WinNavigator

Frigate

Norton Commander

WinNC

Dos Navigator

Servant Salamander

Turbo Browser

Winamp, Skins, Plugins

Необходимые Утилиты

Текстовые редакторы

Юмор

File managers and best utilites

Реферат: Этапы освоения космоса. Реферат освоение космоса

Реферат - Освоение космоса - Математика

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 прибора ми 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, послед ней 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 Гей гера-Мюллера для регистрации проникающих космических лучей.

Важный научный результат полета спутника состоял в открытии окружающих Земля радиоционных поясов. Счетчик Гейгера-Мюл лера 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 пер вого зонда пренадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен пер вый созданный руками человека обьект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту спутника Солнца. Таким образом “Луна-1” впервые достигла вто рой космической скорости. “Луна-1” имела массу 361,3 кг и прол етела 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 по ля 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, не видимой 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 несколь ких 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 про шел 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 го да 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 не прерывно 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 чело века 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, за крыл 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, прод олжавшегося 97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины 21 мин, проверяя возможность маневра в космосе с помощью ру чного реактивного пистолета на сжатом газе.

К большому сожалению освоение космоса не обошлось без жер тв. 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 нормаль но, но после входа в атмосферу и торможения отказала парашют ная система. Космонавт погиб мнгновенно в момент удара “Со юза” о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшем Космос ун ес 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, ста вшей 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 случи лось 10 июля 1962г. Почти через год последовал запуск спутни ка “Телстар-2”. В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было пе редано в Великобританию, Францию и на американскую станц ию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника.

Двумя неделями позже миллионы европейцев и американцев на блюдали за переговорами людей, находящихся на противополо жных берегах Атлантического океана. Они не только разговари вали но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождения космического ТВ.

Крупнейшая в мире государственная система спутниковой свя зи создана в России. Ее начало было положено в апреле 1965г. запуском спутников серии “Молния”, выводимых на сильновы тянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полу шарием. Каждая серия включает четыре пары спутников, обраща ющихся 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 спут ников связи пополнилось спутником “Радуга”, функционирую щем на геостационарной орбите. Затем появился спутник “Эк ран” с более мощным передатчиком и более простыми наземны ми станциями. После первых разработок спутников наступил но вый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутни ки стали выводить на геостационарную орбиту по которой они движутся синхронно с вращением Земли. Это позволило устано вить круглосуточную связь между наземными станциями, испо льзуя спутники нового поколения: американские “Синком”, “Эр ли 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 американ цами, создавшими семейство метеорологических спутников “Ти рос”. 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 космиче ским 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. Полез ный груз спутника состоит из оптико-механического ТВ оборудо вания работающего в видимой области спектра. Кроме того, имее тся сканирующая инфракрасная аппаратура для получения данных о содержании влаги в атмосфере и вертикальном профиле темпера тур. Предупреждения о внезапных изменениях погоды по объеди ненным 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 ме ре один раз в сутки. Фотоснимки используют в повседневной ра боте, а также помещают в архивы. Метеорологическая информация, получаемая со спутников, неуклонно приобретает все более важное значение. В настоящее время она широко используется метеороло гами и специалистами по окружающей среде всего мира в повседневной практике и считаются почти обязательной для проведения анализов и краткосрочных прогнозов. Метеорологическая инфор мация со всех света поступает в Национальную службу контроля окружающей среды с помошью спутников, расположенную в Ва шингтоне, 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 пок ров и отчасти направление и скорость наиболее сильных ветров. Во вторых, спутниковая информация успешно используется для слеже ния за ураганами, тайфунами и тропическими штормами. Спутнико вая информация включает данные о наличии и расположении атмос ферных фронтов, бурь и общего облачного покрова. В итоге в насто ящее время спутник стал практически признаным инструментом мете орологов 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 метеорологи ческих спутников “Тирос” были получены подобные карте очертан ия 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 разра ботаны 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 обнови ть некоторые существующие карты США. В СССР изображения полу ченные 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 наб людения практически непрерывно за просторами Мирового Океана, этой “кузницы” погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаются 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. Полу чаемая с навигационного спутника “Космос-1000” информация испо льзовалась 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 че ловек 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 человечес тва. 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 низ ко энергетических космических лучей при запусках в районе север ного 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 порстые 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 рас тояние 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 околосол нечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информа цию о структуре Солнца. В тоже время было запущено более двад цати 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, изготов лены и запущены к Луне целый ряд АМС. Наиболее удачным для американцев был запуск в июле 1964г. аппарата “Рейнджер-7”, ко торый передал на Землю более 4300 высококачественных ТВ изображений Луны, полученных перед контактом с поверхностью. По следнееизображение, снятое с высоты 1600 м, охватывало площадь 30x50 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 плотноме ра была получена уникальная информация о плотности и составе поверхности грунта. При запуске АМС “Луна-17” впервые была по ставлена задача передвижения по лунной поверхности. После успеш ной 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 плане ты. Было установленно что давление у поверхности планеты состав ляет 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 % углекис лого газа, 2,7 % азота и признаки наличия кислорода, аргона и во дяного пара.

К Меркурию впервые отправилась АМС “Маринер-10”, первона чально посланная к Венере в 1973 г. 29 марта 1973 г. космический аппарат достиг своей цели, планеты Меркурий, пройдя на расстоя нии 690 км от ее теневой поверхности. Во время каждого полета проводились иследования поверхности планеты. В атмосфере Мер курия были найдены следы аргона, неона и гелия в триллион раз меньшем количестве чем на Земле. Диапазон температур поверх ности 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 за кончились 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 благополучно вернулся на Землю.

Первое место посадки было выбрано на базальтовом основании Моря Спокойствия, расположенного к востоку от центра области лун ных 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, вклю чая скалы и равнину, собрали 22 кг образцов лунного грунта для изу чения на Земле. Выйдя первым из ЛК и последним войдя в нее, Арм стронг 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 про ехал 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 уде лили престижной программе “Аполлон”, то от обширной прграм мы 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) водород ный бак был переоборудован в просторное двухэтажное помеще ние 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 не большого 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” рабо тало 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 прек ратила 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. Доброволь ского, В. Пацаева и В. Волкова, погибший при возращении на Зем лю. Через 175 суток после запуска по команде с Земли срабатали 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” фотография 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 ос воения всего околоземного пространства. Освоение космоса — этой “провинции всего человечества” — продолжается нарастающими тем пами.

Список литературы

“Космическая техника” под редакцией К. Гэтланда. Издательство “Мир”. 1986 г. Москва.

www.ronl.ru

Реферат - Освоение человеком космоса

Содержание

1)Введение 1-2

2)Осваиваем космос 2-11

3)Заключение 11-10

Введение

Быть может, уже много тысяч лет назад,глядя на ночное небо, человек мечтал о полете к звездам. Мириады мерцающихночных светил заставляли его уноситься мыслью в безбрежные дали Вселенной,будили воображение, заставляли задумываться над тайнами мироздания. Шли века,человек приобретал все большую власть над природой, но мечта о полете к звездамоставалась все такой же несбыточной, как тысячи лет назад. Легенды и мифы всехнародов полны рассказов о полете к Луне, Солнцу и звездам. Средства для такихполетов, предлагавшиеся народной фантазией, были примитивны: колесница,влекомая орлами, крылья, прикрепленные к рукам человека.

В 17 веке появился фантастическийрассказ французского писателя Сирано де Бержерака о полете на Луну. Герои этогорассказа добрался до Луны в железной полоске, над которой он все времяподбрасывал сильный магнит. Притягиваясь к нему, полоска все выше поднималасьнад Землей, пока не достигла Луны. «Из пушки на Луну» отправились герои ЖюляВерна. Известный английский писатель Герберт Уэльс описал фантастическое путешествиена Луну в снаряде, корпус которого был сделан из материала, не подверженногосиле тяготения.

Предлагались разные средства дляосуществления космического полета. Писатели фантасты упоминали и ракеты. Однакоэти ракеты были технически необоснованной мечтой. Ученые за многие века неназвали единственного находящегося в распоряжении человека средства, с помощьюкоторого можно преодолеть могучую силу земного притяжения и унестись в межпланетное пространство. Великая честь открыть людям дорогу к другим мирамвыпала на долю нашего соотечественника К. Э. Циолковского.

Скромный калужский учитель сумелрассмотреть в известной всем пороховой ракете прообраз могучих космическихкораблей

будущего. Его идеи еще долго будут служитьосновой в освоении

-1-

человека космического пространства.

Много веков прошло с тех пор, когда былизобретен порох и создана первая ракета, применявшаяся главным образом дляувеселительных фейерверков в дни больших торжеств. Но только Циолковскийпоказал, что единственный летательный аппарат, способный проникнуть заатмосферу и даже на всегда покинуть Землю, — это ракета.

В 1911 году Циолковский произнес своивещие слова: «Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светоми пространством, с начала робко проникнуть за пределы атмосферы, а затемзавоюет себе все около земное пространство».

Осваиваем Космос

Сейчас мы становимся свидетелями того,как начинается сбываться это великое пророчество. Начало проникновения человекав космос было положено 4 октября 1957 года. В этот памятный день вышел наорбиту запущенный в СССР первый в истории человечества искусственный спутникЗемли. Он весил 86,3 кг. Прорвавшись сквозь земную атмосферу, перваякосмическая ласточка вынесла в околоземное пространство научные приборы ирадиопередатчики. Они передали на Землю первую научную информацию о космическомпространстве, окружающем Землю.

Первый спутник начал обращаться вокругЗемли по эллиптической орбите. Крайние точки ее подъема — наибольшая (апогей) инаименьшая (перигей) — располагались соответственно на высоте 947 и 228 км.Наклон плоскости орбиты к экваторусоставлял 650. Свой первый оборот спутник совершил за 1 час 36,2 минуты и делал за суткинемногим менее 15 оборотов.

Сравнительно низкое расположениеперигея орбиты вызвало торможение спутника в разряженный слоях земной атмосферыи сокращало его период обращения на 2,94 секунды в сутки. Такое незначительноесокращение времени обращения говорило о том, что спутник снижался очень медленно,причем с начала уменьшался апогей, а сама орбита постепенно приближалась ккруговой.

Через 20 дней космический первенецумолк — иссякли батареи его передатчиков. Раскаляемый Солнцем и замерзающий вземной тени, он безмолвно кружился над пославшей его планетой, отражаясолнечные лучи и импульсы радиолокаторов. Постепенно опускаясь, он просуществовалеще около двух с половиной месяцев и сгорел в нижних, более плотных слояхатмосферы.

Полет первого спутника позволилполучить ценнейшие сведения.

-2-

Тщательно изучив постепенное изменение орбитыза счет торможения в атмосфере, ученыесмогли рассчитать плотность атмосферы на всех высотах, где пролетел спутник, и по этимданным более точным

предусмотреть изменение орбитпоследующих спутников.

Определение точной траекторииискусственных спутников позволило провести ряд геофизических исследований,уточнить форму Земли, точнее изучить ее сплюснутость, что дает возможностьсоставлять более точные географические карты.

Отклонения действительной траекторииспутника от вычисленной говорят о неравномерности поля Земного тяготения, накоторую влияет распределение масс внутри Земли и в земной коре. Таким образом,изучив движение спутника, ученые уточнили сведения о поле земного тяготения и остроении земной коры.

Такие вычисления делались и раньше наосновании движения Луны, но спутник, летящий на высоте всего несколько соткилометров над Землей, сильнее реагирует на ее поле тяготения, чем Луна,находящаяся от Земли на расстоянии почти 400 тыс. км.

Очень большое значение имело изучениепрохождения радиоволн через ионосферу, т.е. через наэлектризованные верхниеслои земной атмосферы. Радиоволны, посланные со спутника, как бы насквозь прощупывали ионосферу. Анализэтих результатов позволил существенно уточнить строение газовой оболочки земли.

Второй советский спутник был выведен наболее вытянутую орбиту 3 ноября 1957 г. Если ракета первого спутника позволилаподнять его на 947 км (апогей), торакета второго спутника была более мощной. При почти той же минимальной высотеподъема (перигей) апогей орбиты достиг 1671 км,и спутник весил значительно больше первого — 508,3 кг.

Третий спутник поднялся еще выше — на1880 км и был еще тяжелее. Он весил1327 кг.

Вслед за советскими спутниками вышли насвои орбиты американские спутники. Свою программу ракетных исследований поплану Международного геофизического года американцы начали практическиосуществлять позже. Только 31 января 1958 г. после нескольких неудачных попытокамериканцам удалось вывести на орбиту свой первый искусственный спутник Земли«Эксплорер-1» («Исследователь-1»). Онвесил 13,96 кг и был оборудованаппаратурой для изучения космических лучей. микрометеоритов, а также дляизмерения температуры оболочки спутника и газа, заполнявшего его внутреннийобъем.

-3-

Следующий спутник американцев — «Авангард» весил 1,5 кг. Он не имелна борту вообще никакой научной аппаратуры и был предназначен только дляиспытаний радиопередатчиков и солнечных батарей.

Оба эти американских спутника не могутидти ни в какое сравнение с первыми советскими спутниками. Позднее американцы

вывели на орбиты несколько десятковспутников. Вес их колебался от нескольких десятков до нескольких сотенкилограммов. С их помощью американскими ученым удалось получить ряд важныхданных о строении верхней атмосферы и околоземного пространства. Эти результатымогли бы быть более значительными, если бы американские спутники направлялись сцелью изучения космоса. Но при запуске многих из них преследовались военныецели. С каждым годом растет число спутников, выпущенных советскими иамериканскими учеными. Усложняется и становится более многообразной и научнаяаппаратура — в космос посылаются целые лаборатории. Орбиты спутников, какобручи, опоясали земной шар во всех направлениях — от экваториальных (параллельныхэкватору) до полярных (проходящих через полюсы Земли). Ученые кропотливоизучают поступающую со всех широт и высот научную информацию (сообщения отустановленных на спутниках приборов).

2 января 1959 г. умчалась в сторонуЛуны и вышла на околосолнечную орбиту советская космическая ракета «Луна-1».Она стала спутником Солнца. На Западе ее назвали лунником. Запуском ее былапрослежена вся толща околоземного космического пространства. За 34 часа полетаракета прошла 370 тыс. км, пересеклаорбиту Луны и вышла в околосолнечное пространство. После этого еще около 30часов велось наблюдение за ее полетом и принималась с установленных на нейприборов ценнейшая научная информация. Впервые приборы, посланные человеком,изучали космическое пространство на протяжении 500 тыс. км от Земли.

Сведения,полученные в этом полете, существенно дополнили наши сведения об одном изважнейших открытий первых лет космической эры — открытии околоземных поясоврадиации. Кроме различных измерении, на протяжении 500 тыс. км полетавелись наблюдения газового состава межпланетной среды, наблюдения метеоритов,космических лучей и др.

Не менее изумительным был полет второйсоветской космической ракеты «Луна-2», запушенной 12 сентября 1959 г. Приборныйконтейнер этой ракеты 14 сентября в 00 часов 02 минуты 24 секунды коснулсяповерхности Луны! Впервые за всю историю аппарат, созданный руками человека,достиг другого небесного тела и

-4-

доставил на безжизненную планетупамятник великому подвигу

советского народа- вымпел сизображением Герба СССР. Луна-2

установила, что у Луны нет магнитного поля ипоясов радиации в пределах точности приборов.

Не успела весть об этом событии какследует дойти до сознания людей, как наша страну поразила мир новым удивительнымдостижением: 4 октября 1959 г., в день второй годовщины запуска

первого советского спутника Земли, вСоветском Союзе была запущена третья космическая ракета — «Луна-3». Она отделила от себя автоматическуюмежпланетную станцию с приборами. Контейнер был направлен так, что, обогнувЛуну, он вернулся обратно в район Земли. Установленная в нем аппаратурасфотографировала и передала на Землю изображение не видимой нами обратной стороныЛуны.

Этот блестящий научный экспериментинтересен не только беспримерным фактом получения первой фотографии, сделаннойв космосе, и передачи ее на Землю, но и осуществлением чрезвычайно интересной исложной орбиты.

«Луна-3» должна была оказаться над обратной стороны Луны, асистема ориентации должна была развернуть контейнер так, чтобы его фотоаппаратыбыли направлены на Луну. Для этого по команде с Земли весь контейнер привели вовращение, и, когда в фотоэлементы, расположенные на нижнем днище контейнера,попали яркие лучи Солнца, вызванный ими в этих фотоэлементах ток послужилсигналом, по которому контейнер прекратил вращение и, остановившись, какзавороженный, стал смотреть на Солнце. (От слабого отраженного света Земли иЛуны фотоэлементы — датчики солнечной ориентации — сработать не могли.)Фотоаппараты и лунные датчики, расположенные на противоположном верхнем днищеконтейнера, оказались смотрящими в сторону Луны. В начале работы выбрали такоевзаимное расположение Земли Луны и Солнца, при котором Земля была в стороне от линии, соединяющей Луну иСолнце. Поэтому Земля — светило значительно более яркое, чем Луна,- не моглапопасть в объективы датчиков лунной ориентации, так как находилась в другомсекторе неба.

После того как освещенная Солнцем обратнаясторона Луны оказалась в поле зрения лунных датчиков, солнечные датчикиотключились, станция более точно «довернулась» по лунным датчикам и началосьфотографирование.

И так, при подлете контейнера к Лунетребовалось, чтобы он, Луна и Солнце оказались на одной прямой. Кроме того,притяжение

-5-

Луны должно было так искривить орбиту«Луны-3», чтобы она

вернулась к Земле со стороны северногополушария, где расположены все советские наблюдательные станции.

Стартовав из северного полушария,«Луна-3» как бы поднырнула под Луну — прошла с ее южной стороны,-затемотклонялась вверх, полностью обогнув Луну, и вернулась к Земле, как и былорассчитано, со стороны северного полушарии.

Автоматические устройства на бортуконтейнера в космосе проявили пленку и с помощью электронной техники по радиопередали

фотографии на Землю.

Фотографирование обратной стороны Луныпредставляет собой первый активный шаг впрактике «внеземной» астрономии. Впервые изучение другого небесного тела велосьне наблюдением с Земли, а непосредственно из космического пространства вблизиэтого тела.

Наши астрономы получили уникальнуюфотографию обратной стороны Луны, по которой смогли составить атлас лунных гори «морей». Названия присвоенные открытым горным образованиям и равнинам, навечно утвердили славу родины первооткрывателей, пославших чудесноеавтоматическое устройство — прообраз будущих космических обсерваторий.

Американским ученым после многихнеудачных попыток так же удалось получить серию снимков поверхности Луны.Ракеты серии «Рейнджер» мчалась навстречу и непрерывно вела телевизионнуюпередачу изображений лунной поверхности. Фотографии изображений, переданных сминимальных расстояний (в последние мгновения, перед тем как космическийаппарат разбился о поверхность Луны), позволяли различать детали около 50 м.

Прочно овладев техникой запускаавтоматических аппаратов, советские ученые приступили к созданию космическогокорабля для полетов человека.

Десятки неразрешенных вопросов стоялиперед наукой. Надо было создать во много раз более мощные ракеты-носители длявыведения па орбиту космических кораблей, в несколько раз более тяжелых, чемсамые тяжелые искусственные спутники, запущенные ранее. Нужно былосконструировать и построить летательные аппараты, не только полностьюобеспечивающие безопасность космонавта на всех этапах полета, но и создающиенеобходимые условия для его жизни и работы. Необходимо было разработать целыйкомплекс специальной тренировки, который позволил бы организму будущихкосмонавтов заранее приспособиться к существованию в условиях перегрузок иневесомости. Надо было разрешить счет, мною

-6-

и других вопросов.

Несмотря на всю сложность этойграндиозной проблемы, советская наука и техника блестяще справились с ее решением.

После ряда пробных запусков, когдаместа в кабине спутника занимали различные живые существа — от грибков ибактерий до известных всему миру Белки и Стрелки,- конструкция космическогокорабля со всеми его сложными системами выведения на орбиту, стабилизацииполета и обратного спуска на Землю была полностью отработана.

В исторический день 12 апреля 1961 г.Ушел в космос корабль «Восток» с первым в истории человечествалетчиком-космонавтом на

борту Юрием Алексеевичем Гагариным.Облетев земной шар, он через 1 час 48 минут благополучно приземлился в заданномрайоне Советского Союза.

Слава о новом беспримерном подвигесоветского народа в деле освоения космического пространства громовым эхомпрокатилась по всему миру. Она вызвала радость и восхищение в сердцах нашихдрузей.

Прошло всего несколько месяцев, и 6августа того же года стартовал космический корабль «Восток-2» слетчиком-космонавтом Германом Степановичем Титовым. «Восток-2» сделал 17,5витков вокруг Земли и пробыл в космическом полете 25 часов 18 минут.

Тщательное изучение научных данных,полученных в этих двух полетах, позволило уже через год — в августе 1962 г.-сделать новый большой шаг вперед. Стартовавшие один за другим (с интервалом водни сутки) космические корабли «Восток-3» и «Восток-4» слетчиками-космонавтами Андрияном Григорьевичем Николаевым и Павлом РомановичемПоповичем совершили первый групповой полет в космос.

«Восток-3» сделал более 64 оборотоввокруг Земли и находился в космическом полете 95 часов. «Восток-4» сделал более48 оборотов и пробыл в космическом полете 71 час. Этот полет доказал, чторазработанная нашими учеными система подготовки космонавтов позволяет имвыработать такие физические качества, которые обеспечивают нормальнуюжизнедеятельность и полную работоспособность в условиях длительногокосмического полета. В этом состоялглавный итог полета.

По сравнению с полетами наших космонавтовболее чем скромными кажутся первые робкие прыжки в космос американскихкосмонавтов Шепарда и Гриссома, один из которых чуть было не

-7-

кончился трагично. По сравнению полетами Ю. А.Гагарина и Г. С. Титова это были всего лишь «подпрыгивания» над нашей планетой.

По сообщению корреспондента газеты«Нью-Йорк Таймс» 15- минутный прыжок Аллана Шепарда был осуществлен с помощьюракеты, мощность которой составляла «всего лишь одну десятую мощности советскойракеты, а вес капсулы составлял лишь одну пятую веса кабины корабля «Восток».

Только 20 февраля 1962 г., послепредварительных запуске по проекту «Меркурий» двухтонной кабины с роботом иобезьянами, американцам удаюсь осуществить первый космический полет ДжонаГленна. Этот полет был совершен на космическом корабле «Френдшип-7» весом около полутора тонн. Джон Гленн совершил насвоем корабле три витка вокруг Земли и опустился в Атлантический океан. Но егополет протекал не совсем благополучно. Во время

полета обнаружились неисправности всистемах автоматического управления космическим кораблем, и после первого виткаГленну пришлось перейти на ручное управление. Отказала также на некоторое времясистема охлаждения, и в кабине сильно повысилась температура. На втором итретьем витках полет продолжался только благодаря энтузиазму, выдержке имужеству космонавта.

Второй космический день Америки — 24 мая1962 г.- был омрачен большими волнениями за судьбу второго космонавта — Малькольма Скотта Карпентера.

Полет Карпентера был еще болеедраматичным, чем полет Джона Гленна. Неполадки обнаружились опять и системеуправления и терморегулирования кабины и скафандра. Космонавт приводнился вАтлантическом океане в 350 км отпредполагаемого района посадки корабля. 20 морских кораблей и 70 самолетов ивертолетов и в течение часа разыскивали отважного космонавта. Одна шведскаягазета назвала этот полет «космической драмой между жизнью и смертью».

Третий космический день Америки был 3октября 1162 г. В этот день в США с мыса Кеннеди па полуострове Флоридастартовал двухтонный космический корабль-спутник «Сигма-7», пилотируемыйлетчиком-космонавтом Уолтером Ширрой.

Космический корабль сделал 6 витковвокруг Земли и благополучно приводнился в центральной части Тихого океана.Неисправности системы регулирования температуры внутри скафандра, омрачившие иэтот полет, удалось быстро исправить непосредственно на орбите, и дальнейшийполет продолжался благополучно.

-8-

Наряду с полетами космических кораблейв СССР и США были осуществлены и пробные запуски ракет к планетам. 12 февраля1961 г. с борта искусственного спутника Земли в сторону Венеры стартоваласоветская автоматическая межпланетная станция «Венера». Вслед за ней к Венеребыла запущена американская автоматическая станция «Маринер-2».

1 ноября 1962 г. в сторону Марсастартовала советская космическая ракета «Марс-1». Ее орбита была самойпротяженной по сравнению с орбитами всех предыдущих полетов космическихаппаратов. Вытянувшись по эллипсу от Земли, она коснулась орбиты Марса. Семь споловиной месяцев длился полет только до встречи с Марсом: 500 млн. км прошелза это время «Марс-1».На значительных расстояниях от Земли сократилось числорегистрируемых микрометеоров. Они, по-видимому, концентрируются вблизи Земли,до 40 тыс. км от ее поверхности.

Так закончилась первая космическаяпятилетка. Но космические

события следуют с космическойбыстротой.

14 июня 1963 г. вышел на орбитукосмический корабль «Восток-5» с летчиком-космонавтом Валерием ФедоровичемБыковским, а вслед за ним корабль-спутник «Восток-6», пилотируемый первой вмире женщиной-космонавтом Валентиной Владимировной Терешковой. Пять сутокпробыл в космосе Валерий Быковский, за 119 часов он 81 раз облетел Землю.Первая в мире женщина-космонавт пробыла в космосе 71 час и совершила 48оборотов вокруг Земли. Своим полетом она убедительно доказала равныевозможности женщины в таком трудном и сложном деле, каким является освоениекосмоса.

Новым этапом в исследовании необъятныхпросторов Вселенной явился запуск 12 октября 1964 г. в СССР трехместного корабля «Восход». Экипаж корабля состоял из трех человек: командира корабляинженера-полковника Владимира Михайловича Комарова, научного сотрудникакандидата технических наук Константина Петровича Феоктистова и врача БорисаБорисовича Егорова. Три специалиста разного профиля провели обширныеисследования космоса. Корабль «Восход» существенно отличается от кораблей типа«Восток». Его орбита пролегала выше, космонавты впервые совершали полет безскафандров, а приземлились, не покидая кабину, которая системой «мягкойпосадки» была плавно спущена и буквально мягко «поставлена» на поверхностьЗемли. Новая система телевидения передавала с борта корабля не толькоизображение космонавтов, но и картину наблюдений.

С каждым годом ширится фронт мирныхисследований

-9-

космического пространства. Вслед заспутниками, «жестко» привязанными к своим орбитам, в космос вышли аппараты,способные осуществлять достаточно широкое маневрирование.

Советские космические аппараты«Полет-1» и «Полет-2», маневрируя в космосе, переходили с орбиты на орбиту,меняя не только высоту, но и плоскость наклона орбиты. Это первые шаги на путисоединения, или, как говорят инженеры, стыковки, космических кораблейнепосредственно в космосе, на орбите. Причаливая к кораблю, ракеты-заправщикисмогут перегружать на негорючее и строительные детали. Из конструкций,доставленных на орбиту, космонавты смонтируют сначала космические лаборатории,а потом, наверное и целые научные города…

Мирным целям успешно служат и некоторыеамериканские спутники. С помощью метеорологических спутников американцамудалось заблаговременно предупредить население о приближении несколькихтайфунов — сильнейших разрушительных ураганов, очень часто проносящихся надАмерикой.

Спутники «Телестар-1» и «Телестар-2»успешно перекинули

телевизионный «мост» между Европой иАмерикой, ретранслируя из Америки в Европу телевизионные программы.

Проведен первый международныйкосмический эксперимент: радиоволны, посланные из английской обсерваторииДжоурелл Бенк, отразившись от огромного надутого металлизированного шара — американского спутника «Эхо-2»,- были приняты в Советском Союзе под Горьким, вЗименках. Были переданы радиотелеграммы, фототелеграммы и радиотелефонныйразговор.

30 января 1964 г. и СССГ был произведензапуск интереснейших спутников — «Электрон-1» и «Электроя-2». С одной ракетыбыли запущены сразу два спутника, один на более высокую, другой на более низкуюорбиту.

Ценность такого запуска заключается втом, что одновременные измерения на разныхвысотах позволят лучше исследовать пространственную структуру поясоврадиации и их изменение во времени. Запущенные через полюсы «Электрон-3» и«Электрон-4» продолжили одновременно комплексное исследование верхних слоеватмосферы.

После неудачных попыток в выведениитяжелых кораблей-спутников американцам в 1964 г. удалось запустить двамноготонных спутника. Это первые удачные запуски по рассчитанной на многие годыпрограмме, которая предусматривает вначале облет, а затем и высадку космонавтовна Луне.

-10-

Тем же задачам посвящены и продолжающиеся вСССР

исследования окололунного пространства.Очередная станция «Луна-4» прошла в непосредственной близости от нашегоестественного спутника. Непрерывно ведется изучение и дальнего космоса. 2апреля 1964 г. отправилась в глубины космоса очередная советская автоматическаястанция «Зонд-1». Ее задача прозондировать многие миллионы километровоколосолнечного пространства и передать на Землю научную информацию.

Заключение

Космонавтика нужна науке — онаграндиозный и могучий инструмент изучения Вселенной, Земли, самого человека. Скаждым днем все более расширяется сфера прикладного использования космонавтики.

Служба погоды, навигация, спасениелюдей и спасение лесов, всемирное телевидение, всеобъемлющая связь, сверхчистыелекарства и полупроводники с орбиты, самая передовая технология — это уже исегодняшний день, и очень близкий завтрашний день космонавтики. А впереди — электростанции в космосе, удаление

вредных производств с поверхностипланеты, заводы на околоземной орбите и Луне. И многое- многое другое.

Много изменений произошло в нашей стране. РаспалсяСоветский Союз, образовалось Содружество Независимых Государств. В одночасьеоказалась неопределенной и судьба советской космонавтики. Но надо верить вторжество здравого смысла. Наши достижения в космосе не будут преданы забвениюи получат дальнейшее развитие в новых идеях. Космонавтика жизненно необходимавсему человечеству

-11-

Используемаялитература

1) Детская Энциклопедия. 2 том. Издательство«Просвещение» Москва 1965 г.

2) В.П. Глушко «Космонавтика». Издательство «Советскаяэнциклопедия» 1970 г.

3) Л.А. Гильберг «От самолета к орбитальномукомплексу» Москва «Просвещение» 1992 г.

4) С.В. Чекалкин «Космос — завтрашние заботы» Москва«Знание» 1992 г.

5) Научно- популярный журнал Российской академии наук и Астномо-

геодезического общества «Земля иВселенная» серия «Космонавтика, астрономия, геофизика» май-июнь 3/96

6) Научно- популярный журнал Российской академии наук и Астномо-

геодезического общества «Земля иВселенная» серия «Космонавтика, астрономия, геофизика» май-июнь 3/97.

-12-</spa

www.ronl.ru

Реферат - Этапы освоения космоса

ЭТАПЫ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА

2 февраля 1955 года принято постановление Правительства СССР о строительстве полигона для проведения испытаний межконтинентальных баллистических ракет. Космодром Байконур решили построить в Казахстане. С 1957 года Байконур первый и крупнейший космодром в мире.

4 октября 1957 года наша страна запустила на орбиту первый искусственный спутник Земли (Спутник-1). Он находился на орбите 92 дня с 4 октября 1957 года по 4 января 1958 года, за этот период совершил 1400 оборотов вокруг Земли. На каждый виток вокруг Земли уходило около 100 минут. Затем спутник сгорел в атмосфере Земли.

4 октября 1957 года считается началом космической эры.

В честь этого события в 1964 году в Москве был сооружен 99-метровый обелиск «Покорителям космоса» в виде взлетающей ракеты, оставляющей за собой огненный шлейф.

Первым животным, выведенным на орбиту Земли, была собака Лайка. Она была запущена в космос 3 ноября 1957 года в половине шестого утра по московскому времени.

В то время сажать космические аппараты на Землю ещё не умели и возвращение Лайки на Землю не планировалось. Как и многие другие животные в космосе, собака погибла во время полёта — через 5-7 часов после старта она умерла от стресса и перегрева.Этот эксперимент подтвердил, что живое существо может пережить запуск на орбиту и невесомость.

20 августа 1960 года в космос летали собаки Белка и Стрелка, это были первые животные, которые благополучно вернулись из космического полета. После суточного полета они были возвращены на Землю в катапультируемой капсуле и стали мировыми знаменитостями.

12 апреля 1961 года в 9 часов 7 минут Советский Союз вывел на орбиту Земли космический корабль-спутник `Восток`.

В этом корабле находился первый лётчик–космонавт – Юрий Алексеевич Гагарин.

Сказал `поехали` Гагарин,Ракета в космос понеслась.Вот это был рисковый парень!С тех пор эпоха началась.

Эпоха странствий и открытий,Прогресса, мира и труда,Надежд, желаний и событий, Теперь все это - навсегда.

Наступят дни, когда пространствоКто хочет, сможет бороздить!Хоть на Луну, пожалуйста, странствуй!Никто не сможет запретить!

Вот будет жизнь! Но все же вспомним,Что кто-то первым полетел...Майор Гагарин, парень скромный,Открыть эпоху он сумел.(Махмуд Отар-Мухтаров)

Рассвет. Еще не знали ничего.Обычные `Последние известия`.А он летит через созвездие.Земля проснется с именем его.

`Широка страна моя родная`...Знакомый голос первых позывных.Мы наши сводки начинали с них.И я недаром это вспоминаю.

Не попросив подмог ни у кого,Сама восстав из пепла и из праха,Моя страна, не знающая страха,Шлет в космос ныне сына своего.

`Советский Союз, впервые запустивший в 1957 году искусственный спутник Земли, первым достигший Луны в 1959 году, наконец, первым в прошлом году вернувший на Землю животных из космоса, только что дал миру своего Христофора Колумба космического пространства` - передали французы 12 апреля 1961 года.

За этот полёт космонавт получил звание Героя Советского Союза. С 1962 года 12 апреля объявлен государственным праздником - Днём космонавтики.

Герман Степанович Титов. Герой Советского Союза. Летчик-космонавт СССР, генерал-лейтенант авиации. При подготовке к выполнению первого в мире полета человека в космическое пространство был дублером Гагарина Ю.А. Космический полет совершил 6-7 августа 1961 года нa корабле-спутнике Восток-2. Полёт позволил оценить влияние фактора невесомости на человеческий организм и его работоспособность в течение суточного пребывания в космическом пространстве

Валентина Владимировна Николаева-Терешкова. Первая в мире женщина-космонавт. Герой Советского Союза. Летчик-космонавт, полковник, кандидат технических наук.

Совершила космический полет 16-19 июня 1963 года на космическом корабле «Восток-6».

Алексей Архипович Леонов 18-19 марта 1965 года совместно с Павлом Беляевым совершил полёт в космос в качестве второго пилота на космическом корабле Восход-2. Продолжительность полёта 1 сутки 2 часа 2 минуты 17 секунд. В ходе этого полёта Леонов совершил первый в истории космонавтики выход в открытый космос продолжительностью 12 минут 9 секунд.

Во время посадки на Землю «Восход» совершил вынужденную посадку в глухой пермской тайге. 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. За успешное осуществление полёта и проявленные при этом мужество и героизм подполковнику Леонову Алексею Архиповичу 23 марта 1965 года присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». С Днём авиации и космонавтики, друзья!

www.ronl.ru

Реферат - Освоение космоса - Астрономия

Начало космической эры

4 октября 1957 г. СССР произвел запуск первого в мире искуствен-

ного спутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые

измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распро-

странении радиосигналов в ионосфере, отработать вопросы выведе-

ния 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 поведе-

нии в невесомости.Спутник был также снабжен научными прибора-

ми 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, послед-

ней ступени ракеты-насителя «Юнона-1». Спутник вместе с ракетой

на орбите имел длинну 205 см и массу 14 кг. На нем были установ-

лены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии

и ударов для определения потоков микрометеоритов и счетчик Гей-

гера-Мюллера для регистрации проникающих космических лучей.

Важный научный результат полета спутника состоял в открытии

окружающих Земля радиоционных поясов. Счетчик Гейгера-Мюл-

лера 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 запус-

тить спутник «Авангард-1», но она также закончилась аварией, как

и первая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орби-

ту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпри-

нято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард-1» толь-

ко три из них были успешными. Оба спутника внесли много ново-

го в космическую науку и технику (солнечные батареи, новые дан-

ные о плотности верхний атмосферы, точное картирование остро-

вов 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 пер-

вого зонда пренадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен пер-

вый созданный руками человека обьект, который был выведен на

траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту

спутника Солнца. Таким образом «Луна-1» впервые достигла вто-

рой космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и прол-

етела 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 ком-

ету. 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 раз-

мещались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного по-

ля и радиационного пояса.

Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-3» была запу-

щена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг. Основной це-

лью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, не-

видимой 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 несколь-

ких десятках километров северние поселка Тюратам в Казахстане

на советском космодроме Байконур состоялся запуск межконти-

нентальной баллистической ракеты Р-7, в носовом отсеке которой

размещался пилотируемый космический корабль «Восток» с май-

ором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным на борту. Запуск про-

шел успешно. Космический корабль был выведен на орбиту с на-

клонением 65 гр, высотой перигея 181 км и высотой апогея 327 км

и совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин по-

сле запуска он вернулся на Землю, приземлившись в районе дере-

вни Смеловка Саратовской области. Таким образом, спустя 4 го-

да после выведения первого искусственного спутника Земли Сов-

етский Союз впервые в мире осуществил полет человека в косми-

ческое пространство.

Космический корабль состоял из двух отсеков. Спускаемый апп-

арат, 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 не-

прерывно 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 че-

ловека.

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 Ат-

лантическом океане. Он доказал, что человек в условиях невесо-

мости может осушествлять ручное управление космическим кора-

блем. 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 об-

шивку 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 орби-

те только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до успешной посадки. Це-

лью полета Гленна было определение возможности работы чело-

века 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 кос-

монавтами на борту — командиром корабля полковником Павлом

Иваровичем Беляевым и вторым пилотом подполковником Алек-

сеем Архиповичем Леоновым. Сразу после выхода на орбиту эк-

ипаж очистил себя от азота, вдыхая чистый кислород. Затем был

развернут шлюзовой отсек: Леонов вошел в шлюзовой отсек, за-

крыл крышку люка КК и впервые в мире совершил выход в косм-

ическое пространство. Косманавт с автономной системой жизне-

обеспечения находился вне кабины КК в течении 20 мин, време-

нами отдаляясь от корабля на расстояние до 5 м. Во время вых-

ода он был соеденен с КК только телефонным и телемеметричес-

ким 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, прод-

олжавшегося 97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины

21 мин, проверяя возможность маневра в космосе с помощью ру-

чного реактивного пистолета на сжатом газе.

К большому сожалению освоение космоса не обошлось без жер-

тв. 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 кислоро-

да. Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи стали пер-

выми 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 ор-

иентацию для входа в атмосферу. Все операции прошли нормаль-

но, но после входа в атмосферу и торможения отказала парашют-

ная система. Космонавт погиб мнгновенно в момент удара «Со-

юза» о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшем Космос ун-

ес 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 сви-

детельством огромного успеха в индустриализации космоса, ста-

вшей неотъемлемой частью нашей жизни. Спутники связи буква-

льно опутывают мир невидимыми нитями. Идея создания спутн-

иков связи родилась вскоре после второй мировой войны, когда

А. Кларк в номере журнала «Мир радио» ( Wireless World ) за ок-

тябрь 1945г. представил свою концепцию ретрансляционной ста-

нции 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 низк-

ую околоземную орбиту с параметрами 950 х 5630 км это случи-

лось 10 июля 1962г. Почти через год последовал запуск спутни-

ка «Телстар-2».

В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой

Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было пе-

редано в Великобританию, Францию и на американскую станц-

ию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника.

Двумя неделями позже миллионы европейцев и американцев на-

блюдали за переговорами людей, находящихся на противополо-

жных берегах Атлантического океана. Они не только разговари-

вали но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки

могут считать этот день датой рождения космического ТВ.

Крупнейшая в мире государственная система спутниковой свя-

зи создана в России. Ее начало было положено в апреле 1965г.

запуском спутников серии «Молния», выводимых на сильновы-

тянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полу-

шарием. Каждая серия включает четыре пары спутников, обраща-

ющихся 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 спут-

ников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирую-

щем на геостационарной орбите. Затем появился спутник «Эк-

ран» с более мощным передатчиком и более простыми наземны-

ми станциями. После первых разработок спутников наступил но-

вый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутни-

ки стали выводить на геостационарную орбиту по которой они

движутся синхронно с вращением Земли. Это позволило устано-

вить круглосуточную связь между наземными станциями, испо-

льзуя спутники нового поколения: американские «Синком», «Эр-

ли 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. Возмож-

ности аппаратуры и самих спутников привлекли внимание метео-

рологов с точки зрения получения обычной регулярной информа-

ции о постоянно меняющейся погоде в мировом масштабе.

Первая попытка в этом направлении была предпринята американ-

цами, создавшими семейство метеорологических спутников «Ти-

рос». Девять таких спутников были выведены на орбиту в период

1960-1965гг. На каждом спутнике были установлены две малогаба-

ритные ТВ-камеры и приблизительно на половине спутников- ска-

нирующий инфракрасный радиометр для получения изображения

облачного покрова Земли. В России метеорологическим космиче-

ским 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. Полез-

ный груз спутника состоит из оптико-механического ТВ оборудо-

вания работающего в видимой области спектра. Кроме того, имее-

тся сканирующая инфракрасная аппаратура для получения данных

о содержании влаги в атмосфере и вертикальном профиле темпера-

тур. Предупреждения о внезапных изменениях погоды по объеди-

ненным 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 ме-

ре один раз в сутки. Фотоснимки используют в повседневной ра-

боте, а также помещают в архивы. Метеорологическая информация,

получаемая со спутников, неуклонно приобретает все более важное

значение. В настоящее время она широко используется метеороло-

гами и специалистами по окружающей среде всего мира в повсед-

невной практике и считаются почти обязательной для проведения

анализов и краткосрочных прогнозов. Метеорологическая инфор-

мация со всех света поступает в Национальную службу контроля

окружающей среды с помошью спутников, расположенную в Ва-

шингтоне, перерабатывается в материалы широкой номенклатуры

и распределяется по всему свету. Спутниковая информация оказа-

лась особенно полезной в двух сферах исследования. Во первых,

существуют обширные районы Земли, из которых метеорологичес-

кая информация, обычными средствами, недоступна. Это террито-

рии 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 пок-

ров и отчасти направление и скорость наиболее сильных ветров. Во-

вторых, спутниковая информация успешно используется для слеже-

ния за ураганами, тайфунами и тропическими штормами. Спутнико-

вая информация включает данные о наличии и расположении атмос-

ферных фронтов, бурь и общего облачного покрова. В итоге в насто-

ящее время спутник стал практически признаным инструментом мете-

орологов 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 метеорологи-

ческих спутников «Тирос» были получены подобные карте очертан-

ия 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 разра-

ботаны 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 обнови-

ть некоторые существующие карты США. В СССР изображения полу-

ченные 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 терри-

ториях любой страны. Стало возможным управлять процессом выру-

бки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению

контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности ле-

са. Благодаря изображениям со спутников стало также возможным

быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообраз-

ных», 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 наб-

людения практически непрерывно за просторами Мирового Океана,

этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанской воды зарож

даются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочислен-

ные 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. Полу-

чаемая с навигационного спутника «Космос-1000» информация испо-

льзовалась 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 че-

ловек 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 человечес-

тва. Наряду с большими техническими достяжениями, вызванными

развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Зем

ля и соседних мирах.

Одним из первых важных открытий, сделанных не традиционным ви-

зуальным, 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 низ-

ко энергетических космических лучей при запусках в районе север-

ного магнитного полюса Земли небольших ракет на высоту 19-24 км

и высотных шаров-балонов. Проанализировав резульаты проведен-

ных эксперементов, Ван Аллен предложил разместить на борту пер-

вых американских искусственных спутников Земли достаточно порс-

тые по конструкции детекторы космических лучей.

С помощью спутника «Эксплорер-1» выведенного США на орбиту

31 января 1958 г. было обнаружено резкое уменьшение интенсивнос-

ти космического излучения на высотах более 950 км.

В конце 1958 г. АМС «Пионер-3» преодалевшая за сутки полета рас-

тояние свыше 100000 км, зарегистрировала с помощью имевшихся

на борту датчиков второй, расположенный выше первого, радиаци-

онный пояс Земли, который также опоясывает весь земной шар.

В августе и сентябре 1958 г. на высоте более 320 км было произве-

дено три атомных взрыва, каждый мощьностью 1,5 кт. Целью испы-

таний с кодовым названием «Аргус» было изучение возможности

пропадания радио и радиолокационной связи при таких испытани-

ях. Исследование Солнца — важнейшая научная задача, решению

которой посвящены многие запуски первых спутников и АМС.

Американские «Пионер-4» — «Пионер-9» ( 1959-1968гг.) с околосол-

нечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информа-

цию о структуре Солнца. В тоже время было запущено более двад-

цати 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, изготов-

лены и запущены к Луне целый ряд АМС. Наиболее удачным для

американцев был запуск в июле 1964г. аппарата «Рейнджер-7», ко-

торый передал на Землю более 4300 высококачественных ТВ изоб-

ражений Луны, полученных перед контактом с поверхностью. По-

следнее изображение, снятое с высоты 1600 м, охватывало площадь

30x50 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 ру-

ками человека. Второй «прилунившейся» станцией стала «Луна-13».

С помощью механического грунтомера и радиационного плотноме-

ра была получена уникальная информация о плотности и составе

поверхности грунта. При запуске АМС «Луна-17» впервые была по-

ставлена задача передвижения по лунной поверхности. После успеш-

ной посадки с посадочной ступени был спущен аппарат «Луноход-1»

В течении 10 мес работы «Луноход-1», управляемый с Земли по рад-

ио, 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. Вперв-

ые 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 Ве-

неры 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. успеш-

ный полет совершила станйия «Венера-4», направленная непосредст-

венно 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. Пара-

шютная 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 запус-

ков 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 об-

наружив ни радиационных поясов, ни магнитного поля вокруг плане-

ты. Было установленно что давление у поверхности планеты состав-

ляет 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 % углекис-

лого газа, 2,7 % азота и признаки наличия кислорода, аргона и во-

дяного пара.

К Меркурию впервые отправилась АМС «Маринер-10», первона-

чально посланная к Венере в 1973 г. 29 марта 1973 г. космический

аппарат достиг своей цели, планеты Меркурий, пройдя на расстоя-

нии 690 км от ее теневой поверхности. Во время каждого полета

проводились иследования поверхности планеты. В атмосфере Мер-

курия были найдены следы аргона, неона и гелия в триллион раз

меньшем количестве чем на Земле. Диапазон температур поверх-

ности 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 за-

кончились 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 Мо-

ря Спокойствия, расположенного к востоку от центра области лун-

ных 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, вклю-

чая скалы и равнину, собрали 22 кг образцов лунного грунта для изу-

чения на Земле. Выйдя первым из ЛК и последним войдя в нее, Арм-

стронг 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 про-

ехал экипаж «Аполлона-17».

Экспедиция на КК «Аполлон-17» была последней экспедицией на

Луну. За время шести посещений Луны было собрано 384,2 кг образ-

цов породы и грунта. В процессе выполнения программы исследо-

ваний был сделан ряд открытий, но наиболее важным являются сле-

дующие два. Во-первых, было установлено, что Луна стерильна, на

ней не обнаружено никаких форм жизни. Во-вторых было установле-

но, что Луна, подобно Земле, прошла через ряд периодов внутренне-

го разогрева.

Изучение Луны с помощью пилотируемых КА было закончено пос-

ле 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 уде-

лили престижной программе «Аполлон», то от обширной прграм-

мы 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 единст-

венным дуйствующим пилотируемым КК Соединенных Штатов.

Орбитальный блок космической станции (КС) был создан на ба-

зе ракеты S-4B — третьей ступени ракеты-насителя «Сатурн-5»,

доставившей в свое время человека на Луну. Ее (ракеты) водород-

ный бак был переоборудован в просторное двухэтажное помеще-

ние 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 не-

большого 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» рабо-

тало 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 прек-

ратила 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 агре-

гатного, представлявшими из себя цилиндры диаметром 2,9 м,

4,15 м и 2,2 м соответственно. Полная длинна орбитального комп-

лекса «Салют-1» — «Союз» — 21,4 м, масса комплекса более 25 тонн.

На КС «Салют-1» отработал один экипаж в составе Г. Доброволь-

ского, В. Пацаева и В. Волкова, погибший при возращении на Зем-

лю. Через 175 суток после запуска по команде с Земли срабатали

тормозные двигатели и КС «Салют-1» упала в Тихий океан. Всего

успешно отработали на орбите семь станций серии «Салют». Пос-

ледняя 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 предшеств-

енников, «Салютов», эта станция воплощает принципиально новый

подход к заселению около земного пространства. Если «Салюты»

служили одновременно и домом, и местом работы, «Мир» стал ба-

зовым 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 связу-

ющим 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» фотографи-

ям далеких планет, впервые показанному КА ядро кометы. За очень

короткий исторический срок космонавтика стала неотъемлемой час-

тью нашей жизни, верным помошником в хозяйственных делах и

познании окружающего мира. И не приходится сомневаться, что

дальнейшее развитие земной цивилизации не может обойтись без ос-

воения всего околоземного пространства. Освоение космоса — этой

«провинции всего человечества» — продолжается нарастающими тем-

пами.

Литература

«Космическая техника» под редакцией К. Гэтланда.

Издательство «Мир». 1986 г. Москва.

Содержание

Начало космической эры … 1

Человек в космосе … 3

Голоса из космоса … 5

Космическая метеорология ....................... 6

Изучение Земли из космоса … 8

Наука о космосе … 10

Полеты АМС к Луне и планетам … 11

Человек на Луне … 13

Космические станции … 14

www.ronl.ru

Смотрите также

..:::Новинки:::..

Windows Commander 5.11 Свежая версия.

Новая версия
IrfanView 3.75 (рус)

Обновление текстового редактора TextEd, уже 1.75a

System mechanic 3.7f
Новая версия

Обновление плагинов для WC, смотрим :-)

Весь Winamp
Посетите новый сайт.

WinRaR 3.00
Релиз уже здесь

PowerDesk 4.0 free
Просто - напросто сильный upgrade проводника.

..:::Счетчики:::..