Какова роль космонавтики в исследовании вселенной: Attention Required! | Cloudflare

Почему космические исследования важны для каждого из нас

На момент высадки на Луну в 1969 году многие искренне считали, что к началу 21 века космические путешествия станут обыденным делом, и земляне начнут преспокойно летать на другие планеты. К сожалению, это будущее еще не настало, а люди начали сомневаться, нужны ли нам вообще эти космические путешествия. Может быть и Луны достаточно? Тем не менее, исследования космоса продолжают давать нам бесценную информацию в сфере медицины, добычи полезных ископаемых и безопасности. Ну и, конечно же, прогресс в изучении космического пространства действует на человечество вдохновляюще!

1. Защита от возможного столкновения с астероидом

Если мы не хотим закончить как динозавры, необходимо защитить себя от угрозы столкновения с большим астероидом. Как правило, примерно раз в 10 тысяч лет в Землю угрожает врезаться какое-нибудь небесное тело размером с футбольное поле, что может привести к необратимым последствиям для планеты. Нам действительно следует опасаться таких «гостей» диаметром минимум в 100 метров. Столкновение поднимет пылевую бурю, уничтожит леса и поля, обречёт на голод тех, кто останется в живых. Специальные космические программы направлены на то, чтобы установить опасный объект задолго до того, как он приблизится к Земле, и сбить его с траектории движения.

2. Возможность появления новых великих открытий

Немалое количество всевозможных гаджетов, материалов и технологий первоначально были разработаны для космических программ, но в дальнейшем они нашли своё применение на Земле. Мы все знаем о продуктах, полученных путем сублимационной сушки, и давно их употребляем. В 1960-е годы ученые разработали специальный пластик, покрытый отражающим напылением из металла. При его использовании в производстве обычных одеял он сохраняет до 80% тепла тела человек. Еще одной ценной инновацией является нитинол — гибкий, но упругий сплав, созданный для производства спутников. Теперь из этого материала изготавливают стоматологические брекеты.

3. Вклад в медицину и сферу здравоохранения

Освоение космоса привело к появлению множества медицинских инноваций для земного использования: например, метод введения противораковых лекарств непосредственно в опухоль, аппаратура, с помощью которой медсестра может делать УЗИ и моментально передавать данные врачу за тысячи километров от неё, и механическая рука-манипулятор, выполняющая сложные действия внутри аппарата МРТ. Фармацевтические разработки в области защиты космонавтов от потери костной и мышечной массы в условиях микрогравитации привели к созданию препаратов для профилактики и лечения остеопороза. Причем эти препараты было легче протестировать в космосе, поскольку космонавты теряют около 1,5% костной массы в месяц, а пожилая земная женщина теряет 1,5% в год.

4. Освоение космоса вдохновляет человечество на новые достижения

Если мы хотим создать мир, в котором наши дети будут стремиться стать учеными и инженерами, а не ведущими реалити-шоу, кинозвездами или финансовыми магнатами, то освоение космоса – это весьма вдохновляющий процесс. Пора задавать растущему поколению вопрос: «Кто хочет быть аэрокосмическим инженером и спроектировать летательный аппарат, который сможет попасть в разреженную атмосферу Марса?»

5. Нам необходимо сырье из космоса

В космическом пространстве есть золото, серебро, платина и другие ценные металлы. Некоторые международные компании уже задумываются о добыче полезных ископаемых на астероидах, так что не исключено, что в ближайшем будущем появится профессия космического шахтёра. Луна, например, является возможным «поставщиком» гелия-3 (используется для МРТ и рассматривается как возможное топливо для атомных электростанций). На Земле это вещество стоит до 5 тысяч долларов за литр. Луна также считается потенциальным источником редкоземельных элементов, таких как европий и тантал, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, производстве солнечных батарей и других современных приборов.

6. Освоение космоса может помочь найти ответ на очень важный вопрос

Мы все верим в то, что где-то в космосе существует жизнь. Кроме того, многие считают, что инопланетяне уже посещали нашу планету. Однако мы так до сих пор не получили никаких сигналов от далёких цивилизаций. Вот почему учёные-искатели внеземных цивилизаций готовы разворачивать орбитальные обсерватории, например, космический телескоп Джеймса Вебба. Этот спутник планируется к запуску в 2018 году, и с его помощью появится возможность поиска жизни в атмосферах далеких планет за пределами нашей Солнечной системы по химическим признакам. И это только начало.

7. Людям свойственно стремление к исследованиям

Наши первобытные предки родом из Восточной Африки расселились по всей планете, и с тех пор человечество ни разу не прекращало процесса своего перемещения. Мы всегда хотим исследовать и осваивать что-то новое и неизведанное, будь то короткая прогулка на Луну в качестве туриста, или долгое межзвездное путешествие длиной в жизни нескольких поколений. Несколько лет тому назад один из руководителей НАСА озвучил различие между «понятными причинами» и «реальными причинами» освоения космического пространства. Понятные причины – это вопросы получения экономических и технологических преимуществ, а реальные причины включают такие понятия, как любопытство и желание оставить после себя след.

8. Для своей выживаемости человечеству, вероятно, придётся колонизировать космическое пространство

Мы научились отправлять спутники в космос, и это помогает нам контролировать и бороться с насущными земными проблемами, включая лесные пожары, разливы нефти и истощение водоносных горизонтов. Однако существенное увеличение количества населения, банальная жадность и неоправданное легкомыслие касательно экологических последствий уже нанесли серьезный ущерб нашей планете. Ученые считают, что Земля имеет «допускаемую нагрузку» в размере от 8 до 16 миллиардов, а нас уже более 7 миллиардов. Возможно, человечеству пора готовиться к освоению других планет для жизни.

Текст: Flytothesky.ru

Поделитесь постом с друзьями!

Всё, что нужно знать о современной космонавтике в вопросах и ответах — Нож

Много ли людей было в космосе?

Исследования космоса — достойнейшее занятие. Первый космонавт в мире Юрий Гагарин совершил полет вокруг земной орбиты 12 апреля 1961 года — когда Великобритания еще оставляла за собой право на колонии.

С тех пор в космическом пространстве побывали более 550 человек. Почему нет точного числа? Потому что нет единого мнения о том, на каком расстоянии от планеты находится «открытый космос». Из этих 550 человек — только 10 женщин (ответственность за это во многом лежит на плечах НАСА и Роскосмоса).

Где именно мы побывали?

Советский Союз стал пионером в покорении космоса, а Джон Ф. Кеннеди пообещал, что первые шаги на Луне сделает именно американский космонавт. 20 июля 1969 года на серый лунный грунт прилунился «Аполлон-11».

В следующие несколько лет на Луне побывали еще 12 человек, но с 1972 года нога человека не ступала ни на Луну, ни куда-либо еще за пределами Земли.

Наше воображение рисует отважных астронавтов среди лунных кратеров, однако почти все космонавты в истории космонавтики не выходят за пределы низкой околоземной орбиты (160–2000 км над поверхностью планеты).

Именно здесь находятся телекоммуникационные спутники и орбитальные станции.

Чем мы занимаемся в космосе?

И пусть мы не выходим в далекий космос, мы научились жить и работать за пределами земной атмосферы, добровольно совершая эксперименты над собственным телом, исследуя последствия невесомости.

В 1986 году СССР запустил орбитальную станцию «Мир». В 2001-м она была затоплена из-за физического износа оборудования. Вскоре после этого на орбиту выпущена Международная космическая станция. С нулевых годов этого века на орбите постоянно кто-то живет. Прямо сейчас на станции находятся три человека, каждые 90 минут совершая оборот вокруг Земли.

Что происходит с телом в космосе?

Много чего, и пока мы не узнаем точных последствий воздействия невесомости на человеческое тело, мы не можем послать людей в более отдаленные места (на Марс или на астероиды).

Бывший пилот и астронавт НАСА Скотт Келли провел год в капсулах МКС для экспериментального изучения воздействия невесомости на человеческий организм. Кстати, это не рекордно длинное пребывание в космосе: российский космонавт Геннадий Падалка суммарно провел в космосе 878 дней.

Но эксперимент Келли имеет больше веса по одной простой причине: у него есть брат-близнец. Сравнив состояние организмов брата-космонавта и брата-«землянина», ученые смогли оценить уровень ущерба, наносимого мышцам, костям и внутренним органам при пребывании в космосе. На МКС есть гимнастическое оборудование, чтобы держать мышцы в тонусе, но во время занятий необходимо надевать удерживающие устройства (хотя бы чтобы не свалиться с беговой дорожки).

Если коротко — Скотт оказался примерно в такой же физической форме, что и брат, не считая некоторых проблем со зрением. В целом это хорошие новости для будущих космических миссий.

В каких странах реализуются программы пилотируемых космических полетов?

Только в трех: Китай, Россия и США. Космические программы с участием человека — дорогое удовольствие, которое могут себе позволить далеко не все государства. Тем не менее в космосе смогли побывать не только космонавты, но и индивидуальные путешественники из 40 стран, в том числе член королевской семьи Саудовской Аравии (а некоторые из путешественников даже заплатили за полет, например южноафриканский молодой миллионер Марк Шаттлворт).

В какую сумму обходится запуск шаттла?

В астрономическую. МКС на сегодня является самым дорогим космическим проектом, стоимость которого составляет 150 млрд долларов. Стоимость начавшейся в 70-х годах программы НАСА Space Shuttle не должна была превысить нескольких десятков миллионов долларов за один запуск. Однако, по подсчетам, после завершения в 2011 году программа обошлась агентству в 209 млрд долларов (по 1,6 млрд долларов за полет).

После такого опыта США приостановило собственные запуски. Сегодня почти все астронавты запускаются Роскосмосом.

Для сведения: одно кругосветное путешествие на «Союзе» стоит от 21 до 82 млн долларов.

Стоит ли тратить такие деньги на полеты в космос?

Хороший вопрос. К сожалению, космические агентства не всегда как следует информируют общественность о своих достижениях, а ведь от полетов в космос выиграли очень многие индустрии.

Ученые разрабатывают новые системы жизнедеятельности. Бортовые компьютеры стали предвестниками микрочипов, которые сегодня есть в каждом смартфоне. Пожарные получили униформу с большей степенью огнеупорности. Отслеживание состояния здоровья космонавтов привело к популярности подобных систем и на Земле. Исследование возбудителей различных заболеваний в состоянии невесомости помогает ученым находить новые способы лечения.

Еще есть мнение, что космические полеты привлекают дополнительные вливания в экономику: побочные компании космической индустрии вместе с индустрией коммерческих космических полетов окупают стоимость миссий в 7–14 раз.

Да и НАСА сегодня тратит на них не так много денег, как раньше: 19 млрд долларов НАСА получила от правительства в этом году (это примерно 0,5 % федерального бюджета по сравнению с 4–5 % ранее).

Насколько плотно сотрудничают страны при освоении космоса?

Первая космическая гонка была частью холодной войны, но после ее окончания исследование космоса перестало быть соперничеством и превратилось в международное сотрудничество. МКС — яркий пример такого сотрудничества между пятью космическими агентствами (НАСА, Роскосмос, Японское агентство аэрокосмических исследований, Европейское космическое агентство и Канадское космическое агентство). Проект зрел 13 лет (начиная с 1998-го), в течение которых станция обрастала капсулами, как конструктор Lego.

Китай гнет свою линию в освоении космоса: на борту МКС не побывало ни одного китайского астронавта. В 2006 году Пекин испытывал лазеры к американским спутникам для нанесения им повреждений, после чего США наложили вето на сотрудничество между НАСА и Китайским космическим агентством.

Тем не менее будущее освоения космоса зависит от способности стран к сотрудничеству, а не к противодействию. С 2011 года национальные космические агентства 14 стран пытаются объединить свои взгляды и составить единый план действий для «освоения пространства Солнечной системы, в частности Марса».

Так мы уже почти на Марсе?

Пока нет. Перед Марсом хорошо бы вернуться на Луну.

Профессор планетарных наук и астробиологии Лондонского университета Ян Кроуфорд считает это «…вполне логичным шагом. Я обеими руками за освоение Марса, но нам всё еще не хватает технологий, компетенций и опыта».

В возвращении на Луну есть несколько преимуществ: до нее всего три дня пути (в отличие от путешествия до Марса длиной в несколько месяцев), и на ней можно основать научно-исследовательскую станцию по образу земных антарктических.

На лунной экспериментальной площадке можно изучить воздействие радиации и лунной гравитации на организм человека перед тем, как отправляться в дальнее путешествие.

И когда на Луну?

Не всё сразу. Дорожная карта космических исследований НАСА предполагает строительство орбитальной базы, с которой космонавты будут летать до Луны и обратно. База будет сконструирована по образу и подобию МКС, только находиться она будет не на земной, а на лунной орбите.

Каковы шансы попасть на Марс?

Скорее всего, это произойдет нескоро.

Генри Херцфелд, директор Института политики освоения космоса в Университете Джорджа Вашингтона, говорит: «Наш путь в космосе определяется не только желаниями человечества, но и ограничениями реального мира, и бюджетом. Мы уже очень давно хотим попасть на Марс, но в любом серьезном документе по стратегическому планированию космических программ освоению Марса отводятся крайне долгие и неконкретные сроки. Нам до сих пор не хватает технологий, которые позволили бы человеку долгое время находиться в далеком космосе».

Что нового происходит в космонавтике?

Традиционные лидеры космонавтики, США и Россия, уступают дорогу новым игрокам.

В 2003 году Китай стал третьей страной в мире, выпустившей на орбиту своего космонавта, а в 2022-м то же самое планирует сделать Индия.

Но главным двигателем изменений, безусловно, становится коммерческий сектор. Миллиардеры Илон Маск, Джефф Безос и Ричард Брэнсон работают над проектами по индивидуальным полетам в космос. Компании этих предпринимателей (SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic) нацелены на удешевление полетов и увеличение их доступности.

Такие организации встают в один ряд с другими коммерческими компаниями, которые уже работают в качестве подрядчиков на национальные космические агентства. Титаны аэрокосмической индустрии Boeing и Lockheed Martin посылают тяжелые ракеты-носители в космос, но это обходится им в 350 млн долларов за каждый запуск, в несколько раз дороже, чем система Falcon (запуск которой стоит 90 млн долларов).

В SpaceX уже забронированы запуски на общую сумму в 10 млрд долларов. Секрет удешевления полетов — многоразовый космический корабль, в котором даже стартовые реактивные двигатели могут использоваться повторно.

Что дальше?

Пока национальные агентства называют приоритетным направлением Луну, бизнес засматривается на Марс. Маск считает делом своей жизни создание колонии на Марсе, которая может спасти человечество от глобальной катастрофы на родной планете. Для этого SpaceX разрабатывает пилотируемую ракету Big Falcon Rocket (BFR), с помощью которой можно уже к середине 2020-х годов доставить на Марс первую команду астронавтов.

BFR станет самой большой ракетой в истории космонавтики: 40 отсеков, вместимость до 100 пассажиров (в зависимости от количества багажа).

SpaceX получает дополнительное финансирование от продажи билетов на полет на Луну на BFR.

Освоение космоса человеком

Освоение космоса — одна из ярчайших страниц истории человечества.

После запуска первых искусственных спутников и первых пилотируемых полетов по околоземным орбитам, людей в самых отдаленных уголках планеты охватило чувство общности и гордости. Они восхищались могуществом человеческого разума и были потрясены величием Вселенной, которая словно вплотную приблизилась к Земле. Но лишь немногие в ту пору догадывались о том, какие великие перемены несет космонавтика сложившемуся веками укладу жизни, как глубоко она войдет в жизнь буквально каждой семьи.

Современный информационный мир немыслим без космических систем связи, исследовательских космических аппаратов, буквально каждый новый шаг в развитии современных технологий связан с открытиями, сделанными при исследовании Вселенной.

Больше века назад основоположник теоретической космонавтики К. Циолковский писал: «Земля есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели…» Пока еще космонавтика делает первые шаги. Кое-кто даже считает, что исследование космоса обходится слишком дорого, и эти деньги лучше вложить в земную экономику.

Первые полет в космос

Имя гражданина СССР Юрия Гагарина известно большинству землян. 12 апреля 1961 г. был начат отсчет космической эры человечества — на корабле «Восток» стартовал первый космонавт.

Юрий Алексеевич Гагарин (1934—1968) — летчик-космонавт СССР, Герой Советского Союза, полковник, первый человек, совершивший полет в космическое пространство

Полет Юрия Гагарина продолжался 1 час 48 минут. После одного витка вокруг Земли спускаемый аппарат корабля совершил посадку в Саратовской области. На высоте нескольких километров Гагарин катапультировался и совершил мягкую посадку на парашюте недалеко от спускаемого аппарата.

Первому космонавту планеты было присвоено звание Героя Советского Союза, а день его полета стал национальным праздником — Днем космонавтики.

Схема полета Юрия Гагарина 12 апреля 1961 г.

Фото Гагарина облетело весь мир, международный престиж СССР невероятно возрос. Да и сам по себе первый в истории полет человека в космос имел огромное научное и практическое значение.

До сегодняшнего дня в космосе побывали 431 землянин из 32 стран. Космическими рекордсменами по-преж нему остаются россияне. Больше всего времени за пределами Земли провел космонавт Сергей Авдеев — 747 суток и 14 часов. В открытом космосе побывали 149 человек. Рекорд пребывания за бортом космического корабля принадлежит американцам Джеймсу Воссу и Сьюзен Хелмс, которые при монтаже Международной космической станции находились в открытом пространстве 8 ч 56 мин.

Зоопарк на орбите

Но задолго до полета Гагарина в космосе побывали различные животные. Ученым-космобиологам требовались данные о том, как функционируют живые организмы в условиях больших перегрузок и невесомости. Академик О. Газенко начал подготовку полетов живых существ в космос еще в 1948 г. Первыми земными существами, побывавшими за пределами атмосферы планеты стали две собаки — Цыган и Дезик. В 1951 г. они совершили «прыжок» на высотной ракете и благополучно вернулись на Землю. В 1957 г. собака Лайка совершила длительный полет на искусственном спутнике Земли, который, как это ни печально, не имел устройств для посадки и через некоторое время сгорел в атмосфере.

Памятник собаке Лайке в Российском институте военной медицины

Перед полетом животные проходили серьезную подготовку. Их учили носить специальную одежду со множеством датчиков и не бояться замкнутого пространства. Первых собак-космонавтов запускали на высоты от 100 до 450 км. Головная часть ракеты с кабиной отделялась и приземлялась вместе с животным на парашюте. Все собаки «космонавты» были дворняжками, а отбирали их «по весу» — он не должен был превышать 4—5 кг.

До того, как в космос поднялся человек, там побывали около четырех десятков собак, а также мыши, крысы, морские свинки, обезьяны, мухи-дрозофилы и семена ряда растений. Первый благополучно закончившийся орбитальный полет в 1960 г. совершили собаки Белка и Стрелка, ставшие знаменитыми. Корабль, на котором они летели, имел все системы, необходимые для полета человека.

Белка и Стрелка — собаки-космонавты

Собаки провели больше суток в состоянии невесомости.

А первый облет живыми существами Луны был выполнен черепахами на космическом аппарате «Зонд-5» в сентябре 1968 г.

Что происходит с человеком в космосе?

В бескрайней Вселенной кроме звезд, планет, комет, астероидов, метеоритов и космической пыли есть еще нечто. Это — космическое пространство.

Издавна считалось, что пространство между светилами ничем не заполнено — иначе как бы мы могли видеть далекие звезды. Когда же в 19 в. была создана теория электромагнитного поля, некоторые физики предположили, что пространство Вселенной заполнено некой невидимой субстанцией, при посредстве которой передаются волны различных типов. Она получила название светоносного эфира. Но уже в начале 20 в. выяснилось, что на самом деле все обстоит иначе. Межзвездное пространство оказалось не абсолютной пустотой и не гигантским хранилищем светоносного эфира. Его заполняло обычное вещество, но очень разреженное, межзвездные магнитные поля и космические излучения. А в наши дни — еще и «космический мусор», образовавшийся в результате деятельности человека в окрестностях нашей планеты.

Но что ждет человека, оказавшегося без специальных защитных средств один на один с космосом?

Раньше, когда этот вопрос был не изучен, считалось, что человек без скафандра мгновенно замерзнет — ведь температура космического пространства близка к абсолютному нулю, что жидкости его тела, насыщенные газами, мгновенно вскипят, а само тело просто взорвется. Во всяком случае, мгновенная потеря сознания гарантирована.

С развитием космонавтики выяснилось, что это не так. Незащищенный человек, оказавшийся в межпланетном пространстве, действительно погибнет от недостатка кислорода, но до этого у него есть от одной до трех минут для того, чтобы предпринять шаги к спасению. Если не задерживать воздух в легких, а сразу сделать резкий выдох (иначе легкие будут сильно травмированы), то 30—60 с пребывания в открытом космосе не причинят необратимых последствий организму человека.

Специалистами Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) был зарегистрирован случай, когда астронавт-исследователь случайно оказался в полном вакууме из-за повреждения скафандра. Астронавт оставался в сознании приблизительно полминуты. Позже он рассказывал, что перед тем, как потерять сознание, почувствовал, как слюна на его языке закипает.

Мусорная угроза

В настоящее время на околоземных орбитах вращаются около 12 тыс. отработавших свой ресурс космических аппаратов и ступеней ракет носителей. Часть из них разрушается при столкновениях с мелкими метеоритами, превращаясь в тучи мелкого металлического хлама, смертельно опасного для пилотируемых космических кораблей, орбитальных станций и, в особенности, для космонавтов, совершающих выходы в открытый космос.

Такие выходы совершаются в специальных защитных скафандрах, снабженных запасом кислорода и оборудованных устройствами для поддержания комфортной температуры тела космонавта. Однако тонкая оболочка скафандра не в состоянии защитить человека при столкновении с мелким космическим мусором. А его количество с каждым годом продолжает увеличиваться. Даже небольшое нарушение герметичности скафандра грозит космонавту удушьем и смертью, если он не сумеет быстро вернуться в корабль.

18—19 марта 1965 г. советский космонавт Алексей Леонов совершил первый в истории космонавтики выход в открытый космос, который продолжался 12 мин 9 с. Во время выхода возникли проблемы с его скафандром — от избыточного давления внутри он раздулся настолько, что Леонов просто не мог попасть в шлюз, чтобы вернуться в корабль. Только самообладание и мужество позволили космонавту мгновенно найти способ, как избавиться от излишнего воздуха и вернуть скафандру нормальные размеры.

Алексей Леонов — первый из советских космонавтов, вышедший в открытый космос

Пока известен только один случай повреждения скафандра во время выхода в космос. Во время полета американского корабля «Атлантис» один из астронавтов, налаживая внешнюю антенну, проколол перчатку скафандра. Однако прокол оказался настолько незначительным, что был обнаружен только после возвращения на корабль.

Один из самых опасных случаев в истории пилотируемых полетов произошел во время второго выхода в открытый космос астронавтов космического корабля «Дискавери». От скафандра Пирса Селлерса отсоединился трос специальной лебедки, который удерживает астрон авта и помогает ему вернуться в корабль. Без этого троса существует огромный риск улететь в открытый космос без всякой надежды на возвращение. К счастью, Селлерс и его напарник вовремя обнаружили проблему, и выход был благополучно завершен.

Зачем нужны полеты в космос?

Люди во все времена пытались узнать, что находится за пределами нашей планеты. А с момента запуска первого спутника началась эра освоения космоса и человечество получило новые мощные инструменты познания — исследовательские космические аппараты. Развитые страны ежегодно тратят огромные средства на создание ракет-носителей, космических кораблей и специальной аппаратуры, космических роботов-разведчиков. Астронавты и космонавты рискуют жизнью, целые армии ученых и инженеров разрабатывают космические программы, конструируют и строят спутники и лаборатории, предназначенные для работы за пределами Земли.

С помощью космического телескопа «Хаббл» были получены уникальные снимки кометно-астероидной бомбардировки района южного полюса Юпитера, во время которой в облачном покрове планеты-гиганта возникли «прорехи» размером с Тихий океан

И все-таки — зачем? Какой прок рядовому жителю Земли от того, что где-то там, на ближних и дальних орбитах годами носятся сложные и дорогостоящие устройства?

Дом человечества — планета Земля. Но она является неотъемлемой частью неизмеримо большего дома — Вселенной. Цель многих исследований, проводимых в космическом пространстве — узнать о том, как устроен этот «самый большой дом», почему и как в нем работают «освещение» и «отопление», откуда берется энергия, каковы свойства вещества, из которого он построен. Эти знания со временем откроют человечеству новые неисчерпаемые источники энергии, дадут ему власть над климатом, помогут управлять атмосферными процессами и избавят от опасностей, грозящих Земле из таинственных глубин Вселенной.

Международная космическая станция (МКС) на околоземной орбите

За последние два года с помощью автоматических станций, запущенных США, Японией, Китаем и Индией, было доказано наличие воды на Луне. Важность этого результата трудно переоценить — ведь до сих пор главным препятствием для создания постоянной базы землян на нашем спутнике является отсутствие воды. А она необходима не только для питья и бытовых нужд — разложив воду на составляющие можно получить кислород для дыхания и водород, то есть, ракетное топливо.

Так выглядят марсоходы-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити». За все время исследований Красной планеты с помощью космических аппаратов здесь побывали три марсохода, причем два из них продолжают работу и сегодня, собирая ценнейшую информацию. Управление этими подвижными лабораториями осуществляется с Земли

На Марсе продолжали свою работу американские марсоходы-геологи «Спирит» и «Оппортьюнити». В 2009 г. они впервые обнаружили там значительные количества метана и водяного льда в средних широтах. В системе Сатурна космический зонд «Кассини» обнаружил озера из жидких углеводородов на Титане — одном из спутников гигантской планеты. Американский зонд «Мессенджер» трижды в течение года пролетал над поверхностью Меркурия, а при последнем пролете сделал с близкого расстояния снимки областей, которых не видел еще ни один исследователь. А тем временем самый быстрый за всю историю космических полетов зонд «Новые Горизонты», движущийся к орбите Плутона со скоростью свыше 16 км/с, преодолел половину пути, который продлится в общей сложности восемь лет.

Зачем тратить огромные ресурсы и средства на то, чтобы выяснить, есть ли жизнь на Марсе? Ученые считают, что человечество не сможет существовать на Земле вечно. В будущем может серьезно измениться климат, исчерпаются запасы полезных ископаемых и пресной воды. Вот на этот случай человечеству и следует «иметь под рукой» подходящую планету, на которой можно основать новые поселения. Вряд ли это будет холодный и сухой Марс, но кто знает?

14 декабря 2009 г. на околоземную орбиту был запущен инфракрасный космический телескоп WISE, предназначенный для обзора всего неба. С новым телескопом ученые связывают большие надежды. Он предназначен для исследования недоступных ранее объектов Солнечной системы и удаленных слабых галактик.

Космический зонд «Кассини»

Космические корабли будущего

Пройдет еще не один десяток лет, прежде чем люди отважатся отправиться за пределы Солнечной системы. Пока что только несколько автоматических зондов смогли удалиться на несколько миллиардов километров от Солнца, но даже на это ушли годы. Однако ученые уже сегодня разрабатывают перспективные проекты дальних космических экспедиций, основанные на прогнозах развития науки и техники в ближайшие десятилетия.

Так мог бы выглядеть звездолет, созданный по проекту «Орион»

Первый реальный проект корабля для дальних космических путешествий назывался «Орион». Он был разработан в США и предназначался для полетов в границах Солнечной системы и выглядел как большой небоскреб, покоящийся на прочной плите. Под плитой предполагалось через некоторые промежутки времени взрывать небольшие ядерные заряды, при этом ударная волна должна была подхватить корабль и вывести его на орбиту, а затем разогнать до скорости в одну сотую скорости света (3 тыс. км/с). Однако и при такой скорости путешествие до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра заняло бы не меньше 400 лет, и до цели добралось бы только седьмое-восьмое поколение членов экспедиции.

«Дедал» — термоядерное детище британских инженеров

Проект британских ученых носил название «Дедал» и был одним из первых, доведенных до уровня реальных расчетов и чертежей беспилотных звездолетов. Над расчетами в течение нескольких лет трудилась группа из почти сотни инженеров. Полукилометровый звездолет предполагалось строить на орбите Юпитера. В движение это громадину должны были приводить два импульсных термоядерных двигателя. Согласно расчетам, «Дедал» должен был за 50 лет достичь звезды Барнарда, расположенной в 6 световых годах от Земли. Без остановки пролетев через систему звезды, «Дедал» должен был передать всю полученную информацию на Землю по радиоканалу. Главная заслуга этого проекта — он изменил представления ученых и простых людей о звездолетах как о чем-то далеком и фантастическом.

Ближайшая к Земле звезда Проксима Центавра находится на расстоянии 4,3 светового года. Это в 10 тыс. раз больше радиуса Солнечной системы. Если бы Солнце было размером с пятидесятикопеечную монету, то ближайшая монета, то есть Проксима Центавра, находилась бы на расстоянии 765 км от него. Современный самолет мог бы преодолеть такое расстояние за 4 млн лет, а космическому кораблю с двигателем на химическом топливе потребовалось бы не менее 40 тыс. лет.

Читайте также

Поделиться ссылкой

Как человек исследует космос?

 Человек постоянно стремился к Небу. Сначала – мыслью, взором и на крыльях, затем – с помощью воздухоплавательных и летательных аппаратов, космических кораблей и орбитальных станций. О существовании галактик еще в прошлом веке никто даже не подозревал. Млечный Путь никем не воспринимался, как рукав гигантской космической спирали. Даже обладая современными знаниями, невозможно воочию увидеть такую спираль изнутри. Нужно удалиться на много-много световых лет за ее пределы, чтобы увидеть нашу Галактику в ее подлинном спиральном обличии.

Впрочем, астрономические наблюдения и математические расчеты, графическое и компьютерное моделирование, а также абстрактно-теоретическое мышление позволяют сделать это, не выходя из дома. Но стало это возможно лишь в результате долгого и тернистого развития науки. Чем больше мы узнаем о Вселенной, тем больше возникает новых вопросов

Эра телескопов

Изучение космоса началось еще с самых древних времен, когда человек только учился считать по звездам, выделяя созвездия. И только всего четыреста лет назад, после изобретения телескопа, астрономия начала стремительно развиваться принося в науку все новые открытия. Уже первые телескопы сразу резко повысили разрешающую и проницающую способность человеческого глаза. Постепенно были созданы приемники невидимых излучений и в настоящее время Вселенную мы воспринимаем во всех диапазонах электромагнитного спектра – от гамма-излучения до сверхдлинных радиоволн.

XVII век стал переходным веком для астрономии, тогда начали применять научный метод в исследовании космоса, благодаря которому был открыт Млечный путь, другие звездные скопления и туманности. А с созданием спектроскопа, который способен разложить через призму свет, излучаемый небесным объектом, ученые научились измерять данные небесных тел, такие, как температура, химический состав, масса и другие измерения.

К примеру, гелий был впервые обнаружен на Солнце, именно с помощью спектроскопа, и лишь затем ученые нашли этот химический элемент на Земле!

Более того, созданы приемники корпускулярных излучений, улавливающие мельчайшие частицы – корпускулы (в основном ядра атомов и электроны), приходящие к нам от небесных тел. Совокупность всех приемников космических излучений способны фиксировать объекты, от которых до нас лучи света доходят за многие миллиарды лет.

По существу, вся история мировой астрономии и космологии делится на две не равные по времени части – до и после изобретения телескопа.

ХХ век вообще необычайно раздвинул границы наблюдательной астрономии. К чрезвычайно усовершенствованным оптическим телескопам добавились новые, ранее совершенно невиданные -– радиотелескопы, а затем и рентгеновские (которые применимы только в безвоздушном пространстве и в открытом космосе). Также с помощью спутников используются гамма-телескопы, позволяющие зафиксировать уникальную информацию о далеких объектах и экстремальных состояниях материи во Вселенной.

Для регистрации ультрафиолетового и инфракрасного излучения используются телескопы с объективами из мышьяковистого трехсернистого стекла. С помощью этой аппаратуры удалось открыть много ранее не известных объектов, постичь важные и удивительные закономерности Вселенной.

Так, вблизи центра нашей галактики удалось обнаружить загадочный инфракрасный объект, светимость которого в 300 000 раз превышает светимость Солнца. Природа его пока неясна.

В открытый Космос

В последние 50 лет люди получили возможность покидать Землю и изучать звезды и планеты не только наблюдая их в телескопы, но и получая информацию прямо из космоса. Запускаемые спутники оснащены сложнейшим оборудованием, с помощью которого были сделаны удивительные открытия, в существование которых астрономы не верили, например, черные дыры и новые планеты.

Со времени запуска в открытый космос первого искусственного спутника в октябре 1957 года за пределы нашей планеты было отправлено множество спутников и роботов-зондов. Благодаря им ученые “посетили” почти все основные планеты Солнечной системы, а также их спутники, астероиды, кометы.

Начиная с конца XIX века астрономия вступила в фазу многочисленных открытий и достижений, главным прорывом науки в XX веке стало:

• запуск первого спутника в космос;
• первый полет человека в космос;
• выход в открытое космическое пространство;
• высадка на Луне;
• космические миссии к планетам Солнечной системы.

К границам Солнечной системы

Спутники и космические зонды неоднократно запускались к внутренним планетам: российская «Венера», американские «Маринер» к Меркурию и «Викинг» к Марсу. Запущенные в 1972-1973 гг. американские зонды «Пионер-10» и «Пионер-11» достигли внешних планет — Юпитера и Сатурна. В 1977 г. к Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну были также запущены «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Некоторые из этих зондов до сих пор продолжают летать у самых границ Солнечной системы, а некоторые уже покинули пределы Солнечной системы.

Космический аппарат Вояджер-1

Полеты на Луну

Самая близкая к нам Луна всегда была и остается весьма притягательным объектом для научных исследований. Поскольку мы всегда видим лишь ту часть Луны, которая освещена Солнцем, особый интерес представляла для нас и невидимая ее часть. Первый облет Луны и фотографирование ее обратной стороны осуществлены советской автоматической межпланетной станцией «Луна-3» в 1959 г. Если еще совсем недавно ученые просто мечтали о полетах на Луну, то сегодня их планы идут намного дальше: земляне рассматривают эту планету как источник ценных пород и минералов.

И вот на Серебряную планету 21 июля 1969 г. ступила нога первого человека. Астронавты собрали образцы лунной породы, провели над ней ряд экспериментов, данные о которых продолжали поступать на Землю в течение длительного времени после их возвращения. .

Человечество продолжает изучать Луну, проводя записки зондов для осуществления данной миссии.

Исследования галактик

В прошлом астрономам мало было известно о Галактиках. Далекие туманные объекты привлекли повышенное внимание лишь после изобретения телескопа. Постепенно было открыто более 100 таких объектов, и уже в XVIII в. был составлен первый каталог туманностей (туманность – космические скопления из газа и пыли, могут быть протяженностью в несколько тысяч световых лет.

Комета Хэйла-Боппа

Интенсивное изучение галактик, в том числе и с помощью радиотелескопов, открытие фонового излучения, новых космических объектов типа квазаров, излучающих в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики, привело к возникновению новых загадок в изучении Вселенной.

Многими великими открытиями мы обязаны астрономам-любителям, которые часами просиживают в темноте, разглядывая ночное небо.

Именно любителями открыты многие новые звезды и кометы – к примеру, комета Хэйла-Боппа. Она была открыта благодаря случаю. В июле 1995 г. Алан Хэйл и Томас Бопп, наблюдая звездное небо, заметили возле одного из созвездий слабо светящийся объект, который оказался не известной ранее кометой. А в 1997 г. эта комета максимально приблизилась к Земле – она была от нас на расстоянии 200 000 000 км. Комета Хэйла-Боппа – одна из самых крупных в Солнечной системе. Ученые вычислили, что в ближайшие 4000 лет она не вернется.

Информацию о планетах других Галактик, о положении звезд и многих других космических объектах можно получить лишь с космического зонда, находящегося во внешней части Солнечной системы. Среди таких необходимо отметить:

• космические зонды;
• космические шатлы;
• международные космические станции.

Последние 30 лет исследовательские обитаемые станции (российские «Мир» и «Салют», американская «Скайлэб») играли важную роль в освоении космоса. Работающие на них космонавты проводили различные эксперименты. Эти исследования дали ценную информацию о жизни в космосе

Многие годы астрономы мечтали о том, чтобы поместить в космосе мощный телескоп. Ведь из космоса, где нет воздуха и пыли, звезды будут видны особенно отчетливо. В 1990 г. их мечта сбылась: шаттл вывел на орбиту телескоп Хаббл.

Космический телескоп Хаббл

Изобретения сверхмощных квантовых компьютеров в XX веке также обещают многие новые изучения, как уже известных планет и звезд, так и открытия новых далеких уголков Вселенной.

 В 2021 году планируется запуск телескопа «Джеймс Уэбб». Благодаря современнейшим датчикам мы сможем ещё лучше рассмотреть первые звёзды и галактики, сформированные после Большого взрыва, понять, как они формировались, обнаружить новые экзопланеты  и даже подробнее изучить нашу Солнечную систему.

За пределами видимого

Человеческий глаз видит далеко не все – например, мы не можем увидеть те излучения, которые, наряду со световыми лучами, испускают звезды и другие космические тела: рентгеновские и гамма-лучи, микро- и радиоволны.

Вместе с лучами видимого света они образуют так называемый электромагнитный спектр. Изучая невидимые части спектра с помощью специальных приборов, астрономы сделали множество открытий, в частности, обнаружили над нашей галактикой огромное облако античастиц, а также гигантские черные дыры, пожирающие все вокруг себя.

К примеру, наиболее мощные в электромагнитном спектре – рентгеновские и гамма-лучи. Их обычно излучает материя, которую поглощают черные дыры. Горячие звезды излучают большое количество ультрафиолета, тогда как микро- и радиоволны – признаки облаков холодного газа.

Недавно установлено, что внезапные выбросы гамма-лучей, причину которых долгое время не могли понять ученые, свидетельствуют о драматических событиях в далеких галактиках.

Изучая ультрафиолетовое излучение небесных тел, астрономы узнают о процессах, происходящих в недрах звезд.

Исследования, проводимые со спутников, выявляющих инфракрасное излучение, помогают ученым понять, что находится в центре Млечного Пути и других галактик.

Чтобы получить подробную картину других галактик, астрономы соединяют радиотелескопы, располагающиеся на противоположных концах Земли.

Почему нужны космические исследования

Защита от астероидов

По словам астрономов, занимающихся изучением небесных тел, возможность столкновения Земли с астероидом велика. По их расчетам, раз в 10 тыс. лет такая вероятность может настичь нашу планету.

Небесное тело в виде астероида представляет серьезную угрозу для человечества. Если предположить, что его размеры будут равны габаритам футбольного поля, тогда после столкновения возникнут необратимые последствия. Такая катастрофа приведет к гибели людей на планете. С нами произойдет то, что случилось с динозаврами — вымирание. Поэтому ученые постоянно отслеживают движение астероидов в космическом пространстве. Это позволит сбить такое тело еще на подлете к планете. Конечно, придется использовать ядерные технологии. По крайней мере, мощного заряда хватит, чтобы опасный астероид изменил свою траекторию движения.

Если с Землей столкнется какое-нибудь космическое тело диаметром в 100 м, тогда на планете образуется огромная пылевая буря и погибнут леса. Выжившие люди будут обречены на голод. Поэтому существует большая вероятность полного уничтожения человечества.

Космическое сырье

Количество ценных металлов на Земле ежегодно уменьшается. Поэтому людям в будущем рано или поздно придется добывать полезные ископаемые на других планетах. Однако для достижения поставленных задач обязательно нужно будет использовать новые технологии. С их помощью придется создать космических корабли, способные доставлять на другие планеты хотя бы роботизированное оборудование, а в обратном направлении — золото, платину, серебро и так далее.

Для обеспечения транспортировки техники и сырья на дальние расстояния не подойдут двигатели, используемые в настоящее время. Поэтому космические исследования 21 века ведутся в области ядерных технологий. Они, возможно, позволят создать действительно эффективный ядерный двигатель, с помощью которого существенно сократится время перелета между космическими телами.

Развитие медицины

Исследования в области космоса повлияли на появление большого количества медицинских препаратов, использующихся непосредственно на Земле. Особенно много было сделано открытий в области лекарств, помогающих в борьбе против рака. Был также разработан новый способ введения препарата в раковую опухоль. Кроме того, такие исследования помогли изобрести специальную механическую руку-манипулятор, которая осуществляет очень сложные действия внутри томографов.

Изучение космоса также способствовало изобретению лекарства от остеопороза. Оно не только лечит данное заболевание, но и позволяет проводить эффективную профилактику. Появлению способствовала разработка средств, благодаря которым космонавты защищаются от потери мышечной и костной массы, когда на них не действует гравитация. Тестирование изобретенных препаратов проводилось в космосе, так как человек в таких условиях теряет за один месяц примерно полтора процента костной массы.

Колонизация космического пространства

Ученые все чаще делают вывод, что рано или поздно придется заселять другие планеты. К такому заключению они приходят, потому что число людей на Земле постоянно увеличивается. При этом количество ресурсов планеты регулярно уменьшается. В то же время ухудшается экологическая обстановка. Ученые даже выполнили некоторые расчеты и пришли к выводу, что на Земле нормально может существовать максимум 16 миллиардов людей. Однако ухудшение жизни начнется уже в ближайшем будущем, когда нас с вами станет 8 млрд.

Такие прогнозы дали старт программам по изучению космоса. Научные изыскания направлены на изучение возможности межпланетных путешествий. Одной из рассматриваемых планет является Марс, на котором, предполагается, ранее уже существовала жизнь. К этому космическому телу регулярно запускаются зонды. На его поверхности уже работает марсоход. Он не только делает снимки поверхности планеты, но и изучает ее атмосферу и грунт.

Самые большие проблемы в исследовании Космоса

1. Взлет

Мощные силы сговорились против вас — в частности, гравитация. Если объект над поверхностью Земли хочет летать свободно, он должен буквально выстрелить вверх со скоростью, превышающей 43 000 км в час. Это влечет большие денежные затраты.

Например, чтобы запустить марсоход “Любопытство” на Марс, потребовалось почти $200 миллионов. А если говорить о миссии с членами экипажа, то сумма значительно увеличится.

Сэкономить деньги поможет многоразовое использование летающих кораблей. Ракеты Spacex Falcon 9 например, разрабатывались для многоразового использования, и как нам известно, уже есть попытки удачного приземления.

2. Полет

Лететь сквозь космос легко. Это — вакуум, в конце концов; ничто не замедляет вас. Но при старте ракеты возникают сложности. Чем больше масса объекта, тем больше силы нужно, чтобы переместить его, и ракеты имеют огромную массу.

Химическое ракетное топливо отлично подходит для первоначального ускорения, но драгоценный керосин сгорает за считанные минуты. Импульсное ускорение позволит долететь до Юпитера за 5-7 лет. Это чертовски много фильмов в полете. Нам нужен радикальный новый метод для развития скорости полета

3. Космический мусор

Проблема космического мусора очень реальна. “Американская Сеть Наблюдения” за космическим пространством обнаружила 17,000 объектов — каждый, размером с мяч — мчащийся вокруг Земли на скоростях больше чем 28 000 км в час; и еще почти  500,000 обломков размером менее 10 см. Адаптеры запуска, крышки для объективов, даже пятно краски могут пробить воронку в критических системах.

Щиты Уиппла — слои металла и кевлара — могут защитить от крохотных частей, но ничто не может спасти вас от целого спутника. Их насчитывается около 4000 на орбите Земли, большинство погибших в воздухе. Управление полетом помогает избежать опасных путей, но не идеально.

Вытолкнуть их из орбиты не реалистично — это займет целую миссию, чтобы избавиться лишь от одного мертвого спутника. Так что теперь все спутники будут падать с орбиты самостоятельно. Они будут выбрасывать за борт дополнительное топливо, а затем использовать ракетные ускорители или солнечный парус, чтобы направиться вниз к Земле и сгореть в атмосфере.

4. Навигация

“Сеть Открытого космоса”, антенны в Калифорнии, Австралии, и Испании, являются единственным навигационным инструментом для космоса. Все, что запускается в космос – от спутников студенческих проектов до зонда “Новые горизонты”, блуждающего через Пояс Копейра, зависит от них.

Но с большим количеством миссий, сеть становится переполненной. Так что в ближайшем будущем, НАСА работает над тем, чтобы облегчить нагрузку. Атомные часы на самих кораблях сократят время передачи в половину, позволяя вычислять расстояния с единственной передачей информации из космоса. И увеличение пропускной способности лазеров будет обрабатывать большие пакеты данных, таких как фотографии или видео-сообщения.

Но чем дальше ракеты отдаляются от Земли, тем менее надежным становится этот метод. Конечно, радиоволны путешествуют со скоростью света, но передачи в глубокий космос по-прежнему занимают несколько часов. И звезды могут указать вам направление, но они слишком далеко, чтобы указать вам, где вы находитесь.

5. Радиация

Вне безопасного кокона атмосферы Земли и магнитного поля, вас ждет космическая радиация, и это смертельно. Кроме рака, это может также вызвать катаракту и возможно болезнь Альцгеймера. Когда субатомные частицы стучат в атомы алюминия, из которого сделан корпус космического корабля, их ядра взрываются, испуская еще больше сверхбыстрых частиц, называемых вторичной радиацией.

Решение проблемы? Одно слово: пластик. Он легкий и крепкий, и он полон водородных атомов, маленькие ядра которых не производят много вторичной радиации. НАСА тестирует пластик, который сможет смягчить радиацию в космических кораблях или космических скафандрах.

6. Питание

В августе прошлого года астронавты на ISS съели несколько листьев салата, который они вырастили в космосе, впервые. Но крупномасштабное озеленение в нулевой гравитации – это сложно. Вода плавает вокруг в пузырях вместо того, чтобы сочиться через почву, поэтому, инженеры изобрели керамические трубы, чтобы направлять воду вниз к корням растений.

Но все это будет зря, если вы исчерпаете всю воду. (На ISS системе переработки мочи и воды необходим периодический ремонт, и межпланетные экипажи не смогут рассчитывать на доукомплектование новых частей.) ГМО здесь тоже могут помочь.

7. Мышцы и кости

Невесомость разрушает тело: определенные иммунные клетки не в состоянии выполнять свою работу, а эритроциты взрываются. Это способствует появлению камней в почках и делает ваше сердце ленивым.

Астронавты на ISS тренируются, чтобы бороться с атрофией мышц и потерей костной массы, но они все еще теряют массу кости в космосе, и те циклы вращения невесомости не помогают другим проблемам. Искусственная гравитация исправила бы все это. Опыты по ее созданию уже ведутся.

8.Исследование

Собаки помогли людям колонизировать Землю, но они не выжили бы на Марсе. Чтобы распространиться в новом мире, нам будет нужен новый лучший друг: робот.

Колонизация планеты требует много трудной работы, и роботы могут весь день рыть, не имея необходимость есть или дышать. Текущие прототипы — большие и громоздкие, они с трудом передвигаются по земле. Таким образом, роботы должны быть не похожи на нас, это может быть лёгкий управляемый бот с клешнями в форме экскаваторного ковша, разработанный НАСА, чтобы вырыть лед на Марсе.

Однако, если работа требует ловкости и точности, то тут не обойтись без человеческих пальцев. Сегодняшний космический скафандр разработан для невесомости, а не для пеших прогулок по экзопланете. У прототипа НАСА Z-2  есть гибкие суставы и шлем, который дает четкое представление о любой тонкой фиксации потребностей проводки.

9. Космос огромен

Самой быстрой вещью, которую когда-либо строили люди, является зонд по имени Гелиос 2. Он уже не функционирует, но если бы в космосе был звук, то вы услышали бы его крик, поскольку он до сих пор вращается вокруг солнца на скоростях больше чем 157,000 миль в час. Это почти в 100 раз быстрее, чем пуля, но даже в при такой скорости потребовалось бы приблизительно 19,000 лет, чтобы достигнуть ближайшую к нам звезду – Альфа Центавра. Во время такого длительного полета сменилось бы тысячи поколений. И вряд ли кто-то мечтает умереть от старости в космическом корабле.

Чтобы победить время нам нужна энергия – очень много энергии. Теоретически, околосветовых скоростей можно добиться с помощью энергии аннигиляции материи и антивещества, но заниматься подобным на Земле – опасно.

Намного более изящное решение взломать исходный код вселенной — с помощью физики. Теоретический двигатель Мигеля Алькубьерре сжал бы пространство-время перед вашим кораблем и расширил бы позади него, так вы могли бы перемещаться скоростью, превышающую скорость света.

Человечеству будут нужны еще несколько Эйнштейнов, работающих в местах как Большой Адронный Коллайдер,  чтобы распутать все теоретические узлы и совершить прорыв в исследовании Космоса.

О важности и актуальности исследования Космоса говорит тот факт, что в 2019 году Нобелевскую премию по физике присудили за открытие экзопланет и исследования происхождения Вселенных. Награду получат трое ученых. Одна часть премии уйдет канадско-американскому физику Джеймсу Пиблсу «за теоретические открытия в области физической космологии», а другая швейцарским астрономам — Мишелю Майору и Дидье Келозу «за открытие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа».

Видео

---

Источники

Творческая работа учащихся по экологии (10 класс) по теме: космос для человека

Муниципальное образовательное учреждение

средняя образовательная школа № 3

 

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ

                                                                                                                                   РАБОТА НА ТЕМУ:

                                                                                                                          «КОСМОС ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  Выполнила

ученица 10 класса

                                                                      Тулеева Карина.

                                                                          Руководитель

Булыщенко Е. В.

 

 

 

 

2013 год

Содержание.

Введение.

Глава 1.  Знакомство с историей выхода человека в космос.

Глава 2. Значение выхода человека в космос.

Глава 3. Перспективы освоения космоса.

Заключение.

Литература и интернет-ресурсы.

 

Введение.

 Выход человека в космос — важный поворот в истории развития человеческого общества. Он расширяет сферу разума, сферу взаимодействия природы и общества. Несомненно, что в будущем человек еще больше освоит космическое пространство, включая все небесные тела Солнечной системы. Сбудется предсказание великого К. Э. Циолковского — космос принесет людям «горы хлеба и бездну могущества». Выход человека в космос изменил наши традиционные представления о взаимоотношениях природы и общества. Космонавтика самым непосредственным образом влияет на дела земные и уже сегодня помогает людям различных специальностей в их труде.

 Свою работу я  решила посвятить теме значимости космоса для человека. Я считаю данный вопрос весьма актуальным, новым и перспективным.

 Актуальность темы:  космические исследования относятся к одному из основных направлений научно-технической революции. Рассмотрение  этого направления в эколого-экономическом аспекте представляет определенный интерес для специалистов, разрабатывающих международные программы сотрудничества в области экологии, науки и техники.

Цель работы:  на основе изученной литературы проанализировать условия способа использования космического пространства, как ресурса окружающей среды.

Задачи:

• Познакомить с историей развития космонавтики;
• Рассказать о практической пользе освоения космоса;
• Рассмотреть перспективы освоения космоса.

Методы исследования: поисковый, изучение и анализ научно-популярной литературы по данному вопросу, обобщение.

 

Глава 1.  Знакомство с историей выхода человека в космос.

С давних времён люди мечтали полететь в неизвестный им космос. С этой целью, век за веком многие учёные и не только, мечтали совершить полёт в космическое пространство.

Много веков прошло с тех пор, когда был изобретен порох и создана первая ракета, применявшаяся главным образом для увеселительных фейерверков в дни больших торжеств.

Великая честь открыть людям дорогу к другим мирам выпала на долю нашего соотечественника К. Э. Циолковского.

 В 1911 году Циолковский произнес свои вещие слова: “Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, с начала робко проникнуть за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все около земное пространство”.

И только в середине двадцатого века наступила эра космонавтики, начавшаяся с запуска на орбиту первого искусственного спутника. Это был только первый шаг. После этого космонавтика начала развиваться быстрыми темпами, в результате чего всего через несколько лет в космос были отправлены уже первые живые существа – собаки Белка и Стрелка.

12 апреля 1961 года в космос отправился первый человек. Это был наш соотечественник – Юрий Алексеевич Гагарин. Весь мир запомнил его слова, произнесённые им перед полётом: “Поехали”!  Гагаринский полёт перевернул весь мир, дал надежду людям на будущее. Гагарин и его последователи в течение сравнительно короткого периода времени превратили космическое пространство в обычное рабочее место. Начали создаваться новые космические корабли, к планетам солнечной системы стартовали автоматические аппараты, на орбиту выводились космические станции, человек вышел в открытый космос и побывал на Луне.

Таким образом, в 1958-1960 годы первая серия советских АМС осуществляла перелет до Луны и фотографирование обратной стороны. В 1962-1968 годах отрабатывались выполнение мягкой посадки и обращение вокруг орбиты Луны. В 1969-1976 годах на Луну доставлялись луноходы и научное оборудование, а также были взяты пробы грунта. В рамках этой программы было запущено 42 космических аппарата, из которых 15 выполнили возложенные на них задачи.

Аналогичная серия исследований прошла в США, которые запустили 33 космических аппарата. Американцы вырвались вперед за счет программы «Apollo», предусматривающей подготовку высадки астронавтов на Луну. В 1961-1972 годах по ней было выполнено 27 полетов, а в 1969-1972 годах было проведено 7 экспедиций. Во время этих полетов экипажи экспедиций проработали на около 300 часов, в том числе на поверхности Луны 80 часов и собрала 400 кг образцов лунного грунта.

К 1998 году по советской и американской программе было выполнено 62 и 64 запуска, в том числе 33 и 47 успешных. Один спутник к Луне был запущен Японией. Всего исследование Луны потребовало 127 запусков.

Исследование Марса началось с неудачного запуска советского аппарата «Марс 1960А» в октябре 1960 года. Было еще несколько запусков, один из которых во время Карибского кризиса чуть было не стал причиной начала глобальной ядерной войны. Первого успеха в исследовании Марса добились американцы 14 июля 1965 года, когда аппарат «Mariner-4» прошел в9846 км от поверхности Марса и передал первые изображения поверхности планеты.

До 2003 года в исследовании Марса было выполнено запусков:

СССР – 18 (в том числе 3 выполнили программу)

США – 15 (10)

Япония – 1 (1)

ЕС – 1 (1)

Всего было сделано 35 запусков, в том числе 15 удачных.

Аппаратов за пределы Солнечной системы запущено немного. Первые из них — американские АМС «Пионер-10» и «Пионер-11», предназначенные для изучения пояса астероидов и Юпитера, запущенные в 1972 и 1973 годах. Они выполнили свою программу, и вышли за пределы системы. АМС «Пионер-10» был отключен 31 марта 1997 года, когда исчерпались запасы энергии, и продолжает свой полет уже безжизненным телом. В 2003 году таких дальних АМС было пять: «Пионер-10», «Пионер-11», «Вояджер-1», «Вояджер-2», «Галилео», «Кассини» (США) и «Улисс» (ЕС).

Теперь положение изменилось. «Галилео» 21 сентября 2003 года разрушился в атмосфере Юпитера. «Вояджер-1» с рабочими радиоизотопными термогенераторами и оборудованием, обогнал «Пионер-10» и стал самым дальним земным зондом в космосе. Его создатели полагают, что АМС будет работать еще около 15 лет.

Нельзя не упомянуть о такой важной сфере космических исследований, как запуски автоматических обсерваторий. Первые орбитальные обсерватории были запущены в 1962 и 1966 годах. В 1966-1968 годах НАСА запустило две обсерватории ОАО-1 и ОАО-2 (Orbiting Astronomical Observatory). После этого началась долгая эпопея создания орбитального телескопа-рефлектора «Хаббл», который отправился в полет 24 апреля 1990 года. За 15 лет работы уникальный телескоп получил 700 тысяч изображений 22 тысяч небесных объектов. Было запущено четыре крупных обсерватории: «Хаббл», «Комптон» (снят с орбиты), «Чандра», «Спитцер». На смену «Хабблу» в 2013 году будет запущен телескоп «Джеймс Вебб».

Были хорошие результаты и у СССР. В 1975 году был создан Орбитальный солнечный телескоп (ОСТ-1) и с 1983 по 1989 годы работал автоматический телескоп на станции «Астрон».

По мере совершенствования техники АМС, сфера исследования дальнего космоса и даже межзвездного пространства будет только увеличиваться.

Вывод: исследование Луны, планет и дальнего космоса показали двойственный результат. С одной стороны, это грандиозный прорыв науки, эпохальные достижения в изучении Солнечной системы и получение колоссального объема знаний. С научной точки зрения программа исследования дальнего космоса увенчалась полным успехом и создала многообещающий задел на будущее.

Глава 2. Значение выхода человека в космос.

С развитием космических полетов расширяется и область приложения человеческой деятельности. Выход в космос — величайшее завоевание человечества, победа разума над силами природы. Если раньше все приложения научных знаний и технических достижений ограничивались земными рамками, то с началом освоения космического пространства человек начал постепенно вовлекать космос в сферу своей практики.

Космические полеты не только открывают возможность все более глубокого познания окружающего нас мира. Уже сегодня есть ряд чисто практических задач, имеющих важное народнохозяйственное значение, которые наиболее успешно могут быть решены с помощью космической техники.

Одной из таких задач является космическое телевидение. В Советском Союзе действует система «Орбита», которая с помощью искусственных спутников-ретрансляторов типа «Молния» позволяет передавать на большие расстояния телевизионные программы и телефонные переговоры. Космические линии связи  более выгодны, чем наземные радиорелейные линии, состоящие из цепочки приемопередающих станций. Так, для того чтобы создать радиорелейную линию Москва-Владивосток, пришлось бы построить около двухсот приемопередающих станций. Эти станции надо обслуживать, отапливать, питать электроэнергией. В настоящее время телевизионные передачи из Москвы на Дальний Восток осуществляются через космос с помощью всего лишь двух наземных станций — передающей и приемной и одного космического ретранслятора. К тому же спутник-ретранслятор получает энергию, необходимую для работы его бортовой аппаратуры, от Солнца с помощью солнечных батарей.

Космические линии связи непрерывно совершенствуются. Ведутся опыты передачи телевизионных сигналов непосредственно со спутников-ретрансляторов на коллективные антенны. И недалеко время, когда вся территория нашей страны будет охвачена передачами Центрального телевидения.

Не менее важное народнохозяйственное значение имеют и метеоспутники. В Советском Союзе на протяжении нескольких лет действует система «Метеор». Два метеоспутника движутся по околоземным орбитам с таким расчетом, чтобы в течение суток дважды осмотреть всю поверхность нашей планеты. Специальная аппаратура, установленная на борту этих спутников, позволяет фиксировать различные параметры, характеризующие состояние земной атмосферы, и получать оперативную информацию о развитии явлений погоды. В частности, с борта метеоспутников осуществляется систематическое фотографирование облачных систем, что позволяет своевременно обнаруживать зарождение циклонов и антициклонов, а также возникновение ураганов и тайфунов. Благодаря применению метеоспутников оперативные прогнозы погоды в последние годы стали значительно более точными и надежными.

Кроме того, изучение атмосферных явлений из космоса позволит ученым более глубоко разобраться в закономерностях сложных процессов, протекающих в воздушной оболочке нашей планеты.

Вывод: выход в космос занимает совершенно особое место в ряду научно-технических достижений человечества. Он знаменует собой принципиально новые отношения между земным обществом и природой, выступающей в данном случае в масштабах Вселенной.

 

Глава 3. Перспективы освоения космоса.

 

Весьма заманчивы и перспективы осуществления в будущем на борту специализированных орбитальных станций своеобразного космического производства. Дело в том, что в условиях невесомости и космического вакуума появляется возможность осуществлять необычные технологические процессы, недостижимые в земных условиях, в частности производить особо чистые вещества, синтез некоторых химических соединений, в том числе ценных лекарственных препаратов, получать необычные сплавы, вырабатывать особо точные детали, например идеальные по форме шарики для шарикоподшипников.

Не исключена возможность, что со временем в космос будут вынесены и энергетические установки, выделяющие в процессе работы тепло, углекислый газ и вредные примеси и тем самым загрязняющие окружающую земную среду

Вывод: Выход в Солнечную систему и открытое межзвёздное пространство, освоение безграничных ресурсов космоса с помощью новой формы физического движения – управления гравитацией, выведет человечество на качественно новый уровень космической формы существования. Это, в свою очередь, откроет путь к удовлетворению потребности в непрерывном технологическом прогрессе и всех остальных отраслей мирового производства, развитие которых уже сегодня начинает сдерживаться массой экологических проблем глобального, планетарного характера. Перед странами и народами откроется огромная арена взаимовыгодного международного сотрудничества, способного обеспечить всеобщий мир, гарантированное выживание и экологическую безопасность всех и каждого.

 

Заключение.

     Наше время не зря называют временем научно-технического прогресса. Осо­бенно возросли в наши дни темпы развития науки и техники. У каждого из открытий и изобретений были не только горячие сторонники, но и рьяные противники. Видимо иначе не могло и быть. Прогресс человече­ства всегда происходил и происходит в борьбе противоположностей. Кто-то из великих остроумно подметил три стадии утверждения нового. Сначала о новом говорят: «Этого не может быть!» Через некоторое время можно услы­шать: «Здесь что-то есть…» И, наконец, приходит момент, когда даже рья­ный скептик искренне удивляется: «А разве могло быть иначе?!»

Нечто похожее было и с освоением космического пространства. Пер­вый советский искусственный спутник Земли многие на Западе встретили с нескрываемым скептизмом и недоверием. Мол, что из того, что на космиче­скую орбиту заброшено несколько килограммов металла, какая польза от этого эксперимента, что принесет он миру и человечеству?

А меньше чем через четыре года мир был удивлен и потрясен неслы­ханным событием: гражданин первой социалистической страны Юрий Алек­сеевич Гагарин совершил беспримерный облет Земли на космическом кораб­ле «Восток». День этот и имя человека, который первым разорвал цепи зем­ного притяжения, навсегда вошли в память человечества.

В достижениях сегодняшней космонавтики живет мысль первого Сергея Павловича Королева глав­ного конструктора космоса академика. Именно к сегодняшнему дню относятся его слова: «Это будущее, хотя и не столь близ­кое, но реальное, поскольку оно опирается на уже достигнутое».

Литература:

1. www.cosmonautics.ru
2. Допаев М. М. Наблюдения звездного неба
3. Маров М. Я. Планеты Солнечной системы.
4. Силкин Б. И. В мире множества лун
5. The Computer Guide To The Solar System, Winter Tech, Version 1.20, 1989 г.
6. Уиппл Ф. Земля, Луна и Планеты
7. Куликовский П. Г. Справочник любителя астрономии
8. «Освоение космического пространства в СССР» В.Л. Барсуков 1982 г.

 

Роль космоса в жизни современного общества и человека

https://ria.ru/20110404/361052487.html

Роль космоса в жизни современного общества и человека

Видеомост Москва-Брюссель на тему: «Роль космоса в жизни современного общества и человека». Мероприятие приурочено к 50-летию полета в Космос первого человека. В ходе видеомоста речь пойдет о новых проектах по исследованию космического пространства, о космических технологиях и их применении в «земной» жизни, об опыте сотрудничества России и ЕС в сфере освоения космоса. Какая польза человечеству от огромных усилий и колоссальных расходов на исследование космоса? Оправданы ли они? Насколько изменило возможности человека картографирование земной поверхности из космоса? Какую пользу в повседневной жизни приносит информация, полученная со спутников? Какие исследования в течение многих лет проводились на орбитальной станции «МИР», а сейчас проводятся на МКС, и где эти исследования применимы? Есть ли реальная польза от научных экспериментов в космосе применительно к быту обычного человека?

2011-04-04T12:00

2011-04-04T12:00

2020-02-29T10:10

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn21.img.ria.ru/images/sharing/article/361052487.jpg?3610514351582960242

россия

космос

бельгия

брюссель

москва

РИА Новости

Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4

7 495 645-6601


https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2011

РИА Новости

Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4

7 495 645-6601


https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4

7 495 645-6601


https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Роль космоса в жизни современного общества и человека

Роль космоса в жизни современного общества и человека

2011-04-04T12:00

true

PT89M07S

https://cdn25.img.ria.ru/images/_0:0:0:0_1400x0_80_0_0_3d955aed62481739923d4cc46316dff0.

РИА Новости

Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4

7 495 645-6601


https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

Россия, Москва, Зубовский бульвар, 4

7 495 645-6601


https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

россия, космос, муса манаров, бельгия, брюссель, москва

12:00 04.04.2011 (обновлено: 10:10 29.02.2020)

1088

Видеомост Москва-Брюссель на тему: «Роль космоса в жизни современного общества и человека». Мероприятие приурочено к 50-летию полета в Космос первого человека. В ходе видеомоста речь пойдет о новых проектах по исследованию космического пространства, о космических технологиях и их применении в «земной» жизни, об опыте сотрудничества России и ЕС в сфере освоения космоса. Какая польза человечеству от огромных усилий и колоссальных расходов на исследование космоса? Оправданы ли они? Насколько изменило возможности человека картографирование земной поверхности из космоса? Какую пользу в повседневной жизни приносит информация, полученная со спутников? Какие исследования в течение многих лет проводились на орбитальной станции «МИР», а сейчас проводятся на МКС, и где эти исследования применимы? Есть ли реальная польза от научных экспериментов в космосе применительно к быту обычного человека?

«Какие исследования проводят космонавты в космосе?» – Яндекс.Кью

На Международной космической станции проводятся эксперименты по нескольким направлениям:

1. Физико-химические процессы и материалы в условиях космоса: исследование плазменно-пылевых кристаллов и жидкостей в условиях микрогравитации, исследование процессов кристаллизации белков и получение совершенных по структуре монокристаллов белков, пригодных для рентгеноструктурного анализа, и биокристаллических пленок, измерение и моделирование термических режимов и процесса формирования микроструктуры при фазовых переходах в переохлаждённых расплавах на основе циркония и т.п.

2. Исследование Земли и Космоса: изучение потоков быстрых и тепловых нейтронов, получение информации для экологического обследования районов деятельности различных объектов, экспериментальная отработка наземно-космической системы мониторинга и прогноза развития природных и техногенных катастроф и т.п.

3. Человек в космосе: получение новой научной информации для углубления представлений о механизмах перестройки в электрофизиологии сердца при воздействии ОДНТ в условиях длительной микрогравитации, исследование особенностей структурно-функционального состояния различных отделов желудочно-кишечного тракта, мониторинг обмена веществ и его регуляции, динамики защитных систем организма и экологических факторов во время космических полетов на МКС и т.п.

4. Космическая биология и биотехнология: исследование влияния различных факторов космического полета на процессы регенерации у биообъектов по морфоло гическим и электрофизиологическим показателям, исследование воздействия факторов космического пространства на состояние генетического аппарата и выживаемость высушенных лимфоцитов и клеток костного мозга, исследование влияния факторов космического пространства на состояние систем «микроорганизмы – субстраты» и т.п.

5. Технологии освоения космического пространства: исследование характеристик излучения Земли, разработка методов получения полимерных материалов, стойких к биокоррозии, мониторинг состояния собственной внешней атмосферы и внешних рабочих поверхностей РС МКС, а также диагностика работоспособности применяемых на орбитальном комплексе материалов и покрытий и т.п.

6. Образование и популяризация космических исследований: демонстрация решения задач управления автономными беспилотными космическими аппаратами (КА) в интересах привлечения молодежи к современным проблемам освоения космоса, открытая передача с борта PC МКС по радиолюбительскому каналу связи на наземные приёмные станции радиолюбителей всего мира изображений фотоматериалов.

Некоторые эксперименты больше напоминают задаваемые с Земли квесты. Например, текущее исследование с кодовым названием «Альгометрия» подразумевает, что один бортинженер должен делать другому больно на протяжении восьмидесяти минут и записывать получаемые результаты. Всё во имя науки!

Эксперименты могут звучать или выглядеть смешно, однако это очень важная часть космической жизни. Только с помощью десятков таких опытов учёные на Земле смогут лучше ответить на вопрос: как же влияет космос на человека? Что нужно делать для того, чтобы пребывание на МКС не сказывалось отрицательно на здоровье космонавтов?

Например, в феврале этого года учёные NASA опубликовали предварительные результаты уникального исследования под названием «Близнецы» (Twin Study), подразумевающее изучение влияния на человеческий организм условий долговременного пребывания в космосе, путём наблюдения за здоровьем Скотта Келли, прожившего на борту МКС более года, и его брата Марка Келли, жившего в это время в схожих условиях на Земле. Оказалось, что жизнь в космосе по каким-то пока не известным причинам приводит к тому, что процесс клеточного старения или полностью останавливается, или даже обращается вспять!

Если вас заинтересовали космические исследования, то на странице Федерального космического агенства можно узнать расписание и подробнее прочитать о предстоящих и текущих экспериментах, проводимых в российском сегменте МКС. Об исследованиях астронавтов из США можно узнать, посетив соответствующий раздел на сайте NASA.

освоение космоса | История, определение и факты

Мотивы для космической деятельности

Хотя возможность исследования космоса давно волновала людей во многих сферах жизни, на протяжении большей части конца 20-го века и в начале 21-го века только национальные правительства могли позволить себе это очень высокие затраты на запуск людей и машин в космос. Эта реальность означала, что освоение космоса должно было служить очень широким интересам, и это действительно происходило разными способами.Государственные космические программы способствовали расширению знаний, служили показателями национального престижа и могущества, укрепляли национальную безопасность и военную мощь и приносили значительную пользу широкой публике. В тех областях, где частный сектор может получать прибыль от деятельности в космосе, особенно от использования спутников в качестве телекоммуникационных реле, коммерческая космическая деятельность процветает без государственного финансирования. В начале 21 века предприниматели считали, что в космосе есть несколько других областей коммерческого потенциала, в первую очередь космические путешествия, финансируемые из частных источников.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня Узнайте о космическом корабле на орбите вокруг Марса и марсоходах Opportunity и Curiosity на поверхности Марса. Узнайте о различных научных усилиях по изучению планеты Марс, в том числе о марсоходе Curiosity. Encyclopædia Britannica, Inc. Посмотреть все видеоролики к этой статье

В годы после Второй мировой войны правительства взяли на себя ведущую роль в поддержке исследований, которые расширили фундаментальные знания о природе — роль, которую ранее играли университеты, частные фонды и другие неправительственные организации.Это изменение произошло по двум причинам. Во-первых, необходимость в сложном оборудовании для проведения многих научных экспериментов и в использовании этого оборудования большими группами исследователей привела к расходам, которые могли себе позволить только правительства. Во-вторых, правительства были готовы взять на себя эту ответственность, потому что верили, что фундаментальные исследования дадут новые знания, необходимые для здоровья, безопасности и качества жизни их граждан. Таким образом, когда ученые обратились к правительству за поддержкой ранних космических экспериментов, это было сделано.С самого начала космических усилий в Соединенных Штатах, Советском Союзе и Европе национальные правительства уделяли первоочередное внимание поддержке науки, осуществляемой в космосе и из космоса. Изначально космическая наука расширилась при поддержке правительства, включив в нее многомиллиардные исследовательские миссии в Солнечной системе. Примеры таких усилий включают разработку марсохода Curiosity, миссию Кассини-Гюйгенс к Сатурну и его спутникам, а также создание крупных космических астрономических обсерваторий, таких как космический телескоп Хаббла.

Советский лидер Никита Хрущев в 1957 году использовал тот факт, что его страна первой запустила спутник, как доказательство технологической мощи Советского Союза и превосходства коммунизма. Он повторил эти утверждения после орбитального полета Юрия Гагарина в 1961 году. Хотя президент США. Дуайт Д. Эйзенхауэр решил не бороться за престиж с Советским Союзом в космической гонке, его преемник Джон Ф. Кеннеди придерживался другой точки зрения. 20 апреля 1961 года, после полета Гагарина, он попросил своих советников разработать «космическую программу, обещающую драматические результаты, в которых мы могли бы победить.Ответ пришел в меморандуме от 8 мая 1961 года, в котором США рекомендовалось отправить людей на Луну, потому что «драматические достижения в космосе … символизируют технологическую мощь и организаторские способности нации» и потому что последующий престиж будет «Часть битвы на подвижном фронте холодной войны». С 1961 года до распада Советского Союза в 1991 году конкуренция между Соединенными Штатами и Советским Союзом оказала большое влияние на темпы и содержание их космических программ.Другие страны также считали успешную космическую программу важным показателем национальной мощи.

Еще до того, как был запущен первый спутник, лидеры США признали, что возможность наблюдать за военной деятельностью по всему миру из космоса станет преимуществом для национальной безопасности. После успеха своих фоторазведочных спутников, которые начали работать в 1960 году, Соединенные Штаты строили все более сложные спутники наблюдения и радиоэлектронной разведки.Советский Союз также быстро разработал ряд разведывательных спутников, а позже несколько других стран учредили свои собственные программы спутникового наблюдения. Спутники для сбора разведданных использовались, среди прочего, для проверки соглашений о контроле над вооружениями, предупреждения о военных угрозах и определения целей во время военных операций.

Снимки со спутника Corona Два снимка с американского разведывательного спутника Corona, сделанные с разницей в год — в середине 1961 года (вверху) и середине 1962 года (внизу), — демонстрируют строительство нового советского межконтинентального седла SS-7 (R-16). площадка для баллистических ракет.Расположенный в Юрье, Россия, это место было первым советским комплексом межконтинентальных баллистических ракет, идентифицированным на снимках Corona. Национальное разведывательное управление

Помимо обеспечения безопасности, спутники предоставили вооруженным силам возможность улучшить связь, наблюдение за погодой, навигацию, время и определение местоположения. Это привело к значительному государственному финансированию военно-космических программ в США и Советском Союзе. Хотя преимущества и недостатки размещения оружия доставки в космосе обсуждались, по состоянию на начало 21 века такое оружие не было развернуто, равно как и космические противоспутниковые системы, то есть системы, которые могут атаковать или мешать выходу на орбиту. спутники.Размещение оружия массового поражения на орбите или небесных телах запрещено международным правом.

Правительства рано осознали, что возможность наблюдать за Землей из космоса может принести значительные выгоды широкой публике, помимо безопасности и использования в военных целях. Первым приложением, которое было решено, была разработка спутников для помощи в прогнозировании погоды. Второе приложение включало дистанционное наблюдение за поверхностью суши и моря для сбора изображений и других данных, важных для прогнозирования урожая, управления ресурсами, мониторинга окружающей среды и других приложений.США, Советский Союз, Европа и Китай также разработали свои собственные спутниковые системы глобального позиционирования, первоначально для военных целей, которые могли определять точное местоположение пользователя, помогать в навигации из одной точки в другую и обеспечивать очень точные сигналы времени. . Эти спутники быстро нашли широкое применение в гражданских целях в таких областях, как персональная навигация, геодезия и картография, геология, управление воздушным движением и работа сетей передачи информации. Они иллюстрируют реальность, которая оставалась неизменной на протяжении полувека: по мере развития космического потенциала они часто могут использоваться как в военных, так и в гражданских целях.

TIROS 7 TIROS 7 (спутник для телевизионных и инфракрасных наблюдений 7), запущенный 19 июня 1963 года. Первая серия космических аппаратов TIROS США, выведенных на околоземную орбиту в 1960–65, проложила путь к развитию спутниковых систем проводить плановый ежедневный мониторинг погоды и атмосферы. NASA

Еще одно космическое приложение, которое началось при государственной поддержке, но быстро перешло в частный сектор, — это ретрансляция голоса, видео и данных через орбитальные спутники. Спутниковая связь превратилась в многомиллиардный бизнес и является одной из явно успешных областей коммерческой космической деятельности.Смежный, но экономически гораздо меньший коммерческий космический бизнес — это обеспечение запусков частных и государственных спутников. В 2004 году частное предприятие отправило пилотируемый космический корабль SpaceShipOne на нижний край космоса для трех коротких суборбитальных полетов. Хотя технически это было гораздо менее сложным достижением, чем вывод людей на орбиту, его успех рассматривался как важный шаг на пути к открытию космоса для коммерческих путешествий и, в конечном итоге, для туризма. Спустя более 15 лет после выхода SpaceShipOne в космос несколько фирм были готовы выполнять такие суборбитальные полеты.Возникли компании, которые также используют спутниковые снимки для предоставления бизнесу данных об экономических тенденциях. Были высказаны предположения, что в будущем другие области космической деятельности, в том числе использование ресурсов, обнаруженных на Луне и околоземных астероидах, и захват солнечной энергии для производства электроэнергии на Земле, могут стать успешными предприятиями.

Большая часть космической деятельности преследовалась, потому что она служит некоторой утилитарной цели, будь то расширение знаний, усиление национальной мощи или получение прибыли.Тем не менее, остается сильное основополагающее ощущение того, что людям важно исследовать космос ради самого себя, «чтобы увидеть, что там есть». Хотя единственные путешествия, которые люди совершили вдали от ближайших окрестностей Земли — полеты Аполлона на Луну — были мотивированы соревнованием времен холодной войны, люди неоднократно призывали вернуться на Луну, отправиться на Марс и посетить другие места. места в солнечной системе и за ее пределами. Пока люди не возобновят такие исследования, роботизированные космические корабли будут продолжать служить вместо них, чтобы исследовать Солнечную систему и исследовать тайны Вселенной.

.

Текущее состояние и перспективы на будущее

Аэрокосмическая инженерия — это отрасль, в которой инженерные науки применяются при разработке и изучении самолетов, космических аппаратов и связанных с ними технологий. Это одна из важнейших областей инженерии, которая помогла человечеству доминировать в небе и космосе.

Вызов триумфального полета был изнурительным, и долгое время мы не добились успеха. Ситуация изменилась в 1903 году с братьями Райт.

СВЯЗАННЫЕ С: ЛУЧШИЕ ШКОЛЫ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ В МИРЕ

От двух пилотируемых самолетов в 1900-х годах мы прошли долгий путь, и в 2019 году у нас есть коммерческие самолеты, которые могут одновременно перевозить более 850 пассажиров!

Но это только небеса.Мы также сделали возможными космические полеты и отправили космические корабли, которые могут вращаться вокруг других планет и подробно их изучать.

Сейчас в космосе работают астронавты, помогая нам расшифровать вселенную, в которой мы находимся! Все эти достижения стали возможными благодаря аэрокосмической технике.

Многие дискутируют по вопросам аэрокосмической техники и авиационной техники, но редко понимают, что это неправильное сравнение. Аэрокосмическая инженерия — это всеобъемлющая область инженерии, которая связана с разработкой полетов, которые происходят в нашей атмосфере и за ее пределами.

Вопрос, который следует задать, касается сравнения авиационной техники и астрономической инженерии. Например, НАСА имеет опыт как в авиационной, так и в астронавтической инженерии; следовательно, это аэрокосмическое агентство.

Авиационная техника относится ко всем инженерным работам, выполняемым на самолетах, которые летают в атмосфере Земли. Следовательно, самолеты, вертолеты, дроны и т. Д. Попадают в эту категорию.

Авиационная техника помогает нам создавать более эффективные и эффективные самолеты.Это касается не только коммерческих самолетов, но также частных и служебных самолетов, включая дроны.

Инженерия — это не только механика или мощность, которую может создать самолет, но и выбор материалов, которые используются при создании самолета.

Недавнее нововведение НАСА — отличный пример, когда они протестировали технологию под названием Spanwise Adaptive Wing. В технологии используется новый тип сплава, который можно гнуть и складывать.

НАСА использовало этот сплав в ветрах самолета. Это выгодно по-разному.

Это может привести к более высокой топливной экономичности и более высокой скорости полета, что приведет к еще более высокой сверхзвуковой скорости. Ветры складываются между углами 0 и 70 градусов.

Создание Northrop Grumman B-2 Spirit, одного из самых знаковых бомбардировщиков-невидимок, также является образцом авиационной техники в лучшем виде. Как вы уже могли заметить, когда мы говорим об авиационной технике, все происходит в контексте полета самолета в атмосфере Земли.

Теперь поговорим о космонавтике.

Астронавтическая инженерия, которую часто называют аэрокосмической техникой, — это область инженерии, связанная с космическими аппаратами и космическими технологиями. Термин «космические технологии» также довольно широк, поскольку он относится к разработке спутников, системам сбора энергии, марсоходам и т. Д.

Астронавтическая инженерия помогла нам выйти за пределы Земли и исследовать обширные просторы космоса. В настоящее время на орбите Земли находится более 4800 спутников.Они состоят из разных спутников, запущенных разными центрами космических исследований по всему миру.

Одним из наших величайших достижений в области инженерных космических сооружений является Международная космическая станция или МКС. Это центр космических исследований на низкой орбите, возникший в результате соглашения между 5 странами.

Несколько лет назад космонавтическими разработками в основном занимались космические агентства, финансируемые правительством. Однако эта тенденция изменилась, когда на сцену вышли частные компании, такие как SpaceX и Blue Origin.

Технологии, такие как многоразовые космические корабли, снижают налог на ресурсы, связанный с созданием и использованием космических кораблей. В отличие от аэронавтики, космонавтика имеет совершенно разные варианты использования. Проблемы заключаются в создании эффективных силовых установок, материалов, которые могут выдерживать большое количество тепла от входа в атмосферу, радиационной защиты, надежной связи и навигации, а также безопасных условий для жизни и работы космонавтов.

Астронавтическая инженерия прошла долгий путь, и она здесь, чтобы остаться, потому что мы исследовали лишь крошечную часть космоса.

Выбор между авиационной техникой и космонавтикой зависит от вашей реальной области интересов. Если вас интересуют летательные аппараты, то вам следует выбрать авиационную технику. А если вас интересуют космические корабли и космические технологии, то вы отлично впишетесь в космонавтику.

У аэрокосмической техники не просто светлое будущее, она будет революционизировать во многих отношениях.Мы уже начали думать об использовании воздушного пространства в качестве будущих магистралей для личного пользования.

Другими словами, летающие машины могут быть недалеко, как вы думаете.

В таких случаях вы увидите слияние автомобильной и авиакосмической техники. Япония недавно представила свой летающий автомобиль, заявив, что он будет запущен в серийное производство к 2026 году.

Летающий автомобиль с батарейным питанием компактен и может облегчить работу на оживленных улицах. Мы можем ожидать, что эта тенденция сохранится в будущем, поскольку все больше и больше стран присматриваются к летающим автомобилям для решения современных проблем с дорожным движением.

И это только верхушка айсберга.

Авиация — это отрасль, в которой предстоит много изменений. В 2018 году Airbus протестировал самолет на солнечных батареях, который пробыл в полете 28 дней.

Прототип не может перевозить какой-либо пассажирский груз, но это шаг в правильном направлении. По мере того, как отрасль процветает, им понадобятся инженеры, которые возьмут на себя руководство различными задачами, другими словами, больше возможностей для трудоустройства.

СВЯЗАННЫЕ С: ЗАРПЛАТЫ ДЛЯ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ ПО ВСЕМУ МИРУ

Многоразовые ракеты и космические туры, безусловно, вещь.Такие компании, как Virgin Galactic, уже работают над своей миссией по доставке людей в космос для путешествий и космических путешествий.

Человечество всегда очаровывало небо и звезды наверху. Аэрокосмическая инженерия помогла нам не просто добраться до них, но и пересечь их, соединяя разные части мира и даже миры вокруг нас.

Если вы хотите заняться аэрокосмической отраслью, нет лучшего времени, чем сейчас. Убедитесь, что вы доверяете своей страсти и работаете ради нее, небо — не предел!

.

(/): Исследование космоса — (2)

Космические исследования (2)

Человечество всегда мечтала преодолеть гравитацию и достичь других планет. Но только в 60-е годы этой мечте суждено было стать реальность.

12 числа В апреле 1961 г. космический корабль «Восток» был запущен в космос. человек на борту и после выхода на орбиту нашей планеты успешно вернулся на Землю.

Первый человек Преодолеть гравитацию и орбиту Земли удалось Юрию Гагарину. это день вошел в историю человечества как выдающийся достижение, открывающее космическую эру.

В течение освоение космоса было много достижений мира наука и технология. В этот период были запущены многие спутники Земли, многочисленные космические лаборатории. Среди достижениями можно перечислить посадку автоматических станций на Луне, полеты космических лабораторий к Венере и Марс.

Эти лет программ пилотируемых космических полетов: Валентина Терешкова была первой женщиной-космонавтом, совершившей космический полет, А.А. Леонов совершил первый выход в открытый космос в 1965 году, первый советский экспериментальная станция с четырьмя космонавтами на борту ушла в орбиты, первая американская экспедиция высадилась на Луну.

Советский «Луноход, г. автоматические орбитальные станции «Союз» и другие космические лаборатории. открыли новый период освоения космоса.От первой эксперименты ученые перешли к систематическому исследованию пространство.

Недавно там прозвучали призывы сократить расходы на космические исследования программы. Я думаю, было бы серьезной ошибкой допустить это произойдет.

Есть прямой связь между развитием программ космических исследований и различные земные технологии. Чем выше первые, тем больше развиты последние.

(2)

. .

12 1961 г. . , .

, , . ,.

. . , , .

-. . . 1965г., , .

, . .

. ,.

. ,.

Вопросы:

1.Что сделал человечество всегда мечтает?
2. Когда эта мечта стала реальностью?
3. Когда был запущен космический корабль «Восток»?
4. Был ли Юрий Гагарин первым человеком, преодолевшим гравитацию и на орбите Земли?
5. Какой день 12 апреля вошел в историю?
6. Что произошло в ходе освоения космоса?
7. Что видел этот период?
8. Перечислите этапы программ пилотируемых космических полетов.
9. Что открыло новый период освоения космоса?
10. Какие звонки были в последнее время?
11. Было бы серьезной ошибкой позволить сократить расходы на исследование космического пространства?
12. Какая связь существует между освоением космоса? исследовательские программы и различные земные технологии?

Словарь:
на борту
человечество
эпоха
в курсе
мировая наука и техника
многочисленные
перечислить
рейс
был первым, чтобы сделать,
космонавт
на землю
допустить это было бы серьезной ошибкой
земные технологии
бывший ()
та последняя ()
выше… более развитые …

.

Во что расширяется Вселенная?

Отображение временной шкалы Вселенной за 13,7 миллиарда лет и последующего расширения Вселенной. Предоставлено: НАСА / Научная группа WMAP.

Да ладно, признай, у тебя был этот вопрос. «Поскольку астрономы знают, что Вселенная расширяется, во что она расширяется? Что находится за пределами Вселенной?» Спросите любого астронома, и вы получите неудовлетворительный ответ.Мы даем вам такой же неудовлетворительный ответ, но действительно объясняем его, чтобы ваше неудовлетворение больше не преследовало вас.

Если коротко, то это бессмысленный вопрос, Вселенная ни во что не расширяется, она просто расширяется.

Определение Вселенной состоит в том, что она содержит все.Если бы что-то было за пределами Вселенной, это тоже было бы частью Вселенной. Помимо этого? По-прежнему Вселенная. Вне ЭТОГО? Также больше вселенной. Это Вселенная до самого низа. Но я знаю, что вы сочтете этот ответ неудовлетворительным, поэтому сейчас я сломаю вам мозг.

Либо Вселенная бесконечна, продолжается вечно, либо она конечна, с ограниченным объемом. В любом случае у Вселенной нет края. Когда мы представляем себе Вселенную, расширяющуюся после Большого взрыва, мы представляем взрыв, в котором из одной точки выходит струя вещества.Но эта аналогия не точна.

Лучшая аналогия — поверхность расширяющегося воздушного шара. Не трехмерный воздушный шар, а его двумерная поверхность. Если бы вы были муравьем, ползающим по поверхности огромного воздушного шара, а воздушный шар был бы всей вашей вселенной, вы бы увидели, что воздушный шар по существу плоский под вашими ногами.

Представьте, что воздушный шар надувается. Во все стороны, куда вы смотрите, другие муравьи удаляются от вас. Чем дальше они находятся, тем быстрее удаляются.Даже если поверхность кажется плоской, идите в любом направлении достаточно долго, и вы вернетесь к исходной точке.

Вы можете представить себе растущий круг и задаться вопросом, во что он расширяется. Но это ерунда. Нет никакого направления, в котором вы могли бы ползти, чтобы выйти за пределы поверхности. Ваш двумерный мозг муравья не может понять расширяющийся трехмерный объект. У воздушного шара может быть центр, но нет центра на поверхности.Просто форма, которая простирается во всех направлениях и охватывает сама себя. И все же ваше путешествие, чтобы сделать один круг вокруг воздушного шара, занимает все больше и больше времени, поскольку воздушный шар надувается все больше.

Чтобы лучше понять, как это связано с нашей Вселенной, нам нужно масштабировать вещи на одно измерение, от двумерной поверхности, встроенной в трехмерный мир, до трехмерного объема, встроенного в четырехмерную вселенную. Астрономы думают, что если вы пойдете в любом направлении на достаточно большое расстояние, вы вернетесь в исходное положение. Если бы вы могли смотреть достаточно далеко в космос, вы бы смотрели на свой затылок.

Итак, по мере расширения Вселенной вам потребуется все больше и больше времени, чтобы охватить Вселенную и вернуться в исходное положение. Но нет направления, в котором вы могли бы путешествовать, который вывел бы вас за пределы Вселенной или «прочь». Даже если бы вы могли двигаться быстрее скорости света, вы бы быстрее вернулись в исходное положение.Мы видим, как другие галактики удаляются от нас во всех направлениях, точно так же, как наш муравей видел бы других муравьев, удаляющихся от нас по поверхности воздушного шара.

Вселенная через 1,6 миллиарда лет после Большого взрыва. Изображение предоставлено: Пол Боде и Юэ Шен

Отличная аналогия исходит от моей соведущей по Astronomy Cast, доктора Памелы Гей. Вместо взрыва представьте, что расширяющаяся Вселенная похожа на буханку хлеба с изюмом, поднимающуюся в духовке.С точки зрения любого изюма, все остальные изюмы расходятся во всех направлениях. Но в отличие от буханки хлеба с изюмом, вы можете двигаться в любом одном направлении внутри хлеба и в конечном итоге вернуться к своему начальному изюму.

Помните, что все наше понимание основано на 3-х измерениях. Если бы мы были четырехмерными существами, в этом было бы гораздо больше смысла. Для более глубокого объяснения я настоятельно рекомендую вам посмотреть, как мой хороший друг Зогг Чужой объясняет, что у Вселенной нет края.После просмотра его видео вы должны полностью понять возможные топологии нашей Вселенной.

Надеюсь, это поможет вам понять, почему нет ответа на вопрос «во что расширяется Вселенная?» Без края он ни во что не расширяется, он просто расширяется.

---

Прощай, Большой взрыв, привет, черная дыра? Новая теория создания Вселенной

---

Ссылка : Во что расширяется Вселенная? (2013, 28 ноября) получено 3 сентября 2020 с https: // физ.org / news / 2013-11-universe.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, нет часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

.