Великие достижения в освоении Космоса
план-конспект урока по астрономии (7 класс)

Секция: физики.

Тема работы «Великие шаги в освоении космоса»

Назарова Галина Юрьевна , учитель физики

г. Серпухов.

2022 г

Оглавление.

1. Космонавтика - важное направление научно - технического прогресса.

            2.Основоположники космонавтики.

                 2.1  Королёв Сергей Павлович.

      2.2 Цандер Фридрих Артурович.

      2.3 Гагарин Юрий Алексеевич.

       2.4 Терешкова Валентина Владимировна.

 3.  Реактивное движение.

 4. Для полёта человека.

 5. Вселенная раскрывает свои тайны.

 6. Основные направления развития космических полётов.

    Космонавтика - важное направление научно - технического прогресса.

   Мы живем в период, когда в мире происходит научно – техническая  революция, обусловленная гигантским скачком в достижениях науки и техники, в жизни всего общества.

    Развитие ракетно-космической техники, космические исследования и освоение космического пространства являются одним из характерных проявлений современной научно-технической революции. А сама космонавтика сегодня выступает как своеобразный синтез того, что достигнуто сейчас мировой наукой и техникой.

    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.

     Разработка и создание ракетно-космических систем, работающих в космосе. Искусственных спутников Земли, пилотируемых космических кораблей, и межпланетных автоматических станций ускорили развитие некоторых научно-технических областей, которые до этого не были связаны непосредственно с космосом.

      Космонавтика с её небывало высокими требованиями к надёжности систем и аппаратуры побуждает сегодня промышленность подтягиваться до такого уровня, который не был ей свойственен вчера, заставляет использовать новейшие достижения науки и техники, улучшать и модернизировать производство. Уровень современной ракетно-космической техники сопряжён с внедрением новейших достижений научно-технической революции в производство, причём каждое из них, в свою очередь, обогащается в результате использования достижений науки в изучении процессов и явлений, происходящих в космическом пространстве.

     Уровень развития ракетно-космической техники отдельных государств во многом определяет их располагаемый потенциал и возможности в решении разнообразных задач, диктуемых потребностями развития науки и хозяйства.

     И, наконец, космические исследования всё глубже входят в жизнь всего человечества, начинают играть всё большую роль в экономике, оказывают большое влияние на повышение благосостояния народов всех стран.

      Ведь начало изучения космоса стало началом новой эры в науке. До этого времени в ряде областей науки о космосе доминировали очень смелые, но экспериментально не подтверждённые теории. Многие дисциплины получили возможность перейти к новым методам исследований, которые ранее 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.

                              Королёв Сергей Павлович.

   Гениальный конструктор, ученый, организатор, летчик, поэт. Первопроходец, открывший эпоху освоения космоса. Его настоящее имя стало известно только после его смерти. При жизни для всех, кроме узкого круга посвященных, он был безликим «К.Сергеевым».

       Королев  заложил стратегические основы российской космонавтики. Благодаря ему наша страна теперь – великая космическая держава. Он автор главных научно-технических открытий ХХ в. – межконтинентальных баллистических ракет, искусственных спутников, полетов на  «Востоке», «Союзах» и др. Его планы по освоению ближнего и дальнего космоса простирались до Марса и Венеры. Его «голубой мечтой» было высадить людей на  Марс.

     Он был выдающимся организатором, истинным министром космических дел. Однако  феномен Королева тесно связан с политической конъюнктурой тех лет: устремления и самые дерзкие фантазии гениально одаренного человека совпали с устремлениями громадного мощного государства, желавшего иметь могучую науку и технику. В создание ракетной техники руководство СССР усматривало одну из главных возможностей «догнать и перегнать Запад».

      Вклад Королева в развитие мировой пилотируемой космонавтики переоценить невозможно. Про отечественную и говорить нечего. «Зато мы делаем ракеты!» – так может парировать теперь любой россиянин выпад любого империалистического ястреба, чего бы этот выпад ни касался: несоблюдения стандартов ВТО или ограничений прав человека. При этом любой россиянин ощутит разливающееся по всей груди чувство национальной гордости.

                    Цандер Фридрих Артурович.

(1887—1933) — советский учёный и изобретатель в области теории межпланетных полётов, реактивных двигателей и Летательных аппаратов. В 1914 окончил Рижский политехнический институт. Проблемами реактивного движения начал заниматься с 1908. Его внимание привлекали вопросы конструирования КА, выбор движущей силы, способы очистки атмосферы на КА и др. В 1909 он впервые высказывает мысль о том, что в качестве горючего целесообразно использовать элементы конструкции межпланетного корабля.

 Гагарин Юрий Алексеевич.

Гагарин родился в деревне Клушино Гжатского района Западной области РСФСР, неподалёку от города Гжатск (позднее переименованного в город Гагарин) Гагаринского района Смоленской области. По происхождению является выходцем из крестьян: его отец — Алексей Иванович Гагарин (1902—1973) плотник, мать Анна Тимофеевна Матвеева (1903—1984) — свинарка.

Детство Юрия прошло в деревне Клушино. 1 сентября 1941 года мальчик пошёл в школу, но 12 октября деревню заняли немцы и его учёба прервалась. Почти полтора года деревня Клушино была оккупирована немецкими войсками. 9 апреля 1943 года деревню освободила Красная армия, и учёба в школе возобновилась.

24 мая 1945 года семья Гагариных переехала в Гжатск. В мае 1949 года Гагарин окончил шестой класс Гжатской средней школы, и 30 сентября поступил в Люберецкое ремесленное училище № 10. Одновременно поступил в вечернюю школу рабочей молодёжи, седьмой класс которой окончил в мае 1951 года, а в июне окончил с отличием училище по специальности формовщик-литейщик.

В августе 1951 Гагарин поступает в Саратовский индустриальный техникум, и 25 октября 1954 года впервые пришёл в Саратовский аэроклуб. В 1955 году Юрий Гагарин добился значительных успехов, закончил с отличием учёбу и совершил первый самостоятельный полет на самолёте Як-18.

27 октября 1955 года Гагарин был призван в армию и отправлен в Оренбург, в 1-е военно-авиационное училище лётчиков имени К. Е. Ворошилова. 25 октября 1957 Гагарин училище закончил.

3 марта 1960 года приказом Главнокомандующего ВВС Константина Андреевича Вершинина зачислен в группу кандидатов в космонавты, а с 11 марта приступил к тренировкам.

                 Терешкова Валентина Владимировна.

 ( 1937), российский космонавт. Летчик космонавт СССР (1963), первая в мире женщина-космонавт, кандидат технических наук, полковник (1970), общественный деятель, Герой Советского Союза (1963). Полет на «Востоке-6» (июнь 1963). Председатель Комитета советских женщин (1968-87), вице-президент Международной демократической федерации женщин с 1969. С 1987-92 председатель Президиума Союза советских обществ дружбы и культурной связи с зарубежными странами. С 1994 руководитель Российского центра международного научного и культурного сотрудничества.

Валентина Терешкова родилась в крестьянской семье в деревне Большое Масленниково Ярославской области. Отец — тракторист; мать — работница текстильной фабрики. Призванный в Красную армию в 1939 году отец Валентины погиб на советско-финской войне. В 1945 году девочка поступила в среднюю школу № 32 города Ярославль, семь классов которой окончила в 1953 году. Чтобы помочь семье, в 1954 Валентина пошла работать на шинный завод браслетчицей, одновременно поступив на учёбу в вечерние классы школы рабочей молодёжи. Продолжив работу на текстильном комбинате «Красный Перекоп», с 1955 по 1960 Валентина прошла заочное обучение в техникуме лёгкой промышленности. С 11 августа 1960 года — освобождённый секретарь комитета ВЛКСМ комбината «Красный Перекоп».

Уже после выполнения космического полёта Терешкова поступила и окончила с отличием Военно-воздушную инженерную академию им. Н. Е. Жуковского, стала кандидатом технических наук, профессором, автором более 50 научных работ. Имеет звание генерал-майора авиации, была депутатом Верховного Совета СССР, членом ЦК КПСС.

Была замужем за Андрияном Николаевым, свадьба состоялась 3 ноября 1963 года, среди гостей был сам Хрущёв. Вплоть до развода с Николаевым в 1982 году Терешкова носила двойную фамилию Николаева-Терешкова. 8 июня 1964 года родилась дочь Елена Андрияновна: первый ребёнок, и отец и мать которого были космонавтами. Второй муж — Юлий Шапошников — умер в 1999 году.

В 2007 году президент Владимир Путин пригласил Терешкову в Ново-Огарёво, чтобы поздравить с 70-летием. В ходе беседы Валентина Терешкова рассказала, что перед стартом она разговаривала с Королёвым о будущих экспедициях на Марс и что она готова полететь туда даже без возвращения.[1]

                                  Реактивное движение.

 Виды реактивных двигателей, физические основы реактивного движения при разных скоростях.

Введение.

В современной авиации гражданской и военной, в космической технике широкое применение получили реактивные двигатели, в основу создания которых положен принцип получения тяги за счёт силы реакции, возникающей при отбросе от двигателя некоторой массы (рабочего тела), а направление тяги и движения отбрасываемого рабочего тела противоположны. При этом величина тяги пропорциональна произведению массы рабочего тела на скорость её отброса. Так упрощённо можно описать работу реактивного двигателя, а настоящая научная теория наглости современных реактивных двигателей разрабатывалась несколько десятков лет. И в её основе и конструкции реактивных двигателей лежат труды русских учёных и изобретателей, которые в развитии реактивных двигателей и вообще в ракетной техники всегда занимали ведущее место. Конечно, к началу работ по ракетной технике в России относится к 1690г., когда было построено специальное заведение при активном участии Петра 1 для производства пороховых ракет, которые гораздо ранее были использованы в древнем Китае. Тем не менее пороховые ракеты образца 1717г. благодаря своим высоким по тому времени качествам использовались почти без изменения в течение около ста лет. А первые попытки создания авиационного реактивного двигателя следует наверно отнести к 1849 году, когда военный инженер И.М. Третесский предложил для передвижения аэростата использовать силу реактивной струи сжатого газа. В 1881 Кибальчич разработал проект летательного аппарата тяжелее воздуха с реактивным двигателем. Конечно, это были первые попытки использовать силу реактивной струи для летательных аппаратов, а конечно Н.Е.Жуковский, "отец русской авиации", впервые разработавший основные вопросы теории реактивного движения, является по праву основоположником этой теории.

Труды Российских и советских учёных и конструкторов вместе с трудами наших выдающихся соотечественников Н.Е.Жуковского, К.Э.Циолковского, В.В.Уварова, В.П.Мишина и многих других являются основой современной реактивной техники, что позволило создать высокоскоростные истребители типа……, тяжёлые транспортные самолёты типа Руслан, сверхзвуковой лайнер Ту- 144, ракетоноситель Энергия и орбитальную станцию Мир и многое другое, что является нашей славной историей и гордостью России.

ДЛЯ ПОЛЕТА ЧЕЛОВЕКА (РП-1)
[1945 г.]

Мысль об использовании ракетных аппаратов для подъема человека на большие высоты и даже для вылета его в космическое пространство известна довольно давно, так как идея самого ракетного двигателя в силу его природы и принципа действия лучше всего применима для такого рода полетов. В этой области необходимо отметить капитальные работы К.Э. Циолковского и Ф.А. Цандера.

Различными изобретателями было предложено в различное время множество всяких ракетных аппаратов, которые, по мысли авторов, должны были внести переворот в технику. В большинстве своем эти схемы были очень слабо, и в особенности в ракетной своей части, малограмотно разработаны. В последнее время многие предложения сводились к простой постановке ракетного двигателя (на твердом или на жидком топливе) на общеизвестные типы самолетов. Предполагалось таким путем достичь необходимых высот и скоростей полета. Нет надобности много говорить о всей несостоятельности подобного механического перенесения ракетной техники в авиацию1.

Проблема ракетного двигателя на жидком топливе является одной из новых проблем, выдвинутых современной техникой. Как всякая новая проблема, она имеет свои особенности, ставящие целый ряд задач, от решения которых зависит и решение самой проблемы.

Несмотря на то что еще К.Э. Циолковский в 1896 г. указал на ракету на жидком топливе как на средство космического транспорта2, ракетный двигатель, являющийся той деталью ракеты, которая сообщает ей тягу, в конструктивном оформлении появился недавно. У нас в СССР, несмотря на то что теоретически проблема была разработана раньше, чем за границей, первый ракетный двигатель был построен позднее. Покойный инж. Ф.А. Цандер в период 1927-1929 гг. произвел целый ряд опытов с небольшим двигателем, работавшим на бензине и воздухе. Далее группа по изучению реактивного движения (ГИРД) и газодинамическая лаборатория (ГДЛ) работали над решением проблемы ракетного двигателя, и после их объединения в РНИИ эта проблема получила базу, где над решением ее работает целый ряд инженеров.

Не ставя себе целью в настоящей статье осветить вопросы применения ракетного двигателя на жидком топливе, остановимся на конкретном примере уже выполненного двигателя, на тех отдельных задачах, о которых мы упомянули раньше и которые являются основными при конструировании ракетного двигателя3.

   ВСЕЛЕННАЯ РАСКРЫВАЕТ СВОИ ТАЙНЫ.
ИССЛЕДОВАНИЕ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА
С ПОМОЩЬЮ РАКЕТ И СПУТНИКОВ

Исторической датой 4 октября 1957 г., когда был запущен первый советский искусственный спутник Земли, открывается эпоха завоевания космоса. Вес первого спутника составлял 83,6 килограмма.

Через месяц, 3 ноября 1957 г., взлетел второй советский искусственный спутник, на борту которого находились более сложная научная аппаратура и подопытное животное — собака Лайка. Этот спутник весил 508,3 килограмма.

15 мая 1958 г. вышел на орбиту третий спутник весом 1327 килограммов, представляющий собой подлинную летающую научную лабораторию.

Следующий крупный успех был достигнут советскими учеными, конструкторами, инженерами и рабочими 2 января 1959 г., когда была запущена первая космическая ракета. Пройдя на небольшом расстоянии от Луны, ракета удалилась навсегда от Земли, став спутником Солнца, первой искусственной планетой. Эти успехи основываются на достижениях советской ракетной техники.

Успехи, достигнутые Советским Союзом в развитии космических полетов, стали возможными благодаря тому, что созданные у нас ракеты отличаются высоким конструктивным совершенством. При их проектировании и изготовлении использованы новейшие достижения отечественной науки и техники. Создание совершенных ракет-носителей потребовало больших научных исследований и опиралось на высокий уровень нашей промышленности. У нас созданы мощные высокоэффективные ракетные двигатели, использующие высококалорийное топливо. Созданы системы автоматического управления ракетой в полете, обеспечивающие стабилизацию положения ее в пространстве и точное следование по заданной траектории на участке разгона. Для выведения искусственного спутника на орбиту с заданными параметрами или для осуществления космического полета заданного назначения необходима чрезвычайно высокая точность, с которой должны быть выдержаны расчетные значения координат и компонент скорости в конце разгонного участка. Успешное решение этой сложнейшей проблемы при запусках советских спутников и космической ракеты является выдающимся достижением современной автоматики.

Запуск советских искусственных спутников Земли и космической ракеты позволил получить результаты фундаментального научного значения по исследованию верхних слоев атмосферы и космического пространства.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ

Выдающуюся роль в запуске искусственных спутников Земли и космической ракеты, с помощью которых стало реальным непосредственное изучение космического пространства, сыграли советские ученые, конструкторы, инженеры, рабочие, испытатели. Огромная заслуга принадлежит нашим математикам, механикам, физикам самых различных специальностей. По существу нет ни одной области точного естествознания, которая в той или иной мере не участвовала бы в решении грандиозной проблемы исследования космического пространства. Этот синтез науки и техники принес замечательные результаты, которые уже сейчас позволяют предвидеть, какими путями пойдет дальше развитие космических полетов.

Развитие космических полетов в ближайшем будущем пойдет по ряду направлений. Одним из таких направлений являются полеты спутников вблизи Земли, другим направлением — решение задач, связанных с полетами к Луне и освоением Луны. Третье направление — это исследование околосолнечного пространства, планет солнечной системы и полеты на другие планеты.

Искусственные спутники позволяют решить широкий круг научных и прикладных задач. Уже первые советские спутники позволили провести большое число исследований, изучить ряд явлений в верхних слоях земной атмосферы и в примыкающих областях космического пространства.

Дальнейшее развитие работ по созданию спутников пойдет как в направлении расширения круга научных исследований, так и в направлении решения с помощью спутников чисто прикладных задач.

Особый интерес представляет исследование планет солнечной системы, в первую очередь Венеры и Марса. Как показывает анализ, полет к планетам солнечной системы целесообразно осуществлять в течение определенных промежутков времени, когда взаимное расположение Земли и планеты позволяет осуществить полет с минимальными энергетическими затратами на разгон ракеты.

Посылка к планетам ракет, снабженных автоматическими приборами, позволит исследовать их магнитное поле, пояс радиации, получить детальные изображения их поверхности. Можно будет исследовать атмосферу планет -определить ее плотность, химический состав, степень ионизации, а также исследовать структуру поверхности планет и ее температуру. Наконец, заманчивой представляется перспектива исследования форм жизни на других планетах. Полет человека на планеты является делом будущего, однако день этот, безусловно, наступит.