Роль космонавтики в жизни человека

РЕФЕРАТ

по курсу «Концепции современного естествознания»

на тему: Вклад космонавтики в познании Солнечной системы

Выполнил: студент 1 курса, очной

формы обучения, группы СДП-16

Мартынова Анастасия Владимировна

Научный руководитель: к.п.н., доцент

Каткова Ольга Владимировна

Н. Новгород

Содержание

Введение………………………………………………………………………… 3

1. Космонавтика ……………………………………………………………….. 4

1.1 Польза космонавтики………………………………………………...4

1.2 Значимые полеты в космос ………………………………………….5

2. Роль космонавтики в жизни человека……………………………………….9

2.1 Космонавтика в науке…………………………………………………9

2.2. Спутники……………………………………………………………...10

Заключение……………………………………………………………………….13

Список литературы………………………………………………………………15

Введение

Мы живем в период, когда в мире происходит научно-техническая революция, обусловленная гигантским скачком в достижениях науки и техники, в жизни всего общества. Космические исследования — это не только новый этап в развитии науки о космосе, это эпоха в развитии науки вообще, эпоха значительных успехов многих областей науки и техники.

Невозможно перечислить всех, чьи труды легли в основу современной космонавтики. Среди них Николай Коперник, давший представление о гелиоцентрической системе; Джордано Бруно, выдвинувший идею множественности обитаемых миров; Галилео Галилей, Иоганн Кеплер, открывший законы движения планет, по которым сейчас обращаются не только естественные небесные тела; Исаак Ньютон, открывший закон всемирного тяготения — основу основ небесной механики; Михаил Ломоносов, уже в 18 веке обнаруживший атмосферу на Венере и тем самым давший людям начальные сведения о новой науке, название которой - физика планет.

Космос всегда интересовал людей, притягивал их своей загадочностью и непостижимостью. Но только за последний век мы смогли хотя бы немного приблизиться к космическому пространству. Несмотря на все развитие технологии для нашего времени мы собираем сведения о вселенной и космическом пространстве по каплям, приближаясь мелкими шажками к таинственным секретам вселенной.

Будущее человечества неразрывно связано с космосом. В этой связи мировоззренческое значение в освоении космоса непрестанно будет расти в будущем, т. к. космонавтика является могучим средством, способствующим улучшению условий жизни на Земле, решению экологических, энергетических, продовольственных и других насущных проблем, существующих на нашей планете. Околоземная среда все более воспринимается нами как «среда обитания». Не случайно именно в космическую эру родилось образное выражение «космический корабль Земля», на котором земляне путешествуют; с ограниченными запасами воздуха, воды и пищи. В будущем даже при очень значительном расширении деятельности в космосе могучий человеческий разум, создавший космическую технику, несомненно, будет способен рационально решить и проблему ее взаимодействия с окружающей средой. Важно, что проблемы экологии околоземного пространства уже сейчас прочно входят в общую систему экологических знаний.

Космонавтика

Польза космонавтики

Космона́втика (от греч. κόσμος — Вселенная и ναυτική — искусство мореплавания, кораблевождение) — теория и практика навигации за пределами атмосферы Земли для исследования космического пространства при помощи автоматических и пилотируемых космических аппаратов. Другими словами, это наука и технология космических полётов.В русском языке этот термин был употреблён одним из пионеров советской ракетной техники Г. Э. Лангемаком, когда он переводил на русский язык монографию А. А. Штернфельда «Введение в космонавтику» («Initiation à la Cosmonautique»).

Благодаря космонавтике, в последние десятилетия, околоземное космическое пространство, Луна и планеты становились сферой активной деятельности человека. Освоение космоса ставит перед человечеством много насущных научно–технических, народнохозяйственных и мировоззренческих проблем.

Глобальные философские и мировоззренческие проблемы освоения космоса столь тесно связаны друг с другом, что грань между ними во многих случаях проводится весьма условно.

Космонавтика – отрасль науки, которая занимается освоением космического пространства в мирных целях. Этому служат проводимые в космосе научные исследования и технические эксперименты. Участие в космических исследованиях способствует приобщению к передовой технологии и международному сотрудничеству.

Космонавтика призвана содействовать решению современных проблем земной цивилизации, глобальным экологическим контролем и охраной окружающей среды.

Масштабной задачей индустриализации космоса является разработка в перспективе природных ресурсов Луны. Условия на Лунной поверхности (вакуум, небольшая сила тяжести) позволяют организовать на базе радикально новые технологии: производство различных металлов, композиционных материалов, металлокерамики и др. Опыт создания лунных станций может стать неоценимым вкладом в программу исследования и освоения Марса.

Существует несколько вариантов полета на Марс, обусловленных конкретными задачами экспедиции, выбранной схемой полета, применяемым типом двигательно-энергетической установки.

Кроме этого успешное развитие и широта использования космических методов в геологии позволяют говорить о становлении нового научного направления — космогеологии. Космические снимки вместе с материалами традиционных методов изучения Земли дают космогеологии надежные данные для построения геологических моделей исследуемых территорий.

Оценка состояния и прогноз изменения геологической среды имеют важнейшее значение для выявления угрозы нарушения экологического равновесия в природе, а также большое народнохозяйственное значение. Прежде всего, для обеспечения полного, безопасного и рационального освоения полезных ископаемых, для оптимального использования и инженерной защиты осваиваемых территорий, для рационального землепользования и мелиорации сельскохозяйственных земельных угодий.

Значимые полеты в космос

Первый искусственный спутник Земли был запущен СССР на орбиту 4 октября 1957 года. В 1967 году эта дата была утверждена как день начала космической эры. Второй космический аппарат, запущенный на орбиту Земли 3 ноября 1957,впервые вывел в космос живое существо - собаку Лайку.

Белка и Стрелка - собаки, запущенные в космос на советском корабле Спутник-5, и находились там с 19 по 20 августа 1960 года. Впервые в мире живые существа, побывав в Космосе, возвратились на Землю после орбитального полёта. Целью эксперимента по запуску животных в космос была проверка эффективности систем жизнеобеспечения в космосе и исследование космического излучения на живые организмы, для изучения различного рода биологических процессов, эффектов микрогравитации и других целей.

Наряду с Россией и США космические исследования получили практическое развитие в целом ряде стран: Индии, Австралии, Японии, Канаде, Франции, Англии, Китае и других. Каждая страна, выполняя свою национальную космическую программу или сотрудничая с другими странами, вносит в той или иной мере свой определенный вклад в дело развития мировой космонавтики.

Сейчас нельзя не вспомнить наиболее значительные этапы в истории развития мировой космонавтики:

1) запуск на околоземную орбиту первого спутника (СССР, 4 октября 1957 года);

2) запуск первой межпланетной автоматической станции к Луне (СССР, 2 января 1959 года);

3) первое фотографирование обратной стороны Луны (СССР, 6 октября 1959 года);

4) первый полет человека в космос (СССР, 12 апреля 1961 года);

5) выход человека из корабля в космическое пространство (СССР, 18 марта 1965 года);

6) первые стыковки как автоматических аппаратов, так и пилотируемых кораблей (СССР, 30 октября 1967 года — автоматическая стыковка; США, 16 марта 1966 года — ручная стыковка);

7) первые полеты автоматических аппаратов к Луне и планетам Венере и Марсу с мягкой посадкой на их поверхности (СССР, Луна — 3 февраля 1966 года, Венера — 15 декабря 1970 года, Марс — 2 декабря 1971 года);

8) первые облеты Меркурия, Юпитера, Сатурна (США, Меркурий — 29 марта 1974 года, Юпитер — 4 декабря 1973 года, Сатурн — 1 сентября 1979 года)*;

9) первый облет Луны автоматическим аппаратом с последующим возвращением на Землю (СССР, 21 сентября 1968 года);

10) первый облет Луны человеком с последующим возвращением на Землю (США, 27 декабря 1968 года);

11) первая высадка человека на Луну с последующим возвращением на Землю (США, 20 июля 1969 года);

12) первый полет автоматического аппарата на Луну с последующим возвращением на Землю (СССР, 20 сентября 1970 года);

13) первый полет пилотируемой орбитальной станции (СССР, 7 июня 1971 года);

14) первый экспериментальный международный пилотируемый полет двух кораблей в космос (СССР—США, 15 июля 1975 года по программе «Союз»—«Аполлон»);

15) первые старты транспортных кораблей (СССР, 6 июня 1971 года — пилотируемый, 22 января 1978 года — грузовой);

16) первый полет международного экипажа на одном корабле (СССР, 2 марта 1978 года, экипаж: гражданин СССР и гражданин ЧССР).

Более поздние отправки в космос:

1) Вывод на околоземную орбиту космического телескопа «Хаббл» (США)(1990, 25 апреля)

2) С борта КК «Атлантис» запушена гамма-обсерватория (США) для исследования активных галактик, черных дыр, остатков сверхновых звезд и др. Работала до 24.03.2000(1991, 7 апреля)

3) Запущен европейский спутник дистанционного зондирования ERS -1, который работал 9 лет (до 10.03.2О0О). Передано 1,5 млн. изображений, которые нашли свое применение более чем у 4000 организаций по всему миру (1991, 17 июля)

4) Запущена космическая лаборатория для детального изучения Солнца и околосолнечного пространства. К 2001 г. ею открыто 102 кометы (1995, 2 декабря)

5) Запущен КА для глобальной съемки, спектрографирования поверхности и составления карты рельефа поверхности Марса. Прибыл к Марсу 11.09.1997 и успешно ведет измерения с низкой ор биты спутника Марса («Марс Глобал Сейвейер», США, 1996, 7 ноября)

6) Представители США, России, Японии, Канады и государств — членов Европейского космического агентства подписали соглашение по созданию международной космической станции (МКС), в котором США, выделившие наибольшие средства на реализацию проекта, получили главенствующую роль в координации международного сотрудничества (1998, 29 января)

7) В автоматическом режиме выведен на орбиту функционально-грузовой блок - Заря» массой 20,5 т (РФ) — первый и ключевой модуль МКС, рассчитанной на 15-летнее функционирование на орбите и одновременную работу 13 космонавтов (1998, 20 ноября)

8) На орбиту выведена рентгеновская обсерватория «Чандра». Это третья большая обсерватория НАСА — после космического телескопа «Хаббл» (1990) и гамма-обсерватории (1991).

9) В 1999 году 10 декабря запущен большой научный спутник с рентгеновской лабораторией ХММ для получения снимков дальнего космоса (США).

10) В 2001 году 12 февраля Американская АМС NEAR впервые провела исследования, а затем совершила незапланированную управляемую посадку на поверхность астероида Эрос и передала научные данные с его поверхности.

11) В 2001, 31 июля Запущен КА «Коронас-Ф» для исследований Солнца.

Несомненно, каждое такое событие – это крупная историческая веха на пути освоения космического пространства, большой вклад в науку, в развитие космической техники. Наряду с этим великими достижениями космонавтики и в решении хозяйственных (прикладных) задач, таких, как связь, метеорология, навигация, геодезия, исследование природных ресурсов и др.

Здесь также необходимо отметить интенсивность работ по изучению и освоению космоса. Если в первом космическом десятилетии в Советском Союзе было осуществлено менее 250 запусков космических аппаратов, то во втором их число увеличилось примерно в четыре раза.

Всего в мире к настоящему времени запущено более 2 тысяч автоматических аппаратов и пилотируемых кораблей.

Роль космонавтики в жизни человека

Космонавтика в науке

Окрестности земного шара и районы дальнего космоса сегодня стали гигантской научной лабораторией, где работают посланцы Земли — автоматические аппараты или пилотируемые космические корабли.

Развитие ракетно-космической техники, космические исследования и освоение космического пространства — одно из характерных проявлений современной научно-технической революции, а сама космонавтика выступает сегодня как своеобразный синтез того, что достигнуто сейчас в мире наукой и техникой. Разработка и создание ракетно-космических систем, годами работающих в космосе, искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей и станций и межпланетных автоматических станций ускорили развитие многих научно-технических областей, которые не связаны непосредственно с космосом. Космонавтика с ее небывало высокими требованиями к точности, надежности систем и аппаратуры побуждает сегодня многие отрасли промышленности использовать новейшие достижения науки и техники, улучшать и модернизировать производство.

Космические исследования все глубже входят в жизнь всего человечества, начинают играть все большую роль в экономике, оказывают большое влияние на повышение благосостояния народов всех стран.

Начало изучения космоса стало началом новой эры в науке. До этого времени в ряде областей науки о космосе доминировали очень смелые, но экспериментально не подтвержденные теории. Многие дисциплины получили возможность перейти к новым методам исследований, которые раньше были просто невозможны или казались нереальными.

За короткое время возникли и получили теоретическое и практическое развитие космическая физика, космическая химия, космическая медицина, космическая геология и т. д.

Космические исследования обогащают нас новыми открытиями и новыми научными результатами, дают богатейший экспериментальный материал о структуре околоземного космического пространства, о Луне и ближайших планетах, о процессах, протекающих в атмосфере Земли, об активности Солнца, о строении вещества. Эти новые факты уточняют, а иногда и коренным образом изменяют представления об окружающем нас материальном мире. Например, ученые до запуска межпланетных станций не подозревали об отсутствии постоянного дипольного магнитного поля у Луны, о высоком давлении на Венере, об особенностях поверхности Луны и Марса.

С помощью автоматических межпланетных станций серий «Луна», «Зонд», «Венера», «Марс» и околоземных спутников серий «Космос», «Интеркосмос», «Протон», «Электрон», «Прогноз» и других наука обогатилась важнейшими научными сведениями, многие из которых позволяют приблизиться к познанию процессов происхождения и эволюции Вселенной. Мы уверены, что в ближайшем будущем нас ожидают новые открытия, которые приблизят нас к более полному познанию тайн природы. А изучение Вселенной — одна из наиболее широких сфер исследовательской деятельности человека, в которой диалектический процесс познания уже дал много ярких результатов.

Сам космос — гигантская, неисчерпаемая, бесконечно разнообразная лаборатория, созданная природой. Все в большей степени нуждаются в сведениях из космоса физика, химия, астрономия и многие другие науки, от которых зависит рост производительных сил общества, его прогресс.

Например, изучение космических лучей имеет огромное значение для развития ядерной физики. Поиски элементарных частиц, получение ядерных реакций и особенно изучение частиц высоких и сверхвысоких энергий связаны с исследованиями космических лучей. Трудно переоценить также значение астрофизических и радиофизических исследований для решения многих кардинальных проблем современности. Большой вклад внесли спутники и орбитальные станции в изучение квазаров и пульсаров — этих мощных источников радиоизлучений.

Космонавтика ставит ряд сложных проблем перед прикладными науками, обеспечивающими прогресс в самых различных отраслях техники. Сюда относятся: технология металлов, материаловедение, энергетика, аэродинамика, автоматическое управление и многое другое. Причем космонавтика наряду с постановкой перед этими научно-техническими дисциплинами ряда требований резко стимулирует их развитие и позволяет постепенно распространять эти нормы и в других отраслях.

Спутники

Уже сегодня искусственные спутники Земли стоят на службе человека. Рассмотрим некоторые их «профессии» на примере спутников Земли, запускаемых нашей страной. Если в первые годы число искусственных спутников измерялось единицами, то в дальнейшем темп запусков стремительно нарастал. Сейчас общее количество запущенных космических аппаратов во всем мире значительно превысило тысячу, все более расширяется сфера их деятельности.

Но уже в первом десятилетии космической эры были созданы некоторые эксплуатационные спутниковые системы. Во втором десятилетии эти системы приобрели важное хозяйственное значение, вследствие чего сейчас все большее внимание уделяется рентабельности спутниковых систем и их практическому использованию.

Успешно эксплуатируется в нашей стране и космическая метеорологическая система на основе спутников «Метеор». Информация, получаемая с их помощью, позволяет составлять оперативные метеорологические карты облачности, ледового и снежного покрова, обнаруживать зарождение ураганов и определять направление и скорость их распространения, различать тип и этапы развития погодных условий, обнаруживать струйные потоки в атмосфере, местные метеорологические явления (шквалы, грозовую активность), исследовать тепловой баланс Земли, определять температуру облачного покрова, поверхности суши и океанов. Эти спутники являются незаменимым звеном во всемирной метеорологической системе.

Дело в том, что, несмотря на плотную сеть метеорологических станций в наиболее населенных областях земного шара, на синоптической карте земной поверхности еще много «белых пятен», которые синоптики, составляющие прогнозы погоды, раньше заполняли только на основании интуиции и собственного опыта. Следствием этого были неточные прогнозы погоды. Метеорологические спутники позволили преодолеть многие трудности.

Космические метеоспутники с помощью телевизионной аппаратуры позволяют наблюдать за самыми различными погодными явлениями: облачными образованиями, вихрями, циклонами, грозами, тепловыми и холодными фронтами и т.д.

Помимо телеснимков, полученных на освещенной стороне Земли, спутники передают изображения атмосферных процессов и с ночного полушария нашей планеты.

Значительный интерес представляют также получаемые со спутников сведения о таянии снегов и границах ледового покрытия в Северном Ледовитом океане и Антарктиде. Эта своеобразная «ледовая разведка» представляют особенную ценность, обеспечивая безопасную морскую навигацию в этих районах. Устанавливаемая на борту метеорологических спутников аппаратура постоянно совершенствуется. Однако к настоящему времени спутниковые системы еще не позволяют получать исчерпывающие метеорологические данные. С точки зрения прогноза погоды наиболее важными первичными величинами являются облачность, осадки, температура и влажность воздуха, атмосферное давление, скорость ветра, солнечная и земная радиация.

Спутниковая метеорологическая информация содержит пока что лишь сведения о полях облачности и уходящем излучении. Поэтому для получения наиболее полных данных в труднодоступных районах разрабатываются системы, позволяющие сочетать обычные автоматические измерения на наземных станциях, шарах-зондах и морских буях со сбором и передачей этих данных при помощи спутников в наземные центры обработки и анализа информации. Со спутников может осуществляться отслеживание перемещений шаров-зондов и буев с целью определения скорости и направления ветра, а также морских течений. Процессы в атмосфере носят глобальный характер. Поэтому человечество объединяется для изучения воздушного океана. При Организации Объединенных Наций создана Всемирная метеорологическая организация. Создается Всемирная служба погоды. Уже функционируют три ее главных мировых центра: в Москве, Вашингтоне и Мельбурне. В них собирается обширная информация от спутников, наземных измерительных средств, воздушных шаров, зондирующих ракет и даже от наблюдателей с кораблей и самолетов. Она приходит сюда уже в предварительно обработанном виде, но все же объем ее настолько велик, что потребовалось коренное изменение способов обработки этой метеорологической информации. Громадный объем данных, получаемых со спутников, сделал необходимой полную автоматизацию их обработки с помощью быстродействующих электронных вычислительных машин, начиная от стадии регистрации сигналов спутников до построения синоптических карт и реализации численных прогнозов погоды. Эта информация сосредоточивается в мировых метеорологических центрах, затем рассылается в различные страны и становится достоянием всего человечества.

Заключение

В целом к настоящему времени в мировой практике космических исследований можно достаточно уверенно выделить три основные области использования космических аппаратов:
- околоземное космическое пространство (ближний космос);
- Луна и окололунное космическое пространство;
- межпланетное космическое пространство (дальний космос) и планеты Венера и Марс.

Основной и наиболее важной областью исследований сегодня является околоземное космическое пространство. Вслед за первыми искусственными спутниками были созданы и выведены на орбиты вокруг Земли сотни других, имеющих, как уже отмечалось, самое разнообразное назначение и применение.

Свыше одиннадцати лет осваивают околоземное пространство и космонавты с помощью пилотируемых космических кораблей и станций. Космонавты все активнее участвуют в решении чисто практических земных задач. Они выполняют метеорологические наблюдения, предупреждая земные службы о движении ураганов, извещают о лесных пожарах, изучают облачный покров, фотографируют интересные с геологической точки зрения участки земной поверхности и т.д.

Околоземный космос в первую очередь должен и будет служить человеку. Важная роль в этом отношении будет, несомненно, принадлежать орбитальным многоцелевым научным станциям с продолжительным сроком функционирования. Первые практические шаги на этом магистральном пути советской космонавтики уже сделаны.

Луна и окололунное космическое пространство также занимают важное место в современных космических исследованиях. Что вполне понятно и оправданно. Луна — ближайшее к нашей планете небесное тело Солнечной системы. Естественно, что Луна и явилась первоначальным объектом изучения с помощью средств космической, техники, так как далеко не все ее тайны возможно познать одними наземными способами наблюдений и исследований.

Изучая с помощью космических аппаратов естественный спутник Луну, мы получаем информацию, сопоставляя которую с данными о нашей планете, можно решить много чисто земных проблем. Кроме того, Луна является сегодня своеобразным полигоном, где в специфичных условиях (резкий перепад температур, вакуум, более низкий уровень гравитации и интенсивное облучение различными излучениями космического характера) проходят всестороннюю проверку на функционирование различные по своему конструктивному решению космические аппараты. Стационарные и передвижные автоматические аппараты, успешно работающие на поверхности Луны и в окололунном космическом пространстве, позволят ученым и инженерам уже сегодня накопить необходимые экспериментальные данные для создания новых автоматов, которые завтра придут на смену сегодняшним и будут использоваться для изучения самых удаленных районов Вселенной.

Нельзя переоценить вклад космонавтики в исследование и познание солнечной системы в современном мире.

Список литературы

Гильберг Л.А., Рябчиков Е.И. Советская космонавтика. – Машиностроение, 1981. – 456 с.

Береговой Г.Т., Космическая академия, Григоренко В.Н., Богдашевский Р.Б.,Почкаев И.Н. Космическая академия. – Машиностроение, 1987. – 152 с.

Википедия – свободная энциклопедия [Электронный ресурс]. - https://ru.wikipedia.org/wiki/Космонавтика - (дата обращения: 14.11.2016).

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания 6-е изд., испр. и доп. — М.: 2006. — 608 с.

Штернфельд А. А. Парадоксы космонавтики.— М.: Наука, 1991.— 160 с., ил.— (Серия «Планета Земля и Вселенная»).

Александров С. Г., Федоров Р. Е., Советские спутники и космические корабли, 2 изд., М., 1961

Введение в спутниковую геодезию, пер.(перевод) с англ.(английский), М., 1967.