Исследовательская работа о космосе

Что такое космос?

Космос… Где он начинается? 50 лет прошло с тех пор, как человек «шагнул в космос», а кажется, что это случилось давным-давно. Стали привычными полеты к Международным космическим станциям, а ведь каждый полет - это героический поступок. С древних времен человек рвался в небо. Можно вспомнить Дедала и Икара, Леонардо да Винчи, Циолковского и многих других. Почему людей притягивают звезды? Почему в звездную ночь мы, как завороженные не в силах отвести глаз от ярких мерцающих светил? Может быть, это наша генетическая память дает о себе знать? Может быть, мы на Земле пришельцы, и нам хочется вернуться к звездам? Сколько бы времени ни прошло с тех пор, как человек впервые «шагнул в космос», романтика освоения космического пространства будет волновать человечество, ведь межпланетная среда - это необъятный океан для настоящих и будущих космоплавателей, уже вступивших в одну из его «прибрежных» зон- в околоземное космическое пространство, которое отличается чрезвычайным богатством и разнообразием явлений и процессов.

Весь процесс развития человечества говорит нам о том, что мир познаваем. Но каждый из нас может ощутить себя творцом этого мира, если всю жизнь будет ставить перед собой вопрос: «Почему? Зачем? Как?».

Мы стоим на пороге завоевания Космоса и с замиранием сердца ожидаем встречи с его обитателями, потому что не можем или не хотим даже вообразить себе, что мириады прекрасных миров Вселенной могут оказаться безжизненными и мертвыми.

Созвездия блуждали в вечной мгле,

Казалось, им безмерный счет потерян.

Мы первыми сумели на Земле

Открыть Вселенной запертые двери.

Ах, этот день двенадцатый апреля!

Как он прошелся по людским сердцам.

Казалось, мир невольно стал добрее,

Своей победой потрясенный сам.

Какой гремел он музыкой вселенской,

Тот праздник, в пестром пламени знамен,

Когда безвестный сын земли смоленской

Землей-планетой был усыновлен.

Жилец Земли, геройский этот малый

В космической посудине своей

По круговой, вовеки небывалой,

В пучинах неба вымахнул над ней.

В тот день она как будто меньше стала,

Но стала людям, может быть, родней.

Ах, этот день, невольно или вольно

Рождавший мысль, что за чертой такой -

На маленькой Земле - зачем же войны,

Зачем все то, что терпит род людской?

«Космос» - это прежде всего «порядок». Таково буквальное значение слова «космос» (в отличие от слова «хаос» - «беспорядок»).

Упорядоченность космоса, «стройные» движения небесных тел, четко выраженная структурность, то есть делимость на материальные системы разного порядка сложности - вот то, что прежде всего привлекает внимание астронома. Взаимное тяготение всех тел Вселенной - не единственная причина стройности космоса. Немалая роль принадлежит и другим силам - в первую очередь магнитным и электрическим.

ВСЕЛЕННАЯ - извечная загадка бытия, манящая тайна навсегда. Ибо нет конца у познания. Есть лишь непрерывное преодоление границ неведомого. Но как только сделан этот шаг - открываются новые горизонты. А за ними - новые тайны. Так было, и так будет всегда. Особенно в познании Космоса. Слово «космос» происходит от греческого "kosmos", синонима астрономического определения Вселенной. Под Вселенной подразумевается весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Вселенная, изучаемая астрономией, - часть материального мира, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки.

Часто выделяют ближний космос, исследуемый при помощи космических аппаратов и межпланетных станций, и дальний космос - мир звезд и галактик.

Возникает вопрос : Каковы «взаимоотношения» между живым организмом и космосом? Можно ли жить вне земли?

Человеческую мысль поражает обилие неодушевленной, неорганической материи в космосе. Все живое на Земле, вся земная биосфера составляет по массе мизерную долю процента нашей планеты.

1. С точки зрения физики, изучающей свойства околоземного пространства, 200 км над Землёй - уже космос. А на этой высоте почти полностью отсутствует сопротивление движущимся предметам.

2. На границе между землёй и космической зонами должен быть установлен предупреждающий транспарант: «Осторожно: космос!» Почему так? Всё дело в том, что эта манящая , загадочная , таинственная среда совсем не приспособлена для жизни. Человек, оказавшийся вдруг в космосе, вот так, как он есть, не успел бы дочитать до конца эту фразу. Он бы погиб. На высотах более 3,5км парциальное давление кислорода столь низкое, что дыхание затрудняется, наступает кислородная недостаточность. Это первый физиологический барьер, который нужно преодолеть на пути в космос.

3. Следующий «этаж неба» - стратосфера. Здесь на высоте 30-60 км в тонком озоновом слое происходит поглощение губительных для живых существ и растений жестких ультрафиолетовых излучений Солнца. Преодолеть такой барьер можно при условии создания специальных защитных систем- герметических кабин, в которых поддерживается заданное давление и соответствующий газовый состав.

4. Следующее препятствие- ускорение, т.е. изменение скорости по величине и направлению. Перегрузки, связанные с ускорением, вызывают значительное ухудшение состояния организма: кроме нарушений в системе кровообращения, снижаются острота зрения и мышечная активность.

5. Для отправляющихся в космическое путешествие значительную опасность представляет радиация. Космические лучи обладают большой проникающей и ионизирующей способностью и поэтому представляют большую опасность для космонавтов. Космическая радиация представляет собой потоки атомных ядер различных химических элементов, двигающихся со скоростью света. Рентгеновские лучи, гамма-излучение Солнца, частицы, образующиеся во время солнечных вспышек, галактическое и внегалактическое излучение, электроны и протоны радиационных поясов Земли и другие виды излучения способны проникать даже сквозь обшивку корабля и оказывать вредное воздействие на организм человека, нарушая при этом деятельность живых клеток.

6. Космические лучи - это «могучие невидимки». Но не только они населяют космос. Кто из нас не видел в летние ночи великолепные фейерверки падающих звёзд? Стремительными и огненными линиями они рассекают черноту ночного небосвода, оставляя за собой светящийся след. Следы в небе оставляют кусочки вещества, несущиеся с огромными скоростями. Воздушная оболочка Земли защищает нас от метеоритной опасности. А если столкновение произойдёт на космической трассе?!

7. В невероятно сложных условиях протекает космический полёт. Температура с высотой изменяется. Сначала она падает до определённого предела. На высоте 10-14 км 50-55◦С мороза, затем на высоте 800км физическая температура достигает примерно 1500◦С, т.е. огромные перепады температур.

8. В космосе человек встречается и с другими необычными для него условиями. Одним из любопытнейших явлений, связанных с космическим полётом, является невесомость. На корабле, вышедшем на орбиту, исчезает вес. Наступает непривычное, несвойственное человеческому организму состояние. Невесомость не только затрудняет ориентировку в пространстве, но и нарушает точность движений. В космосе все ткани, органы и системы человеческого тела функционируют в совершенно новых, непривычных условиях. Этот фактор космического полёта требует серьёзнейшего внимания. Даже при кратковременных рейсах невесомость может вызвать целый ряд физиологических сдвигов во многих функциональных системах человеческого организма.

Вывод: длительная изоляция в замкнутом пространстве и своеобразные психические реакции, так называемый сенсорный голод (недостаток различных привычных раздражителей, который приводит к снижению психической активности человека), нарушение привычных биоритмов ( в космическом полёте не будет привычного чередования дня и ночи) убеждают нас в том, что никогда ещё человек не подвергался таким тяжелым и ответственным испытаниям, как при попытке покинуть родную планету и отправиться в путешествие за пределы своей обители. Никогда он не встречался со столь сложным комплексом явлений, с таким множеством неизвестных.

Итак, космос - это среда, чужая жизни.

Вселенная настолько огромна, что астрономы до сих пор не смогли установить, насколько она велика! Однако благодаря последним достижениям науки и техники мы узнали много нового о космосе и нашем месте в нем. В последние 50 лет люди получили возможность покидать Землю и изучать звезды и планеты не только наблюдая их в телескопы, но и получая информацию прямо из космоса. Запускаемые спутники оснащены сложнейшим оборудованием, с помощью которого были сделаны удивительные открытия, в существование которых астрономы не верили, например, черные дыры и новые планеты. Человеческий глаз видит далеко не все - например, мы не можем увидеть те излучения, которые, наряду со световыми лучами, испускают звезды и другие космические тела: рентгеновские и гамма-лучи, микро- и радиоволны. Вместе с лучами видимого света они образуют так называемый электромагнитный спектр. Изучая невидимые части спектра с помощью специальных приборов, астрономы сделали множество открытий, в частности, обнаружили над нашей галактикой огромное облако античастиц, а также гигантские черные дыры, пожирающие все вокруг себя. Наиболее мощные в электромагнитном спектре - рентгеновские и гамма-лучи. Их обычно излучает материя, которую поглощают черные дыры. Горячие звезды излучают большое количество ультрафиолета, тогда как микро- и радиоволны - признаки облаков холодного газа.

Недавно установлено, что внезапные выбросы гамма-лучей, причину которых долгое время не могли понять ученые, свидетельствуют о драматических событиях в далеких галактиках.

Изучая ультрафиолетовое излучение небесных тел, астрономы узнают о процессах, происходящих в недрах звезд.

Исследования, проводимые со спутников, выявляющих инфракрасное излучение, помогают ученым понять, что находится в центре Млечного Пути и других галактик.

Чтобы получить подробную картину других галактик, астрономы соединяют радиотелескопы, располагающиеся на противоположных концах Земли.

Межзвёздные путешествия.

Хотя многие считают, что межзвездные путешествия скоро станут реальностью, анализ с учетом законов физики показывает, что в обозримом будущем межзвездный космический полет остается невероятно сложным, если не невозможным. Космические корабли, созданные людьми до настоящего времени, движутся со скоростью, составляющей примерно

1/30 000 скорости света, поэтому даже полет к ближайшей звезде займет 100 000 лет. Чтобы двигаться быстрее, нужно найти новые способы разгона корабля до более высоких скоростей; это, в свою очередь, требует колоссального количества топлива.

Если бы удалось каким-то образом построить космический корабль, способный двигаться с субсветовой скоростью, благодаря эффекту замедления времени, открытому Эйнштейном, космические путешественники старели бы медленнее, чем оставшиеся на Земле, т.к. время течет медленнее для тех, кто движется с субсветовой скоростью. Однако теория относительности предсказывает также, что при скоростях, близких к скорости света, каждая крошечная частица межзвездных газа или пыли превращается для космического корабля и тех, кто в нем находится, в снаряд огромной энергии. Следовательно, придется придумать способ, как избежать столкновения с этими снарядами, что дополнительно усложняет создание источника энергии для разгона межзвездного корабля до околосветовых скоростей. Если подумать о гигантских расстояниях между соседними цивилизациями и законах физики, то можно сделать вывод в пользу радиоволн как лучшего средства межзвездной связи.

Итог:

Итак, до сих пор ни в окрестностях Земли, ни на Луне, ни в ближнем или дальнем космосе не обнаружена жизнь. В лучшем случае есть косвенные улики, допускающие разные истолкования, но прямых доказательств универсальности жизни, увы, нет. Зато имеется богатейший ассортимент разнообразных гипотез, от самых пессимистических до таких, где оптимизм не знает границ.

Введение: Нас манит красота Великого космоса.

Как часто каждый из нас смотрит в ночное небо и задает себе вопросы о том, что там, вверху, как выглядят звезды и где отгадки, которые ищет все человечество вот уже много веков. Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. Самые ранние представления людей о нем сохранились в сказках и легендах. Прошли века и тысячелетия, прежде чем возникла и получила глубокое обоснование и развитие наука о Вселенной, раскрывшая нам замечательную простату, удивительный порядок мироздания. Недаром еще в древней Греции ее называли Космосом, а это слово первоначально означало «порядок» и «красоту».

Обоснование выбора темы:

Самое ясное предчувствие будущего прогрессивного человечества связано с космосом!

Мы стоим на пороге действительно космической эры!

Космос загадочен и притягивает к себе всех от мала до велика.

Ведь космос - это так интересно!

Поскольку проникновение человека в космическое пространство - это не просто очередной рядовой шаг в развитии науки, а событие, имеющее эпохальное значение, оно не может не оказывать (и уже оказывает) существенного влияния на самые различные стороны жизни человечества.

Действительно, выходя в космос, люди вступают в особый мир, где все непохоже на земное, где окружающая обстановка, физические условия и даже характер движений всех предметов и самого человека иные, чем на Земле.

Было бы неправильно думать, что в открытом космосе действуют какие-то особые законы движения, отличные от тех, с которыми мы встречаемся на Земле. Просто, действуя в иных условиях, они по-иному проявляются. В чем же состоит это отличие?

Мы решили поинтересоваться и спросили наших ровесников: «зачем же нам нужно знать о таком событии как первый полёт в космос Ю.А. Гагарина и о всевозможных открытиях, связанных с космосом?» Вот какие результаты опроса мы получили:

В опросе принимало участие 20 юношей и девушек. Из опроса мы видим, что большинство подростков привлекает тема космоса и открытия, связанные с ним. Они считают, что это актуальная, интересная и ценная информация.

Заявка

на участие в муниципальном этапе областного конкурса учебно-исследовательских работ школьников «Космос и человек», посвящённом 50-летию первого полёта человека в космос.

1. Тема работы: «Можно ли жить вне Земли?»

2. Номинация: «Физика космоса»

3. ФИО участника: Петенко Татьяна

4. Дата рождения, класс: 13.08.1993г, 11»А» класс

5. Домашний адрес: Самойловский район, с.Святославка, ул.Гагарина,д.20 «Б»

6. Краткая аннотация работы: Космос загадочен и притягивает к себе всех от мала до велика. Как часто каждый из нас смотрит в ночное небо и задает себе вопросы о том, что там, вверху, как выглядят звезды и где отгадки, которые ищет все человечество вот уже много веков. Звездное небо во все времена занимало воображение людей. Почему зажигаются звезды? Сколько их сияет в ночи? Далеко ли они от нас? Есть ли границы у звездной Вселенной? С глубокой древности человек задумывался над этими и многими другими вопросами, стремился понять, и осмыслить устройство того большого мира, в котором мы живем. Хотя многие считают, что межзвездные путешествия скоро станут реальностью, анализ с учетом законов физики показывает, что в обозримом будущем межзвездный космический полет остается невероятно сложным, если не невозможным.

7. Название учреждения, адрес, телефон: МОУ СОШ с.Святославка,улица Ленина, 51; 3-11-96.

8. Руководитель учебно-исследовательской работы: Учитель физики и информатики: Мезина Ольга Алексеевна, образование высшее, стаж работы - 28 лет.

9. Директор школы: Захарова Лариса Владимировна.

10. Подпись: Захарова Л.В.

Список литературы.

1.»Живые организмы в космосе». Л.В. Реброва. Москва «Просвещение», 1983г.

2. «Вам строить звездолёты».Ю.Колесников. Москва «Детская литература», 1990г.

3.Рксурсы Интернет.