Сучасні дослідження космосу повідомлення. Космічні дослідження. Наука про космос

Перед нами таємниці оголяться,

Зблищають далекі світи…

А.Блок

ВСТУП

ВСЕСВІТ - одвічна загадка буття, що манить таємниця назавжди. Бо немає кінця пізнання. Є лише безперервне подолання кордонів невідомого. Але щойно зроблено цей крок – відкриваються нові горизонти. А за ними – нові таємниці. Так було і так буде завжди. Особливо у пізнанні Космосу. Слово «космос» походить від грецького kosmos, синоніму астрономічного визначення Всесвіту. Під Всесвітом мається на увазі весь існуючий матеріальний світ, безмежний у часі та просторі та нескінченно різноманітний за формами, які приймає матерія у процесі свого розвитку. Всесвіт, що вивчається астрономією, - частина матеріального світу, яка доступна дослідженню астрономічними засобами, що відповідають досягнутому рівню розвитку науки.

Часто виділяють ближній космос, що досліджується за допомогою космічних апаратів та міжпланетних станцій, і далекий космос – світ зірок та галактик.

Великий німецький філософ Іммануїл Кант помітив одного разу, що є лише дві речі, гідні справжнього здивування та захоплення: зоряне небо над нами та моральний закон усередині нас. Стародавні вважали: те й інше нерозривно пов'язані між собою. Космос обумовлює минуле, сьогодення та майбутнє людства та кожної окремо взятої людини. Говорячи мовою сучасної науки, в Людині закодовано всю інформацію про Всесвіт. Життя і Космос нерозривні.

Людина постійно прагнула Неба. Спочатку - думкою, поглядом і на крилах, потім - за допомогою повітроплавних та літальних апаратів, космічних кораблів та орбітальних станцій. Про існування галактик ще минулого століття ніхто навіть не підозрював. Чумацький Шлях ніким не сприймався як рукав гігантської космічної спіралі. Навіть маючи сучасні знання, неможливо на власні очі побачити таку спіраль зсередини. Потрібно піти на багато-багато світлових років за її межі, щоб побачити нашу Галактику в її справжньому спіральному вигляді. Втім, астрономічні спостереження та математичні розрахунки, графічне та комп'ютерне моделювання, а також абстрактно-теоретичне мислення дозволяють зробити це не виходячи з дому. Але це можливо лише внаслідок тривалого і тернистого розвитку науки. Чим більше ми дізнаємося про Всесвіт, тим більше виникає нових питань.

ГОЛОВНИЙ ІНСТРУМЕНТ АСТРОНОМІВ

Вся історія вивчення Всесвіту є, по суті, пошуками та знахідками засобів, що покращують людський зір. На початок XVII в. неозброєне око було єдиним оптичним інструментом астрономів. Вся астрономічна техніка древніх зводилася до створення різних кутомірних інструментів, якомога точніших і міцніших. Вже перші телескопи відразу різко підвищили роздільну здатність людського ока. Поступово були створені приймачі невидимих ​​випромінювань і в даний час Всесвіт ми сприймаємо у всіх діапазонах електромагнітного спектру – від гамма-випромінювання до наддовгих радіохвиль.

Більше того, створені приймачі корпускулярних випромінювань, що вловлюють найдрібніші частинки – корпускули (переважно ядра атомів та електрони), що приходять до нас від небесних тіл. Сукупність всіх приймачів космічних випромінювань здатні фіксувати об'єкти, від яких до нас промені світла сягають багатьох мільярдів років. По суті, вся історія світової астрономії та космології ділиться на дві не рівні за часом частини – до і після винаходи телескопа. ХХ століття взагалі надзвичайно розсунуло межі спостережної астрономії. До надзвичайно вдосконалених оптичних телескопів додалися нові, раніше зовсім небачені радіотелескопи, а потім і рентгенівські (які застосовні тільки в безповітряному просторі і у відкритому космосі). Також за допомогою супутників використовуються гамма-телескопи, що дозволяють зафіксувати унікальну інформацію про далекі об'єкти та екстремальні стани матерії у Всесвіті.

Для реєстрації ультрафіолетового та інфрачервоного випромінювання використовуються телескопи з об'єктивами з миш'яковистого трисірчистого скла. За допомогою цієї апаратури вдалося відкрити багато раніше не відомих об'єктів, осягнути важливі та дивовижні закономірності Всесвіту. Так, поблизу центру нашої галактики вдалося виявити загадковий інфрачервоний об'єкт, світність якого у 300 000 разів перевищує світність Сонця. Природа його поки що неясна. Зареєстровані й інші потужні джерела інфрачервоного випромінювання, що знаходяться в інших галактиках та позагалактичному просторі.

У ВІДКРИТИЙ КОСМОС!

Всесвіт настільки величезний, що астрономи досі не змогли встановити, наскільки він великий! Однак завдяки останнім досягненням науки і техніки ми дізналися багато нового про космос і наше місце в ньому. В останні 50 років люди отримали можливість залишати Землю та вивчати зірки та планети не тільки спостерігаючи їх у телескопи, а й отримуючи інформацію прямо з космосу. Супутники, що запускаються, оснащені найскладнішим обладнанням, за допомогою якого були зроблені дивовижні відкриття, в існування яких астрономи не вірили, наприклад, чорні дірки і нові планети.

З часу запуску у відкритий космос першого штучного супутника у жовтні 1957 року за межі нашої планети було відправлено безліч супутників та роботів-зондів. Завдяки їм вчені "відвідали" майже всі основні планети Сонячної системи, а також їхні супутники, астероїди, комети. Подібні запуски здійснюються постійно, і в наші дні зонди нового покоління продовжують свій політ до інших планет, видобуваючи та передаючи на Землю всю інформацію.

Деякі ракети сконструйовані так, що можуть досягати лише верхніх шарів атмосфери, і їхня швидкість недостатня для виходу в космос. Щоб вийти за межі атмосфери, ракеті потрібно подолати силу тяжіння Землі, а для цього потрібна певна швидкість. Якщо швидкість ракети 28 500 км/год, вона летітиме з прискоренням, рівним силі тяжкості. В результаті вона так і літатиме навколо Землі по колу. Щоб повністю подолати силу земного тяжіння, ракета повинна рухатися зі швидкістю більшою, ніж 40320 км/год. Вийшовши на орбіту, деякі космічні апарати, використовуючи енергію гравітації Землі та інших планет, можуть за рахунок цього збільшити свою швидкість для подальшого ривка в космос. Це називається «ефектом пращі».

ДО КОРДОНІВ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИ

Супутники та космічні зонди неодноразово запускалися до внутрішніх планет: російська «Венера», американські «Марінер» до Меркурія та «Вікінг» до Марса. Запущені у 1972-1973 pp. американські зонди «Піонер-10» та «Піонер-11» досягли зовнішніх планет - Юпітера та Сатурна. У 1977 р. до Юпітера, Сатурна, Урану та Нептуна були також запущені «Вояджер-1» та «Вояджер-2». Деякі з цих зондів досі продовжують літати біля кордонів Сонячної системи і надсилатимуть інформацію на Землю до 2020 року, а деякі вже покинули межі Сонячної системи.

ПОЛЬОТИ НА МІСЯЦЬ

Найближчий до нас Місяць завжди був і залишається вельми привабливим об'єктом для наукових досліджень. Оскільки ми завжди бачимо лише ту частину Місяця, яка освітлена Сонцем, особливий інтерес представляла нам і невидима її частина. Перший обліт Місяця та фотографування його зворотного боку здійснено радянською автоматичною міжпланетною станцією «Місяць-3» у 1959 р. Якщо ще зовсім недавно вчені просто мріяли про польоти на Місяць, то сьогодні їхні плани йдуть набагато далі: земляни розглядають цю планету як джерело цінних порід та мінералів. З 1969 по 1972 космічні кораблі «Аполлон», виведені на орбіту ракетою-носієм «Сатурн-5», здійснили кілька польотів на Місяць і доправили туди людей. І ось на Срібну планету 21 липня 1969 р. ступила нога першої людини. Ним став Нейл Армстронг, командир американського космічного корабля Аполлон-11, а також Едвін Олдрін. Астронавти зібрали зразки місячної породи, провели над нею низку експериментів, дані про які продовжували надходити на Землю протягом тривалого часу після їхнього повернення. Дві експедиції на космічних кораблях «Аполлон-11» та «Аполлон-12» дозволили нагромадити деякі відомості про поведінку людини на Місяці. Створене захисне обладнання допомогло космонавтам жити та працювати в умовах ворожого вакууму та аномальних температур. Місячне тяжіння виявилося дуже сприятливим до роботи космонавтів, які виявили ні фізичних, ні психологічних труднощів.

Космічний зонд "Проспектор" (США) був запущений у вересні 1997 р. Після нетривалого польоту на навколоземній орбіті він рушив до Місяця і вийшов на його орбіту через п'ять днів після запуску. Цей американський зонд призначений для збору та передачі на Землю інформації про склад поверхні та надр Місяця. На ньому немає фотокамер, але є прилади для проведення необхідних досліджень безпосередньо з орбіти, з висоти

Японський космічний зонд «Лунар-А» призначений вивчення складу порід, що утворюють місячну поверхню. «Лунар-А», перебуваючи на орбіті, посилає на Місяць три маленькі зонди. Кожен з них забезпечений сейсмометром для вимірювання сили "місяцетрусів" та приладом для вимірювання глибинного тепла Місяця. Всі дані, отримані ними, передаються на "Лунар-А", що знаходиться на орбіті на висоті 250 км від Місяця.

Хоча людина вже неодноразово побувала на Місяці, вона так і не знайшла там жодного життя. Але інтерес до питання про заселеність Місяця (якщо не в теперішньому, то в минулому) посилюється і підігрівається різними повідомленнями російських і американських дослідників. Наприклад, про виявлення льоду на дні одного з місячних кратерів. Публікуються та інші матеріали на цю тему. Можна послатися на замітку Альберта Валентинова (наукового оглядача «Російської газети») у її номері від 16 травня 1997 р. У ній розповідається про секретні фотографії місячної поверхні, що зберігаються за сімома печатками в сейфах Пентагону. На фотографіях, що публікуються, видно зруйновані міста в районі кратера Укерта (сам знімок зроблений з супутника). На одній фотографії добре розрізняється гігантський насип заввишки 3 км, схожий на стіну міського укріплення з вежами. На іншій фотографії – ще більший пагорб, що складається вже з кількох веж.

Одне з перших відкриттів, зроблене під час аналізу зразків місячних порід, виявилося серед найважливіших: породи з темних місячних морів загалом аналогічні земним базальтам. Це показує, що Місяць не завжди був холодним; швидше за все вона колись була досить гарячою для утворення магми (розплавленої породи), яка, вилившись на поверхню, кристалізувалась у базальти. Було також виявлено суттєві відмінності місячних та земних порід. Звідки випливає висновок, що Місяць ніколи не міг бути частиною Землі. В даний час фахівці практично одностайно віддають перевагу ідеї, що Місяць утворився приблизно там, де зараз. Її формування було частиною процесу формування Землі.

ДОСЛІДЖЕННЯ МАРСУ

Ціла низка відкриттів, зроблених вченими останнім часом, пов'язана з Марсом. До 2005 року намічено здійснити 10 польотів до цієї планети, а поки що лише американський космічний зонд «Пасфайндер» торкнувся марсіанської поверхні. "Пасфайндер" опустився на поверхню Марса в липні 1997 р. і доставив на нього міні-всюдихід "Содженер". Парашют уповільнив його спуск, а повітряні подушки забезпечили м'яку посадку. Потім повітря було спущене, і з зонда виїхав всюдихід, що працює на сонячних батареях. Він обстежив частину поверхні поблизу «Пасфайндера», в районі колишнього русла, званому Долина Ареса, трохи північніше марсіанських каналів.

Вчені виявили факти, що свідчать про життя, що існувало на цій планеті. Хоча Марс і нагадує трохи земну пустелю, природні умови на ньому набагато суворіші. Марс - наступна за Землею планета, але на ньому набагато холодніше. Марс менший, і його атмосфера, що складається головним чином з двоокису вуглецю, занадто розріджена і тому непридатна для дихання. Незважаючи на тонкий шар хмар над поверхнею, вода на Марсі відсутня. Однак ця планета не завжди була такою. У далекому минулому там було набагато тепліше, повітря було більше, і нині пересохлими долинами текли повноводні річки.

У 1996 р. вчені виявили в Антарктиді метеорит, який мав той самий хімічний склад, що й марсіанські породи. Ймовірно, він упав на Землю після зіткнення Марса з кометою. Усередині ж метеорита було знайдено дивні відбитки, мабуть, сліди простих бактерій.

Щоб скласти детальну карту Марса, на його орбіту наприкінці 1997 р. було запущено космічний зонд «Глобал Сервеєр», який повинен проводити дослідження поверхні планети протягом кількох років. Зонд оснащений такою потужною апаратурою, яка дозволить отримати інформацію навіть про об'єкти величиною лише 3 метри в діаметрі. Принаймні марсіанські карти, складені за допомогою цього зонда, будуть такі ж докладні, як і земні.

Тим часом розробляються цілком респектабельні програми подальшого освоєння і навіть колонізації Марса. В Америці вже 15 років розробкою таких програм займається «Марс Андеграунд», неформальний клуб вчених та інженерів. Його голова – відомий фахівець Роберт Зубрін. Наприклад, визначено навіть дату польоту на Марс космічного корабля з людьми на борту. Вчені називають найбільш оптимальним 2008 рік, коли Земля знову зблизиться зі своїм космічним братом.

В американському Космічному центрі імені Джонсона планують, починаючи з 2007 р., запустити до Марса 12 експедицій, розраховуючи вже в 2016 р. заснувати на «червоній планеті» колонію землян. Спочатку буде три вантажні пуски. Потім у 2009 р. на навколомарсіанську орбіту доставлять запасний «поворотний» корабель та запасний злітний щабель для евакуації астронавтів. У разі успіху всієї попередньої підготовки на Марс вирушить екіпаж із 6 осіб і залишиться там більше року – до 20 місяців. 2012 р. його змінить друга експедиція. Так розпочнеться реальне заселення навколоземного простору.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЮПІТЕРА

Юпітер не схожий на Землю, Місяць чи Марс – він складається переважно з газів: водню та гелію. Тому на Юпітер неможливо послати космічний корабель: "приземлитися" йому просто ніде, він провалюватиметься крізь газові хмари, поки через тиск і високу температуру повністю не зруйнується. Саме це й трапилося з маленьким зондом, запущеним до Юпітера 1995 р. з космічного апарату «Галілео».

З метою економії енергії «Галілео» не відразу вирушив до Юпітера. Після запуску в 1989 році він пройшов до Венери, потім повернувся до Землі і, набравши величезну швидкість, вилетів, як камінь із пращі, у глибину Сонячної системи. У 1991 р. «Галілео» увійшов до поясу астероїдів і сфотографував зблизька астероїди Гаспра та Іда. У 1994 році він досяг Юпітера і запустив зонд у його атмосферу, наприкінці 1997 року «Галілео» завершив свою роботу.

Запущений з «Галілео» зонд, у міру того, як він занурювався в атмосферу Юпітера, встиг передати деякі дані. Наприклад, швидкість вітру: у нижніх шарах атмосфери 650 км/год, а верхніх – 160 км/год. Але через тиск і високу температуру (140 градусів за Цельсієм) зонд був зруйнований.

За допомогою космічного апарату «Галілео» вчені отримали цінну інформацію про Юпітера та унікальні знімки, хоча робота «Галілео» проходила не гладко: його схожа на парасольку антена не змогла зайняти потрібне становище, тому сигнали, що подаються їм, були слабшими, ніж передбачалося. І все-таки він передав низку важливих відомостей. Наприклад, зафіксував зіткнення з Юпітером комети Шумахера-Леві-9. Ця драматична подія сталася в космосі в 1994 р. При зіткненні комета розпалася на 21 частину, і ці уламки, найбільші з яких сягали 4 км у діаметрі, розтяглися на мільйон кілометрів. Удар під час катастрофи був настільки сильний, що перевершував за силою вибух трильйони мегатонн. Сліди від зіткнення з кометою на поверхні Юпітера зберігалися протягом багатьох місяців, поки їх не згладили вітри.

Орбіти у комет і астероїдів дуже дивні, і тому вони часто пролітають дуже близько до інших планет, а буває, що врізаються в них. Наслідки таких зіткнень можуть бути трагічними! На багатьох планетах є сліди таких катастроф. Кілька разів таке відбувалося і із Землею. Кратери космічного походження зустрічаються і нашій планеті. Один із них, діаметром 180 км, нещодавно виявлений на півострові Юкатан у Центральній Америці. Можливо, це слід тієї катастрофи, яка колись занапастила динозаврів.

ДО САТУРНУ

Пролітаючи повз Сатурн, два зонди «Вояджер» зробили дивовижні знімки. «Вояджер», який відвідав Сатурн у 1979-1980 рр., зумів добути дивовижну інформацію, яка вразила вчених. Виявилося, що по зовнішньому краю кілець Сатурна розташовується безліч вузьких кілець, як би переплетених один з одним. Усе пояснилося, коли трохи пізніше були відкриті ще два супутники Сатурна – Пандора та Прометей, орбіти яких пролягають по різні боки від кілець. Сила їхнього тяжіння змінює форму кілець, зіштовхуючи їх і навіть перевиваючи одне з одним.

Тепер вчені надіслали до планети третій зонд – «Кассіні». Зонд повинен досягти Сатурна в 2004 р. Він, подібно до «Галілео», йде до мети довгим шляхом – повз Венеру, Землю та Юпітер. Експедиція займе майже 7 років. З орбіти Сатурна Кассіні відправить невеликий зонд Хайгенс на найбільший супутник планети - Титан. Коли космічний зонд наблизиться до Титану, його швидкість перевищить 20 000 км/год, але тертя сповільнить спуск, а кілька парашутів забезпечать м'яку посадку. "Хайгенс" повинен взяти проби атмосфери, зібрати дані про "погоду" на планеті, зробити фотографії. Першу інформацію "Хайгенс" передасть на "Кассіні" вже під час посадки.

КОСМІЧНІ ПРОСТОРИ

Дослідження галактик

Слово “галактика” походить від грецького “galaktikos” – чумацький. Галактики - гігантські зіркові системи, розкидані по всіх нескінченних далях Всесвіту. У минулому астрономам мало було відомо про галактики. Далекі туманні об'єкти привернули особливу увагу лише після винаходу телескопа. Поступово було відкрито понад 100 таких об'єктів, і вже у XVIII ст. був складений перший каталог туманностей (туманність - космічні скупчення з газу і пилу, можуть бути протяжністю в кілька тисяч світлових років. Багато туманності - це залишки зірок, що вибухнули, або наднові зірки). Серед них одні з найпрекрасніших створінь природи, космічних “чудес світу” – спіральні галактики, уособленням яких може бути туманність у сузір'ї Андромеди, видима, до речі, за сприятливих умов неозброєним оком – у формі невеликої розмитої плями, що світиться. Наша галактика Чумацький Шлях має форму спіралі. Інші (неспіральні) галактики, видимі без зорових приладів, але тільки в Південній півкулі, - Велика і Мала Магелланові хмари. Згодом виявилось, що це найближчі до нас “зіркові континенти”. Досить поширені еліптичні галактики. Надзвичайний дослідницький інтерес представляють ті з галактик, які пов'язані між собою перемичками (мостами). Існують і невеликі карликові галактики. Зірки, які ми бачимо на нічному небі, – найближчі до нашої Сонячної системи. А світла смуга, видима темної ясної ночі, під назвою Чумацький Шлях – це видимий край нашої галактики – лише одна з сотень мільярдів зірок, що становлять Чумацький Шлях. А Чумацький Шлях – одна з мільярдів галактик, розкидана у Всесвіті.

Щоб досягти найближчих галактик, світла потребує сотні років. Найдальші з відкритих сьогодні віддалені від Землі на мільярди років. Для виміру космічного простору вчені використовують особливу одиницю виміру – світловий рік. Вона позначає відстань, яку промінь світла проходить протягом року. Воно дорівнює десяти мільйонам мільйонів кілометрів, або десяти трильйонам.

Чумацький шлях

Наша галактика є плоским диском довжиною приблизно 120 000 світлових років у поперечнику, з опуклістю в центрі. Зірки на диску розташовані по спіралі (лише в середині нинішнього століття стало ясно, що Чумацький Шлях – гігантський рукав, скручений у спіраль величезної зіркової системи). Кількість складових його зірок перевищує 100 мільярдів (точну цифру поки не встановлено). Там, де народилися чи народжуються нові зірки, витки цієї величезної спіралі містять пил та газ. Диск галактики обертається як цілісності – на кшталт тарілки. Кутова швидкість обертання навколо центру окремих зірок різна. Обертання галактики було відкрито нідерландським астрономом Яном Хендріком Оортом (1925 р.). Він визначив і становище її центру, що у напрямку сузір'я Стрільця. Наше Сонце знаходиться на відстані 30 000 світлових років від центру Чумацького Шляху, у тій частині спіралі, яка називається гілка Оріона. Вивчаючи відносний рух зірок, Оорт встановив, що Сонце рухається навколо центру галактики по орбіті, близької до кругової, зі швидкістю 220 км/сек. Сучасні виміри доводять цю величину до 250 км/сек.

Наша галактика (як інші) надзвичайно нагадує живий організм. Вона має свого роду обмін речовин – “космічним метаболізмом”. Різні об'єкти галактики та складові елементи її ієрархії перебувають у стані безперервної взаємодії. Наша галактика, на думку більшості вчених, відноситься до порівняно молодих галактик.

Чорна діра

Нещодавно вчені виявили, що в центрі нашої галактики може перебувати гігантська ЧОРНА ДИРА. Чорні дірки – це невидимі космічні об'єкти дуже великої густини, що утворюються після вибуху великих зірок. Вони мають таку велику гравітацію, яку не може подолати навіть промінь світла. Однак чорну дірку можна розпізнати за викидом рентгенівських променів, які випромінює матерія, що засмоктується нею. Якщо ми спостерігаємо зірки, що обертаються навколо потужного, але невидимого джерела рентгенівського випромінювання, то можна говорити про наявність чорної діри.

Скупчення галактик

А що ж відбувається навколо нашого галактичного острова? Ще зовсім недавно вчені вважали, що галактики утворюють у Всесвіті досить однорідну масу, рівномірно і монотонно розподіляючись у неозорому космічному просторі. Все виявилося не так! Виявилося, що насправді галактики збиті в грудки, а між ними – порожні порожнечі. Причому ці коми утворені не окремими галактиками, а їх скупченнями. По суті, весь Всесвіт складається з подібних надскупчень. Так було відкрито великомасштабна структура Всесвіту - одне із значних досягнень теоретичної космології, спостережної астрономії та практичної астрофізики наприкінці ХХ ст. Найбільші з виявлених на сьогодні скупчень нагадують довгі волокна або сферичні оболонки, що складаються з сотень і навіть тисяч галактик. Найбільше з виявлених скупчень має довжину понад 1 мільярд світлових років. Таке витягнуте галактичне волокно було відкрито області сузір'їв Персей і Пегас. Космічні порожнечі так само протяжні. Так, виміряні відстані між волокнами сягають 300 мільйонів світлових років. Все це дозволило космологам порівнювати структуру Всесвіту з гігантською губкою.

Інтенсивне вивчення галактик, у тому числі і за допомогою радіотелескопів, відкриття фонового випромінювання, нових космічних об'єктів типу квазарів, що випромінюють у десятки разів більше енергії, ніж найпотужніші галактики, призвело до нових загадок у вивченні Всесвіту.

Великий вибух. Великий стиск

Встановлено, що відстань між далекими галактиками зростає, тобто. Всесвіт розширюється. Тому астрономи вважають, що початок Всесвіту поклав Великий вибух, в результаті якого утворилися зірки, планети і галактики. Деякі вчені впевнені, що Всесвіт може розширюватися до нескінченності, проте інші думають, що розширення поступово сповільниться і, можливо, зупиниться зовсім. Тоді Всесвіт почне стискатися, і, зрештою, все закінчиться протилежністю Великого вибуху – великим стиском.

ВІДКРИТТЯ КОМЕТИ ХЕЙЛА-БОПА

Багатьма великими відкриттями ми завдячуємо астрономам-аматорам, які годинами просиджують у темряві, розглядаючи нічне небо. Саме аматорами відкрито багато нових зірок і комет – наприклад, комета Хейла-Боппа. Найчастіше астроном-аматор здійснює відкриття, довгий час спостерігаючи за невеликою ділянкою нічного неба та звіряючи свої спостереження з карткою. Тільки так любитель може виявити щось варте. Як правило, вони роблять свої відкриття випадково. Комета Хейла-Боппа теж була відкрита завдяки нагоді. У липні 1995 р. Алан Хейл і Томас Бопп, спостерігаючи зоряне небо, помітили біля одного з сузір'їв об'єкт, що слабко світився, який виявився не відомою раніше кометою. А 1997 р. ця комета максимально наблизилася до Землі – вона була від нас з відривом 200 000 000 км. Комета Хейла-Боппа – одна з найбільших у Сонячній системі. Вчені вирахували, що у найближчі 4000 років вона не повернеться.

ТЕЛЕСКОП ХАББЛУ

Багато років астрономи мріяли у тому, щоб помістити у космосі потужний телескоп. Адже з космосу, де немає повітря та пилу, зірки будуть видно особливо чітко. У 1990 р. їхня мрія збулася: шатл вивів на орбіту телескоп Хаббла. Не обійшлося і без прикрощів: невдовзі з'ясувалося, що головне дзеркало телескопа має дефект. Але 1993 р. астронавти, додавши додаткові лінзи, виправили телескоп. З того часу з його допомогою на Землі було отримано безліч унікальних знімків небесних тіл – планет, туманностей, квазарів, які сприяли низці відкриттів, що поповнили наші знання про Всесвіт. За допомогою космічного телескопа Хаббла зроблено фотографії галактик, віддалених від нас на 11 мільярдів світлових років. Уявляєте: ми бачимо їх такими, якими вони були 11 мільярдів років тому! Вони можуть багато розповісти нам про Всесвіт, його народження, а можливо, і про його останню годину.

За допомогою телескопа Хаббла було доведено, що квазізоряні джерела (квазари), що випромінюють величезну інтенсивність, є центрами дуже молодих галактик. Молоді галактики оточують квазар, зазвичай прихований у центрі галактичного скупчення. Вчені вважають, що квазари черпають свою енергію за рахунок чорних дірок, які знаходяться в центрі галактик, що народжуються.

Один із найбільш вражаючих знімків – туманність Орла. У цій гігантській газовій хмарі народжуються нові зірки. Усередині довгих хмарних відростків утворюються ущільнення, які під впливом своєї сили тяжкості починають стискатися. При цьому вони нагріваються настільки, що хмара спалахує, перетворюючись на сяючу зірку.

Народження зірок відбувається у туманності Оріона. Тут за допомогою телескопа Хаббла навколо дуже молодих зірок були виявлені газопилові скупчення у формі дисків, які називають протопланетарними дисками, або проплідами. Вчені припускають, що це ранні стадії утворення планетарних систем. Згодом ці гігантські хмари пилу і газу стиснуться, з'єднуючись один з одним, і поступово утворюють нові планети, подібні до існуючих у Сонячній системі.

Пройдуть мільярди років, і енергія зірки, необхідна для свічення, поступово вичерпається. Зірка вибухне зсередини. Такий вибух називається спалахом наднової зірки. Внаслідок вибуху утворюються гігантські простори, заповнені газом та уламками. Так, внаслідок подібного вибуху з'явилася туманність Котяче Око. Пройдуть ще тисячоліття і поступово ця гігантська газоподібна туманність стиснеться, що може призвести до утворення чорної діри.

Обслуговування телескопа Хаббла

Раз на кілька років астронавти прилітають на шатлі та проводять налаштування, заміну приладів та ремонт телескопа. За допомогою дистанційно керованого рукава вони доставляють його у вантажний відсік шатла і там наново налаштовують або роблять необхідний ремонт. Під час останньої такої експедиції 1997 р. багато деталей телескопа Хаббла, зокрема й інфрачервона камера, замінили новими.

ЗА МЕЖАМИ ВИДИНОГО

Людське око бачить далеко не всі – наприклад, ми не можемо побачити ті випромінювання, які, поряд зі світловими променями, випромінюють зірки та інші космічні тіла: рентгенівські та гамма-промені, мікро- та радіохвилі. Разом із променями видимого світла вони утворюють так званий електромагнітний спектр. Вивчаючи невидимі частини спектру за допомогою спеціальних приладів, астрономи зробили безліч відкриттів, зокрема, виявили над нашою галактикою величезну хмару античасток, а також гігантські чорні дірки, що пожирають навколо себе. Найбільш потужні в електромагнітному спектрі - рентгенівські та гамма-промені. Їх зазвичай випромінює матерія, яку поглинають темні дірки. Гарячі зірки випромінюють велику кількість ультрафіолету, тоді як мікро- та радіохвилі – ознаки хмар холодного газу.

Нещодавно встановлено, що раптові викиди гамма-променів, причину яких тривалий час не могли зрозуміти вчені, свідчать про драматичні події у далеких галактиках.

Вивчаючи ультрафіолетове випромінювання небесних тіл, астрономи дізнаються про процеси, що відбуваються у надрах зірок.

Дослідження з супутників, які виявляють інфрачервоне випромінювання, допомагають вченим зрозуміти, що знаходиться в центрі Чумацького Шляху та інших галактик.

Щоб отримати докладну картину інших галактик, астрономи з'єднують радіотелескопи, що розташовані протилежних кінцях Землі.

ПОШУКИ НОВИХ ПЛАНЕТ

Нам добре відомі планети, які обертаються навколо нашої зірки – Сонця. А чи є планети в інших зірок? Мабуть, вважають учені. Але виявити їх надзвичайно важко. Навіть найближча до нас зірка настільки далека від Землі, що і в потужний телескоп здається маленькою точкою, що світиться. Адже кожна планета в тисячі разів менша, і значить, розглянути її в стільки ж разів важче. Тому вчені намагаються виявити нові планети, визначаючи найменші зміни положення зірок у просторі та детально аналізуючи структуру їхнього світла. І недавно факт існування планет в інших системах отримав підтвердження. Зараз навіть обговорюється можливість їхньої зйомки. Однак через пил, що оточує Землю, якісні фотографії можна отримати лише з космічного зонда, що знаходиться у зовнішній частині Сонячної системи.

Зонд «Дарвін»

Зонд «Дарвін», над створенням якого зараз працюють вчені, братиме участь у пошуках планет інших зіркових систем. Його передбачається оснастити кількома телескопами, що розташовані на відстані 100 м від центру та пов'язаними з ним лазерами. "Дарвін" виведуть на орбіту між Марсом і Юпітером.

Зірки набагато більше планет. І все ж таки сила тяжіння планети впливає на рух зірки, навколо якої вона обертається, і астрономи можуть бачити, як зірки, здійснюючи свій шлях, злегка тремтять. Кількість та інтенсивність цих коливань дають уявлення про розміри планети.

Світло зірки містить різні кольори. Вчені вміють розщеплювати зоряне світло на кольори – подібно до того, як світло розщеплюється на поверхні компакт-диска. Спектр світла зірки може розповісти, з чого вона складається і чи має планету.

Цікаво, що там, на інших планетах? Чи може людина жити десь, крім Землі? Ймовірно, ні. Навіть на планетах Сонячної системи умови життя абсолютно непридатні для людини. Планети інших світів можуть мати у складі атмосфери отруйні гази, а випромінювання багатьох зірок шкідливі для людини.

З часу запуску в квітні 1981 р. першого шатла космічні кораблі цього типу більше 90 разів побували в космосі з різними завданнями - від виведення на орбіту секретних військових супутників до обслуговування телескопа Хаббла. А шатл «Атлантіс» здійснив тренувальний політ у рамках підготовки до будівництва міжнародної космічної станції, під час якого відбулося стикування з російською станцією «Мир». Ось кілька цікавих фактів про шатли:

на шатла найбільші космічні екіпажі - до 10 осіб;

шатл має такий величезний вантажний відсік - 18 м завдовжки і 4,5 м завширшки, що в нього може поміститися навіть автобус;

під час стикування шатл та «Мир» були найбільшим штучним об'єктом на орбіті Землі – разом вони важили 200 тонн.

Міжнародна космічна станція

Останні 30 років дослідницькі станції (російські «Світ» і «Салют», американська «Скайлеб») відігравали важливу роль в освоєнні космосу. Які працюють на них космонавти проводили різні експерименти. Ці дослідження дали цінну інформацію про життя у космосі.

Станція «Мир», виведена на орбіту 1986 р., закінчила термін служби. Із закінченням будівництва міжнародної космічної станції, що створюється спільними зусиллями Америки, Росії, Європейського Космічного Агентства, Японії, Канади та Італії, розпочнеться ера апаратів нового покоління.

Будівництво триватиме 5 років і завершиться до 2003 року. Американські, російські та європейські космічні кораблі доставлять на орбіту частини станції. Для цього їм потрібно буде злітати в космос 44 рази! На станції планується проводити подальші експерименти щодо вивчення можливостей життя та роботи в космосі, а також різноманітні медичні та технічні дослідження. Для цього там постійно перебуватиме екіпаж із 6 осіб, кожні 3 – 5 місяців космонавти змінюватимуться.

Станція складатиметься з двох великих відділень – американського та російського – із власними житловими відсіками та системами життєзабезпечення. Будуть на ній європейські та японські лабораторії. Одну із секцій займуть двигуни для зміни орбіти станції. Величезні сонячні батареї стануть джерелом енергії.

Міжнародна космічна станція служитиме різним цілям. На ній можуть відбувати “карантин” зразки, здобуті на Марсі. Її можна використовувати і як перевалочну базу для експедицій у глиб Сонячної системи, наприклад до Марса.

Космічний корабель майбутнього

НА СА(Національне управління з аеронавтики США) планує створити принципово новий космічний корабель, який не буде, наче шатлу, скидати при старті паливні баки. Він може служити для доставки космонавтів на космічні станції і в експлуатації буде значно дешевшим за шатл. Випробування першої версії нового корабля з робочою назвою Х-33 проведено у 1999 р. Задумано та рятувальне судно для міжнародної космічної станції.

ПОШУКИ ПОЗАЄМНОГО РОЗУМУ

При спостереженнях у галактиці виявлено три зіркові системи, які мають відповідні екосфери та є хорошими кандидатами на роль світил у планетних системах, де можливе життя. Навіть у такої незначної частини зірок нашої галактики може бути планета, подібна до тієї, на якій ми живемо. Це не означає, що така планета повинна бути притулком для розумної цивілізації, і навіть не означає, що на її поверхні має виникнути життя. Але це наводить на думку, що Земля напевно не унікальна. Щоб виявити позаземне життя, слід почати ретельніші пошуки, можливо, в межах багатьох парсеків від нашої Сонячної системи.

Методи контактів

Головний метод пошуку, що застосовувався досі, – це прослуховування космосу в радіодіапазоні. За допомогою радіотелескопів вчені сподіваються виявити або спрямовану на нас радіопередачу, або всеспрямований сигнал, надісланий наосліп у надії, що хтось його перехопить, або радіопереговори якихось цивілізацій, або якесь штучне радіовипромінювання, що з'являється, наприклад, при роботі численних радіо - та телестанцій цивілізації. Час пошуків вимірюється вже десятками років, а позитивних результатів немає. Але роботи продовжуються і плануються на майбутнє.

У 1974 р. було направлено радіопослання з закодованою інформацією про Землю та її мешканців у бік величезного кульового зоряного скупчення, що налічує сотні тисяч зірок, причому всі вони старіші, ніж Сонце. Враховуючи відстань, відповіді слід очікувати, якщо її буде надано, лише через 48 000 років.

У 1977 р. у таблиці автоматичного друкуючого пристрою ЕОМ, підключеного до радіоастрономічного комплексу, з'явилася інформація, що свідчить про прийом протягом цілої хвилини сильного сигналу з ознаками позаземного маяка. Космічні позивні у 30 разів перевищили загальний рівень фону та були уривчастими, як земна морзянка.

Район, звідки надійшов сигнал, був ретельно вивчений; він розташований поблизу галактичної площини, неподалік центру Галактики. У наявному каталозі зірки сонячного типу тут не значаться. Повторне "прочісування" неба антеною радіотелескопа не увінчалося успіхом. Космос – вкотре! - Задав загадку, але вона так і залишилася без відповіді.

Інший метод пошуку полягає у ретельному аналізі всіх наявних даних про небесні об'єкти, а також космічні польоти. Однак з наукового аналізу проблеми випливає, що найкращим засобом міжзоряних контактів є радіозв'язок, а не космічні польоти. Таким чином, можна припустити, що перший контакт з іншими цивілізаціями буде обмін телевізійними програмами, а не пряме спілкування в космосі.

Міжзоряні подорожі

Хоча багато хто вважає, що міжзоряні подорожі скоро стануть реальністю, аналіз з урахуванням законів фізики показує, що в найближчому майбутньому міжзоряний космічний політ залишається неймовірно складним, а то й неможливим. Космічні кораблі, створені людьми до сьогодні, рухаються зі швидкістю, що становить приблизно 1/30 000 швидкості світла, тому навіть політ до найближчої зірки займе 100 000 років. Щоб рухатися швидше, потрібно знайти нові способи розгону корабля до вищих швидкостей; це, своєю чергою, вимагає колосальної кількості палива.

Якби вдалося якимось чином побудувати космічний корабель, здатний рухатися із субсвітловою швидкістю, завдяки ефекту уповільнення часу, відкритому Ейнштейном, космічні мандрівники старіли б повільніше, ніж на Землі, т.к. час тече повільніше для тих, хто рухається із субсвітловою швидкістю. Однак теорія відносності передбачає також, що при швидкостях, близьких до швидкості світла, кожна крихітна частка міжзоряного газу або пилу перетворюється на космічний корабель і тих, хто в ньому знаходиться, на снаряд величезної енергії. Отже, доведеться вигадати спосіб, як уникнути зіткнення з цими снарядами, що додатково ускладнює створення джерела енергії для розгону міжзоряного корабля до навколосвітніх швидкостей. Якщо подумати про гігантські відстані між сусідніми цивілізаціями та закони фізики, то можна зробити висновок на користь радіохвиль як кращого засобу міжзоряного зв'язку.

КОСМІЧНІ ПРОГНОЗИ

Різносторонні космічні дослідження та реальне освоєння Всесвіту у всіх країнах, що беруть участь у цій роботі, ведуться відповідно до короткострокових та довгострокових програм. У них докладно і на багато років уперед розписані заходи, що плануються, прогнозуються очікувані результати. Відповідно до такої програми стають зримими і терміни космічної діяльності росіян, включаючи й освоєння найближчих планет Сонячної системи:

2005-2020 роки – нове покоління міжнародних систем зв'язку, телемовлення,

попередження про стихійні лиха;

2010-2015 роки – напівпромислове виробництво унікальних матеріалів у космосі;

2010-2025 роки – промислове видалення з орбіт космічного сміття;

2015-2035 роки – пілотовані бази-станції на Місяці, у тому числі і як можливий етап

підготовки до марсіанської пілотованої експедиції;

2015-2040 роки – пілотовані експедиції до Марса та інших планет;

2015-2040 роки – видалення радіоактивних відходів атомної енергетики у спеціальні місця

поховання в космосі (спочатку в обсязі 800 т/рік, потім у повному обсязі

понад 1200 т/рік);

2005-2025 роки – використання в космосі сонячної енергетики потужністю від 200 кВт та

понад 1 МВт;

2020-2050 роки – система глобальної військової безпеки;

2020-2040 роки – системи передачі енергії на Землю для забезпечення та освітлення

полярних районів та міст;

2050-2060 роки – чутливість земних антен дозволить здійснити радіоперехоплення

переговорів позаземних цивілізацій.

Існують і довгострокові програми поетапного освоєння Космосу. Вони розраховані, головним чином, на майбутні покоління землян і мають багато в чому гіпотетичний характер. Однак, як свідчить досвід, передбачати віддалені результати науково-технічного прогресу – досить малоперспективне заняття. Існують досить детальні промальовування майбутнього космічної ери. До них належить і популярна на заході книга американського футуролога Маршалла Т. Севіджа Проект тисячоліття. Колонізація Галактики у вісім послідовних кроків». У своїй книзі Севідж планує освоєння Всесвіту не тільки на багато десятиліть уперед, але й століть, аж до кінця наступного тисячоліття.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вступ

У другій половині XX ст. людство ступило на поріг Всесвіту - вийшло у космічний простір. Дорогу до космосу відкрила наша Батьківщина. Перший штучний супутник Землі, який відкрив космічну еру, запущений колишнім Радянським Союзом, перший космонавт світу – громадянин колишнього СРСР.

Космонавтика - це величезний каталізатор сучасної науки і техніки, який за небачено короткий термін став одним з головних важелів сучасного світового процесу. Вона стимулює розвиток електроніки, машинобудування, матеріалознавства, обчислювальної техніки, енергетики та багатьох інших галузей народного господарства.

У науковому плані людство прагне знайти в космосі відповідь на такі важливі питання, як будова та еволюція Всесвіту, освіта Сонячної системи, походження та шляхи розвитку життя. Від гіпотез про природу планет та будову космосу, люди перейшли до всебічного та безпосереднього вивчення небесних тіл та міжпланетного простору за допомогою ракетно-космічної техніки.

У освоєнні космосу людству належить вивчити різні області космічного простору: Місяць, інші планети та міжпланетний простір.

Сучасний рівень космічної техніки та прогноз її розвитку показують, що основною метою наукових досліджень за допомогою космічних засобів, мабуть, у найближчому майбутньому буде наша Сонячна система. Головними при цьому будуть завдання вивчення сонячно-земних зв'язків та простору Земля - ​​Місяць, а також Меркурія, Венери, Марса, Юпітера, Сатурна та інших планет, астрономічні дослідження, медико-біологічні дослідження з метою оцінки впливу тривалості польотів на організм людини та її працездатність.

У принципі розвиток космічної техніки має випереджати «Попит», що з вирішенням актуальних народногосподарських проблем. Головними завданнями тут є ракет-носіїв, рухових установок, космічних апаратів, а також засобів (командно-вимірювальних і стартових комплексів, апаратури тощо), забезпечення прогресу в суміжних галузях техніки, прямо або опосередковано пов'язаних з розвитком космонавтики.

До польотів у світовий простір треба було зрозуміти і використати на практиці принцип реактивного руху, навчитися робити ракети, створити теорію міжпланетних повідомлень тощо.

Ракетна техніка – далеко не нове поняття. До створення потужних сучасних ракет-носіїв людина йшла через тисячоліття мрій, фантазій, помилок, пошуків у різних галузях науки і техніки, накопичення досвіду та знань.

Принцип дії ракети полягає у її русі під впливом сили віддачі, реакції потоку частинок, отбрасываемых від ракети. У ракеті. тобто. апараті, забезпеченому ракетним двигуном, витікаючі гази утворюються рахунок реакції окислювача і пального, які у самій ракеті. Ця обставина робить роботу ракетного двигуна незалежною від наявності чи відсутності газового середовища. Отже, ракета є дивовижну конструкцію, здатну переміщатися в безповітряному просторі, тобто. не опорному, космічному просторі.

p align="justify"> Особливе місце серед російських проектів застосування реактивного принципу польоту займає проект Н. І. Кібальчича, відомого російського революціонера, що залишив незважаючи на коротке життя (1853-1881), глибокий слід в історії науки і техніки. Маючи великі та глибокі знання з математики, фізики та особливо хімії, Кібальчич виготовляв саморобні снаряди та міни для народовольців. "Проект повітроплавного приладу" був результатом тривалої дослідницької роботи Кібальчича над вибуховими речовинами. Він, по суті, вперше запропонував не ракетний двигун, пристосований до якогось літального апарату, як це робили інші винахідники, а зовсім новий (ракетодинамічний) апарат, прообраз сучасних пілотованих космічних засобів, у яких тяга ракетних двигунів служить для безпосереднього створення підйомної сили, що підтримує апарат у польоті. Літальний апарат Кібальчича мав функціонувати за принципом ракети!

Але т.к. Кібальчича посадили у в'язницю за замах на Царя Олександра II, то проект його літального апарату було виявлено лише 1917 року в архіві департаменту поліції.

p align="justify"> Отже, до кінця минулого століття ідея застосування для польотів реактивних приладів отримала в Росії великі масштаби. І першим, хто вирішив продовжити дослідження, був наш великий співвітчизник Костянтин Едуардович Ціолковський (1857-1935). Вже 1883 р. він дав опис корабля з реактивним двигуном. Вже 1903 року Ціолковський вперше у світі дав можливість конструювати схему рідинної ракети. Ідеї ​​Ціолковського отримали загальне визнання ще 1920-ті роки. І блискучий продовжувач його справи С. П. Корольов за місяць до запуску першого штучного супутника Землі говорив, що ідеї та праці Костянтина Едуардовича все більше і більше привертатимуть до себе увагу з розвитком ракетної техніки, в чому виявився абсолютно правий.

Початок космічної ери

І так через 40 років після того, як було знайдено проект літального апарату, створений Кибальчичем, 4 жовтня 1957 р. колишній СРСР зробив запуск першого у світі штучного супутника Землі. Перший радянський супутник дозволив вперше виміряти щільність верхньої атмосфери, отримати дані про поширення радіосигналів в іоносфері, відпрацювати питання виведення на орбіту, тепловий режим та ін. Супутник був алюмінієвою сферою діаметром 58 см і масою 83,6 кг з чотирма штими 4-2,9 м. У герметичному корпусі супутника розміщувалися апаратура та джерела електроживлення. Початкові параметри орбіти становили: висота перигею 228 км, висота апогею 947 км, спосіб 65,1 гр. 3 листопада Радянський Союз повідомив про виведення на орбіту другого радянського супутника. В окремій герметичній кабіні знаходилися собака Лайка та телеметрична система для реєстрації її поведінки у невагомості. Супутник був також забезпечений науковими приладами для дослідження випромінювання Сонця та космічних променів.

6 грудня 1957 р. в США була зроблена спроба запустити супутник «Авангард-1» за допомогою ракети-носія, розробленої Дослідницькою лабораторією ВМФ. .

31 січня 1958 р. було виведено на орбіту супутник «Експлорер-1», американський у відповідь запуск радянських супутників. За розмірами та масою він не був кандидатом у рекордсмени. Будучи довжиною менше 1 м і діаметром лише ~15,2 см, він мав масу лише 4,8 кг.

Однак його корисний вантаж був приєднаний до четвертого, останнього ступеня ракети-носія «Юнона-1». Супутник разом із ракетою на орбіті мав довжину 205 см та масу 14 кг. На ньому були встановлені датчики зовнішньої та внутрішньої температур, датчики ерозії та ударів для визначення потоків мікрометеоритів та лічильник Гейгера-Мюллера для реєстрації проникаючих космічних променів.

Важливий науковий результат польоту супутника був у відкритті навколишніх Земля радіаційних поясів. Лічильник Гейгера-Мюллера припинив рахунок, коли апарат перебував у апогеї на висоті 2530 км, висота перигею становила 360 км.

5 лютого 1958 р. у США було зроблено другу спробу запустити супутник «Авангард-1», але вона також закінчилася аварією, як і перша спроба. Нарешті 17 березня супутник вивели на орбіту. У період із грудня 1957 р. до вересня 1959 р. було зроблено одинадцять спроб вивести на орбіту «Авангард-1» лише з них були успішними.

У період із грудня 1957 р. по вересень 1959 р. було здійснено одинадцять спроб вивести на орбіту «Авангард

Обидва супутники внесли багато нового в космічну науку та техніку (сонячні батареї, нові дані про щільність верхньої атмосфери, точне картування островів у Тихому океані і т.д.) 17 серпня 1958 р. в США була зроблена перша спроба послати з мису Канаверал в околиці Місяць зонд з науковою апаратурою. Вона виявилася невдалою. Ракета піднялася і пролетіла лише 16 км. Перший ступінь ракети вибухнув на 77 з польоту. 11 жовтня 1958 р. було зроблено другу спробу запуску місячного зонда «Піонер-1», також виявилася невдалою. Наступні кілька запусків також виявилися невдалими, лише 3 березня 1959 р. «Піонер-4», масою 6,1 кг частково виконав поставлене завдання: пролетів повз Місяць на відстані 60000 км (замість запланованих 24000 км).

Так само як і при запуску супутника Землі, пріоритет у запуску першого зонда належить СРСР, 2 січня 1959 р. було запущено перший створений руками людини об'єкт, який був виведений на траєкторію, що проходить досить близько від Місяця, на орбіту супутника Сонця. Таким чином «Місяць-1» вперше досягла другої космічної швидкості. «Місяць-1» мав масу 361,3 кг і пролетів повз Місяць на відстані 5500 км. На відстані 113000 км від Землі з ракетного ступеня, пристикованого до «Місяця-1», була випущена хмара парів натрію, що утворила штучну комету. Сонячне випромінювання викликало яскраве свічення парів натрію та оптичні системи на Землі сфотографували хмару на тлі сузір'я Водолія.

«Місяць-2» запущена 12 вересня 1959 р. здійснила перший у світі політ на інше небесне тіло. У 390,2-кілограмовій сфері розміщувалися прилади, які показали, що Місяць не має магнітного поля та радіаційного поясу.

Автоматична міжпланетна станція (АМС) «Луна-3» була запущена 4 жовтня 1959 р. Вага станції дорівнювала 435 кг. Основною метою запуску був обліт Місяця і фотографування його зворотного, невидимого із Землі, боку. Фотографування проводилося 7 жовтня протягом 40 хв із висоти 6200 км над Місяцем.

Людина в космосі

12 квітня 1961 р. о 9 год 07 хв за московським часом в декількох десятках кілометрів на північ від селища Тюратам в Казахстані на радянському космодромі Байконур відбувся запуск міжконтинентальної балістичної ракети Р-7, в носовому відсіку якої розміщувався пілотований космічний Олексійовичем Гагаріним на борту. Запуск пройшов успішно. Космічний корабель був виведений на орбіту з нахилом 65 гр, висотою перигею 181 км і висотою апогею 327 км і здійснив один виток навколо Землі за 89 хв. На 108-й хв після запуску він повернувся на Землю, приземлившись у районі села Смілівка Саратівської області. Таким чином, через 4 роки після виведення першого штучного супутника Землі Радянський Союз уперше у світі здійснив політ людини у космічний простір.

Космічний корабель складався із двох відсіків. Апарат, що спускається одночасно кабіною космонавта, являв собою сферу діаметром 2,3 м, покриту абляційним матеріалом для теплового захисту при вході в атмосферу. Управління кораблем здійснювалося автоматично, а також космонавтом. У польоті безперервно підтримувалася із Землею. Атмосфера корабля – суміш кисню з азотом під тиском 1 атм. (760 мм рт. ст.). «Схід-1» мав масу 4730 кг, а з останнім щаблем ракети-носія 6170 кг. Космічний корабель «Схід» виводився у космос 5 разів, після чого було оголошено про його безпеку для польоту людини.

Через чотири тижні після польоту Гагаріна 5 травня 1961 р. капітан 3-го рангу Алан Шепард став першим американським астронавтом.

Хоча він не досяг навколоземної орбіти, він піднявся над Землею на висоту близько 186 км. Шепард запущений з мису Канаверал у КК "Меркурій-3" за допомогою модифікованої балістичної ракети "Редстоун", провів у польоті 15 хв 22 с до посадки в Атлантичному океані. Він довів, що людина в умовах невагомості може здійснювати ручне керування космічним кораблем. КК "Меркурій" значно відрізнявся від КК "Схід".

Він складався тільки з одного модуля - пілотованої капсули у формі зрізаного конуса довжиною 2,9 м і діаметром основи 1,89 м. Його герметична оболонка з нікелевого сплаву мала обшивку з титану для захисту від нагрівання при вході в атмосферу.

Атмосфера всередині Меркурія складалася з чистого кисню під тиском 0,36 ат.

20 лютого 1962 р. США досягли навколоземної орбіти. З мису Канаверал запустили корабель «Меркурій-6», який пілотував підполковник ВМФ Джон Гленн. Глен пробув на орбіті лише 4 год 55 хв, здійснивши 3 витки до успішної посадки. Метою польоту Гленна було визначення можливості роботи людини у КК "Меркурій". Востаннє «Меркурій» було виведено у космос 15 травня 1963 р.

18 березня 1965 р. був виведений на орбіту КК «Схід» з двома космонавтами на борту - командиром корабля полковником Павлом Іваровичем Бєляєвим та другим пілотом підполковником Олексієм Архіповичем Леоновим. Відразу після виходу на орбіту екіпаж очистив себе від азоту, вдихаючи чистий кисень. Потім був розгорнутий шлюзовий відсік: Леонов увійшов до шлюзового відсіку, закрив кришку люка КК і вперше у світі здійснив вихід у космічний простір. Космонавт з автономною системою життєзабезпечення знаходився поза кабіною КК протягом 20 хв, часом віддаляючись від корабля на відстань до 5 м. Під час виходу він був з'єднаний з КК лише телефонним та телемеметричним кабелями. Таким чином, було практично підтверджено можливість перебування та роботи космонавта поза КК.

3 червня було запущено КК «Джемені-4» з капітанами Джеймсом Макдівіттом та Едвардом Уайтом. Під час цього польоту, що тривав 97 год 56 хв, Уайт вийшов з КК і провів поза кабіною 21 хв, перевіряючи можливість маневру в космосі за допомогою ручного реактивного пістолета на стиснутому газі.

На превеликий жаль, освоєння космосу не обійшлося без жертв. 27 січня 1967 р. екіпаж, що готувався здійснити перший пілотований політ за програмою «Аполлон», загинув під час пожежі всередині КК згорівши за 15 с в атмосфері чистого кисню. Вірджіл Гріссом, Едвард Уайт та Роджер Чаффі стали першими американськими астронавтами, які загинули в КК. 23 квітня з Байконура було запущено новий КК «Союз-1», який пілотував полковник Володимир Комаров. Запуск пройшов успішно.

На 18 витку, через 26 год 45 хв, після запуску Комаров почав орієнтацію для входу в атмосферу. Усі операції пройшли нормально, але після входу в атмосферу та гальмування відмовила парашутна система. Космонавт загинув миттєво під час удару «Союзу» про Землю зі швидкістю 644 км/год. Надалі Космос забрав не одне людське життя, але ці жертви були першими.

Слід зазначити, що у природничо і продуктивному планах світ постає перед низкою глобальних проблем, вирішення яких потребує об'єднаних зусиль всіх народів. Це проблеми сировинних ресурсів, енергетики, контролю за станом довкілля та збереження біосфери та інші. Величезну роль кардинальному їх вирішенні гратимуть космічні дослідження - одне з найважливіших напрямів науково-технічної революції.

Космонавтика яскраво демонструє всьому світу плідність мирної творчої праці, вигоди поєднання зусиль різних країн у вирішенні наукових та народногосподарських завдань.

З якими проблемами стикається космонавтика і самі космонавти?

Почнемо із життєзабезпечення. Що таке життєзабезпечення? Життєзабезпечення в космічному польоті - це створення та підтримка протягом усього польоту в житлових та робочих відсіках К.К. таких умов, які забезпечили б екіпажу працездатність, достатню для виконання поставленого завдання, та мінімальну ймовірність виникнення патологічних змін в організмі людини. Як це зробити? Необхідно суттєво зменшити рівень впливу на людину несприятливих зовнішніх факторів космічного польоту - вакууму, метеоричних тіл, проникаючої радіації, невагомості, перевантажень; забезпечити екіпаж речовинами та енергією без яких не можлива нормальна життєдіяльність людини, - їжею, водою, киснем та сетом; видалити продукти життєдіяльності організму та шкідливі для здоров'я речовини, що виділяються під час роботи систем та обладнання космічного корабля; забезпечити потреби людини у русі, відпочинку, зовнішньої інформації та нормальних умовах праці; організувати медичний контроль за станом здоров'я екіпажу та підтримання його на необхідному рівні. Їжа та вода доставляються у космос у відповідній упаковці, а кисень – у хімічно зв'язаному вигляді. Якщо не проводити відновлення продуктів життєдіяльності, то для екіпажу з трьох осіб на один рік знадобиться 11 тонн перелічених вище продуктів, що, погодьтеся, становить чималу вагу, обсяг, та й як це все буде зберігатися протягом року?!

У найближчому майбутньому системи регенерації дозволять майже повністю відтворювати кисень та вод на борту станції. Вже давно почали використовувати воду після вмивання та душу, очищену в системі регенерації. Волога, що видихається, конденсується в холодильно-сушильному агрегаті, а потім регенерується. Кисень для дихання витягується з очищеної води електролізом, а газоподібний водень, реагуючи з вуглекислим газом, що надходить із концентратора, утворює воду, яка живить електролізер. Використання такої системи дозволяє зменшити в розглянутому прикладі масу речовин, що запасаються з 11 до 2т. Останнім часом практикується вирощування різноманітних видів рослин прямо на борту корабля, що дозволяє скоротити запас їжі, який необхідно брати в космос, про це згадував ще у своїх працях Ціолковський.

Космос науці

Освоєння космосу багато в чому допомагає у розвитку наук:

18 грудня 1980 року було встановлено явище стоку частинок радіаційних поясів Землі під негативними магнітними аномаліями.

Експерименти, проведені перших супутниках показали, що навколоземний простір поза атмосфери зовсім не «порожнє». Воно заповнене плазмою, пронизане потоками енергетичних частинок. У 1958 р. у ближньому космосі виявили радіаційні пояси Землі - гігантські магнітні пастки, заповнені зарядженими частинками - протонами і електронами високої енергії.

Найбільша інтенсивність радіації в поясах спостерігається на висотах кілька тисяч кілометрів. Теоретичні оцінки показували, що нижче 500 км. Не має бути підвищеної радіації. Тому несподіваним було виявлення під час польотів перших К.К. областей інтенсивної радіації на висотах до 200-300 км. Виявилося, що це з аномальними зонами магнітного поля Землі.

Поширилося вивчення природних ресурсів Землі космічними способами, що багато в чому посприяло розвитку народного господарства.

Перша проблема, яка стояла в 1980 році перед космічними дослідниками, являла собою комплекс наукових досліджень, що включають більшість найважливіших напрямів космічного природознавства. Їхньою метою були розробка методів тематичного дешифрування багатозональної відеоінформації та їх використання при вирішенні завдань наук про Землю та господарських галузей. До таких завдань належать: вивчення глобальних та локальних структур земної кори для пізнання історії її розвитку.

Друга проблема є однією з основоположних фізико-технічних проблем дистанційного зондування та має на меті створення каталогів радіаційних характеристик земних об'єктів та моделей їх трансформації, які дозволять виконувати аналіз стану природних утворень на час зйомки та прогнозувати їх на динаміку.

Відмінною особливістю третьої проблеми є орієнтація на випромінювання радіаційних характеристик великих регіонів аж до планети загалом із залученням даних про параметри та аномалії гравітаційного та геомагнітного полів Землі.

Вивчення Землі із космосу

Людина вперше оцінила роль супутників для контролю за станом сільськогосподарських угідь, лісів та інших природних ресурсів Землі лише через кілька років після настання космічної ери. Початок було покладено в 1960 р., коли за допомогою метеорологічних супутників «Тірос» були отримані подібні карти контури земної кулі, що лежить під хмарами. Ці перші чорно-білі ТБ зображення давали дуже слабке уявлення про діяльність людини, проте це було першим кроком. Незабаром було розроблено нові технічні засоби, що дозволили підвищити якість спостережень. Інформація витягувалася з багатоспектральних зображень у видимому та інфрачервоному (ІЧ) областях спектру. Першими супутниками, призначеними максимального використання цих можливостей були апарати типу «Лендсат». Наприклад супутник «Лендсат-D», четвертий із серії, здійснював спостереження Землі з висоти понад 640 км за допомогою удосконалених чутливих приладів, що дозволило споживачам отримувати значно детальнішу та своєчаснішу інформацію. Однією з перших областей застосування зображень земної поверхні була картографія. У досупутникову епоху карти багатьох областей, навіть у розвинених районах світу, були складені неточно. Зображення, отримані за допомогою супутника «Лендсат», дозволили скоригувати та оновити деякі існуючі карти США. У СРСР зображення отримані зі станції «Салют» виявилися незамінними для вивірки залізничної траси БАМ.

У середині 70-х років НАСА міністерство сільського господарства США прийняли рішення продемонструвати можливості супутникової системи в прогнозуванні найважливішої сільськогосподарської культури пшениці. Супутникові спостереження, які виявилися надзвичайно точними надалі були поширені інші сільськогосподарські культури. Приблизно в той же час в СРСР спостереження за сільськогосподарськими культурами проводились із супутників серій «Космос», «Метеор», «Мусон» та орбітальних станцій «Салют».

Використання інформації з супутників виявило її незаперечні переваги в оцінці обсягу стройового лісу великих територіях будь-якої країни. Стало можливим керувати процесом вирубки лісу і за необхідності давати рекомендації щодо зміни контурів району вирубки з погляду найкращої безпеки лісу. Завдяки зображенням із супутників стало також можливим швидко оцінювати межі лісових пожеж, особливо «короноподібних», характерних для західних областей Північної Америки, а також районів Примор'я та південних районів Східного Сибіру в Росії.

Велике значення для людства загалом має можливість спостереження практично безперервно за просторами Світового Океану, цієї «кузні» погоди. Саме над товщами океанської води зароджуються жахливі сили урагани та тайфуни, що несуть численні жертви та руйнування для мешканців узбережжя. Раннє сповіщення населення часто має вирішальне значення для порятунку життів десятків тисяч людей. Визначення запасів риби та інших морепродуктів також має велике практичне значення. Океанські течії часто викривляються, змінюють курс та розміри. Наприклад, Ель Ніно, тепла течія у південному напрямку біля берегів Еквадору окремі роки може поширюватися вздовж берегів Перу до 12гр. ю.ш. . Коли це відбувається, планктон і риба гинуть величезних кількостях, завдаючи непоправної шкоди рибним промислам багатьох країн, зокрема й Росії. Великі концентрації одноклітинних морських організмів підвищують смертність риби, можливо через токсинів, що містяться в них. Спостереження із супутників допомагає виявити «примхи» таких течій і дати корисну інформацію тим, хто її потребує. За деякими оцінками російських та американських вчених економія палива у поєднанні з «додатковим уловом» за рахунок використання інформації з супутників, отриманої в інфрачервоному діапазоні, дає щорічний прибуток у 2,44 млн. дол. . Також супутниками виявляються небезпечні для суден айсберги, льодовики. Точне знання запасів снігу в горах та обсягу льодовиків – важливе завдання наукових досліджень, адже у міру освоєння посушливих територій потреба у воді різко зростає.

Неоціненна допомога космонавтів у створенні найбільшого картографічного твору – Атласу сніжно-льодових ресурсів світу.

Також за допомогою супутників знаходять нафтові забруднення, забруднення повітря, корисні копалини.

космос вивчення дірка супутник

Наука про космос

Протягом невеликого періоду часу з початку космічної ери людина не тільки надіслала автоматичні космічні станції до інших планет і ступила на поверхню Місяця, але також здійснила революцію в науці про космос, рівної якої не було за всю історію людства. Поряд з великими технічними досягненнями, викликаними розвитком космонавтики, були отримані нові знання про планету Земля та сусідні світи. Одним з перших важливих відкриттів, зроблених не традиційним візуальним, а іншим методом спостереження, було встановлення факту різкого збільшення з висотою, починаючи з деякої порогової висоти інтенсивності космічних променів, що вважалися раніше ізотропними. Це відкриття належить австрійцю В. Ф. Хессу, який запустив у 1946 р. газовий шар-зонд з апаратурою великі висоти.

У 1952 та 1953 рр. д-р Джеймс Ван Аллен проводив дослідження низькоенергетичних космічних променів при запусках у районі північного магнітного полюса Землі невеликих ракет на висоту 19-24 км та висотних куль - балонів. Проаналізувавши результати проведених експериментів, Ван Аллен запропонував розмістити на борту перших американських штучних супутників Землі досить прості за конструкцією детектори космічних променів.

За допомогою супутника «Експлорер-1» виведеного США на орбіту 31 січня 1958 було виявлено різке зменшення інтенсивності космічного випромінювання на висотах більше 950 км. Наприкінці 1958 р. АМС «Піонер-3», що подолала за добу польоту відстань понад 100000 км, зареєструвала за допомогою датчиків, що були на борту, другий, розташований вище першого, радіаційний пояс Землі, який також оперізує всю земну кулю.

У серпні та вересні 1958 р. на висоті понад 320 км було зроблено три атомні вибухи, кожен потужністю 1,5 к.т. Метою випробувань з кодовою назвою «Аргус» було вивчення можливості зникнення радіо та радіолокаційного зв'язку при таких випробуваннях. Дослідження Сонця - найважливіше наукове завдання, рішенню якого присвячено багато запусків перших супутників та АМС.

Американські «Піонер-4» - «Піонер-9» (1959-1968гг.) з навколосонячних орбіт передавали по радіо Землю найважливішу інформацію про структуру Сонця. У той же час було запущено понад двадцять супутників серії «Інтеркосмос» з метою вивчення Сонця та навколосонячного простору.

Чорні діри

Про чорні діри дізналися в 1960-х роках. Виявилося, що якби наші очі могли бачити тільки рентгенівське випромінювання, то зоряне небо над нами виглядало б зовсім інакше. Щоправда, рентгенівські промені, випромінювані Сонцем, вдалося виявити ще до народження космонавтики, але про інші джерела у зоряному небі не підозрювали. На них натрапили випадково.

У 1962 році американці, вирішивши перевірити, чи не виходить від поверхні Місяця рентгенівське випромінювання, запустили ракету, забезпечену спеціальною апаратурою. Ось тоді, обробляючи результати спостережень, переконалися, що прилади відзначили потужне джерело рентгенівського випромінювання. Він був у сузір'ї Скорпіон. І вже в 70-х роках на орбіту вийшли перші 2 супутники, призначені для пошуку досліджень джерел рентгенівських променів у всесвіті, - американський «Ухуру» та радянський «Космос-428».

На той час дещо вже почало прояснюватися. Об'єкти, що випускають рентгенівські промені, зуміли зв'язати з ледве видимими зірками, що мають незвичайні властивості. Це були компактні згустки плазми нікчемних, звичайно за космічними мірками, розмірів і мас, розпечені до кількох десятків мільйонів градусів. При вельми скромній зовнішності ці об'єкти мали колосальну потужність рентгенівського випромінювання, що у кілька тисяч разів перевищує повну сумісність Сонця.

Ці крихітні діаметром близько 10 км. останки повністю вигорілих зірок, що стиснулися до жахливої ​​щільності, повинні були хоч якось заявити про себе. Тому так охоче в рентгенівських джерелах «впізнавали» нейтронні зірки. І здавалося б усе сходилося. Але розрахунки спростували очікування: нейтронні зірки, що тільки що утворилися, повинні були відразу охолонути і перестати випромінювати, а ці променилися рентгеном.

За допомогою запущених супутників дослідники виявили строго періодичні зміни потоків випромінювання деяких із них. Був визначений період цих варіацій - зазвичай він не перевищував кількох діб. Так могли поводитися лише дві зірки, що обертаються навколо себе, з яких одна періодично затьмарювала іншу. Це було доведено під час спостереження у телескопи.

Звідки ж черпають рентгенівські джерела колосальну енергію випромінювання, Основною умовою перетворення нормальної зірки на нейтронну вважається повне згасання в ній ядерної реакції. Тому ядерна енергія виключається. Тоді, може, це кінетична енергія масивного тіла, що швидко обертається? Справді, вона у нейтронних зірок велика. Але її вистачає лише ненадовго.

Більшість нейтронних зірок існує не поодинці, а в парі з величезною зіркою. У їхній взаємодії, вважають теоретики, і приховано джерело могутньої сили космічного рентгена. Вона утворює навколо нейтронної зірки газовий диск. У магнітних полюсів нейтронної кулі речовина диска випадає з його поверхню, а придбана у своїй газом енергія перетворюється на рентгенівське випромінювання.

Свій сюрприз зробив і "Космос-428". Його апаратура зареєструвала нове, зовсім не відоме явище – рентгенівські спалахи. За один день супутник засік 20 сплесків, кожен із яких тривав не більше 1 сек. а потужність випромінювання зростала при цьому в десятки разів. Джерела рентгенівських спалахів вчені назвали Бартерами. Їх теж пов'язують із подвійними системами. Найпотужніші спалахи по енергії, що вистрілюється, всього лише в кілька разів поступається повному випромінюванню сотень мільярдів зірок, що знаходяться в нашій Галлактці.

Теоретики довели: «чорні дірки», що входять до складу подвійних зоряних систем, можуть сигналізувати себе рентгенівськими променями. І причина виникнення та сама – акреція газу. Щоправда, механізм у цьому випадку дещо інший. Внутрішні частини газового диска, що осідають у «дірку», повинні нагрітися і тому стати джерелами рентгена.

Переходом у нейтронну зірку закінчують «життя» лише ті світила, маса яких не перевищує 2-3 сонячні. Найбільші зірки осягає участь «чорної дірки».

Рентгенівська астрономія розповіла нам про останній, можливо, найбурхливішому, етапі розвитку зірок. Завдяки їй ми дізналися про найпотужніші космічні вибухи, про газ із температурою в десятки і сотні мільйонів градусів, про можливість абсолютно незвичайного надщільного стану речовин у «чорних дірах».

Що ще дає космос саме для нас?

У телевізійних (ТБ) програмах вже давно не згадується про те, що передача ведеться через супутник. Це є зайвим свідченням величезного успіху в індустріалізації космосу, яка стала невід'ємною частиною нашого життя. Супутники зв'язку буквально обплутують світ невидимими нитками. Ідея створення супутників зв'язку народилася невдовзі після Другої світової війни, коли А. Кларк у номері журналу "Світ радіо" (Wireless World) за жовтень 1945р. представив свою концепцію ретрансляційної станції зв'язку, розташованої на висоті 35 880 км над Землею.

Заслуга Кларка в тому, що він визначив орбіту, де супутник нерухомий щодо Землі. Така орбіта називається геостаціонарною чи орбітою Кларка. Під час руху круговою орбітою висотою 35880 км один виток відбувається за 24 години, тобто. у період добового обертання Землі. Супутник, що рухається такою орбітою, буде постійно перебувати над певною точкою поверхні Землі.

Перший супутник зв'язку «Телстар-1» був запущений на низьку навколоземну орбіту з параметрами 950 х 5630 км це сталося 10 липня 1962р. Майже через рік був запуск супутника «Телстар-2». У першій телепередачі було показано американський прапор у Новій Англії на тлі станції в Андовері. Це зображення було передано до Великобританії, Франції та на американську станцію в шт. Нью-Джерсі через 15 годин після запуску супутника. Двома тижнями пізніше мільйони європейців та американців спостерігали за переговорами людей, які перебувають на протилежних берегах Атлантичного океану. Вони не тільки розмовляли, а й бачили один одного, спілкуючись через супутник. Історики можуть уважати цей день датою народження космічного ТБ. Найбільша у світі державна система супутникового зв'язку створена Росії. Її початок було покладено у квітні 1965р. запуском супутників серії «Блискавка», що виводяться на витягнуті еліптичні орбіти з апогею над Північною півкулею. Кожна серія включає чотири пари супутників, що звертаються на орбіті на кутовому відстані один від одного 90 гр.

На базі супутників «Блискавка» побудовано першу систему далекого космічного зв'язку «Орбіта». У грудні 1975р. сімейство супутників зв'язку поповнилося супутником «Райдуга», що функціонує на геостаціонарній орбіті. Потім з'явився супутник «Екран» з потужнішим передавачем і простішими наземними станціями. Після перших розробок супутників настав новий період розвитку техніки супутникового зв'язку, коли супутники стали виводити на геостаціонарну орбіту якою вони рухаються синхронно з обертанням Землі. Це дозволило встановити цілодобовий зв'язок між наземними станціями, використовуючи супутники нового покоління: американські «Сінком», «Ерлі берд» та «Інтелсат» російські – «Райдуга» та «Горизонт».

Велике майбутнє пов'язують із розміщенням на геостаціонарній орбіті антенних комплексів.

17 червня 1991 року був виведений на орбіту геодезичний супутник ERS-1. Головним завданням супутників повинні були стати спостереження за океанами та покритими льодом частинами суші, щоб надати кліматологам, океанографам та організаціям з охорони навколишнього середовища дані про ці малодосліджені регіони. Супутник був оснащений найсучаснішою мікрохвильовою апаратурою, завдяки якій він готовий до будь-якої погоди: "очі" його радіолокаційних приладів проникають крізь туман та хмари та дають ясне зображення поверхні Землі, через воду, через сушу – і через лід. ERS-1 був націлений на розробку льодових карт, які згодом допомогли б уникнути безлічі катастроф, пов'язаних зі зіткненням кораблів з айсбергами і т.д.

При всьому тому, розробка судноплавних маршрутів це, кажучи різною мовою, лише верхівка айсберга, якщо згадати про розшифровку даних ERS про океани і вкриті льодом простори Землі. Нам відомі тривожні прогнози загального потепління Землі, які призведуть до того, що розтануть полярні шапки та підвищиться рівень моря. Затоплені будуть усі прибережні зони, постраждають мільйони людей.

Але нам невідомо, наскільки правильні ці передбачення. Тривалі спостереження за полярними областями за допомогою ERS-1 і супутника ERS-2, що послідував за ним наприкінці осені 1994 року, подають дані, на підставі яких можна зробити висновки про ці тенденції. Вони створюють систему "раннього виявлення" у справі про танення льодів.

Завдяки знімкам, які супутник ERS-1 передав на Землю, ми знаємо, що дно океану з його горами та долинами ніби "віддруковується" на поверхні вод. Так вчені можуть скласти уявлення про те, чи є відстань від супутника до морської поверхні (з точністю до десяти сантиметрів виміряна супутниковими радарними висотомірами) вказівкою на підвищення рівня моря, чи це "відбиток" гори на дні.

Хоча спочатку супутник ERS-1 був розроблений для спостережень за океаном та льодами, він дуже швидко довів свою багатосторонність і по відношенню до суші. У сільському та лісовому господарстві, у рибальстві, геології та картографії фахівці працюють з даними, що надаються супутником. Оскільки ERS-1 після трьох років виконання своєї місії він все ще є працездатним, вчені мають шанс експлуатувати його разом з ERS-2 для загальних завдань, як тандем. І вони збираються отримувати нові відомості про топографію земної поверхні та надавати допомогу, наприклад, у попередженні про можливі землетруси.

Супутник ERS-2 оснащений, крім того, вимірювальним приладом Global Ozone Monitoring Experiment Gome, який враховує обсяг та розподіл озону та інших газів в атмосфері Землі. За допомогою цього приладу можна спостерігати за небезпечною озоновою діркою та змінами, що відбуваються. Одночасно, за даними ERS-2, можна відводити близьке до землі UV-B випромінювання.

На тлі безлічі загальних для всього світу проблем навколишнього середовища, для вирішення яких повинні надавати основну інформацію і ERS-1, і ERS-2, планування судноплавних маршрутів видається порівняно незначним результатом цього нового покоління супутників. Але це з тих сфер, у якій можливості комерційного використання супутникових даних використовуються особливо інтенсивно. Це допомагає фінансувати інші важливі завдання. І це має в галузі охорони навколишнього середовища ефект, який важко переоцінити: швидкі судноплавні шляхи вимагають меншої витрати енергії. Або згадаємо про нафтові танкери, які в шторм сідали на мілину або розбивалися і тонули, втрачаючи свій небезпечний для навколишнього середовища вантаж. Надійне планування маршрутів допомагає уникнути таких катастроф.

Висновок

На закінчення справедливо буде сказати, що двадцяте століття по праву називають «століттям електрики», «атомним віком», «століття хімії», «століття біології». Але останнє і, мабуть, також справедливе його назва - «космічний вік». Людство вступило на шлях, що веде до загадкових космічних далечінь, підкоряючи які воно розширить сферу своєї діяльності. Космічне майбутнє людства – запорука його безперервного розвитку на шляху прогресу та процвітання, про яке мріяли і яке створюють ті, хто працював та працює сьогодні в галузі космонавтики та інших галузях народного господарства.

Список літератури

1. «Космічна техніка» за редакцією К. Гетланда. 1986 р. Москва.

2.«КОСМОС далекий і близький» А.Д. Коваль В.П. Сенкевич. 1977 р.

3. «Освоєння космічного простору СРСР» В.Л. Барсуків 1982 р.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet

Розміщено на Allbest.ru

...

Подібні документи

Перший штучний супутник. Радянські собаки-космонавти Білка та Стрілка. Проблема радіоактивних відходів у космосі. Нераціональна модель виробництва та споживання енергії. Супутникові сонячні електростанції. Використання гравітаційних полів.

презентація , доданий 30.03.2016


Роль освоєння космосу для людства. День космонавтики – свято, яке за рішенням Генеральної асамблеї ООН відзначається у всесвітньому масштабі. Ю. Гагарін - перша людина, яка подолала земне тяжіння і започаткувала нову космічну еру.

презентація , доданий 21.09.2011


К.Е. Ціолковський як основоположник космонавтики у Росії. Найважливіші етапи освоєння космосу. Запуск першого штучного супутника Землі. Супутник-1. Перший загін космонавтів СРСР. Перший політ людини у космос. Історичні слова Юрія Гагаріна.

презентація , доданий 11.04.2012


Концепція космічного простору. Таємничі наскельні малюнки перших людей. 4 жовтня 1957 - початок космічної ери. Влаштування першого супутника. Перші космонавти СРСР. Сонячна система. Зірки, що становлять зодіак. Комети та метеорні тіла.

презентація , доданий 19.09.2012


Травні процеси на космічній орбіті, їх відхилення від земних. Відсутність поділу на день та ніч, порушення циркадних ритмів. Умови мікрогравітації – випробування для нервової системи. Порушення імунної системи. Можливість зачаття у космосі.

презентація , доданий 08.12.2016


Космос як величезний простір. Аналіз перших радянських штучних супутників Землі. Розгляд особливостей ракетно-космічної системи "Енергія-Буран". Основні етапи розвитку космонавтики. Характеристика космічних систем-сміттєзбірників.

реферат, доданий 26.01.2013


Запуск першого штучного супутника, який започаткував освоєння космосу. Поняття космонавтики, основні напрями інтеграції космічних систем до інфраструктури народного господарства. Розвиток космічного туризму. Легендарний політ Юрія Гагаріна.

презентація , додано 13.02.2012


Ю.А. Гагарін - перша людина, яка здійснила політ у космос. Цілі запусків на орбіту Землі космічних кораблів "Схід". Перша жінка у космосі. Вихід людини з корабля у космічний простір. Трагічна загибель льотчика-космонавта В.М. Комарова.

презентація , доданий 06.04.2012


Питання заміни людини роботами. Використання робототехніки з метою дослідження та освоєння космосу. Що таке космороботи та їх основні типи. Основні напрями розвитку робототехнічних систем космічного призначення на найближчу перспективу.

реферат, доданий 14.12.2012


Програма NASA демонструє лазерний зв'язок із супутником на Місячній орбіті LLCD. Космічний апарат LADEE, його наукове встаткування. Основні компоненти лінії лазерного космічного зв'язку щодо експерименту. Встановлення лазерного космічного зв'язку.

Все більше відкриваючи космос, ми мріємо про колонізацію інших планет та зустріч з іншими формами життя. З покоління в покоління космос розбурхував нашу уяву і навіть керував нашими життями. Представляємо Вашій увазі деякі нові та дивовижні відкриття, пов'язані з космосом.

Планети, подібні до Землі

У 2013 році астрономи підтвердили існування близько 20 мільярдів екзопланет в одній лише нашій Галактиці Чумацького Шляху, які подібні до Землі і можуть утримувати життя. З огляду на наявність мільярдів галактик у Всесвіті планет, теоретично придатних для життя, може налічуватися мільярди мільярдів.

Плутон все ще планета

У 2006 році астрономи-аматори були шоковані звісткою, що Плутон був «знижений у статусі» до карликової планети. Ті, хто відмовився прийняти цей факт, були винагороджені в 2015 році, коли космічний апарат «Нові Горизонти» виявив, що Плутон все ж таки є швидше планетою. Його сила тяжіння досить сильна, щоб утримати атмосферу та відхиляти заряджені частинки сонячного вітру.

Зіткнення золотих зірок

2013 був фантастичним роком для астрономії. Астрономи виявили зіткнення двох зірок, під час якого утворилася неймовірна кількість золота, вагою в багато разів більша за масу нашого Місяця.

Цунамі на Марсі

Вчені нещодавно розповіли про відкриття, що вразило уми багатьох у космічному співтоваристві: вони навели докази того, що колись великі цунамі, можливо, змінили марсіанський краєвид. Два метеоритні удари викликали величезні приливні хвилі, які піднялися заввишки близько 50 метрів!

Планета Годзілла

Наша планета - одна з найбільших скелястих планет, але в 2014 році вчені виявили планету, в 2 рази більшу за розміром і в 17 разів більш важку, ніж Земля. Хоча планети такого розміру вважалися газовими гігантами, дана планета, яку назвали Kepler10c, на диво схожа на нашу. Також їй дали прізвисько "Годзілла".

Гравітаційні хвилі

Ще в далекому 1916 Альберт Ейнштейн оголосив про існування гравітаційних хвиль, майже за сто років до того, як вчені підтвердили їх існування. Світ науки був у захваті від відкриття, зробленого у 2015 році. Простір-час може пульсувати подібно до стоячої води в ставку, якщо в неї кинути камінь.

Освіта гір на вулканічному супутнику

Нові дослідження показали, як вулканічному супутнику Юпітера Іо формуються гори. Хоча гори Землі утворюються як довгих ланцюгів, гори Іо переважно одиночні. На цьому супутнику вулканічна активність настільки велика, що 13-сантиметровий шар розплавленої лави покриває його поверхню кожні 10 років. Враховуючи такі швидкі темпи вивержень, вчені дійшли висновку, що колосальний тиск на ядро ​​Іо викликає розломи, які піднімаються до поверхні, щоб скинути надлишковий тиск.

Нове кільце Сатурна

Астрономи нещодавно виявили величезну нову обручку навколо Сатурна. Воно розташоване в 3,7 – 11,1 мільйонах кілометрів від поверхні планети та обертається у протилежному напрямку порівняно з іншими кільцями. Нове кільце настільки розріджене, що в ньому міг би поміститися мільярд Земель. Так як кільце досить холодне, приблизно мінус 196 градусів за Цельсієм, воно нещодавно було виявлено за допомогою інфрачервоного телескопа.

Найстаріша зірка у Всесвіті

Декілька сотень мільйонів років - це незначна частина часу для Всесвіту, оскільки її вік становить 14 мільярдів років. Найстаріша зірка, відома людям - SMSS J031300.36-670839.3. Її вік близько 13,6 млрд років.

Кисень у космосі

Кисень, природно, є вкрай хімічно активним газом, що призводить до взаємодії з іншими елементами, що існують у Всесвіті. Відкриття молекулярного кисню - тієї самої різновиду, якою дихають люди - в атмосфері відомої комети 67P поглибило пізнання людей про космічні гази і вселило надію на те, що кисень може існувати і в інших частинах Всесвіту, у формі, яку можуть використовувати люди.

Гіперактивна галактика

У 2008 році за 12,2 мільярда світлових років від Землі було виявлено Галактика, в якій надзвичайно швидко утворюються зірки. У нашому Чумацькому Шляху нова зірка народжується в середньому кожні 36 днів у галактиці, названій «Бебі-Бум», нова зірка - кожні 2 години.

Найхолодніше місце у Всесвіті

Найхолодніше місце у Всесвіті – Туманність Бумеранга, температура там знаходиться поблизу майже абсолютного нуля. Ця туманність яскраво світиться синім кольором через світло, що відбивається від її пилу.

Найменша планета

Найменша на сьогоднішній день планета була виявлена ​​у 2013 році. Її назва – Kepler-37b. Вона трохи більша, ніж Місяць, але в 3 рази ближче до своєї зірки, ніж Меркурій до Сонця. Завдяки цьому на її поверхні температура становить 425 градусів за Цельсієм.

Зірки, що вмирають передчасно

У 2016 році було виявлено, що деякі зірки в галузі активного зіркоутворення, що отримало назву Туманність Кіля, передчасно вмирають. Близько половини зірок тут пропускають у своєму розвитку стадію червоного гіганта, тим самим скорочуючи свій життєвий цикл на мільйони років. Невідомо, що викликає цей ефект, але він був помічений лише у багатих натрієм чи бідних киснем зірок.

Нове місце для життя людства

Деякі вчені вважають, щоб знайти життя, необхідно звертати увагу на супутники інших планет. Наприклад, проходячи повз Юпітера, його крижаний місяць Європа «вистрілює» у повітря 6 800 кг води на секунду з гейзерів на своєму південному полюсі. Вчені нещодавно розробили проект, завданням якого є проаналізувати вміст цієї води, перш ніж вона падає назад на поверхню планети. Такі дослідження могли б допомогти визначити, чи існує життя у Європі.

Гігантська алмазна зірка

Зірка BPM 37093 на прізвисько «Люсі» - біла карликова зірка, розташована приблизно за 20 світлових років від Землі. Примітно, що вона є гігантським алмазом розміром з Місяць. Ювеліри її оцінили б у 10 дециліонів карат (дециліон – 1060).

Реальна дев'ята планета

Хоча Плутон був «знижений на посаді», вчені вважають, що може існувати величезна планета, що обертається навколо Сонця за Плутоном. Використовуючи математичні закони, вчені визначили, що на віддаленій орбіті має обертатися планета розміром із Нептун, але її досі не знайшли.

Шум вакууму

У вересні 2013 року NASA опублікувало аудіозаписи плазмових хвиль, перші звуки, що колись зареєстровані в міжзоряному просторі.

Найяскравіша наднова зірка

Виявлена ​​в 2015 році, ASASSN-15lh є найяскравішою надновою зіркою. Вона світить у 570 мільярдів разів яскравіше за Сонце. Що ще дивніше, вчені виявили, що активність наднової зросла вдруге через два місяці після того, як зірка пройшла свою пікову яскравість.

Астероїд з кільцями

Хоча великим газовим гігантам властиво мати орбітальні кільцеві системи, кільця досить рідкісні серед інших небесних тіл. Вчені були захоплені, виявивши їх довкола астероїда Харікло. У астероїда є два кільця, які, ймовірно, утворилися із замороженої води в результаті зіткнення з іншим небесним об'єктом.

Алкогольна комета

Комета Лавджой захопила астрономів і любителів випити в 2015 році. При вивченні шматка льоду, що швидко летить, вчені виявили, що комета викидає той же тип алкоголю, який п'ють люди, зі швидкістю 500 пляшок вина в секунду.

У другій половині XX ст. людство ступило на поріг Всесвіту - вийшло у космічний простір. Дорогу до космосу відкрила наша Батьківщина. Перший штучний супутник Землі, який відкрив космічну еру, запущений колишнім Радянським Союзом, перший космонавт світу – громадянин колишнього СРСР.

Космонавтика - це величезний каталізатор сучасної науки і техніки, який за небачено короткий термін став одним з головних важелів сучасного світового процесу. Вона стимулює розвиток електроніки, машинобудування, матеріалознавства, обчислювальної техніки, енергетики та багатьох інших галузей народного господарства.

У науковому плані людство прагне знайти в космосі відповідь на такі важливі питання, як будова та еволюція Всесвіту, освіта Сонячної системи, походження та шляхи розвитку життя. Від гіпотез про природу планет та будову космосу, люди перейшли до всебічного та безпосереднього вивчення небесних тіл та міжпланетного простору за допомогою ракетно-космічної техніки.

У освоєнні космосу людству належить вивчити різні області космічного простору: Місяць, інші планети та міжпланетний простір.

Легендарна Тридцятка, маршрут

Через гори до моря із легким рюкзаком. Маршрут 30 проходить через знаменитий Фішт - це один з найграндіозніших і значущих пам'яток природи Росії, найближчі до Москви високі гори. Туристи легко проходять всі ландшафтні і кліматичні зони країни від передгір'я до субтропіків, ночівлі в притулках.

На момент висадки на Місяць у 1969 році багато хто щиро вважав, що до початку 21 століття космічні подорожі стануть повсякденною справою, і земляни почнуть спокійнісінько літати на інші планети. На жаль, це майбутнє ще не настало, а люди почали сумніватися, чи нам потрібні взагалі ці космічні подорожі. Можливо, і Місяця достатньо? Проте дослідження космосу продовжують давати нам безцінну інформацію у сфері медицини, видобутку корисних копалин та безпеки. Ну і, звичайно, прогрес у вивченні космічного простору діє на людство надихаюче!

1. Захист від можливого зіткнення з астероїдом

Якщо ми не хочемо закінчити як динозаври, необхідно захистити себе від загрози зіткнення з великим астероїдом. Як правило, приблизно раз на 10 тисяч років у Землю загрожує врізатися якесь небесне тіло розміром із футбольне поле, що може призвести до незворотних наслідків для планети. Нам справді слід побоюватися таких «гостей» діаметром мінімум 100 метрів. Зіткнення підніме пилову бурю, знищить ліси та поля, прирече на голод тих, хто залишиться живим. Спеціальні космічні програми спрямовані на те, щоб встановити небезпечний об'єкт задовго до того, як він наблизиться до Землі, та збити його з траєкторії руху.

2. Можливість появи нових великих відкриттів

Чимало всіляких гаджетів, матеріалів і технологій спочатку були розроблені для космічних програм, але надалі вони знайшли своє застосування на Землі. Ми всі знаємо про продукти, отримані шляхом сублімаційного сушіння, і давно їх вживаємо. У 1960-ті роки вчені розробили спеціальний пластик, покритий відбиваючим напиленням з металу. За його використання у виробництві звичайних ковдр він зберігає до 80% тепла тіла людина. Ще однією цінною інновацією є нітінол — гнучкий, але пружний сплав, створений для супутників. Тепер із цього матеріалу виготовляють стоматологічні брекети.

3. Внесок у медицину та сферу охорони здоров'я

Освоєння космосу призвело до появи безлічі медичних інновацій для земного використання: наприклад, метод введення протиракових ліків безпосередньо в пухлину, апаратура, за допомогою якої медсестра може робити УЗД та моментально передавати дані лікареві за тисячі кілометрів від неї, та механічна рука-маніпулятор, що виконує складні дії усередині апарату МРТ. Фармацевтичні розробки в галузі захисту космонавтів від втрати кісткової та м'язової маси в умовах мікрогравітації призвели до створення препаратів для профілактики та лікування остеопорозу. Ці препарати було легше протестувати в космосі, оскільки космонавти втрачають близько 1,5% кісткової маси на місяць, а літня земна жінка втрачає 1,5% на рік.

4. Освоєння космосу надихає людство нові досягнення

Якщо ми хочемо створити світ, в якому наші діти прагнутимуть стати вченими та інженерами, а не провідними реаліті-шоу, кінозірками чи фінансовими магнатами, то освоєння космосу – це надихаючий процес. Настав час ставити зростаючому поколінню питання: «Хто хоче бути аерокосмічним інженером і спроектувати літальний апарат, який зможе потрапити в розріджену атмосферу Марса?»

5. Нам потрібна сировина з космосу

У космічному просторі є золото, срібло, платина та інші цінні метали. Деякі міжнародні компанії вже замислюються про видобуток корисних копалин на астероїдах, тому не виключено, що в найближчому майбутньому з'явиться професія космічного шахтаря. Місяць, наприклад, є можливим постачальником гелію-3 (використовується для МРТ і розглядається як можливе паливо для атомних електростанцій). На Землі ця речовина коштує до 5 тисяч доларів за літр. Місяць також вважається потенційним джерелом рідкісноземельних елементів, таких як європій та тантал, які мають великий попит для використання в електроніці, виробництві сонячних батарей та інших сучасних приладів.

6. Освоєння космосу може допомогти знайти відповідь на дуже важливе питання

Ми всі віримо у те, що десь у космосі існує життя. Крім того, багато хто вважає, що інопланетяни вже відвідували нашу планету. Однак ми досі не отримали жодних сигналів від далеких цивілізацій. Саме тому вчені-шукачі позаземних цивілізацій готові розгортати орбітальні обсерваторії, наприклад, космічний телескоп Джеймса Вебба. Цей супутник планується запустити в 2018 році, і з його допомогою з'явиться можливість пошуку життя в атмосферах далеких планет за межами нашої Сонячної системи за хімічними ознаками. І це лише початок.

7. Людям властиве прагнення до досліджень

Наші первісні пращури родом зі Східної Африки розселилися по всій планеті, і з того часу людство жодного разу не припиняло процесу свого переміщення. Ми завжди хочемо досліджувати та освоювати щось нове та незвідане, чи то коротка прогулянка на Місяць як турист, чи довга міжзоряна подорож довжиною у житті кількох поколінь. Кілька років тому один із керівників НАСА озвучив різницю між «зрозумілими причинами» та «реальними причинами» освоєння космічного простору. Зрозумілі причини – це питання отримання економічних та технологічних переваг, а реальні причини включають такі поняття, як цікавість та бажання залишити по собі слід.

8. Для своєї виживання людству, ймовірно, доведеться колонізувати космічний простір

Ми навчилися відправляти супутники до космосу, і це допомагає нам контролювати та боротися з насущними земними проблемами, включаючи лісові пожежі, розливи нафти та виснаження водоносних горизонтів. Проте суттєве збільшення кількості населення, банальна жадібність та невиправдана легковажність щодо екологічних наслідків вже завдали серйозної шкоди нашій планеті. Вчені вважають, що Земля має «навантаження, що допускається» у розмірі від 8 до 16 мільярдів, а нас вже понад 7 мільярдів. Можливо, людству настав час готуватися до освоєння інших планет для життя.