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 астрономии — открытие 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 образом — было доказано, что Земля не является центром Солнечной системы, затем появились данные о том, что Солнечная система не является центром Галактики, а сама Галактика — одна 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
Климентов В.Л./Гагарин. Удивительная история полета./2019
Ларичкина К., Макушкина С./ На чем долететь до звезд?/ Донецк/2020г.
Толмачев А., Маницкая Е. /Расскажи мне о космосе/Ростов-на-Дону/2023г.
https://pikabu.ru/story/khroniki_poznaniya_kosmosa_6863267
https://media.halvacard.ru/life/istoriya-osvoeniya-kosmosa3.uspekhidostizheniya-i-klyuchevye-sobytiya
https://dzen.ru/a/ZeA4KO33BCdua2od
https://www.setters.media/post/tehnologii-iz-kosmosa
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. |