Гагарина Юрия Алексеевича ? Сейчас об этом мало говорят, пишут, а уж о книга

Вид материалаКнига

Содержание


Ю.А. Гагарин - первый космонавт планеты
Счастлив ли я, отправляясь в этот космический полет?
Итог занятия
Скандарова н.б.
Нейтронные звезды
Черная дыра
Двойные звезды
Скандарова н.б.
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   13

Ю.А. Гагарин - первый космонавт планеты


Юрий Алексеевич Гагарин родился 9 марта 1934 года в селе Клушино Смоленской области в семье плотника. В 1941 году он пошел в школу, но начавшаяся вскоре война прервала его учение - школа сгорела, а потом в Клушино вошли немцы.

В 1943 году семья перебралась в недавно освобожденный Гжатск. Возобновились занятия в школе.

В 1949 году поступил в ремесленное училище в Люберцах.

Через два года Гагарин вместе с друзьями поступил в Саратовский индустриальный техникум.

Одновременно он занимался в аэроклубе. Именно аэроклуб изменил его судьбу. Он не пошел в Саратовский индустриальный институт, как сделали многие его товарищи, а в 1955 году сдал экзамены в Оренбургское Чкаловское военное авиационное училище.

В 1957 году, сразу после окончания училища, Гагарин женился на Валентине Горячевой. Как отличник, он мог выбрать место службы поближе к столице. «Но я, - писал позже Гагарин, - решил ехать туда, где всего труднее». Он выбрал службу в авиации Северного флота и был направлен служить в один из затерявшихся в тундре военных городков Заполярья. Здесь он провел два года.

Жизнь Гагарина круто изменилась в конце 1959 года, когда по указанию Королева стали набирать первую группу будущих космонавтов. В то время внимание обращали, прежде всего, на физические данные. Гагарина включили в группу космонавтов.

В начале 1960 года он переехал с семьей в недавно отстроенный вблизи Щелковского аэродрома Звездный городок. Начались занятия. Гагарин вспоминал позже:

«Мы должны были изучить основы ракетной космической техники, конструкцию корабля, астрономию, геофизику, космическую медицину. Предстояли полеты на самолетах в условиях невесомости, тренировки в макете кабины космического корабля, в центрифуге и на вибростенде».

В начале апреля 1961 года группа космонавтов вылетела на космодром Байконур. Фактически до последнего момента было неизвестно, кто полетит. Только 8 апреля Государственная комиссия утвердила кандидатом на первый полет Гагарина, а в дублеры назначила Титова. Почему выбор остановился именно на Гагарине - сказать трудно. Здесь сыграли роль не только его мастерство и физическая подготовка - смотрели на социальное происхождение, на черты характера, на внешние данные, на благозвучие фамилии, брали во внимание и многие документы. Первый космонавт Земли должен был идеально воплощать в себе образ советского человека.

Оставшиеся до старта дни прошли в обычных тренировках.

В судьбоносный для него день, 12 апреля, Гагарина подняли еще до рассвета. Он сделал зарядку, умылся, позавтракал «на космический манер» из туб, прошел медицинский осмотр. Его облачили в скафандр и на специальном автобусе доставили на стартовую площадку. Перед тем как подняться на лифте в кабину корабля, Ю.А. Гагарин сделал заявление для печати и радио:

«Дорогие друзья, близкие и незнакомые, соотечественники, люди всех стран и континентов! Через несколько минут могучий космический корабль унесет меня в дальние просторы Вселенной... Вряд ли стоит говорить о тех чувствах, которые я испытал, когда мне предложили совершить этот первый в истории полет.

Радость! Нет, это была не только радость. Гордость! Нет, это была не только гордость. Я испытал большое счастье. Быть первым в космосе, вступить один на один в небывалый поединок с природой - можно ли мечтать о большем? Но вслед за этим я подумал о той колоссальной ответственности, которая легла на меня. Первым совершить то, о чем мечтали поколения людей, первым проложить дорогу человечеству в космос... И если, тем не менее, я решаюсь на этот полет, то только потому, что я коммунист. Что имею за спиной образцы беспримерного героизма моих соотечественников - советских людей. Я знаю, что соберу всю свою волю для наилучшего выполнения задания. Понимая ответственность задачи, я сделаю все, что в моих силах, для выполнения задания Коммунистической партии и советского народа.

Счастлив ли я, отправляясь в этот космический полет?

Конечно, счастлив. Ведь во все времена и эпохи для людей было высшим счастьем участвовать в новых открытиях...»

После этого его провели в кабину, усадили в кресло и захлопнули люк. В 9 часов 7 минут по московскому времени был дан старт.

Юрию Алексеевичу было тогда 27 лет. На корабле «Восток» он сделал один виток вокруг планеты и через 108 минут возвратился на Землю.

Гагарин приземлился неподалеку от деревни Смеловка под Саратовом. Стартовал Юрий Алексеевич еще старшим лейтенантом, а приземлился - майором.

В это время, наверное, не было на Земле более известного человека, чем он: все газеты мира сообщали о его полете и на многих языках пересказывали подробности его незамысловатой биографии. С этого времени Гагарину предстояло жить под постоянным всевозрастающем бременем славы. Уже через два дня вышел Указ Президиума Верховного Совета о присвоении ему звания Героя Советского Союза.

Но за этим праздничным существованием скрывалась и другая жизнь - будничная служба в Звездном городке. В последние годы Гагарин старательно учился в Военно-воздушной академии им. Жуковского, которую закончил незадолго до смерти в 1968 году. Он был полон планов и собирался совершить еще не один полет в космос. Увы, этому не суждено было осуществиться.

27 марта 1968 года во время выполнения тренировочного полета Гагарин погиб - самолет, на котором он летел, неожиданно потерял управление и врезался в землю близ деревни Новоселово Владимирской области.


Итог занятия


Академик В.П. Глушко очень точно заметил, что «человечество делает лишь начальные шаги по пути, указанному Циолковским - пути в безграничные просторы окружающего нас мирового пространства, и этот путь не имеет конца, как не имеет его прогресс человечества».

Развитие человечества невозможно без развития космонавтики, которая способствует подъему экономики и различных отраслей науки. Подумайте, в ка­ких отраслях, для каких целей в жизни человека используются космические ис­следования?

А теперь давайте попробуем ответить на несколько замысловатых вопросов на космическую тему (учащиеся разделяются в группы по 4 человека):

1. Что удерживает ИСЗ на орбите?

2. Какова траектория движения спутника при его движении в атмосфере?

3. Как в условиях невесомости перелить воду из одного сосуда в другой?

4. Выполняется ли закон Паскаля на искусственном спутнике Земли?

5. Действует ли закон сообщающихся сосудов на ИСЗ?

6. Действует ли Архимедова сила в условиях ИСЗ?

7. Утонет ли железная гайка в воде на движущемся по круговой орбите спутнике?

8. Какими способами может передаваться теплота в кабине космического корабля в состоянии невесомости? Как обеспечивается там необходимый температурный режим?

9. Как отразится невесомость в космическом корабле на процессе кипячения воды?

10. Можно ли пользоваться на корабле-спутнике Земли обычным медицинским термометром?

11. Как измерять время в космическом корабле в условиях невесомости: маятниковыми, песочными или пружинными часами?

12. Как стала бы двигаться Луна: а) если бы исчезло тяготение между Луной и Землей? б) если бы прекратилось движение Луны по орбите?


Ответы на вопросы:

1. Притяжение Земли.

2. Траектория спутника - закручивающаяся вокруг Земли спираль.

3. Воду из сосуда можно выдавить сжатым воздухом или надавливанием на стенки сосуда, если они эластичные.

4. Выполняется.

5. Нет. В условиях невесомости столб жидкости не оказывает давления, поэтому уровни жидкости в сообщающихся сосудах могут быть разными и зависят от действия случайных сил.

6. Нет.

7. Нет.

8. Теплота в кабине космического корабля может передаваться путем лучеиспускания и теплопроводности. Конвекция практически отсутствует. Необходимый тепловой режим обеспечивается принудительной циркуляцией воздуха.

9. Так как при нагревании воды конвекции не будет, то нагреется ряд местных объемов воды до кипения. Пар, расширяясь, вытеснит всю воду из сосуда, прежде чем она закипит.

10. Да.

11. Пружинными часами.

12. а) стала бы удаляться от Земли по касательной траектории; б) стала бы падать на Землю.


СКАНДАРОВА Н.Б.,

методист МОУДОД ДЮЦКО «Галактика»,

г. Калуга


классный час

«необычные космические объекты»


Цели: сформировать представления о необычных объектах вселенной: нейтронных, двойных, сверхновых звездах, пульсарах и черных дырах.

Оборудование: фотографии и схемы нейтронных, двойных, сверхновых звезд, пульсаров и черных дыр.


Ход занятия:

1. Вопросы:
  • Какие объекты наполняют вселенную?
  • Из каких единиц состоит галактика?
  • Что такое звезда?
  • Как устроены звезды?
  • На какие группы можно разделить звезды?
  • Как протекает жизненный путь звезд?


2. Материал для классного часа:

Сверхновые звезды


Мы уже знаем, что в ходе обычных термоядерных реакций, протекающих в недрах звезды почти в течение всей ее жизни, водород превращается в гелий. После того, как значительная часть вещества звезды превратится в гелий, температура в ее центре возрастает, и реакции изменяются - начинает гореть гелий, порождая более тяжелое ядро. Сжатие звезды ведет к уплотнению ее ядра и росту температуры в центре - топливом становится неон. Температура ядра поднимается до полутора миллиардов градусов. Продолжается образование более тяжелых элементов. Своим внутренним строением звезда теперь напоминает луковицу, каждый слой которой заполнен преимущественно каким-либо одним элементом.

Силы гравитации все быстрее сжимают звезду, восполняя энергию. Как и прежде, сжатие звезды сопровождается ростом температуры, которая в конце концов достигает 4-5 млрд. градусов. Звезда достигает критического состояния, ей не хватает энергии для химических реакций. Остается последнее ее достояние - гравитация. Но чтобы звезда могла воспользоваться этим резервом, ядро должно резко сжаться; происходит «взрыв внутрь», отрывающий ядро звезды от ее внешних слоев. Он должен произойти за считанные секунды. Это и есть начало конца массивной звезды.

Взрыв внутрь устраняет давление, поддерживавшее внешние слои звезды, ее оболочку, и с этого момента оболочка, сжимаясь, начинает падать на ядро. Падение сопровождается выделением колоссального количества энергии - так еще раз проявляет себя гравитация. Выделение энергии приводит в свою очередь к резкому повышению температуры. В течение секунды вещество оболочки нагревается и проявляет взрывную неустойчивость. Подсчитано, что за время меньше секунды в ходе этих ядерных реакций выделяется энергия, равная энергии, которую Солнце излучает за миллиард лет!

Внезапно освободившаяся энергия срывает со звезды ее наружные слои и выбрасывает их в космическое пространство со скоростью, достигающей нескольких тысяч километров в секунду. На эти слои приходится значительная часть массы звезды. Газовая оболочка удаляется от звезды, образуя туманность, которая простирается на многие миллионы миллионов километров. Газ по инерции продолжает удаляться от звезды до тех пор, пока, возможно, через 100 000 лет, вещество туманности не станет настолько разряженным, что мы перестанем его видеть. Ударная волна вызывает сжатие межзвездного магнитного поля. В результате остается сверхгорячая звезда, масса которой уменьшилась именно настолько, чтобы она могла достойно угаснуть и умереть.

По всей вероятности она станет нейтронной звездой, масса которой в 1,2-2 раза больше массы Солнца. Если же ее масса более чем вдвое превышает массу Солнца, то она, в конечном счете, может превратиться в черную дыру.

Сверхновые - очень редкие объекты. История засвидетельствовала лишь несколько случаев появления сверхновых. Первая - это, конечно, Крабовидная туманность, вторая - Сверхновая Тихо Браге, обнаруженная в 1572 г., и третья - Сверхновая Кеплера, открытая в 1604 г. Недавно стало известно о сверхновой в созвездии Волка.

Астрономы вычислили, что каждая звездная система, галактика, в среднем раз в сто - триста лет рождает сверхновую. В настоящее время астрономами открыто около 150 сверхновых.

Нейтронные звезды


Звезды, у которых масса в 1,5-3 раза больше, чем у Солнца, не смогут в конце жизни остановить свое сжатие на стадии белого карлика. Мощные силы гравитации сожмут их до такой плотности, при которой произойдет «нейтрализация» вещества. Образуется нейтронная звезда. Наиболее массивные звезды могут обратиться в нейтронные после того, как они взорвутся, как сверхновые.

Первое предположение о возможности их существования было сделано талантливыми астрономами Фрицем Цвикки и Вальтером Баарде из Калифорнии в 1934 г. (несколько раньше в 1932 г. возможность существования нейтронных звезд была предсказана известным советским ученым Л.Д. Ландау.) В конце 30-х годов она стала предметом исследований других американских ученых Оппенгеймера и Волкова. Интерес этих физиков к данной проблеме был вызван стремлением определить конечную стадию эволюции массивной сжимающейся звезды.

По различным оценкам, диаметры нейтронных звезд составляют 10-200 км. И этот незначительный по космическим понятиям объем «набит» таким количеством вещества, которое может составить небесное тело, подобное Солнцу, диаметром около 1,5 млн км, а по массе почти в треть миллиона раз тяжелее Земли! Естественное следствие такой концентрации вещества - невероятно высокая плотность нейтронной звезды. Фактически она оказывается настолько плотной, что может быть даже твердой. Сила тяжести нейтронной звезды столь велика, что человек весил бы там около миллиона тонн. Расчеты показывают, что нейтронные звезды сильно намагничены.

Наружный слой нейтронной звезды представляет собой магнитосферу, состоящую из разреженной электронной и ядерной плазмы, которая пронизана мощным магнитным полем звезды. Именно здесь зарождаются радиосигналы, которые являются отличительным признаком пульсаров. Сверхбыстрые заряженные частицы, двигаясь по спиралям вдоль магнитных силовых линий, дают начало разного рода излучениям. В одних случаях возникает излучение в радиодиапазоне электромагнитного спектра, в иных - излучение на высоких частотах. Почти сразу же под магнитосферой плотность вещества достигает 1 тонны на кубический сантиметр, что в 100 000 раз больше плотности железа.

Следующий за наружным слой имеет характеристики металла. Это слой «сверхтвердого» вещества, находящегося в кристаллической форме. Кристаллы состоят из ядер атомов с атомной массой 26-39 и 58-133. Эти кристаллы чрезвычайно малы: чтобы покрыть расстояние в 1 см, нужно выстроить в одну линию около 10 млрд кристалликов. Плотность в этом слое более чем в 1 млн. раз выше, чем в наружном, и в 400 млрд раз превышает плотность железа.

Двигаясь дальше к центру звезды, мы пересекаем третий слой. Он включает в себя область тяжелых ядер типа кадмия, но также богат нейтронами и электронами. Плотность третьего слоя в 1000 раз больше, чем предыдущего.

Глубже проникая в нейтронную звезду, мы достигаем четвертого слоя, плотность при этом возрастает незначительно - примерно в пять раз. Тем не менее при такой плотности ядра уже не могут поддерживать свою физическую целостность: они распадаются на нейтроны, протоны и электроны. Большая часть вещества пребывает в виде нейтронов. На каждый электрон и протон приходится по 8 нейтронов. Этот слой, по существу, можно рассматривать как нейтронную жидкость, «загрязненную» электронами и протонами.

Ниже этого слоя находится ядро нейтронной звезды. Здесь плотность при­мерно в 1,5 раза больше, чем в вышележащем слое. И, тем не менее, даже такое небольшое увеличение плотности приводит к тому, что частицы в ядре движутся много быстрее, чем в любом другом слое. Кинетическая энергия движения нейтронов, смешанных с небольшим количеством протонов и электронов, столь велика, что постоянно происходят неупругие столкновения частиц. В процессах столкновения рождаются все известные в ядерной физике частицы и резонансы, которых насчитывается более тысячи. По всей вероятности, там присутствует большое число еще не известных нам частиц. Температуры нейтронных звезд сравнительно высоки. Этого и следует ожидать, если учесть, как они возникают. За первые 10-100 тыс. лет существования звезды температура ядра уменьшается до нескольких сотен миллионов градусов. Затем наступает новая фаза, когда температура ядра звезды медленно уменьшается вследствие испускания электромагнитного излучения.


Пульсары


В 60-х годах XX века совершенно случайно при наблюдении с радиотелескопом, который был предназначен для изучения мерцаний космических радиоисточников, Джослин Белл, Энтони Хьюиш и другие сотрудники Кембриджского университета Великобритании обнаружили серии периодических импульсов продолжительностью 0,3 секунды на частоте 81,5 МГц, которые повторялись через удивительно постоянное время, через 1,3373011 секунды. Это было совершенно непохоже на обычную хаотическую картину случайных нерегулярных мерцаний. Появилось даже предположение о внеземной цивилизации, посылающей на Землю свои сигналы. Поэтому для этих сигналов ввели обозначение LGM (сокращение от английского little green men - «маленькие зеленые человечки»). Предпринимались серьезные попытки распознать какой-либо код в принимаемых импульсах. Это оказалось невозможным, хотя, как рассказывают, к делу были привлечены самые квалифицированные специалисты по шифровальной технике.

Через полгода обнаружили еще три подобных пульсирующих радиоисточника. Стало очевидным, что источники излучения являются естественными небесными телами. Они получили название пульсары.

За открытие и интерпретацию радиоизлучения пульсаров Энтони Хьюишу была присуждена Нобелевская премия по физике.

В настоящее время считается, что пульсары - это нейтронные звезды, образовавшиеся после вспышек сверхновых. Постоянство пульсации объясняется стабильностью вращения нейтронных звезд.

Пульсары было принято обозначать четырехзначным числом. Первые две цифры означают часы, две следующие - минуты прямого восхождения пульсара. Впереди ставятся две буквы латинского алфавита, указывающие на место открытия. Первый пульсар получил обозначение CP 1919 - Кембриджский пульсар. Сейчас радиопульсары обозначают буквами PSR и более точным значением координат.


Черная дыра


Если масса звезды в два раза превышает солнечную, то к концу своей жизни звезда может взорваться, как сверхновая, но если масса вещества, оставшегося после взрыва, все еще превосходит две солнечные, то звезда должна сжаться в крошечное плотное тело, так как гравитационные силы всецело подавляют всякое внутреннее сопротивление сжатию. Ученые полагают, что именно в этот момент катастрофический гравитационный коллапс приводит к возникновению черной дыры. Они считают, что с окончанием термоядерных реакций звезда уже не может находиться в устойчивом состоянии. Тогда для массивной звезды остается один неизбежный путь - путь всеобщего и полного сжатия (коллапса), превращающего ее в невидимую черную дыру.

Само название - черные дыры - говорит о том, что это класс объектов, которые нельзя увидеть. Их гравитационное поле настолько сильно, что если бы каким-то путем удалось оказаться вблизи черной дыры и направить в сторону от ее поверхности луч самого мощного прожектора, то увидеть этот прожектор было бы нельзя даже с расстояния, не превышающего расстояние от Земли до Солнца. Действительно, даже если бы мы смогли сконцентрировать весь свет Солнца в этом мощном прожекторе, мы не увидели бы его, так как свет не смог бы преодолеть воздействие на него гравитационного поля черной дыры и покинуть ее поверхность. Именно поэтому такая поверхность называется абсолютным горизонтом событий. Она представляет собой границу черной дыры.


Двойные звезды


Как планеты в солнечных системах вращаются вокруг своих солнц, обладающих большим влиянием, также и сами солнца чувствуют влияние других звезд вокруг них. Если звезды несопоставимы, их движение предстает в ином танце, но если они достойны друг друга, то ни одна из звезд не будет доминировать и они остаются на расстоянии, определяемом точкой компенсации силы притяжения и, возрастающей по мере их сближения силы отталкивания. Так возникают двойные звезды. Если звезды отличаются размерами, то возникновение двойной системы маловероятно. Меньшая звезда может начать постоянное колебательное движение, вначале, приблизившись к одному старшему брату, быть отброшенной его силой отталкивания и начать движение к другому и также быть отброшенной и т.д. Этот сценарий может включать любое количество крупных и меньших звезд. Разве эти солнца различной массы не попадают во взаимную орбиту? Фактически - да, если их масса отличается очень сильно, но большинство звезд не разнятся в массе столь сильно. Таким образом, получают развитие либо колебания, либо, что чаще, танец равных среди равных.


3. Изображаем цветными карандашами или красками наиболее понравившийся объект.

4. Итог занятия:

  • Какие необычные звезды вам запомнились?
  • Почему эти звезды считаются необычными?
  • Что такое черная дыра? Пульсар?



СКАНДАРОВА Н.Б.,

методист МОУДОД ДЮЦКО «Галактика»,

г. Калуга


классный час «созвездия»


Оборудование: изображения созвездий, «кружочки» или магниты для выкладывания схемы созвездий, листы для рисования, кисти, гуашь.


Ход занятия:


1. Вопросы:
  • Что представляет собой вселенная?
  • Какие законы вселенной вам известны?
  • Зачем люди объединили звезды в созвездия?
  • Какие созвездия вам известны? Выложите их схемы на доске магнитами.


2. Рассказ с элементами беседы.

На всей небесной сфере сейчас насчитывается 88 созвездий. Со временем границы созвездий медленно изменяются. Но на небесной сфере границы созвездий строго фиксированы и неизменны; по координатам какой-либо звезды можно определить ее положение в соответствующем созвездии.

Одновременно Международный астрономический союз расширил и понятие «созвездие». Сейчас под созвездием понимается не конфигурация, которую создают более яркие звезды, а один из 88 участков небесной сферы, внутри которого находятся фигуры, образуемые наиболее яркими звездами, характерными для этого созвездия. Следовательно, в одно созвездие, кроме ярких и вообще видимых невооруженным глазом звезд, включаются также все космические объекты, доступные для наблюдения всеми наблюдательными средствами. Именно поэтому для переменных звезд после их обозначения всегда указывается и созвездие, в котором они находятся. Это правило распространяется и на новые и сверхновые звезды - всегда указывается созвездие, в котором их можно наблюдать. Для каждой кометы непременно указывается, в каком созвездии она находится в данный момент, чтобы было легче ее обнаружить и наблюдать.

Андромеда


Андромеда - созвездие северного полушария неба. В Андромеде - три звезды 2-й звездной величины и спиральная га­лактика, видимая невооруженным глазом и известная уже с X века.

Важнейший объект в созвездии - спиральная галактика Туманность Андромеды (М31) со своими спутниками - карликовыми галактиками М32 и NGC 205. В безлунную ночь она видна даже невооруженным глазом на угловом расстоянии чуть более Г к западу от звезды п Андромеды.

Хотя еще в X веке персидский астроном Ас-Суфи наблюдал Туманность Андромеды, называя ее «маленьким облачком», европейские ученые обнаружили ее только в начале XVII веке. Это ближайшая к нам спиральная галактика, удаленная примерно на 2,2 млн световых лет. Хотя она напоминает вытянутый овал, по-видимому, она похожа на нашу Галактику, имеет диаметр более 220 тыс. световых лет и содержит ок. 300 млрд звезд.

Происхождение названия. Согласно греческим мифам, Андромеда была дочерью эфиопских царя Кефея (Цефея) и царицы Кассиопеи. Отдана отцом в жертву морскому чудовищу, опустошавшему страну, но спасена Персеем. После смерти превратилась в созвездие.

Поиск на небе. Наилучшие условия видимости в сентябре - октябре; видно на всей территории России. Созвездие легко разыскать, если осенним вечером в южной стороне неба найти Большой Квадрат Пегаса. Ее три ярчайшие звезды 2-й звездной величины - Альферац, Мирах и Аламак (а, В, и у Андромеды), причем Аламак - изумительная двойная звезда. Звезду Альферац именуют также Альфарет, Альферрац или Сиррах; ее полное арабское имя «Сиррах аль-Фарас», что значит «пуп коня» (иногда ее включали в созвездие Пегаса).