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-

-12-</spa

еще рефераты