Космос на благо человечества

7.4.Спутники для изучения природных ресурсов Земли

Кроме поиска полезных ископаемых Земли, такие спутники передают информацию о состоянии природной среды планеты. Они оснащены специальными сенсорными кольцами, на которых расположены фото- и телекамеры, приборы для сбора информации о поверхности Земли. Сюда входят аппараты для фотографирования атмосферных преобразований, измерения параметров поверхности земли и океана, атмосферного воздуха. (Спутник для изучения природных ресурсов Земли «Ландсат») Спутники позволяют не только вести постоянные наблюдения за поверхностью земли, но и держать под контролем огромные территории планеты. Они предупреждают о засухе, о пожарах, о загрязнениях окружающей среды и служат основными информаторами для метеорологов.

Первый советский спутник такого типа — «Космос-122» — был выведен на орбиту в 1966 г. Спустя почти 10 лет на орбите работал уже целый ряд отечественных космических аппаратов серии «Метеор» по изучению и контролированию природных ресурсов Земли «Метеор-Природа». В 1980 г. в СССР появилась новая постоянно функционирующая спутниковая система «Ресурс»-это своего рода незаменимый космический почтальон. Пролетая над одной точкой поверхности Земли два раза в сутки, он забирает электронную почту и отсылает ее всем абонентам, имеющим радиокомплекс с небольшим спутниковым модемом. Заказчиками системы являются путешественники, спортсмены и исследователи, находящиеся в отдаленных районах суши и моря. Услугами системы пользуются и крупные организации: морские нефтяные платформы, геологоразведочные партии, научные экспедиции. В 1999 г. США запустили более современный научный спутник «Terra» для измерения физических свойств атмосферы и суши, биосферных и океанографических исследований. Весь материал, полученный со спутников (цифровые данные, фотомонтажи, отдельные снимки), обрабатывается в центрах приема информации. Затем они поступают в Гидрометцентр и другие подразделения. Полученные из космоса снимки находят применение в разных отраслях науки, Так, например, с их помощью можно определить состояние посевов зерновых культур на полях. Зерновые посевы, чем-либо зараженные, на снимке имеют темно-синий цвет, а здоровые — красный или розовый.

Морские спутники

Появление спутниковой связи дало огромные возможности для изучения Мирового океана, занимающего 2/3 поверхности земного шара и обеспечивающего человечество половиной всего имеющегося на планете кислорода. С помощью спутников стало возможно следить за температурой и состоянием поверхности воды, за развитием и затуханием шторма, обнаруживать районы загрязнения (нефтяные пятна). В СССР для первых наблюдений за земной и водной поверхностями из космоса использовали спутник «Космос-243», выведенный на орбиту в 1968 г. и полностью оснащенный специальной автоматизированной аппаратурой. С его помощью ученые получили возможность оценивать распределение температуры воды на поверхности океана сквозь толщу облаков, отслеживать состояние атмосферных слоев и границу льдов; составлять по полученным данным карты температуры поверхности океана, необходимые для рыболовного флота и метеорологической службы. В феврале 1979 г. на орбиту Земли вывели более совершенный океанологический спутник «Космос-1076», передающий комплексную океанографическую информацию. Находившиеся на его борту приборы определяли основные характеристики морской воды, атмосферы и ледяного покрова, интенсивность морского волнения, силу ветра. С помощью «Космоса-1076» и последовавшего за ним «Космоса-1151» был сформирован первый банк «космических данных» о Мировом океане. Следующим шагом стало создание спутника «Интеркосмос-21», также предназначенного для изучения океана. Впервые в истории над планетой работала космическая система, состоящая из двух спутников: «Космос-1151» и «Интеркос-мос-21». Дополняя друг друга аппаратурой, спутники давали возможность вести наблюдения одних районов с разных высот и сравнивать полученные данные. В 1992 г. на орбиту запустили франко-американский спутник «Торех Poseidon», предназначенный для высокоточных измерений моря. В частности, с помощью полученных с него данных ученые установили, что уровень моря в настоящее время постоянно повышается со средней скоростью 3,9 мм/год. Благодаря морским спутникам сегодня можно не только наблюдать картину поверхностных и глубинных слоев Мирового океана, но и находить потерявшиеся корабли и самолеты. Есть специальные навигационные спутники, своего рода «радиозвезды», по которым суда и самолеты могут ориентироваться в любую погоду. Ретранслируя радиосигналы с кораблей на берег, спутники обеспечивают бесперебойную связь большинства больших и малых судов с землей в любое время суток. В 1982 г. был запущен советский спутник «Космос-1383» с аппаратурой на борту для определения местонахождения пропавших судов и самолетов, потерпевших аварию. «Космос-1383» вошел в историю космонавтики как первый спутник-спасатель. Благодаря полученным с него данным удалось определить координаты многих авиационных и морских катастроф. Чуть позже российскими учеными был создан более совершенный искусственный спутник Земли «Цикада» для определения местонахождения торговых судов и кораблей ВМФ.

8. Свершение века -человек в космосе.

Обычным шумом улица полна,

Идёт весна, рабочий день в разгаре,

И из Вселенной радиоволна

Приносит имя всем: Гагарин.

Оно во все врывается края,

Во все сердца, как ласточка, влетает.

И мать Земля, дыханье затая,

Полёт героя - сына наблюдает.

Весь мир всколыхнула ошеломляющая весть: человек в космосе.

12.04.1961. Впервые в мире космический корабль с человеком на борту ворвался в просторы Вселенной. Ракета-носитель "Восток" вывела на околоземную орбиту советский космический корабль "Восток" с советским космонавтом Юрием Гагариным. После полёта на корабле “Восток” Ю. А. Гагарин стал самым известным человеком на планете. Полёт продолжался сто восемь минут. Корабль "Восток" поднялся на высоту триста двадцать семь километров и сделал полный оборот вокруг Земли. Очень сложный был этот первый полёт, так как в то время было еще очень мало информации о невесомости, перегрузке при торможении и выведении корабля на орбиту. Но Гагарин благополучно вернулся на родную Землю, чтобы рассказать, как выглядит космос.

16 июня 1963 года в 12 часов 30 минут в Советском Союзе на орбиту спутника Земли выведен космический корабль "Восток-6" впервые в мире пилотируемый женщиной - космонавтом Терешковой Валентиной Владимировной. В этом полете было продолжено изучение влияния различных факторов космического полета на человеческий организм, в том числе было проведено сравнение воздействия этих факторов на организмы мужчины и женщины.

9. Выход человека в открытое космическое пространство

Для нас, космонавтов,пророческие слова об освоении космоса всегда будут программными,всегда будут звать вперед.(Ю. А. Гагарин)

Первый выход в космос был совершён советским космонавтом Алексеем Архиповичем Леоновым 18 марта 1965 года с борта космического корабля “Восход-2” с использованием гибкой шлюзовой камеры. Подготовка к нему была не малой – три года. На космическом корабле "Восток- 2" находились два космонавта – Павел Беляев и Леонид Леонов. Леонов первый шагнул в открытый космос. Представьте себе: космонавт оказался совершенно один в бесконечном пространстве, без всякой опоры, летящим с громадной скоростью высоко-высоко над планетой и связанным с кораблём лишь тонким, прозрачным кабелем. Во время выхода Леонов А.А. проявил большое мужество, особенно в нештатной ситуации, когда разбухший космический скафандр препятствовал возвращению космонавта в космический корабль. Выход в открытый космос продолжался 12 минут 9 секунд, по его итогам был сделан вывод о возможности человека выполнять различные работы в открытом космосе. При возвращении космического корабля на Землю отказала система ориентации и космонавты, вручную сориентировав корабль, совершили посадку в запасном районе.

10. Луна-везде

10.1.Первый полет к Луне

Луна как самый ближайший сосед Земли давно манила к себе человека. Непосредственное изучение Луны стало возможным лишь с появлением космической техники. Сразу после запуска первого искусственного спутника Земли С. П. Королев поручил проектному отделу во главе с М. К. Тихонравовым перейти к созданию таких аппаратов. Разработка лунной трассы началась 2 января 1959 г. с создания ракеты-носителя, достигнувшей второй космической скорости — 11,2 км/с. Именно с ее помощью была выведена на траекторию полета к Луне автоматическая станция «Луна-1». «Луна-1» представляла собой герметичный контейнер сферической формы, выполненный из алюминиевого сплава. Ее масса вместе с аппаратурой составила 361,3 кг. Спустя 34 ч после старта станция пролетела на расстоянии 6 тыс. км от поверхности Луны, не упав на нее. В течение 60 ч поддерживалась с ней связь, и только на расстоянии 600 тыс. км от Земли она оборвалась. Но и это время стало тогда рекордным по дальности космической радиосвязи. С помощью «Луны-1» была получена новая научная информация о радиационных поясах нашей планеты, о космическом пространстве; было установлено, что природный спутник Земли не имеет своего магнитного поля. И наконец-то человек увидел изображение обратной стороны Луны. На расстоянии примерно 1 млн. км от Земли станция вышла из поля земного притяжения и продолжила свое движение под действием силы тяготения Солнца. Вскоре «Луна-1» стала первым в мире искусственным спутником Солнца, на борту которого находился вымпел СССР. Таким образом, полет первой в мире космической станции, превысившей вторую космическую скорость, стал еще одной ступенью для осуществления межпланетных полетов.

10.2. Космические полеты на Луну

Маленький шаг для одного человека

большой шаг для всего человечества

(Н. Армстронг, американский астронавт)

Луна — единственное внеземное тело, на котором побывал человек.

Первая посадка произошла 20 июля 1969 года;последняя — в декабре 1972 года.

Первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг (21 июля 1969 года). Луна также — единственное небесное тело, образцы которого были доставлены на Землю.

СССР отправил на Луну два радиоуправляемых самоходных аппаратов, “Луноход-1” в ноябре 1970 года и “Луноход-2” в январе 1973.

Советские космические станции

«Луна-1». С помощью «Луны-1» была получена новая научная информация о радиационных поясах нашей планеты, о космическом пространстве; было установлено, что природный спутник Земли не имеет своего магнитного поля. И наконец-то человек увидел изображение обратной стороны Луны.

В 1966 г. советская станция «Луна-9» совершила первую посадку на лунную поверхность.

Появление космического аппарата типа «Луна-9» дало возможность ученым получать достоверные сведения о лунной поверхности и структуре ее грунта.

Следующий этап в изучении природного спутника Земли начался с запуска станции «Луна-15». Ее программой предусматривалась доставка образцов из различных районов лунной поверхности, морей и материков, проведение обширного изучения. Исследование планировалось производить с помощью подвижных лабораторий-луноходов и окололунных спутников. Для этих целей специально разработали новый аппарат — многоцелевую космическую платформу, или посадочную ступень. Она должна была доставлять на Луну различные грузы (луноходы, возвратные ракеты и т. д.), корректировать полет к Луне, выводить на лунную орбиту, маневрировать в окололунном пространстве и прилуняться. За «Луной-15» последовали «Луна-16» и «Луна-17», которые доставили на природный спутник Земли лунный самоходный аппарат «Луноход-1». Одними из первых, кто вместе с СССР начал заниматься изучением природного спутника Земли, были США. Они создали серию аппаратов «Лунар Орбитер» для поиска районов посадки для космических кораблей «Аполлон» и автоматических межпланетных станций «Сервейер». Первый запуск «Лунар Орбитер» состоялся в 1966 г. Всего было запущено 5 таких спутников. В 1966 г. к Луне направился американский космический аппарат из серии «Сервейер». Он был создан для исследования Луны и рассчитан на мягкую посадку на ее поверхности. Впоследствии к Луне летали еще 6 космических аппаратов этой серии.

Решение всех поставленных задач позволило ученым создать автоматическое или управляемое устройство для изучения Луны.17 ноября 1970 г. станция «Луна-17» впервые доставила на поверхность Луны самоходный аппарат «Луноход-1» . Это была первая подвижная лаборатория весом 750 кг и шириной 1600 мм.

Первый советский «Луноход-1»

Автономный, дистанционно управляемый луноход. Целью его путешествия было получение множества интересующих науку данных: о радиационной обстановке на Луне, наличии и интенсивности источников рентгеновских излучений. Передвижение лунохода осуществлялось посредством установленных на аппарате датчиков и уголкового отражателя, входящего в систему лазерного координирования. «Луноход-1» работал свыше 10 месяцев, что составило 11 лунных дней. За это время он прошел по лунной поверхности примерно 10,5 км. Маршрут лунохода пролегал через район Моря Дождей.

10.3.Новая стратегия освоения космоса

Глава Роскосмоса Анатолий Перминов рассказал о долгосрочной программе развития российской космонавтики на период до 2040 года.

"По нашим оценкам, готовность пилотируемого полета к Луне будет в 2025 году, а создание на поверхности Луны постоянно действующей станции – 2028-2032 годы", – сказал Перминов.

По словам главы Роскосмоса:

1. Пилотируемый полет на Марс возможен после 2035 года.

2. К 2015 году планируется создать новую пилотируемую транспортную космическую систему.

3. Создание пилотируемой платформы нового типа 2016- 2025 годы, позволит проводить сборку космических кораблей, которые будут использоваться для полетов на Луну и Марс.

Планы по освоению Луны есть не только у России. Высадить на поверхность земного спутника своих граждан к 2020 году намерены Соединенные Штаты Америки. Согласно принятой ими программе «Созвездие» (Constellation), это эпохальное событие должно произойти не позже 2020 года. Руководство NASA обнародовало свою новую стратегию освоения космоса. Центральное место в планах агентства занимает предстоящая высадка на Луне, а также строительство долговременной лунной базы, после чего начнется активная подготовка к марсианской миссии. Америка готова взять с собой японцев, европейцев и россиян, а вот китайцам, похоже, придется добираться до Луны своим ходом.

11. Развитие методов космического мониторинга на территории Ханты-Мансийского автономного округа

«Власти Югры заинтересованы в развитии методов космического мониторинга на территории Ханты-Мансийского автономного округа», - заявил губернатор ХМАО Александр Филипенко, выступая на заседании координационного совета Межрегиональных ассоциаций «Сибирское соглашение» и «Большой Урал». Как сообщили «URA.Ru» в пресс-службе губернатора, использование таких технологий позволяет эффективнее решать проблемы недропользования и экологии. Отметим, разработкой проектов в данной области занимается Югорский научно-исследовательский институт информационных технологий (ЮНИИТ), решение о создании которого было принято 27 апреля 2001 года. По словам руководителя пресс-центра института Натальи Ждановой, институту принадлежат несколько спутников, при помощи которых специалисты НИИ получают информацию о климате в округе, экологической обстановке, а также о работе нефтепроводов. В настоящее время сотрудники института разрабатывают ряд проектов, среди которых обнаружение лесных пожаров при помощи спутников, создание методики определения породного состава лесов Югры, а также проект информационно-космических технологий для экологического анализа воздействия нефтедобычи на окружающую среду.

В 2009 г. силами специалистов Научно-аналитического центра рационального недропользования им. В.И.Шпильмана при технической поддержке компании «Совзонд» впервые на территории ХМАО и Тюменской области был запущен проект «Космический геопортал Ханты-Мансийского автономного округа - Югры».

Как отмечают разработчики: «В целом создание геопортала стало крупным итогом большой работы, длившейся три года. Основной целью создания геопортала было обеспечение правительства округа и его структурных подразделений информацией, полученной по результатам дешифрирования космических снимков, но постепенно перечень информации был расширен.