VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Интересные и необычные факты о космосе и космонавтах
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Цель:
- Найти и рассказать интересную информацию о космосе и космонавтах.
- Проанализировать степень осведомленности одноклассников относительно совершенных открытий в области космоса.
Задачи:
Узнать интересные сведения и научные доказательства.
Узнать интересные факты о космосе и космонавтах.
Выяснить, какие исследования были проведены по изучению ближнего космоса;
Гипотеза: Самое загадочное и завораживающее в мире – это космос.
Актуальность:
Несколько десятков лет назад мало кто из вчерашних мальчишек не хотел стать космонавтом. Эта мечта совсем не актуальна для современных детей. Между тем, космические пираты, звездные войны и другие инопланетные существа – герои их любимых мультфильмов. Вымышленные персонажи дезинформируют дошкольников, рассказывая о несуществующих планетах, и зачастую вызывают у них отрицательные эмоции, способствуют развитию страхов.
Космос всегда будет интересовать людей. Даже тех, кто далек от науки. Поэтому не случайно, что с каждым годом нам удается узнавать какие-то новые факты про космосе.
В данной работе я подготовил для вас множество увлекательной информации о космосе и космонавтах. Возможно, некоторые вещи вам уже известны, но кое-что, все-таки, вы услышите впервые.Также в работе я рассмотрю достижения человечества именно в области ближнего космоса; то, чего люди добились в прошлом, что исследуют в настоящем и планируют совершить в будущем.
Выбрав эту тему, мне тоже захотелось узнать много интересного о космосе и космонавтах.
Основная часть
2.1. Интерес людей к изучению космоса.
С древних времен взоры людей были устремлены в небо. Начиная с первых шагов по земле человек, ощущал свою зависимость от неба, его жизнь и деятельность во многом зависели от него. Наши предки хорошо знали и разбирались в “повадках” неба. Для них небо было живым, наполненным, многообразно себя проявляющим.
Многие стали изучать различные явления, записывать свои наблюдения, писать книги, а учёный Николай Коперник – доказал, что в центре Вселенной находится не Земля, а Солнце. Первый человек, который заглянул в космос, был Галилео 400 лет назад, именно он изобрёл первый телескоп. С тех времён изучение вселенной движется вперед семимильными шагами.
Слово «космос» в переводе с греческого языка означает «мир», «Вселенная». От греков слово «космос» перешло в современную науку, как синоним Вселенной. Космос включает в себя межпланетное, межзвёздное, межгалактическое пространство со всеми находящимися в нём объектами. Космос – это огромное пространство, и он становится всё больше и больше. Вся наша Солнечная система представляет собой только незначительную часть космоса. Всё, что происходит в космосе, влияет на объекты, находящиеся в нём, то есть и на каждого из нас.
Исследование космоса началось в 1957 году, Советский Союз потряс весь мир запуском самого первого искусственного спутника нашей планеты (прил. 1). Через год США запустили свой первый спутник. Не желая ни в чём уступать Советскому Союзу, американцы создали НАСА, положив начало космической гонке. Главными задачами было облететь вокруг Земли и отправить человека на Луну.
Победителем первого раунда космической гонки, безусловно, был Советский Союз. Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе.
2.1.1 Первый полет в космос.
12 апреля 1961 года свершилось то, о чем мечтали лучшие умы человечества. Человек разорвал оковы земного притяжения и совершил полет в космическое пространство. Этим человеком стал Юрий Алексеевич Гагарин - гражданин СССР (прил.2). Ни одному событию в мире не отводилось столько места и времени в средствах массовой информации, как полету в космос первого человека. Но очень немногие знали, с каким риском для жизни совершил он свой подвиг. Об этом не писали ни в апреле 1961 года, ни потом.
Были предложения заменить Гагарина, отца двух маленьких дочек, на бездетного Германа Титова. Никто из медкомиссии не подписался под заключением, что космонавт вернется живым! Но Королев настаивал на кандидатуре Гагарина, сам принял у него экзамен по предстоящему полету и оставшуюся жизнь был горд, что не ошибся в выборе.
Старт ракеты таил в себе неимоверный риск. Схемой полета предусматривалось спасение космонавта на всех этапах, кроме первых 20 секунд. Уверенности, что старт пройдет успешно, не было ни у кого. Поэтому для ТАСС заготовили три варианта обращения к народу: первый - о благополучном завершении полета; второй - о невыходе космического корабля на орбиту; третий - о трагической гибели космонавта.
Если бы в космосе произошел отказ тормозных двигателей корабля, он бы остался на орбите. Поэтому орбиту «Востока» рассчитали так, чтобы при этом ЧП корабль, «цепляясь» за верхние слои атмосферы, затормозил свой бег и где-нибудь приводнился или приземлился. Правда, не через час, а через 7-10 дней и с 10-15-кратными перегрузками при спуске. На такой крайний случай запас пищи и воздуха создали на 10 суток.
Еще одна опасность - нервно-психический срыв, который мог произойти в ходе полета. Для того чтобы можно было хоть как-то контролировать состояние космонавта, ему приказали непрерывно вести переговоры с Землей. И Гагарин вел свой радиорепортаж все 108 минут полета.
Полет Юрия Гагарина также сопровождался изобилием нештатных ситуаций: не сработал датчик герметичности корабля. В острейшем дефиците времени группа испытателей, отвернув 30 гаек с замков, запирающих люк, поправила специальный электрический контакт прижима крышки, сигнализирующий о ее нормальном закрытии. Работали так быстро, что обменялись с Гагариным только взглядами, крышку вернули на место и после проверки герметичности подтвердили готовность к пуску.
А вот заключительный этап полета прошел «штатно». Гагарин благополучно катапультировался из корабля и приземлился недалеко от него. Уже через час его нашли поисковики. Весь мир узнал, что первым в космосе был русский - Юрий Гагарин.
2.1.2 Человек на Луне.
20 июля 1969 года американский корабль "Аполлон-11" совершил посадку на поверхность Луны. Впервые человек воплотил свою мечту и ступил на другое небесное тело. Это был успех всего человечества, подготовленный многими поколениями. Через 6 часов после приземления астронавты Нейл Армстронг и Эдвин Олдрин надели скафандры с ранцевой системой, открыли люк и спустились на поверхность Луны (прил.3).
День прилунения длился очень долго, и все это время у космонавтов не было ни минуты покоя. И лишь когда они спустились ниже 3 тысяч футов, им впервые удалось посмотреть наружу. Единственным ориентиром, который они заметили, был большой и весьма внушительный кратер. Космонавтам понадобилось несколько больше времени, чтобы выбраться из "Орла", чем предполагалось. Лунная поверхность в момент прилунения была ярко освещена. На черном небе ни звезд, ни планет, за исключением Земли, не было видно.
Существовало опасение, что в определенный момент глаза космонавтов, ослепленные Солнцем, ничего не смогут увидеть, поэтому траектория снижения лунной кабины была рассчитана так, чтобы в точке прилунения солнечные лучи не мешали космонавтам. Цвет был едва заметен или не обнаруживался вообще. Когда солнце поднялось над горизонтом до 10о, начали появляться коричневые и бурые оттенки. А при выходе из кабины космонавты неожиданно обнаружили, что обломки пород лунного грунта имеют темно-серый или угольно-серый цвет.
Скорость хождения не превышала 0,5 м/с. При больших скоростях космонавт, делая шаг, как бы взлетал вверх. При беге вприпрыжку он обеими ногами одновременно отталкивался от поверхности. Последний способ оказался наиболее эффективным при передвижении на большие расстояния, т.к. достигалась скорость 1-1,5 м/с, а на отдельных участках до 2 м/с.
Это было выдающиеся достижение в истории освоение космического пространства - впервые человек достиг поверхности другого небесного тела и пробыл на нем более двух часов. Вслед за полетом корабля “Аполлон - 11” к Луне на протяжении трех с половиной лет было направлено шесть экспедиций (“Аполлон -12” — “Аполлон -17”), пять из которых прошли вполне успешно.
Всего на Луне побывало 12 астронавтов, некоторые пробыли на Луне несколько суток, в том числе до 22 часов вне кабины, проехали на самоходном аппарате несколько десятков километров. Ими был выполнен довольно большой объем научных исследований, собрано свыше 380 килограммов образцов лунного грунта, изучение которых занимались лаборатории США и других стран. Работы над программой полетов на Луну велись и в СССР, но в силу нескольких причин не были доведены до конца.
Нужно отметить, что это путешествие породило один из самых скандальных мифов в истории космонавтики: американцы не высаживались на Луне. Все их полеты – ловкая, изготовленная в Голливуде мистификация с целью создания у США имиджа великого государства. По мнению скептиков, разоблачительных фактов очень много. Американский флаг на Луне, где нет атмосферы, полощется, будто его овевают ветра. На поверхности имеется подозрительный след астронавта, будто он ступил ногой в грязь. Много технических несоответствий: изображение в кадре не дёргается, длина тени не совпадает с положением Солнца и прочее. Однако грунт реголит, привезённый СССР и США с Луны, полностью идентичен. Астронавты сделали 13 тысяч фотографий, на Луне установлены сейсмограф и прочие приборы, которые передают данные на Землю. Имеются тома документов – по каждому часу работы каждой экспедиции.
Что касается "подозрительного" флага, то он вёл себя так, как ему и подобает. Хотя ветра на Луне не бывает, все провода, кабели, шнуры, которые разворачивали астронавты, в условиях низкой гравитации под действием дисбаланса сил несколько секунд развевались, а затем замирали неподвижно.
С того времени многое что изменилось и учёные в этой сфере добились невозможного о чём раньше только мечтали. В наши дни осуществляются регулярные запуски зондов, проникающих далеко в глубины космоса, а в околоземном пространстве начались первые туристические полеты. Жизнь, вдали от нашей родной планеты, конечно, отличается от земной. С родной планеты мы можем разглядеть не так уж и много. Мы можем наблюдать лишь малую часть Вселенной, а Земля - это всего лишь небольшая сцена в огромном космическом пространстве. Иногда очень сложно представить себе насколько
огромным является космос. Условия пребывания в космическом пространстве, в полной невесомости, полностью изменяют жизнь космонавтов. Далее я постарался перечислить, на мой взгляд, самые интересные факты о космосе и космонавтах.
2.1.3 Исследования и планы.
В современном мире космос уже далеко не только празднично-триумфальная демонстрация торжества человеческого разума. Сегодня космический полет – работа, по результатам которой развитые страны во многом верстают свои научно-технические и оборонные планы.
Благодаря запускам многочисленных спутников, космических зондов и пр., копилка знаний человечества о космосе в целом и планетах Солнечной системы в частности продолжает пополняться. Примером этого служит исследование Марса.
2.1.4 Исследования Марса.
Марс, с его огромными территориями, уникальными геологическими особенностями и совсем неприветливым климатом, может быть освоен только в процессе совместной работы людей и машин. Полуавтономные машины будут необходимы для выполнения чрезмерно утомительной и опасной для людей работы: аэрофотосъемка и разведка, создание складов и обеспечение защиты в длительных полевых поездках, а также перевозка огромного количества геологических образцов. Поэтому сейчас ведутся работы по созданию таких марсоходов, которые могли бы стать для исследователей своеобразным домом, необходимым для проведения поисковых работ в течение нескольких дней.
Несмотря на то, что марсианская экспедиция может обойтись в астрономическую сумму, необходимо помнить, что подобные проекты предусматривают разработку новейших технологий, находящих широкое применение, в том числе и на Земле. И они способны довольно быстро оправдать все затраты. Так, по мнению американских специалистов, полет на Луну, который, конечно, стоил в 4 раза меньше самого дешевого марсианского проекта, окупился за счет коммерческого использования передовых космических разработок.
В любом случае первая марсианская миссия стартует только тогда, когда все необходимое для ее осуществления будет находиться в полной готовности. Нам же остается только ждать.
2.1.5 Изучение Юпитера.
Нужно сказать, что люди не обошли вниманием и самую огромную планету Солнечной системы – Юпитер (прил. 4). Юпитер не похож на Землю, Луну или Марс – он состоит в основном из газов: водорода и гелия, как уже упоминалось. Поэтому на Юпитер невозможно послать космический корабль: “приземлиться” ему просто негде, он будет проваливаться сквозь газовые облака, пока из-за давления и высокой температуры полностью не разрушится. Именно это и случилось с маленьким зондом, запущенным к Юпитеру в 1995 г. с космического аппарата «Галилео».
С помощью космического аппарата «Галилео» ученые получили ценную информацию о Юпитере и уникальные снимки, хотя работа «Галилео» проходила не гладко: его похожая на зонтик антенна не смогла занять нужное положение, поэтому подаваемые им сигналы были слабее, чем предполагалось. И все же он передал ряд важных сведений. Среди всех планет Солнечной системы, Юпитер является самый большой. Удивительно, но внутри него могли бы разместиться все планеты, вращающееся вокруг Солнца.
2.1.6 «Тайна» колец Сатурна.
Непростительно было бы забыть и об исследованиях Сатурна (прил. 5). Пролетая мимо него, два зонда «Вояджер» сделали удивительные снимки. «Вояджер», посетивший Сатурн в 1979-1980 гг., сумел добыть удивительную информацию, которая поразила ученых. Оказалось, что по внешнему краю колец Сатурна располагается великое множество узких колечек, как бы переплетенных друг с другом. Все объяснилось, когда чуть позже были открыты еще два спутника Сатурна – Пандора и Прометей, орбиты которых пролегают по разные стороны от колец. Сила их притяжения изменяет форму колец, сталкивая их и даже перевивая одно с другим. Сатурн имеет очень маленькую плотность и является весьма легкой планетой. Если бы его удалось погрузить в воду, он бы в ней не тонул.
2.1.7 Черные дыры.
Однако самым таинственным и поразительным феноменом, которые открыли ученые, являются черные дыры (прил. 6). Учёные определили, что чёрные дыры – это области пространства, гравитационное притяжение которых настолько велико, что ни физические тела, ни излучения, не могут их покинуть. Чёрные дыры – санитары космоса. Из всех космических ужасов чёрные дыры, пожалуй, нагляднее всего доказывают, что Вселенная ненавидит нас. Они невидимы, зловещи, огромны и, словно космический пылесос, засасывают в себя всё без разбору на световые годы вокруг.
На самом деле. Давайте представим, что, проснувшись утром, мы обнаружили на месте нашего солнца чёрную дыру с аналогичной массой. Что же произойдёт? Да попросту ничего. Нет, мы, разумеется, замерзнем на смерть, потому что исчезнет источник тепла, согревающий нашу планету, и только. Но Земля совершенно точно останется на месте.
Потому что большинство людей забывает, что при всей своей широко разрекламированной мощи, чёрные дыры всё ещё обладают массой. Это значит, что, какими бы пугающе всесильными они не казались, притяжение чёрной дыры, как и любого другого объекта в нашей Вселенной, ограничено пределами, которые определяет её собственная масса. И если масса чёрной дыры равна массе Солнца, то и сила её притяжения будет равной, а значит, наша планета продолжит мирно вращаться по своей орбите.
Но если бы вы упали в черную дыру, вас бы растянуло как лапшу. Явление называется спаггетификация.
2.1.8 Газовый пузырь.
В просторах Вселенной есть очень удивительная вещь – гигантский газовый пузырь (прил. 7). Его длина составляет около 200 миллионов световых лет, а находится он от нас в 12 миллиардах этих же лет! Эта интересная штука сформировалась всего-то через два миллиарда лет после Большего взрыва.
2.1.9 Солнце – на самом деле белое.
Цвет Солнца – вещь сама собой разумеющаяся, одна из тех вещей, которые мы усваиваем ещё в детском саду. Даже в принятых классификациях наша звезда значится как «жёлтый карлик». Так что же тут может быть не так?
На самом деле. Солнце не жёлтое. Причина, по которой мы видим его таким — в земной атмосфере, окрашивающей солнечные лучи в желтоватый оттенок. Но не стоит забывать, что температура нашей звезды – 6000 градусов по Кельвину, и на самом деле у неё единственный возможный для настолько раскалённого объекта цвет. Белый. По факту, солнце ещё скучнее, чем Луна: на нём даже лица не разглядеть.
А что же с остальными телами нашей солнечной системы? Ведь у нас есть фотографии. У нас же есть марсоходы, фотографирующие поверхность Марса с расстояния вытянутой руки! Вы будете удивлены, но ни одна из космических камер не делает цветных снимков. Цвет добавляют позже с помощью фильтров.
2.1.10 Новая планета – Алмазная.
В 2011 году астрономы обнаружили планету, состоящую на 92% из сверхплотного кристаллического углерода — алмаза. Драгоценное небесное тело, которое в 5 раз крупнее нашей планеты и тяжелее Юпитера, находится в созвездии Змеи, на расстоянии 4 000 световых лет от Земли (прил. 8).
Вот несколько интересных фактов о космосе, которые вызвали моё любопытство и показались мне наиболее интересными.
2.2 Интересные факты о космонавтах.
Планета Земля считается самой красивой во всей Галактике. Посмотреть на ее просторы с высоты суждено немногим. В данной главе я расскажу вам необычные и интересные факты о космонавтах, которым это удалось.
У многих космонавтов во время полетов возникают осложнения со спиной, сопровождаемые болью и защемлением нервов. Все дело в том, что в условиях без земного притяжения позвоночник человека расслабляется и растягивается, поэтому рост космонавтов увеличивается где-то на 4-8 см. Правда, на Земле эти сантиметры вновь «стаптываются».
В невесомости мышцы поневоле атрофируются, поэтому сразу же после своего возвращения на Землю космонавтам очень тяжело шевелить руками и ногами – прямо как новорожденному! Неудивительно, что приземление они называют «вторым рождением» (прил. 9).
В космосе невозможно услышать человеческий храп. Из-за особенностей окружающих условий космонавты не храпят. Науке известны лишь единичные случаи такого явления (прил. 10).
Чтобы улучшить вкусовые качества пищи в космосе, космонавты добавляют в блюда соль и перец, разведенные в воде. Иначе – как можно посолить и поперчить в условиях невесомости? Дело в том, что сыпучие продукты в условиях отсутствия гравитации моментально уплывают в разные стороны. Мельчайшие частички соли и специй могут запорошить космонавтам глаза или попасть внутрь важной аппаратуры, поэтому на космических станциях стараются избегать всего рассыпчатого (прил. 11).
Интересен факт, что американцы потратили огромные суммы денег на разработку специальной ручки, которая бы могла писать в космосе. Ведь в состоянии невесомости чернила не вытекают из стержня, как это происходит на земле. Советские космонавты посчитали эту проблему несколько надуманной, и брали в космос для записей… карандаш .
На космическом корабле очень сложно принять душ, поэтому космонавты моются с помощью мокрых губок и влажных салфеток. Интересно, что с чисткой зубов все тоже непросто: покорителям космоса приходится глотать пену от зубной пасты, чтобы она не сбивалась в комки и не летала по всему кораблю.
Космонавты не могут даже поплакать для психологической разгрузки, так как в невесомости слезы скатываются в крохотные шарики прямо в глазах, вызывая резь и жжение.
Прежде, чем в космос полетел первый человек, учёные сначала отправляли в космическую неизвестность различных животных. Первыми «космонавтами»- разведчиками были собаки, кролики, насекомые и даже микробы. Первые космонавты – Белка и Стрелка стали первыми живыми существами, успешно отправленные в космос в экспериментальных целях и также успешно вернувшиеся обратно на Землю.
Не так давно, всего 6 лет назад космонавты совершили поступок, навсегда занесенный в историю. Из космоса был сделан первый телефонный звонок на планету Земля (прил. 12).
Из всего перечисленного понятно, для того чтобы стать космонавтом необходимо пройти тщательный контроль и проходит его не каждый, надо обязательно быть физически подготовленным. В таких условиях может работать только сильный, здоровый и выносливый человек.
2.3 Анализ данных социологического опроса. Анкета и её результаты.
В рамках данной темы я запланировал проведение социологического опроса с целью выяснения осведомленности одноклассников относительно совершенных открытий в области космоса. Мною была составлена анкета, включавшая в себя следующие вопросы:
1. Какова значимость исследований в области ближнего космоса?
а) очень высока; б) высока; в) незначительна; г) не знаю.
2. Необходимо ли, по вашему мнению, дальнейшее освоение космоса?
а) да, конечно; б) да, наверно; в) нет; г) не знаю.
3. Как вы думаете, влияют ли знания, полученные в результате космических открытий, на нашу жизнь? Каким образом?
Первые два вопроса этой анкеты позволяют оценить актуальность проблемы космических исследований, с точки зрения учащихся. После обработки ответов на эти вопросы я получил следующие данные: на вопрос №1 35% опрошенных ответили - «очень высока», 62% полагают, что высока и всего 3% респондентов находят, что роль космонавтики в нашей жизни незначительна. На вопрос №2 - 82% ответили: «Да, конечно», 15% - «Да, наверно», 3% - «Нет».
На основании полученных данных можно сделать вывод: роль космических программ оценивается одноклассниками высоко, большинство опрошенных не сомневаются в необходимости дальнейших космических исследований.
Вопрос, в анкете под номером 3, в отличие от двух первых требовал самостоятельного ответа опрашиваемого и был направлен на выяснение степени осведомленности одноклассников о применении знаний, полученных в результате исследований космоса.
К сожалению, данный вопрос вызвал затруднения. Около 18% опрошенных дали ответ «Ничего не знаю». Ответы, данные на этот вопрос оставшимися 72%, были достаточно однообразны: возможность делать снимки Земли и других планет, спутниковая навигация, метеорологические зонды, изучение влияния невесомости на состояние живых организмов и поиски жизни на других планетах.
3. Заключение
Тема "космос" всегда была востребована и пользовалась здоровым любопытством у людей. Сейчас вселенная таит в себе еще множество загадок и тайн, которые нам с вами только предстоит разгадать. Каждый человек, который оказывается в космосе, открывает для себя и для всего человечества что-то новое и необычное, знакомит всех со своими ощущениями. Космос – это прекрасное и таинственное явление. Изучая его, мы все больше понимаем, насколько это сложный, но все же увлекательный процесс. Мы можем только предполагать о том, существует ли жизнь на планетах из других Галактик, какие цивилизации там находятся, и, возможно, однажды нам удастся посетить одну из них.
Занимаясь этой работой, я узнал много интересной информации о космосе и космонавтах. Горжусь тем, что Россия является первым государством, проникнувшим в космос. Для этого потребовались большие усилия ученых, испытателей, в числе которых были и собаки. Они еще раз доказали свою пользу человеку. Я очень горд, что первый человек, побывавший в космосе – Россиянин!
Оказалось исследование космоса – очень интересное и полезное занятие.
Все эти знания мне пригодятся в старших классах.
Изучайте космос – это очень интересно!
ПРИЛОЖЕНИЯ:
Приложение 1
Приложение 2 (Ю.А. Гагарин)
Приложение 3 (Американцы на Луне)
Приложение 4 (Юпитер)
Приложение 5 (Сатурн)
Приложение 6 (Чёрная дыра)
Приложение 7 (Газовый пузырь)
Приложение 8 (Алмазная планета)
Приложение 9
(При возвращении на землю у космонавтов второе рождение)
Приложение 10 (В космосе не храпят)
Приложение 11 (Еда)
Приложение 12 (Звонок из космоса)
Литература
Космос пер. с англ. В. Игнатовой - М.: Эгмонт Россия Лтд, 2005
Космос. Волшебные очки. Пер. с англ. Е. Токаревой – М.: Россия Лтд., 2003
В. Куприянов, статья «Первый полет в космос»
Макалан К. Звёздное небо – М.:» Издательская Группа Аттикус».2009