Проектная работа «От Жюля Верна к Сергею Королеву: от фантастических идей к реальным научным достижениям»
проект по физике (10 класс)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ ДАГЕСТАН

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ МР «КИЗИЛЮРТОВСКИЙ РАЙОН»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«СУЛТАНЯНГИЮРТОВСКАЯ СОШ»

368108, РД, Кизилюртовский район, село Султанягниюрт, ул. Школьная,1 тел 89064808234 ИНН   0516008388 КПП 051601001 ОГРН 1030502231781

e-mail: sultshkola@yandex.ru        сайтОУ: http://sultanyagi.dagschool.com/

Размышления

«От Жюля Верна к Сергею Королеву:

от фантастических идей

к реальным научным

достижениям»

Автор: Нугаева Эльмира Дагировна

10 класс,

МКОУ Султанянгиюртовская СОШ №1, Кизилюртовского района

Руководитель: учитель физики

Мусаидова Саминат Мусаевна,

(8-928-589-79-74)

2017 год

Звезды космоса — звезды Земли

Когда взлетел наш первый спутник, еще не все разрушенное войной в стране было восстановлено. Чернели кое-где остовы сожженных зданий, еще таились в перелесках мины, и не заплыли окопы Великой Отечественной войны. А над планетой уже разносилось победное «бип-бип»!

Великую мечту человечества о выходе в космос первым осуществил народ, у которого недавняя война отняла более двадцати миллионов жизней. В истории много героического и удивительного. Но такого она еще не знала.

Космонавт Г. Гречко, тогда молодой, занятый расчётом орбиты первого спутника инженер, вспоминает, как в те осенние дни 1957 года, чтобы сберечь время, он сам и его товарищи ночевали тут же на столах, подле аппаратуры. Это походило на штурм, да и было штурмом, казалось, недостижимого.

          Первый спутник стал тем космическим семенем, из которого выросло все остальное. И когда в космос поднялся Юрий Гагарин, кто-то из журналистов удачно назвал его «звездным пахарем». Сегодня не составляет труда, подняв взгляд к ночному небу, сыскать в нем подвижную звездочку, что чертит свой путь над планетой. Сколько таких звездочек сегодня? Тысячи. Не одна Земля окружена ими: в ночном небе Луны, Венеры, Марса движутся такие же алмазные пылинки света. Человечество уже рассеяло свои творения по большей части солнечной системы.  Само воображение робеет перед этим фактом. Язык с трудом поворачивается назвать посланные вдаль автоматы «рукой», вытянутой на миллионы и миллиарды километров, к тому же зрячей. Нелепый возникает образ, техника перестала соответствовать привычным представлениям. И дело не только в наглядности. Что есть потомок первого спутника — современный межпланетный автоматический аппарат? Вопрос только кажется наивным. Аппарат движется? Движется. Питается ли он? В некотором смысле, ибо он, как растение, поглощает солнечный свет. Есть у него органы восприятия? Да, и еще какие! Значит, он видит, осязает, улавливает окружающее? Безусловно. Космос все гуще заселяет механический, назовем его так, народец.

Вот что произросло из семени первого спутника.

      В начале века нельзя было взглянуть на полюс, не побывав на нем. Сегодня мы сплошь и рядом исследуем другие миры, не двигаясь с места. И, если угодно, можем увидеть полярный пейзаж совсем другой планеты. Сегодня нас это не удивляет, хотя лет двадцать назад, то была самая подлинная фантастика.

 И уже есть проекты «эфирных городов», о которых мечтал Циолковский, есть и их отдаленные предтечи — орбитальные станции, в которых люди подолгу работали и жили. Это еще одна ветвь того космического древа, которое выросло из крохотного семени первого спутника. Шепни кто-нибудь босоногому мальчишке военных лет, что он станет космонавтом, пролетит над Землей, взглянет на немигающие звезды, — не поверил бы. Да и кто бы тогда поверил? Впрочем, были люди, которые верили, — Королев, например. Они мечтали, надеялись и готовились. И вот фантастика стала явью.

Кстати, о фантастике.

По свидетельству Циолковского, его мысль устремилась к звездам под воздействием космических фантазий Жюля Верна. Теория Циолковского увлекла молодого Королева и его сподвижников. Итогом стал выход человека в космос! Ракетное топливо было той материальной силой, которая вывела на орбиту первый спутник. Но искрой зажигания послужили мечта и фантазия. Народ шестьдесят лет назад открыл новый этап истории- стал первопроходцем  в космосе.

Годы уносятся назад, как километровые столбы мимо мчащейся машины. Уже многолетний  опыт космических полетов принес и разочарования, ибо оказалось, что земная жизнь одинока в солнечной системе. Выяснилось, что Венера — это удручающе раскаленный мир, а вовсе не благодатная «сестра Земли», как думали о ней еще недавно даже астрономы, во всяком случае, некоторые из них. Исчезла всякая надежда встретить на Марсе шелестящую на ветру траву. Меркурий, как и ожидалось, открыл взгляду хаос пламенеющих скал. Мы вышли в космос с надеждой, почти убеждением, что где-то там мы откроем жизнь. Голо, пусто оказалось в космосе, и, хотя темных углов еще много, они мало что обещают в этом смысле. Земля, одна только Земля туманится кислородной атмосферой, светит голубизной океанов, лишь на ней ветер колышет деревья и поют птицы. Больше такой планеты в пределах доступности как сегодняшней, так и завтрашней нет.

И космические полеты, как ничто прежде, показали, насколько Земля мала, одинока, прекрасна и уязвима. Вынесенные в космос приборы все регистрируют точно, даже то, чего сам человек ощутить не в силах, — потоки космических излучений, например. Одного не может передать никакой аппарат: красоту Земли. По свидетельству космонавтов, те пейзажи зорь над планетой, которые запечатлелись на снимках и в фильмах, лишь бледное подобие того, что видит глаз. Эту необыкновенную красоту пленка запечатлеть не может, и все ухищрения операторов тут бессильны. Космические полеты принесли нам не только научные знания. Они открыли новый изумительный мир, дали радость его духовного постижения, доступную, правда, пока еще немногим.

Но это временная недоступность, потому что в дальнейшем и космические полеты вполне могут  стать обыденностью. Пассажиры, чтобы скорей перемахнуть с континента на континент, будут пользоваться космическим транспортом, как сегодня пользуются самолетом. Когда-нибудь, не исключено, в космос станут отправляться школьные, для лучшего знакомства с Землей, экскурсии. 28 апреля 2001 года стартовал российский космический корабль «Союз ТМ-32». На его борту, кроме профессиональных пилотов, оказался «пассажир» - американский миллионер ДеннисТито . Он наблюдал, как космонавты занимаются своим делом: 30 апреля была осуществлена стыковка корабля с Международной космической станцией, на которой экипаж «Союза» провел 6 дней. Там пилоты проводили научные эксперименты, а турист фотографировал. Впрочем, ему нашли и другое занятие: Тито подбирал продукты на завтрак, обед и ужин для всех находящихся на МКС. Но недолго: 6 мая все вернулись на Землю. 

Сразу после приземления первый космический турист сказал, что он побывал в раю и что собирается опубликовать книгу о своем полете в космос. Мог себе позволить такую малость, раз уж за сам «тур к звездам» заплатил Федеральному космическому агентству России 20 млн долларов США. Тогда, кстати, и появилось выражение «космический туризм». Правда, сам Тито (и его последователи) называли себя не туристами, а участниками космического полета. Ведь этот термин и используется и в официальных кругах. 

А пока что ближний космос напоминает строительную площадку, весьма своеобразную, конечно. Увидеть будущее, которое там закладывается, непросто; это не здание из кирпича и бетона. Поэтому двинемся вслед за фактами.

Скупы и малопонятны короткие строчки такого вот отчета: «Многозональная фотоаппаратура работала на борту орбитальной станции «Салют-4». Космонавты А. Губарев, Г. Гречко, П. Климук, В. Севастьянов выполнили съемку в разных участках спектра на значительных площадях юга нашей страны». Вот и все: уже обычная теперь научно-исследовательская работа в космосе. А результаты ее, между прочим, потребовались более чем тремстам институтам и организациям!

Познанию ведомы свои лавинные, цепные реакции. Пришли изыскатели на юг Узбекистана, обследовали район и решили бурить на нефть неизвестные ранее структуры.  На след перспективных структур геологов вывели космические снимки! Мелеет Арал, трудно с водой в Средней Азии, она нужна и для полива плантаций, и для питания растущих городов, заводов, ее запасы надо считать и считать. А из космоса можно окинуть взглядом все до последнего ручейка. Оттуда вообще можно следить за всем, что происходит на земной поверхности, — за таянием снега, созреванием хлебов, лесными пожарами, загрязнением вод, развитием эрозии, смещением границ болот или пустынь, заболеваниями растительности — ничто не укроется. И так же точно обозрима вся атмосфера. Просвечивается даже то, что скрыто в толщах земных недр, — подчас незаметные с поверхности структуры.

Так складывается — и во многом уже сложилась — космическая служба Земли. Раньше у нас перед глазами была только модель земного шара — глобус. Теперь на его месте оказалась сама планета.

И вовремя! Воздействие человека все ощутимей сказывается на биосфере, атмосфере, гидросфере, даже на литосфере (заполнение водохранилищ в гористых районах будит подземные толчки). Состояние всей природы нуждается теперь в постоянном контроле, иначе можно не заметить сдвиг к той критической точке, за которой изменения станут необратимыми. Не будь космической техники, столь насущно необходимое видение того, что происходит в земной природе, было бы неполноценным.

Дело не только в экономии расходов. Даже не в прибылях, которые уже приносит освоение космоса, как бы велики они ни были. У будущего свой масштаб оценок. Мы знали, к примеру, что без наблюдения из космоса в принципе невозможна, недостижима желанная точность долгосрочного прогноза погоды.

В 1968 г. в нашей стране создана метеорологическая система «Метеор». В нее входит несколько спутников, находящихся одновременно в полете на разных орбитах. На борту каждого—две телевизионные камеры. Они ведут наблюдения за облачным покровом планеты. На ночной стороне Земли съемка проводится с помощью инфракрасных лучей, позволяющих фиксировать контуры материков, морей, облачных образований. Подобные сведения постоянно передаются в Гидрометеоцентр. По ним составляются сводки и прогнозы погоды.

Метеорологические спутники дают картину распределения облаков над всей планетой, даже над теми территориями, где нет наземных метеорологических станций. А ведь динамика атмосферы во многом связана с такими безлюдными районами, как Арктика и Антарктика, труднодоступными высокогорьями и океаническими просторами. И еще одно достоинство спутников: они ведут наблюдения постоянно, следят за перемещением ураганов, помогая заблаговременно предупреждать жителей о грозящей опасности.

 Решение этой задачи представляется нам огромным достижением будущего. Тем не менее это частность. Потому частность, что без освоения космоса, похоже, вообще немыслимо развитие человечества, если не завтра, то послезавтра.

Вот простой расчет. Хозяйственное развитие, удовлетворение человеческих потребностей требуют все большего производства энергии. А тут закон природы, с этим ничего нельзя поделать. Нарастание энергетических расходов уже ощутимо дает о себе знать в крупных городах, где температура воздуха, особенно зимой, на несколько градусов выше, чем в окрестностях. Наши большие города как бы оказались сдвинутыми к югу... Эти островки тепла пока ничтожны и на климат всей планеты влияют неощутимо. Но производство растет, соответственно растет потребление энергии. Что будет дальше? Какой бы годовой процент прироста энергетических трат мы ни приняли за основу, конечный результат будет один: перегрев земной поверхности! Со всеми вытекающими отсюда последствиями — таянием льдов, повышением уровня, океанов, потрясениями климата.

Или катастрофа — или остановка индустриального роста? Ведь даже широкое освоение солнечной энергии, «чистой», ибо ее использование не меняет теплового баланса Земли, даст лишь отсрочку. Как ни огромна величина этой энергии, она все же конечна. Тем более что много ее взять не удается, — за ее счет живет вся планета. 

В Каспийске (Дагестан) заработала крупнейшая в России солнечная электростанция. Тридцать рядов батарей, установленных под определенным углом, способны обеспечить энергией сразу несколько районов горной Республики. Пока рабочие сдали только первую очередь проекта, а в полном объеме комплекс заработал в 2014 году.

Несколько лет назад в Каспийске был сдан первый на Кавказе энергосберегающий дом, сейчас заработала самая крупная в стране солнечная электростанция. На строительство ушло 1,5 миллиона евро и всего две недели времени. Тридцать рядов батарей направлены на юг, выстроены под определенным углом и поглощают дневной свет.

Годовая выработка — от 1,5 до 8 миллионов кВт часов. Конечно, по мировым и европейским меркам она небольшая, но это только начало огромного проекта. Инженеры не зря выбрали горную Республику. Здесь у энергетики, основанной на солнечном излучении, колоссальный потенциал, ведь большую часть года ярко светит солнце.

   Похоже, что в масштабах земной природы наша задача не имеет удачного решения. Можно избавиться от каких угодно химических загрязнений, переводя всю индустрию на безотходную технологию (трудно, но чего не сделаешь, когда иного выхода нет). Для теплового загрязнения и такого рецепта нет.

Однако безвыходная в масштабах Земли ситуация получает свое естественное разрешение в космосе. Вот там индустрия сможет развиваться, не угрожая Земле перегревом!  В воображении возникает образ Земли-сада, Земли-парка, Земли-дома, окруженной космическими промышленными пригородами. Ведь в космосе мы найдем все, что угодно, — и энергию, и вещество, лишь одного мы там не сыщем — благодатной среды обитания, высшей ценности.

Возникшая картина сегодня кажется, безусловно, фантастической, но давно ли и полеты в космос были фантастикой? Речь тем более идет не о ближайшей перспективе. К тому же шаг индустрии в космос вряд ли будет вынужденным. Техника уже сейчас тянется к космическому пространству, где вакуум, невесомость, сверхнизкие температуры обещают невиданное развитие новых и выгодных технологий, которые в условиях Земли дорогостоящи и малоэффективны. Кто внимательно следит за ходом тех планомерных экспериментов, которые велись и ведутся в орбитальных лабораториях, тот, конечно, заметил, что зачатки космической технологии производства возникают уже сейчас.

Пилотируемый полёт на Марс — запланированный полёт человека на Марс с помощью пилотируемого космического корабля.  Роскосмос, НАСА и EKA, объявили полёт на Марс своей целью в XXI веке.

Идея доставки экспедиции на Марс, как первого шага в колонизации Марса является проявлением феномена экспансии человечества. Более близкая цель прямое включение человеческого разума в исследование Марса, как части окружающего мира.

Первая рукотворная звезда зажглась над планетой, когда с горизонта еще не исчезли следы гроз и бурь второй мировой войны. Космические звезды будущего возможны лишь над мирной Землей!