Исследовательская работа "Освоение космоса: плюсы и минусы"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Бодеевская средняя общеобразовательная школа»

Лискинского района Воронежской области

Учебно – исследовательская работа

«Освоение космоса: плюсы и минусы»

Выполнил:

учащийся VI класса

Натальченко Евгений

Руководитель:

учитель физики

Милосердова

Ирина Борисовна

Бодеевка

2020

СОДЕРЖАНИЕ

	Введение	3
1	История освоения космоса	4
2	Положительные последствия освоения космоса	4
2.1	Защита от астероидов	4
2.2	Развитие научно-технического прогресса	5
2.3	Государственная безопасность	6
2.4	Полезные ископаемые	6
2.5	Безопасность и комфорт	6
2.6	Изучение Солнечной системы	6
3	Негативные последствия изучения космоса	7
4	Социологический опрос	8
	Заключение	9
	Список использованных источников	10

Введение

В прошлом году я делал исследовательскую работу на тему «Космический мусор» и выяснил, что космический мусор представляет реальную угрозу для человечества. Его масштабы увеличиваются примерно на 5 % в год, а способы борьбы существуют пока только теоретически. После рассмотрения этой проблемы мне стало интересно, зачем люди осваивают космос, насколько это важно и необходимо.

Цель работы: изучение положительных и отрицательных последствий освоения космоса человеком.

Задачи:

1) выяснить, какие положительные последствия имеет освоение космоса;

2) выяснить, какие негативные последствия имеет изучение космоса;

3) провести опрос среди учащихся школы по теме работы.

Гипотеза: освоение космоса приносит больше пользы, чем вреда.

Объект исследования: причины освоения космического пространства.

Предмет исследования: последствия освоения космического пространства.

Методы исследования: анализ, работа со справочной литературой, опрос.

1. История освоения космоса

История освоения космоса начинается с момента запуска первого космического спутника – 4 октября 1957 года. Сначала в космос летали животные: собаки, крысы, коты и обезьяны. 12 апреля 1961 был совершен первый полёт человека, пилотом был Ю.Гагарин.

Основной целью, с которой человек поначалу стремился в космос, было желание найти там себе подобных разумных существ. В настоящее время, объем исследований, по сравнению с первоначальным, увеличился во много раз.

2. Положительные последствия освоения космоса

Рассмотрим основные направления исследования космоса и их положительное значение.

2.1. Защита от астероидов

Ученые уверены, что за движением небесных тел, в частности астероидов, нужно внимательно следить. Необходимо понимать их возможные траектории и, соответственно, прогнозировать опасность для Земли. Потенциально опасными астероидами считаются астероиды, которые могут приближаться к Земле на расстояние не менее 7.5 млн километров, что примерно составляет 19,5 расстояний от Земли до Луны. Степень опасности, которую представляют астероиды в зависимости от размеров, можно увидеть в таблице 1.

Таблица 1. Астероидная опасность

Диаметр астероида	Энергия, которая выделится при ударе (в тротиловом эквиваленте)	Размер кратера	Эффект
50 м	10 Мт	1 км	Взрыв сопоставим с Тунгусской катастрофой
200 м	80 – 600 Мт	4 км	Взрыв сопоставим с взрывом водородной бомбы
1000 м	10 000 – 80 000 Мт	20 км	Разрушения в масштабах континентов
5000 м	10 000 000 Мт	100 км	Глобальные изменения климата
10000 м	80 000 000 Мт	200 км	Закат человеческой цивилизации

Защита от астероидов – это ряд методов, с помощью которых можно изменить траекторию околоземных объектов и предотвратить вероятное катастрофическое событие.

2.2. Развитие научно-технического прогресса

Следующим направлением является развитие научно-технического прогресса. Много устройств, материалов и процессов, которые были разработаны для космической программы, нашли применение и на Земле. Например, космическое питание. Использование сухой заморозки еды, пюреобразное содержимое широко используется на Земле. В строительстве нашел применение пластик, покрытый металлическим отражающим материалом и возвращающий 80% тепла тела хозяина. В стоматологии ортодонты оснащают своих пациентов скобами, сделанными из сплава нитинол. В медицине появились такие новшества как доставка противораковых препаратов напрямую к месту болезни, проведение УЗИ и отправка результатов врачу на большое расстояние, проведение сложных операций внутри аппарата МРТ. Лечение некоторых болезней уже сегодня проводится с использованием данных, полученных при изучении гравитации, в том числе искусственной. Например, проводится лечение ДЦП, инсультов, болезни Паркинсона путем применения нагрузочных костюмов. Практически закончены исследования положительного воздействия опоры – пневматического башмака. [1]

2.3. Государственная безопасность

В целях государственной безопасности страны космические исследования имеют возможность обнаруживать и устранять враждебные намерения или террористические группы, которые могут развернуть оружие в космосе или уничтожить спутники.

2.4. Полезные ископаемые

Изучение космоса позволяет обнаружить космическое сырье, которого мало на Земле, но оно необходимо. Космические тела содержат в себе вещества: золото, серебро, платина и другие. Например, на Луне есть огромный запас гелия-3, который используется для МРТ и в качестве потенциального топлива для атомных электростанций. На Земле гелий-3 можно обнаружить редко, и его цена достигает 5000 долларов за литр. Также, Луна богата редкоземельными элементами, например, европием и танталом, которые пользуются большим спросом для использования в электронике, солнечных панелях и других научно продвинутых устройствах.

2.5. Безопасность и комфорт

Освоение космоса можно использовать и для безопасности и комфорта людей. Способность выводить спутники в космос помогает наблюдать и бороться с проблемами на Земле: от борьбы с лесными пожарами и разливами нефти до истощения водоносных источников, которые нужны людям для снабжения питьевой водой.

Спутниковое телевидение, сотовая связь, спутниковая система навигации, прогноз погоды – все это стало неотъемлемой частью жизни современного человека.

2.6. Изучение Солнечной системы

Благодаря полётам в космос человек больше узнал о своей родной планете Земля, смог увидеть её со стороны. Сейчас множество спутников, двигающихся каждый по собственной орбите вокруг Земли, дают человеку возможность делать снимки Земли из космоса, передавать радиосигналы, а также обеспечивают работу устройств, функционирующих на земле. Полёты в космос позволили много узнать о естественном спутнике Земли – Луне, а также других планетах Солнечной системы и их спутниках. Были взяты пробы грунта и содержания газов различных космических объектов. Благодаря космическим исследованиям люди смогли выдвинуть предположения образования планет, Солнца и галактик. Теперь мы знаем, что самые большие планеты солнечной системы - Юпитер и Сатурн - состоят из газов, что кольца Сатурна - это на самом деле пояс метеоритов, образовавшихся, возможно, при разрушении его спутника, и что Юпитер имеет больше десятка спутников.

3. Негативные последствия изучения космоса

Но исследование космоса имеет и негативные последствия. Космические отходы представляют собой мусор, вращающийся на околоземной орбите и являющийся результатом человеческой деятельности в космосе. Космический мусор - нефункционирующие, неисправные, абсолютно бесполезные искусственные объекты или их элементы, находящиеся в космическом пространстве и представляющие собой опасность для космических аппаратов и объектов, расположенных непосредственно на Земли. Размеры мусора могут быть от отработанных ступеней ракет уже нефункционирующих спутников до их мелких обломков и микроскопических частиц, таких как кусочки облупившейся краски или металлической стружки. В основном космические отходы скапливаются на высоте 850-1500 км от Земли, а также на высоте полета космических кораблей (250-350 км), но, поскольку они так же, как и прочие тела, подчиняются законам гравитации, космический мусор постепенно приближается к Земле. Момент вхождения космического мусора, находящегося ниже 600 км над Землей, в атмосферу планеты наступает уже через несколько лет, для более удаленных отходов на это требуются десятилетия или даже столетия. Однако, попав в верхние слои атмосферы, мелкий космический мусор сгорает, не достигая нескольких десятков километров до поверхности планеты, а значит, не угрожает жизни людей и прочих обитателей Земли.

Иначе обстоит дело с более крупным мусором. Некоторые ученые утверждают, что он способен пройти через все слои атмосферы и достигнуть земной поверхности. Так, например, в 1978 году на территорию Канады упал советский спутник «Космос-594», а через год над Австралией рассыпались обломки американской космической станции. [4]

Гораздо более опасен мусор для космических аппаратов. Сегодня некоторые ученые высказывают опасения о том, что дальнейшее его накопление может привести к прекращению запусков спутников и полетов в космос. Дело в том, что обломки имеют достаточно большую скорость свободного полета, и при нечаянном столкновении с космическим аппаратом могут нанести ему существенный вред. Только за последние десятилетия известно несколько случаев повреждения спутников, пассажирских космических кораблей и орбитальных станций находящимся в околоземном пространстве мусором, а сегодня ситуация еще более усугубляется. [3]

4. Социологический опрос

После изучения вопроса о положительных и отрицательных последствиях изучения космоса, я провел опрос среди учащихся. Сначала я решил узнать, что школьники знают об истории освоения космоса (таблица 2).

Таблица 2. История освоения космоса

Вопрос	Ответили правильно	Ответили неправильно
Когда был осуществлён первый космический полёт?	2ч (10%)	19ч (90%)
Кто был первым космонавтом?	18ч (86%)	3ч (14%)
Кто был первым человеком, который вышел в космос?	4ч (19%)	17ч (81%)
Как звали первую женщину - космонавт?	5ч (24%)	16ч (76%)

Опрос показал, что, несмотря на изучение истории освоения космоса на уроках, на внеклассных мероприятиях, эта тема не интересна учащимся, и они не стремятся знать даже основную информацию.

Затем я провел опрос по теме «Освоение космоса: плюсы и минусы» (таблица 3).

Таблица 3. Освоение космоса: плюсы и минусы

Вопрос	Ответили «Да»	Ответили «Нет»
1.Как Вы считаете, нужно ли осваивать космическое пространство?	21ч (100%)	0ч (0%)
2.Приносят ли вред космические исследования?	15ч (71%)	6ч (29%)

Основными причинами освоения космоса учащиеся назвали поиск внеземных цивилизаций, использование спутников для комфортных условий своей жизни, безопасность страны.

Негативными последствиями стали здоровье космонавтов, космический мусор.

Заключение

В ходе выполнения работы я выяснил, какие положительные и отрицательные последствия имеет освоение космического пространства. Я провел опрос среди учащихся и узнал их мнение по этому вопросу. Моя гипотеза о том, что освоение космоса приносит больше пользы, чем вреда подтвердилась. Но вместе с тем, необходимо активизировать работу по нахождению способов борьбы с космическим мусором и загрязнением окружающей среды, вызванных космическими исследованиями.

Список использованных источников

1.Искусственная гравитация и способы ее создания. [Электронный ресурс]. - Интернет-портал «FB». - URL: http://fb.ru/article/274686/iskusstvennaya-gravitatsiya-i-sposobyi-ee-sozdaniya (дата обращения 01.11.2019)

2.Лоренцен Мейке, Трёш Томас. В борьбе с космическим мусором (газета Handelsblatt, 25.04.2013). [Электронный ресурс]. - Электронный журнал «ИНОСМИ.РУ». - URL: https://inosmi.ru/world (дата обращения 10.11.2019)

3.Максименко А.В. Космонавтика. [Электронный ресурс]. - Интернет-портал «Астрономия». - URL: http://www.astro.websib.ru/kosmo/xrono/2017 (дата обращения 15.11.2019)

4.Размыслович К. Космический мусор: как очистить орбиту? [Электронный ресурс]. - Электронный журнал «Мир фантастики», № 139 (март 2015). - URL: https://www.mirf.ru/science (дата обращения 03.11.2019)