Освоiння космосу: iсторiя та сучаснiсть

Мiнiстерство освiти та науки Украiни

Нацiональний технiчний унiверситет

"Харкiвський полiтехнiчний iнститут"

Контрольна робота з iсторii науки i технiки

Тема №60: "Освоiння космосу: iсторiя та сучаснiсть"

Студента 1 курсу

Групи КРЖТЗ-19

Гладкова РДвгена РДгоровича

План

Вступ

Початок космiчноi ери

Космос та наука

Чорнi дiрки

Висновок

Список використаноi лiтератури

Вступ

У другiй половинi XX ст. людство, ступив на порiг Всесвiту, вийшло в космiчний простiр. Дорогу в космос вiдкрила наша Батькiвщина. Перший штучний супутник Землi, який вiдкрив космiчну еру, запущений колишнiм Радянським Союзом, а перший космонавт свiту - громадянин колишнього СРСР.

Космонавтика - це величезний каталiзатор сучасноi науки i технiки, який став за небачено короткий термiн одним з головний важелiв сучасного свiтового процесу. Вона стимулюi розвиток електронiки, машинобудування, матерiалознавства, обчислювальноi технiки, енергетики та багатьох iнших галузей народного господарства.

У науковому планi людство прагне знайти в космосi вiдповiдь на такi принциповi питання, як будова i еволюцiя Всесвiту, утворення Сонячноi системи, походження та шляхи розвитку життя. Вiд гiпотез про природу планет i будову космосу, люди перейшли до всебiчного i безпосереднього вивчення небесних тiл i мiжпланетного простору за допомогою ракетно-космiчноi технiки.

В освоiннi космосу людству належить вивчить рiзнi областi космiчного простору: Мiсяць, iншi планети i мiжпланетний простiр.

Сучасний рiвень космiчноi технiки та прогноз ii розвитку показують, що основною метою наукових дослiджень за допомогою космiчних засобiв, очевидно, в найближчому майбутньому буде наша Сонячна система. Головними при цьому будуть завдання вивчення сонячно-земних зв'язкiв i простору Земля - Мiсяць, а так само Меркурiя, Венери, Марса, Юпiтера, Сатурна та iнших планет, астрономiчнi дослiдження, медико-бiологiчнi дослiдження з метою оцiнки впливу тривалостi польотiв на органiзм людини та ii працездатнiсть.

У принципi розвиток космiчноi технiки повинен випереджати попит, пов'язаний з вирiшенням актуальних народногосподарських проблем. Головними завданнями тут i створення ракет-носiiв, двигунiв, космiчних апаратiв, а також засобiв забезпечення (командно-вимiрювальних i стартових комплексiв, апаратури i т.д.), забезпечення прогресу в сумiжних галузях технiки, прямо або побiчно пов'язаних з розвитком космонавтики.

До польотiв у свiтовий простiр потрiбно було зрозумiти i використовувати на практицi принцип реактивного руху, навчитися робити ракети, створити теорiю мiжпланетних повiдомлень i т.д.

Ракетна технiка - далеко не нове поняття. До створення потужних сучасних ракет-носiiв людина йшла через тисячолiття мрiй, фантазiй, помилок, пошукiв у рiзних галузях науки i технiки, накопичення досвiду i знань.

Принцип дii ракети полягаi в ii русi пiд дiiю сили потоку частинок, що виникають при згораннi палива ракети. У ракетi, тобто апаратi, обладнаному ракетним двигуном, гази утворюються за рахунок реакцii окислювача i пального, що зберiгаються в самiй ракетi. Ця обставина робить роботу ракетного двигуна незалежною вiд наявностi або вiдсутностi газового середовища. Таким чином, ракета являi собою дивну конструкцiю, здатну перемiщатися в безповiтряному просторi - космiчному.

Особливе мiсце серед росiйських проектiв застосування реактивного принципу польоту займаi проект Н. РЖ. Кiбальчича, вiдомого росiйського революцiонера, який залишив, незважаючи на коротке життя (1853-1881), глибокий слiд в iсторii науки i технiки. Маючи великi й глибокi знання з математики, фiзики i особливо з хiмii, Кибальчич виготовляв саморобнi снаряди i мiни. "Проект повiтроплавного приладу" був результатом тривалоi дослiдницькоi роботи Кiбальчича над вибуховими речовинами. Вiн, по сутi, вперше запропонував не ракетний двигун, пристосований до якого-небудь iснуючого лiтальному апарату, як це робили iншi винахiдники, а зовсiм новий (ракетодiнамiчний) апарат, прообраз сучасних пiлотованих космiчних засобiв, у яких тяга ракетних двигунiв служить для безпосереднього створення пiдйомноi сили, що пiдтримуi апарат у польотi. Лiтальний апарат Кибальчича повинен був функцiонувати за принципом ракети!

Але Кибальчича посадили до в'язницi за замах на царя Олександра II, i тому його проект лiтального апарату був виявлений тiльки в 1917 роцi в архiвi департаменту полiцii.

Отже, до кiнця минулого столiття iдея застосування для польотiв реактивних приладiв отримала у Росii великi масштаби. РЖ першим, хто вирiшив продовжити дослiдження був наш великий спiввiтчизник Костянтин Едуардович Цiолковський (1857-1935рр.). Реактивним принципом руху вiн почав цiкавитися дуже рано. Вже у 1883 роцi вiн дав опис корабля з реактивним двигуном, а у 1903 роцi Цiолковський вперше у свiтi мав можливiсть сконструювати схему рiдинноi ракети. РЖдеi Цiолковського отримали загальне визнання ще у 1920-i роки. РЖ блискучий продовжувач його справи С. П. Корольов за мiсяць до запуску першого штучного супутника Землi говорив, що iдеi та працi Костянтина Едуардовича будуть все бiльше i бiльше залучати до себе увагу в мiру розвитку ракетноi технiки, в чому, безперечно, виявився абсолютно правий.

Початок космiчноi ери

Через 40 рокiв пiсля того, як був знайдений проект лiтального апарату, створений Кiбальчичем, 4 жовтня 1957 року колишнiй СРСР здiйснив запуск першого в свiтi штучного супутника Землi. Перший радянський супутник дозволив вперше вимiряти щiльнiсть верхньоi атмосфери, одержати данi про поширення радiосигналiв в iоносферi, вiдпрацювати питання виведення на орбiту, тепловий режим та iншi вiдомостi. Супутник представляв собою алюмiнiiву сферу дiаметром 58 см i масою 83,6 кг з чотирма штировi антенами довжиною 2,4-2,9 м. У герметичному корпусi розмiщувалися апаратура та джерела електроживлення. Початковi параметри орбiти складали: висота перигею 228 км, висота апогею 947 км, нахил 65,1º.

3 листопада Радянський Союз повiдомив про виведення на орбiту другого радянського супутника. В окремiй герметичнiй кабiнi знаходилися собака Лайка i телеметрична система для реiстрацii ii поведiнки в невагомостi. Супутник був також забезпечений науковими приладами для дослiдження випромiнювання Сонця i космiчних променiв.

6 грудня 1957 року у Сполучених Штатах Америки була зроблена спроба запустити супутник "Авангард-1" за допомогою ракети-носiя, розробленого Дослiдницькою лабораторiiю ВМФ. Пiсля запалювання ракета пiднялася над пусковим столом, однак через секунду двигуни вимкнулися i ракета впала на стiл, вибухнувши вiд удару .

31 сiчня 1958 року був виведений на орбiту супутник "Експлорер-1", американська вiдповiдь на запуск радянських супутникiв. За своiми розмiрами i масою вiн не був кандидатом у рекордсмени. Будучи довжиною менше 1 м i дiаметром близько 15,2 см, вiн мав масу всього лише 4,8 кг.

Однак його корисний вантаж було приiднано до четвертого, останнього ступеню ракети-носiя "Юнона-1". Супутник разом з ракетою на орбiтi мав довжину 205 см i масу 14 кг. На ньому були встановленi датчики зовнiшньоi i внутрiшньоi температур, датчики ерозii i ударiв для визначення потокiв мiкрометеоритiв i лiчильник Гейгера-Мюллера для реiстрацii проникаючих космiчних променiв.

Важливий науковий результат польоту супутника складався у вiдкриттi навколо Землi радiацiйних поясiв. Лiчильник Гейгера-Мюллера припинив рахунок, коли апарат знаходився вже в апогеi на висотi 2530 км, а висота перигею становила приблизно 360 км.

5 лютого 1958 року в США була зроблена друга спроба запустити супутник "Авангард-1", але вона також закiнчилася аварiiю, як i перша спроба. Нарештi 17 березня супутник був виведений на орбiту. У перiод з грудня 1957 року по вересень 1959 року було зроблено одинадцять спроб вивести на орбiту "Авангард-1" i тiльки три з них були успiшними.

Обидва супутники внесли багато нового в розвиток космiчноi науки i технiки (сонячнi батареi, новi данi про щiльнiсть верхнiй атмосфери, точне картування островiв у Тихому океанi i т.д.). 17 серпня 1958 року у США була зроблена перша спроба послати з мису Канаверал, що знаходиться на околицi Мiсяця, зонд з науково-дослiдною апаратурою. Вона виявилася невдалою. Ракета пiднялася i пролетiла всього 16 км. Перша ступiнь ракети вибухнула на висотi на 77 м. 11 жовтня 1958 року була зроблена друга спроба запуску мiсячного зонда "Пiонер-1", що також виявилася невдалою. Наступнi кiлька запускiв також виявилися невдалими, лише 3 березня 1959 року "Пiонер-4", масою 6,1 кг частково виконав поставлене завдання: пролетiв мимо Мiсяця на вiдстанi 60000 км (замiсть планованих 24000 км).

Так само, як i при запуску супутника Землi, прiоритет у запуску першого зонда належить СРСР. 2 сiчня 1959 року був запущений перший, створений руками людини об'iкт, який був виведений на траiкторiю, що проходить досить близько вiд Мiсяця, на орбiту супутника Сонця. Таким чином " Мiсяць-1" вперше досягла другоi космiчноi швидкостi. "Мiсяць-1" мала масу 361,3 кг i пролетiла бiля Мiсяця на вiдстанi 5500 км. На вiдстанi 113000 км вiд Землi з ракетноi ступенi, пристикованоi до "Мiсяцю-1", була випущена хмара парiв натрiю, яка утворила штучну комету. Сонячне випромiнювання викликало яскраве свiчення парiв натрiю i оптичнi системи на Землi сфотографували хмару на тлi сузiр'я Водолiя.

"Мiсяць-2" була запущена 12 вересня 1959 року i здiйснила перший у свiтi полiт на iнше небесне тiло. У 390,2-кiлограмовоi сферi розмiщувалися прилади, якi показали, що Мiсяць не маi магнiтного поля i радiацiйного поясу.

Автоматична мiжпланетна станцiя (АМС) "Мiсяць-3" була запущена 4 жовтня 1959 року. Вага станцii дорiвнював 435 кг. Основною метою запуску був облiт Мiсяця i фотографування ii зворотноi, невидимоi iз Землi, сторони. Фотографування проводилося 7 жовтня в протягом 40 хв. з висоти 6200 км над Мiсяцем.

12 квiтня 1961 о 9 год. 07 хв. за московським часом у кiлькох десятках кiлометрiв на пiвнiч вiд селища Тюратам у Казахстанi на радянському космодромi Байконур вiдбувся запуск мiжконтинентальноi балiстичноi ракети Р-7, в носовому вiдсiку якоi розмiщувався пiлотований космiчний корабель "Схiд" з майором ВВС Юрiiм Олексiйовичем Гагарiним на борту. Запуск пройшов успiшно. Космiчний корабель був виведений на орбiту з нахилом 65º, висотою перигею 181 км i висотою апогею 327 км i зробив один виток навколо Землi за 89 хв. На 108-iй хвилинi пiсля запуску вiн повернувся на Землю, приземлившись в районi села Смелiвка Саратовськоi областi. Таким чином, через 4 роки пiсля виведення першого штучного супутника Землi Радянський Союз вперше в свiтi здiйснив полiт людини в космiчний простiр.

Космiчний корабель складався з двох вiдсiкiв. Спусковий апарат, який i одночасно кабiною космонавта, являв собою сферу дiаметром 2,3 м, покриту матерiалом для теплового захисту при входi в атмосферу. Керування кораблем здiйснювалось автоматично, а також космонавтом. У польотi безперервно пiдтримувалася подiбна с Землею атмосфера - сумiш кисню з азотом пiд тиском 1 атм. (760 мм рт. ст.). "Схiд-1" мав масу 4730 кг, а з останньою сходинкою ракети-носiя 6170 кг. Космiчний корабель "Схiд" виводився в космос 5 разiв, пiсля чого було оголошено про його безпеку для польоту людини.

Через чотири тижнi пiсля польоту Гагарiна - 5 травня 1961 року капiтан 3-го рангу Алан Шепард став першим американським астронавтом.

Хоча вiн i не досяг навколоземнiй орбiти, вiн пiднявся над Землею на висоту близько 186 км. Шепард був запущений з мису Канаверал у космiчному кораблi "Меркурiй-3" за допомогою модифiкованоi балiстичноi ракети "Редстоун" i провiв у польотi 15 хв. 22 с. до посадки в Атлантичному океанi. Вiн довiв, що людина в умовах невагомостi може здiйснювати ручне управлiння космiчним кораблем. Космiчний корабель "Меркурiй" значно вiдрiзнявся вiд космiчний корабля "Схiд".

Вiн складався тiльки з одного модуля - пiлотованоi капсули у формi усiченого конуса довжиною 2,9 м i дiаметром пiдстави 1,89 м. Його герметична оболонка з нiкелевого сплаву мала обшивку з титану для захисту вiд нагрiву при входi в атмосферу. Атмосфера всерединi "Меркурiя" складалася з чистого кисню пiд тиском 0,36 ат.

20 лютого 1962 року США досягли навколоземнiй орбiти. З мису Канаверал був запущений корабель "Меркурiй-6", пiлотований пiдполковником ВМФ Джоном Гленном. Гленн пробув на орбiтi тiльки 4 год. 55 хв., здiйснивши 3 витка до успiшноi посадки. Метою польоту Гленна було визначення можливостi роботи людини в космiчного корабля "Меркурiй". Останнiй раз "Меркурiй" вийшов у космос 15 травня 1963 року.

18 березня 1965 року був виведений на орбiту корабель "Схiд" з двома космонавтами на борту - командиром корабля полковником Павлом Бiляiвим i другим пiлотом пiдполковником Олексiiм Леоновим. Вiдразу пiсля виходу на орбiту екiпаж очистив себе вiд азоту, вдихаючи чистий кисень. Потiм був розгорнутий шлюзовий вiдсiк: Леонов увiйшов у шлюзовiй вiдсiк, закрив кришку люка космiчного кораблю i вперше в свiтi здiйснив вихiд у космiчний простiр. Космонавт з автономною системою життiзабезпечення перебував поза кабiною кораблю протягом 20 хв., часом вiддаляючись вiд корабля на вiдстань до 5 м. Пiд час виходу вiн був сполучений з кораблем тiльки телефонним i телеметричним кабелями. Таким чином, була практично пiдтверджена можливiсть перебування i роботи космонавта поза космiчним кораблем.

3 червня був запущений "Джеменi-4" з капiтанами Джеймсом Макдiвiттом i Едвардом Вайтом. Пiд час цього польоту, що тривав 97 год. 56 хв. Уайт вийшов з кораблю i провiв поза кабiною 21 хв., перевiряючи можливiсть маневру в космосi за допомогою ручного реактивного пiстолета на стиснутому газi.

На превеликий жаль, освоiння космосу не обiйшлося без жертв. 27 сiчня 1967 року екiпаж, що готувався здiйснити перший пiлотований полiт за програмою "Аполлон", загинув пiд час пожежi всерединi корабля, згорiвши за 15 с в атмосферi чистого кисню. Вiрджил Гриссом, Едвард Уайт та Роджер Чаффi стали першими американськими астронавтами, загиблими у космiчних кораблях. 23 квiтня з Байконура був запущений новий корабель "Союз-1", пiлотований полковником Володимиром Комаровим. Запуск пройшов успiшно.

На 18 витку, через 26 годин 45 хвилин пiсля запуску, Комаров почав орiiнтацiю для входу в атмосферу. Всi операцii пройшли нормально, але пiсля входу в атмосферу i гальмування вiдмовила парашутна система. Космонавт загинув миттiво в момент удару "Союзу" о Землю зi швидкiстю 644 км/год. У подальшому космос забрав ще не одне людське життя, але цi жертви були першими.

Потрiбно зауважити, що в природно-науковому i продуктивному планах свiт стоiть перед низкою глобальних проблем, вирiшення яких потребуi об'iднаних зусиль усiх народiв. Це проблеми сировинних ресурсiв, енергетики, контролю за станом навколишнього середовища i збереження бiосфери та iншi. Величезну роль в кардинальному iх рiшеннi буде грати космiчнi дослiдження - однин з найважливiших напрямiв науково-технiчноi революцii.

Космонавтика яскраво демонструi всьому свiту плiднiсть мирноi творчоi працi, вигоди об'iднання зусиль рiзних краiн у вирiшеннi наукових i народногосподарських завдань.

З якими ж проблемами стикаiться космонавтика i самi космонавти?

Почнемо з життiзабезпечення. Що це таке? Життiзабезпечення в космiчному польотi - це створення i пiдтримка протягом усього польоту в житлових та робочих вiдсiках корабля таких умов, якi забезпечили б екiпажу працездатнiсть, достатню для виконання поставленого завдання, i мiнiмальну ймовiрнiсть виникнення патологiчних змiн в органiзмi людини. Як це зробити? Необхiдно iстотно зменшити ступiнь впливу на людину несприятливих зовнiшнiх факторiв космiчного польоту - вакууму, метеоричних тiл, проникаючоi радiацii, невагомостi, перевантажень; забезпечити екiпаж речовинами i енергiiю, без яких не можлива нормальна життiдiяльнiсть людини; iжею, водою, киснем; видалити продукти життiдiяльностi органiзму та шкiдливi для здоров'я речовини, якi видiляються при роботi систем i устаткування космiчного корабля; забезпечити потреби людини в русi, вiдпочинку, зовнiшнiй iнформацii та нормальних умовах працi; органiзувати медичний контроль за станом здоров'я екiпажу та пiдтримувати його на необхiдному рiвнi. Продукти харчування i вода доставляються в космос у вiдповiднiй упаковцi, а кисень - в хiмiчно зв'язаному виглядi. Якщо не проводити вiдновлення продуктiв життiдiяльностi, то для екiпажу з трьох чоловiк на один рiк буде потрiбно 11 тонн перерахованих вище продуктiв, що, погодьтеся, становить чималу вагу, об'iм, так i як це все буде зберiгаiться протягом року?!

У найближчому майбутньому системи регенерацii дозволять майже повнiстю вiдтворювати кисень i воду на борту станцii. Вже давно почали використовувати воду пiсля вмивання i душа, очищену в системi регенерацii. Волога конденсуiться в холодильно-сушильному агрегатi, а потiм регенеруiться. Кисень для дихання витягуiться з очищеноi води електролiзом, а газоподiбний водень, реагуючи з вуглекислим газом, що надходить з концентратора, утворюi воду, яка живить електролiзер. Використання такоi системи дозволяi зменшити в розглянутому прикладi масу запасiв речовин з 11 до 2т. Останнiм часом практикуiться вирощування рiзноманiтних видiв рослин прямо на борту корабля, що дозволяi скоротити запас iжi, який необхiдно брати в космос, i про це згадував ще у своiх працях Цiолковський.

Космос та наука

Освоiння космосу багато в чому допомагаi в розвитку наук. Так, 18 грудня 1980 року було встановлено явище стоку часток радiацiйних поясiв Землi пiд негативними магнiтними аномалiями.

Експерименти, проведенi на першому супутнику показали, що навколоземний простiр за межами атмосфери зовсiм не "порожнiй". Вiн заповнений плазмою та пронизаний потоками енергетичних частинок. У 1958 роцi в ближньому космосi були виявленi радiацiйнi пояси Землi - гiгантськi магнiтнi пастки, заповненi зарядженими частками - протонами i електронами високоi енергii.

Найбiльша iнтенсивнiсть радiацii в поясах спостерiгаiться на висотах у декiлька тисяч кiлометрiв. Теоретичнi оцiнки показували, що нижче за 500 км не повинно бути пiдвищеноi радiацii. Тому зовсiм несподiваним було виявлення пiд час польотiв перших кораблiв областей iнтенсивноi радiацii на висотах до 200-300 км. Виявилося, що це пов'язано з аномальними зонами магнiтного поля Землi.

Розвинулися дослiдження природних ресурсiв Землi космiчними методами, що багато в чому посприяло розвитку народного господарства.

Перша проблема, яка стояла в 1980 роцi перед космiчними дослiдниками, представляла перед собою комплекс наукових дослiджень, що включають бiльшiсть найважливiших напрямкiв космiчного природознавства. РЗхньою метою була розробка методiв тематичного дешифрування багатозональноi вiдеоiнформацii та ii використання при вирiшеннi завдань наук про Землю та господарськi галузi. До таких завдань належить вивчення глобальних i локальних структур земноi кори для пiзнання iсторii ii розвитку.

Друга проблема i однiiю з основних фiзико-технiчних проблем дистанцiйного зондування i маi своiю метою створення каталогiв радiацiйних характеристик земних об'iктiв i моделей iх трансформацii, якi дозволять виконати аналiз стану природних утворень на час зйомки i прогнозувати iх на динамiку.

Вiдмiнною особливiстю третьоi проблеми i орiiнтацiя на випромiнювання радiацiйних характеристик великих регiонiв аж до планети в цiлому з залученням даних про параметри i аномалii гравiтацiйного i геомагнiтного полiв Землi.

Людина вперше оцiнила роль супутникiв для контролю за станом сiльськогосподарських угiдь, лiсiв та iнших природних ресурсiв Землi лише через кiлька рокiв пiсля настання космiчноi ери. Початок був покладений у 1960 роцi, коли за допомогою метеорологiчних супутникiв "Тiрос" були отриманi обриси земноi кулi, що лежить пiд хмарами. Цi першi чорно-бiлi зображення давали досить слабке уявлення про дiяльнiсть людини i тим не менше це було першим кроком. Незабаром були розробленi новi технiчнi засоби, що дозволили пiдвищити якiсть спостережень. РЖнформацiя добували з багатоспектральних зображень у видимому та iнфрачервоному областях спектру. Першими супутниками, призначеними для максимального використання цих можливостей були апарати типу "Лендсат". Наприклад, супутник "Лендсат-D", четвертий iз серii, здiйснював спостереження Землi з висоти понад 640 км за допомогою вдосконалених чутливих приладiв, що дозволило отримувати значно бiльш детальну та своiчасну iнформацiю. Однiiю з перших областей застосування зображень земноi поверхнi, була картографiя. У епоху, коли ще не було супутникiв, карти багатьох областей, навiть у розвинених районах свiту були складенi неточно. Зображення, отриманi за допомогою супутника "Лендсат", дозволили скорегувати й оновити деякi iснуючi карти США. У СРСР зображення, отриманi зi станцii "Салют", виявилися незамiнними для перевiрки БАМ.

У серединi 70-х рокiв НАСА та Мiнiстерство сiльського господарства США ухвалили рiшення продемонструвати можливостi супутниковоi системи в прогнозуваннi найважливiшоi сiльськогосподарськоi культури - пшеницi. Супутниковi спостереження, що виявилися на рiдкiсть точними, в подальшому були поширенi на iншi сiльськогосподарськi культури. В той же час в СРСР спостереження за сiльськогосподарськими культурами проводилися з супутникiв серiй "Космос", "Метеор", "Мусон" i орбiтальних станцiй "Салют".

Використання iнформацii з супутникiв виявило ii незаперечнi переваги при оцiнцi обсягу стройового лiсу на великих територiях будь-якоi краiни. Стало можливим керувати процесом вирубки лiсу i при необхiдностi давати рекомендацii щодо змiни контурiв району вирубки з точки зору найкращою збереження лiсу. Завдяки зображенням з супутникiв стало також можливим швидко оцiнювати межi лiсових пожеж, особливо "коронообразних", характерних для захiдних областей Пiвнiчноi Америки, районiв Примор'я i пiвденних районiв Схiдного Сибiру в Росii.

Величезне значення для людства в цiлому маi можливiсть практично безперервного спостереження за просторами Свiтового Океану, цiii "кузнi" погоди. Саме над товщами океанськоi води зароджуються жахливоi сили урагани i тайфуни, що несуть численнi жертви i руйнування для жителiв узбережжя. Раннi оповiщення населення часто маi вирiшальне значення для порятунку десяткiв тисяч життiв. Визначення запасiв риби та iнших морепродуктiв також маi величезне практичне значення. Океанськi течii часто викривляються, змiнюють курс i розмiри. Наприклад, Ель Нiно, тепла течiя в пiвденному напрямку бiля берегiв Еквадору в окремi роки може розповсюджуватися вздовж берегiв Перу до 12º пiвденноi широти. Коли це вiдбуваiться, планктон i риба гинуть у величезних кiлькостях, завдаючи непоправноi шкоди рибним промислам багатьох краiн, i тому числi i Росii. Великi концентрацii одноклiтинних морських органiзмiв пiдвищують смертнiсть риби, можливо через те, що в них мiститься велика кiлькiсть токсинiв. Спостереження з супутникiв також допомагаi виявити "капризи" течiй i дати корисну iнформацiю тим, хто ii потребуi. За деякими оцiнками росiйських i американських вчених, економiя палива у поiднаннi з "додатковим уловом" за рахунок використання iнформацii з супутникiв, отриманоi в iнфрачервоному дiапазонi, даi щорiчний прибуток у 2,44 млн. доларiв. Використання супутникiв для огляду полегшило завдання прокладання курсу морських суден . Так само супутниками виявляються небезпечнi для судiв айсберги, льодовики. Точне знання запасiв снiгу в горах та обсягу льодовикiв - важливе завдання наукових дослiджень, адже у мiру освоiння посушливих територiй потреба у водi рiзко зростаi.

Неоцiненною i допомога космонавтiв у створеннi найбiльшого картографiчного твору - Атласу снiжно-льодових ресурсiв свiту. Також за допомогою супутникiв знаходять нафтовi забруднення, забруднення повiтря, кориснi копалини.

Протягом короткого перiоду часу з початку космiчноi ери людина не тiльки послала автоматичнi космiчнi станцii до iнших планет, вона ступила на поверхню Мiсяця, але також зробила революцiю в науцi про космос, рiвноi якiй не було за всю iсторiю людства. Поряд з великими технiчними досягненнями, викликаними розвитком космонавтики, були отриманi новi знання про планету Земля i сусiднi свiти. Одним з перших важливих вiдкриттiв, зроблених не традицiйним (вiзуальним), а iншим методом спостереження, було встановлення факту рiзкого збiльшення, починаючи з деякоi граничноi висоти, iнтенсивностi iзотропних космiчних променiв. Це вiдкриття належить австрiйцю В. Ф. Хесс, який запустив у 1946 роцi на великi висоти газову кулю-зонд з апаратурою.

У 1952 i 1953 роках Джеймс Ван Аллен проводив дослiдження низки енергетичних космiчних променiв пiд час запуску в районi пiвнiчного магнiтного полюса Землi невеликих ракет на висоту 19-24 км i висотних куль - балонiв. Проаналiзувавши результати проведених експериментiв, Ван Аллен запропонував розмiстити на борту перших американських штучних супутникiв Землi досить простi по конструкцii детектори космiчних променiв.

За допомогою супутника "Експлорер-1", виведеного США на орбiту 31 сiчня 1958 року було виявлено рiзке зменшення iнтенсивностi космiчного випромiнювання на висотах понад 950 км. Наприкiнцi 1958 року АМС "Пiонер-3", подолала за добу польоту вiдстань понад 100000 км i зареiструвала за допомогою встановлених на борту датчикiв другий радiацiйний пояс Землi, що був розташований вище першого i який також опоясував усю земну кулю.

У серпнi та вереснi 1958 року на висотi бiльш нiж 320 км було зроблено три атомних вибухи, кожен потужнiстю 1,5 кiлотонн. Метою випробувань (кодова назва "Аргус") було вивчення можливостi зникнення радiо i радiолокацiйного зв'язку при таких випробуваннях. Дослiдження Сонця - найважливiше наукове завдання, вирiшенню якого присвячено багато запускiв перших супутникiв i АМС.

Американськi "Пiонери" (1959-1968роки) з орбiт, що були розташованi бiля Сонця, передавали по радiо на Землю найважливiшу iнформацiю про структуру Сонця. У той же час було запущено бiльше двадцяти супутникiв серii "РЖнтеркосмос" з метою вивчення Сонця i простору бiля нього.

Чорнi дiрки

Про чорнi дiрки дiзналися в 1960-х роках. Виявилося, що якби нашi очi могли бачити лише рентгенiвське випромiнювання, то зоряне небо над нами виглядало б зовсiм iнакше. Правда, рентгенiвськi променi, що випускаються Сонцем, вдалося виявити ще до народження космонавтики, але про iншi джерела в зоряному небi i не пiдозрювали. На них натрапили зовсiм випадково.

У 1962 роцi американцi, вирiшивши перевiрити, чи не виходить вiд поверхнi Мiсяця рентгенiвське випромiнювання, запустили ракету, оснащену спецiальною апаратурою. Лише тодi, обробляючи результати спостережень переконалися, що прилади вiдзначили потужне джерело рентгенiвського випромiнювання. Вiн розташовувався у сузiр'i Скорпiона. РЖ вже у 70-х роках на орбiту вийшли першi 2 супутники, призначенi для дослiджень та пошуку джерел рентгенiвських променiв у всесвiтi - американський "Ухуру" i радянський "Космос-428".

До цього часу дещо вже почало прояснюватися. Об'iкти, що випускають рентгенiвськi променi, зумiли зв'язати з ледь видимими зiрками, що мали незвичайнi властивостi. Це були компактнi згустки плазми нiкчемних (за космiчними мiрками) розмiрiв i мас, розпеченi до декiлькох десяткiв мiльйонiв градусiв. При досить скромнiй зовнiшностi цi об'iкти володiли колосальною потужнiстю рентгенiвського випромiнювання, що у кiлька тисяч разiв перевищуi повне випромiнення Сонця.

Цi крихiтнi, дiаметром близько 10 км, останки повнiстю вигорiлих зiрок, зiщуленi до жахливоi щiльностi, повиннi були хоч якось заявити про себе. Тому так охоче в рентгенiвських джерелах "впiзнавали" нейтроннi зiрки. Але розрахунки спростували очiкування: тiльки що утворенi нейтроннi зiрки повиннi були вiдразу охолонути i перестати випромiнювати, а цi промiнилися рентгеном.

За допомогою запущених супутникiв дослiдники виявили строго перiодичнi змiни потокiв випромiнювання деяких з них. Був визначений i перiод цих варiацiй - зазвичай вiн не перевищував декiлькох дiб. Так могли вести себе лише два обертаються навколо себе зiрки, з яких одна перiодично затьмарювала iншу. Це було доведено при спостереженнi в телескопи.

Звiдки ж черпають рентгенiвськi джерела колосальну енергiю випромiнювання, Основною умовою перетворення нормальноi зiрки в нейтронну вважаiться повне загасання в нiй ядерноi реакцii. Тому ядерна енергiя виключаiться. Тодi, може, це кiнетична енергiя швидко обертаiться масивного тiла? Дiйсно вона у нейтронних зiрок велика. Але i ii вистачаi лише ненадовго.

Бiльшiсть нейтронних зiрок iснуi не поодинцi, а в парi з величезною зiркою. У iх взаiмодii, вважають теоретики, i приховано джерело могутньоi сили космiчного рентгену. Вона утворюi навколо нейтронноi зiрки газовий диск. У магнiтних полюсiв нейтронного кулi речовина диска випадаi на його поверхню, а придбана при цьому газом енергiя перетворюiться в рентгенiвське випромiнювання.

Свiй сюрприз пiднiс i "Космос-428". Його апаратура зареiструвала нове, зовсiм не вiдоме явище - рентгенiвськi спалаху. За один день супутник засiк 20 сплескiв, кожен з яких тривав не бiльше 1 сек. , А потужнiсть випромiнювання зростала при цьому в десятки разiв. Джерела рентгенiвських спалахiв вченi назвали барстери. РЗх теж пов'язують з подвiйними системами. Найпотужнiшi спалаху за вистрiлюi енергii всього лише в декiлька разiв поступаiться повного випромiнювання сотень мiльярдiв зiрок, якi i в нашiй Галактицi.

Теоретики довели: "чорнi дiри", що входять до складу подвiйних зоряних систем, можуть сигналiзувати про себе рентгенiвськими променями. РЖ причина виникнення та ж - Акрецiя газу. Щоправда механiзм в цьому випадку дещо iнший. Осiдають в "дiрку" внутрiшнi частини газового диска повиннi нагрiтися i тому стати джерелами рентгену.

Переходом на нейтронну зiрку закiнчують "життя" тiльки тi свiтила, маса яких не перевищуi 2-3 сонячних. Бiльш великi зiрки спiткаi доля "чорноi дiри".

Рентгенiвська астрономiя повiдала нам про останнiй, можливо, самому бурхливому, етапi розвитку зiрок. Завдяки iй ми довiдалися про найпотужнiших космiчних вибухи, про газ з температурою в десятки i сотнi мiльйонiв градусiв, про можливiсть абсолютно незвичайного надщiльного стану речовин в "чорнi дiри".

Що ж ще даi космос саме для нас? У телевiзiйних (ТВ) програмах вже давним-давно не згадуiться про те, що передача ведеться через супутник. Це i зайвим свiдченням величезного успiху в iндустрiалiзацii космосу, що стала невiд'iмною частиною нашого життя. Супутники зв'язку буквально обплутують свiт невидимими нитками. РЖдея створення супутникiв зв'язку народилася незабаром пiсля другоi свiтовоi вiйни, коли А. Кларк в номерi журналу "Свiт радiо" (Wireless World) за жовтень 1945р. представив свою концепцiю ретрансляцiйнi станцii зв'язку, розташованоi на висотi 35880 км над Землею.

Заслуга Кларка полягала в тому, що вiн визначив орбiту, на якiй супутник нерухомий вiдносно Землi. Така орбiта називаiться геостацiонарнiй або орбiтою Кларка. Пiд час руху по круговiй орбiтi заввишки 35880 км один виток вiдбуваiться за 24 години, тобто за перiод добового обертання Землi. Супутник, який рухаiться по такiй орбiтi, буде постiйно знаходитися над певною точкою поверхнi Землi.

Перший супутник зв'язку "Телстар-1" був запущений все ж таки на низьку навколоземну орбiту з параметрами 950 х 5630 км це сталося 10 липня 1962р. Майже через рiк пiшов запуск супутника "Телстар-2". У першiй телепередачi був показаний американський прапор у Новiй Англii на тлi станцii в Андоверi. Це зображення було передано до Великобританii, Францii i на американську станцiю в шт. Нью-Джерсi через 15 годин пiсля запуску супутника. Двома тижнями пiзнiше мiльйони iвропейцiв i американцiв спостерiгали за переговорами людей, що знаходяться на протилежних берегах Атлантичного океану. Вони не лише розмовляли але i бачили один одного, спiлкуючись через супутник. РЖсторики можуть вважати цей день датою народження космiчного ТБ. Найбiльша в свiтi державна система супутникового зв'язку створена в Росii. РЗi початок був покладений у квiтнi 1965р. запуском супутникiв серii "Блискавка", що виводяться на сильно витягнутi елiптичнi орбiти з апогеiм над Пiвнiчним пiвкулею. Кожна серiя включаi чотири пари супутникiв, що обертаються на орбiтi на кутовому вiдстанi один вiд одного 90 гр.

На базi супутникiв "Блискавка" побудована перша система далекого космiчного зв'язку "Орбiта". У груднi 1975р. сiмейство супутникiв зв'язку поповнилося супутником "Веселка", що функцiонуi на геостацiонарнiй орбiтi. Потiм з'явився супутник "Екран" з бiльш потужним передавачем i простiшими наземними станцiями. Пiсля перших розробок супутникiв настав новий перiод у розвитку технiки супутникового зв'язку, коли супутники стали виводити на геостацiонарну орбiту за якою вони рухаються синхронно з обертанням Землi. Це дозволило встановити цiлодобовий зв'язок мiж наземними станцiями, використовуючи супутники нового поколiння: американськi "Сiнком", "Ерлi берд" i "РЖнтелсат" росiйськi - "Веселка" i "Горизонт".

Велике майбутнi пов'язують з розмiщенням на геостацiонарнiй орбiтi антенних комплексiв.

17 червня 1991, був виведений на орбiту супутник геодезичний ERS-1. Головним завданням супутникiв повиннi були стати спостереження за океанами i покритими льодом частинами сушi, щоб представити клiматологiв, океанографiв i органiзацiям з охорони навколишнього середовища данi про цi малодослiджених регiонах. Супутник був оснащений найсучаснiшою апаратурою мiкрохвильовоi, завдяки якiй вiн готовий до будь-якоi погоди: "очi" його радiолокацiйних приладiв проникають крiзь туман i хмари i дають чiтке зображення поверхнi Землi, через воду, через сушу, - i через лiд. ERS-1 був нацiлений на розробку льодових карт, якi надалi допомогли б уникнути безлiч катастроф, пов'язаних iз зiткненням кораблiв з айсбергами i т.д.

При всьому тому, розробка судноплавних маршрутiв це, говорячи образною мовою, тiльки верхiвка айсберга, якщо тiльки згадати про розшифровку даних ERS про океанах i покритих льодом просторах Землi. Нам вiдомi тривожнi прогнози загального потеплiння Землi, якi призведуть до того, що розтануть полярнi шапки i пiдвищиться рiвень моря. Затоплено будуть всi прибережнi зони, постраждають мiльйони людей.

Але нам невiдомо, наскiльки правильнi цi прогнози. Тривалi спостереження за полярними областями за допомогою ERS-1 i його послiдовника (наприкiнцi осенi 1994 року) - супутника ERS-2 представляють данi, на пiдставi яких можна зробити висновки про цi тенденцii. Вони створюють систему "раннього виявлення" у справi про танення льодiв.

Завдяки знiмках, якi супутник ERS-1 передав на Землю, ми знаiмо, що дно океану з його горами i долинами як би "вiддруковуiться" на поверхнi води. Так вченi можуть скласти уявлення про те, чи i вiдстань вiд супутника до морськоi поверхнi (з точнiстю до десяти сантиметрiв змiряне супутниковими радарним висотомiром) вказiвкою на пiдвищення рiвня моря, або ж це "вiдбиток" гори на днi.

Хоча спочатку супутник ERS-1 був розроблений для спостережень за океаном i кригою, вiн дуже швидко довiв свою багатостороннiсть i по вiдношенню до сушi. У сiльському i лiсовому господарствi, у рибальствi, геологii та картографii фахiвцi працюють з даними, що подаються супутником. Оскiльки ERS-1 пiсля трьох рокiв виконання своii мiсii вiн все ще працездатний, вченi мають шанс експлуатувати його разом з ERS-2 для спiльних завдань, як тандем. РЖ вони збираються отримувати новi вiдомостi про топографii земноi поверхнi i надавати допомогу, наприклад, в попередження про можливi землетруси.

Супутник ERS-2 оснащений, крiм того, вимiрювальним приладом Global Ozone Monitoring Experiment Gome, який враховуi обсяг i розподiл озону та iнших газiв в атмосферi Землi. За допомогою цього приладу можна спостерiгати за небезпечноi озоновоi дiрою i змiнами, що вiдбуваються. Одночасно за даними ERS-2 можна вiдводит

Вместе с этим смотрят:

Aerospace industry in the Russian province

РЖсторiя ракетобудування Украiни

Авиационно-космические отрасли в российской провинции

Аналiз гiпотез виникнення Землi i Сонячноi системи

Антропний принцип у Всесвiтi