Космоса исследование и использование

Содержание

Характеристики основных элементов:

Ходовая часть:

• гусеница – армированная стержнями, резинотканевая;
• движитель – гусеничный с передним расположением основных звездочек;
• подвеска гусеницы – пружинно-гидравлическая;
• рама – металлическая с откидным капотом;

Трансмиссия:

• вариатор – автоматический бесступенчатый клиноременный;
• коробка передач – 1-скоростная с реверсом (переключение скоростей – ручное).

Механизмы управления:

• тормозная система – дисковая фрикционного механического типа с ручным приводом;
• управление – руль мотоциклетного типа.

Освоение космоса по странам

Космические агентства

Основная статья: Список космических агентств

• Бразильское космическое агентство — основано в 1994 году.
• Европейское космическое агентство (ЕКА) — .
• Индийская организация космических исследований — .
• Канадское космическое агентство — .
• Китайское национальное космическое управление — .
• Национальное космическое агентство Украины (НКАУ) — .
• Национальное управление США по аэронавтике и исследованию космоса (НАСА) — .
• Федеральное космическое агентство России (ФКА РФ) — ().
• Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) — .
• Корейский комитет космических технологий — предположительно 1980-е.

Космос и СССР

Освоение космоса СССР развивалось стремительными темпами. Считается, то правопреемником большинства технологий стала современная Россия. Как мы знаем, масштабные программы постоянно развиваются, они не стоят на месте. По этой причине, каждый новый полёт полон научных прорывов. Освоение космоса Россией немного замедлено. Но, определенно, мы должны гордиться, что наша страна способна заниматься такими развитыми проектами. Мы являемся одним из немногих государств, где мечта мальчиков и девочек стать космонавтом вполне реальна. Освоение космоса человеком только начинается, но этому следовала краткая и яркая предыстория. Рассмотрим всё в хронологическом порядке и интересных фактах.

В каких странах реализуются программы пилотируемых космических полетов?

Штандарты глав государств [ править ]

Околоземное космическое пространство

Организация мониторинга в различных природно-техногенных сферах позволит разработать высокоэффективное газо — и водоочистное оборудование, которое сократит выбросы вредных веществ до требований норм ПДК по тяжелым металлам, включая ртуть, улучшит санитарно-экологическое состояние почвы, водоемов, воздуха и околоземного космического пространства, даст возможность рационально использовать природные ресурсы страны.
 

Первый этап НТР отличается тем, что в 40 — 50 — х годах зародились и получили развитие ее главные направления: автоматизация производства на базе электроники; атомная энергетика; создание и использование полимерных материалов и др. С появлением ракетно-космической техники люди стали осваивать околоземное космическое пространство.
 

Метеорологическая система на базе полярноорбитальных космических аппаратов серии Noaa используется Национальным управлением по исследованию океана и атмосферы ( NOAA) при решении задач, связанных с прогнозированием погоды, а также для получения информации дистанционного зондирования в интересах сельского и лесного хозяйства, климатологии и океанографии, мониторинга состояния окружающей среды, при изучении околоземного космического пространства, озонового слоя и содержания аэрозолей в атмосфере, при съемке снежного и ледового покровов Земли.
 

РФ в области мониторинга окружающей среды и др. Для выполнения этих важных задач Росгидромет формирует и обеспечивает деятельность и охрану государственной наблюдательной сети; организует проведение наблюдений, оценку и прогноз состояния атмосферы, поверхностных вод, морской среды ( в том числе распространения в ней волн цунами), почв, сельскохозяйственных культур и пастбищной растительности, околоземного космического пространства, трансграничного переноса загрязняющих веществ ( кроме переноса подземными водами), радиационной обстановки на поверхности Земли и в околоземном космическом пространстве, загрязнения, включая радиоактивное, окружающей среды. Кроме того, Росгидромет выполняет масштабные функции в сфере информационного обеспечения, в том числе ведет Единый государственный фонд данных о состоянии окружающей природной среды, ее загрязнении и централизованный учет информации, а также осуществляет нормотворческую и иные функции.
 

Спутниковая метеорологическая система GOES базируется на двух геостационарных космических аппаратах типа Goes ( Geostationary Operational Environmental Satellite) и обеспечивает получение оперативной информации о состоянии погоды, заблаговременное выявление опасных природных явлений типа ураганов и сильных штормов, сбор и ретрансляцию в наземный центр обработки данных с наземных, морских и воздушных платформ мониторинга окружающей среды, а также получение информации о состоянии околоземного космического пространства.
 

Период в истории становления взаимоотношений человека и природы, начавшийся одновременно с наступлением XX столетия и продолжающийся на всем его протяжении, в общем характеризуется расширением экспансии человечества в природе, заселением всех доступных для проживания территорий, интенсивным развитием промышленного и сельскохозяйственного производства, открытием и началом эксплуатации новых способов высвобождения и преобразования энергии ( в том числе энергии связей частиц атомного ядра), началом освоения околоземного космического пространства и Солнечной системы в целом, а также невиданным ранее ростом численности населения. Статистика показывает, что в 1920 г. Землю населяло 1862 млн человек, в 1940 г. — 2295 млн, в 1960 г. — 3049 млн, в 1980 г. — 4415 млн человек.
 

Наблюдательная сеть включает систему стационарных и подвижных пунктов наблюдений-это посты, станции, лаборатории, центры, бюро, обсерватории, предназначенные для наблюдений за физическими и химическими процессами в ОПС, определения ее метеорологических, климатических, аэрологических, гидрологических, океанологических, гелиогеофизических, агрометеорологических характеристик, а также уровня загрязнения атмосферного воздуха, почв, водных объектов, в том числе по гидробиологическим показателям, и околоземного космического пространства.
 

Космос Будущего

Представим себе наше недалекое будущее. 2025 год. Просторы вселенной бороздят больше долговременные орбитальные станции.

Экипаж станции – 25 человек. Но вот возникает необходимость посетить соседнюю станцию для оказания помощи, пополнения жизненно важных ресурсов, а может просто нанести визит вежливости. Для межпланетной связи, связи с Землей, как шлюпки на корабле, будут иметься вспомогательные реактивные аппараты.

Специальные космические такси будут совершать разведывательные посадки на неизвестные планеты. Отделившись от корабля – матки, они отправляются к планете и, выполнив задание, возвратятся на орбиту.
Стремительное развитие космической техники в той же степени реально, как и удивительно.

Космическое пространство всегда окрыляло человеческую фантазию, вызывало бесконечное множество предложений и гипотез. Одни из них подтверждались практикой, от других приходилось отказываться, немало и таких, которые до сих пор занимают и волнуют умы ученых, посвятивших себя космонавтики.

Штурм космоса только начался.

Но то, что уже достигнуто, открывает для человеческой мысли широчайшие просторы. Пройдет время – и, может быть земляне начнут совершать регулярные рейсы в космос, найдя пути к далеким планетам. И гарантия этого – осуществленные фантазии людей, создавших космические корабли и поручившим своим первопроходцам проверить их прочность, смело шагнуть в бездну Великого космоса.

III.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все знают, каким великим подвигом была жизнь К. Э. Циолковского. «Основной мотив моей жизни, — писал он,- не прожить даром жизнь, продви­нуть человечество хоть немного вперед. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы, но я надеюсь, что мои работы, может быть скоро, а может быть и в отдаленном будущем, дадут обществу горы хлеба и бездну могущества».

Вступление человечества в космическую эру было подготовлено всей его предшествующей историей.

Это закономерный процесс развития производи­тельных сил, объективно существующих законов развития общества на определенном этапе.

Развитие космических исследований — это накопление знаний, которые увеличивают экономическое могущество человека.
Уже в настоящее время космические аппараты широко используются в народном хозяйстве. Например, использование космической техники в системах связи существенно повысило ее эффективность, позволило связать между собой все уголки земного шара, объединить всех людей Земли в одну аудиторию.
Создание специальных спутников Земли, способных собирать необходимую для геологии информацию, позволило получить качественно новые данные о многих процессах, формирующих строение и состав нашей планеты.

Космическое фотографирование может давать информацию для выявления полезных ископаемых. При этом доступной становится любая точка земной поверхности.
Итак, теперь в нашем распоряжении надежная спутниковая теле- и радиосвязь, точные прогнозы погоды и многое другое.

Но, к сожалению, в результате активизации исследований, резкого увеличения числа запусков ракет-носителей и других аппаратов, а также связанных с этим последствий все чаще происходит загрязнение земной и околоземной среды, что пагубно влияет на экологию Земли.

В результате многочисленных исследований, учеными было доказано, что весь космический мусор скапливается в области 900 км. от земли. И довольно часто этот мусор падает обратно на землю.
Большую проблему таят в себе спутники, брошенные человеком и несущие ядерные энергетические устройства, которым, для исчезновения радиоактивности необходимы десятки тысяч лет…

Чтобы решить эту проблему надо:

• формирование технологий и конструкций, приводящих к минимизации отходов;
• необходимо заранее продумать меры по, ликвидации космического мусора;
• важно сократить число выводимых в космос аппаратов и использования многоцелевых спутников и многое другое…

В ближайшие десятилетия людям Земли предстоит решать такие фундаментальные проблемы, как интенсивный рост народонаселения, истощение земных ресурсов, энергетический кризис.
Разрешить все эти проблемы в земных условиях практически невозможно.

Масштабы Вселенной

Чтобы хотя бы немного приблизиться к ответу на вопрос, каковы размеры Вселенной, необходимо оценить масштабы отдельных ее частей. Для человека обогнуть земной шар задача сложная, но вполне выполнимая. А теперь представьте, что наша планета по сравнению с Сатурном, как монетка в сравнении с баскетбольным мячом. А по отношению к Солнцу Земля вообще выглядит как маленькое зернышко.

Вся Солнечная система также не обладает значительной протяженностью в масштабе Вселенной. Если рассматривать пределом системы границу гелиосферы, ее протяженность составляет около 120 астрономических единиц. При этом за одну а.е. принимают расстояние, равное ~ 150 млрд. км. А теперь представьте, что диаметр всей галактики Млечный путь, частью которой является Солнце с окружающими его планетами, равен 1 квинтиллиону километров. Это число в 18 нулями.  А само скопление разных небесных тел содержит, по разным подсчетам, от 2*1011 до 4*1011 звезд, большинство из которых превосходят по размерам наше небесное светило.

И ведь Млечный путь – не единственная галактика во всем космическом пространстве. На звездном небе Земли невооруженным глазом можно рассмотреть соседние звездные скопления: Андромеду, Большое и Малое Магеллановы облака. Расстояния до них измеряется в мегапарсеках — в миллионах световых лет. И каждая из них также простирается на немыслимые для человеческого разума расстояния.

Все скопления звезд группируются в крупномасштабные объединения – группы галактик. К примеру, Млечный путь и соседние формирования входят в Местную группу диаметром около 1 мегапарсека. Представьте, для того, чтобы лучу света пройти ее из одного конца в другой, понадобится 3,2 млн. лет.

Но и эта величина не является самой большой. Группы галактик, в свою очередь, объединены в сверхскопления или суперкластер. Эти крупномасштабные вселенские  структуры содержат сотни и тысячи галактических групп и миллионы звездных формирований. Так, в Суперкластере Девы, куда входит Млечный путь, расположено более 100 групп галактик. Протяженность этой структуры составляет более 200 млн. световых лет и эта лишь часть гигантского формирования Ланиакея.

Центр тяжести Ланиакеи – сверхскопление Великий аттрактор, притягивает к себе все остальные структуры этой части космического пространства. Его можно смело назвать центром Вселенной, с оговоркой, что это лишь сердцевина познанного нами космоса. Вся же Ланиакея имеет диаметр более 500 млн. световых лет. И, чтобы в окончательно осознали масштабы Вселенной, представьте, что это гигантское образование – всего лишь  та малая часть космоса, которую смог обозреть и представить человек.

Как мы будем искать следы жизни в альфа Центавре

Пока мы не можем отправиться искать жизнь за пределы Солнечной системы, но уже начали разведку: с помощью телескопов обнаружено около 5 тысяч экзопланет. Процесс их открытия ускоряется: запущенный в 2018 году телескоп TESS открывает их пачками, а наземные обсерватории помогают их подтвердить. Чем больше планет, тем больше шанс, что на какой-то из них будет жизнь. Для этого надо изучить и классифицировать экзопланеты, подобрав потенциально обитаемые миры.

Практически все экзопланеты открыты за последние 20 лет, и темп их обнаружения ускоряется. А телескоп имени Джеймса Уэбба потенциально нам проанализировать атмосферу экзопланет, находящихся в многих световых годах от нас, чтобы найти биомаркеры — вещества, которые обычно порождают живые существа: кислород, метан, фосфин и другие. Его ввод в строй ожидался в 2007 году и с тех пор постоянно переносится, но он может начать работать в ближайшие годы.

SpaceX/Getty Images

Запуск ракеты SpaceX Falcon-9 и капсулы Crew Dragon с мыса Канаверал, отправляющих астронавтов на Международную космическую станцию

Конечно, даже обнаружение планеты с живыми существами не гарантирует, что на ней разовьется разумная жизнь. Но и просто найти бактерии вне Земли будет большим открытием. Это позволит изучить принципы, по которым мы сможем предсказать, в каких условиях стоит искать жизнь, и сузить круг планет, на которых будем искать мыслящих существ.

В NASA уже готовят следующий совершенно фантастический шаг — попытаются разглядеть поверхность далеких экзопланет, очертания их континентов и свечения на поверхности (возможно, будет видно крупные города!). российского ученого Вячеслава Турышева с использованием солнечной гравитационной линзы прошла уже третью стадию отбора в конкурсе визионерских проектов. Это значит, что велика вероятность ее реализации. Идея в отправке телескопа в ту точку, где Солнце соберет лучи от выбранной планеты. Сначала с помощью таких инструментов, как TESS, телескоп Джеймса Уэбба и другие, выберут планеты, на которых с высокой вероятностью есть жизнь. После чего в противоположную от планеты сторону отправят телескоп, который в фокусе (области, где Солнце, как линза, соберет свет от этой планеты) рассмотрит ее увеличенное изображение. Вячеслав Турышев считает, что проект уже можно осуществить при нынешних технологиях, но потребуется развить их, выжать из них максимум. Подготовка может занять лет десять, еще 20−25 лет ракете понадобится, чтобы долететь до фокуса солнечного гравитационного телескопа. Значит где-то к 2060 году мы сможем увидеть поверхность далеких экзопланет.

Еще один амбициозный проект Breakthrough Starshot инициировал технологический инвестор Юрий Мильнер. Предлагается создать рой из небольших зондов и разогнать их до околосветовой скорости с помощью сверхмощных лазеров. Они могли бы примерно за 20 лет достичь соседней звездной системы и передать изображение планеты, которая может вращаться вокруг одного из трех светил звездной системы альфа Центавра. Этот проект требует решения множества технических проблем: нет достаточно мощных лазеров, не создан материал парусов, которые не сгорят под их светом, нет достаточно мощных чипов, чтобы передать сигнал на расстояние четырех световых лет, и антенн, способных его уловить.

Искусственный спутник Земли

По сей день дата запуска «Спутника-1», 4 октября, является началом космической эры человечества. Имя аппарата стало нарицательным, используясь сегодня во многих языках мира.

Запуск «ПС-1» («Простейший Спутник-1») осуществлялся с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там», которому суждено было получить название «Байконур» в далеком будущем.

Ракета-носитель «Спутник» на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7» стала самой известной в истории, отправив в космос множество аппаратов, включая «Восток-1» с Гагариным на борту.

Но это было после. А в 1957 радиолюбители всего мира слушали позывные аппарата с помощью обычной радиолюбительской аппаратуры на расстоянии до 2–3 тысяч километров.

Вопреки общепринятому мнению, «Спутник» не был доступен для наблюдения невооружённым глазом, но его вторая ступень отлично просматривалась в темное время суток наравне со звездами.

Константин Циолковский, побеждающий смерть

Когда Константину Циолковскому было 40 лет, он сильно заболел. Сказались изнурительная работа в епархиальном и реальном училищах, которую он совмещал с теоретическими разработками по изготовлению моделей ракеты. Врачи диагностировали опасную и мучительную болезнь — перитонит, воспаление брюшины. Острый кризис болезни обернулся для Циолковского клинической смертью.

«Наконец нагрянул такой приступ боли, что я потерял сознание, — вспоминал впоследствии ученый. — Последнее, что я запомнил, — это состояние падения в какую-то пропасть, а потом меня окутало темное облако. Сколько времени пребывал в небытии, не знаю. Находясь в глубоком обмороке, я был мертв. И твердо уверен: я знаю, что такое смерть! Смерть — это когда ничего больше нет и оттого, что наши нервы и мозг ни на что уже не откликаются, нет и нас самих. Смерть — это ничто, полное, абсолютное ничто, потеря связи между мельчайшими частицами нашего организма».

Впоследствии биографы будут отмечать, что именно этот пережитый им опыт встречи со смертью оказался решающим в жизни Циолковского. После выздоровления он с удвоенной силой возвращается к теоретическому описанию ракеты, и вскоре его штудии вылились в знаменитую работу «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903). В ней Циолковский не только дал техническое описание ракете, способной выйти в открытый космос, но и сформулировал план по освоению всего космического пространства.

Рисунок Константина Циолковского

(Фото: roscosmos.ru)

Стоит, правда, отметить, что помимо сугубо личностных мотивов, которыми руководствовался Циолковский, у него был еще и вдохновитель — Николай Федоров, «отец» русского космизма, ратовавший за идею всеобщего братства и буквального воскрешения всех умерших силами науки.

Познакомившись с ним еще в 70-е годы XIX века, Циолковский так описывал учение своего главного учителя: «Поприщем человеческой деятельности он считал всё мироздание, а из этого вытекала необходимость безграничного перемещения в Космосе. Он глубоко верил, что люди посеют семена своих трудов далеко за пределами Земли. На Солнечную систему смотрел трезво, полагая, что она будет со временем обращена в хозяйственную силу. Этот кроткий душой человек дерзновенно думал, что человечество создаст новую землю и новое небо, а люди станут небесными механиками, химиками и физиками».

В сущности, то, о чем мечтал и писал Федоров, было продумано и оформлено в виде последовательной программы его учеником — Циолковским. В частности, он предложил оборудовать ракету реактивным двигателем; вывел знаменитую формулу, описывающую скорость и движение ракеты, способной выйти за пределы атмосферы; дал описание ее корпусу так, чтобы он был «непроницаемым для газов и наполненным кислородом»; доказал необходимость создания двухступенчатой ракеты («ракетные поезда»).

Однажды в беседе с Александром Чижевским (впоследствии — известный советский ученый, биофизик и поэт) Циолковский признался:

«Многие думают, что я хлопочу о ракете и беспокоюсь о ее судьбе из-за самой ракеты. Это было бы грубейшей ошибкой. Ракеты для меня — только способ, только метод проникновения в глубину Космоса, но отнюдь не самоцель».

Истинной же целью работы Циолковского было именно буквальная победа над смертью, ужас которой он пережил непосредственно.

Хотите узнать о космосе больше? Начните заниматься прямо сейчас

Источники

Карл Саган в поисках внеземных существ

«Какова бы ни была причина того, что вы находитесь на Марсе, я рад, что вы здесь, и желал бы быть с вами».

Такая надпись нанесена на памятник, который можно найти на красной планете, если, оказавшись на ней, вбить координаты 19°20′ с. ш., 33°33′ з. д.

Мемориальная станция Карла Сагана на Марсе. Фото сделано марсоходом Соджорнер

(Фото: nasa.gov)

Собственно, само это место известно под названием «Мемориальная станция Карла Сагана», то есть посвящена человеку, который всю жизнь соблазнял человечество на масштабные космические миссии для поисках внеземной жизни и дальнейшей экспансии

Карл Саган сумел удачно совместить в себе рассудочную строгость ученого с романтическим стремлением донести как можно большему количеству людей богатство научного мира и важность исследований космоса

С одной стороны, когда он оказался частью проектов NАSА по исследованию планет Солнечной системы, то сумел решить загадку высокой температуры на Венере. Также ученый объяснил цвет Титана и понял, с чем связаны сезонные изменения на поверхности Марса.

С другой стороны, Саган со страстью отдавался и проектам, граничащими с визионерством. В частности, вместе с советским астрономом Иосифом Шкловским ученый создал программу SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) — масштабный проект, посвященный поиску радиосигналов внеземных цивилизаций. И если Шкловский уже в 70-е годы в проекте разочаровался (см. его статью «О возможной уникальности разумной жизни во Вселенной»), то Саган до конца жизни продолжал верить, что внеземной сигнал будет пойман.

Но, пожалуй, самой значимой деятельностью в жизни ученого, которая в какой-то момент заслонила собой все остальное, стала популяризация науки. Сам Саган в книге «Мозг Брока» так объяснял свой поворот в эту область: «У людей есть огромный неудовлетворенный интерес к глубоким научным вопросам. Популярность псевдонауки — это укор школам, прессе и коммерческому телевидению за скудость, сухость и неэффективность научного образования , и нам, ученым, за то, что мы не стремимся популяризовать нашу сферу деятельности».

Для научной проповеди (современники часто критиковали его за то, что науку он превратил едва ли не в религиозный культ) Саган использовал любые доступные на тот момент средства. Он часто выступал на телевидении. Чуть ли каждый год выпускал новую книгу. Писал бесчисленные статьи и давал столь же бесчисленные интервью.

Но главным его детищем стал телесериал «Космос: персональное путешествие», снятый киностудией Wаrner Brothers по одноименной книге, написанной Саганом в 1985 году.

Эпизод из сериала «Космос» Карла Сагана

Этот проект не только принес ученому еще большую известность, но и перевернул само представление о том, как можно снимать научно-популярные фильмы о космосе — так, чтобы они привлекали многомиллионную аудиторию по всему миру.

4 июля 1997 года на Марсе высадился самоходный ровер «Sojourner». На протяжении трех месяцев он передавал на Землю изображения с поверхности красной планеты, превратив эти снимки в едва ли не главный инфоповод того лета. Одним из главных инициаторов этой миссии вновь оказался Карл Саган. Правда, до самой высадки дожить ему было не суждено. Самый страстный космический мечтатель XX века умер в декабре 1996 года, удостоившись памятной таблички, которая стоит теперь на Марсе.

«Мы вошли, почти не заметив этого, в эпоху самых беспрецедентных исследований и открытий со времен Ренессанса, — писал Карл Саган в «Мозге Брока». — Мне кажется, что практическая польза сравнительной планетологии для наук, изучающих Землю, ощущение приключения, которое вызывает исследование других миров у общества, почти лишенного возможности приключений, философский смысл поиска космической перспективы — вот чем запомнится наше время в конечном итоге. Спустя столетия, когда наши насущные политические и социальные проблемы будут казаться такими же далекими, какими кажутся нам сейчас проблемы войны за австрийское наследство, наше время, возможно, будут вспоминать главным образом за один факт: это была эпоха, когда население Земли впервые вступило в контакт с окружающим космосом».