XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Ракеты и полеты в космос
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В настоящие время мы сталкиваемся с кучей вопросов о космосе. В будущем мы навряд ли будем жить на нашей родной планете, ведь когда-нибудь она станет не пригодной для существования жизни. Именно поэтому дальнейшая жизнь человека будет вдали от родной планеты.
Многовековая мечта людей о полете к звездам сбылась. Солнечным утром мощная ракета вывела на орбиту корабль «Восток» с первым космонавтом Земли – гражданином Советского Союза Юрием Гагариным на борту. Было это 12 апреля 1961 года.
Создать космическую ракету оказалось делом невероятной трудности. Ее построили советские ученые, инженеры, рабочие.
Опрос
Мы проведем опрос среди 10 учащихся начальной школы и 10 учащихся старшей школы.
Опрос будет состоят из
Знаете ли вы, что такое космос? (Да) (Нет)
Хотели бы вы там побывать? (Да) (Нет)
Знаете что такое ракета и как она устроена? (Да) (Нет)
Выбрали бы вы профессию, связанную с космосом? (Да) (Нет)
Ученики ответившие (Да)
-
вопросы
1
2
3
4
младшие
10
10
0
6
Старшие
10
8
6
3
Все 20 учащихся знают, что такое космос. 2 человека из старшей школы не хочет побывать в космосе, видимо у них другие интересы. Из младших классов ни кто не знает, как устроена ракет и принцип ее работы, когда в старших классов знает 6 человек. Из младших классов 6 человек хотят иметь профессию, связанную с космос, а из старших только 3. По данным с 2 и 4 вопроса, можно сделать вывод: что со временем у ребенка пропадает тяга к космосу, из за нехватки набора информации про него и мало уделено внимание к развитию у ребенка интереса к космосу. В 3 вопросе без условно знаю строение и принцип работы ракет, только старшее звено, именно поэтому у младших 0 ответов (Да).
Космос всегда был одной из самых ярких и сложных тайн вселенной для человечества, и самые умные умы посвятили себя разгадке. Мы собрали для вас самые важные события и факты этой поездки, чтобы освежить ваши знания.
"Изучение Солнечной системы учеными-пионерами»
С древних времен ночное небо было предметом интереса людей. Сначала они наблюдали за видимыми созвездиями и планетами, потом, движимые научным интересом, начали изобретать всевозможные устройства, с помощью которых можно было видеть гораздо больше. Астрономия наука, изучающая строение и развитие небесных тел, всей нашей Вселенной. Астрономия родилась давным-давно и является одной из древнейших наук на Земле. Еще в Древней Греции в 4 веке до н. э ученый Гераклид Понтийский предложил вращение Земли вокруг своей оси, основываясь на своих наблюдениях, сделал выводы, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца, и был первым, кто заговорил об астрономическом году как о периоде революции нашей планеты вокруг Солнца. Однако долгое время считалось, что Земля находится в центре Солнечной системы, а Солнце вращается вокруг нее. Аналогичная модель Солнечной системы была предложена покойным ученым-эллинистом Клавдием Птолемеем, жившим в Александрии во 2 веке нашей эры.
В XIX веке Николай Коперник опроверг многовековую геоцентрическую концепцию Солнечной системы и доказал в своем трактате о циркуляции небесных сфер, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца. Поскольку его выводы противоречили официальной позиции церкви, ученый долгое время готовил научное сообщество к столь важному открытию, которое действительно произвело революцию в мире. Произведение Коперника было напечатано в Германии через 40 лет после начала его исследований, незадолго до его смерти в 1543 году. В XIX веке учение Коперника было объявлено ересью и преследовало его последователей
Хроники знаний о космосе: Космос, астрономия. Почти одновременно с Коперником свои революционные идеи развил доминиканский монах Джордано Бруно, опубликовавший в 1584 году работу "О бесконечности вселенной и миров", в которой, ссылаясь на учение Коперника о бесконечности вселенной, он говорил о том, что она состоит из разных миров. Бруно также утверждал, что звезды, видимые на небе, похожи на солнце, только гораздо дальше. Из – за своих смелых заявлений Бруно бежал из Англии вопреки мнению английских ученых и богословов, опасаясь за свою жизнь, но это ему не помогло-он был арестован инквизицией, отправлен в тюрьму и через 7 лет публично сожжен как еретик на костре в Риме.
Идеи Коперника о гелиоцентрическом строении Солнечной системы были разработаны другим итальянским математиком и астрономом Галилео Галилеем. Сам Галилей создал оптический телескоп, с помощью которого он смог добиться 32-кратного увеличения, что дало ему возможность разглядеть местность на поверхности Луны,
пятна на поверхности Солнца и установить, что Солнце и все другие небесные тела, как и наша планета, вращаются вокруг своей оси.
За свои идеи Галилей также был осужден и находился под надзором инквизиции до своей смерти в 1642 году. XX век действительно был переломным моментом-после распространения работ Коперника в разных странах появились выдающиеся ученые, чьи взгляды на строение Вселенной были далеки от общепринятых. Одним из них был немецкий исследователь Иоганн Кеплер, который впервые зафиксировал факел сверхновой в ночном небе, а также разработал математические законы движения планет Солнечной системы – ему удалось установить прямую связь между расстоянием планеты от Солнца и скоростью вращения. Основной труд Кеплера-научный трактат "Таблицы Рудольфа" - астрономические таблицы движения небесных тел, нашедшие широкое практическое применение у астрономов и моряков в судоходстве.
"Открытие закона всеобщего тяготения и галактик»
Всемирно известный английский ученый Исаак Ньютон, создатель теории всеобщего тяготения и небесной механики, впоследствии опирался на работы Кеплера. Именно он совершенно ясно сформулировал идею единства Вселенной как строгой системы с взаимозависимыми элементами, подчиняющимися единым законам. Ньютон создал в 1668 году зеркальный телескоп, который позволил получить лучшее изображение изучаемых объектов. В общем, именно усилия всех вышеперечисленных ученых заложили основу для изучения Вселенной. Их открытия происходили в постоянной борьбе с обычной мудростью, а также в условиях плохого технического оснащения, что, однако, не мешало им делать самые важные открытия, позволявшие последующим поколениям исследовать новые внешние пространства.
Первые попытки отправки животных и человека в космос
Человек всегда хотел побывать в открытом космосе, вспомните, многие из вас в детстве мечтали стать астронавтами, побывать в космосе и т.п. Именно поэтому человек стал изобретать первые аппараты для отправки в космос.
Дата начала космических исследований - 4 октября 1957 года-это день, когда Советский Союз в рамках своей космической программы первым запустил в космос космический аппарат-1. В этот день сферический спутник вышел на орбиту и дал сигнал к успешному взлету. Он был выведен на орбиту ракетой Р-7, разработанной под руководством Сергея Королева. Силуэт Р-7, прародителя всех последующих космических ракет, до сих пор узнаваем в современной пусковой установке "Союз", которая успешно отправляет на орбиту "грузовики" и "легковушки" с космонавтами и туристами на борту - те же четыре "ноги" пакетной схемы и красные сопла. Он совершил полный круг вокруг Земли за 96 минут. "Звездная жизнь" железного
пионера космических полетов длилась три месяца, но за это время он преодолел фантастический путь в 60 миллионов километров!
Этап 1-первые живые существа на орбите
Успех первого запуска вдохновил конструкторов, и перспектива отправить живое существо в космос и вернуть его целым и невредимым уже не казалась невозможной. Всего через месяц после запуска спутника-1 первое животное — собака Лайка-вышла на орбиту на борту второго искусственного спутника Земли. Их цель была почетной, но печальной-проверить выживание живых существ в условиях космического полета. Кроме того, возвращение собаки не планировалось.
Запуск и запуск спутника прошли успешно, но после четырех витков вокруг Земли из-за ошибки в расчетах температура внутри аппарата чрезмерно повысилась, и Лайка погибла. Сам спутник вращался в космосе еще 5 месяцев, а затем потерял скорость и сгорел в плотных слоях атмосферы.
Кроме собак, до и после 1961 года были обезьяны (макаки, белки и шимпанзе), кошки, черепахи и всякие мелкие твари – мухи, жуки и т. д.
Первыми лохматыми космонавтами после возвращения их" отправителя " с радостным лаем стали Белка и Стрелка, отправившиеся покорять небо на пятом спутнике, в августе 1960 года их полет длился чуть больше суток, и за это время собаки успели облететь планету 17 раз. Все это время за ними наблюдали с экранов мониторов в Центре управления полетами, после запуска сам космический корабль тоже был достроен и окончательно утвержден — всего через 8 месяцев на таком аппарате первый человек выходит в космос.
В это же время СССР запустил первый искусственный спутник Солнца, станция "Луна-2" смогла мягко приземлиться на поверхность планеты, и были получены первые фотографии невидимой стороны Луны с Земли.
Этап 2-выход человека в космос 12 апреля 1961 года-первый полет человека в космос. В 9: 07 по московскому времени со стартовой площадки № 1 космодрома Байконур стартовал космический корабль "Восток-1" с первым в мире космонавтом Юрием Гагариным на борту. Гагарин был первым человеком, отправившимся в космос и вернувшимся на Землю живым и невредимым. Именем Юрия Гагарина названы улицы во всех городах России и во многих других странах мира. Первый полет длился 108 минут, за это время космический корабль "Восток" успел совершить полный оборот вокруг Земли. Во время полета было проведено множество фундаментальных испытаний: впервые в космосе человек пил, ел, делал заметки и выполнял несложные математические расчеты. До тех пор никто не знал, что на самом деле чувствует человек на орбите. Следует отметить, что условия полета были далеки от тех, которые предлагались сейчас космическим туристам: Гагарин
испытывал восемь-десять раз перегрузки, был момент, когда корабль буквально катился, а за иллюминаторами горела обшивка и плавился металл. Во время полета произошло несколько отказов в различных
системах корабля, но, к счастью, космонавт не пострадал. С тех пор каждый год 12 апреля мы отмечаем День космических полетов.
Отправка человека на другие космические тела
После покорения человеком орбиты Земли, ему захотелось покорить и другие космические тела Солнечной системы. Первым таким телом была Луна, человечество не хотело просто пролететь мимо, оно хотело ее покорить, то есть сесть на нее, пройтись и улететь обратно домой.
Первые попытки достичь поверхности Луны с помощью автоматических межпланетных станций проводились с августа по декабрь 1958 года. За это время в силу различных обстоятельств были потеряны две серии первых лунных автоматических аппаратов производства США и СССР. Причинами сбоев стали крушение ракет-носителей и неисправность третьей. Советский АМС "Луна-1", впервые вышедший на расчетную орбиту в направлении Луны 2 января 1959 года, стал первым земным аппаратом, набравшим вторую космическую скорость. Однако ошибки в расчетах не учитывались, связанные с переносом на Землю АМК, не позволяли машине выполнить маневр вовремя, в результате чего АМК упускал из виду цель и становился первым искусственным спутником Солнца. В сентябре 1959 года советская автоматическая межпланетная станция "Луна-2" впервые достигла поверхности Луны и вывела вымпел с гербом СССР в район кратеров Арист, Архимед и Автолик. Обратная сторона Луны была впервые захвачена в 1959 году, когда советская станция Луна-3 пролетела над ней и сфотографировала невидимую часть ее поверхности с Земли.
Первая мягкая посадка на Луну была проведена 3 февраля 1966 года с помощью спускаемого аппарата-автоматического спускаемого аппарата с советской АМС "Луна-9", который также впервые передавал изображения поверхности другого небесного тела.
17 ноября 1970 года станция АМС " Луна-17 "с первым в мире дистанционно управляемым самоходным устройством" Луноход-1 " благополучно приземлилась в море дождей. "Луноход-1" работал на Луне 10,5 месяца. За время работы аппарат дал оценку проходимости лунного грунта, отработал 537 циклов определения физико-механических свойств поверхностного слоя (реголита), провел его химический анализ в 25 различных точках и сделал панорамный снимок лунной поверхности.
Успешная американская программа пилотируемых полетов на Луну получила название "Аполлон". Первый в мире кругосветный полет Луны состоялся в декабре 1968 года на пилотируемом космическом корабле "Аполлон-8". В июле 1969 года на космическом корабле "Аполлон-11" первым человеком, ступившим на поверхность Луны, был Нил Армстронг, вторым-Эдвин Олдрин; третий член экипажа, Майкл Коллинз, остался в орбитальном модуле. Таким образом, Луна является единственным небесным телом, посещаемым человеком, и первым небесным телом, образцы которого были доставлены на Землю
Принцип работы и строение ракеты
Вы когда-нибудь задумывались, как строят ракеты, какой принцип у нее работы? Ведь инженеры всего мира конструируют ракеты, для определенных космических операций. Сейчас мы узнаем какие двигатели у ракет, топливо и что такое ступени у ракет.
Двигатели являются важной частью ракеты-носителя. Они создают тяговую силу, благодаря которой ракета поднимается вверх. В основе действия ракетных двигателей лежит третий закон Ньютона. Историческая формулировка этого закона говорит о том, что любое действие всегда имеет равное и противоположное противодействие, проще говоря – реакцию. Поэтому такие двигатели называются реактивными.
Реактивный ракетный двигатель выбрасывает вещество в одном направлении во время работы, а оно движется в противоположном направлении. Чтобы понять, как это происходит, вам не нужно летать на ракете самостоятельно, пример - раздутый и
выпущенный воздушный шар. Если он не связан, он будет летать, пока не выйдет воздух. Воздух здесь-это именно то, что является рабочим телом. Проще говоря, рабочая жидкость в ракетном двигателе - продукты сгорания ракетного топлива.
Топливо ракетных двигателей, как правило, двухкомпонентное и содержит топливо и окислитель.
Ступени. Пусковые установки "перевозят" в основном себя, то есть свою собственную конструкцию: топливные баки и двигатели, а также топливо, необходимое для их работы. Топливные баки и ракетные двигатели находятся на разных стадиях ракеты, и как только они производят свое топливо, они становятся ненужными. Чтобы не нести перегрузку, они отключаются. Помимо полноценных ступеней, используются и внешние топливные баки, не оснащенные их двигателями. Во время полета они также сбрасываются. Существуют две классические системы для строительства многоступенчатых ракет: с поперечным и продольным разделением ступеней. В первом случае ступени накладываются друг на друга и включаются только после разделения предыдущей, нижней, ступени. Во втором случае вокруг корпуса второй ступени располагаются несколько одинаковых ступеней ракеты, которые одновременно включаются и опускаются.
Анализ прочитанного текста
В данном тесте кратко сжата вся хроника космоса: когда узнали что такое космос, изобретения для исследования космоса, покорения орбиты Земли, покорение космического пространства, высадка на другие космические тела в Солнечной системы.
Всю жизнь человек наблюдал на небо и мечтал забраться туда. Человечеству всегда было интересно делать новые открытия. Это можно заметить и в моем тексте, что даже до нашей эры, человечество увлекалось космическим пространством, но конечно не так популярно как в 20 века, когда была космическая гонка, благодаря этому соперничеству многие страны получили высокий прогресс в области космоса, особенно США и СССР.
Новые открытия в области Ракетостроения, мы узнали работу ракетных двигателей, узнали из-за какого топлива, летают ракеты, и что такое ступени в ракете. С каждым днем в нашем мире происходят новые научные открытия, в частности и космоса.
К сожалению, космос в современном времени не так интересен как во времена СССР. Если мы смогли покорить Луну, до и сможем покорить другие планеты Солнечной системы, а также и другие Звездные системы. Вправду нам нужно множество заинтересованных инженеров в данной области отсюда и вывод
Заключение
Нужно проявить интерес к космосу уже с юных лет, ведь благодаря новым молодым специалистам, будем возможен сильный прогресс в области покорения космоса.
Нужно создать кружки, предметы, чтобы по окончанию учебы подросток представлял что такое космос и как в него попасть.
Нужно построить множество университетов для инженеров и астронавтов. Так же делать все возможное внутри страны чтобы интерес талантливых инженеров не уходил за предел страны, то есть делать пособия, льготы и т.п. Благодаря этому внутри страны организуются солидные предприятия космоса, похожие на “Space X”. Экономика страны поднимется, кучу специалистов будут съезжаться в страну, возможно Россия станет мировым лидеров, и сможет уже колонизировать Марс.
Список литературы
1.https://ru.wikipedia.org/wiki/
2. https://infourok.ru/proektnaya-rabota-razvitie-kosmonavtiki-2019172.html
3. https://kosmosgid.ru/kosmicheskoe/osvoenie
4. https://asteropa.ru/istoriya-pokoreniya-kosmosa/