МИРНЕ ОСВОЄННЯ КОСМОСУ
Підготував:
Учень 10 класу А
середньої школи № 6
Березовський Марк
Зараз люди слабкі, але й те перетворюють
поверхню Землі. Через мільярди років це
могутність посилитися до того, що вони
змінять поверхню Землі, її океани,
атмосферу рослини і самих себе. Будуть
управляти кліматом і будуть розпоряджатися в
межах Сонячної системи, як і на самій
Землі. Будуть подорожувати і за межами
планетної системи, досягнуть інших сонць і
скористаються навіть матеріалом планет лун і
астероїдів, щоб не тільки будувати свої
споруди, а й створювати нові живі
істоти.
К. Е. Ціолковський.
Історія розвитку космонавтики і ракетної техніки знає чимало імен, але основоположником наукової космонавтики вважається великий російський вчений Костянтин Едуардович Ціолковський.
Вже в 1883 р. Ціолковський висловив думку про можливість використання реактивного руху для створення міжпланетних літальних апаратів. У роботі Ціолковського «Вільний простір» розглядається рух без сили тяжіння, сопратевленія повітря та сил тертя, описуються відчуття, які чекають космонавтів у невагомості, пропонується принципова схема ракетного двигуна. Він пише: «Покладемо, дана бочка, наповнена сильно стиснутим газом. Якщо відвернути один з її кранів, то газ безперервним струменем спрямується з бочки, причому пружність газу, відразлива його частки в простір, буде також безперервно відштовхувати і бочку. "
У 1893 р. Ціолковський пише науково-фантастичну повість «На Місяці» і слідом за нею в 1895 р. «Мрії про Землю і небо й ефекти всесвітнього тяжіння». У 1903 р. Ціолковський публікує наукову працю «Дослідження світових просторів реактивними приладами», в якій розвиває і всебічно обгрунтовує ідею використання ракет для космічних польотів.
У ряді інших робіт і, зокрема, у роботі «Космічні ракетні поїзда», опублікованій в 1929 р., К. Е. Ціолковського викладені основи теорії ракети і ракетного двигуна на рідкому паливі.
Розрахунки, виконані Ціолковським, показали, що здійснення космічного польоту грунтується на реальних можливостях і є справою найближчого майбутнього. У писма до редактора журналу «Вісник повітроплавання» Костянтин Едуардович писав: «... Людство не залишиться вічно на Землі, але, в гонитві за світлом і простором, спочатку несміливо проникає за межі атмосфери, а потім завоює собі всі навколоземний простір».
Випадково чи людина вийшла в космос? На це питання можна відповісти тільки негативно. Вступ людства в космічну еру було підготовлено всій його попередньою історією. Це закономірний результат подолання геоцентризму, еволюції технологій суспільства, наслідок розвитку суспільства, наслідок розвитку продуктивних сил. Цей результат об'єктивно існуючих законів розвитку суспільства на певному етапі неминуче призводить до космізірованому виробництва.
Що ж таке космізація виробництва? Це процес свідомої діяльності людей, спрямованої на безпосереднє або опосередковане використання в інтересах суспільного виробництва закономірностей і явищ космосу, наукових результатів вивчення космічного простору і пов'язаної з освоєнням космосу.
Відзначимо три основні напрями космізаціі виробництва.
Перше - це відтворення і використання у виробничій сфері низки умов і процесів, властивих космосу.
Другий напрямок космізаціі виробництва пов'язане з розвитком самої ракетно-космічної техніки та впровадженням її досягнень в інші галузі виробництва.
Третій напрям космізаціі виробництва пов'язане з винесенням в космос, наприклад на орбіти супутників Землі або на Місяць, частини виробничо-технічних комплексів. Штучні супутники Землі, що мають можливість перебувати в зоні прямої видимості зі значних територій поверхні Землі, що володіють високою швидкістю переміщення і регулярністю руху, дозволяють ефективно вирішувати важливі народногосподарські завдання: визначення координат (геодезія і навігація), передача інформації (телебачення, радіомовлення, телефонний і телеграфний зв'язок), спостереження за Землею (космічне землезнавство, океанографія, геологія, гідрологія тощо), вивчення і контроль процесів в атмосфері (метеорологія, боротьба з забрудненням). На Місяць можуть бути винесені шкідливі, гірничодобувні, енергоємні, види виробництва. В умовах космічного польоту (невагомість, ваккум) можуть проводитися великі кристали, композитні матеріали, оптика, надчисті хімічні та лікарські препарати та ін
УВАГА, ГОВОРИТЬ І ПОКАЗУЄ КОСМОС!
Зв'язок по праву вважають нервовою системою людства. Сучасні технічні засоби незмірно збільшують швидкість і дальність передачі інформації. Сьогодні зв'язок об'єктивно стає фактором, завдяки якому всі люди на Землі об'єднуються в одну аудиторію, стають ніби одним колективом, ім'я якому - людство.
Використання космічної техніки в системах зв'язку істотно підвищило її ефективність, дозволило пов'язувати між собою всі куточки земної кулі, дало можливість широко використовувати самі інформативні короткі хвилі, на яких, зокрема, працює телебачення.
Нові можливості для підвищення якості, оперативності та надійності зв'язку відкрилися з запуском штучних супутників Землі. Перебуваючи у полі прямий радіовидимості великої кількості віддалених один від одного наземних пунктів, супутник дозволяє об'єднати їх мережею космічного зв'язку. Для зв'язку з цим, завдяки прямої видимості супутника з наземних пунктів, використовуються інформативні короткі хвилі, що забезпечує надійну і високоекономічні передачу великого обсягу інформації на далекі відстані.
При побудові зв'язку на основі супутників велике значення має вибір характеристик їх орбіт. Прагнення зробити космічний зв'язок оперативної та універсальною, а також зменшити кількість супутників в системі викликало необхідність збільшення висоти польоту супутника. Однак треба зазначити, що велика висота польоту потрібно тільки в районах розташування пунктів, між якими здійснюється зв'язок, в решту часу висота польоту може бути довільною. Тому для зв'язку між пунктами, розташованими на обмеженій території, доцільне використання супутників рухаються по еліптичних орбітах.
Перевагами системи зв'язку на еліптичних орбітах є простота і відносно малі енергетичні витрати на виведення супутника, що дозволяє обходитися відносно невеликий ракетою-носієм. Однак така система для цілодобового зв'язку вимагає використання декількох супутників, що ускладнює управління нею.
Великими достоїнствами має космічна система зв'язку з супутниками на так званої стаціонарної орбіті, що представляє собою кругову екваторіальну орбіту висотою близько 3600 км. Така орбіта характерна тим, що супутник на ній знаходиться в нерухомому щодо поверхні Землі положенні. Зі стаціонарної орбіти забезпечується більша зона охоплення поверхні. Один стаціонарний супутник може забезпечувати цілодобовий зв'язок між пунктами, віддаленими один від одного на відстань близько 17000 км.
Польоти в космос відкривали нову сторінку в розвитку систем і засобів зв'язку. Причому з космосу людина отримує масу інформації не тільки наукового та дослідницького, а й широкомовного, «земного» характеру. Космічні системи супутникового зв'язку створили передумови для поширення інформації в глобальному масштабі. Величезні можливості для всесвітнього культурного обміну відкрили перед людством космічні радіозв'язок та телебачення.
ПОГОДА З КОСМОСУ.
Примхи погоди в перебігу багатьох тисячоліть вражали уяву людини. Залежність давньої людини від погодних явищ, нерозуміння
законів, за якими вони розвиваються, а часто і невміння протистояти стихійним силам природи стали причиною багатьох легенд, міфів, повір'їв і т. п. Проте вже в стародавні часи люди прагнули розпізнати різні явища погоди і накопичували статичну інформацію, яка дозволяла їм за різними непрямими ознаками передбачити погоду. Так, у V ст. до н. е.. греки почали проводити регулярні метеорологічні спостереження і навіть випускали офіційні повідомлення про погоду, так звані «парапегми». Дещо пізніше греки стали переходити від спостережень до перших спроб прогнозу погоди. З талі зароджуватися метеорологія і кліматологія. Стали створюватися спеціальні метеорологічні станції.
Великі можливості для оперативного спостереження погодних явищ мають пілотовані космічні кораблі й станції, так як космонавт може негайно дати відомості про ті чи інші погодні явища, не чекаючи спеціальної обробки метеоінформації.
У нас в країні створено постійно діюча космічна система служби погоди «Метеор», яка постійно вдосконалюється. Можна припустити, що в майбутньому в метеорологічну систему увійдуть космічні апарати, розташовані на декількох ярусах. Перший ярус складає довготривалі населені орбітальні станції. Вони забезпечують візуальні спостереження геосфери і бистропротекающих метеорологічних явищ, а також припливів, обвалів, пилових і піщаних бур, цунамі, ураганів, землетресенія. Другий ярус - це автоматичні супутники типу «Метеор» на полярних і приполярних орбітах заввишки 1000-1500 км. Основне їхнє призначення - постачати інформацію, необхідну для чисельних методів прогнозування погоди в глобальному та локальному масштабах, забезпечувати спостереження середньомасштабних і дрібномасштабних процесів в атмосфері. Нарешті, третій ярус - метеорологічні супутники на орбітах заввишки до 36 тис. км. Для безперервного спостереження динамічних процесів в атмосфері Землі. Вони дадуть картину загальної циркуляції атмосфери.
За висловом відомого вченого К. Я. Кондратьєва, «супутникова метеорологія є одним з найбільш виразних прикладів служіння космосу практичним потребам людей».
НА СЛУЖБІ ГЕОЛОГІЇ
З кожним роком все нові і нові комори Землі відкривають геологи. Нафта і природний газ, залізна руда і марганець, алюміній і олово, золото й алмази, уран та кам'яне вугілля - ось далеко не повний перелік тих життєво важливих матеріалів, які безпосередньо впливають на розвиток нашої промисловості, на життя країни, на
зростання її могутності і процвітання.
Запуски перших пілотованих кораблів показали, що з орбітальних висот можна дуже багато що розрізнити на земній поверхні навіть неозброєним оком. Добре помітні великі ріки і гори, штучні водосховища, зелені масиви лісів, квадрати оброблених полів. На водній поверхні видна велика брижі і напрямок руху хвиль, добре відчувається перехід від малих глибин до великих.
Створення спеціальних штучних супутників Землі здатних в глобальному масштабі збирати необхідну для геології інформацію, дозволить отримати якісно нові дані про багатьох процесах, які формують будову і склад нашої планети, наблизить вирішення багатьох фундаментальних проблем геології. Ступінь доцільності використання штучних супутників для вирішення геологічних завдань буде визначатися можливостями реєструючих приладів, встановлених на їх борту, а також здатністю людини розпізнавати і використовувати отриману інформацію.
Космічна фотографування може доставити інформацію для вирішення наступних геологічних завдань: виявлення і вивчення тектонічних і морфологічних структур регіонального порядку, пошуку корисних копалин, виявлення геологічних великомасштабних процесів, визначення взаємозв'язків великих геологічних елементів земної поверхні, встановлення зв'язку рельєфу і типу відкладення, виявлення динаміки зсувів, ярів , берегової лінії, розтину геоморфологічних проявів пошукового значення і т. д. Воно допоможе також удосконалювати інженерно-геологічні вишукування при будівництві лінійних споруд - залізних і шосейних доріг, каналів, трубопроводів та лінійних електропередач. Вже на стадії складання проектного завдання можна буде визначити оптимальні траси лінійних споруд, що скоротить час та матеріальні витрати на будівництво.
Вже сьогодні є всі підстави стверджувати, що космічної геології буде належати одне з провідних місць у виявленні закономірності формування і розміщення родовищ корисних копалин. Велику роль зіграє космічна техніка, що сприяє інтеграції розрізнених уявлень про природні процеси, що відбуваються на нашій планеті. Ніяка інша техніка не дає можливості так повно охопити взаємозв'язок між геологічними і фізікогеографіческімі
процесами на Землі. Порівняльний аналіз, а також вивчення геологічних процесів як частини і як наслідку процесів, що протікають у Всесвіті, дозволить в майбутнім видобувати корисні копалини на великій глибині і під товщею Світового океану, що буде мати величезне економічне значення.
НА СЛУЖБІ СІЛЬСЬКОГО І ЛІСОВОГО ГОСПОДАРСТВА
Сільське і лісове господарство отримує від штучних супутників Землі дуже багато корисної інформації. Сьогодні ще не накопичений достатній досвід, який дозволив би порахувати весь той ефект, який забезпечує служба космосу. Однак ряд оцінок вже є. Так, наприклад, підраховано, що, використовую інформацію, отриману із супутників, можна: збільшити на 10% урожай бавовни, знизити на 10% -15% втрати від бур'янів, збільшити поголів'я худоби на 35 млн. голів.
Зіставлення космічних знімків зроблених в різний час, дасть можливість вивчати процеси востановления лісів, прогнозувати запаси різних видів деревних порід, визначати раціональні терміни вирубки. Космічне фотографування може служити основою для оптимальної розробки планів лісозаготівельної промисловості в масштабах країни, вибору ділянок для лісозаготівлі в залежності від їхньої якості, добротності древостоя, породного складу, запасів деревини, а також з урахуванням умов сплаву і транспортних перевезень.
Особливу роль космічні засоби можуть зіграти при охороні лісів від пожеж. У пожежонебезпечний період щорічно виникає велика кількість лісових пожеж, а в окремі посушливі роки лісові сухорлявий стають лихом. Пожежі завдають шкоди не тільки лісовому господарству, а й ряду інших галузей. Димові завіси від лісових пожеж завдають шкоди сільськогосподарським рослинам, ускладнюють судноплавство на річках, що згубно діють на промислових звірів і птахів. Наслідки лісових пожеж проявляються також в погіршенні гідрології грунту, зміну грунтових вод, характеристик стоку і ін Комплекс чутливої теплопеленгаціонной апаратури, встановленої на супутнику, дозволить вести спостереження за лісами в будь-який час доби і своєчасно попередити про виникнення пожежі.
Отже, космос на службі лісового та сільського господарства принесе народному господарству велику користь. Одне лише точне регулювання часу початку сільськогосподарських робіт дасть у масштабі планети щорічний прибуток близько 15 млрд. доларів. Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва і раціональна експлуатація лісових ресурсів знаходяться в безпосередній залежності від прогресу космічної техніки, від успіхів в освоєнні космосу.
КОСМОС І ОСВІТА
Освоєння космосу не тільки стимулював інтерес до освіти, а й дозволило використовувати чудові технічні засоби - радіомовні та телевізійні супутники для освітніх цілей. Широкі маси населення планети можуть отримати через загальну глобальну систему освіти і професійного - технічного навчання, побудованого на використанні світових космічних систем зв'язку та телебачення на основі використаних супутників Землі, самі великі знання. Всесвітня телевізійна мережа зі 100-відсотковим охопленням населення планети буде тим новим технічним засобом, який зробить всіх людей Землі рівноправними слухачами однієї аудиторії. Особливо велике значення це має для країн, що розвиваються, для населення, що живе у важкодоступних районах. Радіо-і телепередачі через супутники дозволять вирішувати проблеми ліквідації неписьменності, підвищувати освітній ценз дітей і дорослих і т. п.
Таким чином, космос та освіта виявилися елементами подвійного процесу: без глибоких знань неможливо підкорення космосу, останнє ж у свою чергу, дає ефективний засіб для всебічного вдосконалення і розвитку освіти.
ВПЕРЕД, І ТІЛЬКИ ВПЕРЕД!
Ентузіастам космонавтики завжди був притаманний дух безмежної відданості справі, безперервних і цілеспрямованих творчих шукань. Авіація та космічні польоти привертають до себе людей неспокійних, енергійних цілеспрямованих в майбутнє. Багато з них були чудовими інженерами, і, творцями нової техніки, які акумулювали в собі великий комплекс знань накопичений людством. Але, мабуть, найбільш характерною їх рисою є ставлення до космосу як засобу вирішення загальнолюдських проблем. Ще в 1883 р. К. Е. Ціолковський у роботі «Вільний простір» розглядав космос не просто як простір в астрономічному аспекті, а й як середовище, яку людина може в майбутньому освоїти і жити в ній. Велич Всесвіту, складність і незвичність явищ і процесів, що протікають в космосі, спонукали вченого до розробки «космічної філософії», якою він займався все своє життя.
К. Е. Ціолковський розробляв не тільки віддалені преспективи освоєння космосу. У своїх працях він охопив всю сукупність основних проблем космонавтики, почавши з того часу, в якому жив і працював. Такий конструктивний підхід до найскладніших проблем відрізняв всю діяльність Ціолковського. На початку століття Костянтин Едуардович писав: «Тепер ми поговоримо про те, як можна почати роботу космічних досягнень негайної, зараз же. Звичайно йдуть від відомого до невідомого: від швейної голки до швейній машинці, від ножа до м'ясорубці, від молотильних причепів до молотарки, від екіпажу до автомобіля, від човна до корабля. Так і ми думаємо перейти від аероплана до реактивного приладу - для завоювання Сонячної системи ... От грубі щаблі розвитку і перетворення аеропланний справи, що досягає вищих цілей:
Встановлюється ракетний літак з крилами до звичайних органам управління ...
Крила наступних літаків треба потроху зменшувати, і силу мотора і швидкість збільшувати ...
Корпус подальших аеропланів слід робити непроникним для газів і наповненим киснем, з приладами, що поглинають вуглекислий газ, аміак та інші продукти виділення людини ...
Застосовуються описані мною керма (є в йду газові рулі), що діють відмінно в просторі і в дуже розрядженому повітрі, куди залітає снаряд. Пускається в хід безкрилий аероплан, здвоєний і сроенний, надутий киснем, герметично закритий, добре планує ...
Швидкість досягає 8 кілометрів на секунду, відцентрова сила цілком знищує тягар, і ракета вперше заходить за межі атмосфери ...
Після цього мохна вживати корпус простий, несдвоенний. Польоти за атмосферу повторюються. Реактивні прилади все більше удоляются від повітряної оболонки Землі і перебувають в ефірі все довше і довше. Все ж вони повертаються, оскільки мають обмежений запас їжі і кисню.
Робляться спроби позбутися вуглекислого газу та інших людських виділень за допомогою низькорослі рослин, дають в той же час живильні речовини ...
Влаштовуються ефірні скафандри (одягу) для безпечного виходу з ракети в ефір.
Для отримання кисню, Пічі та очищення ракетного повітря придумують особливі приміщення для рослин. Все це в складному вигляді несеться ракетами в ефір і там розкладається і з'єднується. Людина досягли більшої незалежності від Землі, тому що добуває засобу життю самостійно.
Навколо Землі влаштовуються великі поселення.
Використовують сонячну енегію не тільки для харчування і зручностей життя (комфорту), а й для переміщення по всій Сонячній системі.
Засновують колонії в поясі астероїдів та інших місцях сонячної системи, де тільки знаходять невеликі небесні тіла.
Розвивається промисловість, і розмножуються неймовірно колонії.
Досягається індивідуальне і суспільне досконалість.
Населення Сонячної системи робиться в сто тисяч разів більше теперішнього земного. Досягається межа, після якої неминуче розселення по всьому Чумацькому Шляху.
Починається згасання Сонця. Залишилося населення Сонячної системи віддаляється від неї до інших іншим сонць, до раніше відлетіли братам ».
Такий знаменитий «План Ціолковського». Геніальність його передбачення підтверджена всім ходом розвитку авіації та ракето-космічної техніки. З шістнадцяти розділів плану більше половини вже реалізовано, причому жодного разу не була порушена послідовність, передбачена вченим.
Ми живемо в такий час, коли космічне майбутнє людства перестане бути мрією. Воно входить в наші п'ятирічні плани, втілюється в життя в конструкційних бюро і лаборторіях вчених, стає темою наукових конференцій і симпозіумів. Освоєння космосу йде зростання темпів. Вперед, і тільки вперед - такий девіз людства, яке, вийшовши за межі планети колиски, буде все далі й далі поширюватися на неосяжних просторах Всесвіту в ім'я блага і прогресу цивілізації.
Література:
А.Д. Коваль «Космос далекий і близький."
В.І. Козирєв «Міжнародні екіпажі в космосі."
С.П. Уманський «Космонавтика сьогодні і завтра."