АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ КОСМОСА ЧЕРЕЗ ПРИМЕНЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ

XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ КОСМОСА ЧЕРЕЗ ПРИМЕНЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ В ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ

Иткин Г.А. 1
1МБОУ СОШ "Мозаика"
Ульянова Г.П. 1
1ББОУ СОШ " Мозаика"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КОСМОСА

Космос — бескрайний, загадочный простор, который пленяет человечество своими тайнами! Уже жрецы Древнего Вавилона и китайские астрономы около 5000 лет тому назад имели первые представления о космосе и небесных телах. Сначала они наблюдали за видимыми созвездиями и планетами, затем стали изобретать всевозможные приборы, с помощью которых было возможно увидеть гораздо больше.

В Древней Греции в 4 в. до н.э. ученый Гераклид Понтийский предположил вращение Земли вокруг своей оси, основываясь на своих наблюдениях, сделал выводы о том, что Меркурий и Венера вращаются вокруг Солнца и первым заговорил об астрономическом годе, как периоде обращения нашей планеты вокруг Солнца. Однако, в течение долгого времени считалось, что именно Земля находится в центре Солнечной системы и Солнце вращается вокруг нее. 

Лишь в 16 веке Николай Коперник опроверг существующую веками геоцентрическую концепцию Солнечной системы и в своем трактате «Об обращении небесных сфер» доказал, что Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца.

Практически одновременно с Коперником свои революционные идеи развивал доминиканский монах Джордано Бруно, который в 1584 году опубликовал работу «О бесконечности Вселенной и миров». Бруно утверждал, что звезды, видимые на небе, подобны Солнцу, просто находятся намного дальше.

Идеи Коперника о гелиоцентрическом строении Солнечной системы развивал и другой итальянский математик и астроном Галилео Галилей. Галилей сам создал оптический телескоп, позволявший достичь 32-кратного увеличения, что дало ему возможность обнаружить рельеф на поверхности Луны, пятна на поверхности Солнца, а также установить, что Солнце, и все другие небесные тела, как и наша планета, вращаются вокруг своей оси.

Английский ученый Исаак Ньютон, достаточно четко сформулировал мысль о единстве Вселенной, как строгой системы с взаимозависимыми элементами, подчиненными единым законам. Ньютон в 1668 году создал зеркальный телескоп, который позволил добиться лучшего изображения исследуемых объектов.

В целом, именно усилиями всех вышеуказанных ученых были заложены основы изучения Вселенной. Их открытия проходили в непрерывной борьбе с общепринятыми взглядами, а также в условиях слабой технической оснащенности, что, тем не менее, не помешало им сделать важнейшие открытия, которые позволили последующим поколениям осваивать новые космические пространства.

На рубеже XVIII-XIX вв. был совершен важнейший прорыв в области астрономииоткрытие нашей Галактики. На этот раз вновь отличился англичанин Уильям Гершель, который с помощью 12-метрового телескопа собственной разработки открыл границы нашей Галактики.

Астрономическая наука развивалась следующим образомбыло доказано, что Земля не является центром Солнечной системы, затем появились данные о том, что Солнечная система не является центром Галактики, а сама Галактикаодна из множеств существующих Галактик. Вместе с этим пониманием родилось и понятие дальнего космоса, и интерес к нему.

В XX в. изучение космоса приобрело системный и коллективный характер. 4 октября 1957 года отправился в полет первый рукотворный спутник Земли. Он так и назывался — «Спутник-1», и это слово без перевода вошло во многие языки. Конструкция, разработанная Сергеем Павловичем Королёвым, была максимально простой, но прорывной для своего времени. Корпус представлял собой металлический шар с блоком элементов питания, вентилятором для охлаждения, датчиками температуры и давления, радиопередатчиком. 

Первый полет человека в космос состоялся 12 апреля 1961 года и длился 1 час 48 минут. Юрий Гагарин на космическом корабле «Восток» не только любовался видами нашей планеты с высоты 302 км, но и ел и пил. Не от голода и жажды, а чтобы понять, как будет работать человеческий организм в новых условиях. А еще — решал математические задачи и выполнял другие задания с Земли. 

Следующие этапы освоения космоса носили не менее значимый характер. Это и выход в открытый космос, совершенный Алексеем Леоновым, первый полет женщины в космос, осуществлённый Валентиной Терешковой. Советские и американские программы по исследованию Луны, Венеры, Марса и других объектов Солнечной системы.

Как видно из краткого изложения истории изучения космоса, оно тесно связано с развитием технологий. От наблюдения с Земли через простые оптические системы до посещения автономными аппаратами и людьми Луны и других объектов (планет, спутников, астероидов). Но усовершенствование производства и внедрение новых технологий в этапах освоения космоса не всегда служили только для получения новых достижений в космических программах. Благодаря исследованиям, сделанным в процессе подготовок к полетам, появлялись технологии, которые применяются и на земле. Некоторые из них являются узкоспециализированными, а многие прочно вошли в наш быт, и мы теперь постоянно сталкиваемся с ними в повседневной жизни.

Космические технологии

Космические технологии – это область науки и техники, занимающаяся разработкой и применением технологий для исследования космоса. Человека всегда интересовал космос. Постепенно, изучая его, люди добивались определенных успехов, поднимая уровень знаний о нем все выше и выше. Для освоения космоса начали требоваться новые технологии и приспособления. Естественно, их создавали. Позже, люди поняли, что некоторые предметы, сделанные для космических нужд, отлично служат человеку и на Земле, с успехом заменяют или дополняютпривычные нам вещи. Часто после испытаний в космической промышленности, созданноеучеными творение переходит в наш быт, и мы до сих пор пользуемся этими вещами, даже не подозревая об их космическом происхождении.

Солнечные батареи — устройства, которые преобразуют солнечный свет в электричество. Они были изобретены в 1954 году и теперь ни одна космическая станция или спутник не обходится без них. А сейчас солнечные батареи широко используются для альтернативной энергетики на Земле и во многих портативных устройствах.

Спутниковое телевидение — система, которая позволяет передавать и принимать телевизионные сигналы с помощью спутников, находящихся на геостационарной орбите. Она была создана в 1962 году для космической связи, а сейчас используется для развлечения, образования и новостей.

Искусственный снег — снег, который производится искусственно с помощью специальных машин, которые распыляют воду и воздух под давлением. Он был изобретен в 1949 году для космических экспериментов, а сейчас используется для зимних видов спорта и декорации.

Термометры с инфракрасным датчиком — устройства, которые позволяют измерять температуру тела без контакта с кожей, определяя интенсивность теплового излучения. Они были разработаны в 1991 году для космических исследований, а сейчас используются для медицинских и промышленных целей.

Светодиодные лампы — источники света, которые работают на основе полупроводниковых диодов, излучающих свет при прохождении электрического тока. Они были изобретены в 1962 году для индикаторов на приборных панелях, а сейчас используются для освещения, декорации и экранов.

Умный пылесос. В его работе используется лазерный дальномер LIDAR, который разработали для военных целей в 1960-х, но впервые применили в 1971 году на «Аполлоне-15», чтобы картографировать Луну. Технология работает так: лазер в устройстве пускает луч к предмету, а тот отражается обратно. Система вычисляет, сколько времени луч шел в обе стороны, — чем дольше, тем больше расстояние до предмета. В пылесосе технология используется, чтобы построить карту комнаты и составить план уборки.

Камеры смартфонов. Так как телевизионные системы 1970-х годов не давали хорошего изображения, в Америке в спутниках-шпионах использовали обычную фотопленку и сбрасывали кассеты на землю с помощью капсул. Это было очень неудобно, поэтому ученые стали искать выход. Инженер лаборатории реактивного движения NASA Эрик Фоссум изобрел CMOS-матрицу (или КМОП-матрицу). Это сетка маленьких ячеек, чувствительных к свету. Когда свет попадает на ячейку, она генерирует электрический сигнал. Сила этого сигнала зависит от яркости света. Каждая ячейка — пиксель, который записывает информацию о цвете и яркости в конкретной точке изображения. Матрицы стали прорывом в фотоиндустрии, и цифровые фотоаппараты пришли на смену пленочным. Та же технология используется в камерах современных смартфонов.

Навигаторы. Начиная с середины 1990-х, сотрудники Лаборатории реактивного движения начали разработку программного обеспечения для GPS, способного исправить ошибки и минимизировать погрешности. Это было необходимо не только пилотам и морякам, но и телефонам, автомобилям.

Беспроводные наушники. Компактная беспроводная гарнитура — с наушниками, оголовьем и миниатюрным микрофоном на дужке. Была разработана в 1960-х для американской лунной программы. А уже в 1970-х гарнитура вышла на рынки — ею обзавелись пилоты, а потом и сотрудники кол-центров. Теперь наушники умещаются в кармане и подключаются к смартфону или компьютеру через Bluetooth.

Беспроводные рабочие инструменты — инструменты на аккумуляторах. Наличию такого технического ноу-хау мы обязаны опять же космосу. Они были созданы для удобства космонавтов, чтобы не тянуть длинный провод из космического корабля. В своей работе космонавтам необходимо было исследовать поверхность Луны, бурить грунт перфоратором, пилить лобзиком твердую лунную почву и собирать материал для исследования. Сейчас такие приспособления упрощают ремонт, за счет того, что их можно брать с собой.

Лечебные костюмы. Благодаря исследованиям влияния невесомости и малоподвижности на организм человека российскими учеными были созданы специальные тренажеры для космонавтов, а также костюмы «Адели» для реабилитации детей, страдающих ДЦП. Созданные по тому же принципу «нагрузочные» костюмы «Пингвин», «Регент» предназначены для взрослых с болезнью Паркинсона, нарушениями центральной нервной системы.

Это лишь небольшая часть технологий, пришедших к нам на помощь благодаря исследованиям, связанным с космосом.

Практическая часть

 

Для выявления заинтересованности темой космоса, мной среди одноклассников был проведён опрос в виде кроссворда из 12 слов на тему «Космос».

В опросе принимали участие ученики МБОУ Средняя общеобразовательная школа «Мозаика» в количестве 32 человек.

Среди опрошенных одноклассников, 24 человека полностью за отведённое время (20 минут) правильно ответили на все вопросы. 3 человека неправильно ответили на 1 вопрос, 1 ученик неправильно ответил на 3 вопроса, 2 ученика неправильно ответили на 5 вопросов и 2 человека н ответили на 7 вопросов.

Благодаря проведённому опросу, я выяснил, что 21 однокласснику очень интересна тема космоса; 3 ученикам данный кроссворд и представления о космосе не интересны (хотя они ответили на все вопросы правильно). Ученики, которые допустили ошибки (8 человек), проявили заинтересованность. Им захотелось бы узнать о космосе больше.

После проведения опроса я пришел к выводу, что большинство моих одноклассников разбираются в основных космических определениях и им интересна эта тема. Им, как и мне, хотелось бы более углубленно ознакомиться с новыми космическими открытиями.

За время работы над проектом, я был удивлён, узнав, что многие предметы, которые мы используем в повседневной жизни изначально разрабатывались для применений в космосе.

Заключение

Космические разработки оказали значительное влияние на нашу жизнь, внедряясь в самые разные сферы деятельности. Именно поэтому я считаю, что изучение космоса способствует не только получению новых знаний в области космический исследований, но и улучшает качество нашей жизни за счет новых технологий, появившихся в результате подготовки к полетам, пребываниям на космических станциях и всех других этапах, связанных с освоением космоса. А так как большинство моих одноклассников также интересуются темой космоса, я уверен, благодаря более углубленным знаниям в этой области, нам в будущем получится совершить не одно открытие, которое качественно повлияет на нашу жизнь.

Список литературы

  1. Климентов В.Л./Гагарин. Удивительная история полета./2019

  2. Ларичкина К., Макушкина С./ На чем долететь до звезд?/ Донецк/2020г.

  3. Толмачев А., Маницкая Е. /Расскажи мне о космосе/Ростов-на-Дону/2023г.

  4. https://pikabu.ru/story/khroniki_poznaniya_kosmosa_6863267

  5. https://media.halvacard.ru/life/istoriya-osvoeniya-kosmosa3.uspekhidostizheniya-i-klyuchevye-sobytiya

  6. https://dzen.ru/a/ZeA4KO33BCdua2od

  7. https://www.setters.media/post/tehnologii-iz-kosmosa

  8. https://1gai.ru/publ/526698-17-povsednevnyh-veschej-pervonachalno-razrabotannyh-dlja-kosmicheskoj-otrasli.html

Исследуя данную тему мне захотелось составить для одноклассников брошюрку кроссвордов на эту тему.

Приложение

Кроссворд на тему космос №1

 

                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               
                               

По горизонтали

По вертикали

2. Часть скафандра, защищающая голову космонавта

3. Советский многоразовый космический корабль, внешне напоминающий самолет

5. Самая известная планета с кольцами

7. Советский конструктор ракетно-космических систем

8. пространство, свободное от вещества

1. Облако газа и пыли в космосе

4. Наука о звёздах и планетах

6. Спутник Юпитера, открытый Галилео Галилеем

Кроссворд на тему космос №2

                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   
                   

По горизонтали

По вертикали

2. Американский космический корабль многоразового использования, который запускается подобно ракете, а приземляется, как самолет, на взлетно-посадочную полосу.

6. Явление, при которой одно небесное тело заслоняет свет от другого небесного тела.

7. Крупнейший спутник Сатурна.

8. Всё, что находится за пределами Земли и начинается на высоте 100 км.

1. Первый космонавт.

3. Окно в космическом корабле.

4. Планета, которая лежит на боку.

5. То, что излучает звезда.

Кроссворд на тему космос №3

                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 

По горизонтали

По вертикали

3. Состояние, в котором у тела отсутствует вес. Его испытывают космонавты на орбите.

4. Учёный, изучающий космос.

7. Космодром, с которого совершил свой полёт Юрий Гагарин. Находится в Казахстане.

8. Самая яркая звезда в созвездии Малой Медведицы.

1. Самое распространённое вещество во вселенной.

2. Далёкая планета, известная своим голубым цветом.

5. Первая в мире женщина-космонавт.

6. Устройство, принимающее звук. Благодаря космическим разработкам стало беспроводным.

Кроссворд на тему космос №4

                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         
                         

По горизонтали

По вертикали

2. Английский учёный, открывший закон всемирного тяготения.

5. Путь, по которому движется планета.

6. Название космического корабля, на котором Юрий Гагарин совершил первый космический полёт.

8. Светящийся объект, падающий с неба.

1. воображаемая линия, которая делит планету на северное и южное полушарие.

3. Человек, который летает в космос.

4. Красная планета.

7. Самая внутренняя часть звезды или планеты.

Кроссворд на тему космос №5

 

                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     

По горизонтали

По вертикали

3. Углубление на поверхности планеты или луны, оставленное после падения метеорита.

5. Крупный объект Солнечной системы, до 2006 года считался планетой. вселенная - совокупность галактик, звёзд, планет, астероидов, комет, космической пыли, газов и всего, что находится за пределами Земли.

7. Первое животное, полетевшее в космос.

1. Светящееся небесное тело.

2. Сила, притягивающая объекты друг к другу.

4. Российский учёный-самоучка и изобретатель в области воздухоплавания, авиации и ракетной техники; основоположник современной космонавтики.

6. Газовая (воздушная) оболочка Земли.

Кроссворд на тему космос №6

 

                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     
                     

По горизонтали

По вертикали

3. Самая большая гора в Солнечной системе.

5. Воображаемая прямая линия, проходящая через планету, вокруг которой планета вращается.

6. Устройство помогающее определить координаты на Земле, появившееся в результате космических разработок.

8. Самая горячая планета Солнечной системы.

1.

2. Первый человек, высадившийся на Луну.

4. Группа звёзд, которые при наблюдении с Земли образуют в небе условную фигуру или узор.

5. Вещество, из которого состоит часть атмосферы защищающая живые организмы от ультрафиолетового солнечного излучения.

7. Небесное тело с хвостом.

Просмотров работы: 22