Проблемы изучения космоса
учеников 10-В класса средней школы № 22
г. Николаева
Мирина Константина, Округ Владимира, Красиной Екатерины.
26.12.2002г.
Проблема изучения космоса
|
С |
ма проблема возникла еще в античности, когда философы задумывались над проблемами мироздания и системой движения планет. Однако глобальной эта проблема стала в середине XX века поле запуска первого спутника Земли 4.04.1957г. В данный момент в изучении космоса есть множество проблем. Мы кратко охарактеризуем некоторые из них:
1. Проблема изучения солнечной системы. Проблема состоит в том, что открыты не все тайны и загадки даже нашейа родной системы. Также не используются ресурсы других планет и астероидов нашей системы.
Причина кроется в дороговизне строительства спутников и космические кораблей. Также скорость полета космических аппаратов и передачи информации очень мала. Например, надо 6 минут для того, чтобы передать информацию со станции, находящейся возле Меркурия на землю.
Решение проблемы: Разрабатываются новые технологии передачи данных (лазерная связь). Также разрабатываются новые типы двигателей, новые материалы, которые выдерживают температуры до 1 градусов.
Проблема изучения солнечной системы состоит из множества проблем, начиная с запуска спутника и заканчивая исследованиями планет. Мы кратко охарактеризуем некоторые из них, и чего далось добиться в их решении. К настоящему времени известны характеристики всех планет солнечной системы, также их траектории.
Таблица1
|
Название планеты |
Диаметр, км |
Среднее расстояние от Солнца |
Кол-во спутников |
T оборот вокруг солнца |
Время оборот вокруг своей оси |
|
Меркурий |
4878 |
57,9 |
-------------- |
88 дней |
59 дней |
|
Венера |
12100 |
108 |
-------------- |
224,7 дня |
243 дня |
|
Земля |
12756 |
149,6 |
1 |
365,3 дня |
23ч.56 мин |
|
Марс |
6790 |
227,9 |
2 |
687 дней |
24ч.37,5мин |
|
Юпитер |
124800 |
778 |
16 |
11,9 года |
9ч.50,5мин |
|
Сатурн |
12 |
1427 |
19 |
29,5 года |
10ч. 14мин. |
|
Уран |
52400 |
2870 |
15 |
84 года |
15ч. 14мин. |
|
Нептун |
50450 |
4497 |
8 |
164,8 года |
16ч. 3мин. |
|
Плутон |
2300 |
5900 |
1 |
248,6года |
6сут. 9ч. |
Загадкой остается только движение планеты Плутон. Предполагают, что частичное изменение траектории связано с существованием еще одной планеты, пока не известной астрономам.
Исследование Меркурия. Как видно из таблицы, Меркурий - предпоследняя по размерам (после Плутона) планета Солнечной Системы. Первые и достаточно подробные карты Меркурия были составлены космическим кораблем Маринер-10. На Меркурии нет никакой жизни, там отсутствует атмосфера и вода, вся поверхность Меркурия покрыта кратерами с острыми краями. Особенный интерес представляет внутреннее стройство Меркурия. Верхний слой Меркурия - кора - тонок, под ним находится значительно более массивное металлическое ядро, которое занимает 70% его объема. Обнаружено, что у Меркурия имеется слабое магнитное поле, что свидетельствует о наличии жидкого ядра.
Исследование Венеры. Венера занимает 4 место по величине; она практически равна Земле. На ней очень плотная атмосфера, через которую нельзя ничего разглядеть. Для исследования поверхности использовали радиолокацию. 80% поверхности занимают равнины из затвердевшей лавы, вытекшей из вулканов, покрывающих планету. Венера вращается очень медленно (на оборот требуется 243 дня), к тому же в противоположную сторону.
Марс. Четвертая от солнца планета, вдвое меньше Земли. Есть 2 спутника Фобос и Деймос. Средняя температура поверхности равна Ц28. В атмосфере преобладает глекислый газ. Ландшафт представляет собой пустынную равнину, продуваемую ветрами и сеянную зубчатыми скалами. На поверхности обнаружен высочайший пик, названный Олимпом. Он втрое выше Эвереста и достигает в ширину 600 км.
Астероидный пояс представляет собой одну из самых интересных загадок в нашей системе. Астероида представляют собой большие глыбы камня и металла. Некоторые астрономы полагают, что астероиды представляют собой заготовку для планеты, которая по непонятной причине не сформировалась. Другие считают, что это, наоборот, остатки планеты, которую Юпитер и Марс разорвали своим притяжением. Большинство астероидов по размерам не превышают дом, некоторые - не больше валуна.
Юпитер. Самая большая планета солнечной системы, превышает диаметр Земли в 11 раз. Он состоит целиком из газа, в середине расположено небольшое каменное ядро. В 1664 году Роберт Гук наблюдал Большое Красное пятно. Это штормовой вихрь, высотой 8 км, 4 км. ва длину и 14 в ширину. Двигаясь вокруг Юпитера, этот вихрь вращается против часовой стрелки. Свирепые ветры достигают скорости 500 км/ч. Обычно имеет красный или коричневый цвет.
Сатурн. Вторая по величине планета солнечной системы. Подобно Юпитеру состоит из газа. Окружен системой живописных колец. Кольца состоят из множества частиц, вращающихся вокруг Сатурна. Они держиваются на местах силой притяжения Сатурна. У Сатурна 19 спутников. Самый значительный из них - Титан. По размеру превосходит Меркурий и имеет толстый слой атмосферы. Титан скорее похож на планету, чем на спутник. В текущем десятилетии планируется забросить с американского исследовательского корабля Кассини европейский космический зонд.
Уран. Открыт английским астрономом льямом Гершелем. ран дважды наблюдали и до этого, но принимали его за звезду, не за планету. ран никален тем, что вращается вокруг солнца, лежа, как бы на боку. В 1977 году вокруг рана были обнаружены кольца. Вокруг Урана обращается 15 спутников. 5 Самых крупных из них: Ариэль и имбрель - темные, покрытые кратерами. На Титании имеются глубокие. Протяженные долины. Одна из них, Мессина-Касмата, достигает в длину 1500 км. Весь изрытый кратерами Оберон пока не далось хорошо разглядеть. Миранда - шар из битого стекла.
Нептун. Это шар 50450 км. диаметром. Он насыщенного голубого цвета, подобно Сатурну, окружен пятью темными кольцами. Его столь необычный цвет объясняется тем, что толстый слой метановой атмосферы хорошо отражает голубую часть спектра солнечного света. Интересен тот факт, что, Нептун и Плутон иногда лменяются местами и Нептун оказывается самой далекой планетой от солнца. Дело в том, что орбиты Нептуна и Плутона пересекаются. Главные спутники Нептуна - Тритон и Нереида. Нереида пока еще не изученный объект, Тритон - совершенно восхитительный спутник. Его Диаметр 2705 км. Он движется он по орбите в обратную от вращения Нептуна сторону. Большая часть его поверхности - светлая и гладкая. Лед вокруг Южного полюса - розовый. У Тритона есть тонкий слой атмосферы.
Плутон был обнаружен американским астрономом Клайдом Томбо. Недавние наблюдения с помощью передовых технологий дают основания предполагать, что Плутон похож на спутник Нептуна - Тритон. У него также есть тонкий слой атмосферы, поверхность покрыта метановым и азотным льдом. В 1978 году был открыт единственный спутник Плутона - Харон. В сравнении с Плутоном он так велик, что вместе они почти что двойная планета. Харон вращается очень близко от Плутона - на расстоянии 19640 км.
2. Проблема выведения спутников на орбиту. На это тратится огромное количество металла и топлива. Нехватка квалифицированных кадров, рабочих.
Причина состоит в нехватке материалов и топлива, в большой подготовительной работе, проводимой большим количеством ченых, инженеров, рабочих
В данный момент разрабатываются энергосберегающие технологии вывода спутников на орбиту. Производство и проектирование спутников автоматизируются.
3. Проблема изучения галактики. Скорость современных космических аппаратов слишком мала для отправки пилотируемых экспедиций за пределы солнечной системы, да и не только за пределы, даже к таким планетам, как Юпитер и дальше. Что касается беспилотных аппаратов, то для этого мала скорость передачи информации. Также в настоящее время нет технологии, которая позволяла бы перерабатывать результаты исследований и делать выводы, поэтому надо передавать практически все результаты измерений на Землю.
Решение: Разрабатываются новые системы разработки информации, новые типы двигателей, позволяющие достичь субсветовых скоростей.
4. Проблема поиска внеземных цивилизаций с целью расширения своих знаний про Вселенную, другие формы жизни и т. д.
Решение: Десятки тысяч радиотелескопов пытаются ловить радиоволны, сигналы от других разумных существ.
5. Проблема изучения Вселенной.
Причины: Недостаток знаний о Вселенной, сомнения в бесконечности вселенной
Решение: Пока что осуществляется только с помощью телескопов, радиотелескопов, обычных наблюдений. Создана теория Большого Взрыва. Разрабатываются системы изучения космоса и анализа полученных сведений.
6. Проблему изучения Луны большинство выделяют как отдельную проблему потому, что её история неразрывно связана с историей Земли. Другая загадка - как образовалась Луна.
Причины: Луна - одна из самых интересных космических проблем. Множество ченых многих областей науки возлагают на неё большие надежды. Биологи надеются найти жизнь на ней, физики - термоядерное топливо, инженеры хотят построить базу для полетов по солнечной системе. Археологи надеются найти на ней остатки древних цивилизаций.
Решение: Посланы экспедиции, собраны образцы грунта, выясняется, была ли Луна частью Земли.
Таблица2
|
Рис.1
Слева - отпечаток ноги астронавта, побывавшего на Луне. |
|
Рис.2 Справ Луна. Вид с Земли. |
||
| Существуют следующие гипотезы происхождения Луны: Луна откололась от Земли; Земля притянула Луну, когда та проходила мимо; Луна образовалась из кольца пыли, которое раньше окружало Землю. Однако в последнее время становлено, что Луна не могла быть частью Земли. | |||||
|
|
Рис.3
Марс. Вид с Фобоса. |
Другая загадочная планета - Марс. С тех пор, как астроном Скиапарелли заметил так называемые каналы, которые навели на мысль о существовании жизни на Марсе, строились научные гипотезы, писались фантастические романы, организовывались научные конференции, но так до сих пор никто не нашел жизни на Марсе. | |||
Использованная литература:
1.Энциклопедия окружающего мира - Астрономия.
2.Энциклопедия юного ученого - Космос.
3.Большая советская энциклопедия.
4.Все обо всем.
5.Большая детская энциклопедия.
6.Наука и жизнь.