Шевцова Татьяна Валентиновна

Короткая и стремительная прелюдия длиною в 65 лет

Материал опубликован 12 January

Автор публикации: Артём Шевченко, ученик 10 класса

Автор публикации: Софья Солнышкина, ученица 10 класса

Короткая и стремительная прелюдия длиною в 65 летPPTX / 6.84 Мб

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №16 станицы Георгиевской

Георгиевского района Ставропольского края

Короткая и стремительная прелюдия длиною в 65 лет

Исполнители:Шевченко Артём,

Солнышкина Софья,

учащиеся 10 класса

МБОУ СОШ №16

ст. Георгиевской

Руководитель: Шевцова Т.В.,

учитель математики и физики

МБОУ СОШ №16

ст. Георгиевской

станица Георгиевская

2023

Содержание

1. Введение.................................................................3

2. Основная часть ……………..................................5

2.1 Основные этапы разработки и запуска

первого ИСЗ...............................................................5

2.2 Описание интересных фактов об ИСЗ……9

2.3 Описание исследования.............................12

3. Заключение...........................................................22

Список источников и литературы..........................25

Приложения..............................................................26

Введение.

Стремились люди вырваться давно

туда, туда, где солнце зажжено…

(Леонид Вышеславский)

Человеком, от рождения, движет неведомая сила любознательности, стремление к неизведанному.

Космос всегда был для человечества одной из самых ярких и сложных тайн мироздания и её разгадке посвящали себя самые светлые умы.

Исследования и освоение космического пространства (КП) — одно из важнейших проявлений современной научно-технической революции, одно из крупнейших достижений человеческого гения.

Вслед за покорением просторов земли, водных пространств, воздушного океана человечество неизбежно должно было начать штурм космоса — еще недавно неведомой среды, в которой развилась, существует и движется наша планета. Эта среда играет в жизни человечества и всего живого не меньшую роль, чем водное и воздушное пространство, а изучение и освоение ее будет иметь огромное значение для земной цивилизации.

Запуск в Советском Союзе первого в мире искусственного спутника Земли (ИСЗ), 4 октября 1957 г. открыл новую эру в истории человечества — космическую эру.Он оказался неожиданным для большинства людей, возвестил о переходе человечества к планомерному изучению и освоению КП.

С того момента, как созданный руками человека объект впервые преодолел земное притяжение и развил достаточную скорость, чтобы выйти на орбиту Земли, прошло всего лишь чуть более шестидесяти пяти лет — ничто по меркам истории![1]

03 октября 2023 года, в преддверии знаменательной даты, на уроке физики было дано задание - подготовить сообщение о запуске ИСЗ, их существовании, значимости….

Наша группа выбрала, из всех предложенных учителем, тему «Глаза и уши внеземного пространства» и поставила перед собой задачу узнать как можно больше малоизвестных фактов о ИСЗ.

После проделанной работы, познакомившись с различными материалами по этой теме, столкнулись с мыслью – все, что узнаем, вызывает огромный интерес и желание узнать еще больше, хотелось поделиться имеющейся информацией с окружающими нас сверстниками. Так и зародилась идея заняться исследовательской работой, связанной с ИСЗ, тем более что за столь короткий срок - 65 лет, большое количество причин и достижений для этого есть:

-тяга к знаниям;

- изобретения в различных областях, от сотовой связи,спутниковых коммуникаций до тефлоновой сковородки;

- программы по защите нашей планеты от космических тел, до топливно - энергетических проблем;

- выживание;

- добыча полезных ископаемых;

- возможность противостоять глобальным угрозам;

- туристические полеты и многое другое.

Актуальность.

Каждому ли современному человекунужно знать историю развития своей страны в самых различных областях?Мы думаем да.

Одной из важных, самой интересной и перспективной, на наш взгляд, является освоение КП, познание истории развития ИСЗ, в осмыслении глобальных изменений развития КП и человеческого общества, в расширении кругозора каждого из нас, так как с этим вопросом тесно связана повседневная жизнь каждого из нас: мобильная связь, цифровое телевидение, метеорологические сведения, ГЛОНАСС, gps-навигация, интернет и др.

Поэтому тему нашегоисследования мы считаем актуальной.

Цель:Показать отражение исторических событий создания ИСЗ в жизни современного человека, и влияние этого процесса на его жизнь в будущем.

Задачи:

1. Обобщить информацию по истории запуска первого ИСЗ и основным этапам освоения околоземного КП.

2. Выяснить путем тестирования, устного опроса степень осведомленности обучающихся школы и взрослого населения – родителей учащихся (выборочно, имеющих высшее образование) по вопросу освоения КП с помощью ИСЗ и обработать полученные результаты.

3. Проанализировать результаты тестирования, устного опроса.

4. Найти информацию о научном и прикладном применении знаний, полученных с помощью ИСЗ.

5. Показать роль запуска первого ИСЗ.

6. Наметить пути совершенствования познавательной активности школьников в плане изучения как положительных, так и отрицательных моментов в освоении КП.

Гипотеза.

Первый великий шаг человечества состоит в том, чтобы вылететь за атмосферу и сделаться спутником Земли.

(Константин Эдуардович Циолковский)

2.Основная часть.

На рубеже космического века

Соединились, временность круша,

Мятежное сознанье человека

И космоса безбрежная душа!

М. Костров

2.1. Основные этапы разработки и запуска первого ИСЗ

Идея создания искусственного спутника Земли (ИСЗ) возникла еще в конце XVII в. В своем труде «Математические начала натуральной философии» Исаак Ньютон предложил запустить на орбиту ядро, которое вращалось бы вокруг Земли. Средством его доставки стала бы большая пушка, находящаяся в самой высокой точке мира. Мощность заряда, размещенного в ней, должна была обеспечить такую скорость полета ядра, которая не позволила бы ему упасть на Землю и при выходе на орбиту заставила бы его вращаться вокруг нее. Эта скорость ныне называется «первой космической» и для Земли она составляет около 8 км/с.

Вновь к мысли о запуске ИСЗ вернулись уже только в первой половине XX в. Многие ученые и фантасты вроде Отто Гайля, Александра Беляева или Вадима Никольского рассматривали ИСЗ как перевалочную базу для межпланетных кораблей. ИСЗ собирались использовать в научных целях.

Осталось только определиться со средствами доставки ИСЗ на орбиту. Но тут начались проблемы. Ракеты, только появившиеся в то время, просто не могли обеспечить нужную скорость. Поэтому стали появляться экзотические варианты, вроде того, который предложил в 1944 г. генерал-майор инженерно-технической службы Георгий Иосифович Покровский в своей статье «Новый спутник Земли».

Покровский предлагал запускать металлический спутник способом направленного взрыва.

В то же время, Покровский прекрасно понимал, что из-за очень мощного взрыва в период старта от спутника в итоге мало что останется, но надеялся на то, что его запуск даст много новой информации о процессах, которые происходят в атмосфере, на земле и под ней.

В 1946 году, практически одновременно с разработкой первых советских и американских баллистических ракет, началась разработка идеи запуска искусственного спутника Земли.

Начиная с марта 1946-го года Военно-воздушные силы США начали активно работать над космической программой.

В 1946-ом году Сталин создал ракетную отрасль СССР, за которую отвечал Сергей Королев. В первой половине 50-х Советский Союз уже разработал ракеты Р-1, Р-2 и Р-3, способные преодолевать большие расстояния и поражать цели на соседних континентах.

В 1948-ом году конструктор Тихонравов продемонстрировал ступенчатые ракеты, которые могут взлетать вверх на 1000 км. С их помощью он предлагал доставлять спутники на земную орбиту.

С 1950 – 1954 год группа Тихонравова разрабатывала концепцию ИСЗ. Исследования велись негласно, почти тайком.

В 1953-ем году, на конференции по астронавтике, физик Фред Сингер представил наработки шарообразного спутника, у которого имелись реальные шансы отправиться в космос.

В 1954-ом состоялось заседание ведущих американских ракетных конструкторов, на котором обсуждалась вероятность запуска спутника в ближайшие три года.

В 1954-ом году Тихонравов вместе с коллегами приступил к тщательной проработке космической программы СССР, первый этап которой заключался в запуске спутника на орбиту.

26 июня 1954 года Королев представил министру обороны промышленности Дмитрию Устинову докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», подготовленную Тихонравовым.

В 1955-ом году Хрущев Н.С. лично прибыл на завод, где была построена ракета Р-7. Результатом его встречи стало подписание указа, в рамках которого конструкторы должны построить устройство, способное выйти на орбиту Земли.

В 1955-ом году США обнародовали свой проект ИСЗ.

В ноябре 1956-го года началось проектирование первого спутника, а через 10 месяцев построенная модель уже проходила испытания в специальных условиях. На основе экспериментов стало понятно, что аппарат готов к полету.

В феврале 1955-го года началось строительство полигона Байконур на территории Казахстана, где предполагалось осуществить запуск. После нескольких испытаний инженеры поняли, что ракета Р-7 нуждается в переработке головной части, которая не выдерживает тепловых нагрузок, а также требуется максимально облегчить ее.

30 января 1956 года Советом министров СССР принимается постановление о разработке ИСЗ весом 1000 – 1400 кг. И с научной аппаратурой 200-300кг.

7 февраля 1957 года – постановление Совета министров о запуске Первого ИСЗ.

В сентябре 1957-го на полигоне разместилась обновленная версия Р-7, которая была на 7 тонн легче и имела отсек для спутника в головной части

В начале октября 1957 года ракету вместе с установленным аппаратом разместили на стартовой позиции. Параллельно с этим проводился международный конгресс астронавтики, в котором принимали участие ученые из 67 стран.

Запуск спутника состоялся 4 октября 1957-го года,в 22:28:34 по московскому времени. О том, что СССР первым вывел на орбиту Земли искусственный объект, сообщил академик Леонид Седов, выступив перед общественностью. За 4 мин 55 секунды ракета достигла нужной высоты и вышла на орбиту. А спустя 20 секунд спутник отделился от конструкции и начал передавать довольно простой сигнал: «Бип!». Он поступал напрямую на полигон на протяжении двух минут, пока аппарат не ушел по орбите Земли на большое расстояние. В течение двух недель ПС-1 черезпередатчики транслировал различные сведения, пока они не вышли из строя.

Запуск ПС-1 можно считать успешным, поскольку ученые смогли выполнить поставленные задачи. К научным результатам полета можно отнести:

получение данных тестирования полета первого спутника;

появление возможности изучения ионосферы, которая отражает сигналы, посылаемые с поверхности Земли;

трение спутника об атмосферу и постепенное снижение скорости помогли рассчитать плотность верхних слоев атмосферы;

постепенный выход ПС-1 из строя помог сделать последующие аппараты менее восприимчивыми к внешнему воздействию космоса.

На орбите Земли ПС-1 провел 92 дня, совершив 1440 оборотов. Из-за трения атмосферы он постепенно терял скорость и высоту, из-за чего в определенный момент рухнул вниз и сгорел в верхних слоях. Параметры полёта Полет ПС-1 можно охарактеризовать следующими параметрами:

оборотов вокруг Земли – 1440;

апогей – 947 км;

Перигей – 228 км;

время на полный оборот – 96 мин 12 сек;

наклон орбиты – 65,1 град;

радиус ПС-1 – 29 см;

масса – 83,6 кг;

дата полета – с 04.10.1957 по 04.01.1958.

Значение полета - поднятие престижа СССР на мировой арене. [2], [3]

2.2 Описание интересных фактов об ИСЗ.

1. Принципиальное решение о начале работ по созданию спутника для осуществления полета живого существа было принято в 1956 году. Проведение экспериментов в течение длительного времени требовало создания такого оборудования, которое было бы в состоянии автоматически поддерживать необходимые условия для жизни животного в полете, в частности — определенную температуру и влажность, обеспечивать его необходимым количеством пищи и воды, удалять продукты жизнедеятельности и т.д.

31 октября 1957 года в 10 утра высокоорганизованное живое существо - собаку Лайку начали готовить к полету. Около часу ночи 1 ноября кабина с Лайкой была установлена на ракету. Запуск космического аппарата состоялся 3 ноября 1957 года в 7 часов 28 минут (время московское) с космодрома Байконур. Спутник – научная лаборатория, весом508,8 кг.проделал 2570 оборотов вокруг Земли, прекратил существование 14 апреля 1958 года.

Собаку Лайку отправили в космос, заранее зная, что она погибнет. После этого в ООН пришло письмо от группы женщин из штата Миссисипи. Они потребовали осудить бесчеловечное отношение к собакам в СССР[4]

2. 15 мая 1958 года с космодрома Байконур был запущен третий советский искусственный спутник Земли – научная геофизическая лаборатория, облегченной модификацией межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, названной Спутник-3, массой 1327кг..

3. Март 1958г. – самый старый спутник на орбите, «долгожитель» - Авангард -1, сигналы не подает давно, но со своей эллиптической орбиты сойдет через несколько сотен лет;

1960г. – первый метеоспутникTiros-1;

1962г. – первый спутник связи Telstar-1;

1964г. – крупнейший ИСЗ – Международная Космическая Станция (МКС), длина – 109 м, ширина – 51м, высота – 30м., спутник – ретранслятор;

1967г. - Первый навигационный отечественный спутник «Космос-192»;

1972г. – первый спутник для сбора геоданныхLandsat;

1974г. – первый навигационный спутник NTS – 1;

1976г. – самый тяжелый спутник КН – 11KENNAN, масса около 20 тонн, примерно в 250 раз больше массы Спутника - 1

1976г – гражданский вариант морской спутниковой навигационной системы «Циклон»;

1978г. - Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС) — российская спутниковая система навигации;

1999г. - первый мини-спутник CubeSat;

2011г. – наноспутники – фемтоспутникиKicksat;

2019г. – самый маленький спутник – Sprite(ChipSat) – квадратная микросхема 3,5см*3,5 см, вес около 5г. (Свыше ста таких спутников);

2019г. - запуск первого спутника-ремонтникаNorthrop под названием MEV-1.

4.Схема земной атмосферы

Космос обладает множеством границ, пролегающих на разных расстояниях относительно Земли:

35 км – на этой высоте вода уже не может существовать в жидком виде, поскольку из-за атмосферного давления в 611 Па она закипает даже при нулевой температуре;

100 км – здесь проходит официально признанная граница между атмосферой Земли и ближним космосом, за ее пределами, для перемещения, люди вынуждены прибегать не к аэронавтике, а космонавтике;

100 тыс. км – наружная граница экзосферы – самого верхнего атмосферного слоя;

260 тыс. км – расстояние от Земли, где притяжение планеты сильнее солнечного;

13 млрд км – начало межзвездного пространства и дальнего космоса;

20 трлн км – граница Облака Оорта, за пределами которой не действует притяжение Солнечной системы;

300 квдрлн км – расстояние до границы Млечного Пути;

30 квнтлн км – граница Местной группы галактик, куда входят Млечный Путь, Андромеда и Треугольник;

250 скстлн км – предел видимости вещества в космическом пространстве;

870 скстлн км – граница видимости излучения.

В большинстве случаев для измерения расстояния астрономы используют не километры, а парсек, который равен 30,8568 трлн км.[5]

2.3. Описание исследования.

Для того чтобы выяснить какую роль играет освоение космоса с помощью ИСЗ в жизни и каково влияние этого процесса на жизнь современного человека сейчас и в будущем, мы решили провести опрос – тестирование среди учащихся школыи их родителей для установления уровня ихосведомленности,в области знаний, связанных с историей, развитием и перспективой применения спутников в околоземном космическом пространстве. (Приложение 1), (Приложение 2).

Объект исследования – обучающиеся 8 – 11 классов школы и их родители.

Предмет исследования – уровень знаний обучающихся и их родителейв вопросах связанных с историей и технологическим развитием ИСЗ.

Методы исследования:

– изучение литературы и других доступных источников информации;

– опрос школьников и их родителей путем тестирования и устной беседы;

– анализ полученных данных.

Результаты Теста 1

«Биография первого искусственного спутника Земли».[7]

№п/п	Выбор ответа	Номер вопроса
№п/п	Выбор ответа	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10
1.	Верно	79	83	102	23	53	43	81	78	21	53
2.	Неверно	29	17	8	87	54	65	19	30	81	59
3.	Затрудняюсь ответить	2	10	0	0	3	2	0	2	8	8

В тестировании приняли участие 110 учащихся 8 – 11 классов.

Для анализа мы объединили два ответа: неверно и затрудняюсь ответить.

1.В 1946 году советские ученые отправились в Германию изучать образцы немецкой техники. Одна из разработок вдохновила их на создание ракеты, которая и доставит первый спутник на орбиту. Какая?

Верно ответили - 79

Неверно и затрудняюсь ответить - 31

2.В 1946 году на базе подмосковного Завода №8 был создан научно-исследовательский институт по разработке ракетной техники (НИИ-88). Там и создали ракету для первого спутника. А что до этого выпускал завод?

Верно ответили - 83

Неверно и затрудняюсь ответить - 27

3.Инженер Михаил Тихонравов сыграл одну из ключевых ролей в судьбе первого советского спутника. Он развивал идею космических ракетных поездов. А кто был ее автором?

Верно ответили - 102

Неверно и затрудняюсь ответить - 8

4.Пробный запуск ракеты для первого спутника состоялся в 1957 году в Казахстане. С какого космодрома полетела ракета?

Верно ответили - 23

Неверно и затрудняюсь ответить - 87

5.Первый запуск ракеты был неудачным: она упала в 300 км от старта. А сколько длился ее управляемый полет?

Верно ответили - 53

Неверно и затрудняюсь ответить - 57

6.По итогам лётных испытаний было ясно, что ракета требует радикальной доработки, которая займёт не менее полугода. Но Королев решил поторопиться. Ракету упростили, она стала легче на 7 тонн. К чему была такая спешка?

Верно ответили - 43

Неверно и затрудняюсь ответить - 67

7.Во время запуска спутника была достигнута первая космическая скорость, рассчитанная еще Ньютоном. Это примерно сколько?

Верно ответили - 81

Неверно и затрудняюсь ответить - 29

8.Из воспоминаний Георгия Гречко: «Хотя мы сами же и запустили Спутник и даже написали сообщение для ТАСС, но не расходились, пока не услышали, как его прочитал в эфире...». Кто?

Верно ответили - 78

Неверно и затрудняюсь ответить - 32

9.« … Человечеству было предназначено стать бессмертным, и тот огонек в небе надо мной был первым бликом бессмертия. Я благословил тогда русских за их дерзания и предвосхитил создание НАСА президентом Эйзенхауэром вскоре после этих событий». Кто из великих так описал свои впечатления от первого спутника?

Верно ответили - 21

Неверно и затрудняюсь ответить - 89

10.Первый искусственный спутник Земли носил кодовое обозначение ПС-1. Как оно расшифровывалось?

Верно ответили - 53

Неверно и затрудняюсь ответить – 57.

Если бы все участники тестирования ответили верно на все 10 вопросов, то набрали бы 1100 верных ответа. Но учащиеся дали 616 верных ответа – 56%, и 494 неверных ответа – 44%. Лучше всего справились с вопросом №3, №2, №1, №7, №8. Хуже всего справились с вопросами №4, №6, №9.

Результаты вопросника для родителей

«Искусственные спутники Земли и космические путешествия»[8]

В опросе приняли участие родители учащихся 10 -11 классов, 23 участника.

Для анализа мы объединили два ответа: верно и близко к верному.

1. Искусственные спутники Земли обращаются вокруг нее либо по кругам, и тогда центр Земли находится в центрах этих кругов, либо по эллипсам, и центр Земли находится в одном из фокусов этих эллипсов. Исходя из этого сообразите, по каким орбитам невозможно запускать искусственные спутники Земли.

Верно, близко к верному – 16

Неверно - 7

2. В некоторых фантастических романах описываются искусственные спутники Земли, неподвижно висящие за пределами атмосферы в зените над Москвой. Возможны ли спутники, всегда находящиеся в зените какого-либо места на земной поверхности?

Верно, близко к верному – 17

Неверно - 6

3. «Устраивать такие (космические) городки будут на разных высотах, но расстояние в 35 900 км, возможно, покажется особенно подходящим. Почему 35900? Потому что на этом удалении все сооружение оборачивается вокруг Земли в точности за одни сутки. Преимущество явное - станция будет видна постоянно в одном месте небосвода! В Москве, например, ее можно укрепить в точке неба, где стоит Солнце в полдень в середине сентября». Как точнее указать местоположение станции на московском небе? Как доказать, что именно на расстоянии в 35 900 км от центра Земли искусственный спутник будет совершать один оборот в сутки?

Верно, близко к верному – 17

Неверно - 6

4. В какое время суток и в каком направлении выгоднее всего запускать с территории РФ искусственные спутники и космические ракеты, чтобы они двигались с максимальной скоростью? В каком месяце?

Верно, близко к верному – 16

Неверно - 7

5. Почему космические ракеты не могут передвигаться внутри солнечной системы по кратчайшим путям (прямолинейно)?

Верно, близко к верному – 15

Неверно - 8

6. У первого советского спутника Земли степень торможения ракеты-носителя атмосферой была примерно вдвое больше степени торможения самого спутника. Почему же ракета-носитель постепенно обогнала спутник и за одно и то же время делала больше оборотов вокруг Земли, чем их делал спутник? Как изменяются расстояние спутников от Земли и периоды их обращения вокруг Земли вследствие их торможения?

Верно, близко к верному – 11

Неверно - 12

7. Искусственные спутники, вращаясь вокруг Земли, как бы непрерывно падают на нее, а потому все предметы в них находятся в состоянии невесомости. Но ведь и Земля, обращаясь вокруг Солнца, тоже все время падает на него. Почему же все тела на Земле весомы?

Верно, близко к верному – 18

Неверно - 5

8. «...Вам подтвердят, что покудаАтавия вертится только вокруг Земли. Так вот, если мы заставим Атавию вращаться вокруг собственной оси, то тем самым создастся искусственная сила тяжести, которая удержит нашу атмосферу от рассеивания в космической бездне». Здесь речь идет об искусственной тяжести на небольшом спутнике Земли - Атавии, с которого воздух быстро улетучивался в мировое пространство. Разберитесь в предлагаемом проекте создания такой тяжести.

Верно, близко к верному – 5

Неверно - 18

9. Искусственная тяжесть в сигарообразном космическом корабле может быть создана или за счет вращения этого корабля вокруг его продольной оси, или же намагничиванием разных его частей, предметов на нем, обуви, а может быть, и одежды космонавтов. В чем неудобства этих способов?

Верно, близко к верному – 6

Неверно - 17

10. При каком движении космических кораблей не было никакой нужды в создании искусственной тяжести?

Верно, близко к верному – 11

Неверно - 12

11. В одном фантастическом романе герои разговаривают через мировые пространства в таком темпе, как в комнате на Земле. Рассчитайте, через сколько времени космонавты с корабля, движущегося со скоростью в 0.8 скорости света и находящегося на расстоянии в 1 световой год от земли, получат ответ на свой запрос Земли и через сколько времени на Земле будут получены ответы космонавтов?(Имеется в виду разговор по радио.)

Верно, близко к верному – 6

Неверно - 17

12. Допустим, что космический корабль движется равномерно со скоростью 100000 км/сек. Смогут ли в это время пассажиры выйти на палубу корабля? Выскажите свои соображения насчет возможности таких прогулок.

Верно, близко к верному – 8

Неверно - 15

13. Насколько реально то, что мертвая собака, выброшенная из ядра, летевшего вокруг Луны, в известном романе Жюля Верна «Вокруг Луны» не удалилась от него, а полетела рядом с ним в качестве спутника?

Верно, близко к верному – 5

Неверно - 18

№ п/п	Выбор ответа	Номер вопроса
№ п/п	Выбор ответа	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10	№11	№12	№13
1.	Верно	3	4	3	4	2	1	4	0	0	3	0	3	1
2.	Близко к верному	13	13	14	12	13	10	14	5	6	8	6	5	4
3.	Неверно	7	6	6	7	8	12	5	18	17	12	17	15	18

Хорошо справились с вопросами №7, №2, №3, №1, №4, что говорит о наличии определенных знаний, полученных в школьном курсе физики, астрономии. Из 299 верных ответов, оказались верными, или близко верными 151 ответ, что составляет 51%.

Очень плохо справились с вопросами №8, №13, №11, №9, №12, которые основываются не на знаниях полученных ранее, а на сообразительность, на то, что участники опроса когда-то интересовались данной темой, решали задачи, используя определенные факты и события.Неверных ответов 148, что составляет 49%.

Тест №3[9]

«О первом искусственном спутнике земли»

В тестировании приняли участие учащиеся 9классов, 42 участника.

Для анализа мы выбрали два ответа: верно и неверно.

1.Сколько действующих спутников находится на орбите Земли?

Верно – 34

Неверно - 8

2.Сталкивались ли когда-либо искусственные спутники?

Верно – 32

Неверно - 10

3.Что такое «спутник-зомби»?

Верно – 28

Неверно - 14

4.Как спутники доставляют на орбиту?

Верно – 35

Неверно - 7

5.Какой естественный объект использовался в качестве спутника связи?

Верно –30

Неверно - 12

6.Спутники связи движутся по орбите вокруг Земли с огромной скоростью. Почему нашим спутниковым тарелкам не нужно постоянно двигаться, чтобы принимать сигнал?

Верно – 32

Неверно - 10

7.С какой целью СССР запустили первый искусственный спутник Солнца?

Верно – 16

Неверно - 26

8.Спутник LAGEOS-1, запущенный в 1976 году, вернется на Землю через 8.4 миллиона лет. Внутри спутника находится послание будущим обитателям Земли.Каково содержание этого послания?

Верно – 23

Неверно - 19

9.Что происходит со многими спутниками, когда срок их службы истекает?

Верно – 14

Неверно - 28

10.Какое животное первым в мире оставило потомство, зачатое в невесомости на борту спутника?

Верно – 20

Неверно – 22.

№п/п	Выбор ответа	Номер вопроса
№п/п	Выбор ответа	№1	№2	№3	№4	№5	№6	№7	№8	№9	№10
1.	Верно	34	32	28	35	30	32	16	23	14	20
2.	Не верно	8	10	14	7	12	10	26	19	28	22

Учащиеся хорошо справились с вопросами теста №7, №1, №2, №6, набрав 264 из 420 верных ответа, что составило 63%.

Вызвали затруднение вопросы теста №7, №9, №10, №8, учащиеся ответили неверно на 156 вопросов, что составило 37%.

Учащимся 9 – х классов предстоит изучать физику и астрономию дальше, вполне вероятно, знания в данной области будут улучшены.

Заключение.

Проникает Земля (пусть ей светит удача!)

в мудрый космос (он полон огня и ума!)

и становится с каждой победой сама

необъятней и ярче, сильней и богаче.

(Леонид Вышеславский)

В ходе тестирования и устных опросов по освоению и развитию околоземного космического пространства нами, был выявлен уровень знанийобучающихся 8 – 11 классов и их родителей, который указывает на следующие основные причины возникающих трудностей при их выполнении:

-отсутствие интереса;

-нехватка времени из – за загруженности учебными предметами и домашними заботами;

-изучал раньше, но забыл по причине давности и поверхностного изучения;

-не задумывался о том, что данная тема так многообразна, учит мыслить и делать самостоятельные умозаключения.

Выводы:

Человечество не может удовлетвориться

тесными пределами Земли.

Н. Фёдоров

Новые открытия и разработанные технологии позволяют человечеству более детально взглянуть в глубины космического пространства.Изучать Космос необходимо для разработки современных технологий, которые позволят землянам обосноваться в этих мирах, а для этого необходимо знание их материальных ресурсов, существующей атмосферы, состава, состояния их поверхности и т.д., что невозможно без использования современных ИСЗ.[12]

Выполняя исследовательскую работу, мы убедились, что актуальность в вопросе освоения космического пространства является очевидной. Своим Проектом, нам хотелось обратить внимание подростков и не только, на значимость данного вопроса, благодаря которому есть великое благо для всего человечества, а практические задания (тесты, вопросы) могут быть использованы для повышения образовательного уровня и заинтересованности дальнейшего расширения знаний в данной области.

В заключении хочется отметить быструю подвижность в научных достижениях и исследованиях в изучении космического пространства. Человечество движется, также как атомы во вселенной. Это наша жизнь, а что может быть интереснее её?

Исходя из этого мы предлагаем:

Повысить мотивацию к изучению внеземного пространства путем:

а) рассмотрения на классных часах, тематических вечерах и конференциях, диспутах и дискуссиях различных достижений современной космической науки России;

б) посещение музеев, планетариев, астрофизических обсерваторий(КЧР, Крым, Санкт-Петербург и др.);

в) встречи с интересными людьми – работниками космодромов, космонавтами;

г) с помощью учителей – предметников, косвенно или напрямую касающихся данного вопроса, классных руководителей определить сайты в сети Интернет, предоставляющие доступность к информации, интерес по теме исследования.[13]

2. Итогом данной исследовательской работы считать проведениеконференции для учащихся 8 – 11 классов: «Короткая и стремительная прелюдия длиною в 65 лет» на неделе физики и астрономии в 2022-2023 учебном году.

Список источников и литература.

1.[11]Уманский, С. П. Космонавтика сегодня и завтра [Текст] : кн. для учащихся / С. П. Уманский ; [рецензенты: канд. физ-мат. наук Е. К. Шеффер (Институт космических исследований) и проф., д. биол. наук А. М. Генин (Институт медико-биологических проблем)]. – М. : Просвещение, 1986. – 171, [5] с. : ил.

[13] Исследовательская работа учащихся 10 класса МБОУ СОШ №16 ст. Георгиевской «Освоение космоса: вчера, сегодня, завтра», 2020г.

2.Электронные ресурсы

[1] «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)

[2] Источник: https://kipmu.ru/pervyj-sputnik-zemli/

[3] Источник фото: aif.ru

[4]Источник: https://fishki.net/3130509-3-nojabrja-1957-vtoroj-v-mire-sputnik-byl-zapuwen-v-sssr-s-zhivym-suwestvom-na-bortu---sobakoj-lajkoj.html © Fishki.net

[5] Источник: https://kipmu.ru/kosmos/

[6]Источник:https://union-z.ru/articles/dlya-chego-nuzhno-izuchat-kosmos.html

[7] https://www.playbuzz.com/vladislavm11/10-5-2017-11-31-58-am

[8]https://kosmokid.ru/voprosy_i_otvety/observatorii_sputniki_teleskopy.html

[9]https://iq.hse.ru/

[10]https://ru.wikipedia.org/

[12] https://liarte.ru/esse/na-temu-pervootkryivateli-kosmosa/

https://cyberleninka.ru/

http://www.astro.websib.ru/

https://kosmosgid.ru/

Приложения.

Приложение1.

ТТТТТест №1

«Биография первого искусственного спутника Земли»

а)LethalWeapon – смертельное оружие.

Б)Vergeltungswaffe – оружие возмездия.

а)85-мм зенитные пушки — особая гордость завода

б)Пусковые установки БМ-13, известные в народе как «Катюша»

в)Знаменитые сорокопятки, 45-мм противотанковые пушки

а)Вернер Фон Браун, немецкий гений и «отец» американской космической программы

б)Фридрих Цандер, который помимо этого предложил выращивать растения на борту космического корабля

в)Константин Циолковский, наше всё в отечественной теоретической космонавтике

а)Плесецк

б)Не было никакого космодрома! Просто безымянный полигон рядом с ж/д станцией Тюра-Там

в)Восточный

г)Байконур

5.Первый запуск ракеты был неудачным: она упала в 300 км от старта. А сколько длился ее управляемый полет?

а)98 секунд и ни секундой больше

б)7 минут 54 секунды, можно успеть выпить кофе

в)Никто не считал точно, но около минуты

а)Хрущев лично распорядился запустить спутник до конца октября 1957 года

б)Поступила информация, что американцы собираются запускать свой спутник 5 октября, и Сергей Королёв решил опередить конкурентов по космической гонке

в)До руководства страны дошли слухи об антиправительственных настроениях Тихонравова. И его коллеги решили произвести запуск как можно скорее, чтобы спасти талантливого инженера

а)50 км/с

б)6,66 км/с

в)7,9 км/с

г)124 км/с

а)Игорь Кириллов

б)Юрий Левитан

в)Никита Хрущёв

а)Артур Кларк, говорят, что во время его совместной работы с Кубриком над «Космической одиссеей 2001» он часто вспоминал первый ИЗС

б)Рей Брэдбери, в то время уже известный писатель, автор «Марсианских Хроник» высказал надежду, что вскоре человечество доберется и до Луны

в)Айзек Азимов, уроженец Смоленской области невероятно гордился своей исторической родиной

10.Первый искусственный спутник Земли носил кодовое обозначение ПС-1. Как оно расшифровывалось?

а)Прогресс-Спутник, потому что в СССР всё было прогрессивным

б)Первый-СССР, гордо и лаконично

в)Простейший Спутник

в)Пётр Столыпин, он был любимым политическим деятелем Королёва

Приложение 2.

Вопросы на тему «Искусственные спутники Земли и космические путешествия

(По любым орбитам, плоскости которых не проходят через центр Земли.)

(Да, но только над земным экватором.В любом же другом месте Земли инерциальные спутники, находящиеся в зените, невозможны.)

(Надо было сказать, что станция будет закреплена там, где бывает в момент верхней кульминации точка осеннего равноденствия (на небесном экваторе). Для доказательства справедливости высказанных утверждений надо воспользоваться следующей преобразованной формулой третьего закона Кеплера:

, где а - большая полуось орбиты спутника, k = f M = 3,986 * 105 км3/сек2.)

(В утренние часы при восходе Солнца, когда скорости вращения Земли вокруг ее оси и вокруг Солнца совпадают по направлению.В начале января, когда скорость Земли по ее орбите наибольшая.)

(Потому что их пути искривляются под действием притяжения Солнца, Земли, Луны и других небесных тел.)

(Торможение в основном снижает высоты перигеев и апогеев и сокращает размеры орбит.Потенциальная энергия превращается в кинетическую, и скорость увеличивается.)

(Потому что Земля обладает довольно значительным гравитационным полем.)

(Вращение Атавии вокруг ее собственной оси не только не создало бы искусственной тяжести, а, наоборот, ослабило бы уже существовавшую и тем самым ускорило бы улетучивание воздуха в мировое пространство.)

(При вращении корабля вокруг его продольной оси все звезды в полях зрения космонавтов начали бы очень быстро вращаться и, может быть, даже образовали бы светящиеся круги, а это затруднило бы ориентировку в пространстве. При намагничивании корабля он мог бы подвергнуться воздействию космических магнитных полей и отклониться от взятого курса. Поэтому корабли и все предметы на них лучше делать из немагнитных материалов.)

10. При каком движении космических кораблей не было никакой нужды в создании искусственной тяжести?

(При движении с постоянным ускорением, равным приблизительно 9,8 м/сек2 и направленным перпендикулярно полам кают кораблей.)

(Через 10 лет; через 9 лет.)

(Пассажиры смогли бы двигаться по всему корпусу корабля в любом направлении, приняв, однако, меры предосторожности.)

(Это совершенно нереально: собака, выброшенная из ядра сильным и быстрым толчком, должна была бы удалиться от ядра на большое расстояние и скорее стала бы спутником Земли или Луны, чем ядра.)

Приложение 3.

Тест №2

1.Сколько действующих спутников находится на орбите Земли?

А)10 000

Б)3 000

В)500

(По состоянию на ноябрь 2020 года на орбите Земли находится примерно 2,700 действующих спутников.Учитывая, что SpaceX и другие компании каждый год запускают все больше и больше аппаратов, общее число действующих спутников на орбите может значительно увеличиться в ближайшие несколько лет.)

2.Сталкивались ли когда-либо искусственные спутники?

А)Только один раз

Б)Множество раз

В)Никогда

(Это произошло всего один раз. В 2009 году два спутника связи – американский «Iridium 33» и русский «Космос-2251» – случайно столкнулись на скорости 42,000 км/ч, на высоте 789 км над полуостровом Таймыр. После столкновения образовалось 2,000 фрагментов космического мусора.)

3.Что такое «спутник-зомби»?

А)Неисправный спутник, сталкивающийся с другими спутниками

Б)Спутник, начавший снова подавать сигналы после длительного периода бездействия

В)Спутник, покинувший свою орбиту и бесцельно странствующий в космосе

(«Спутником-зомби» называют вышедший из строя спутник, который неожиданно снова начинает подавать сигналы. Один из старейших «спутников-зомби» это американский «LES-1» – он вышел на связь после 47 лет молчания.

4.Как спутники доставляют на орбиту?

А)С помощью космического лифта

Б)С помощью ракеты

В)С помощью космической пушки

(Спутники запускают в космос при помощи ракеты или космического шаттла.Различные концепции безракетного запуска – например, использование космической пушки или космического лифта – также существуют, но пока их не удалось реализовать.)

5.Какой естественный объект использовался в качестве спутника связи?

А)Гора Эверест

Б)Солнце

В)Луна

(EME (от англ. «Earth-Moon-Earth» – «Земля–Луна–Земля») – техника радиосвязи, при которой Луна используется в качестве отражателя сигнала. EME была впервые успешно применена в 1946 году. Техника вышла из употребления в 60-е годы 20 века в связи с изобретением спутников связи и сейчас используется в основном радиолюбителями.)

А)На самом деле, тарелкам нужно постоянно двигаться! Поэтому существуют моторизованные спутниковые антенны

Б)Параболическая форма спутниковой тарелки позволяет получать сигнал даже от движущегося спутника

В)Скорость движения спутника связи равна скорости вращения Земли

7.С какой целью СССР запустили первый искусственный спутник Солнца?

А)Это произошло по ошибке

Б)Для изучения солнечных пятен

В)Для изучения воздействия солнечного ветра на Землю

(В 1959 году советские ученые запустили «Луну-1» – межпланетную станцию, которая должна была достичь Луны.Однако из-за ошибки в расчетах «Луна-1» прошла на расстоянии 6,000 километров от Луны и вышла на гелиоцентрическую орбиту, став первым искусственным спутником Солнца. Несмотря на эту неудачу, с помощью «Луны-1» удалось провести множество важных научных исследований – например, измерить параметры солнечного ветра.)

А)Численность населения Земли на 1976 год

Б)Предупреждение о последствиях глобального потепления

В)Время запуска спутника LAGEOS-1

(Табличка с посланием будущим цивилизациям была разработана Карлом Саганом. В верхней части таблички двоичным кодом записаны числа от 1 до 10, а также изображен один оборот Земли вокруг Солнца. Три нижние изображения представляют из себя карты Земли в разные эпохи: 268 миллионов лет назад, во время запуска спутника LAGEOS-1 и через 8.4 миллиона лет с момента запуска. Числа под изображениями записаны двоичным кодом. С помощью этой таблички люди будущего смогут узнать, когда был запущен спутник LAGEOS-1.»

9.Что происходит со многими спутниками, когда срок их службы истекает?

А)В них активируется механизм самоуничтожения

Б)Их сбивают с помощью лазера

В)Они отправляются на орбиту захоронения

(Если срок службы спутника истек, возможны два варианта действий. Спутники, находящиеся на низких орбитах, замедляют и выводят с орбиты, после чего они сгорают в земной атмосфере. Спутники на высоких орбитах уводят еще выше – на орбиту захоронения. Эта орбита располагается на 300 километров выше, чем самые высокие орбиты действующих спутников.)

10.Какое животное первым в мире оставило потомство, зачатое в невесомости на борту спутника?

А)Обезьяна

Б)Собака

В)Таракан

(В 2007 году российские ученые отправили на орбиту рыжих тараканов на борту биоспутника. По возвращении на Землю самка таракана по имени Надежда произвела на свет 33 потомков. Они стали первыми земными животными, зачатыми в условиях невесомости.)