Исследовательская работы «От первого искусственного спутника Земли до современной космической станции»

Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение

«Новокасторенская средняя общеобразовательная школа»

Касторенского района Курской области

п. Новокасторное ул. Железнодорожная, 22 Т: 8(47157) 2-22-70

Областной фестиваль «Детство без границ»

КОНКУРС ТВОРЧЕСКИХ РАБОТ

«ДОРОГА В КОСМОС»

Тема исследовательской работы

«От первого искусственного спутника Земли до современной космической станции»

Возрастная категория: 14-15 лет

Выполнил:

Медведев Семен,

14 лет, 11.06. 2003 года

Руководитель:

Гордеева Ирина Николаевна,

учитель математики

первой квалификационной категории

п. Новокасторное, 2018г

Содержание

стр.

Введение……………………………………………………………………… 3-4

Глава 1. Первый искусственный спутник Земли……………………… 5-10

1. Как всё начиналось

2. Из чего был сделан первый спутник

3. Запустили и что дальше?

4. Интересные факты

Глава 2. Естественные и искусственные спутники Земли ……………11-12

2.1. Естественные спутники Земли

2.2. Искусственные спутники Земли.

Глава 3. Орбитальные космические станции…………………………13-20

3.1. Первая в мире орбитальная научная станция "Салют"

3.2. Орбитальная космическая станция "Мир"

3.3. Глоба́льная Навигацио́нная Спу́тниковая Систе́ма

3.4. Для чего нужна Международная космическая станция?

Выводы……………………………………………………………………….. 21

Изготовить макет первого искусственного спутника.

Заключение……………………………………………………………………22

Создание презентации

Список литературы…………………………………………………………..22

Введение

Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе всё околокосмическое пространство.

К. Циолковский

Актуальность темы

Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и легендах. Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое обоснование и развитие наука о Вселенной, раскрывшая нам замечательную простоту, удивительный порядок мироздания.

Космическая эра в истории мировой цивилизации началась 4 октября 1957 года с запуска первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ). Маленький шарик, «заброшенный» на орбиту с территории нашей страны, потряс всю планету.

Это грандиозное событие в истории нашей страны! В этом году исполняется 61 год со дня запуска первого искусственного спутника Земли.

В настоящее время всё большую актуальность приобретает развитие космической промышленности, так как искусственные спутники Земли помогают изучать Землю, рационально эксплуатировать природные ресурсы, охранять окружающую среду. Тысячи учёных, инженеров и техников уже сегодня ищут новые решения, закладывают основы космических аппаратов, которые через несколько лет придут на смену уже бороздящим вселенную.

Я решил поинтересоваться и спросили своих ровесников, что такое «спутник» в их понимании, как в повседневной жизни мы сталкиваемся с работой искусственных спутников и нужна ли школьникам эта информация?

Результаты опроса

Спу́тник - объект, вращающийся по определённой орбите вокруг земли (или другой планеты), под действием гравитации.	Искусственные спутники Земли (ИСЗ) представляют собой космические летательные аппараты, запущенные на околоземные орбиты для решения научных и других народнохозяйственных задач.	Не понимаю, зачем надо изучать космос.	Мне не нужно знать о космосе	Эта информация просто интересна для меня
57%	43%	4%(2)	4% (2)	96% (48)

В опросе принимало участие 50 обучающихся 5-8 классов. Из опроса я увидел, что большинство школьников привлекает тема космоса и открытия, связанные с ним. Они считают, что это актуальная, интересная и ценная информация.

Интерес к данной теме заставил меня глубже заняться данным вопросом, познакомиться с различными источниками, поэтому тема моей исследовательской работы - «От первого искусственного спутника Земли до современной космической станции»

Цель работы

познакомиться с разными типами и видами спутников Земли, узнать их роль в жизни человека.

Задачи:

1. узнать какими бывают спутники Земли,

2. узнать, чем различаются искусственные и естественные спутники,

3. рассмотреть назначение искусственных и естественных спутников,

4. рассмотреть, как в повседневной жизни мы сталкиваемся с работой искусственных спутников Земли,

5. познакомиться с космической станцией,

6. изготовить макет первого искусственного спутника,

7. подготовить презентацию.

Глава 1. Первый искусственный спутник Земли

«Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов как воплощение дерзновенной мечты человечества».

C.П. Королев

1. Как всё начиналось?

Для реализации такой сложной задачи, как запуск искусственного спутника Земли, требовалось объединение огромных научных сил и технических средств. Этот первый шаг в космос был очень труден.

Не случайно еще К. Э. Циолковский говорил, что в освоении космического пространства «Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли. Остальное сравнительно легко, вплоть до удаления от нашей Солнечной системы».

Первым в мире, кто вывел искусственный спутник на земную орбиту в космосе, стал СССР. В то время между Советским Союзом и Америкой шло соревнование, кто первым покорит космическое пространство. Потому перед командой учёных, занимавшихся практической космонавтикой, стояла непростая задача – опередить США и доказать силу советской науки.

История появления искусственных спутников начинается в послевоенные годы в Реактивном институте СССР, где учёные активно занимались конструированием баллистических ракет, проводили испытания, измеряли и улучшали дальность их полёта. В результате работы под руководством Сергея Королёва появилась мощная ракета Р-7 и возникла идея создания искусственного спутника, которого при помощи этой ракеты можно было бы отправить на орбиту.

Рис.1. Мощная ракета Р-7

В начале марта 1957 года первая ракета Р-7 № М1-5 доставлена на техническую позицию полигона, а 5 мая вывезена на стартовую площадку № 1. Подготовка к пуску длилась неделю, на восьмой день началась заправка. Пуск состоялся 15 мая в 19:00 по местному времени. Старт прошёл нормально, но на 98-й секунде полёта произошёл сбой в работе одного из боковых двигателей, ещё через 5 секунд все двигатели автоматически отключились, и ракета упала в 300 км от старта. Причиной аварии было возникновение пожара в результате разгерметизации топливной коммуникации высокого давления. Вторая ракета, Р-7 № 6Л, была подготовлена с учётом полученного опыта, но запустить её вовсе не удалось. 10-11 июня делались многократные попытки пуска, но в последние секунды срабатывала защитная автоматика. Выяснилось, что причиной была неправильная установка клапана азотной продувки и замерзание главного кислородного клапана. 12 июля пуск ракеты Р-7 № М1-7 снова прошёл неудачно, эта ракета пролетела всего 7 километров. Причиной на этот раз стало замыкание на корпус в одном из приборов системы управления, в результате чего прошла ложная команда на рулевые двигатели, ракета значительно отклонилась от курса и была автоматически ликвидирована.

Наконец, 21 августа 1957 года осуществился успешный запуск, ракета № 8Л нормально прошла весь активный участок полёта и достигла заданного района - полигона на Камчатке. Головная часть её полностью сгорела при входе в плотные слои атмосферы, несмотря на это 27 августа ТАСС сообщило о создании в СССР межконтинентальной баллистической ракеты. 7 сентября осуществлён второй полностью успешный полёт ракеты, но головная часть снова не выдержала температурной нагрузки, и Королёв вплотную занялся подготовкой к космическому запуску.

Итак, по результатам лётных испытаний пяти ракет было очевидно, что она может летать, но головная часть требует радикальной доработки. Это потребует, по расчётам оптимистов, не менее полугода. Разрушение головных частей открыло дорогу для пуска Первого простейшего спутника.

Проектирование простейшего спутника началось в ноябре 1956 года, а в начале сентября 1957 года ПС-1 прошёл окончательные испытания на вибростенде и в термокамере. Спутник был разработан как очень простой аппарат с двумя радиомаяками для проведения траекторных измерений. Диапазоны частот передатчиков простейшего спутника (20 МГц и 40 МГц ) были выбраны так, чтобы слежение за спутником могли осуществлять радиолюбители. 22 сентября в Тюра-Там прибыла ракета Р-7 № 8К71ПС (изделие М1-ПС «Союз»). Она была значительно облегчена: массивная головная часть заменена переходом под спутник, снята аппаратура системы радиоуправления и одна из систем телеметрии, упрощена автоматика выключения двигателей, масса ракеты в результате была уменьшена на 7 тонн. 2 октября Королёвым был подписан приказ о лётных испытаниях ПС-1 и направлено в Москву уведомление о готовности. Ответных указаний не пришло, и Королёв самостоятельно принял решение о постановке ракеты со спутником на стартовую позицию. В пятницу, 4 октября, в 22:28:34 по московскому времени (19:28:34 по Гринвичу) был совершён успешный запуск. Через 295 секунд после старта ПС-1 и центральный блок ракеты весом 7,5 тонны были выведены на эллиптическую орбиту высотой в апогее 947 км, в перигее 288 км. Через 314,5 секунд после старта произошло отделение Спутника, и он подал свой голос. «Бип! Бип!»- так звучали его позывные. На полигоне их ловили 2 минуты, потом Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали «Ура!», качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: «…В результате большой напряжённой работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли…» Только после приёма первых сигналов Спутника поступили результаты обработки телеметрических данных, и выяснилось, что лишь доли секунды отделяли от неудачи. Один из двигателей «запаздывал», а время выхода на режим жёстко контролируется, и при его превышении старт автоматически отменяется. Блок вышел на режим менее чем за секунду до контрольного времени. На 16-й секунде полёта отказала система управления подачи топлива, и из-за повышенного расхода керосина центральный двигатель отключился на 1 секунду раньше расчётного времени. Ещё немного — и первая космическая скорость могла быть не достигнута. Но победителей не судят! Великое свершилось! Спутник летал 92 дня, до 4 января 1958 года, совершив 1440 оборотов вокруг Земли (около 60 млн км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Из-за трения о верхние слои атмосферы спутник потерял скорость, вошёл в плотные слои атмосферы и сгорел вследствие трения о воздух.

1. Из чего был сделан первый спутник?

Устроен первый искусственный спутник был довольно просто – в форме шара, сделанного из металла, 58,5 сантиметров в диаметре. У спутника были «рожки» — две антеннки по 2,9 метра и две по 2,4 метра, и каждая пара таких «рожек» располагалась под углом в 70 градусов, «крест-накрест», чтобы радиосигнал от прибора равномерно распространялся в разные стороны.

Корпус спутника состоял из двух полусфер диаметром 58 см из алюминиевого сплава со стыковочными шпангоутами, соединёнными между собой 36 болтами. Герметичность стыка обеспечивала резиновая прокладка. В верхней полуоболочке располагались две антенны, каждая из двух штырей по 2,4 м и по 2,9 м. Так как спутник был неориентирован, то четырёхантенная система давала равномерное излучение во все стороны.

Рис.2. ПС-1

Внутри герметичного корпуса были размещены блок электрохимических источников; радиопередающее устройство; вентилятор; термореле и воздуховод системы терморегулирования; коммутирующее устройство бортовой электроавтоматики; датчики температуры и давления; бортовая кабельная сеть. Масса первого спутника: 83,6 кг.

Рис.3. Устройство ПС-1

Если вывинтить 36 болтов, то шар можно было разделить на две половинки,  которые открывали всю « начинку»:

• аккумуляторы – они должны были обеспечить бесперебойную работу спутника на протяжении не менее двух недель,

• радиопередатчики, которые должны были передавать сигналы на двух радиочастотах – 20 и 40 МегаГерц, слышимых даже простым радиолюбителям,

• вентилятор, включающийся каждый раз, когда температура начинала превышать 36 градусов, и отключающийся автоматически, когда воздух охлаждался до 20 градусов,

• система управления температурой с датчиками, которые передавали сигнал вентилятору о повышении температуры,

• бортовая электроавтоматика и датчики давления.

Все эти элементы были опутаны электрическими проводами и соединялись в один рабочий механизм.

1. Запустили: что дальше?

  Старт первого спутника имеет огромное значение в науке, технике, истории, политике. Он заставил по-новому взглянуть на многие проблемы нашего века, начиная с ревизии высшей школы, кончая политическим климатом всей планеты.

Благодаря этому запуску учёные получили важные для них технические сведения дальнейших расчётов траекторий движения ракеты, работе систем, прохождении сигналов. Астрономы вычисляли по изменению скорости движения спутника плотность атмосферы, что раньше сделать никто просто не мог.

Чуть позднее, 3 ноября этого же года СССР отправил в космос второй спутник, оснастив его уже разной аппаратурой и посадив «за руль» командира – собаку Лайку. А дальше, больше и больше. Историю покорения космоса вы, наверное, уже читали – от Белки и Стрелки до Юрия Гагарина.

Теперь вы знаете, как начиналось наше освоение космоса. Сегодня никто уже не задумывается и не удивляется, как работают сложнейшие приборы, как появилась сотовая связь и как мы можем выходить во всемирную сеть Интернет. Для нас это обыденность, появившаяся благодаря трудам советских учёных 61 год назад.

Космонавтика нужна науке - она грандиозный и могучий инструмент изучения Вселенной, Земли, самого человека.

Космонавтика жизненно необходима всему человечеству! Первый в истории человечества спутник просуществовал как космическое тело сравнительно недолго. 21 сутки из космоса шли сигналы первого спутника. Но их "эхо" слышно по сей день. Ведь это было началом великой эпохи практического освоения космоса,  послужило началом космической эры.

Результаты запуска Спутника-1 дали серьезный толчок к развитию современного интернета: вследствие успешного запуска Спутника-1 Министерство обороны США форсировало разработку телекоммуникационной сети с пакетной коммутацией ARPANET, в основе сети были взяты идеи Пола Бэрана, которые изначально отвергались AT&T как невозможные в реализации. Интересно, что отчасти вследствие запуска Спутника-1, так же было создано Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США.

1. Интересные факты

• Незадолго до старта ракеты со спутником на опустевшей стартовой площадке появился… трубач. Он поднес горн к губам и сыграл сигнал «Слушайте все!». Этот неожиданный ритуал не был предусмотрен программой подготовки к пуску. К сожалению, имя удивительного трубача история не сохранила. А жаль, ведь звуки горна перед началом космической эры оказались очень кстати: они возвещали о новом будущем

• В силу небольших размеров первый, запущенный в космос спутник теоретически нельзя было увидеть невооружённым глазом. Что же тогда видели в небе очевидцы? Говорят, что той яркой точкой было не что иное, как ступень от ракеты-носителя размером значительно больше ПС-1. Она недолгое время летела рядом со спутником и послужила ориентиром. Но летела-то она ведь рядом по соседству, значит —  всё по-честному

• Дата запуска первого искусственного спутника Земли считается началом космической эры человечества, а в России отмечается как памятный день Космических войск.

• Расчёты траектории вывода на орбиту Спутника-1 сначала проводились на электромеханических счётных машинах, по устройству аналогичных арифмометрам. Только для последних этапов расчётов применили ЭВМ БЭСМ-1. (Из воспоминаний Г. М. Гречко)

• День запуска первого искусственного спутника Земли совпал с открытием очередного международного конгресса по астронавтике в Барселоне. Академик Леонид Иванович Седов сделал сенсационное объявление о выводе на орбиту Спутника-1. Так как руководители советской космической программы, в силу секретности проводимой работы, были неизвестны в широких кругах, именно Леонид Иванович Седов стал известен мировой общественности как «отец Спутника».

• В честь начала космической эры человечества в 1964 году в Москве на проспекте Мира был открыт 99-метровый обелиск «Покорителям космоса».

Рис. 4. Обелиск «Покорителям космоса» ,1964 год

Глава 2. Естественные и искусственные спутники Земли

Спутник — объект, вращающийся по определённой орбите вокруг земли (или другой планеты), под действием гравитации. Различают искусственные спутники и естественные спутники.

2.1. Естественные спутники Земли

Спутники - созданные силами природы.

В настоящее время общепризнано, что единственным естественным спутником Земли является ЛУНА. Луна - это каменный шар размером примерно в четыре раза меньше и в 80 легче Земли.

Говорят, что Луна похожа на сыр. Потому что на ней много дырок и она желтая. Дырки – это кратеры на поверхности Луны, образовавшиеся в результате падения обломков пород при рождении нашей небесной соседки. Гравитация Луны притягивает океаны вдоль окружности Земли – вода вздувается в каждом полушарии. Это вздутие следует за Луной при движении Земли, как бы обегая ее. Так происходят приливы и отливы.

На Луне отсутствует воздух и вода и поэтому там ничего не может расти.

Первыми живыми существами, которые совершили полет вокруг Луны на космическом корабле, были среднеазиатские черепахи. Компанию им составили мушки, жуки, растения, водоросли, семена и бактерии.

Кроме Луны естественными спутниками земли можно считать Астероиды. Астеро́ид — относительно небольшое небесное тело, движущееся по орбите вокруг Солнца. Астероиды значительно уступают по массе и размерам Луне и имеют неправильную форму.

2.2. Искусственные спутники Земли

Искусственные спутники - это летательные аппараты, созданные человеком и выведенные на околоземную орбиту.

Со дня первого полета искусственного спутника Земли прошло много времени, и сегодня на околоземной орбите их трудится уже не один десяток. Одни из них образуют всемирную сеть коммуникации, через которую ежедневно передаются миллионы телефонных звонков, ретранслируются телевизионные передачи и компьютерные сообщения во все страны мира. Другие помогают следить за изменениями погоды, обнаруживать полезные ископаемые, следить за военными объектами. Преимущества получения информации из космоса очевидны: спутники работают независимо от погоды и времени года, передают сообщения о самых отдаленных и труднодоступных районах планеты. Неограниченность их обзора позволяет моментально зафиксировать данные об огромных территориях.

• Спутники-связисты помогают смотреть телепередачи, вести телефонные разговоры, связывают между собой компьютеры; это делается путем ретрансляции (то есть приема и дальнейшей передачи) радиосигналов между точками на земной поверхности, между которыми нет прямой видимости

• Спутники-навигаторы помогают кораблям совершать плавания. Спутниковая система навигации GPS помогает при любой погоде определять местоположение объектов. С помощью GPS-навигаторов, встроенных в мобильные телефоны, КПК и автомобильные компьютеры любой человек может определить свое местонахождение и прокладывать маршруты с учетом дорожных знаков, искать на карте нужные ему дома и улицы и т. д.

• Метеоспутники ведут наблюдение за изменением погоды и исследуют климат Земли. По их сообщениям метеорологи составляют прогноз погоды.

• Спутники-разведчики (спутники-шпионы) умеют делать фотографии объектов на Земле высокой четкости, прослушивать системы связи, осуществлять слежку.

• Научно-исследовательские спутники помогают в проведении научных исследований; с их помощью изучают магнитное поле и радиационную обстановку на нашей планете, они используются в геодезии, картографии и тектонике.

• На биоспутниках проводятся биологические эксперименты, с помощью решается большинство технических проблем космонавтики (например, на спутниках такого типа отрабатывались различные способы защиты космонавтов от излучений, опасных для здоровья и жизни).

• Астрономические спутники исследуют планеты Солнечной системы и их спутники, а также галактики и другие космические объекты.

Глава 3. Орбитальные космические станции

Орбитальная космическая станция представляет собой совокупность соединенных (состыкованных) друг с другом элементов самой станции и комплекса ее средств. Все вместе они определяют ее конфигурацию. Орбитальные станции нужны были для проведения исследований и экспериментов, освоения длительных полетов человека в условиях невесомости и отработки технических средств космической техники для дальнейшего ее развития.

3.1. Первая в мире орбитальная научная станция "Салют"

Рис.5. Станция «Салют»

19 апреля 1971 года в Советском Союзе был произведен запуск первой в мире орбитальной научной станции "Салют". Это был новый тип космического аппарата, позволяющий автоматически и с участием человека проводить комплексные научные исследования в условиях продолжительного полета.

Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о разработке и создании долговременных орбитальных станций вышло 16 февраля 1970 года, а уже в феврале 1971 года станция была отправлена на космодром.

Она состояла из двух герметичных (переходного и рабочего) и одного негерметичного (агрегатного) отсеков. Переходный отсек — один из жилых отсеков станции (диаметр два метра, длина три метра), был предназначен для проведения научных наблюдений и экспериментов. Стыковочный узел отсека обеспечивал многократную стыковку станции с транспортным космическим кораблем на орбите и переход космонавтов через люк-лаз. Внутри отсека были установлены оборудование систем терморегулирования, жизнеобеспечения, научная аппаратура..

За рабочим отсеком находился негерметичный агрегатный отсек, в котором были размещены корректирующая двигательная установка с запасами топлива, исполнительные органы системы ориентации, основные и дублирующие двигатели малой тяги, а также ряд других агрегатов и приборы. Всего на борту станции было размещено свыше 1300 приборов и агрегатов.

Первоначально долговременную орбитальную станцию планировалось именовать "Зарей", но, узнав, что такое же название уже носит летающий спутник Китая, перед стартом станцию было решено именовать "Салют". Это название и закрепилось за всеми последующими станциями данного типа.

Орбитальная станция "Салют" была выведена на орбиту с космодрома Байконур ракетой-носителем "Протон-К" 19 апреля 1971 года. Первая экспедиция на станцию (космонавты Владимир Шаталов, Алексей Елисеев и Николай Рукавишников) на космическом корабле "Союз-10" стартовала 23 апреля 1971 года. Полностью состыковаться с "Салютом" не удалось — не произошла "стяжка" корабля и станции до образования внутреннего герметичного перехода. Экипаж облетел станцию, сфотографировал стыковочный узел и возвратился на Землю.

В течение последующих 1,5 месяцев станция совершала полет в автоматическом режиме; проводились работы по контролю состояния и функционирования бортовых систем, поднятию орбиты, приему и обработке научной информации, а на Земле были проведены дополнительные наземные испытания стыковочных узлов и серия интенсивных тренировок космонавтов.

Второй экипаж в составе Георгия Добровольского, Владислава Волкова и Виктора Пацаева, стартовавший 6 июня 1971 года на корабле "Союз-11", 7 июня успешно состыковался с "Салютом". На орбите начала работать первая, в мире пилотируемая орбитальная станция с первым экипажем на борту.

В течение 23 суток полета космонавты провели астрофизические наблюдения, испытания в различных режимах работы бортовых систем, агрегатов и научной аппаратуры. В полете были отработаны методы и автономные средства ориентации и навигации, системы управления космическим комплексом при маневрировании на орбите. Космонавты вели визуальные наблюдения и фотографирование геолого-географических объектов земной поверхности, атмосферных образований, метеорологической обстановки. Они также провели разносторонние медико-биологические исследования.

По завершении программы испытаний 29 июня космонавты перенесли научные материалы из станции в транспортный корабль, расконсервировали его системы, закрыли люки и произвели расстыковку. 30 июня 1971 года космический корабль "Союз-11" совершил посадку в заданном районе. Но на участке спуска корабля за 30 минут до приземления произошло быстрое падение давления в спускаемом аппарате вследствие нарушения герметичности, что привело к гибели космонавтов. Из-за этого дальнейший полет станции "Салют" проходил в беспилотном режиме. В это время на ней систематически проводились научно-технические исследования и контроль работы систем, агрегатов и научной аппаратуры в условиях длительного пребывания в космическом пространстве.

11 октября 1971 года были проведены заключительные операции с целью спуска "Салюта" с орбиты. В результате торможения станция перешла на траекторию спуска, вошла в плотные слои атмосферы над заданным районом акватории Тихого океана и прекратила существование. Первая долговременная орбитальная станция находилась на орбите 176 суток.

Общая масса станции "Салют" после стыковки с транспортным кораблем была равна 25,6 тонны, в том числе масса орбитального блока — 18,9 тонны, масса транспортного корабля — 6,7 тонн. Общая масса научных приборов и инструментов весила свыше 1,2 тонн. Длина в состыкованном состоянии составляла 23 метра, длина орбитального блока — 16 метров, максимальный диаметр — 4,15 метра, максимальный поперечный размер станции по раскрытым солнечным батареям — 11 метров, объем герметичных отсеков — около 100 кубических метров.

Эксплуатация первой ДОС "Салют" выявила ряд ее конструктивных и технических недостатков, которые накладывали существенные ограничения на эффективность использования станции и значительно ограничивали время ее функционирования. Поэтому конструкция следующих станций была доработана и усовершенствована.

С 1973 года по 1986 год были запущены еще шесть орбитальных станций под названием "Салют", на которых работали советские и зарубежные космонавты. В космосе было проведено множество различных научных экспериментов, отработана система жизнедеятельности космонавтов.

Конструкция "Салютов" стала основой создания не только долговременных орбитальных станций, но и орбитального комплекса "Мир" и российского сегмента Международной космической станции.

3.2. Орбитальная космическая станция "Мир"

    Орбитальная космическая станция "Мир" являлась орбитальной космической пилотируемой станцией третьего поколения. Пилотируемые станции третьего поколения отличались наличием базового блока ББ с шестью стыковочными узлами, что давало возможность создания на орбите целого космического комплекса.

Рис.6. «Мир», июнь 1998 года

    Станция "Мир" имела ряд принципиальных особенностей, характеризующих новое поколение орбитальных пилотируемых комплексов. Главным из них следует назвать реализованный в ней принцип модульности. Это относится не только ко всему комплексу в целом, но и к отдельным его частям и бортовым системам. Головным разработчиком "Мира" является РКК "Энергия" им. С.П. Королева, разработчик и изготовитель базового блока и модулей станции - ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. За годы эксплуатации в состав комплекса дополнительно к базовому блоку введены пять крупных модулей и специальный стыковочный отсек с усовершенствованными стыковочными агрегатами андрогинного типа. В 1997 г. комплектация орбитального комплекса завершена. Орбита ОКС “Мир” располагала наклонением 51,6. Первый экипаж на станцию доставил космический корабль “Союз Т-15”.

Орбитальный комплекс "Мир" представлял собой космическое сооружение общим весом около 137 тонн. Вплоть до 2001 года российская станция была единственным "космическим домом", позволяющим достаточно долго находиться на орбите.

    Изначально рассчитанная на гарантированную работу в течение 5 лет, станция "Мир" находилась в космосе 15 лет. Первый базовый блок станции, объединяющий все ее модули, был выведен на орбиту 20 февраля 1986 года. В этом блоке находился центральный пост управления служебными системами и научной аппаратурой орбитального комплекса, а также места для отдыха экипажа. В состав станции кроме базового блока входили модули "Квант", "Квант-2", "Кристалл", "Спектр", "Природа", стыковочный отсек, корабли "Союз ТМ-30" и "Прогресс М1-2".

Модуль "Квант" был запущен 31 марта 1987 года. Он предназначался для проведения астрофизических и других научных исследований и экспериментов. Модуль "Квант-2" (запущен 26 ноября 1989 года) помимо научных исследований использовался для выходов в открытый космос. Главное предназначение модуля "Кристалл" (запущен 31 мая 1990 года) - проведение технологических экспериментов и обеспечение стыковок с кораблями. Модуль "Спектр" был запущен 20 мая 1995 года с целью дооснащения станции дополнительными источниками электроэнергии. После запуска 12 ноября 1995 года стыковочного отсека станция "Мир" получила возможность принимать корабли системы "Спейс шаттл". Последний модуль станции "Природа" (запущен 23 апреля 1996 года) предназначался для проведения различных научных исследований.

Общая масса станции - около 137 тонн. Вес научной аппаратуры - 11,5 тонны. По оценкам специалистов в строительство и обеспечение эксплуатации станции было вложено 4,3 млрд. долларов, в том числе примерно 1 млрд. зарубежных инвестиций.

Головной разработчик орбитального комплекса "Мир" - Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева. Базовый и ряд других модулей станции были спроектированы и изготовлены Государственным космическим научно-производственным центром имени М.В. Хруничева.

Мы привыкли считать "Мир" чисто российской станцией, но на протяжении всей ее эксплуатации она фактически выполняла функции международного космического дома.

Первыми хозяевами на "Мире" были космонавты Леонид Кизим и Владимир Соловьев. Они прибыли на станцию 15 марта 1986 года. Всего за время эксплуатации на станции побывали 104 человека, в том числе 62 иностранных гражданина (США - 44 человека, Франции - 5, Германии - 2 и т.д.)

Было проведено 28 длительных основных экспедиций и 16 экспедиций посещения продолжительностью от недели до месяца. Кроме того, осуществлены 9 экспедиций посещения с помощью кораблей системы "Спейс шаттл", во время которых на станции работали 37 астронавтов США, 1 астронавт Канады, 1 - Европейского космического агентства, 1 - Франции и 4 космонавта России.

В общей сложности более года проработали на станции российские космонавты Валерий Поляков (678 суток 16 часов 33 минуты) и Сергей Авдеев (747 суток 14 часов 12 минут). Среди иностранных граждан наиболее длительные полеты на "Мир" совершили француз Жан-Пьер Эньере (188 суток 20 часов 16 минут) и американка Шеннон Люсид (188 суток 4 часа).

За время эксплуатации станции выполнено более 23 тысяч научных экспериментов и исследований, 78 выходов в открытый космос (включая выходы в разгерметизированный модуль "Спектр") общей продолжительностью 359 часов 12 минут . Многие из экспериментов не имеют аналогов в мире. В их числе наблюдение в рентгеновском диапазоне вспышки сверхновой "Супер-Нова 1987А" в Большом Магеллановом облаке, радиозондирование ионосферы Земли, регистрация всплесков заряженных частиц - предвестников землетрясений, полупромышленное производство новых материалов, кристаллов и сплавов в условиях микрогравитации и многие другие. Трудно переоценить значение "Мира" для строительства Международной космической станции. Многое из того, что сейчас применяется при создании МКС, впервые было апробировано на "Мире".

Затопление орбитального комплекса "Мир" прошло по заранее разработанному плану 23 марта 2001 в 08 часов 59 минут 40 секунд российский орбитальный комплекс "Мир" был в управляемом режиме спущен с орбиты и

3.3. Глоба́льная Навигацио́нная Спу́тниковая Систе́ма (ГЛОНА́СС, GLONASS)

Советская и российская спутниковая система навигации, разработана по заказу Министерства обороны СССР. Одна из двух функционирующих на сегодня систем глобальной спутниковой навигации

Рис.7. Спутниковая система «ГЛОНАСС»

Основой системы должны являться 24 спутника, движущихся над поверхностью Земли в трёх орбитальных плоскостях с наклоном орбитальных плоскостей 64,8° и высотой 19 100 км. Принцип измерения аналогичен американской системе навигации NAVSTAR GPS. В настоящее время развитием проекта ГЛОНАСС занимается Федеральное космическое агентство (Роскосмос) и ОАО «Российские космические системы».

ГЛОНАСС предназначена для оперативного навигационно-временного обеспечения неограниченного числа пользователей наземного, морского, воздушного и космического базирования. Доступ к гражданским сигналам ГЛОНАСС в любой точке земного шара, на основании указа Президента РФ, предоставляется российским и иностранным потребителям на безвозмездной основе и без ограничений.

Для обеспечения коммерциализации и массового внедрения технологий ГЛОНАСС в России и за рубежом Постановлением Правительства РФ в июле 2009 г. был создан «Федеральный сетевой оператор в сфере навигационной деятельности», функции которого были возложены на ОАО «Навигационно-информационные системы».

Основное отличие от системы GPS в том, что спутники ГЛОНАСС в своем орбитальном движении не имеют резонанса (синхронности) с вращением Земли, что обеспечивает им большую стабильность. Таким образом, группировка КА ГЛОНАСС не требует дополнительных корректировок в течение всего срока активного существования. Тем не менее срок службы спутников ГЛОНАСС заметно короче.

3.4 . Для чего нужна Международная космическая станция?

Космонавтика имеет безграничное будущее,

и ее перспективы беспредельны, как сама Вселенная.

С. П. Королёв

МКС используется для:

• проведения медико-биологических исследований;

• производства высокотехнологичных материалов и биопрепаратов;

• изучения поведения организма человека в условиях длительного космического полёта;

• проведения исследований микрогравитации и астрофизики;

• изучения атмосферы и поверхности Земли в интересах фундаментальных наук и для прикладных целей;

• отработки технологии строительства в космосе крупных сооружений.

Рис. 8. Международная космическая станция

Кто управляет МКС?

Управление МКС осуществляется: российским сегментом — из Центра управления космическими полётами в Королёве, американским сегментом — из Центра управления полётами имени Линдона Джонсона в Хьюстоне. Управление лабораторными модулями осуществляется из европейского «Колумбуса» и японского «Кибо».

Сколько продлится эксплуатация МКС?

Эксплуатировать МКС планируется как минимум до 2024 года. После этого работа лабораторий будет завершена или продлена ещё на четыре года. Партнёры по МКС (прежде всего США, Россия, ЕС и Япония) пока ещё не приняли окончательное решение.

Чем заменят МКС?

На смену Международной космической станции после 2024 года может прийти российская орбитальная станция, которая не будет иметь ограничения по срокам эксплуатации. Она будет состоять из модулей, любой из которых можно заменить. Планируется, что полёты на орбитальную станцию будут выполняться на новых кораблях «Федерация».

Рис. 9. Обитаемые орбитальные станции

Выводы

Что дало человечеству освоение космоса?

Освоение космоса - трудоёмкий процесс. С ним связано большое число наук, открытий и разработок, которые используются в повседневной жизни. В первую очередь это развитие спутниковых технологий. Данные, полученные со спутниковых станций, используются самыми разнообразными учеными и агентствами, от нефтяников до географов и метеорологов. Так же спутники используются для высокоскоростной передачи информации на большие расстояния. С помощью спутников можно изучать удаленные области космоса. Космические разработки часто используются и во вне космических производствах - автомобилестроении, самолетостроении.

Человечество вступило в космический век. В наше время всякому образованному человеку необходимо знать, что такое космос, и иметь представление о происходящих в космосе процессах.

Юрий Алексеевич Гагарин говорил: «Это сегодня. А завтра?… Поселения на Луне, путешествия к Марсу. Научные станции на астероидах, связь с другими цивилизациями… Все это – будущее. Пусть не столь близкое, но реальное. Ведь оно опирается на уже достигнутое. И не будем огорчаться, что не мы с вами станем участниками дальних межпланетных экспедиций. Не будем завидовать людям будущего. Им, конечно, здорово повезет, для них станет привычным то, о чем мы можем только мечтать. Но и нам тоже выпало большое счастье. Счастье первых шагов в космос. И пусть потомки завидуют нашему счастью».

Модель первого искусственного спутника Земли

Цель: создать макет (модель) первого искусственного спутника Земли, на основе изученного материала.

Поделкой для тематической выставки может стать любой объект космоса: от космонавта до планет и комет. Школьникам изготовить их будет не сложно, поэтому я предлагаю не менее интересный, но простой в исполнении объект космических просторов – спутник. Приложение 1

Заключение

Подумать только, как время бежит! Как далеко уже ушли мы по космической дороге! Но как далеко ни ушли бы мы, каким бы маленьким ни казался нам издали прошедших лет зеркальный шарик, он всегда будет светить всем, идущим к звездам, потому что мы наделили его великим качеством, которое невозможно превзойти никому и никогда: он - самый первый!

Полет первого спутника стал началом целого ряда отважных поступков всего человечества, увидевшего спутники в космосе, первый полет человека в космос, первые шаги по Луне, первые радиопередачи с Марса и с космических зондов, побывших вблизи планет Солнечной системы.

С каждым годом спутниковые системы связи будут становиться все более существенной частью Единой системы связи, важным элементом глобальной системы связи. Они и теперь играют заметную роль в улучшении связей и взаимопонимания между странами, а с течением времени эта роль будет возрастать.

Работа над данной темой мне позволила глубже узнать и понять работу великих людей, создавших первый в мире искусственный спутник Земли в непростое время 20 века, пробудила во мне любовь и огромную гордость за свою страну, первой в мире сделавшую шаг в космическое пространство. Я понял значимость этого события для нашей страны, для науки и в целом для землян. Я еще больше заинтересовался использованием космических технологий для исследования Земли. Поэтому я продолжу работать над этой темой в дальнейшем.

Полученные выводы я использовал в подготовке презентации, с которой я выступлю на классном часе перед учениками нашей школы 12 апреля 2018 года. Приложение 2

Список  литературы

1. Большая советская энциклопедия. М., Советская энциклопедия, 1969

2. В.П. Глушко “Космонавтика”. Издательство “Советская энциклопедия” 1970 г.

3. Голованов Я. Капля нашего мира. М.,  1988.

4. Детская энциклопедия, том 2., М., Академия педагогических наук РСФСР,1962.

5. Лебедев В. В. Материалы научных исследований бортинженера 1-й основной экспедиции орбитального комплекса "Союз-Т-5" - "Салют" - "Прогресс". - М.: Наука, 2001. 362 с.

6. «Космическая техника» под редакцией К. Гэтланда. Издательство

«Мир». 2006 г. Москва. И интернет.

Приложение 1

Космический спутник своими руками выполнен из плотно белой бумаги и украшен серой гуашью. Макет можно использовать на уроках окружающего мира изучения космоса.

Пошаговая инструкция для детей и взрослых.

1. Определяем инструменты для изготовления изделия:

плотная бумага или картон

краски (гуашь)

ножницы и ножик ( канцелярский)

линейка

кисточки

карандаш

клей

1. Делаем разметку чертежа и вырезаем. 

1. Склеиваем клеем изделия

1. Соединяем детали главной детали.

1. Склеиваем маленькую деталь 

1. Соединяем их вместе друг с другом.

1. Наверх клеем, оставшиеся детали. 

1. Склеиваем квадратики с полосками. 

1. Красим наш спутник и крылья 

1. Соединяем крылья и украшаем

Спутник запущен!

Первый спутник

Данную модель можно предложить сделать школьникам младшего звена

Оборудование: фольга, булавки, клей, стержень, пластилин

Скатайте шар из фольги. Он должен быть довольно плотным.

Обмакните концы булавок в клее и воткните их в шар.

Слепите из пластилина подставку. Чем выше и шире подставка, тем лучше удержится спутник. Если вы возьмёте синий и зелёный пластилин и слепите полукруглую подставку, то она будет похожа на поверхность Земли. Вы можете сделать подставку из солёного теста и покрасить её в цвета Земли. Сверните трубочку из плотной бумаги, воткните в подставку. Вставьте в трубочку стержень.

Спутник готов к «запуску»!

Спутник запущен! Щёлкните по нему, и он начнёт раскачиваться на своей «орбите»

Приложение 2

(Текст выступления)

Цель: расширить представление школьников о космосе, познакомить с историей освоения космоса.

Задачи: воспитывать чувство гордости за свою страну; уважение к людям, посвятившим свою жизнь освоению космоса.

Оборудование:  презентация «От первого искусственного спутника Земли до современной космической станции»
Ход

- С давних времён загадочный мир планет и звёзд притягивал к себе внимание людей. Наблюдая звёзды в телескоп, люди не переставали мечтать о путешествии к ним. Эта мечта сбылась в 20 веке.

В умах учёных много лет
Жила мечта заветная:
Взлететь при помощи ракет
В пространство межпланетное.

- 4 октября 2012 года исполнилось ровно 55 лет со дня запуска первого искусственного спутника Земли.

- Что означает слово “спутник”?

К полёту первый спутник был готов
В минувшем веке, пятьдесят седьмом году.
Он полетел благодаря труду 
Конструкторов, ракетчиков, рабочих.

-В 1955 году С. П. Королёв, М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов вышли в правительство с предложением о выведении в космос при помощи ракеты искусственного спутника Земли (ИСЗ). Правительство поддержало эту инициативу. В августе 1956 года ОКБ-1 вышло из состава НИИ-88 и стало самостоятельной организацией, главным конструктором и директором которой назначен С. П. Королёв.

-Сергей Павлович Королёв выдающийся конструктор и ученый, работавший в области ракетной и ракетно-космической техники. Дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии, академик Академии наук СССР.

-Ребята, попробуйте расшифровать ИСЗ (искусственный спутник Земли). Спутник представлял собой исключительно простое устройство и имел кодовое название.

-Изображение простейшего спутника надолго вошло в советскую геральдику.

- На базе артиллерийского завода №88 был создан научно-исследовательский институт (НИИ-88), который стал центром по всему комплексу работ.

-На опытном заводе ведут сборку слесари-сборщики Юрий Дмитриевич Силаев, Николай Васильевич Селезнёв. Ведущий конструктор первого спутника Ивановский Олег Генрихович, лауреат Ленинской и Государственной премий СССР.

Весь мир ещё не знает ничего
Обычные “Последние известия”.
А он летит через созвездия.
Земля проснется с именем его.

- Спутник ушёл за горизонт. Люди на космодроме выбежали на улицу, кричали “Ура!”, качали конструкторов и военных. И ещё на первом витке прозвучало сообщение ТАСС: “...В результате большой напряженной работы научно-исследовательских институтов и конструкторских бюро создан первый в мире искусственный спутник Земли...”. Русское слово “спутник” вошло во многие языки мира. В барах Западной Европы появились коктейли “Спутник”. Парикмахеры придумали новые модельные прически.

-Запуск первого искусственного спутника Земли – первый шаг в освоении космического пространства. Без ракеты-носителя невозможно вывести объекты на орбиту. К 1957 году такая ракета прошла все испытания. -Для запуска ракеты нужна была стартовая площадка. В 1955 году было принято решение о строительстве стартовой площадки вдали от крупных населённых пунктов.

-Спутник совершил 1440 оборота вокруг Земли (около 60 млн. км), а его радиопередатчики работали в течение двух недель после старта. Его полёт увидел весь мир. Излучаемый им сигнал ловил любой радиолюбитель в любой точке земного шара.

-В 1958 году возле станции метро “Рижская” в Москве был установлен памятник создателям первого советского искусственного спутника Земли.

-В 1964 году в честь запуска “Спутника-1” возле станции метро ВДНХ, был сооружен 99-метровый монумент “Покорителям космоса” в виде взлетающей ракеты, оставляющей за собой шлейф огня.

Знаю, вас в День военно-космических сил
Человек бы любой об одном попросил:
Берегите себя и весь шар наш земной,
Отведите беду от Земли стороной!

Как космических воинов нам поздравлять.
Если в праздник свой пост им нельзя оставлять.
Каждый миг начеку им положено быть,
Чтобы зыбкий наш мир на Земле сохранить!

-День космических войск – это праздник тех, кто посвятил себя работе над созданием космических аппаратов оборонного значения, кто осуществлял и осуществляет их запуски.

Клятва юного исследователя

клянусь:

-с огоньком служить науке;

-всемерно упражнять голову и руки;

-не сдаваться и искать;

-силу знаний умножать;

-с неизвестным не мириться;

-непрерывно открывать и узнавать;

-перед трудностью ни в чём не уступать;

-радоваться успехам товарищей;

-защищать честь нашей школы и родного края.

Клянусь! Клянусь! Клянусь!

Я пришёл выводам, что запуск первого искусственного спутника Земли – событие всемирно-исторического значения. Именно этот шар – это начало всех начал. Это первое сотворенное человеком тело, которое, будучи подброшенным над Землей, не упало обратно. В этом смысле все последующие космические старты – лишь усложненное его повторение. И всегда останутся повторением.

2. Я понял, что без этого начала в космонавтике мы бы сегодня не могли пользоваться сотовыми телефонами, смотреть интересные передачи, прямые эфиры, телемосты. Даже не смогли бы знать прогноз погоды или же что угрожает нашей планете в ближайшее время.

3. Мы должны с большим уважением относиться к первооткрывателям и покорителям космоса. Только благодаря им, мы сегодня можем полностью наслаждаться жизнью. Спасибо им за это и низкий поклон!

Спасибо за внимание!

37