Explorarea spațiului ca problemă globală a timpului nostru. Probleme de explorare a spațiului. Problemă de sănătate umană

Patria noastră a fost prima din istoria omenirii care a deschis calea către spațiu. Era spațială a planetei a început odată cu lansarea primul satelit artificial Pământul lansat de URSS $ 4 $ Octombrie $ 1957 $ și primul cosmonaut din lume - Yu.A. Gagarin... Satelitul țării sovietice a măsurat densitatea atmosferei superioare, a primit date despre propagarea semnalelor radio în ionosferă, a făcut posibilă rezolvarea problemelor lansării pe orbită etc. Era o sferă de aluminiu, diametrul din care a fost de numai 58 $ cm.Masa satelitului cu patru antene bici a fost de $ 83,6 $ kg. Lungimea antenelor a fost de 2,4 $ - 2,9 m. În interiorul satelitului erau echipamente și surse de alimentare.

Al doilea satelit sovietic a intrat pe orbită la 3 dolari în noiembrie. Nu era doar un satelit; în cabina sa separată sub presiune se afla un pasager - câinele Laika și un sistem de telemetrie care înregistra comportamentul câinelui în gravitate zero.

Ca răspuns la lansarea sateliților sovietici 6 $ decembrie $ 1957, Statele Unite au încercat să-și lanseze propriul satelit " Avangarda-1". Satelitul ar fi trebuit să fie livrat pe orbita joasă a Pământului de o rachetă purtătoare dezvoltată de laboratorul de cercetare al Marinei. După ce s-a ridicat deasupra rampei de lansare, o secundă mai târziu, racheta a căzut, explodând în urma impactului. Experimentul a eșuat.

În următorii 1958 USD, americanii au lansat un satelit pe orbită " Explorer-1". Cu o lungime mai mică de 1 $ metru $, un diametru de 15,2 $ cm și o masă de 4,8 kg $, satelitul nu a fost deloc un candidat pentru un deținător de record. Împreună cu vehiculul de lansare, care l-a pus pe orbită, masa a crescut la 14 kg. Satelitul a fost echipat cu senzori pentru determinarea temperaturilor exterioare și interioare, senzori de eroziune și șoc pentru determinarea fluxurilor de micrometeoriți, precum și un contor Geiger-Muller, care a făcut posibilă înregistrarea razelor cosmice penetrante.

A doua încercare de a pune pe orbită " Avangarda-1»În februarie, 1958 dolari, la fel ca primul, s-a încheiat cu eșec, iar satelitul a fost lansat pe orbită doar cu 17 dolari în martie. Pentru a pune Avangard-1 pe orbită, americanii au făcut 11 dolari încercări de la 1957 USD în decembrie la 1959 USD în septembrie. Doar trei încercări au avut succes. Datorită sateliților, știința spațială a obținut noi date despre densitatea straturilor superioare ale atmosferei și s-a obținut o cartografiere precisă a insulelor din Oceanul Pacific.

SUA în august 1958 $ din Cape Canaveral au încercat să se lanseze în vecinătatea Lunii sondă cu echipament științific, dar vehiculul de lansare, care a zburat 77 $ km, a explodat.

A doua încercare de a lansa o sondă lunară " Pionier-1„În octombrie, 1958 dolari, a fost, de asemenea, un eșec. Lansările ulterioare au fost, de asemenea, fără succes.

Doar " Pionier-4”Lansat în martie 1959 $, a reușit să îndeplinească parțial sarcina - a zburat pe lângă Lună la o distanță de 60 de mii de dolari km în loc de cei 24 de mii de dolari planificați.

Se pare că prioritatea în lansare prima sondă aparținea și URSS. Americanii au încercat să depășească URSS în explorarea spațiului și după eșecul cu lansarea unui satelit artificial de pământ, privirea lor s-a mutat către lună. Decretul guvernului sovietic privind lansarea stațiilor pe Lună a fost emis în septembrie 1958 $.

Primul start vehicul de lansare" Vostok-L"A fost efectuată în ianuarie 1959 $. Racheta a pus stația interplanetară automată (AMS) pe calea de zbor către Lună" Luna-1". După ce a depășit 6 mii de dolari km de suprafața lunară, Luna-1 a intrat pe o orbită heliocentrică și a devenit prima navă spațială din lume care a atins a doua viteză spațială, depășind gravitația și devenind un satelit artificial al Soarelui. Scopul principal, care era să zbori dintr-un corp ceresc în altul, nu a fost atins, dar, cu toate acestea, a fost o descoperire uriașă în explorarea spațiului cosmic. Știința a primit informații practice în domeniul zborurilor spațiale către alte corpuri cerești. Toate acestea au fost luate în considerare.

Și acum de la cosmodromul Baikonur $ 12 $ Septembrie $ 1959 $ a fost lansată stația interplanetară automată " Luna-2", Care a ajuns deja la suprafața Lunii pentru 14 USD în septembrie, după ce a făcut primul zbor de la un corp ceresc la altul. Pe suprafata lunara a fost livrat un fanion, pe care era inscripționat „ URSS».

Problemă cu resturile spațiale

Definiția 1

Toate obiectele artificiale defecte și piesele lor care reprezintă un factor periculos care afectează navele spațiale, inclusiv cele cu echipaj, sunt numite resturi spațiale

Resturile spațiale reprezintă un pericol imediat și direct pentru Pământ sub formă de resturi care cad peste aşezări, instalatii industriale, comunicatii de transport etc.

În jurul planetei noastre, cu o viteză extraordinară, uneori 27 de mii de dolari km/h, sateliții inactivi, navele spațiale și resturile acestora, etapele de rachete uzate, diverse gunoaie tehnice etc., se rotesc de-a lungul propriei traiectorii.

Gunoiul pe orbita Pământului a început să apară de la sfârșitul anilor 1950 de dolari, acesta este momentul lansării primelor rachete și sateliți artificiali și este greu de imaginat cât de mult s-a acumulat în cei aproape 60 de dolari de ani. de explorare a spațiului apropiat de Pământ. Această problemă inițial teoretică și-a primit statutul oficial în decembrie 1993 $ după raportul Secretarului General al ONU intitulat „Impactul activităților spațiale asupra mediu inconjurator". Problema deșeurilor spațiale este de natură globală, deoarece nu poate exista o contaminare a spațiului cosmic național apropiat de Pământ, există o contaminare a spațiului cosmic al planetei. Creșterea catastrofală a resturilor orbitale poate duce la imposibilitatea explorării ulterioare a spațiului. Datele de la Oficiul ONU pentru Afaceri Spațiale estimează numărul de obiecte create de om la 300 de mii de dolari, cu o masă totală de până la 5 mii de tone de dolari. Numărul unor astfel de obiecte, cu un diametru de peste 1 USD cm, poate ajunge la 100 mii USD, iar o mică parte din ele au fost descoperite.

Toate obiectele detectate sunt incluse în cataloage, de exemplu, catalogul Comandamentului Strategic al SUA pentru astfel de obiecte pentru 2013 USD conținea 16,6 mii USD, dintre care majoritatea au fost create de URSS, SUA, China. În catalogul rusesc pentru 2014 dolari, au fost înregistrate 15,8 mii dolari de obiecte de resturi spațiale. Viteza lor mare creează o amenințare de coliziune cu navele spațiale active. Și există astfel de exemple când doi sateliți artificiali s-au ciocnit - 2251 USD Cosmos și 33 USD Iridium. Ciocnirea a avut loc pe 10 $ februarie $ 2009 $. Sateliții au fost complet distruși și au format resturi de peste 600 $ $.

Diferite țări contribuie la crearea deșeurilor spațiale:

resturi spațiale chinezești - 40%;
SUA oferă 27,5%;
Rusia aruncă spațiu cu 25,5%;
Restul țărilor reprezintă 7 dolari.

Există estimări pentru 2014:

Rusia - 39,7%;
SUA - 28,9%;
China - 22,8 $.

Dacă dimensiunea resturilor spațiale este mai mare de 1 USD cm în diametru, atunci nu există măsuri eficiente de protecție împotriva acestora, prin urmare, pentru a asigura o soluție la problema deșeurilor spațiale, cooperarea internațională se dezvoltă în domenii prioritare.

Acestea sunt după cum urmează:

Monitorizarea obligatorie a mediului în spațiul apropiat de Pământ - monitorizarea deșeurilor și menținerea unui catalog de obiecte de resturi spațiale;
Utilizarea modelării matematice și crearea internațională sisteme de informareîn scopul prognozării contaminării;
Dezvoltarea de mijloace și metode pentru protejarea vehiculelor spațiale de efectele deșeurilor spațiale;
Implementarea măsurilor care vizează reducerea contaminării spațiului apropiat de Pământ.
În viitorul apropiat, ar trebui să se acorde atenție măsurilor de control care ar exclude formarea lui.

Explorarea spațială pașnică

Era explorării spațiale cere împlinire programe spațiale, ceea ce înseamnă că multe țări trebuie să-și concentreze eforturile tehnice, economice și intelectuale, astfel încât a doua jumătate a secolului XX dolari a devenit o arenă pentru cooperarea internațională multilaterală. Explorarea spațiului este o altă problemă globală. În anii $ 70 $ a fost creat organizatie internationala Intersputnik, cu sediul la Moscova. Astăzi, mai mult de 100 USD privat și companii de statţări ale lumii. Astronomii din întreaga lume participă la observații la observatoarele moderne de orbită. Până acum, proiectele includ centrale solare spațiale care sunt planificate să fie plasate pe o orbită heliocentrică. Toate cele mai recente progrese în știință și tehnologie, producție și management sunt în centrul explorării spațiului. Tehnologia modernă face posibilă fotografiarea planetelor îndepărtate și a sateliților acestora, efectuarea cercetărilor și transmiterea de date importante către Pământ.

Observație 1

Explorarea pașnică a spațiului înseamnă, în primul rând, respingerea programelor militare.

În 1963, peste 100 de dolari din țările lumii au semnat la Moscova Tratatul de interzicere a testelor de arme nucleare în spațiu, atmosferă și subacvatice. Spațiul nu aparține nimănui, ceea ce înseamnă că dezvoltarea lui pașnică este o sarcină și o problemă comună pentru toate țările. Omenirea a depășit granițele atmosferei Pământului și a început să exploreze spațiul profund.

Unul dintre domeniile de utilizare a spațiului cosmic este producție spațială... Acest domeniu include dezvoltarea de noi materiale, surse alternative energie, tehnologie spațială. Sunt necesare pentru obținerea de noi aliaje, creșterea cristalelor, crearea de medicamente, efectuarea asamblarii și lucrari de sudare si etc.

Omenirea este obligată să facă din spațiu nu un câmp de luptă, ci fundație pentru noul Venitor. De mulți ani, spațiul cosmic a fost un spațiu de rivalitate militaro-politică, iar astăzi trebuie transformat într-o arenă de cooperare pașnică. Este foarte important pentru întreaga omenire ca explorarea spațiului cosmic să fie exclusiv pașnică. Prioritatea strategică a Rusiei este extinderea cuprinzătoare și aprofundarea activității în spațiu. Țara are un potențial spațial unic, mai ales pentru zborurile spațiale lungi. În luna martie a acestui an, șeful Roscosmos A. Perminov, la o întâlnire cu președintele Rusiei, a vorbit despre sarcinile cu care se confruntă industria spațială din Rusia.

Sarcinile sunt următoarele:

Rusia trebuie să-și mențină poziția de lider în astronautică;
Furnizarea economiei, apărării, securității, științei țării cu informațiile spațiale necesare;
Alăturați-vă sectorului spațial global;
Oferiți acces independent în spațiul cosmic de pe teritoriul său.

Explorarea spațiului și problemele globale

Obiectivele lecției: să familiarizeze cu problemele globale ale omenirii și modalitățile de rezolvare a acestora, cu domenii științifice și tehnice promițătoare, să-i ajute pe elevi să conștientizeze importanța acestor probleme și nevoia de a le rezolva, să creeze condiții pentru dezvoltarea interesului cognitiv, să arate rolul ecologie.

Omenirea tocmai a intrat în al treilea mileniu. Cum va fi comemorat? Ne așteaptă o mulțime de probleme care trebuie rezolvate cu orice preț. Potrivit prognozelor, până în 2050 populația de pe Pământ aproape se va dubla și se va ridica la 10-11 miliarde de oameni. Mai mult, 94% din creștere va veni din țările în curs de dezvoltare și doar 6% din cele industrializate. În plus, învățăm să gestionăm procesul de îmbătrânire, iar speranța de viață umană crește constant. Toate acestea vor duce la o creștere bruscă a populației și, în acest sens, la noi probleme.

În primul rând, trebuie să hrăniți pe toată lumea. În prezent, peste 600 de milioane de oameni suferă de foame, iar aproximativ 50 de milioane mor de foame în fiecare an. Și pentru a asigura o dietă normală pentru cei 11 miliarde de populație, este necesară creșterea producției de alimente de peste 10 ori. În consecință, problema găsirii de energie și materii prime care să asigure viața a 11 miliarde de oameni va deveni importantă, pentru care va fi necesară creșterea de mai multe ori a producției de materii prime și combustibil. Este Pământul capabil să reziste la o asemenea sarcină?

Dar problema poluării mediului? Prin creșterea ratei de producție, nu doar epuizăm resursele pământului, ci și schimbăm treptat clima planetei noastre. Emisiile de dioxid de carbon în atmosferă din fabrici, centrale electrice, mașini pot duce la efectul de seră, adică. la o creștere a temperaturii medii pe Pământ *. Și acest lucru, la rândul său, va duce la topirea ghețarilor și la o creștere catastrofală a nivelului Oceanului Mondial, care, desigur, va afecta negativ condițiile vieții umane.

Nu ar trebui să începem să explorăm spațiul? Vom muta fabrici acolo, vom stăpâni Luna, Marte, vom extrage energie de acolo... Și paginile de romane și filme științifico-fantastice vor prinde viață. De ce nu?!

1. Energie din spațiu

În prezent, 9/10 din toată energia este obținută prin arderea combustibilului în cazanele centralelor electrice, în motoarele de automobile, în sobele casnice. Consumul de energie se dublează la fiecare 20 de ani. Întrebarea apare în mod natural: câți ani vor dura resursele naturale pentru nevoile noastre în creștere rapidă? Conform previziunilor, omenirea are cărbune timp de 100–150 de ani, rezervele de petrol vor dura 40–50 de ani, iar rezervele de gaze vor fi epuizate în 30–40 de ani. Energia atomică de astăzi ar trebui, de asemenea, clasificată ca o sursă epuizabilă.

Teoretic, problema găsirii energiei a fost rezolvată încă din anii 30. secolul trecut, când a fost efectuată o reacție nucleară (descompunerea unui nucleu greu în doi plămâni cu eliberarea de energie). În același timp, a fost descoperit opusul său - reacția de fuziune termonucleară, când nucleele a două elemente ușoare, de exemplu, deuteriu și tritiu, se contopesc cu eliberarea de energie colosală, de câteva ori mai mare decât într-o reacție nucleară. Este reacția de fuziune termonucleară (controlată!) care poate deveni baza pentru energia viitorului. Din păcate, pentru a desfășura o reacție termonucleară, nucleele trebuie încălzite la câteva milioane de grade, apoi inevitabila explozie trebuie să fie cuprinsă, „întinsă” în timp și făcută să degaje energie nu instantaneu, ca într-o bombă cu hidrogen, ci pentru mult timp. Sarcina de control al reacției termonucleare nu a fost încă rezolvată.

Să presupunem că s-a rezolvat. Atunci viitoarea industrie se va putea asigura cu energie în orice cantitate. Dar totul nu este atât de simplu - o creștere nelimitată a producției de energie poate duce la supraîncălzirea Pământului și a atmosferei sale. În ultimul secol, a avut loc o creștere constantă a producției de energie, în medie de 3% pe an. În acest ritm, va dura doar 50-60 de ani pentru a ajunge la limita poluării termice a planetei*. Odată cu dezvoltarea energiei termonucleare, problema se va agrava și mai mult. În plus, rata producției de energie va crește și din cauza creșterii populației. Cu o populație de 11 miliarde de oameni, pragul de căldură va fi depășit cu 30%, ceea ce ar putea duce la un impact ireversibil asupra climei planetei.

Una dintre modalitățile radicale de a depăși aceste dificultăți este trecerea de la industria „bidimensională” (pe suprafața planetei) la „tridimensională” (transferând o parte semnificativă a sectorului energetic, precum și o parte a energiei- industriile intensive în spațiu).

Imaginați-vă o centrală spațială pe o orbită staționară cu o altitudine de 36.000 km. O astfel de stație va fi iluminată de Soare aproape continuu. Fiecare metru pătrat al suprafeței celulelor solare va primi aproximativ 1400 de Jouli de energie de la Soare în fiecare secundă și chiar dacă doar 18% din energia solară poate fi convertită în electricitate, puterea unei centrale solare spațiale cu două celule solare 6 Dimensiunea de 4 km va fi fiecare de 10 9 W. În acest caz, masa bateriilor cu o suprafață de 48 km 2 va fi de aproximativ 50.000 de tone, iar masa întregii centrale electrice este de 70.000 de tone.

Să presupunem că am reușit să generăm cantități mari de electricitate. Dar cum să transferați milioane de kilowați-oră pe Pământ? Există două moduri de a transmite fără fir pe distanțe lungi: folosind fie un fascicul laser, fie un fascicul de înaltă frecvență. A doua metodă este cea mai realistă de până acum: pe Pământ este montat un bol de antenă de recepție, care primește radiații de înaltă frecvență, o transformă într-un curent alternativ obișnuit și o transmite consumatorului. Acest proiect se bazează pe calcule și experimente reale. Pentru asamblarea, desfășurarea, livrarea pe orbitele de lucru și întreținerea centralei spațiale, va fi necesar să se creeze complexe speciale de transport și asamblare și asamblare, precum și transportatori puternici capabili să lanseze pe orbită mărfuri cu o greutate de până la 100 de tone sau mai mult. și de sute de ori mai ieftin decât acum.

Potrivit experților, centrala electrică spațială poate fi făcută în proporție de 90% din materiale lunare și alte materiale extraterestre, atunci nu este nevoie să livreze mărfuri de pe Pământ, iar problema poluării atmosferice este redusă. În orice caz, este necesar să se creeze sisteme extraterestre eficiente pentru extracția, prelucrarea și transportul materiilor prime, complexe de producție și asamblare, care, la rândul lor, vor necesita crearea de stații orbitale mari.

Există o idee de a crea centrale electrice spațiale nu în apropierea Pământului, ci în zone mai apropiate de Soare, la nivelul orbitei planetei Mercur. Atunci vor fi necesare panouri solare de aproape 100 de ori mai puțin. O propunere interesantă este mutarea dispozitivelor de recepție de pe suprafața Pământului în stratosferă, ceea ce va permite un transfer eficient de energie în intervalele milimetrice și submilimetrice. În același timp, dimensiunea antenelor de transmisie și recepție va fi redusă drastic, iar costul sistemelor de recepție și transmitere a energiei va fi redus semnificativ. Ridicarea antenei de recepție se presupune a fi efectuată cu ajutorul baloanelor (dirigibile) de mare capacitate de transport, controlate automat.

Deci, schema schematică a centralei spațiale este clară. Din punct de vedere tehnic, s-ar putea începe astăzi dezvoltarea constructivă a acesteia. Încetinește costul proiectului. Cu stadiul actual al tehnicii, costul energiei electrice generate ar fi de 200 de ori mai scump decât costul energiei electrice din centralele termice. Cu toate acestea, progresul științei și tehnologiei poate schimba semnificativ acest raport. Principala contribuție la costul energiei electrice spațiale provine din costul panourilor solare și din livrarea lor pe orbită. În ultimii 20 de ani, greutatea și costul acestor baterii au scăzut semnificativ și, conform estimărilor, poate fi redusă de încă 10 ori, iar eficiența poate fi crescută semnificativ dacă trecem la baterii din sulfură de cadmiu sau arseniură de galiu. .

Astfel, se poate face o concluzie optimistă: crearea de centrale solare spațiale este o sarcină fezabilă, pentru a cărei rezolvare nu există dificultăți de netrecut.

2. Soare de 24 de ore

De-a lungul istoriei sale, omul a folosit lumina soarelui. Cu toate acestea, nevoia de lumină nu se limitează la cadrul zilei, este nevoie de mult mai mult timp: pentru a ilumina străzile, șantierele, câmpurile seara în timpul lucrărilor agricole (recoltare, semănat). Ca să nu mai vorbim de Nordul Îndepărtat, unde Soarele nu apare pe cer timp de șase luni. Cum să măresc durata orelor de lumină? Cât de realist este să atârnești un soare artificial? Se pare că, în stadiul actual al dezvoltării tehnologiei, aceasta este o sarcină complet rezolvabilă.

Astăzi, tehnologia spațială deschide posibilitatea de a instala dispozitive în spațiu pentru a reflecta lumina soarelui pe Pământ. În acest caz, intensitatea luminii reflectate poate fi schimbată de la intensitatea lunii pline la intensitatea soarelui.

Pentru prima dată, ideea de a crea reflectoare spațiale a fost exprimată de omul de știință și inginerul german Hermann Obert încă din 1929. A fost dezvoltată în continuare în lucrările omului de știință american Eric Kraft. Acum ne-am apropiat de implementarea practică a acestor proiecte aparent fantastice. Din punct de vedere structural, un astfel de reflector poate fi un cadru cu o peliculă metalizată cu polimer întins peste el, care reflectă radiația solară. Orientarea fluxului luminos se va face automat, după un program dat sau la comandă de la Pământ.

Statele Unite explorează posibilitatea de a plasa sateliți cu șaisprezece oglinzi reflectoare pe o orbită staționară deasupra Americii de Nord, ceea ce va crește orele de lumină cu două ore. Se presupune că vor fi folosite două reflectoare pentru a ilumina Alaska pentru a crește orele de lumină acolo cu 3 ore în timpul iernii.Folosirea sateliților reflectori pentru a prelungi orele de zi cu câteva ore în orașele mari va oferi o iluminare de înaltă calitate și fără umbre a străzilor. , șantiere, autostrăzi și vor fi profitabile din punct de vedere economic. De exemplu, costul iluminatului din spațiu pentru cinci orașe, cum ar fi Moscova, se va plăti numai datorită economiilor de energie în 4-5 ani. Mai mult, același sistem de sateliți reflectori poate fi comutat într-un alt grup de orașe cu costuri suplimentare mici sau deloc. Și cât de mult va fi aerul mai curat dacă energia pentru iluminare vine din spațiu, și nu din centralele electrice fumante!

Și din nou, singurul obstacol în calea implementării acestui proiect în Rusia este lipsa banilor din trezorerie.

3. Plante din afara Pământului

În urmă cu mai bine de 300 de ani, E. Torricelli a primit un vid. Această descoperire a jucat un rol important în tehnologie. Fără a studia vidul, fără a-i înțelege fizica, era imposibil să se creeze nici motoare cu ardere internă, nici tehnologie electronică. Și dacă vidul primit pe Pământ a contribuit la dezvoltarea industriei, atunci ne putem imagina ce oportunități se vor deschide în dezvoltarea întinderilor nemărginite ale spațiului.

La început, timid, apoi din ce în ce mai îndrăzneț, omul a început să locuiască un nou element pentru sine - spațiul. Este posibil ca spațiul să deservească oamenii prin crearea de fabrici spațiale acolo - într-un mediu complet diferit, în condiții de vid, fluxuri puternice de radiație solară, temperaturi scăzute și gravitație zero?

Acum este încă greu de imaginat toate avantajele acestor factori, dar deja se poate susține că se deschid perspective cu adevărat fantastice. Razele soarelui, concentrate de o oglinda parabolica, sunt capabile sa suda piese din otel inoxidabil, aliaje de titan si alte metale. Când se topesc în condiții terestre, impuritățile, de exemplu, din creuzete, intră în metale. Iar tehnologia are din ce în ce mai mult nevoie de materiale ultra-pure. Cum le obții? Metalul poate fi suspendat într-un câmp magnetic puternic. Sub influența curenților de înaltă frecvență, metalul se topește și este ținut într-un câmp magnetic dacă masa lui este suficient de mică. În plus, multe melall-uri sunt nemagnetice și multe au un punct de topire prea mare.

În spațiu, unde domnește imponderabilitate, topirea de orice dimensiune și masă poate atârna. Nu sunt necesare creuzete sau matrițe aici. De asemenea, șlefuirea și lustruirea ulterioară nu vor fi necesare. Și materialele pot fi topite fie în cuptoare solare, fie în cuptoare electrice convenționale. Într-un vid de spațiu, „sudarea la rece” este posibilă: suprafețele metalice bine montate, curățate, presate una pe cealaltă, formează îmbinări puternice.

În spațiu, este posibil să obțineți nu numai ochelari absolut perfecti, fără impurități, ci și să creați noi compoziții cu proprietăți optice specificate. Nu există o limită de dimensiune aici. Este posibil să se facă lentile și oglinzi pentru telescoape atât de mari încât pe Pământ să crape pur și simplu sub greutatea lor.

În condiții terestre, nu este posibil să se obțină cristale semiconductoare mari, fără defecte. Iar defectele sunt o scădere a calității nu numai a cristalelor în sine, ci și a dispozitivelor și microcircuitelor realizate din acestea. Gravitația zero și vidul spațial asigură producerea de cristale cu proprietățile dorite.

În implementarea tuturor acestor idei au fost făcuți doar primii pași, iar imaginația inginerilor vede deja fabrici pe orbită. În aprilie 1985 a fost lansat satelitul Kosmos-1645. După un zbor de 13 zile, vehiculul de coborâre al satelitului a livrat pe Pământ mostre de materiale obținute în spațiu. Din acest an, astfel de lansări au devenit anuale.

NPO Salyut a dezvoltat un proiect pentru nava spațială Tekhnologiya cu o masă de 20 de tone și o uzină spațială cu o masă de 100 de tone.Acest dispozitiv este echipat cu capsule balistice capabile să livreze produse fabricate pe Pământ. Uzina funcționează în mod automat și poate fi vizitată de astronauți. Și din nou, un singur „dar”: finanțare insuficientă.

4. Așezări spațiale

La începutul secolului al XX-lea. KE Ciolkovsky a scris o poveste fantastică „Out of the Earth”, în care a vorbit despre așezările spațiale. O sută de ani mai târziu, omenirea a ajuns la implementarea practică a acestui proiect fantastic.

În 1974, profesorul de la Universitatea Princeton „SUA) Gerard O” Neal, binecunoscut pentru munca sa în fizica energiilor înalte, a publicat un proiect de colonizare a spațiului. Conform planului său, așezările spațiale gigantice ar trebui să fie amplasate la punctul de librare ( punctul în care forțele Pământului, Lunii și Soarelui se anulează reciproc.) O astfel de așezare cosmică va rămâne pentru totdeauna într-un singur loc.

Oh „Neal prezice că până în 2074, o parte semnificativă a umanității va trăi în spațiu cu resurse energetice nelimitate și o abundență de resurse alimentare și materiale. Pământul va deveni un parc imens, fără industrie. Va fi un loc grozav de vacanță.

Luați în considerare un model al coloniei spațiale O'Nile. Inițial, se construiește primul model cu o rază de 100 m. O astfel de structură poate găzdui aproximativ 10 mii de oameni. Sarcina principală a acestei colonii este să dezvolte și să creeze următorul model , de 10 ori mai mare. Apoi, aria coloniei este mărită și mai mult și se construiește un model cu un diametru de 6-7 km și o lungime de peste 20 km.

Proiectul Nil stârnește controverse aprinse.Densitatea populației în așezările pe care le oferă este cam aceeași ca în orașele moderne.Prea mult!Mai ales când ai în vedere că nu poți ieși în oraș în weekend, pe spațiile deschise ale câmpurilor. si paduri.Si in parcurile inguste nu toata lumea vrea sa se odihneasca.Cum se poate compara acest lucru cu conditiile pamantesti?Cum vor sta lucrurile in aceste „borcane cu dopuri” cu compatibilitate psihologica,cu satisfacerea setei de noi impresii,cu indemnul de a schimba locurile?

Nu se va dovedi că tehnologia permite și fondurile au fost găsite, dar oamenii nu sunt încă pregătiți? Sau pur și simplu nu vrei? Coloniile spațiale vor fi locuri de conflict larg răspândit? Procesul de colonizare a spațiului cosmic promite violență pe scară largă și dezastre globale pentru umanitate în sine? ..

Cu toate acestea, dacă priviți viitorul din perspectiva zilei de mâine, există o cale de ieșire. Posibilități nelimitate pentru om vor apărea de îndată ce acesta își va putea influența evoluția într-o manieră dirijată. Scopul acestei evoluții este de a forma o persoană a viitorului, diferită din punct de vedere intelectual și moral de persoana de astăzi.

5. Luna este prima stație în drum spre spațiu

Puțin mai puțin de cinci decenii ne despart de momentul în care primul om a zburat pe orbita spațială. În această perioadă relativ scurtă de timp, stațiile automate au vizitat Luna, Marte și Venus, iar un om a aterizat pe Lună.

În lumina acestor progrese, putem presupune că Luna va deveni în curând un teren de testare pentru cercetări promițătoare, unde vor fi efectuate experimente și observații care nu pot fi organizate pe Pământ.

Ideea nu este doar că am primit o altă bază de cercetare, asemănătoare cu cea organizată, de exemplu, în Antarctica, ci că pe Lună obținem noi condiții pentru observații. Acest lucru se datorează lipsei de atmosferă, diferențelor mari de temperatură și gravitației reduse. Apare posibilitatea examinării detaliate a asteroizilor și a sateliților planetari. Solul lunar conține toate substanțele necesare pentru o gamă largă de activități umane pe Lună, în primul rând oxigen și metale. Tehnologiile pentru topirea metalelor, extragerea apei, obținerea oxigenului și a altor elemente din rocile lunare sunt deja discutate în detaliu și sunt în curs de elaborare experimental. Este pertinent să atragem atenția asupra faptului că problema dezvoltării resurselor Lunii este dictată nu numai de nevoia urgentă de a obține minerale, ci și de eliminarea unui număr de industrii consumatoare de energie din afara Pământului, care au un efect distructiv asupra mediului.

Cum să oferiți condiții normale de viață pentru o persoană de pe Lună? La urma urmei, nu există atmosferă, soarele bate în timpul zilei, iar înghețul până la –170 ° C noaptea. Singura modalitate este de a crea condiții terestre în spațiile de locuit: presiunea atmosferică, temperatura, compoziția aerului terestru. Această împrejurare necesită structuri speciale capabile să reziste la o presiune internă semnificativă și să rețină aerul conținut în acestea. Forma ideală ar fi o minge sau un cilindru care să ofere rezistență și rigiditate maximă. Vor exista structuri cu diverse scopuri: spații pentru locuințe, lucru și recreere a plimbărilor pe lună, locuri de aterizare și decolare a aeronavelor, spații de producție unde vor fi amplasate ateliere și laboratoare, instalații care generează energie electrică în timpul unei nopți lungi cu lună.

S-a stabilit că oxigenul, sticla și ceramica pot fi obținute cel mai ușor din rocile lunare (aproape toate probele livrate pe Pământ conțin silicați). Rocile lunare sunt extrase cel mai bine în minerit cu excavatoare și transportate la fabricile de procesare folosind vehicule automate.

Luați în considerare spațiile de locuit pe Lună. Trebuie plasat la câțiva metri adâncime pentru a-l proteja de impactul meteoriților. Lămpile fluorescente puternice vor crea iluminare în serele lunare aproape de spectrul soarelui. Datorită faptului că Luna are o gravitație redusă, plantele vor crește mult mai mari decât pe Pământ. Sucurile nutritive din sol vor putea urca tulpinile de pe luna mai repede, mai sus, in cantitati mari, deci fructele vor fi mai mari.

Principala formă de energie pe Lună va fi fotovoltaică. Astfel, alimentarea cu energie electrică a tuturor structurilor și instalațiilor lunare, precum și realizarea regimurilor necesare de combustibil și lumină, nu vor provoca dificultăți de inginerie în timpul zilei lunare.

Dar cum să asigurăm producția de energie electrică în timpul nopții lungi cu lună? Evident, acest lucru se poate face prin instalații care convertesc energia termică a unui reactor nuclear în energie electrică. Oamenii de știință lucrează acum la crearea unor astfel de instalații.

Concluzie

Nenumărate resurse materiale sunt ascunse în adâncuri Sistem solar, și este firesc ca o persoană să-i facă să-i servească.

Cu mai bine de un secol în urmă, Ciolkovski spunea: „Planeta este leagănul rațiunii, dar nu poți trăi în leagăn pentru totdeauna...” Oamenii, a spus el, „vor schimba suprafața Pământului, oceanele, atmosfera, plantele. și pe ei înșiși. Ei vor controla clima și se vor elimina în sistemul solar, ca și pe Pământ însuși, ceea ce este încă incert pentru mult timp va rămâne locuința umanității.”

Cosmonautica a făcut primii pași până acum. Dar trebuie să recunosc că acești pași sunt foarte impresionanți! Aceștia sunt pașii unui copil destinat să devină uriaș. Nicio tehnologie nu se dezvoltă la fel de repede ca tehnologia spațială. Știm deja să facem multe și suntem pregătiți pentru multe, dar explorarea spațiului va necesita eforturi și mai mari de gândire și costuri materiale uriașe. Sunt bani mulți, dar nu pot fi comparați cu costurile armamentului, pentru programul SDI ?? (1.000.000.000.000 USD). Chiar și o reducere cu 50% a cheltuielilor militare până la sfârșitul secolului ar economisi suficienți bani pentru a echipa trei expediții pe Marte!

Și, prin urmare, în timpul nostru, omenirea ar trebui să fie impregnată de ideea unității lumii în care trăim. Spațiul va deveni un simbol al cooperării. Este mai bine să creăm centrale și fabrici spațiale, să stăpânești Luna și Marte și, prin urmare, să aducă beneficii neîndoielnice omenirii, decât să atârnăm platforme cu arme nucleare și laser peste planeta noastră. Pentru cei care susțin că este posibil să aștepte cu explorarea spațiului, oamenii de știință răspund: „Desigur, spațiul va exista pentru totdeauna, dar vom oare?”

Literatură

Umansky S.P... Orbite spațiale. - M .: Educație, 1996.

Dicţionar enciclopedic al tânărului tehnician. - M .: Pedagogie, 1988.

Ziyatdinov Sh.G. Populația și consumul de energie. - Fizica (PS), Nr. 21/03. - Ed.

_____________________

* O viziune alternativă a relației dintre conținutul de dioxid de carbon din atmosferă și clima Pământului este prezentată în articolul Acad. O. G. Sorokhtina„Teoria adiabatică a efectului de seră” („Fizica (PS)”, nr. 11/05). - Ed.

Înainte de începerea primelor zboruri spațiale, tot spațiul apropiat de Pământ, și cu atât mai mult spațiul „depărtat”, universul, era considerat ceva necunoscut. Și abia mai târziu au început să recunoască că între Univers și Pământ - această cea mai mică particulă a acestuia - există o relație și o unitate inextricabile. Pământenii au început să se considere participanți la toate procesele care au loc în spațiul cosmic.

Interacțiunea strânsă a biosferei Pământului cu mediul spațial dă motive pentru a afirma că procesele care au loc în Univers au un impact asupra planetei noastre. Dezvoltând activități spațiale, este necesar să se realizeze orientarea ecologică a astronauticii, deoarece absența acesteia din urmă poate duce la consecințe ireversibile. De remarcat că deja la începutul fundamentelor cosmonauticii teoretice, aspectele de mediu au jucat un rol important și, în primul rând, în lucrările lui K.E. Ciolkovski. În opinia sa, însăși apariția omului în spațiu este dezvoltarea unei „nișe” ecologice cu totul noi, diferită de cea terestră.

Spațiul apropiat (sau spațiul apropiat al Pământului) este învelișul de gaz al Pământului, care este situat deasupra atmosferei de suprafață și al cărui comportament este determinat de efectul direct al radiației ultraviolete solare, în timp ce starea atmosferei este influențată în principal de suprafața Pământului. . Până de curând, oamenii de știință credeau că explorarea spațiului apropiat nu avea aproape niciun efect asupra vremii, climei și a altor condiții de viață de pe Pământ.

Prin urmare, nu este surprinzător că explorarea spațiului a fost efectuată fără a ține cont de ecologie. Apariția găurilor de ozon i-a pus pe gânduri pe oamenii de știință. Dar, după cum arată studiile, problema conservării stratului de ozon este doar o mică parte din problema mult mai generală a protecției și utilizării raționale a spațiului apropiat al Pământului și, mai ales, acea parte a acestuia care este formată de atmosfera superioară și pentru care ozonul este doar una dintre componentele sale.

În ceea ce privește puterea relativă a impactului asupra atmosferei superioare, lansarea unei rachete spațiale este similară cu explozia unei bombe atomice în atmosfera de suprafață. Spațiul este un mediu nou pentru om, încă nelocuit. Dar și aici s-a pus problema eternă a împrăștierii mediului înconjurător, acest spațiu temporal. Există, de asemenea, o problemă de contaminare a spațiului apropiat de Pământ cu resturi de la nave spațiale. Mai mult, se face o distincție între resturile spațiale observate și neobservate, a căror cantitate este necunoscută. Resturile spațiale apar în timpul funcționării navelor spațiale orbitale, eliminarea lor ulterioară deliberată.

Include, de asemenea, nave spațiale uzate, blocuri de amplificare, elemente structurale detașabile, cum ar fi adaptoare pentru piroboluri, capace, carene, ultimele etape ale vehiculelor de lansare și altele asemenea. Conform datelor moderne, există 3.000 de tone de resturi spațiale în apropierea spațiului, ceea ce reprezintă aproximativ 1% din masa întregii atmosfere superioare peste 200 de kilometri. Resturile tot mai mari din spațiu reprezintă o amenințare serioasă pentru stațiile spațiale și zborurile cu echipaj. Deja astăzi, creatorii tehnologiei spațiale sunt forțați să țină cont de necazurile pe care le-au creat ei înșiși.

Resturile spațiale sunt periculoase nu numai pentru astronauți și pentru tehnologia spațială, ci și pentru pământeni. Experții au calculat că din 150 de resturi de nave spațiale care au ajuns la suprafața planetei, unul este probabil să rănească grav sau chiar să omoare o persoană. Astfel, dacă omenirea nu ia măsuri eficiente pentru a combate resturile spațiale în viitorul foarte apropiat, atunci epoca spațială din istoria omenirii poate ajunge în curând la un sfârșit fără glorie. Spațiul cosmic nu se află sub jurisdicția niciunui stat.

Este în forma sa cea mai pură un obiect internațional de protecție. Astfel, una dintre problemele importante apărute în procesul de explorare industrială a spațiului este determinarea factorilor specifici ai limitelor admisibile de impact antropic asupra mediului și spațiului apropiat. Trebuie să admitem că astăzi există un impact negativ al tehnologiei spațiale asupra mediului (distrugerea stratului de ozon, contaminarea atmosferei cu oxizi de metale, carbon, azot și în apropierea spațiului - cu părți de nave spațiale uzate). Prin urmare, este foarte important să se efectueze un studiu al consecințelor influenței sale din punct de vedere al mediului.

Vorbind despre explorarea spațiului mare și despre implementarea zborurilor către alte planete, nu numai ale sistemului nostru solar, ci și dincolo de acesta, o persoană uită că este, de fapt, o parte integrantă a Pământului. Și cum va conduce corpul nostru în afara planetei sale albastre native și ce probleme în general vor apărea în explorarea spațiului - este încă necunoscut. (site)

Deși poți chiar ghici cum. Nu este o coincidență că cosmonauții ruși au glumit odată că un creion pe orbită este mult mai util decât memoria, pentru că au observat că acesta din urmă începe să funcționeze defectuos acolo. Și aceasta este încă pe orbita Pământului, dar ce putem spune despre zborurile către alte planete...

Probleme ale explorării umane a spațiului

NASA efectuează în prezent un experiment pe termen lung care implică astronauți - frați gemeni unicelulari. Prima petrecută pe ISS tot anul, iar al doilea în acest moment trăia liniștit pe Pământ. Vă rugăm să rețineți că personalul NASA, în ciuda întoarcerii lui Scott de la Stația Spațială Internațională, nu se grăbește să tragă concluzii, spunând că rezultatele finale pot fi așteptate abia în 2017.

Cu toate acestea, cercetătorii din multe țări studiază această problemă de mult timp, deoarece dezvoltarea astronauticii pe Pământ va depinde în mare măsură de soluția ei. Și știința încă nu poate da un răspuns nici măcar la o astfel de întrebare, cât de mult poate fi o persoană departe de Pământ, ca să nu mai vorbim de multe altele.

În primul rând, o persoană nu poate exista mult timp fără ceea ce îi este familiar, iar până acum această problemă în explorarea spațiului nu a fost rezolvată. În al doilea rând, tehnologii moderne nu poate proteja astronautul de efectele radiațiilor și ale altor radiații cosmice, care pătrund literalmente totul și pe toată lumea. Astronauții de pe ISS, de exemplu, chiar și cu ochii închiși, „văd fulgerări strălucitoare” atunci când aceste raze le afectează nervii optici. Dar o astfel de radiație pătrunde în întreg corpul uman în spațiu și poate afecta sistemul imunitar și chiar ADN-ul. În acest caz, orice protecție a astronautului devine automat o sursă de radiație secundară.

Impactul spațiului asupra sănătății umane

Cercetătorii de la Universitatea din Colorado au examinat recent șoarecii care au petrecut două săptămâni pe orbită (la bordul navetei Atlantis). Doar două săptămâni! Și în acest scurt timp au avut loc schimbări neplăcute în corpurile rozătoarelor, toți s-au întors pe Pământ cu semne de afectare a ficatului. Înainte de asta, notează profesorul Karen Yonscher, exploratorii spațiului nici măcar nu și-au imaginat că era atât de distructiv pentru organe interne a tot ceea ce trăiește pe Pământ, inclusiv pentru oameni. Nu este o coincidență că astronauții se întorc adesea de pe orbită cu simptome asemănătoare diabetului. Desigur, pe Pământ sunt tratați imediat, dar ce se va întâmpla cu o persoană în timpul unei șederi lungi în spațiu și chiar departe de planeta lor natală? Va fi pe deplin rezolvată problema influenței spațiului asupra oamenilor?

Apropo, oamenii de știință sunt în mod constant interesați de o astfel de întrebare - concepție și reproducere în spațiu, deoarece oamenii plănuiesc zboruri pe termen lung sau chiar pe viață către alte planete. Se pare că, în imponderabilitate, ouăle, de exemplu, se împart într-un mod complet diferit, adică nu în două, patru, opt și așa mai departe, ci în două, trei, cinci ... Pentru o persoană, aceasta este echivalează cu absența concepției sau întreruperea sarcinii în stadiile incipiente.

Adevărat, zilele trecute, oamenii de știință chinezi au făcut o „declarație senzațională” că au reușit să realizeze dezvoltarea unui embrion de mamifer în microgravitație. Și deși articolul jurnalistului Cheng Yingqi sună ambițios – „Un salt gigant în știință – embrionii cresc în spațiu”, mulți cercetători au fost foarte sceptici cu privire la această informație.

Rezultate dezamăgitoare în ceea ce privește explorarea spațiului mare de către om

Așadar, dacă faceți un bilanț, fără măcar să așteptați rezultatele experimentului NASA cu astronauți gemeni, puteți trage o concluzie dezamăgitoare: omenirea nu este încă pregătită pentru zboruri în spațiul profund și nu se știe încă când se va întâmpla acest lucru. Unii cercetători chiar susțin că nu suntem nici măcar pregătiți pentru zboruri către Lună (din care putem concluziona că americanii nu au zburat niciodată acolo), ca să nu mai vorbim de Marte și alte planuri spațiale grandioase.

Ufologii, la rândul lor, insistă pe opinia nu mai puțin autorizată a altor oameni de știință că depășirea spațiului cosmic, așa cum vom face acum, este o cale fără fund. Ei sunt ferm convinși că cei dezvoltați călătoresc în Univers într-un mod complet diferit, de exemplu, folosind găuri de vierme - găuri temporal-spațiale care le permit să se deplaseze instantaneu în orice punct al universului Divin. Poate că există metode mai perfecte care nu sunt disponibile pentru înțelegerea noastră. Rachetele spațiale ale Pământului de până acum pretind doar că stăpânesc orbita apropiată a Pământului și exclusiv în toate privințele, de la viteza de mișcare a țestoasei (după standardele Spațiului Mare) și terminând cu nesiguranța completă a astronauților din aceste vehicule primitive ...

SUA în august 1958 $ din Cape Canaveral au încercat să se lanseze în vecinătatea Lunii sondă cu echipament științific, dar vehiculul de lansare, care a zburat 77 $ km, a explodat.

A doua încercare de a lansa o sondă lunară " Pionier-1„În octombrie, 1958 dolari, a fost, de asemenea, un eșec. Lansările ulterioare au fost, de asemenea, fără succes.

Și acum de la cosmodromul Baikonur $ 12 $ Septembrie $ 1959 $ a fost lansată stația interplanetară automată " Luna-2", Care a ajuns deja la suprafața Lunii pentru 14 USD în septembrie, după ce a făcut primul zbor de la un corp ceresc la altul. Un fanion a fost livrat pe suprafața lunii, pe care era inscripționat „ URSS».

Problemă cu resturile spațiale

Definiția 1

Toate obiectele artificiale defecte și piesele lor care reprezintă un factor periculos care afectează navele spațiale, inclusiv cele cu echipaj, sunt numite resturi spațiale

Resturile spațiale reprezintă un pericol imediat și direct pentru Pământ sub formă de resturi care cad pe așezări, instalații industriale, comunicații de transport etc.

Gunoiul pe orbita Pământului a început să apară de la sfârșitul anilor 1950 de dolari, acesta este momentul lansării primelor rachete și sateliți artificiali și este greu de imaginat cât de mult s-a acumulat în cei aproape 60 de dolari de ani. de explorare a spațiului apropiat de Pământ. Această problemă inițial teoretică și-a primit statutul oficial în decembrie 1993 $ după raportul Secretarului General al ONU intitulat „Impactul activităților spațiale asupra mediului”. Problema deșeurilor spațiale este de natură globală, deoarece nu poate exista o contaminare a spațiului cosmic național apropiat de Pământ, există o contaminare a spațiului cosmic al planetei. Creșterea catastrofală a resturilor orbitale poate duce la imposibilitatea explorării ulterioare a spațiului. Datele de la Oficiul ONU pentru Afaceri Spațiale estimează numărul de obiecte create de om la 300 de mii de dolari, cu o masă totală de până la 5 mii de tone de dolari. Numărul unor astfel de obiecte, cu un diametru de peste 1 USD cm, poate ajunge la 100 mii USD, iar o mică parte din ele au fost descoperite.

Diferite țări contribuie la crearea deșeurilor spațiale:

resturi spațiale chinezești - 40%;
SUA oferă 27,5%;
Rusia aruncă spațiu cu 25,5%;
Restul țărilor reprezintă 7 dolari.

Există estimări pentru 2014:

Rusia - 39,7%;
SUA - 28,9%;
China - 22,8 $.

Acestea sunt după cum urmează:

Monitorizarea obligatorie a mediului în spațiul apropiat de Pământ - monitorizarea deșeurilor și menținerea unui catalog de obiecte de resturi spațiale;
Utilizarea modelării matematice și crearea de sisteme informaționale internaționale în scopul prognozării contaminării;
Dezvoltarea de mijloace și metode pentru protejarea vehiculelor spațiale de efectele deșeurilor spațiale;
Implementarea măsurilor care vizează reducerea contaminării spațiului apropiat de Pământ.
În viitorul apropiat, ar trebui să se acorde atenție măsurilor de control care ar exclude formarea lui.

Explorarea spațială pașnică

Era explorării spațiale necesită implementarea programelor spațiale, ceea ce înseamnă că multe țări trebuie să-și concentreze eforturile tehnice, economice și intelectuale, astfel încât a doua jumătate a secolului XX dolari a devenit o arenă pentru cooperarea internațională multilaterală. Explorarea spațiului este o altă problemă globală. În anii 70 de dolari, a fost creată organizația internațională Intersputnik, cu sediul la Moscova. Astăzi, peste 100 de dolari companii private și publice din întreaga lume folosesc comunicațiile spațiale prin acest sistem. Astronomii din întreaga lume participă la observații la observatoarele moderne de orbită. Până acum, proiectele includ centrale solare spațiale care sunt planificate să fie plasate pe o orbită heliocentrică. Toate cele mai recente progrese în știință și tehnologie, producție și management sunt în centrul explorării spațiului. Tehnologia modernă face posibilă fotografiarea planetelor îndepărtate și a sateliților acestora, efectuarea cercetărilor și transmiterea de date importante către Pământ.

Observație 1

Explorarea pașnică a spațiului înseamnă, în primul rând, respingerea programelor militare.

Unul dintre domeniile de utilizare a spațiului cosmic este producție spațială... Acest domeniu include dezvoltarea de noi materiale, surse alternative de energie, tehnologii spațiale. Sunt necesare pentru obținerea de noi aliaje, creșterea cristalelor, crearea de medicamente, efectuarea lucrărilor de montaj și sudare etc.

Sarcinile sunt următoarele:

Rusia trebuie să-și mențină poziția de lider în astronautică;
Furnizarea economiei, apărării, securității, științei țării cu informațiile spațiale necesare;
Alăturați-vă sectorului spațial global;
Oferiți acces independent în spațiul cosmic de pe teritoriul său.