Ученики на Учителя.com


Исследовательская работа "Что нам дало освоение космоса"

1
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
Калининская средняя общеобразовательная школа
Усть – Абаканский район
Республика Хакасия
Исследовательская работа в номинации
"Цели и достижения космических исследований".
Тема: Что нам дало освоение космоса
Автор работы: Азевич Владислав,
учащийся 10 класса
Руководитель: Деркачева Н.Я, учитель математики
и физики
2
Введение
Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются
звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной
Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими
вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того или иного большого мира, в
котором мы живем.
Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и легендах.
Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое обоснование и
развитие наука а Вселенной, раскрывшая нам замечательную простоту, удивительный
порядок мироздания. Недаром ещё в Древней Греции ее называли Космосом, а это слово
первоначально означало «порядок» и «красоту».
Цель: исследование публикаций и литературы, а также расширение и углубление
знаний о мирном освоении космоса.
1. Первые шаги в освоении космоса
Много лет отделяют нас от события, открывшего космическую эру в истории
человечества. Легендарный гагаринский «Восток» (прил. 1) приблизил горизонты в
познании вселенной, положив начало планомерному исследованию и освоению
космического пространства. Основоположником космонавтики является выдающийся
русский ученый К.Э. Циолковский. Он теоретически обосновал возможность покорения
космоса при помощи ракет. Начало практической космонавтики было положено 4 октября
1957 г., когда в нашей стране был запущен первый искусственный спутник Земли. Вскоре
после этого в 1959 г. были запущены советские межпланетные автоматические станции
для исследования Луны, и получены фотографии её обратной, невидимой с Земли
стороны. Осуществилась вековая мечта человека: на космическом корабле «Восток» 12
апреля 1961 г. Ю.А Гагарин совершил первый полет в космос.
Космос все более обживается, становится ареной сотрудничества различных
стран, способствует их сближению и взаимопониманию, помогает решать проблемы,
однако близкие и актуальные для всех народов Земли. Отличительной особенностью
космонавтики всегда была и остается её мирная направленность.
3
К настоящему времени совершено уже более пятидесяти космических экспедиций.
Космонавты работают на орбитальных станциях «Салют» (прил. 2) и «Мир»(прил. 3),
выполняя разнообразные научные исследования в течение различного периода времени.
2. На разведку космоса
К.Э.Циолковский, которого называют отцом космонавтики, почти сто лет назад
писал в своих книгах, что в состоянии невесомости у человека возможны головокружение,
прилив крови в голове и другие серьезные нарушения в организме. Но Циолковский не
сомневался, что живые существа, в том числе и человек, могут приспособиться к жизни
без тяжести. Чтобы убедиться в этом, для полета в космос стали готовить сначала собак.
Ученые убедились, что живые существа могут жить в невесомости хотя бы
непродолжительное время.
Растениям оказалось труднее приспособиться к необычным условиям, чем
животным. Эксперимент: посадили в банку горох и отправили его в космос. Уже через
несколько дней появился первый побег. В конце концов, горох не справился с
невесомостью и погиб. И с другими растениями получалось не лучше. Они не выживали.
Но опыты продолжались, и успех пришёл. На «Салюте -7» космонавты А.Береговой и
В.Лебедев впервые получили урожай травы арабидопсиса (прил. 4).
3. Космические исследования
Космос – общее достояние человечества, и его мирное освоение относится к числу
глобальных проблем. С одной стороны, она затрагивает интересы всех государств
планеты, а с другой – требует концентрации технических, экономических,
интеллектуальных усилий многих стран и народов, открывая тем самым огромные
возможности для сотрудничества всего человечества на многие десятилетия и даже века
вперед. При этом в космосе уже сформировались два направления: космическое
производство и космическое землеведение.
Космическое производство – это создание для космических исследований новых видов
материалов, источников энергии, двигателей, приборов, которое в свою очередь, дало
сильнейший импульс общему развитию электроники, вычислительной техники, многих
других чисто «земных» производств. Выпуск машин, приборов, предназначенных для
искусственных спутников, космических кораблей и ракетоносителей, заставил измениться
и сами предприятия – производители. Таким образом, космонавтика как бы «повела за
собой» ведущие, наиболее высокотехнологичные отрасли промышленности. Например,
4
при конструировании системы «Энергия – Буран», специалисты создали 581 вариант
новых материалов, но из – за отсутствия средств они не были внедрены в другие отрасли
народного хозяйства. С другой стороны, это космические технологии, когда состояние
невесомости используется для получения ряда сплавов, оптических стекол,
полупроводниковых материалов, медицинских препаратов, для выращивания кристаллов,
осуществления сварочных и монтажных работ. Например, такие исследования активно
проводились на борту космической лаборатории «Салют». Естественно, что с позиции
географии большой интерес представляет космическое землеведение.
Космическое землеведение – совокупность исследований Земли из космоса с помощью
аэрокосмических методов и наблюдений. Оно стало развиваться с начала 60 –х годов,
после запуска искусственных спутников Земли, а затем и кораблей. Люди создали
искусственные спутники для того, чтобы они стали помощниками в изучении Земли,
Солнца, планет, звезд, разгадывать тайны природы. Сейчас вокруг нашей планеты летают
тысячи спутников. Часть из них закончила свою работу, другие продолжают нести вахту.
Первые космические снимки были сделаны с космического корабля в 1961 г.
Германом Титовым. Так возникли дистанционные методы изучения различных объектов
Земли с летательных космических аппаратов. Одновременно начались визуальные
наблюдения экипажей космических кораблей. При этом вслед за фотографической и
телевизионной съемками стали применяться сложные её виды – радиолокационные,
инфракрасные и радиотепловые.
Развитие космической техники и расширение диапазона исследований
способствовало постепенной дифференциации космического землеведения и выделению в
нем нескольких направлений:
- «просвечивания» территорий;
- исследование атмосферы;
- исследование гидросферы;
- исследование почвенного и растительного покрова;
- исследование социально – экономических явлений.
Геодезический спутник позволяет сделать точный снимок поверхности Земли, по
которому составляются карты (в СССР такие космоснимки использовались при
проведении трасс нефтегазопроводов, Байкало – Амурской железной магистрали, для
выявления разломов земной коры, тектонических структур и т.д ).
5
Метеорологический спутник используется для составления прогнозов погоды,
современного оповещения о возможных стихийных бедствиях, например лесных пожарах.
Позволяет проследить движение атмосферных фронтов, циклонов, распространение
облачности. Исследования из космоса способствуют также определению вертикальных
профилей температуры и влажности воздуха, что имеет большое значение для сельского
хозяйства. Метеорологический спутник «Метеор» (прил. 5) с помощью телекамер
просматривает всю поверхность Земли. С высоты полёта хорошо видны облака, ураганы,
штормы, и куда и с какой скоростью они передвигаются. Впервые в мире российские
ученые создали прибор, который способен улавливать «дыхание» космических цунами,
порожденных Солнцем.
В области океанологии космические методы позволяют получать информацию о
состоянии и температуре водной поверхности, об океанских течениях, местах сильного
загрязнения морской среды, о движении айсбергов, распространении зоо- и
фитопланктона, границах шельфовой зоны. В области гидрологии космические методы
позволяют собирать важную информацию о водных ресурсах суши, необходимую для
определения размеров речного стока, термического режима вод, уровня их загрязнения.
Из космоса наблюдения позволяют уточнить размеры и распространение горного и
покровного оледенения, определить положение снеговой линии, запасы льда в ледниках и
степень их загрязнения.
В исследовании почвенного и растительного покрова космическая съемка помогает
определить влагозапас почв и их сезонное увлажнение, провести учет использования
земель, использовать распределение различных типов растительности, выявить кормовые
ресурсы, районы обезлесения и опустынивания. Дешифрование позволяет также
определять ареалы распространения и состояние посевов различных культур, составлять
прогнозы на урожайность, описывать состояние и продуктивность лесов и пастбищ.
Мировая практика уже дает многочисленные примеры «вмешательства» космоса в
повседневную жизнь человека. Может быть наиболее ярко это проявляется в
«безграничном» размахе телевидения и связи. Так, всего три спутника Земли,
расположенных в вершинах правильного треугольника, вписанного в гелиоцентрическую
орбиту, позволяют любому жителю Земли в любое время связаться с любой точкой,
расположенной на любом континенте и в любом часовом поясе. Чтобы вести
телевизионные передачи на большие расстояния, ученые – инженеры решили связной
6
спутник «Молния» (прил. 6). С высоты его полета видна чуть ли не половина Земли.
Вслед за «Молнией» появились и другие спутники «Радуга», «Экран», «Горизонт».
28 марта 1999 года впервые космическая ракета устремилась ввысь не с земного
космодрома, а с плавучей стартовой платформы. Уникальный проект «Морской старт»
осуществлялся силами ведущих предприятий четырех стран – американской
аэрокосмической корпорацией «Боинг», норвежским судостроительным концерном
«Кваернер», российским РКК «Энергия» и научно – производственным объединением
«Южное» из Днепропетровска.
Навигационные спутники, летая вокруг Земли, непрерывно посылают
радиосигналы, которые улавливаются специальным устройством и с помощью ЭВМ
рассчитывают местонахождение корабля. Каждый раз когда корабль терпит бедствие, он
подает сигнал SOS, который на всех языках звучит одинаково: «Спасите наши души!». В
1982 году был запущен первый такой спутник «Космос -1383».
В 1969 году американские космонавты Н.Армстронг и Э. Олдрин вышли из
космического корабля на поверхность Луны (прил. 7). Космические исследования не
ограничиваются изучением Земли и её спутника Луны. Уже запущена автоматические
межпланетные станции к Марсу, Венере, Юпитеру. Многие физические открытия были
сделаны при анализе явлений в космосе. Так, газ гелий был открыт при исследовании
солнечного света, а затем его обнаружили в атмосфере Земли. Отсюда и название: слово
helios означает солнце.
4. Что нам строит дом построить
Ученые пермских институтов Уральского отделения Российской академии наук
предлагают «строить дома» на орбите. Намного проще и дешевле. Для этого, они
утверждают, что не понадобятся ни тяжелые модули, ни сверхмощные ракетоносители.
Тайна кроется в способности некоторых веществ полимеризоваться и становиться
твердыми в самых необычных условиях. Рулон материи - углеткани определенных
размеров, так называемой препрег, пропитывают специальными смолами и запускают в
космос. Там его разворачивают и «включают» процесс полимеризации. Иными словами –
создают условия, при которых эта самая углеткань твердеет, буквально на глазах
приобретая задуманный еще на Земле вид корпуса орбитального корабля. Остается
заполнить полученный каркас воздухом, аппаратурой, системами жизнеобеспечения.
7
Такая технология имеет ряд преимуществ. Прежде всего здесь не используются
сложные механические конструкции. Развернуть препрег можно автоматически их
контейнера по заданной программе, а значит, не требуется выход человека в открытый
космос. Немаловажно и то, что кроме околоземных орбит данная технология годится при
создании станции на самых удаленных от Земли космических телах.
И все – таки основное достоинство новой технологии, наверное, не в этом. Тут
практически отсутствуют ограничения объема создаваемой космической станции.
Насколько же реальны сегодня задумки ученых?
На орбитальной станции «Мир» провели серию опытов по полимеризации под
действием света. Это позволило выяснить, как действует на процесс и структуру
материала невесомость – главный фактор, отличающий условия космического полета от
наземных. Оказалось, что без «вредного» действия силы тяжести можно создавать
значительно более однородные полимеры, чем на Земле. Правда, эти эксперименты
проводились лишь внутри станции.
Специалисты рассчитали: чтобы «построить» из углеткани космический дом в виде
цилиндра радиусом 10 и длиной 60 метров, надо в течение 4 часов «прокаливать» его при
температуре 150°. На что в тени потребуется немало электроэнергии – около 23 тысяч
килловат –часов. Однако при солнечном свете эта величина уменьшится почти вдвое. В
общем создание крупногабаритных «звездных домов» с помощью полимеризации
композиционных материалов теоретически возможно.
Но и это – не последние достижения! Освоение космоса открыло перед наукой
безграничные возможности изучения Вселенной.
5. Заключение
Мирное освоение космоса пагубно сказывается на лесных богатствах нашей
Республики. Как известно 326-й район падения отделяющихся частей ракетоносителей –
это территория, на которой расположены Республика Хакасия, Тыва и Алтай.
Отделившиеся ступени падают с топливом и сжигают лес, страдает флора, фауна,
уменьшается количество растительности, вымирают животные и птицы, изменяется
климат. А зто плохо влияет на экологию Хакасии.
При освоении космического пространства нельзя не учитывать двух факторов. Во –
первых того, что ближайший космос уже сильно «засорен» человеком. Еще в середине
8
80 –х годов на земных орбитах находилось по меньшей мере 10 -15 тысяч более крупных
и примерно 40 тысяч мелких искусственных объектов, которые по выражению
французского специалиста, превратили космос в «космическую помойку».
Ответственность за это почти в равной степени несут США и Россия и в меньшей степени
Западная Европа. Во – вторых то, что космос, как общее достояние человечества, всегда
должен оставаться мирным, открытым для беспрепятственного его использования в
интересах людей. Вот почему перенос в сферу космоса земных конфликтов и
развязывания разного рода «звездных войн» недопустимо.
Приложение
корабль «Восток»
Орбитальная станция «Салют»
Орбитальная станция «Мир»
9
Арабидопсис
Метеорологический спутник «Метеор»
Спутник «Молния»
Луна
Список использованной литературы и сайтов:
1. http://shkolazhizni.ru
2. Успехи Советского Союза в исследовании космического пространства: Сб. статей /
Под ред. академика А. А. Благонравова. М.: Наука, 1978,
3. “Космическая техника” под редакцией К. Гэтланда. Издательство “Мир” . 1986 г.
4. http://www.krugosvet.ru
Скачать материал

Алгебра - еще материалы к урокам: