VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ТАКИХ НЕ БЕРУТ В КОШМОНАВТЫ

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Помазков И.В. 1

---

1МБОУ "СОШ № 2 имени М.Ф. Колонтаева" г. Калуги

Костина Г.М. 1

---

1МБОУ "СОШ № 2 имени М.Ф. Колонтаева" г. Калуги

Работа в формате PDF

21.8 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

С глубокой древности люди мечтали летать, как птицы. И на чем только не отправлялись в небеса герои сказок! Аладдин на ковре – самолете, Баба Яга в ступе, Иванушку несли на своих крыльях гуси – лебеди. Прошли годы, и люди сумели покорить воздушное пространство Земли, сначала они поднимались в небо на воздушных шарах, позже на самолетах и вертолетах. Но люди мечтали о полетах человека в космос. И долгожданный момент настал. 12 апреля 1961 года всему миру стало известно имя первого космонавта – Юрия Алексеевича Гагарина.

Космос всегда привлекал и заинтересовывал человека, и, как ни странно звучит, исследовать его просторы людям всегда помогали животные. На борту космических кораблей во Вселенной побывали крысы, мыши, черепахи, собаки и даже обезьяны. А вот французы решили дополнить этот список кошками.

Цель: изучить и сравнить физиологические показатели кошек при возможном полете их в космос вместе с человеческим экипажем как необходимое условие для комфортного (эмоционального) пребывания космонавтов на корабле во время длительных полетов.

Гипотеза: в век научно-технического прогресса животные (в том числе и кошки) в космосе необходимы не только как объекты научного исследования, но и как возможное условие комфортного (эмоционального) пребывания космонавтов на корабле во время длительных полетов.

Задачи:

1. Изучить историю полета животных в космос и их физиологические показатели при отборе и подготовке их к полету в космос.

2. Провести сравнительный анализ положительных показателей животных, которые прошли отбор для полета в космос.

3. Подобрать критерии отбора кошек для полетов в космос.

4. Провести анкетирование на знание животных, которые побывали на орбите и отношения к кошкам.

Объект: условия исостояние комфортности нахождения животных на корабле во время длительных полетов.

Предмет: физиологические показатели кошек и условия их нахождения на космическом корабле.

Методы исследования: изучение и отбор информации из литературы и сети Интернет по теме работы, анкетирование одноклассников, практическая работа, сравнение, анализ и обобщение.

Актуальность исследования: вопросы, касающиеся увеличения продолжительности нахождения человека в космосе на сегодняшний день являются весьма своевременными. Среди способов увеличить длительность пребывания человека в космосе можно рассматривать как физические условия (например, выращивание растений в космосе с целью питания космонавтов), так и психологические (длительное нахождение в замкнутом пространстве нескольких людей). Для того, чтобы люди могли максимально комфортно чувствовать себя вдалеке от Земли, мы считаем необходимо иметь на борту космического корабля домашнего питомца, причем, в космосе уже побывали разные животные, а вот о кошках пишут мало и редко, а ведь это такие домашние милые животные, способные сделать жизнь человека более позитивной, воспитывать у людей доброту, умения контролировать свои эмоции, вызвать у человека позитивные чувства,. Именно поэтому, в своей работе, при отборе животных в космос мы отдаем предпочтение именно кошке.

1. Теоретическая часть

1.1. Первые биокосмонавты

До полётов людей в космос, в целях изучения воздействия космических полётов на живой организм, в космос запускали животных, в том числе наиболее близких человеку по физиологии – обезьян. До первого полёта человека в космос, полёты животных имели своей целью проверить, могут ли будущие космонавты выжить после полёта, и если да, то как полёт может сказаться на их здоровье.

На заре космонавтики многие развитые страны экспериментировали с запуском в космос животных. Первыми покорителями космоса были крохотные плодовые мушки – дрозофилы. После их благополучного возвращения на Землю в космос начали отправлять и других животных. Испытателями в каждой стране были разные животные: в России – собаки, в США – обезьяны и мыши, а во Франции отправили в космос кошку. Все знают знаменитых космических собак: Лайку, которой не суждено было вернуться на Землю, и Белку и Стрелку, которые вернулись обратно благополучно. В те же годы в Америке проводились запуски обезьян и мышей (и по неподтвержденным данным тренировали для этого кошек, но так их и не запустили). Грызуны в космосе бывали неоднократно. Мыши, крысы, хомяки и морские свинки регулярно отправлялись на орбиту для проведения экспериментов. 

Ученые наблюдали за поведением четвероногих космонавтов, приборы фиксировали жизненные показатели. Анализ полученных данных позволил внести изменения в конструкцию летательных аппаратов, усовершенствовать технологию их работы. Именно животные были первооткрывателями космоса, они проложили человеку дорогу на Луну и другие планеты.

Есть ряд животных, о которых мало известно про полеты в космос, но они были: это рыбы, лягушки, жабы, тритоны, пауки, нематоды, черепахи.

Поэтому в целом, вклад животных-астронавтов в исследование космоса не стоит недооценивать.

1.2. Кошки-космонавты

Кошка славится своим независимым и непостоянным характером. Гуляет сама по себе, приходит и уходит, когда захочет – эти выражения как нельзя точно описывают мяукающих питомцев. Но ученые не оставляют попыток изучить поведение кошек в самых различных условиях.

Доводов в силу отправления в космос именно кошек, на самом деле, было много. Про возможность запустить в космический полет кошку писал в своих трудах еще Циолковский в книге «Живые существа в космосе». Также в пользу пушистых космонавток говорит множество достоинств: небольшой вес и размеры, а также малое употребление корма и воды, они очень выносливы и долго могут переносить физические тяготы. А об их живучести (9 жизнях) есть даже поговорка.

С небольшим отставанием от более продвинутых держав и уже после полета Юрия Гагарина в космические испытания вступила Франция. 18 октября 1963 года французские ученые из Национального центра космических исследований разработали масштабную программу по изучению космических просторов, а для полета были выбраны несколько кошек.

Итак, для участия в космическом эксперименте ученые подготавливали четырнадцать кошек. Этих бездомных животных специально поймали на парижских улицах.

Исследователи разработали специальные контейнеры, в которых животные должны были находиться во время тренировок, создали уникальную программу их подготовки к полету. Программа включала испытания в барокамере и на центрифуге (Приложение 1, рис. 1).

При обсуждении кандидатуры четвероного исследователя, ученые выбрали котенка по кличке Феликс. Информация прошла по телевидению, началась рекламная кампания.

Старт космического корабля был намечен на октябрь 1963 года.
Однако озорному котенку не суждено было стать национальным героем. В день старта ракеты ученые не смогли отыскать Феликса. Он бесследно пропал. Отложить старт и остановить эксперимент не представлялось возможным, и в космос полетела другая кошка. Ей дали кличку, созвучную с кличкой неудавшегося героя: Фелисетт. Эта кошка не успела пройти даже начальную подготовку. Она и стала первой кошкой, побывавшей в космосе. Мордочка симпатичного покорителя космоса украшала почтовые марки, открытки, плакаты (Приложение 1, рис. 2).

24 октября 1963 года отважную исследовательницу поместили в капсулу и запустили в космос на ракете. Фелисетт поднялась на 200 километров над Землей. Полет продолжался всего 15 минут. Затем, согласно программе полета, раскрылся парашют, и капсула плавно опустилась на Землю. В ходе эксперимента животное не пострадало, показания приборов засвидетельствовали хорошее самочувствие «астрокошки».

После возвращения из пятнадцатиминутного полета Фелисетт стала национальной героиней. Ее фотографии были опубликованы в прессе, репортаж с места приземлении капсулы показало телевидение (Приложение 1, рис. 3).

Французы считают, что кошка внесла весомый вклад в космические исследования.

К сожалению, о дальнейшей судьбе «астрокошки» известно мало. После космического полета, который ей не слишком понравился, кошка сбежала.

Второй полет с астрокошкой на борту оказался неудачным. Ракета взлетела на высоту 88 километров, произошла авария и она упала в 125 километров от стартовой площадки. Главную часть космического аппарата удалось найти лишь спустя два дня. К сожалению, кот погиб, скорей всего, после посадки. Имя погибшего героя неизвестно, но в состоянии невесомости животное было совсем непродолжительное время – около 90 секунд.

Французские ученые планировали продолжить эксперименты в космосе, чтобы получить больше статистических данных. Но научным исследованиям помешала политика, поэтому новых полетов осуществить не удалось.

Подводя небольшой итог по результатам изучения истории полетов животных в космос, мы пришли к следующим выводам:

- в истории описано достаточно много разновидностей животных, которые служили науке, совершая полеты в космос, однако, изучая данный вопрос, стало известно, что очень мало фактов и исторического материала, который описывает участие кошек в космических полетах;

- существует достаточно много информации о положительном эмоциональном влиянии животных на организм человека не только с точки зрения физиологии, но и с эмоциональной стороны, когда космонавты испытывают благотворное влияние животных на душевное (домашнее) самочувствие, находясь в космосе, вдали от Земли и от семьи;

- с древних времен известно о физиологических свойствах кошек, которые положительно влияют на состояние человеческого организма, оказывая не только лечебное, но и эмоциональное состояние человека.

Таким образом, развивая интерес к данной проблеме, возникла идея изучения физиологических показателей кошек, которые могут быть «кошмонавтами» и служить науке и человеку в условиях длительного полета человека в космосе.

2. Практическая часть
2.1. Результаты анкетирования

Для того, чтобы выяснить, что знают учащиеся нашей школы о полетах животных в космос, я провел анкетирование среди одноклассников. В опросе принимало участие 28 учеников.

Были заданы следующие вопрос:

1. Каких вы знаете животных, которые летали в космос?

2. Зачем отправляли животных в космос?

3. Знаете ли Вы о полете кошки в космос?

4. Нравятся ли вам кошки? Почему?

Результаты опроса показали, что все дети знают о полете в космос собак Белки и Стрелки. И треть класса знает о полете кошки (Приложение 2).

На вопрос, зачем отправляли животных в космос были даны следующие варианты ответов:

1) Чтобы узнать, сможет ли полететь в космос человек (13 человек)

2) Чтобы исследовать возможность нахождения животных в космосе (7 человек)

3) Чтобы в целом исследовать космос и узнать что-то новое (6 человек)

4) Затрудняюсь ответить (2 человека)

Кошек любят практически все учащиеся (26 человек) за их красоту, грациозность, мягкий характер, пушистую шерсть, игривый и веселый нрав, громкое мурлыкание. И лишь два ученика не любят кошек за то, что они могут царапаться.

2.2. Критерии отбора кошек для полета в космос

В литературе и интернет-источниках нет четких параметров, по которым отбирали кошек для полетов, лишь незначительные факторы. Ведь в космосе побывала только одна кошка…

Но на основе материалов об условиях и критериях отбора различных животных для полетов в космос я попробовал составить критерии отбора «астрокошек»:

- Первым критерием отбора кандидатов на полеты служило то, чтобы животные были беспородные, жившие на улице. С домашними породистыми питомцами ученые не захотели иметь дел, так как считали тех более привередливыми. Хотя этот критерий довольно спорный.

- Следующие критерии, по которым возможно отобрать кошек, более строгие. Необходимо выбирать молодых животных возрастом от двух до шести лет, небольшого размера, весом до пяти килограммов. Кошки должны иметь хорошее здоровье, высокую сопротивляемость заболеваниям и устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды.

- Много внимания необходимо уделить характеру. Кошки должны быть терпеливыми и контактными. Пушистые питомцы не любят долго находиться в неподвижности, поэтому в отряд космонавтов подбираем более спокойные экземпляры. Замкнутые и агрессивные животные отсеиваются. Отобранные кошки должны обладать хорошим умом. Для правильного расположения датчиков более всего подойдут короткошёрстные кошки. Также кошки должны как можно меньше подвергаться линьке, опять же шерсть должны быть недлинной и не слишком густой. Таким образом, «кошмонавтов» для полетов довольно трудно отбирать, много параметров должно быть учтено.

Для подготовки кошки к длительному полету прежде всего, ее необходимо приучить к космической одежде, возможность перемещения в которой сильно ограничена. Например, во время подготовки к полету первой кошки во Франции были придуманы специальные контейнеры, имеющие такую форму, что животные в них находились в естественной своей позе – лежа. В контейнере пушистых космонавтов пристегивали и приучали спокойно сидеть часами, с каждым разом увеличивая длительность пребывания в нем.

Также при длительных полетах животные должны научиться есть из автоматической кормушки, которая в заданное время подавала бы коробки с пищей. Лакать из миски воду в невесомости они, конечно, не смогут, поэтому нужное количество воды должно содержаться в пище.

Состояние животного обязательно должно постоянно контролироваться. Раньше кошке вживляли датчики, которые измеряли давление, пульс, частоту дыхания, работу сердца, мозга, мышц и т.д. Сейчас же есть множество более совершенного оборудования, которое позволит контролировать состояние животного, не травмируя его.

Кроме того, кошки, как и люди–космонавты, должны пройти специальные тренировки. Как известно, кошки не переносят невесомость, потому что в падении кошка пытается перевернуться лапами к земле. А в невесомости идут противоречивые сигналы – верха и низа нет. Исследования показали, что при попадании в невесомость кошки в первый момент чувствуют панику, выпускают когти, расставляя широко лапы. Но после нескольких опытов, привыкнув к невесомости, коты становятся к ней равнодушны и вскоре ведут себя привычным образом. У котов очень хорошо развит вестибулярный аппарат, поэтому их часто используют в нейрофизических опытах.

2.3. Эксперимент «Таких не берут в кошнонавты»

1. На основе разработанных критериев я решил провести отбор кошки-космонавта среди четырех кандидатов – это мой кот и три кота, которые живут у моих родственников. (Приложение 3). Для этого я изучил поведение всех четырех кошек и снял некоторые параметры. Свои наблюдения и измерения я занес в таблицу, где отметил красным цветом параметры, которые не желательны для отправки животного в космос (Приложение 2, табл.).

2. По окончании эксперимента я провел сравнительный анализ идеальных показателей кандидатов в кошмонавты и показателей, полученных мной в результате изучения экспериментальных животных.

ВЫВОДЫ по результатам проведенного исследования:

Изучение показателей животных, которые могут полететь в космос позволили мне выявить критерии для кошек, которые очень редко были в космосе, но могут полететь с учетом установленных мной параметров.

В результате сравнения характеристик испытуемых кошек с идеальными показателями для претендентов в космос был выявлен кандидат в кошмонавты среди экспериментальной группы кошек. Им оказалась кошка Муся – кандидат № 4.

Заключение

В настоящее время ученые считают, что для выяснения влияния, которое оказывает космос на живой организм, совсем не обязательно проводить испытания на домашних животных. Человек может осваивать космос самостоятельно, доказательством служит увеличивающаяся продолжительность космических полетов. Однако на космических станциях вместе с экипажем часто находятся животные. Это могут быть мыши, морские свинки, тритоны лягушки, улитки, кошки, собаки. Они становятся полноправными участниками экспериментов по изучению космоса. Известный историк Роберт Перлман предполагает, что в будущем домашние питомцы могут полететь в космос вместе со своими хозяевами.

По результатам проведенного исследования можно сделать выводы:

В результате изучения литературы про животных, побывавших в космосе был выявлен факт, кошки крайне редко были в космосе и таких кошек считанные единицы, в отличие от остальных животных.

Изучая результаты опубликованных исследований, в которых были прописаны требования к животным, которые могут полететь в космос, были найдены критерии для кошек, которые могут быть «кошмонавтами».

В результате проведенной экспериментальной работы была практически изучена выборка кошек, которые могли бы полететь в космос с учетом представленных критериев. Результаты эксперимента приведены в основной части работы.

В результате изучения данного вопроса был проведен опрос и анкетирование учащихся об их знаниях по поводу космических полетов животных, в том числе и кошек и влиянии кошек на организм человека, что подтвердило нашу гипотезу о положительном влиянии кошек на организм человека и это будет полезно для космонавтов.

Библиография

1) Бабенко В, Фадеева Е. Мир вокруг нас: Кошки. Собаки.-Москва : Оникс 21 в., 2001- 95 с.

2) Иванцова О. Мой кошачий словарь - Санкт-Петербург: АМФОРА, 2009 - 606 с.

3) Кете Р. Кошки / Р. Кете; пер. с нем. В.Сапожникова/ -Москва: Слово/Slovo, 1998 - 48 с.

4) Усачев А. Планета кошек: Жизнеописание котов, их нравы, обычаи, мифы в рисунках Виктора Чижикова с комментариями Андрея Усачева. – Москва: Время, 2008 – 192 с.

5) Филиппов Ю., Придатко А., Елисеев А. и др. Домашние кошки. - Москва: Росагропромиздат, 1991 - 254 с.

Интернет-ресурсы:

1) Википедия

2) http://moja-koshka.ru

3) https://kykarek.com/koti/interesnoe-o-koshkah

4) http://www.murlika.msk.ru

Приложение 1. Кошки-космонавты

Рис. 1. Кошки-космонавты в научных контейнерах. Тренировки перед полетом

Рис. 2. Почтовые марки с символикой первого полета кошки

Рис. 3. Вырезки из французских газет с фото кошки Фелисетт.

Приложение 2. Практическая часть

Диаграмма 1. Анкетирование: Какие животные летали в космос?

Таблица 1. Отбор кандидатов для подготовки к космическому полету

Приложение 3. Кандидаты в космонавты

Кандидат № 1 - Кот Сема

Кандидат № 2 - Кошка Ася

Приложение 3. (Продолжение)

Кандидат № 3 - Кошка Юля

Кандидат № 4 - Кошка Муся