса, развитие авиации и космонавтика
2.1. Этап теоретической космонавтики. К.Э.Циолковский – основоположник космонавтики
2.2. Этап практической космонавтики
2.3. Первый искусственный спутник Земли и полеты животных
2.4. Животные в космосе
2.5. В.В. Коваленок - Президент Федерации космонавтики России
2.6. Выход человека в открытое космическое пространство
2.7. Станция «Салют 1»
2.8. Космическая станция «Мир»
III. Загрязнение космоса
IV. Заключение
V. Литература
Заявка на участия
Сабрийева Эвелина Назимовна
01 апреля 2003 г.р.
Симферопольский район, с. Константиновка, улица Первомайская, 1А
Районный конкурс «Мирный космос»
Проект
Секция: История развития авиации и космонавтики.
Тема: «Биологические и медицинские исследования в космосе»
Руководитель: Сабрийева Эсма Мусаевна
Телефон: +79788152955
Демонстрационный материал: фотографии
I. Введение
Еще с древнейших времен люди изобрели пороховые ракеты. Они служили средством развлечения во время народных празднеств. В средние века ракеты уже применялись в военном деле. Впервые на возможность использования ракет для «исследования мировых пространств» указал основоположник космонавтики русский ученый К.Э.Циолковский.
В своей работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами», вышедшей в 1903 году, он впервые вывел основную формулу движения ракеты в пространстве, обосновал возможность использования ракетных аппаратов для межпланетных сообщений, исследовал влияние силы сопротивления воздуха на движение ракеты и многое другое. Значение его многочисленных работ и высказанных в них идей о возможности полетов в космическое пространство для развития космонавтики неоценимо.
Важнейшими из них являются: создание искусственных спутников Земли как промежуточных станций для полета к другим планетам; создание ракетных двигателей, использующих различные топлива; создание оранжерей на станциях для выращивания овощей во время космического полета; создание ракетных поездов для достижения высоких космических скоростей; создание методики торможения и посадки ракеты на Землю или другие планеты и т.д.
Настойчивость и упорство ученых, энтузиастов и пропагандистов ракетной техники Н.И.Тихомирова, Ф.А.Цандера, Ю.В.Кондратюка, С.П.Королева, Р.Эно-Пельтри (Франция), Р.Годдарда (США), Г.Оберта (Германия) и многих других позволили в 20—30-х годах нашего века создать и осуществить запуски первых жидкостных ракет. Невысоко вначале поднимались они от Земли. Но уже в конце 40-х годов «потолок» равнялся пятистам километрам, а к середине 50-х превысил тысячу километров. Наша Родина стала пионером в освоении космического пространства, а ее ученые, инженеры, техники, рабочие, космонавты — первыми, кто проложил дорогу человечеству в космос.
Цель исследования: изучить особенности развития российской космонавтики и роль моей республики в освоении космоса.
Задачи исследования:
- ознакомиться с литературой по данной теме;
- изучить этапы развития космонавтики;
- узнать о жизни первого космонавта, о конструкторе Королеве С. П. и об основоположнике космонавтики К.Э. Циолковском;
- ознакомиться с изобретениями, которые помогли человеку «победить» космос;
- изучить проблемы засорения космического пространства;
- формировать исследовательские навыки.
Актуальность и значимость темы исследования. История освоения космоса - одна из выдающихся страниц в истории человечества. Космонавтика - составляющая научно-технической революции, характерной для минувшего века. Неуклонное продвижение космонавтики вперед влечет за собой существенные социальные последствия, затрагивающие узловые моменты как материальной, так и духовной жизни, которые нуждаются в теоретическом осмыслении философов, культурологов, социологов.
Человечеству от природы присуще стремление познать новое, ранее неизвестное. Вопрос: что же там за горизонтом? – никогда не давал человечеству покоя. Волнует он и нас, живущих в современном мире. Пытаясь решить его, человек не ищет материальной выгоды, им движет неведомая сила любознательности, стремление к неизвестному.
Формулирование проблемы.
Космос! Это слово еще недавно было понятно только узкому кругу специалистов. А теперь оно вошло в нашу разговорную речь. Мы часто слышим: мы живем в век космоса. А все ли знают, что такое космос? Бесконечная пустыня с огненными шарами гигантских звезд и движущимися вокруг них большими и малыми планетами. Таким было прежнее представление о космосе. В действительности космическое пространство наполнено и пронизано различными излучениями, потоками частиц, метеорным веществом, гравитационным и магнитным полями.
История развития и космонавтики, и ракетной техники знает немало славных имен, но основоположником научной космонавтики считается великий русский ученый - Циолковский Константин Эдуардович.
Учеными космической эры по праву можно назвать Николая Егоровича Жуковского, Ивана Всеволодовича Мещерского, Фридриха Артуровича Цандера, Мстислава Всеволодовича Келдыша и многих других.
Всех этих ученых можно назвать родными братьями хотя бы потому, что все они были верными сыновьями России и потому, что все были одержимы и проникнуты идеей освоения космического пространства.
Если космос имеет причину, то и причине этой мы должны приписать такие же свойства всеобщей любви.
II. Основная часть
Исследования биографий ученых, конструкторов, летчиков и космонавтов, которые внесли значительный вклад в изучение и освоение космоса, развитие авиации и космонавтика
Объединение должно быть, ибо этого требуют выгоды существ. Если они зрелы, то разумны, а если разумны, то не станут сами себе делать зла. Анархия есть несовершенство и зло.
К.Э. Циолковский
2.1. Этап теоретической космонавтики. К.Э.Циолковский – основоположник космонавтики
Циолковский Константин Эдуардович (1857—1935) — русский советский учёный и изобретатель в области аэродинамики, ракетостроении, теории самолёта и дирижабля; основоположник современной космонавтики.
В своем труде «Исследование мировых пространств реактивными приборами» Циолковский:
· впервые в мире описал основные элементы реактивного двигателя;
· пришёл к выводу, что твёрдые виды топлива не годится для космических полётов, и предложил двигатели на жидком топливе;
· полностью доказал невозможность выхода в космос на аэростате или с помощью артиллерийского орудия;
· вывел зависимость между весом топлива и весом конструкций ракеты для преодоления силы земного тяготения;
· высказал идею бортовой системы ориентации по Солнцу или другим небесным светилам;
· проанализировал поведение ракеты вне атмосферы, в среде, свободной от тяготения.
«Человек во что бы то ни стало должен одолеть земную тяжесть и иметь в запасе пространство хотя бы Солнечной системы»
К.Э.Циолковский
2.2. Этап практической космонавтики
«Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов как воплощение дерзновенной мечты человечества» С. П. Королёв
Королев Сергей Павлович (1907-1966) - советский ученый и конструктор в области ракетостроения и космонавтики, главный конструктор первых ракет-носителей, ИСЗ, пилотируемых космических кораблей, основоположник практической космонавтики, академик АН СССР, член президиума АН СССР, дважды Герой Социалистического Труда.
Юрий Алексеевич Гагарин (1934 - 1968) – русский летчик, космонавт, первый побывавший в космосе.
«Вижу Землю! Различаю складки местности, снег, лес…Наблюдаю облака…Красиво. Красота!» Ю.А.Гагарин
Родился 9 марта 1934 года в Клушино Смоленской области. Пошел в школу в 1941 году, но из-за немецкой оккупации лишь в 1943 году продолжил обучение. После переезда в город Гжатск в биографии Гагарина был окончен шестой класс. Следующей ступенькой в его образовании послужило поступлении в ремесленное училище.
12.04.1961. Этот день стал днем торжества человеческого разума. Впервые в мире космический корабль с человеком на борту ворвался в просторы Вселенной. Ракета-носитель "Восток" вывела на околоземную орбиту советский космический корабль "Восток" с советским космонавтом Юрием Гагариным. После полёта на корабле "Восток” Ю. А. Гагарин стал самым известным человеком на планете. О нём писали все газеты мира.
Всего 108 минут продолжался полет Гагарина, но не количество минут определяет вклад в историю освоения космоса. Он был первым и останется им навсегда.
Не только мужчины, но женщины России способны на великие подвиги. Так, первой женщиной космонавтом Земли является уроженка Ярославской области В.В. Терешкова.
Валентина Владимировна Терешкова (родилась 6 марта 1937, в Ярославской области) — советский космонавт, первая женщина-космонавт Земли, Герой Советского Союза.
16 июня 1963 года в 12 часов 30 минут по московскому времени в Советском Союзе на орбиту спутника Земли выведен космический корабль "Восток-6" впервые в мире пилотируемый женщиной - гражданкой Советского Союза космонавтом Терешковой Валентиной Владимировной.
В этом полете будет продолжено изучение влияния различных факторов космического полета на человеческий организм, в том числе будет проведен сравнительный анализ воздействия этих факторов на организмы мужчины и женщины.
Этот полёт доказывал надёжность советской космической техники, которая символизировала надёжность всего советского строя.
Первым в мире человеком, вышедшим в открытое космическое пространство, тоже был космонавт России – Леонов А.А.
Алексей Архипович Леонов - космонавт России. 18 марта 1965 года первым в мире совершил выход в открытый космос. Во время выхода проявил большое мужество, особенно в нештатной ситуации, когда разбухший космический скафандр препятствовал возвращению космонавта в космический корабль. Выход в открытый космос продолжался 12 минут 9 секунд. При возвращении космического корабля на Землю отказала система ориентации и космонавты, вручную сориентировав корабль, совершили посадку в запасном районе. Полет продолжался 1 сутки 2 часа 2 минуты 17 секунд.
2.3. Первый искусственный спутник Земли и полеты животных
04.10.1957. С космодрома Байконур осуществлен пуск ракеты-носителя "Спутник", которая вывела на околоземную орбиту Первый в мире искусственный спутник Земли. Этот старт открыл космическую эру в истории человечества.
19.08.1960 был запущен Второй корабль-спутник типа "Восток", с собаками Белка и Стрелка, а вместе с ними 40 мышей, 2 крысы, различные мухи, растения и микроорганизмы 17 раз облетели вокруг Земли и приземлились.
2.4. Животные в космосе
Хэм — первый шимпанзе-астронавт. 31 января 1961 года Хэм был помещён в космический корабль "Меркурий-Редстоун 2” и запущен в космос с космодрома на мысе Канаверал. Полёт Хэма был последней репетицией перед первым суборбитальным полётом американского астронавта в космос.
Белка и Стрелка – собаки, запущенные в космос на советском корабле Спутник -5,прототипе космического корабля Восток и находившиеся там с 19 по 20 августа 1960 года. Впервые в мире живые существа, побывав в Космосе, возвратились на Землю после орбитального полёта. Целью эксперимента по запуску животных в космос была проверка эффективности систем жизнеобеспечения в космосе и исследование космического излучения на живые организмы, для изучения различного рода биологических процессов, эффектов микрогравитации и других целей.
2.5. В.В. Коваленок - Президент Федерации космонавтики России
Владимир Васильевич Ковалёнок родился 3 марта 1942 года в деревне Белое Крупского района Минской области Белорусской ССР, где и провёл детские и школьные годы. Окончил 10 классов средней школы на родине в 1959 году.
Принимал участие в 3-м наборе 1965 года. Получил допуск ЦВЛК. Рассматривался на заседании мандатной комиссии 20 октября 1965 года. В отряд космонавтов зачислен не был и оставался в резерве.
7 мая 1967 года приказом Главкома ВВС №369 был зачислен в отряд ЦПК в качестве слушателя-космонавта. С мая 1967 по июль 1969 года проходил общекосмическую подготовку. Во время тренировки на канате получил серьезную травму голени, но смог вернуться к подготовке. 18 августа 1969 года был назначен космонавтом 3-го отдела 1-го управления 1-го НИИ ЦПК.
В январе – октябре 1969 года был оператором связи с экипажами КК «Союз-4», «Союз-5», «Союз-8» на одном из НИПов.
С июня 1970 по декабрь 1973 года проходил подготовку по программе полетов на ДОС «Салют» в составе группы и работал сменным оператором связи с экипажами в ЦУПе.
В апреле - мае 1975 года проходил подготовку в качестве командира 2-го (дублирующего) экипажа по программе 2-й экспедиции на ДОС «Салют-4», вместе с Юрием Пономаревым. Во время старта КК «Союз-18» 24 мая 1975 был дублером командира корабля.
2.6. Выход человека в открытое космическое пространство
Рассказ о первом выходе А.А. Леонова в открытый космос в марте 1965 года.
Первый выход в космос был совершён советским космонавтом Алексеем Архиповичем Леоновым 18 марта 1965 года с борта космического корабля “Восход-2” с использованием гибкой шлюзовой камеры.
Родился 30 мая 1934 года в селе Листвянка Тисульского района, ныне Кемеровской области, был девятым ребёнком в семье.
В 1938 году он вместе с матерью переехал в Кемерово. В 1943 году пошел в начальную школу № 19. В 1948 году семья переехала по месту работы отца в город Калининград (Кёнигсберг), где его родственники проживают и ныне. Окончил среднюю школу № 21 Калининграда в 1953 году. В 1955 году окончил 10-ю военную авиационную школу первоначального обучения лётчиков в Кременчуге, куда поступил по комсомольскому набору. В 1957 году окончил Чугуевское военное авиационное училище лётчиков (ВАУЛ).
В 1960 году был зачислен в первый отряд советских космонавтов. 18—19 марта 1965 года совместно с Павлом Беляевым совершил полёт в космос в качестве второго пилота на космическом корабле «Восход-2». В ходе этого полёта Леонов совершил первый в истории космонавтики выход в открытый космос продолжительностью 12 минут 9 секунд. Во время выхода проявил исключительное мужество, особенно в нештатной ситуации, когда разбухший космический скафандр препятствовал возвращению космонавта в космический корабль. Войти в шлюз Леонову удалось, только стравив из скафандра излишнее давление.
Перед посадкой отказала автоматическая система ориентации. П. И. Беляев вручную сориентировал корабль и включил тормозной двигатель. В результате «Восход» совершил посадку в нерасчётном районе в 180 км севернее города Перми. В сообщении ТАСС это называлось посадкой в «запасном районе», который на самом деле являлся глухой пермской тайгой. Две ночи космонавтам пришлось провести одним в диком лесу при сильном морозе. Только на третий день к ним пробились по глубокому снегу спасатели на лыжах, которые вынуждены были рубить лес в районе посадки «Восхода», чтобы расчистить площадку для приземления вертолёта. Продолжительность полёта — 1 сутки 2 часа 2 минуты 17 секунд.
По итогам был сделан вывод о возможности человека выполнять различные работы в открытом космосе.
2.7. Станция «Салют 1»
В 1971 году была запущена беспилотная станция «Салют 1». Когда она достигла заданной орбиты, к ней на стыковку был выслан космический корабль с рабочей группой на борту. Но стыковка тогда так и не состоялась, космонавты не смогли открыть люк. И им пришлось вернуться обратно.
ОКС «Салю́т» (ДОС-1 (Долговременная Орбитальная Станция), также проходит в документах как «Изделие 17К» или № 121) была отправлена на Байконур в феврале 1971 г. Была выведена на орбиту ракетой-носителем «Протон-К» 19 апреля 1971 года , закончила свою работу 11 октября 1971 года, пробыв на орбите 175 суток. Перигей орбиты составлял 180 км, апогей — 214 км, наклонение — 51,4°. По материалами "wiki"
В июне того же года, пилоты космического корабля «Союз 2» совершили удачную стыковку и пробыли на станции около трех недель. СССР ежедневно вел прямые телевизионные трансляции с космической станции «Салют», но всеобщей эйфории суждено было скоро закончится.
Когда посадочный модуль с пилотами пересекал границу атмосферы, вышел из строя один из воздушных клапанов. Произошла мгновенная разгерметизация капсулы, превратив ее в братскую могилу. Врачи были бессильны что либо сделать. Гибель космонавтов стала тяжелым ударом для всей страны. Триумфальное возвращение обернулось национальными похоронами.
Через два года американцы запустили космическую станцию «Skylab». Перехватив инициативу у СССР, Соединенным Штатам первым удалось доказать, что человек может жить в невесомости довольно продолжительное время.
Однако вскоре США свернули свой проект и сосредоточили внимание на новой программе «Shuttle». В том же году Советский Союз произвел успешную стыковку станции «Салют» с кораблем «Союз-3» и продолжил работу над своей космической программой.
В последующие несколько лет космическая станция «Салют» постоянно реконструировалась и обновлялась. С постройкой еще одного стыковочного модуля, стало возможным использования беспилотного транспортного корабля для дозаправки и пополнения запасов станции. Теоретически, человек мог теперь жить в космосе бесконечно долго.
После постройки второго стыковочного модуля, космическая станция «Салют» могла принимать гостей. За четыре последующих года на станции побывало восемь космонавтов из братских стран.
Каждый день устанавливался новый рекорд. Экипаж корабля «Союз-7» пробыл на орбите 237 дней, на много превзойдя предыдущие полеты. Вскоре на «Салют» пребыла Светлана Савицкая – первая в истории женщина, работавшая на космической станции. Она также первой из женщин вышла в открытый космос. Однако выполнение долгосрочных программ затрудняло ограниченность пространства на станциях «Салют».
Эту проблему должна была решить космическая орбитальная станция «МИР»
2.8. Космическая станция «Мир»
Это был первый опорный пункт человечества в неизведанной Вселенной. Свыше десяти лет он рассекал необъятные просторы космоса острым лезвием новейших технологий.
Лаборатория на краю пропасти в неизведанное. Дом человека по соседству со звездами.
На высоте 400 километров над Землей, орбитальная космическая станция Мир летела со скоростью 27000 километров в час. Это был блистательный символ достижений человеческого разума, бессмертный памятник первым шагам в освоении космоса.
К тому времени, как Мир покинул последний космонавт, величайшая космическая станция провела в космосе свыше четырех тысяч дней. Сделала семьдесят шесть тысяч оборотов вокруг Земли и послужила вторым домом свыше сотни космонавтов.
Станция «МИР» - станция нового поколения. У станции «МИР» был один стыковочный модуль в кормовой части и пять в носовой. С появлением новых модульных отсеков, «МИР» мог постоянно «расти».
В 1986 году, спустя всего нескольких недель после катастрофы «Челленджера», на орбиту был запущен главный отсек станции «МИР». 15 марта на станцию пребыла первая команда космонавтов, задачей которой была наладить на станции работу. Космонавты привели в действие систему жизнеобеспечения, наладили компьютерную систему управления и настроили связь с центром управления.
Центральной частью «Мира» был многоканальный стыковочный модуль, или так называемый узел. От него в разные стороны шли ответвления на стыковочные отсеки. Что бы хоть как то ориентироваться на станции, в главном отсеке постелили ковер, обозначавший пол. А потолок был выкрашен белой краской. Из-за невесомости и потере ориентации в пространстве, многие космонавты в первые недели пребывания на станции страдали космической болезнью.
Встречая и провожая каждый день по шестнадцать рассветов и закатов, космонавты нередко теряли чувство времени. Только с введением четкого распорядка дня, удалось приспособиться к новым условиям. В восемь утра по Московскому времени звенел будильник, космонавты вставали, одевались, и собирались в главном отсеке.
«МИР» огибал по орбите земной шар каждые полтора часа. Когда космонавты пролетали над территорией Советского Союза, они связывались с Центром Управления полетами. Именно здесь, в главном отсеке, они собирались на утреннюю связь с Землей. После утреней пресс-конференции наступало время завтрака. В кипящую воду добавляли растворимый суп, а в «микроволновке» подогревали тушенку. Питание, наряду с другими повседневными занятиями в условиях невесомости отнимало гораздо больше сил и времени.
Постоянно зажатые в замкнутом пространстве, космонавты подвергались вредному воздействию шумов от работы многотонного оборудования. Предательский гул нужно было постоянно держать в дозволенных рамках. В лабиринте проводов и кабелей, соединявших отсеки друг с другом, царил настоящие хаос. В аварийной ситуации быстро пробраться сквозь эту неразбериху было просто невозможно, особенно в темноте.
К счастью аварии случались редко, в основном жизнь станции протекала в размеренном рабочим ритме, большая часть времени отводилась на разнообразные опыты. Вечером после работы можно было побыть наедине с собой и отдохнуть.
Работая в таких условиях, космонавтам часто приходилось выполнять разнообразные строительно-ремонтные работы, заботясь о хорошем состоянии станции и расширяя ее пределы. Выходы в открытый космос редко обходились без неприятных сюрпризов.
Когда в феврале 1990 года на стыковку со станцией шел корабль «Союз» с шестой рабочей группой, наблюдатели Центра Управления Полетами (ЦУП) с ужасом увидели развивающиеся по краям тепловые экраны. Если неполадки возникли в теплоизоляционной системе, то возникала опасность взрыва спускаемой капсулы корабля при возвращении на Землю. Космонавтом пришлось произвести незапланированный ремонт тепловых экранов, хотя прежде они этого никогда не делали.
А на Земле в это время ученые думали, как вернуть теплоизоляцию на место. Выход в космос начался. Хуже не придумаешь – космонавты открыли люк, когда в переходном шлюзе еще оставался воздух, и их выбросило в открытое пространство с чудовищной силой.
Ремонтные работы протекали не намного удачнее. Скафандры космонавтов были рассчитаны на шесть часов – примерно столько времени потребовалось, что бы починить экраны. С каждой минутой драгоценные тепло и воздух улетучивались, и как только работы были закончены, космонавты ринулись обратно в шлюз, побросав все инструменты. И тут они обнаружили, что люк не закрывается. Они находились в космосе уже на полчаса больше положенного времени. К счастью запасной люк оказался исправным, и космонавты, уже остро испытывающие нехватку кислорода, успели спастись.
Инженеры на Земле пытались найти способ задраить люк, но все усилия оказались напрасными. Еще много лет после этого случая, люк был стянут двумя обыкновенными крепежными скобами.
За долгую историю станции «МИР» космонавтам приходилось часто преодолевать непредвиденные препятствия, чинимые капризной средой. Вопрос о способности человека жить в космосе, по-прежнему оставался открытым.
Гигантская лаборатория на орбите, станция «МИР», должна была доказать возможность продолжительного нахождения человека в космосе. А так же, заложить основу для более глубокого исследования Вселенной.
Станция «МИР» была идеальным местом для изучения Земли. Кружа над планетой на высоте четыреста километров, станция с помощью груды оборудования давала возможность увидеть «голубой шар» как на ладони. А мощные телескопы, позволяли обозревать и необъятные просторы Вселенной.
В 1991 году, когда СССР распался на независимые государства, будущее «МИРа» было неопределенным.
В результате распада Советского Союза, государственные космические объекты оказались по разные стороны границ. Главная стартовая площадка бывшего СССР, теперь контролировалась Казахстаном. А предприятия, где производились электронные стыковочные системы, находились «в руках» Украины. В такой ситуации материально техническое снабжение станции «МИР», стало практически невозможным.
Обязательства по выполнению космической программы взяла на себя Россия. Но что бы покрыть такие огромные затраты, собственных средств явно не хватало. Однако космическая программа недостаточно финансировалась не только в России. Национальная администрация аэронавтики и космических исследований США (NASA), честно пыталась выбить в конгрессе деньги на действующую программу «Shuttle», и ждущую своего часа программу запуска орбитальной космической станции.На программу были затрачены десятки миллионов долларов, но запуска все не было. Настало время бывшим соперникам объединить свои силы. Что бы не оставить российских ученых без работы, и не допустить утечки секретных данных, Москва и Вашингтон заключили в 1994 году двухстороннее соглашение. Согласно ему американская сторона брала станцию «МИР» в аренду и уплачивала четыреста миллионов долларов. А в ответ российская сторона обязалась продлить жизнь станции для совместной работы.
Сотрудничество в космосе благоприятствовало развитию науки и дипломатических отношений.
В марте 1995 года, на российскую станцию впервые ступил гражданин США. Им был Норман Тагард, однако запуск капсулы с его опытами откладывался, и Тагард был вынужден три месяца слоняться без дела. После исторической стыковки американского космического корабля «Atlantis» со станцией «МИР», на смену Тагарду пришли новые астронавты.
Второй российско-американский полет пользовался огромным успехом у мировой общественности. Дружеские отношения американки Шэннон Люсид с российским экипажем не могли не тронуть жителей двух стран. На горизонте замаячили радужные перспективы дальнейшего сотрудничества.
С другой стороны, новые отсеки еще больше усложняли и без того громоздкую станцию, увеличивая возможность аварии. Лишние проблемы «МИРу» нужны были меньше всего. Десять лет беспрерывного полета и недостаточное обслуживание в последние годы, делали свое дело. К старой проблеме контроля за влажностью, добавилась новая: неисправная система охлаждения. Постоянная сырость способствовала развитию коррозии. Более половины рабочего времени космонавтов, теперь тратилось на ремонт стареющей станции. Что бы поддерживать работу «МИРа», требовались усилия всех космонавтов.
NASA не имело четкого представления о степени неисправностей, но скоро ситуация должна была прояснится. После двух аварийных ситуаций, на станцию прибыли еще два американских астронавтов, но в кругах NASA уже поговаривали о сворачивании космического сотрудничества с Россией. Выполнив все обязательства по договору, США прекратили участие в программе «МИР», и снова переключились на проект создания Международной Космической Станции (МКС). Без американского финансирования, Россия не могла обслуживать «МИР», и эра великой станции подходила к концу.
Последняя 27-я рабочая группа покинула станцию в августе 1999 года. Впервые за девять лет «МИР» был совершенно пуст. Система жизнеобеспечения и источники энергии были отключены, и некогда шумный «городок», на границе со Вселенной, превратился в город призрак.
Пока на Земле решалась его судьба, безлюдный «МИР» продолжал свой путь по земной орбите. Некоторые российские политики были убежденны в необходимости сохранить то, что осталось от великой советской станции. Но эмоции были бессильны перед разрушительным действием времени.
Прослужим почти на десять лет больше отведенного ему срока, «МИР» должен был уйти на заслуженный отдых. За свою долгую жизнь, «МИР» стал для человека родным домом, в необъятном космическом пространстве. Стоявшая у истоков освоения космоса, орбитальная космическая станция «МИР», подарила науке несметные сокровища открытий, и определила пути дальнейшего исследования Вселенной.
III. Загрязнение космоса
В результате быстрого развития технологий и вторжения человека в космос, появилась проблема, которая ранее вызвала бы просто смех. Все началось с 70-ых, когда после взрыва спутников: советского - "Космос" и американского - "Транзит", в космосе стартовала эстафета по его загрязнению различным мусором, которая продолжается и по сей день.
В результате многочисленных исследований, учеными было доказано, что весь космический мусор скапливается в области 900 - 1100 км от земли. И довольно часто этот мусор падает обратно на землю. Большая его часть сгорает в земной атмосфере, но иногда его части все же долетают до земли. В качестве защиты, супердержавы ввели системы контроля околоземного пространства, которые оснащены радарами дальнего действия. Сейчас эти службы отслеживают больше чем 10 тыс. объектов.
Загрязнение космоса не раз приводило к несчастным случаям, в качестве примера можно использовать столкновение французского спутника с фрагментом ракеты "Ариан". Большую проблему таят в себе спутники, брошенные человеком и несущие ядерные энергетические устройства, которым, для исчезновения радиоактивности необходимы десятки тысяч лет...
Пути решения космического мусора:
· формирование технологий и конструкций, приводящих к минимизации отходов;
· разработка конструкций космического оборудования, включая служебные системы и научную аппаратуру, приспособленных для использования в космосе после истечения своего ресурса;
· выбор наиболее эффективных направлений применения в космическом полете отходов, образующихся в результате функционирования оборудования и жизнедеятельности экипажа;
· необходимо заранее продумать меры по, ликвидации космического мусора;
· важно сократить число выводимых в космос аппаратов и использования многоцелевых спутников;
· после выработки ресурса уводить их в плотные слои атмосферы, где они сгорят, или на менее «заселенные» орбиты;
· формирование интерьера жилых отсеков, формирование дополнительных средств радиационной защиты, формирование оборудования, используемого на других небесных телах.
IV.ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Все знают, каким великим подвигом была жизнь К. Э. Циолковского. «Основной мотив моей жизни, - писал он,- не прожить даром жизнь, продвинуть человечество хоть немного вперед. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы, но я надеюсь, что мои работы, может быть скоро, а может быть и в отдаленном будущем, дадут обществу горы хлеба и бездну могущества».
Вступление человечества в космическую эру было подготовлено всей его предшествующей историей. Это закономерный процесс развития производительных сил, объективно существующих законов развития общества на определенном этапе.
Развитие космических исследований - это накопление знаний, которые увеличивают экономическое могущество человека.
Итак, теперь в нашем распоряжении надежная спутниковая теле- и радиосвязь, точные прогнозы погоды и многое другое. Но, к сожалению, в результате активизации исследований, резкого увеличения числа запусков ракет-носителей и других аппаратов, а также связанных с этим последствий все чаще происходит загрязнение земной и околоземной среды, что пагубно влияет на экологию Земли. В результате многочисленных исследований, учеными было доказано, что весь космический мусор скапливается в области 900 км. от земли. И довольно часто этот мусор падает обратно на землю.
Большую проблему таят в себе спутники, брошенные человеком и несущие ядерные энергетические устройства, которым, для исчезновения радиоактивности необходимы десятки тысяч лет...
Чтобы решить эту проблему надо:
• формирование технологий и конструкций, приводящих к минимизации отходов;
• необходимо заранее продумать меры по, ликвидации космического мусора;
• важно сократить число выводимых в космос аппаратов и использования многоцелевых спутников и многое другое…
В ближайшие десятилетия людям Земли предстоит решать такие фундаментальные проблемы, как интенсивный рост народонаселения, истощение земных ресурсов, энергетический кризис.
Разрешить все эти проблемы в земных условиях практически невозможно. Космос должен дать человечеству жизненное пространство, вещество и энергию. Задачи, стоящие перед космонавтикой, способствуют созданию новых ракетно-космических средств, для решения более сложных задач.
Но какими бы не были успехи космонавтики, никогда не забыть тот день, когда Земля встречала первого космонавта нашей планеты, ее любимца, советского гражданина Юрия Алексеевича Гагарина.
В заключении я увидела, что добилась своей цели, выполнила все поставленные задачи и узнала много полезной информации.
VI. ЛИТЕРАТУРА
1. Тайны вселенной. Астрономия и космос. Энциклопедия. М., Росмен, 2002.
2. Хочу все знать . Лабиринты космоса. М., « Астрель», 2001.
3. В. Степанов. Юрий Гагарин. Жизнь замечательных людей. М., Молодая гвардия, 1987.
4. Детская энциклопедия. Я познаю мир. Космос. М., оо « Издательство АСТ», 2001, 448 с., ил.
5. Космонавтика СССР. М. Машиностроение « Планета» 1987.
6. Космос – моя работа. Сборник документов и художественных произведений. М., Профиздат.1099.
7. Вклад Башкортостана в развитие космонавтики / М.А. Филимонов. –
Уфа: Антаир, 2012. – 242 с.
8. http://www.obrazovanie-ufa.ru
9. http://ru.wikipedia.org
infourok.ru
Реферат - «Космос». - Остальные рефераты
РЕФЕРАТ по теме: «Космос»
Подготовила:
Копылова Виктория Олеговна
ученица 8 класса «В»
МОУ СОШ №5 г. Ржева
Содержание
1. Метеоры и кометы
2. Метеоритные кратеры
3. Почему мы не замечаем вращение Земли?
4. Российский теоретик космонавтики
5. С какой скоростью мы движемся в космосе?
6. Как установили порядок в звездном хозяйстве.
МЕТЕОРЫ И КОМЕТЫ.
Помимо комет и их спутников, вокруг Солнца вращается масса всевозможных космических обломков. Большей частью они слишком малы и далеки от нас, чтобы их можно было увидеть с Земли, однако время от времени некоторые из этих небесных тел являются к нам во всем своем великолепии.
Самые малые из них, метеорные тела, обычно имеют размеры от мельчайших песчинок до увесистых булыжников. Их можно заметить, лишь когда они проносятся по ночному небу яркой полосой света на входе в атмосферу Земли, за что их и называют падающими звездами. Кометы – одинокие странники Вселенной. Когда они залетают к нам из глубины космического пространства и проходят неподалеку от Солнца, то о прибытии возвещают их длинные светящиеся хвосты.
МЕТЕОРИТНЫЕ КРАТЕРЫ.
Астрономы называют метеоры по-разному, в зависимости от того, где они находятся. Камень или обломок скалы, несущийся в космическом пространстве, зовётся метеорным телом. Как только этот камень попадает в земную атмосферу, он становиться метеором. Если же ему удаётся достичь поверхности Земли (или любой другой планеты либо её спутника), то он начинает именоваться метеоритом. Метеориты могут приземляться в целом виде, а также в виде града обломков, образующихся при мощном взрыве метеорита в нижних слоях атмосферы. В 1947 году на один из районов Сибири обрушилось около тысячи тонн обломков взорвавшегося метеорита, на месте падения которых образовалось множество кратеров шириной до 30 м.
ПОЧЕМУ МЫ НЕ ЗАМЕЧАЕМ ВРАЩЕНИЯ ЗЕМЛИ.
Долгое время люди считали, что Земля плоская, как блин, держится на трёх китах (или трёх слонах). Заметить движение Земли, находясь на её поверхности, человеку невозможно. Слишком мал человек по сравнению с огромным земным шаром. С развитием науки представления людей о Земле менялось. Теперь мы знаем, что Земля участвует одновременно в двух движениях: движении по орбите вокруг Солнца и вращении вокруг своей оси. Мы не замечаем вращения Земли, зато наблюдаем и чувствуем его последствия – смену дня и ночи. Если бы Земля не вращалась, то на той стороне, которая обращена к свету, всегда был бы день, а противоположная сторона всегда находилась бы в темноте. Но хорошо, что этого не происходит. Каждая точка Земли находится сначала на освещенной стороне, затем на тёмной. Через 24 часа всё повторяется, так как период суточного движения Земли равен 24 часам. Так же мы не замечаем движения Земли вокруг Солнца, но не можем не видеть и не чувствовать смену времён года. Земля обращается вокруг Солнца за 365,25 суток. Этот период времени называют годом.
Помимо рассмотренных двух движений наша планета участвует ещё в нескольких видах движения, так как вместе с Солнцем и другими планетами движется относительно других галактик. Во Вселенной нет ничего неподвижного, неизменного, раз и навсегда данного.
РОССИЙСКИЙ ТЕОРЕТИК КОСМОНАВТИКИ.
Ровно за 100 лет до того, как над Землей появился первый искусственный спутник, в сентябре 1857 года родился Константин Эдуардович Циалковский. Работая учителем провинциальной школы, в свободное время он читал, думал, вычислял, фантазировал, мечтал о покорении человеком космоса. Своим мысленным взором он смотрел сквозь целое столетие и видел многоступенчатые ракеты, автоматическое управление космическими кораблями, солнечную систему, ориентации межпланетного корабля в космическом пространстве.
Он высказал предположение о мыслящих существах в иных мирах. Очень много интересных идей выдвинул скромный учитель из Калуги. Им придуманы газовые рули для управления ракетой в космосе и атмосфере. Работами Циалковского интересовались ученые всего мира. Ученики Циалковского и его последователи создали первые в мире космические корабли. Циалковский теоретически обосновал межпланетные путешествия и страстно верил, что его мечту осуществят другие. До Циалковского некоторые изобретатели предлагают использовать ракеты для воздухоплавания. Циалковский «научил» ракеты летать в космос. Причина движения ракеты заложена в ней самой: её приводят в движение вытекающие из нее газы. Какую скорость должна развивать ракета, чтобы преодолеть земное притяжение и вырваться в космическое пространство? Около 8км/с должен иметь снаряд или ракета, чтобы никогда не упасть на Землю, а стать её искусственным спутником. При скорости 11,2 км/с ракета уйдет из поля тяготения Земли и улетит в межпланетное пространство, станет спутником Солнца. Циалковский рассчитал, сколько нужно ракете топлива. Она должна поднять себя, поднять запас топлива, грузы, приборы, людей, она должна развить необходимую скорость для отрыва от Земли. Циалковский изобрел ракетный поезд – многоступенчатую ракету. В передней ракете находятся приборы и экипаж. Ступени ракеты работают поочередно: когда топливо в одной ступени выгорит, она сбрасывается, ракета становится легче. Начинает работать вторая ступень и т.д… Передняя ракета, как по эстафете, получает скорость, набранную предыдущими ракетами. Многоступенчатые ракеты, совершенствовались, с их полетами воплотилась в жизнь мечта гениального ученого.
С КАКОЙ СКОРОСТЬЮ МЫ ДВИЖЕМСЯ В КОСМОСЕ?
Будучи неподвижны относительно поверхности Земли, мы вращаемся вокруг ее оси и вместе с ней движемся относительно Солнца со скоростью, примерно 30 км\с. Сама солнечная система
движется относительно центра Галактики со скоростью 250 км\с.
Самые далекие Галактики движутся относительно нас (удаляясь от нас) с огромными скоростями, большими 250000 км\с (т.е
900000 км\ч). Чем дальше находятся Галактики, тем больше скорость их удаления. Наблюдая все более далекие объекты, ученые приходят к новым открытиям о строении объектов Вселенной, о свойствах, связях пространства и времени, сил и скоростей, масс и энергии. На основе новых фактов, получаемых при использовании все более и более точных инструментов, более и более мощных телескопов, выдвигаются новые гипотезы, строятся теории о происхождении и развитии небесных тел в отдельности и всей Вселенной в целом.
КАК УСТАНОВИЛИ ПОРЯДОК В ЗВЕЗДНОМ ХОЗЯЙСТВЕ.
В многообразии бесчисленного множества звезд астрономы установили порядок, разбив звезды на классы по их светимости. Звезды, излучающие свет больше нашего Солнца в тысячу раз, называются гигантами. Звезды с малой светимостью называют карликами. Наше Солнце по своей светимости и по размерам средняя звезда. По цвету звезды тоже отличаются друг от друга, а цвет звезд связан с температурой ее поверхности. По структуре звезды, как по паспорту, можно определить ее характерные особенности. Так, наше Солнце и подобная ему звезда Капелла( альфа Возничего) относится к одному классу. Они обе желтого цвета, имеют температуру поверхности 6000°, в их спектрах присутствуют линии магния, натрия, железа. Звезды Антарес, Бетельгейзе – красные гиганты с температурой поверхности 3000°, и в их спектрах выделяются сильные полосы оксида титана. Звезды Вега, Сириус – белые, с температурой поверхности 10000°, имеют спектры с наибольшей интенсивностью линий водорода. Голубовато – белая звезда с наибольшей звездной температурой 30000 ° — звезда Ориона. Сопоставление светимостей звезд с их спектральными классами позволило установить некий порядок во множестве звезд. Ученые в 1905 – 1913 годах составили диаграмму для звезд, и оказалось, что звезды на ней располагаются не хаотично, а в определенном порядке, образуя несколько последовательностей. Гиганты и сверхгиганты в правом верхнем углу, карлики в левом нижнем, большинство звезд расположились вдоль наклонной линии, идущей слева направо сверху вниз. Это главная последовательность. Из – за своей большой светимости звезды — гиганты и сверхгиганты видны с таких колоссальных расстояний, с которых звезды-карлики были бы просто не видны. Из диаграммы следует, что в природе значительно больше звезд средней светимости и карликов, чем гигантов и тем более сверхгигантов. Диаграмма помогает разобраться в характеристиках звезд, она также отражает пути развития звезд, их эволюцию.
www.ronl.ru
Реферат - Космос и научная фантастика Предисловие
Космос и научная фантастикаПредисловие
Тематика космоса всегда была очень актуальна для этого жанра, достаточно лишь сказать, что первое фантастическое произведение описывающие другие планеты и космические путешествие, считается написанное Антонием Диогеном «Невероятные приключения по ту сторону Туле», где описывалась Луна.
Но это разделение можно назвать условным, например, что мешает отнести к подобному жанру легенды индусов или китайцев? Хотя не исключено, что в этих преданиях описываются реальные события?
Описание космических событий всегда основывалось на понимании человечества о том, как устроена вселенная и его уровнем технического развития. Например, Циолковский утверждал, что космическое пространство состоит из эфира, Жюль Верн утверждал, что для преодоления притяжения Земли достаточно громадной пушки, фантасты начала 20 века утверждали, что Марс и Венера обитаемы.
Но вот за окном уже начало 21 века, но то и дело в фантастических произведениях и фильмах, встречаются подобные ляпы. Сделанные либо по незнанию, либо намеренно.
Вот потому и возникла потребностью в этой статье.
Давайте рассмотрим всё по порядку, начнём с отлёта в космос.
^ Гравитация и её преодоление
Что ж такое гравитация? Давайте послушаем, что говорит наука:
Гравитация (всемирное тяготение, тяготение) (от лат. gravitas — «тяжесть») — универсальное фундаментальное взаимодействие между всеми материальными телами. В приближении малых скоростей и слабого гравитационного взаимодействия описывается теорией тяготения Ньютона, в общем случае описывается общей теорией относительности Эйнштейна. Гравитация является самым слабым из четырёх типов фундаментальных взаимодействий. В квантовом пределе гравитационное взаимодействие должно описываться квантовой теорией гравитации, которая ещё полностью не разработана.
Ух, сложно и непонятно. Простыми словами это сила, которая тянет предметы вниз, к поверхности планеты либо другого небесного тела. Гравитацию имеют всё тела, но сила её будет ощутима только с увеличением массы.
(Хотя суть процесса до конца не понятна и лишь сейчас некоторые ученные подошли вплотную к её понятию. Но их подход основывается на том, что всё до сели известные математические и физические законы и константы – не имеют под собой реальной основы. Суть данного объяснения займёт много страниц, да я и сам, если честно, лишь поверхностно ознакомлен с этой точкой зрения. Но некоторые факты подтверждают эту гипотезу)
Так вот чтобы покинуть какое-либо тело (в нашем случае планету или астероид) нужно предложить определённое усилие, на преодоление гравитации.
Какую же силу нужно приложить, чтобы покинуть, например Землю? И так чтобы стать лишь спутником Земли (то есть подняться на высоту всего лишь 200 км над поверхностью (условная граница между атмосферой Земли и открытым космосом) нужно предать ему ускорение в 7,356 км/с!!! Для поднятия всего тонны груза на такую высоту используются многоступенчатые ракеты и около пяти тысяч тонн ракетного топлива. И то, это топливо выгорает в первые десять минут полёта, а дальше ракета летит как брошенный камень по инерции! У Вас сразу возникает вопрос к чему это я? Отвечу без промедления. Почти во всех фильмах или рассказах упоминается об маленьких летающих кораблях, что с лёгкостью могут лететь в космос и обратно на планету. Но при этом их двигателя занимают размер чуть ли не больше чем булавка.
Идём дальше – допустим всё же удалось взлететь, несмотря на гравитацию (заметьте, Земля имеет не самую большую гравитацию даже среди других планет солнечной системы и прямо пропорциональна массе планеты, то есть чем больше объект, тем больше гравитация) использую антигравитационный установки или супер двигатели на КУ энергии. Не важно, что же ждёт нас дальше? Скажете открытый космос? А вот и нет.
Осталось преодолеть ещё и атмосферу, вернее трение об неё. На Земле, например, эта проблема проявляется больше при спуске корабля (об этом позже), но например на Венере с её густой атмосферой или Юпитере с его штормовыми ветрами этот аспект будет играть немаловажную роль, так что дорогие писатели об этом тоже стоит задумываться при написании своих творений. И так переходим к открытому космосу
^ Космос, какой же он на самом деле?
При слове космос вспоминается фраза из сериала «Star Trek: Enterprise» (анг. Звёздный путь: Энтерпрайз).
«Космос. Последний рубеж. Это место где корабль Энтерпрайз борется за мир в галактике и рождения новых цивилизаций»
Романтика… А что же на самом деле в открытом космосе?
Первое что сразу приходит на ум это – вакуум. В обывательском понимании вакуум – это пространство где нет абсолютно ничего. Можно ли так сказать о космическом вакууме? Увы, разочарую Вас, но нет. В космосе полно пыли, разных камушков, разнообразных микрочастиц и атомов, кроме того там может летать и разный мусор. В общем, по-простому –вакуум в космосе - это место где концентрация веществ предельно мало или близкая к нулю, но никогда не пустая абсолютно.
Да я уже говорил, но всё же напомню ещё раз – условно космос начинается на высоте в 200 км над уровнем моря Земли. Причём для каждой планеты это значение своё и зависит от наличия атмосферы и её концентрации с увеличением высоты.
Теперь давайте разберёмся то же можно делать в открытом космосе, а чего нельзя:
Дышать – это знает и маленький ребёнок, но я все же напомню дышать в космосе нельзя. Кстати во многих фильмах показано что человека, без скафандра, просто разрывает на кусочки при выходе в космическое пространство. Это не правда. Вас не разорвёт на кусочки, внутреннее давление почти мгновенно выравнивается внешним. И по подсчётам даже если Вы задержите дыхание, то сможете продержаться в вакууме около минуты.
Температура – да в космосе безумно холодно, но в тоже время может быть и безумно горячо. Например, оставленный на произвол судьбы космический аппарат или какое-либо другое тело охладится до температуры -2690С. Спрашивается, почему не до абсолютного нуля? Дело в том, что в космическом пространстве с чудовищными скоростями летят различные элементарные частицы, ионы, испускаемые горячими небесными телами. Космос пронизан лучистой энергией этих объектов, как в видимом, так и в невидимом диапазонах. Но в тоже время на солнечной стороне (или под излучением другой звезды) объект может нагреваться до любой температуры, в зависимости от близости и силе излучения звезды.
^ Свет в космосе – свет понятно, что будет виден в космосе, но об его свойствах не надо забывать. Например, луч света, выпущенный из поверхности планеты с атмосферой, не будет продолжать, излучатся под тем же углом, под каким он был выпущен. А вследствие разности сред будет переламливаться под немного другим углом.
^ Звук в космосе – звук в космосе не будет распространяться, а в некоторых атмосферах либо не будет слышен, либо будет изменяться до неузнаваемости. Связано это с тем, что звуку нужна среда (вернее материя) для распространения.
Радиация – всё в мире радиоактивно. Космическое пространство не исключение. По правде сказать в наша планета сделала из нас «тюфяков», по отношению к радиации. В космосе получить дозу раз плюнуть, это, кстати, является даже причиной споров возможности полёта на Луну, не говоря уже об межпланетных перелётах. Источником радиации могут быть любые звезды, а так же просто космическая пыль.
Теперь давайте рассмотрим, что же будет с человеком в открытом космосе без скафандра (основано на экспериментах и опыте некоторых космонавтов):
^ Человек не превратится мгновенно в ледышку? - Нагревание или охлаждение происходит либо из-за контакта с холодной внешней средой, либо через тепловое излучение. В вакууме среды нет, контактировать не с чем. А если точнее, то в вакууме присутствует очень разряженный газ, который из-за своей разрежённости даёт очень слабый эффект. В термосе вакуум используют как раз для того, чтобы сохранить тепло! Не имея контакта с холодным веществом, герой вовсе не будет испытывать обжигающего холода. Что касается излучения, то человеческое тело, попав в вакуум, будет постепенно отдавать тепло излучением. В термосе делают стенки колбы зеркальными, чтобы удержать излучение. Этот процесс довольно медленный. Даже если на космонавте нет скафандра, но есть одежда, она поможет сохранить тепло.
Поджариться? – Нет. Зато можно загореть. Если дело происходит в космосе недалеко от звезды, то можно получить солнечный ожог на оголённых участках кожи - как от чрезмерного загара на пляже. Если дело происходит где-нибудь на орбите Земли, то эффект будет сильнее, чем на пляже, так как там нет атмосферы, которая защищает от жёсткого ультрафиолета. 10 секунд достаточно для получения ожога. Но все же это тоже не обжигающий жар, к тому же одежда тоже должна защитить. А если речь идёт о дырке в скафандре или трещине в шлеме, то на эту тему можно не беспокоиться.
^ Кипящая слюна - Температура кипения жидкостей зависит от давления. Чем меньше давление, тем ниже температура кипения. Поэтому в вакууме жидкости будут испаряться. Это обнаружилось в экспериментах - не сразу, но слюна закипает, так как давление почти нулевое, а температура языка - 36 С. Видимо, то же самое произойдёт со всеми слизистыми оболочками (на глазах, в лёгких) - они будут высыхать, если только из организма не будет поступать новая слизь. Кстати, если взять не просто жидкую плёнку, а большой объем воды, тогда, наверное, будет эффект как у "сухого льда": снаружи испарение, с испарением быстро теряется тепло, за счёт этого внутренняя часть замерзает. Можно предположить, что шарик воды в космосе частично испарится, а в остальном превратится в кусочек льда.
^ Кровь вскипит? - эластичная кожа, сосуды, сердце создадут достаточное давление, чтобы ничего не кипело. Эффекта шампанского тоже не предвидится. У аквалангистов есть такая неприятность, как кессонная болезнь. Причина - то, что происходит с бутылкой шампанского. Кроме кипения есть ещё растворение газов в крови. Когда давление падает, газы превращаются в пузырьки. В шампанском выходит растворенный углекислый газ, а у аквалангистов - азот. Но этот эффект происходит при больших перепадах давления - хотя бы в несколько атмосфер. А при попадании в вакуум перепад всего в одну атмосферу. В статье на эту тему ничего не говорится, никакие симптомы не описываются - видимо, этого недостаточно.
^ Воздух изнутри разорвёт? - предполагается, что жертва его выдохнет - и потому не разорвёт. А если не выдохнет? Оценим угрозу. Пускай в скафандре поддерживается давление в 1 атм. Это 10 кг на квадратный сантиметр. Если человек пытается задержать дыхание, то на пути воздуха встаёт мягкое небо. Если там площадь хотя бы 2x2 см, то получится нагрузка в 40 кг. Вряд ли мягкое небо выдержит - человек выдохнет сам, как сдувшийся шарик.
^ Человек задохнётся? - Вот это и есть основная и реальная угроза. Дышать то нечем. Сколько человек может продержаться без воздуха? Тренированные ныряльщики - несколько минут, нетренированный человек - не больше минуты. Но! Это на вдохе, когда в лёгких полно воздуха с остатками кислорода. А там, помните, придётся выдохнуть. Сколько простой человек может продержаться на выдохе? Секунд 30. Но! На выдохе лёгкие не "скукоживаются" до конца, остаётся немного кислорода. В космосе, видимо, кислорода останется ещё меньше (сколько удастся удержать). Конкретное время, через которое человек потеряет сознание от удушья известно - порядка 14 секунд. Но 50 секунд у человека в вакууме все-таки есть!
^ Космический корабль и межзвёздные путешествия
Вот тут больше всего встречается разного рода оказий. Человечество вот уже несколько столетий думает об том, чтобы улететь за пределы нашей планеты и при этом, конечно же, думает об устройстве космического корабля.
И так перед нами возникает ряд вопросов без ответов, на которые понять, возможны ли межзвёздные перелёты.
Первое что нам понадобится это источник движения.
Сегодня выдвинуто около десятка разных гипотез – что может послужить источником для движения межзвёздного корабля. Но надо учитывать, что по расчётам Маркуса Миллиса (Marc Millis), учёному, работавшему ранее в НАСА, запуск и разгон космического корабля с 500 членами экипажа на борту, летящего в один конец и в произвольном направлении, потребует использования энергии уровня экзаджоуля
(1*1018джоулей), что очень близко к количеству энергии, потребляемому всем человечеством на Земном шаре в течение одного года! Для корабля, отправляющегося к Альфе Центавра, энергии потребуется на один порядок больше для того, чтобы затормозить корабль при приближении его к звезде.
Так что обычными двигателями или любым существующими на сегодня устройствами - достичь этого невозможно.
Идём дальше, допустим силовая установка у нас есть – остаётся вопрос - с какой скоростью можно двигаться?
Расстояние до ближайшей к нам звезды (Проксимы Центавра) составляет около 4,243 световых лет (расстояние, которое луч света преодолеет за один год), то есть примерно в 268 тысяч раз больше расстояния от Земли до Солнца. Согласно теории Эйнштейна максимально возможная скорость во вселенной является скорость света (около 300 тысяч км./час). Так что же сможем ли мы передвигаться хотя бы на близкой к этой скорости? Ответ нет (хочу уточнить: сегодня выдвигается ряд гипотез о том, что существует и субсветовая скорость, но пока они никак не доказаны, так же как и абсолюте скорости света)
Спросите почему? Отвечаю первое, что потребуется от создателей уберечь хрупкое тело человека от неимоверных перегрузок. Даже если разгонятся постепенно, время, потраченное на разгон до световой скорости, будет исчисляться десятками лет, столько же и на торможение. Но инерция не последнее препятствие - большая скорость грозит большими проблемами даже маленькая пищинка, не говоря уже о больших астероидах и планетах, сделает из корабля решето. Но это не конец, при таком движении атомы вещества будут бомбардировать корабль – а значит, уровень жёсткого излучения будет запредельный. Так что максимальная скорость, с какой сможет передвигаться человек составляет порядка 25-30км/с.
Далее сразу рассмотрим навигацию, космические тела и среду обитания на корабле.
Одним из главных и важных в межзвёздном путешествии станет именно навигация. Достаточно промахнутся на миллионную долю градуса как вместо предполагаемого созвездия легко можно попасть в совсем другой район. На сегодня, увы, человечество не располагает такими точными приборами.
Космические тела – астероиды, кометы, планеты, звезды, пылевые тучи, черные дыры и ряд других. Всё это может встретиться на пути корабля и вовремя увернуть от препятствия иногда будет просто невозможно, учитывая скорость передвижения.
Среда обитания человека – ну тут фантасты постарались на славу – и анабиоз, и громадные оранжереи, и суперские антигравитационные кресла - всё это имеет право на жизнь, НО на сегодня ничего из этого (даже оранжерейный корабль, когда растения являются источником воздуха пищи) НЕ МОЖЕТ быть воплощено в жизнь,
^ Наиболее часто встречаемые ляпы, связанные с межзвёздными кораблями.
В прошлой части я уже описывал, что требуется межзвёздным странникам для того, чтобы путешествовать хотя бы от планеты к планете. Сейчас же давайте рассмотрим некоторые аспекты таких перелётов более подробно. Начну я, пожалуй, с - невесомости.
Невесомость наиболее часто показывается неправильно в фантастических произведениях и в фильмах. Да в космосе вдалеке от небесных тел возникает состояние, когда сила гравитации станет ничтожно мала. Но сразу хочется гравитация не может пропасть окончательно никогда! Теперь о том, что всегда смешило при упоминании – это магнитные башмаки, чтобы можно было свободно ходить по кораблю. Сразу укажу на простейшие вопросы, которые всё поставят на место. Допустим: башмаки работают, и ноги хорошо фиксируются к поверхности, а остальная часть тела? Она что не подвержена невесомости? Так что ходьба в таких башмаках будет хуже походки пьяного матроса. Идём дальше, а как башмаки будут знать, что человек хочет оторвать ногу от поверхности и сделать шаг? При создании такого ботинка нужно учитывать, что один ботинок должен держать массу в 70 килограмм как минимум. А Вы представляете: сколько нужно будет приложить усилий для того, чтобы оторвать ногу от поверхности?
Так что существование подобных ботинков, на космическом корабле, будет не целесообразно.
Идём дальше, как же ещё фантасты предлагают бороться с невесомостью? Первый вариант - создание гравитационного поля. Да возможно кто-то когда-то изобретёт подобный прибор, но не стоит забывать, что энергию, которую он будет употреблять, вероятно, всего будет громадная, а я уже говорил о том, что запас энергии один и самых важных моментов в возможности полёта. Второй наиболее вероятный способ, который будет применён (и который успешно уже применяется) - это создание центробежной силы, но этот способ имеет ряд недостатков:
- искусственная гравитация ощутима лишь у краёв объекта и по мере приближения к центру теряет свою силу.
- для создания приемлемой силы нужен большой диаметр объекта и большая частота оборотов.
Так что как видите, пока человечество бессильно перед невесомостью и космонавтам приходится многие часы тратить на тренировки организма к воздействию невесомости, а после полёта ещё и на его восстановление. Кроме того невесомость может стать причиной многих болезней, которые стают большой проблемой для длительного прибивания в космосе.
Идём дальше – давайте теперь обсудим форму межзвёздного корабля
Для космоса форма объекта абсолютно немеет значения – тут нет воздуха, а значить обтекаемость, не нужна вообще. Так что форма корабля может быть любой – шар, стреловидная, нагромождение разнообразных форм и т.д. Но я бы хотел акцентировать внимание на вот каких аспектах. Всё Вы помните «Звезду смерти» из «Звёздных воин». А теперь задайтесь себе вопросом – а сколько нужно было металла и других частей на её создание? По моему представлению не одну планету изрыли вдоль и в поперёк, плюс к тому же нужно было застроить хотя бы одну планету громадными металлургическими заводами, да ещё и подключить громадное количество энергии для их работы. К чему я веду? Для того, чтобы создать небольшой, по меркам Голливуда, межзвёздный корабль, хотя бы на сто человек землянам потребуется чуть ли не половина всего металла на Земле, да и ещё уничтожить всю атмосферу планеты (взлёт одной ракеты создаёт озоновую дыру диаметром в один километр).
Теперь такой момент – а чем кормить экипаж?
Среднестатистический человек за год съедает около 700 кило еды и выпивает 1000 литров воды. А о самом главном не забыли – в сутки человеку нужно около 8-15 кубометров воздуха! Многие сейчас вспомнят об оранжереях, на корабле – которые и кормить будут и воздух давать. Сразу же Вас разочарую – подобные закрытые системы создаются ещё с 40-50 годов ХХ столетия, но успехов на этом лоне пока нет. Да и плюс к тому, в космосе достаточно много факторов, от которых почти невозможно уберечь растения, та же невесомость является большой проблемой. Но ученные не отчаиваются, и большие надежды возлагают на бактерии и водоросли.
Теперь об космических телах, компьютерах и оружии.
Космос не пустое место, как думают многие. Тут есть большие пылевые тучи, астероиды, черные дыры и полно всяких других космических объектов. Так как лететь надо будет долго, то и вероятность столкновения с этими объектами громадна. Почти во всех фантастических фильмах и рассказах, чтобы этого не произошло, за этим следит громадный компьютер. И тут фантасты почти всегда правы, настораживает лишь маниакальная тяга сделать из компьютера монстра. Нет, я, конечно, понимаю - хочется описать отношение машины и человека, но вот в реальности такой ход событий маловероятен (оценивая существующий компьютерный потенциал) причиной тому послужили бы пресловутые законы робототехники. Так что на сегодня маловероятным представляется повторение ситуации, когда взбесившийся компьютер будет убивать экипаж корабля. Второй момент оружие – супер бластеры, что разрывают планеты в куски, разного рода нейтронные пушки и лазеры. Вот тут есть несколько моментов, на которые хотелось бы указать. Любое орудие, кроме лазерного имеет свойство давать отдачу. Если Вы знаете, то в проекте «Алмаз» (советские спутники, которые могли вести обстрел из космоса) этому было уделено громадное внимание. А теперь представьте, какой будет отдача в оружии, что может уничтожить планету. И второй момент, а сколько надо было бы затратить энергии для такого выстрела?
Теперь такой момент как скафандр. Космонавтам время от времени нужно выходить в космос. Но не надо забывать о космической радиации, современные космические корабли летают в ионосфере и им нечего боятся излучения, но если же дело происходит в открытом космосе – вопрос защиты будет стоять очень остро.
В общем, давайте из космоса вернёмся назад к планетам и поговорим о спуске на другие планеты.
^ Почему спуск тяжелее взлёта?
Да я правильно я абсолютно правильно написал: спуск тяжелее взлёта. Одно дело поднять в космос космический корабль и совсем другое вернутся назад на планету – целыми, а главное живыми.
Вы спросите: в чем же трудность? Направил себе космолёт прямёхонько на планету и всё. Вот тут вот и загвоздка. Опустится таким способом нереально. Всё дело в атмосфере планеты. И чем более она плотнее, тем труднее осуществить спуск. Нет, дело вовсе не в загадочных силах, а в элементарном трении. Учитывая, с какой скорость будет входить космический аппарат в атмосферу кажущиеся пустяковым «пустое» пространство атмосферы может становиться сущим адом.
Приведу пример на нашей планете. Для удачного приземления любого спускаемого аппарата нужно попасть в подобие коридора шириной всего в 13 километров. Объясню почему. Если тело попускается строго вертикально – оно нагревается до температуры близкой к температуре солнца. Вот почему падающие метеориты иногда сгорают дотла, так и не достигнув поверхности планеты. Учитывая это человек явление, по которому: чем меньше угол входа в атмосферу, тем меньше трение. Но и тут есть подводные камни. Если войти под очень острым углом – космический корабль кроме нагрева будет претерпевать громадные нагрузки вызванные сопротивлением атмосферы. А если же войдёт под слишком пологим – то корабль либо отскочит от атмосферы, как камешек прошеный по воде, либо экипаж получит громадную дозу радиации, которую задерживает ионосфера.
Как видите, приземление на нашу планету является очень сложной задачей, а что говорить о планетах с большой гравитацией или слишком густой планетой.
^ Инопланетные расы и теории их возникновения
Допустим, все-таки удалось: удачно приземлится на чужой планете, обосноваться и теперь перед нами предстоит главная задача – найти разумную жизнь, а лучше всего братьев по разуму, которые бы одарили нас… Стоп! А теперь давайте подумаем, а возможно ли вообще такое?
Вопрос: «Одиноки ли мы во вселенной?»; волновал человечество ещё с незапамятных времён. Но я не буду рассказывать Вам о древних верованиях и убеждениях, а максимально постараюсь ответить согласно современной научной мысли. И так что же по этому поводу говорит наука? Наука говорит однозначно: вероятность того, что мы не одиноки довольно таки большая. Учёные умы даже подсчитали, что наименьшее количество разумных рас в нашей галактике составляет 361 штуку (данные английских учёных, верить им или нет - решать Вам) и около 10 миллиардов во всей вселенной. Так что наука, как видите, уже не отрицает возможности существования «зелёных человечков». Но вернёмся к нашей теме, как в основном изображают внеземные цивилизации в фантастике? В девяти случаев из десяти они будут очень похожи на нас. Это связанно с тем, что авторы хотят перенести внеземное на человеческое восприятие, но это совсем не означает, что инопланетяне будут схожи с нами. Даже вычисления, которые были приведены выше основываются на поисках схожей планет с нашей. Но никто не может гарантировать, что найденные формы жизни будут чем-то таким, что мы даже не сможем себе представить. А теперь я бы хотел остановиться на некоторых ляпах, что часто встречаются в фантастике.
^ Инопланетные формы жизни убивают людей ради питания – в 99.9% случаев это было бы неправдой. Спросите почему? Всё заключается в разности метаболизма организмов. Как пример Вам на стол попадёт нечто из другой планеты – скорее всего ваш организм не сможет его переварить или оно будет ядовитым для вас. Но перед тем как употребить в пищу данное блюдо сработает элементарный рефлекс, который, безусловно, должен быть у любого существа (иначе оно бы просто не выжило) – не есть то, что тебе незнакомо. Но причиной убийства легко может стать защита своего пространства, так что все равно прогуливаться по внеземным просторам надо с опаской.
^ Инопланетяне умеют читать мысли – вероятность этого, тоже крайне мала. Это будет подобно тому, что Вы, не зная языка, будете читать китайские иероглифы. Согласно теории – человек думает на том же языке, что говорит и лишь часть информации обдумывает как образы.
^ Инопланетные цивилизации – в очень многих рассказах и фильмах внеземные цивилизации достигают с лёгкостью того уровня технологий когда возможны межпланетные перелёты, но при этом упоминается что население маленькое и зачастую речь идёт об одной такой колонии. Существует так называемая модель развития цивилизации. Согласно которой: достичь уровня развития межпланетных перелётов возможно лишь после создания искусственных спутников, орбитальной станции, заселение спутника, если таковой имеет. Так же предполагается, что причиной или вернее толчком к межпланетным перелётам могут быть лишь три причины: истощение жизненно важных ресурсов, планетарная катастрофа и перенаселение. Так же считается, что существование двух цивилизаций на одном уровне (например, на земле или только в воде) является маловероятным. Как относится к этой теории решать Вам.
Послесловие.
На этом уважаемые читатели разрешите откланяться. Надеюсь, моя писанина не заставила Вас скучать. Напоследок хотелось бы добавить, что опасности могут поджидать человечество из любых сторон, но стремится, покорить вселенную оно никогда не бросит. И наши фантасты, являются тем передовым «отрядом», который не даёт утратить надежду, что мы сможем это сделать! Так что дерзайте уважаемые – добиваясь как можно больше реализма в своих творениях.
С ув. Инопланетянин (Бондарчук И.В.)
Специально для литературного портала БЛиК и Н.Л.О.
www.ronl.ru
Доклад - Космос. Планеты солнечной системы
Далекие звезды в небе горят
Зовут они в гости умных ребят
Собраться в дорогу недолго для нас
И вот мы к полету готовы сейчас!
Скомандует диктор: «Внимание, взлет!»
И наша ракета помчится вперед
Прощально мигнут и растают вдали
Огни золотые любимой Земли.
Итак, ребята, мы отправляемся с вами на неизведанные таинственные просторы нашей Вселенной.
Ребята, а знаете ли вы как возникла вселенная?
Астронавты предполагают, что началом возникновения нашей Вселенной послужил ужасный, невообразимо мощный Большой Взрыв. Он произошел примерно 15 миллиардов лет назад. После большого взрыва в космосе образовались гигантские облака газа и пыли. Многие из них быстро, как в водовороте, вращались, становясь все более горячими и плотными и наконец превратились в светящиеся шары из раскаленных газов. Так появились звезды.
И прошло очень много времени, прежде чем на земле появились первые люди.
Огромные скопления звезд в космическом пространстве образуют галактику. Во Вселенной разбросаны миллионы галактик разных форм и размеров.
Галактика, в которой находится наша Земля называется как?
Млечный путь.
Звезды, которые мы видим на небе, это лишь малая часть бессчетного множества звезд, существующих во Вселенной.
По подсчетам астрономов в одном только Млечном пути около 200 миллиардов звезд. А ведь во Вселенной, кроме Млечного пути, имеется огромное количество галактик.
Ребята, что такое солнечная система?
Солнце и движущиеся вокруг него небесные тела – 9 планет, их спутники, а также кометы и астероиды составляют Солнечную систему.
Солнце – это самая яркая звезда на небе. Огромный огненный шар. Центр солнечной системы.
( На доске висит изображение солнца)
Давайте вместе с вами посмотрим на изображение Солнца?
Что мы можем сказать про него?
А вы обратили внимание, что поверхность солнца неоднородна?
Мы можем видеть как более светлые места, так и более темные.
Пятна на Солнце – это гигантские газовые вихри. Их температура немного ниже, чем в окружающих областях, поэтому они кажутся темными.
Солнце светящийся раскаленный шар. Его температура составляет 5900градусов на поверхности.
Без Солнца Земля превратилась бы в безжизненную, мертвую равнину. Люди понимали это еще в глубокой древности почитали его как божество. Сегодня мы знаем. Что солнце – это звезда, которая дарит свет и тепло.
Ученые установили, что Солнце – это не только свет и тепло, но и мощный источник ультрафиолетового излучения.
Поэтому, несмотря на то, что летом все мы любим позагорать на солнышке, помните, что чрезмерное пребывание под ультрафиолетовыми солнечными лучами вредно и опасно для нашего здоровья. Так что летом обязательно нужно закрывать голову и не находиться долгое время н6а солнцепёке.
Ребята. А сейчас давайте проведем физминутку. Смотрим на экран и выполняем зарядку для глаз.
Вокруг солнца движутся 9 больших планет. Каждая из планет движется вокруг солнца по своему пути, траектории, которая называется орбита.
И сейчас мы поговорим о планетах солнечной системы.
Планеты, в отличие от звезд не святят своим светом, а лишь отражают свет Солнца. Поэтому они и видны на небе.
(На доске висят изображения планет солнечной системы.)
+
Классификация планет солнечной системы.
Итак,
МЕРКУРИЙ — ближайшая к Солнцу и самая быстрая планета. Она обращается вокруг солнца за 88 дней. Днем на Меркурии жара, а ночью ледяной холод. Поверхность каменистая и пустынная.
Планета получила свое название в честь римского бога торговли.
ВЕНЕРА -вторая планета от Солнца. Носит имя богини красоты. Мы её видим часто на небе в виде самой яркой звезды, её ещё называют «утренней звездой», одной из первых после захода Солнца.
Венера может сиять серебристым светом. Очень похожа на Землю. Окружена толстым слоем облаков. Температура на Венере достигает +480 С.
ЗЕМЛЯ — третья от Солнца планета. Она представляет собой огромный шар, большая часть которого покрыта водой. Землю окружают слои воздуха, которые называются атмосферой. Наша планета находится в постоянном движении: она вращается вокруг Солнца и вокруг своей оси. Земля голубого цвета. Это единственное тело Солнечной системы, населённое живыми существами.
У Земли есть один спутник — Луна.
А что вы знаете про луну?
Давайте посмотрим на изображение Луны. На луне можно увидеть тоже темные и светлые пятна. Пятна – это кратеры, и с Земли они кажутся более темными. Раньше же думали, что темные части — это моря и океаны. На луне нет ни воздуха. Не воды, поэтому на ней ничего не растет. Днем очень жарко( температура 130 градусов. А ночью наступает ледяной холод минус 170 градусов.
Луна намного меньше чем Земля, в 81 раз легче .
Поэтому и сила земного притяжения намного меньше. На луне можно подпрыгнуть в 6 раз выше, чем на Земле.
Так, ребята, а знаете ли вы кто и когда первым ступил на поверхность Луны?
20 июля 1969 года американская лунная кабина опустилась на Луну. Астронавт Нил Армстронг стал первым человеком, ступившим на лунную поверхность.
Ребят, вы конечно же слышали, что Луна растет и убывает.
Конечно же на самом деле размеры луны не изменяются. Просто такое впечатление создается из-за того, что луна вращается вокруг Земли, и солнце освещает разные доли лунной поверхности. Поэтому мы можем наблюдать Луну и в виде серпа. И в виде полукруга. И в виде целого диска.
Иногда луна оказывается точно между Землей и Солнцем. Лунный диск полностью закрывает солнечный, как две наложенные друг на друга монеты, и тогда посреди яркого дня вдруг наступает ночь. Солнечное затмение длится 3-4 минуты. А затем луна продолжает двигаться дальше. И солнце появляется вновь.
МАРС. Четвёртой от Солнца находится планета Марс, названная в честь римского бога войны – за свой красный цвет крови.Марс меньше Земли примерно в 2 раза. Поверхность планеты содержит большое количество железа, которое и дает красный цвет. Марс имеет два спутника Фобос и Деймос, что в переводе означает Страх и Ужас – так звали сыновей бога войны. Ночью температура на Марсе опускается до -85 градусов.
Мы с вами познакомились с четырьмя планетами, включая Землю, — их называют планетами земной группы. Остальные 5 планет называют газовыми. Их называют газовыми планетами из-за их состава.
ЮПИТЕР — пятая от Солнца планета – самая большая в Солнечной системе.На планете – гиганте нет твердой поверхности, поэтому высадиться там невозможно. Она названа в честь самого главного римского бога Юпитера. В атмосфере Юпитера постоянно бушуют мощные ураганы.
САТУРН — шестая планета Солнечной Системы. Сатурн легко узнать по светящимся кольцам, благодаря которым эта планета считается самой красивой и необычной. Кольца Сатурна состоят из обломков льда и камней. Сам Сатурн состоит из газа — это самая лёгкая планета. Сутки на Сатурне длятся около 10 часов. Температура поверхности планеты около -170 градусов. Названа в честь римского бога земледелия.
УРАН, НЕПТУН И ПЛУТОН .
Уран — седьмая, состоит из маленького каменного ядра и замерзших газов.
Планета Нептун носит имя римского бога морей. Она мерцает голубоватым цветом, напоминающим блеск воды. Температура на поверхности Нептуна – минус 200 градусов.
Плутон так далек от солнца, что на его поверхности царит невероятный холод – до минус 230 градусов. Это самая маленькая планета солнечной системы.
Итак, мы познакомились с остальными планетами Солнечной системы. Их называют газовыми планетами из-за их состава.
Просмотр видеоклипа про планеты.
Ребята, ну вот, теперь вы имеете представление о нашей Галактики, Солнечной системе и 9 ее планетах.
Но знайте. Что в космосе. Помимо больших небесных тел – планет и звезд, существуют и малые – кометы, метеоры,
метеориты.
А сейчас проверим. Внимательно ли вы меня слушали.
Итак, что такое космос?
Какая наука изучает космос?
С помощью каких приборов ученые изучают космос?
Что такое обсерватория ?
Сколько планет в солнечной системе(хором)?
Кто-нибудь один перечислите мне порядок распложения планет солнечной системы.
Молодцы, внимательно вы меня слушали!
Ребята, знаете где в Москве можно увидеть вблизи звезды и много узнать о них?
В московском планетарии.
Там вблизи модно увидеть звезды и унать много интересного. Пока. Правда он закрыт на реконструкцию, но его открытие планируется 12 апреля 2011 года в День космонавтики. Так что обязательно съездите туда с родителями .
Так, вашим домашним задание будет выучить все что мы говорили о планетах солнечной системы, последовательность их расположения, а еще я предлагаю вам к выполнению творческое задание: нарисуйте мне свою планету. Придумайте ей название, опишите ее.
(Если останется время)
Ребята, скажите, а кто первым полетел в космос?
Юрий Алексеевич Гагарин первым совершил полет вокруг Земного шара на космическом корабле «Восток».
На доске портрет Ю.А. Гагарина и космического корабля «Восток».
А кто что знает знает про этого великого русского космонавта?
Юрий Алексеевич Гагарин — космонавт СССР, полковник, Герой Советского Союза, летчик – космонавт СССР. Первый человек, совершивший полет в космос.
Юрий Алексеевич родился в городе Гжатске Смоленской области.
С 1941 года учился в средней школе села Клушино, но учебу прервала война. После окончания войны продолжил учебу в школе. После окончания школы в 1951 году окончил ремесленное училище в подмосковном городе Люберцы.
В 1955 году поступил в 1-ое Чкаловское военное авиационное училище летчиков им. К.Е. Ворошилова. Которое окончил в 1957 году. Затем служил военным летчиком в частях истребительной авиации Северного флота.
В 1960 принят в отряд космонавтов.
12. 04. 1961 года совершил первый в истории человечества полет на космическом корабле «Восток». За 1 час 48 минут он облетел земной шар и благополучно приземлился на землю в окрестности деревни Смеловки Саратовской области.
После полета Гагарин непрерывно совершенствовал свое мастерство как летчик-космонавт, принимал непосредственное участие в обучении и тренировки экипажей космонавтов.
В 1968 году с отличием окончил военно-воздушную академию им. Н. Е. Жуковского.
Но, к сожалению, Гагарин трагически погиб трагической катастрофе вблизи деревни Новоселова Владимирской области во время выполнения тренировочного полета на самолете вместе с летчиком Серегиным.
www.ronl.ru
Реферат на тему: "История освоения космоса"
Содержание
- Начало космической эры
- Человек в космосе
- Голоса из космоса
- Космическая метеорология
- Изучение Земли из космоса
- Наука о космосе
- Полеты АМС к Луне и планетам
- Человек на Луне
- Космические станции
Начало космической эры
4 октября 1957 г. СССР произвел запуск первого в мире искуственного спутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере,отработать вопросы выведения на орбиту,тепловой режим и др.Спутник представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четыремя штыревыми антенами длинной 2,4-2,9 м.В герметичном корпусе спутника размещались аппаратура и источники электропитания.
Начальные параметры орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947 км,наклонение 65,1 гр. 3 ноября Советский Союз сообщил о выведении на орбиту второго советского спутника.В отдельной герметической кабине находились собака Лайка и телеметрическая система для регистрации ее поведении в невесомости.Спутник был также снабжен научными приборами для исследования излучения Солнца и космических лучей.
6 декабря 1957 г. в США была предпринята попытка запустить спутник «Авангард-1» с помощью ракеты-носителя,разработанной Исследовательской лабораторией ВМФ .После зажигания ракета поднялась над пусковым столом,однако через секунду двигатели выключились и ракета упала на стол,взорвавшись от удара.
31 января 1958 г. был выведен на орбиту спутник «Эксплорер-1», американский ответ на запуск советских спутников.По размерам и массе он не был кандидатом в рекордсмены.Будучи длинной менее 1 м и диаметром только ~15,2 см,он имел массу всего лишь 4,8 кг. Однако его полезный груз был приесоеденен к четвертой, последней ступени ракеты-насителя «Юнона-1». Спутник вместе с ракетой на орбите имел длинну 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов для определения потоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрации проникающих космических лучей.
Важный научный результат полета спутника состоял в открытии окружающих Земля радиоционных поясов. Счетчик Гейгера-Мюллера прекратил счет, когда аппарат находился в апогее на высоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км.
5 февраля 1958 г. в США была предпринята вторая попытка запустить спутник «Авангард-1», но она также закончилась аварией, как и первая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орбиту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард-1» только три из них были успешными. Оба спутника внесли много нового в космическую науку и технику (солнечные батареи, новые данные о плотности верхний атмосферы, точное картирование островов в Тихом океане и тд.) 17 августа 1958 г. в США была предпринята первая попытка послать с мыса Канаверал в окресности Луны зонд с научной аппаратурой. Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетела всего 16 км. Первая ступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 октября 1958 г. была предпринята вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1», также оказалась неудачной. Последующие несколько запусков также оказались неудачными, лишь 3 марта 1959 г. «Пионер-4», массой 6,1 кг частично выполнил поставленную задачу: пролетел мимо Луны на расстоянии 60000 км (вместо планируемых 24000 км).
Так же как и при запуске спутника Земли, приоритет в запуске первого зонда пренадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен первый созданный руками человека обьект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту спутника Солнца. Таким образом «Луна-1» впервые достигла второй космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и пролетела мимо Луны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113000 км от Земли с ракетной ступени, пристыкованной к «Луне-1», было выпущено облако паров натрия, оьразовавшее искусственную комету. Солнечное излучение вызвало яркое свечение паров натрия и оптические системы на Земле сфотографировали облако на фоне созвездия Водолея.
«Луна-2» запущенная 12 сентября 1959 г. совершила первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2-килограммовой сфере размещались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного поля и радиационного пояса.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-3» была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг. Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, невидимой с Земли, стороны. Фотографирование производилось 7 октября в течение 40 мин с высоты 6200 км над Луной.
Человек в космосе.
12 апреля 1961 г. в 9 ч 07 мин по московскому времени в нескольких десятках километров северние поселка Тюратам в Казахстане на советском космодроме Байконур состоялся запуск межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, в носовом отсеке которой размещался пилотируемый космический корабль «Восток» с майором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным на борту. Запуск прошел успешно. Космический корабль был выведен на орбиту с наклонением 65 гр, высотой перигея 181 км и высотой апогея 327 км и совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин после запуска он вернулся на Землю, приземлившись в районе деревни Смеловка Саратовской области. Таким образом, спустя 4 года после выведения первого искусственного спутника Земли Советский Союз впервые в мире осуществил полет человека в космическое пространство.
Космический корабль состоял из двух отсеков. Спускаемый аппарат, являющийся одновременно кабиной космонавта, представлял собой сферу диаметром 2,3 м, покрытую абляционным материалом для тепловой защиты при входе в атмосферу. Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также космонавтом. В полете непрерывно поддерживалась с Землей. Атмосфера корабля — смесь кислорода с азотом под давлением 1 атм (760 мм рт. ст.). «Восток-1» имел массу 4730 кг, а с последней ступенью ракеты-носителя 6170 кг. Космический корабль «Восток» выводился в космос 5 раз, после чего было объявлено о его безопасности для полета человека.
Через четыре недели после полета Гагарина 5 мая 1961 г. капитан 3-го ранга Алан Шепард стал первым американским астронавтом. Хотя он и не достиг околоземной орбиты, он поднялся над Землей на высоту около 186 км. Шепард запущеный с мыса Канаверал в КК «Меркурий-3» с помощью модифицированной баллистической ракеты «Редстоун», провел в полете 15 мин 22 с до посадки в Атлантическом океане. Он доказал, что человек в условиях невесомости может осушествлять ручное управление космическим кораблем. КК «Меркурий» значительно отличался от КК «Восток». Он состоял только из одного модуля — пилотируемой капсулы в форме усеченного конуса длинной 2,9 м и диаметром основания 1,89 м. Его герметичная оболочка из никелевого сплава имела обшивку из титана для защиты от нагрева при входе в атмосферу. Атмосфера внутри «Меркурия» состояла из чистого кислорода под давлением 0,36 ат.
20 февраля 1962 г. США достигли околоземной орбиты. С мыса Канаверал был запущен корабль «Меркурий-6», пилотируемый подполковником ВМФ Джоном Гленном. Гленн пробыл на орбите только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до успешной посадки. Целью полета Гленна было определение возможности работы человека в КК «Меркурий». Последний раз «Меркурий» был выведен в космос 15 мая 1963 г.
18 марта 1965 г. был выведен на орбиту КК «Восход» с двумя космонавтами на борту — командиром корабля полковником Павлом Иваровичем Беляевым и вторым пилотом подполковником Алексеем Архиповичем Леоновым. Сразу после выхода на орбиту экипаж очистил себя от азота, вдыхая чистый кислород. Затем был развернут шлюзовой отсек : Леонов вошел в шлюзовой отсек, закрыл крышку люка КК и впервые в мире совершил выход в космическое пространство. Косманавт с автономной системой жизнеобеспечения находился вне кабины КК в течении 20 мин, временами отдаляясь от корабля на расстояние до 5 м. Во время выхода он был соеденен с КК только телефонным и телемеметрическим кабелями. Таким образом, была практически подтверждена возможность пребывания и работы космонавта вне КК.
3 июня был запущен КК «Джемени-4» с капитанами Джеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом. Во время этого полета, продолжавшегося 97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины 21 мин, проверяя возможность маневра в космосе с помощью ручного реактивного пистолета на сжатом газе. К большому сожалению освоение космоса не обошлось без жертв. 27 января 1967 г. экипаж готовившийся совершить первый пилотируемый полет по программе «Аполлон» погиб во время пожара внутри КК сгорев за 15 с в атмосфере чистого кислорода. Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи стали первыми американскими астронавтами, погибшими в КК. 23 апреля с Байконура был запущен новый КК «Союз-1», пилотируемый полковником Владимиром Комаровым. Запуск прошел успешно. На 18 витке, через 26 ч 45 мин, после запуска, Комаров начал ориентацию для входа в атмосферу. Все операции прошли нормально, но после входа в атмосферу и торможения отказала парашютная система. Космонавт погиб мнгновенно в момент удара «Союза» о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшем Космос унес не одну человеческую жизнь, но эти жертвы были первыми.
Голоса из космоса.
В телевизионных (ТВ) программах уже не упоминается о том, что передача ведется через спутник. Это является лишним свидетельством огромного успеха в индустриализации космоса, ставшей неотъемлемой частью нашей жизни. Спутники связи буквально опутывают мир невидимыми нитями. Идея создания спутников связи родилась вскоре после второй мировой войны, когда А. Кларк в номере журнала «Мир радио» ( Wireless World ) за октябрь 1945г. представил свою концепцию ретрансляционной станции связи, расположенной на высоте 35880 км над Землей. Заслуга Кларка заключалась в том, что он определил орбиту, на которой спутник неподвижен относительно Земли. Такая орбита называется геостационарной или орбитой Кларка. При движении по круговой орбите высотой 35880 км один виток совершается за 24 часа, т.е. за период суточного вращения Земли. Спутник, движущийся по такой орбите, будет постоянно находиться над определенной точкой поверхности Земли. Первый спутник связи «Телстар-1» был запущен все же на низкую околоземную орбиту с параметрами 950 х 5630 км это случилось 10 июля 1962г. Почти через год последовал запуск спутника «Телстар-2».
В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было передано в Великобританию, Францию и на американскую станцию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника. Двумя неделями позже миллионы европейцев и американцев наблюдали за переговорами людей, находящихся на противоположных берегах Атлантического океана. Они не только разговаривали но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождения космического ТВ.
Крупнейшая в мире государственная система спутниковой связи создана в России. Ее начало было положено в апреле 1965г. запуском спутников серии «Молния», выводимых на сильновытянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полушарием. Каждая серия включает четыре пары спутников,обращающихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр. На базе спутников «Молния» построена первая система дальней космической связи «Орбита». В декабре 1975г. семейство спутников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирующем на геостационарной орбите. Затем появился спутник «Экран» с более мощным передатчиком и более простыми наземными станциями. После первых разработок спутников наступил новый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутники стали выводить на геостационарную орбиту по которой они движутся синхронно с вращением Земли. Это позволило установить круглосуточную связь между наземными станциями , используя спутники нового поколения : американские «Синком», «Эрли берд» и «Интелсат» российские — «Радуга» и «Горизонт».
Большое будущее связывают с размещением на геостационарной орбите антенных комплексов.
Космическая метеорология.
После запусков советских и американских спутников встал вопрос о практическом использовании разработанной техники. Возможности аппаратуры и самих спутников привлекли внимание метеорологов с точки зрения получения обычной регулярной информации о постоянно меняющейся погоде в мировом масштабе.
Первая попытка в этом направлении была предпринята американцами ,создавшими семейство метеорологических спутников «Тирос». Девять таких спутников были выведены на орбиту в период 1960-1965гг. На каждом спутнике были установлены две малогабаритные ТВ-камеры и приблизительно на половине спутников — сканирующий инфракрасный радиометр для получения изображения облачного покрова Земли . В России метеорологическим космическим аппаратом стал спутник «Метеор». Два или три спутника этой серии находятся на орбите одновременно и собирают информацию о состоянии атмосферы , тепловом излучении Земли и т.д. Полезный груз спутника состоит из оптико-механического ТВ оборудования работающего в видимой области спектра. Кроме того, имеется сканирующая инфракрасная аппаратура для получения данных о содержании влаги в атмосфере и вертикальном профиле температур. Предупреждения о внезапных изменениях погоды по объединенным данным с метеорологических радиолокационных станций и спутников передаются по радио из Москвы, Санкт-Петербурга и других центров, а специальная служба сообщает эту информацию на суда и самолеты. За последнии 20 лет существенно возросли количество, качество и надежность обзора с помощью спутников.
Начиная с 1966 г. Землю регулярно фотографируют по крайней мере один раз в сутки. Фотоснимки используют в повседневной работе, а также помещают в архивы. Метеорологическая информация, получаемая со спутников, неуклонно приобретает все более важное значение. В настоящее время она широко используется метеорологами и специалистами по окружающей среде всего мира в повседневной практике и считаются почти обязательной для проведения анализов и краткосрочных прогнозов. Метеорологическая информация со всех света поступает в Национальную службу контроля окружающей среды с помошью спутников, расположенную в Вашингтоне, перерабатывается в материалы широкой номенклатуры и распределяется по всему свету. Спутниковая информация оказалась особенно полезной в двух сферах исследования. Во первых, существуют обширные районы Земли, из которых метеорологическая информация, обычными средствами, недоступна. Это территории океанов северного и южного полушарий, пустынь и полярных областей. Спутниковая информация заполняет эти пробелы, выявляя крупномасштабные особенности из образований облаков. К таким особенностям относятся штормовые системы, фронты, наиболее значительные междуволновые впадины и гребни, струйные течения, густой туман, слоистые облака, ледовая обстановка, снежный покров и отчасти направление и скорость наиболее сильных ветров. Вовторых, спутниковая информация успешно используется для слежения за ураганами, тайфунами и тропическими штормами. Спутниковая информация включает данные о наличии и расположении атмосферных фронтов, бурь и общего облачного покрова. В итоге в настоящее время спутник стал практически признаным инструментом метеорологов в большинстве стран мира. Карты погоды, которые вечером появляются на наших телевизионных экранах, со всей очевидностью свидетельствуют о ценности наблюдения со спутников в обеспечении метеорологических систем.
Изучение Земли из космоса.
Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и другихприродных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет после наступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощью метеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертания земного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображения давали весьма слабое представление о деятельности человека и тем не менее это было первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками, предназначенными для максимального использования этих возможностей были аппараты типа «Лэндсат». Например спутник «Лэндсат-D», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чуствительных приборов, что позволило потребителям получать значительно более детальную и своевременную информацию . Одной из первых областей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректировать и обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения полученные со станции «Салют», оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ.
В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США приняли решение продемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшей сельскохозяй-ственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся наредкость точными в дальнейшем были распространены на другие сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».
Использование информации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообразных», харрактерных для западных областей Северной Америки , а так же районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России.
Огромное значение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана, этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарож даются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов также имеет огромное практическое значение . Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например , Эль Нино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годы может распространяться идоль берегов Перу до 12гр. ю.ш. . Когда это присходит планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб рыбным промыслам многих стран и том числе и России. Большие концентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы» таких течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономия топлива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использования информации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в 2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.
При эксплуатации российского атомного ледокола «Сибирь» была ис пользована информация с четырех типов спутников для составления наиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Получаемая с навигационного спутника «Космос-1000» информация использовалась в вычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Со спутников «Метеор» поступали изображения облачного покрова ипрогнозы снежной и ледовой обстановки, что позволило выбирать лучший курс. Спомощью спутника «Молния» поддерживалась связь с корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.
Наука о космосе.
В течении небольшого периода времени с начала космической эры человек не только послал автоматические космические станции к другим планетам и ступил на поверхность Луны, но также произвел революцию в науке о космосе, равной которой не было за всю историю человечества. Наряду с большими техническими достяжениями, вызванными развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Земля и соседних мирах.
Одним из первых важных открытий, сделанных не традиционным визуальным, а иным методом наблюдения, было установление факта резкого увеличения с высотой, начиная с некоторой пороговой высоты, интенсивности считавшихся ранее изотропными космических лучей.
Это открытие пренадлежит австрийцу В. Ф. Хессу, запустившему в 1946 г. газовый шар-зонд с аппаратурой на большие высоты. В 1952 и 1953 гг. д-р Джеймс Ван Аллен проводил исследования низко энергетических космических лучей при запусках в районе северного магнитного полюса Земли небольших ракет на высоту 19-24 км и высотных шаров-балонов. Проанализировав резульаты проведенных эксперементов, Ван Аллен предложил разместить на борту первых американских искусственных спутников Земли достаточно простые по конструкции детекторы космических лучей.
С помощью спутника «Эксплорер-1» выведенного США на орбиту 31 января 1958 г. было обнаружено резкое уменьшение интенсивности космического излучения на высотах более 950 км. В конце 1958 г. АМС «Пионер-3» преодалевшая за сутки полета растояние свыше 100000 км, зарегистрировала с помощью имевшихся на борту датчиков второй, расположенный выше первого, радиационный пояс Земли, который также опоясывает весь земной шар.
В августе и сентябре 1958 г. на высоте более 320 км было произведено три атомных взрыва, каждый мощьностью 1,5 кт. Целью испытаний с кодовым названием «Аргус» было изучение возможности пропадания радио и радиолокационной связи при таких испытаниях. Исследование Солнца — важнейшая научная задача, решению которой посвящены многие запуски первых спутников и АМС.
Американские «Пионер-4» — «Пионер-9» ( 1959-1968гг.) с околосолнечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информацию о структуре Солнца. В тоже время было запущено более двадцати спутников серии «Интеркосмос» с целью изучения Солнца и околосолнечного пространства.
Полеты АМС к Луне и планетам.
В начале 60-х годов в США и СССР были спроектированы, изготовлены и запущены к Луне целый ряд АМС . Наиболее удачным для американцев был запуск в июле 1964г. аппарата «Рейнджер-7», который передал на Землю более 4300 высококачественных ТВ изображений Луны , полученных перед контактом с поверхностью. Последнее изображение, снятое с высоты 1600 м ,охватывало площадь 30×50 м. На нем были отчетливо видны кратеры диаметром до 1 м.
В СССР впервые были созданы возможности для осуществления мягкой посадки на Луну с созданием новых АМС серии «Луна» в 1963г. Эти станции массой до 1,8 т были рассчитаны на доставку приборного контейнера массой 100 кг на поверхность Луны.
При запуске АМС «Луна-9» в феврале 1966г. была впервые успешно осуществлена мягкая посадка на Луну объекта, изготовленного руками человека. Второй «прилунившейся» станцией стала «Луна-13». С помощью механического грунтомера и радиационного плотномера была получена уникальная информация о плотности и составе поверхности грунта. При запуске АМС «Луна-17» впервые была поставлена задача передвижения по лунной поверхности. После успешной посадки с посадочной ступени был спущен аппарат «Луноход-1». В течении 10 мес работы «Луноход-1»,управляемый с Земли по радио, прошел по лунной поверхности более 10,5 км. Одно из наиболее ярких светил ночного неба- покрытая облаками планета Венера — стало одной из первых целей полетов АМС. Впервые возможность запуска АМС появилась в конце 1960г., когда в СССР была создана первая ракета-носитель А-2-е. В феврале 1961г. воспользовавшись «окном» для запусков к Венере СССР запустил АМС «Венера-1», которая прошла на расстоянии 100 тыс. км от Венеры и вышла на околосолнечную орбиту .
12 ноября 1965 г. была запущена, с целью достижения ее поверхности «Венера-3». 1 марта 1965 г. станция достигла поверхности Венеры, осуществив первый полет АМС на другую планету. В 1967 г. успешный полет совершила станйия «Венера-4», направленная непосредственно на планету. На расстаянии 45000 км от Венеры от станции отделился сферический спускаемый аппарат (СА) диаметром 1 м, который при входе в атмосферу планеты выдержал перегрузку до 300 g. Парашютная система в дальнейшем обеспечила спуск в атмосфере, который продолжался 94 мин. Была принята информация о том, что на высоте 25 км температура атмосферы равна 271 гр. и давление 17-20 атм. На поверхности планеты температура ровна 475 гр. и давление 15 атм.
Было установлено, что атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа. В последствии были проведены несколько запусков с целью погружения в атмосферу Венеры.
Первой космической станцией, запущенной к Марсу 1 ноября 1962 г., была советская АМС «Марс-1». США запустили в 1964 г. первые две АМС «Маринер». Запуск «Маринер-3» оказался неудачным и через три недели на околосолнечную орбиту был выведен «Маринер-4».
14 июля 1965 г. он пролетел на расстоянии 9600 км от Марса, не обнаружив ни радиационных поясов, ни магнитного поля вокруг планеты. Было установленно что давление у поверхности планеты составляет менее 1% земного давления над уровнем моря и сответствует давлению в атмосфере Земли на высоте 30-35 км. На поверхности Марса были обнаружены кратеры, аналогичные лунным.
Первая советская АМС совершившая посадку на Марс была «Марс-2» массой 4650 кг. В составе грунта было обнаруженно: 15-20 % кремния, 14 % железа, кальций, аллюминий, сера, титан, магний, цезий и калий. В составе воздуха было обнаруженно 95 % углекислого газа, 2,7 % азота и признаки наличия кислорода, аргона и водяного пара.
К Меркурию впервые отправилась АМС «Маринер-10», первоначально посланная к Венере в 1973 г. 29 марта 1973 г. космический аппарат достиг своей цели, планеты Меркурий, пройдя на расстоянии 690 км от ее теневой поверхности. Во время каждого полета проводились иследования поверхности планеты. В атмосфере Меркурия были найдены следы аргона, неона и гелия в триллион раз меньшем количестве чем на Земле. Диапазон температур поверхности от 510 до -210 гр., напряженность магнитного поля 1% земного, а масса планеты 6 % массы Земли.
Также АМС посылались к Юпитеру и Сатурну.
Человек на Луне.
В соответствии с программой «Аполлон» в период с 1969 г. по 1972 г. к Луне было направлено девять экспедиций. Шесть из них закончились высадкой двенадцати астронавтов на поверхность Луны от Океана Бурь на западе до хребта Тавр на востоке. Задачи двух первых экспедиций ограничивались полетами по селеноцентрическим орбитам, а высадка астронавтов на Луну в одной из экспедиций была отменена из-за взрыва кислородного бака для топливных элементов и системы жизнеобеспечения, происшедшего через двое суток после старта. Поврежденный КК «Аполлон-13» совершил облет Луны и бла гополучно вернулся на Землю. Первое место посадки было выбрано на базальтовом основании Моря Спокойствия, расположенного к востоку от центра области лунных равнин. Нейл Армстронг (командир корабля) и полковник Эдвин Олдрин (пилот лунной кабины) совершили здесь посадку в лунной кабине (ЛК) «Орел» 20 июля 1969 г. в 20 ч 17 мин 43 с по Гринвичу. Астронавты сделали много фотоснимков лунного ландшафта, включая скалы и равнину, собрали 22 кг образцов лунного грунта для изучения на Земле. Выйдя первым из ЛК и последним войдя в нее, Армстронг провел на Луне 2ч 31мин. Во время шестой экспедиции на Луну в декабре 1972 г. время пребывания экипажа на ее поверхности составило 22 ч 5 мин. Длина путешествия по Луне также возросла со 100 м, которые прошли пешком первые астронавты КК «Аполлон-11», до 35 км, которые на электрическом автомобиле проехал экипаж «Аполлона-17».
Экспедиция на КК «Аполлон-17» была последней экспедицией на Луну. За время шести посещений Луны было собрано 384,2 кг образцов породы и грунта. В процессе выполнения программы исследований был сделан ряд открытий, но наиболее важным являются следующие два. Во-первых, было установлено, что Луна стерильна, на ней не обнаружено никаких форм жизни. Во-вторых было установлено, что Луна, подобно Земле, прошла через ряд периодов внутреннего разогрева.
Изучение Луны с помощью пилотируемых КА было закончено после шестой успешной высадки астронавтов на ее поверхность с КК «Аполлон-17» в декабре 1972 г.
Космические станции.
Работы по созданию космических пилотируемых станций начались в США и СССР практически одновременно — в начале 60-х годов. Но поскольку американцы в дальнейшем основное внимание уделили престижной программе «Аполлон», то от обширной прграммы космических исследований помимо «Аполлона» у них остались только орбитальная станция «Скайлэб», запущенная на орбиту 14 мая 1973 г. и космический транспортный корабль многоразового использования «Спэйс Шаттл», который сегодня является единственным дуйствующим пилотируемым КК Соединенных Штатов.
Орбитальный блок космической станции (КС) был создан на базе ракеты S-4B — третьей ступени ракеты-насителя «Сатурн-5», доставившей в свое время человека на Луну. Ее (ракеты) водородный бак был переоборудован в просторное двухэтажное помещение для экипажа из трех человек. Полный внутренний объем КС «Скайлэб» вместе с пристыкованным к ней модифицированным основным блоком КК «Аполлон» — около 330 м куб. (объем небольшого дома с двумя спальнями). Астронавты дышали смесью кислорода с азотом при давлении 0,35 ат при температуре 21 гр. C.
За период с мая 1973 г. по февраль 1974 г. на КС «Скайлэб» работало 3 экипажа. Последний в составе Джеральда Карра, Эдварда Гибсона и Уильяма Поуга работал на ее борту в течение 84 суток. 11 июля 1979 г. станция вошла в плотные слои атмосферы и прекратила свое существование.
В СССР работы по программе орбитальных КС начались в конце 60-х годов. 19 апреля 1971 г. на орбиту ракето-насителем «Протон» была выведена первая в мире орбитальная КС «Салют-1». Станция состояла из трех основных отсеков — переходного, рабочего и агрегатного, представлявшими из себя цилиндры диаметром 2,9 м, 4,15 м и 2,2 м соответственно. Полная длинна орбитального комплекса «Салют-1» — «Союз» — 21,4 м, масса комплекса более 25 тонн.
На КС «Салют-1» отработал один экипаж в составе Г. Добровольского, В. Пацаева и В. Волкова, погибший при возращении на Землю. Через 175 суток после запуска по команде с Земли сработали тормозные двигатели и КС «Салют-1» упала в Тихий океан. Всего успешно отработали на орбите семь станций серии «Салют». Последняя из них «Салют-7» отработала до конца 1985 г.
В феврале 1986 г. в СССР была выведена в космос орбитальная станция нового поколения «Мир». В отличие от своих предшественников, «Салютов», эта станция воплощает принципиально новый подход к заселению около земного пространства. Если «Салюты» служили одновременно и домом, и местом работы, «Мир» стал базовым блоком, то есть тем звеном, вокруг которого группируются крупные специализированные КА — научные модули. В этих больших лабораториях, насыщенных научными приборами и установками, проводятся исследования. Станция «Мир» служит не только связующим звеном, объеденяющим различные КА в единое целое, но и выполняет роль центра, откуда экипаж управляет всем орбитальным комплексом. Первый модуль — астрофизическая обсерватория «Квант» причалил к «Миру» весной 1987 г. — ненамного уступает в размерах самой станции. Объем всей станции составляет 40 м куб.
Мы вступили лишь в четвертое десятилетие космической эры, а уже вполне привыкли к таким чудесам, как охватившие всю Землю спутниковые системы связи и наблюдения за погодой, навигации и оказания помощи терпищим на суше и на море. Как о чем-то вполне обыденном слушаем сообщение о многомесячнгой работе людей на орбите, не удивляемся следам на Луне, снятым «в упор» фотографиям далеких планет, впервые показанному КА ядро кометы. За очень короткий исторический срок космонавтика стала неотъемлемой частью нашей жизни, верным помошником в хозяйственных делах и познании окружающего мира. И не приходится сомневаться, что дальнейшее развитие земной цивилизации не может обойтись без освоения всего околоземного пространства. Освоение космоса — этой «провинции всего человечества» — продолжается нарастающими темпами.
referati-besplatno.ru
|
|