Реферат: Мировое освоение космоса
Преимуществами системы связи на эллиптических орбитах являются простота и относительно малые энергетические затраты на выведение спутника, что позволяет обходиться относительно небольшой ракетой-носителем. Однако такая система для круглосуточной связи требует использование нескольких спутников, что усложняет управление ею.
Большими достоинствами обладает космическая система связи со спутниками на так называемой стационарной орбите, представляющей собой круговую экваториальную орбиту высотой около 3600 км. Такая орбита характерна тем, что спутник на ней находится в неподвижном относительно поверхности Земли положении. Со стационарной орбиты обеспечивается большая зона охвата поверхности. Один стационарный спутник может обеспечивать круглосуточную связь между пунктами, удаленными друг от друга на расстояние около 17000 км.
Полеты в космос открывали новую страницу в развитии систем и средств связи. Причем из космоса человек получает массу информации не только научного и исследовательского, но и широковещательного, «земного» характера. Космические системы спутниковой связи создали предпосылки для распространения информации в глобальном масштабе. Огромные возможности для всемирного культурного обмена открыли перед человечеством космические радиосвязь и телевидение.
ПОГОДА ИЗ КОСМОСА.
Капризы погоды в течении многих тысячелетий поражали воображение человека. Зависимость древнего человека от погодных явлений, непонимание
законов, по которым они развиваются, а часто и неумение противостоять стихийным силам природы стали причиной многих легенд, мифов, поверий и т. п. Однако уже в древние времена люди стремились распознать различные явления погоды и накапливали статическую информацию, которая позволяла им по разным косвенным признакам предсказать погоду. Так, в V в. до н. э. греки начали проводить регулярные метеорологические наблюдения и даже выпускали официальные сообщения о погоде, так называемые «парапегмы». Несколько позднее греки стали переходить от наблюдений к первым попыткам прогноза погоды. С тали зарождаться метеорология и климатология. Стали создаваться специальные метеорологические станции.
Большие возможности для оперативного наблюдения погодных явлений имеют пилотируемые космические корабли и станции, так как космонавт может немедленно дать сведения о тех или иных погодных явлениях, не дожидаясь специальной обработки метеоинформации.
У нас в стране создано постоянно действующая космическая система службы погоды «Метеор», которая непрерывно совершенствуется. Можно предположить, что в будущем в метеорологическую систему войдут космические аппараты, расположенные на нескольких ярусах. Первый ярус составляет долговременные обитаемые орбитальные станции. Они обеспечивают визуальные наблюдения геосферы и быстропротекающих метеорологических явлений, а также приливов, обвалов, пылевых и песчаных бурь, цунами, ураганов, землетресений. Второй ярус – это автоматические спутники типа «Метеор» на полярных и приполярных орбитах высотой 1000-1500 км. Основное их назначение – поставлять информацию, необходимую для численных методов прогнозирования погоды в глобальном и локальном масштабах, обеспечивать наблюдение среднемасштабных и мелкомасштабных процессов в атмосфере. Наконец, третий ярус – метеорологические спутники на орбитах высотой до 36 тыс. км. Для непрерывного наблюдения динамических процессов в атмосфере Земли. Они дадут картину общей циркуляции атмосферы.
По выражению известного ученого К. Я. Кондратьева, «спутниковая метеорология является одним из наиболее выразительных примеров служения космоса практическим нуждам людей».
НА СЛУЖБЕ ГЕОЛОГИИ
С каждым годом все новые и новые кладовые Земли открывают геологи. Нефть и природный газ, железная руда и марганец, алюминий и олово, золото и алмазы, уран и каменный уголь – вот далеко не полный перечень тех жизненно важных материалов, которые самым непосредственным образом влияют на развитие нашей промышленности, на жизнь страны, на
рост ее могущества и процветание.
Запуски первых пилотируемых кораблей показали, что с орбитальных высот можно очень многое различить на земной поверхности даже невооруженным глазом. Хорошо заметны крупные реки и горы, искусственные водохранилища, зеленые массивы лесов, квадраты возделанных полей. На водной поверхности видна крупная зыбь и направление движения волн, хорошо ощущается переход от малых глубин к большим.
Создание специальных искусственных спутников Земли способных в глобальном масштабе собирать необходимую для геологии информацию, позволит получить качественно новые данные о многих процессах, формирующих строение и состав нашей планеты, приблизит решение многих фундаментальных проблем геологии. Степень целесообразности использования искусственных спутников для решения геологических задач будет определяться возможностями регистрирующих приборов, устанавливаемых на их борту, а также способностью человека распознавать и использовать полученную информацию.
Космическая фотографирование может доставить информацию для решения следующих геологических задач: выявления и изучения тектонических и морфологических структур регионального порядка, поиска полезных ископаемых, выявления геологических крупномасштабных процессов, определения взаимосвязей крупных геологических элементов земной поверхности, установление связи рельефа и типа отложения, выявления динамики оползней, оврагов, береговой линии, вскрытия геоморфологических проявлений поискового значения и т. д. Оно поможет также совершенствовать инженерно-геологические изыскания при строительстве линейных сооружений – железных и шоссейных дорог, каналов, трубопроводов и линейных электропередач. Уже на стадии составления проектного задания можно будет определить оптимальные трассы линейных сооружений, что сократит время и материальные затраты на строительство.
Уже сегодня есть все основания утверждать, что космической геологии будет принадлежать одно из ведущих мест в выявлении закономерности формирования и размещения месторождений полезных ископаемых. Большую роль сыграет космическая техника, способствующая интеграции разрозненных представлений о природных процессах, происходящих на нашей планете. Никакая другая техника не дает возможности так полно охватить взаимосвязь между геологическими и физикогеографическими
процессами на Земле. Сравнительный анализ, а также изучение геологических процессов как части и как следствия процессов, протекающих во Вселенной, позволит в будущим добывать полезные ископаемые на большой глубине и под толщей Мирового океана, что будет иметь огромное экономическое значение.
НА СЛУЖБЕ СЕЛЬСКОГО И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА
Сельское и лесное хозяйство получает от искусственных спутников Земли очень много полезной информации. Сегодня еще не накоплен достаточный опыт, который позволил бы посчитать весь тот эффект, какой обеспечивает служба космоса. Однако ряд оценок уже имеется. Так, например, подсчитано, что, использую информацию, полученную со спутников, можно: увеличить на 10% урожай хлопка, снизить на 10%-15% потери от сорняков, увеличить поголовье скота на 35 млн. голов.
Сопоставление космических снимков сделанных в разное время, даст возможность изучать процессы востановления лесов, прогнозировать запасы различных видов древесных пород, определять рациональные сроки вырубки. Космическое фотографирование может служить основой для оптимальной разработки планов лесозаготовительной промышленности в масштабах страны, выбора участков для лесозаготовки в зависимости от их качества, добротности древостоя, породного состава, запасов древесины, а также с учетом условий сплава и транспортных перевозок.
Особую роль космические средства могут сыграть при охране лесов от пожаров. В пожароопасный период ежегодно возникает большое количество лесных пожаров, а в отдельные засушливые годы лесные поджары становятся бедствием. Пожары причиняют ущерб не только лесному хозяйству, но и ряду других отраслей. Дымовые завесы от лесных пожаров наносят вред сельскохозяйственным растениям, затрудняют судоходство на реках, губительно действуют на промысловых зверей и птиц. Последствия лесных пожаров проявляются также в ухудшении гидрологии почвы, изменении грунтовых вод, характеристик стока и др. Комплекс чувствительной теплопеленгационной аппаратуры, установленной на спутнике, позволит вести наблюдения за лесами в любое время суток и своевременно предупредить о возникновении пожара.
Итак, космос на службе лесного и сельского хозяйства принесет народному хозяйству большую пользу. Одно лишь точное регулирование времени начала сельскохозяйственных работ даст в масштабе планеты ежегодную прибыль около 15 млрд. долларов. Интенсификация сельскохозяйственного производства и рациональная эксплуатация лесных ресурсов находятся в непосредственной зависимости от прогресса космической техники, от успехов в освоении космоса.
КОСМОС И ОБРАЗОВАНИЕ
Освоение космоса не только стимулировало интерес к образованию, но и позволило использовать великолепные технические средства – радиовещательные и телевизионные спутники для образовательных целей. Широкие массы населения планеты могут получить через всеобщую глобальную систему образования и профессионального – технического обучения, построенного на использовании мировых космических систем связи и телевидения на основе использованных спутников Земли, самые обширные знания. Всемирная телевизионная сеть со 100-процентным охватом населения планеты будет тем новым техническим средством, которое сделает всех людей Земли равноправными слушателями одной аудитории. Особенно большое значение это имеет для развивающихся стран, для населения, живущего в труднодоступных районах. Радио- и телепередачи через спутники позволят решать проблемы ликвидации неграмотности, повышать образовательный ценз детей и взрослых и т. п.
Таким образом, космос и образование оказались элементами двуединого процесса: без глубоких знаний невозможно покорение космоса, последнее же в свою очередь, дает эффективное средство для всестороннего совершенствования и развития образования.
ВПЕРЕД, И ТОЛЬКО ВПЕРЕД!
Энтузиастам космонавтики всегда был присущ дух беззаветной преданности делу, непрерывных и целеустремленных творческих исканий. Авиация и космические полеты привлекают к себе людей беспокойных, энергичных устремленных в будущее. Многие из них были великолепными инженерами, и, творцами новой техники, аккумулировавшими в себе большой комплекс знаний накопленный человечеством. Но, пожалуй, наиболее характерной их чертой является отношение к космосу как средству решения общечеловеческих проблем. Еще в 1883 г. К. Э. Циолковский в работе «Свободное пространство» рассматривал космос не просто как пространство в астрономическом аспекте, но и как среду, которую человек может в будущем освоить и жить в ней. Величие Вселенной, сложность и необычность явлений и процессов, протекающих в космосе, побудили ученого к разработке «космической философии», которой он занимался всю свою жизнь.
К. Э. Циолковский разрабатывал не только отдаленные преспективы освоения космоса. В своих трудах он охватил всю совокупность основных проблем космонавтики, начав с того времени, в котором жил и трудился. Такой конструктивный подход к самым сложным проблемам отличал всю деятельность Циолковского. В начале века Константин Эдуардович писал: «Теперь мы поговорим о том, как можно начать работу космических достижений немедленной, сейчас же. Обыкновенно идут от известного к неизвестному: от швейной иглы к швейной машинке, от ножа к мясорубке, от молотильных цепов к молотилке, от экипажа к автомобилю, от лодки к кораблю. Так и мы думаем перейти от аэроплана к реактивному прибору – для завоевания Солнечной системы… Вот грубые ступени развития и преобразования аэропланного дела, достигающего высших целей:
1. Устанавливается ракетный самолет с крыльями к обыкновенным органам управления…
2. Крылья последующих самолетов надо понемногу уменьшать, и силу мотора и скорость увеличивать…
3. Корпус дальнейших аэропланов следует делать непроницаемым для газов и наполненным кислородом, с приборами, поглощающих углекислый газ, аммиак и другие продукты выделения человека…
4. Применяются описанные мною рули (имеются в иду газовые рули), действующие отлично в пустоте и в очень разряженном воздухе, куда залетает снаряд. Пускается в ход бескрылый аэроплан, сдвоенный и сроенный, надутый кислородом, герметически закрытый, хорошо планирующий…
5. Скорость достигает 8 километров в секунду, центробежная сила вполне уничтожает тяжесть, и ракета впервые заходит за пределы атмосферы…
6. После этого мохно употреблять корпус простой, несдвоенный. Полеты за атмосферу повторяются. Реактивные приборы все более удоляются от воздушной оболочки Земли и пребывают в эфире все дольше и дольше. Все же они возвращаются, так как имеют ограниченный запас пищи и кислорода.