Почва - как особое природное тело
Названия сложных веществ
Химическая формула ионного вещества состоит из двух частей - формулы катиона (записывается первой слева) и формулы аниона (вторая слева):
CaCl2 - (Ca2+)(Cl−)2
Mg3(PO4)2 - (Mg2+)3(PO43−)2
(NH4)2SO4 - (NH4+)2(SO42−)
Названия ионных веществ строятся по их формуле справа налево: сначала название аниона (в именительном падеже), затем название катиона (в родительном падеже). Например: KCl - хлорид калия, BaSO4 - сульфат бария, AgNO3 - нитрат серебра(I), NaOH - гидроксид натрия, (NH4)2CO3 - карбонат аммония, Fe3(PO4)2 - ортофосфат железа(II), Cr2O3 - оксид хрома(III).
Названия распространенных анионов, которые следует запомнить: F− - фторид, Cl−- - хлорид, Br− - бромид, I− - иодид, O2− - оксид, S2− - сульфид, OH− - гидроксид, CO32− - карбонат, NO2− - нитрит, NO3− - нитрат, SO32− - сульфит, SO42− - сульфат, PO43− - ортофосфат, SiO44− - ортосиликат, MnO4− - перманганат, Cr2O72− - дихромат.
Названия катионов Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Ba2+ и Al3+ строятся по названиям соответствующих элементов (Na+ - катион натрия, Al3+ - катион алюминия); для NH4+ используется название катион аммония. Названия катионов большинства металлов содержат, помимо названия элемента, указание на степень окисления в виде римской цифры в скобках: Ag+ - катион серебра(I), Pb2+ - катион свинца(II), Cr3+ - катион хрома(III).
Химические формулы ковалентных веществ можно мысленно разделить на формулы условных катионов и анионов, например PCl3 - на один условный катион P3+ и три условных аниона Cl−, H2SO4 - на два условных катиона H+ и один условный анион SO42−. Термин "условный" означает, что в ковалентных веществах указанных ионов в реальности нет (вещества состоят из молекул), и этим они отличаются от ионных веществ. Отметим, что некоторые ионы могут быть как реальными, так и условными - в зависимости от типа соединения, например анионы Cl− и SO42−.
В двухэлементных веществах с молекулярным или ионным строением абсолютные значения зарядов ионов отвечают стехиометрической валентности атомов (например для Na2O - NaI и OII, для PCl3 - PIII и ClI). Вместе с тем знак и значение зарядов условных ионов отвечают соответствующим (положительным или отрицательным) степеням окисления элементов, например H2+IO−II, P+IIICl3−I, C+IVS2−II, H2+IO2−I, P+VCl5−I, Cr2+IIIS3−II, N+IIO−II, Fe+IICl2−I, Na+IH-I, N+IVO2−II, Fe+IIICl3−I, Mg3+IIN2−III, Mn+IVO2−II, Sn+III2−I, Ca+IIC2−I, Mn2+VIIO7−II, Sn+IVI4−I, Al4+IIIC3−IV.
Следует запомнить, что заряд ионов обозначается арабской цифрой с последующим знаком (Mg2+, Ba2+, Al3+, Cl−, S2−), а степень окисления - римской цифрой с предшествующим знаком, причем знак "плюс" обычно опускается, но подразумевается (Fe+II или FeII, но S−II).
Названия ковалентных двухэлементных веществ строятся из двух слов - наименования условного аниона (в именительном падеже) и наименования условного катиона (в родительном падеже); при этом указывают соотношение катионов и анионов с помощью числовых приставок (1 - моно, 2 - ди, 3 - три, 4 - тетра, 5 - пента, 6 - гекса и т.д.): CO- монооксид углерода, CO2 - диоксид углерода
PCl3 - трихлорид фосфора, PCl5 - пентахлорид фосфора.
Использование названий со степенями окисления допускается, но не рекомендуется. Так, можно использовать названия оксид углерода(II) для CO и оксид углерода(IV) для CO2.
Вода
71 % поверхности Земли покрывает вода
Вода́ (оксид водорода) — химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме), запаха и вкуса (при стандартных условиях). Химическая формула: Н2O. В твёрдом состоянии называется льдом, снегом или инеем, а в газообразном — водяным паром. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды).
Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).
Вода имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Является важнейшим веществом для всех живых существ на планете Земля.
Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях — жидком, газообразном и твёрдом и приобретать различные формы, которые могут одновременно соседствовать друг с другом: водяной пар и облака в небе, морская вода и айсберги, ледники и реки на поверхности земли, водоносные слои в земле. Вода способна растворять в себе множество органических и неорганических веществ. Из-за важности воды, «как источника жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам.
Вода обладает также высоким поверхностным натяжением среди жидкостей, уступая в
Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки.
Земли называется гидросферой, а твёрдая криосферой. Вода является важнейшим веществом всех живых организмов на Земле. Предположительно, зарождение жизни на Земле произошло в водной среде.
Выращивание достаточного количества сельскохозяйственных культур на открытых засушливых землях требует значительных расходов воды на ирригацию, доходящих до 90 % в некоторых странах.
Питьё и приготовление пищи
Живое человеческое тело содержит от 55 % до 78 % воды, в зависимости от веса и возраста. Потеря организмом человека более 10 % воды может привести к смерти. Для нормального функционирования организма человеку нужно усвоить около 3 литров воды за день в зависимости от температуры и влажности окружающей среды, физической активности и т. д.
Замедлитель
Во многих ядерных реакторах вода используется не только в качестве теплоносителя, но и замедлителя нейтронов для эффективного протекания цепной ядерной реакции. Также существуют тяжеловодные реакторы, в которых в качестве замедлителя используется тяжёлая вода.
Пожаротушение
В пожаротушении вода зачастую используется не только как охлаждающая жидкость, но и для изоляции огня от воздуха в составе пены.
Почва - как особое природное тело
Около семи тысяч лет назад в развитии человечества произошел резкий качественный скачек – переход от собирательства к земледелию. Постепенно человечество начинало осознавать, какие неисчислимые блага несет ему почва. Начиная с третьего века до нашей эры (Древний Китай) и по сей день, постоянно ведутся ее исследования.
Подлинно наукой почвоведение становится с конца XIX века, и сделал ее таковой великий русский ученый В.В. Докучаев. Историческая заслуга В.В. Докучаева заключается в том, что генезис почв он поставил основной целью почвенных исследований, что вместо отдельных разрозненных мнений о процессе почвообразования и факторах обусловливающих его, вместо эмпирического изучения отдельных свойств почв он создал учение о почве как об особом природном теле, развивающемся под совместным влиянием пяти природных факторов.
Первое определение почвы как сложного природного образования, формирующегося в результате взаимодействия ряда факторов почвообразования дал Василий Васильевич Докучаев.
В настоящее время существует следующее определение:
Почва– это сложная открытая биокосная, динамическая система, представляющая собой одновременно и результат длительного воздействия факторов почвообразования и ту среду, в которой это воздействие продолжает осуществляться в настоящее время.
Почва – самостоятельное природное тело и её формирование есть сложный процесс взаимодействия факторов почвообразования: климата, рельефа, растительного и животного мира, почвообразующих пород и возраста страны. В настоящее время сюда прибавляют воды (поверхностные и подземные) и хозяйственную деятельность человека.
Основных свойством почвы является её плодородие, то есть способность почвы удовлетворять потребность растений в элементах питания, воде, обеспечивать их корневые системы достаточным количеством воздуха, тепла для нормальной деятельности и создания урожая. Обладая этим свойством, почва выступает как основное средство производства в сельском хозяйстве, при этом человек существенно изменяет почвообразование, влияя как непосредственно на свойства почвы, ее режимы и плодородие, так и на природные факторы, определяющие почвообразование. Посадка и вырубка лесов, распашка земель, строительство изменяют облик естественной растительности; осушение и орошение меняют режим увлажнения и т.п. Не менее резкие воздействия на почву оказывают приемы ее обработки, применение удобрений и средств химической мелиорации (известкование, гипсование).
Таким образом, почва является не только предметом приложения человеческого труда, но и продуктом этого труда и почву следует рассматривать как особое природное тело, как средство производства, как предмет приложения и аккумуляции человеческого труда, а также в известной степени как продукт этого труда.
Лучшими почвами мира, несомненно, являются черноземы. Это подчеркивал и сам Докучаев. «Черноземная зона южно-умеренных стран, – любимое и наиболее удачное творение Зевса и Юпитера, этих создателей царя почв – русского чернозема, который отличается, в противоположность почвам северным, подзольным, замечательным богатством, цеолитов (легко растворимых кремнекислых солей) и сладкого перегноя» (В.В. Докучаев).
Арктические почвы формируются на Крайнем Севере, где почва почти весь год находится в мерзлом состоянии. Редкие мхи и лишайники практически не дают органических веществ для образования перегноя, поэтому гумусовый горизонт не превышает 1 см.
Тундровые почвы — совокупность почв тундровой зоны Северного полушария. Тундровые почвы маломощны, содержат до 5% гумуса, часто с признаками мерзлотных явлений.
Подзолистые почвы — почвы тайги и смешанных лесов.
Подзолистые почвы формируются в условиях континентального и умеренно-континентального климата при избыточном увлажнении и постоянном промыве просачивающимися водами. Они содержат мало гумуса (1-4%), малоплодородны, требуют внесения удобрений. Распространены в РФ, в странах Северной и Центральной Европы, Канаде, на северо-востоке США. В подзолистых почвах хорошо выражен подзолистый горизонт, из которого вымываются частички гумуса, глинистые частицы, оксиды железа и др., отложение которых происходит в нижнем, иллювиальном горизонте. В смешанных лесах, где в лесной подстилке больше трав, гумусовый горизонт развит лучше, там формируются дерново-подзолистые почвы.
Бурые лесные почвы — тип почв широколиственных и хвойно-широколиственных лесов в условиях умеренно-теплого влажного климата. Бурые лесные почвы содержат 5-10% гумуса, имеют бурую окраску, обусловленную накоплением во всех горизонтах глинистых минералов и оксидов железа, обычно слабокислые, обладают хорошей структурностью. Бурые лесные почвы распространены в Западной, Центральной и Восточной Европе, на Кавказе, Дальнем Востоке РФ, а также в Китае, Корее, США.
Черноземы — почвы лесостепной и степной зон умеренного пояса, наиболее богаты гумусом, содержание которого составляет 6-9%, отчего почвы имеют интенсивный черный или буро-черный цвет. Мощность гумусового горизонта — от 40 до 120 см. Органическое вещество накапливается в верхней части профиля, иллювиальный горизонт обогащен кальцием. Черноземы распространены в России, в Западной и Юго-Восточной Европе, в Казахстане, Китае, США, Канаде, Аргентине, Чили.
Каштановые почвы — почвы сухих степей и полупустынь умеренного пояса. Гумусовый горизонт каштановых почв менее мощен, чем у черноземов (содержание гумуса 1.5-4.5%), что объясняет более светлую (темно-каштановую, каштановую и светло-каштановую) окраску почв. Запасы органического вещества пополняются за счет обильного травяного покрова, который развивается в течение короткого времени, пока в почве достаточно влаги после зимы.
Каштановые почвы достаточно плодородны, но требуют орошения. Занимают значительные площади на юге Украины, в РФ, в Северной Монголии, Китае, Турции, США, Аргентине.
Сероземы — почвы полупустынь и пустынь субтропического пояса. Сероземы характерны для предгорий и подгорных равнин, сложенных лессом. Слабо разделены на горизонты: вверху — светло-серый гумусовый горизонт, внизу — уплотненный карбонатный иллювиальный. Материнская порода (лесс) нередко содержит гипс. Гумуса в светлых сероземах 1-1.5%, в темных — 2.5-4.5%. Гумус, как и в других засушливых районах, накапливается в основном за счет весенней травянистой растительности.
В целом сероземы обладают хорошей водопроницаемостью и другими благоприятными для земледелия свойствами и при достаточном орошении плодородны. Распространены в Средней и Передней Азии, Северной Америке, Австралии.
В тропических широтах распространены красно-желтые, красные, красно-бурые и коричнево-красные почвы. Красноватая окраска обусловлена высоким содержанием оксидов железа, алюминия и марганца, образующихся в результате химического выветривания.
Горные почвы — группа почв, образующихся в условиях горного рельефа. Для большинства горных почв характерны щебнистость, небольшая мощность и богатство первичными минералами, что обусловлено, прежде всего, положением этих почв на склонах значительной крутизны.
Распределение горных почв подчинено высотной поясности: в зависимости от изменения климатических условий с высотой, от широтного и секторного положения гор, экспозиции склонов формируются горно-тундровые, горно-таежные, горно-луговые, горные лугово-степные, горно-степные и другие почвы.
Луговые почвы — тип почв, формирующихся под луговой растительностью в условиях повышенного поверхностного увлажнения и/или постоянной связи с грунтовыми водами. Луговые почвы характеризуются наличием глеевого горизонта в нижней части профиля, хорошо развитым гумусовым горизонтом, часто засолены и карбонатны.
Болотные почвы — почвы, формирующиеся в условиях длительного или постоянного избыточного увлажнения (заболачивания) под влаголюбивой болотной растительностью. Обычно болотные почвы формируются в лесной зоне умеренных поясов. После осушения на болотных почвах выращивают сельскохозяйственные культуры, добывают торф. Болотные почвы распространены в РФ, Белоруссии, Украине, Канаде, США, Бразилии, Аргентине, Индонезии и др. Болотные почвы подразделяются на торфяные и торфяно-глеевые.
Засоленные почвы — почвы засушливых зон с повышенным (более 0.25%) содержанием легкорастворимых в воде минеральных солей: хлоридов, сульфатов, карбонатов натрия, кальция и магния.
8. К химическим явлениям относят такие явления, при которых одни вещества превращаются в другие. Химические явления называют иначе химическими реакциями. Физические явления не сопровождаются превращением одних веществ в другие.
| Физическими называют такие явления, при которых не происходит превращений одних веществ в другие, а меняются их агрегатные состояния, форма и размеры тел. Примеры:плавление льда, вытягивание проволоки, измельчение гранита, испарение воды. | Химическими называют такие явления, при которых происходит превращения одних веществ в другие. Примеры:горение дров, почернение меди,ржавление железа. |
Любая химическая реакция сопровождается внешними признаками, по которым мы и судим о её протекании. Это:
1.Появление осадка.
2.Изменение цвета.
3.Выделение газа.
4.Поглощение или выделение теплоты.
Во все времена химия служит человеку в его практической деятельности. Еще в древности возникли ремесла, в основе которых лежали химические процессы: получение металла, стекла, керамики, красителей. Большую роль играет химия в современной промышленности. Химическая и нефтехимическая промышленность являются важнейшими отраслями, без которых невозможно функционирование экономики. Среди важнейших продуктов химии следует назвать кислоты, щелочи, слои, минеральные удобрения, растворители, масла, пластмассы, каучуки и резины, синтетические волокна и многое другое. В настоящее время химическая промышленность выпускает несколько десятков тысяч наименований продукции. Исключительно важную роль играют химические продукты и процессы в энергетике, которая использует энергию химических реакций. Для энергетических целей используются многие продукты переработки нефти(бензин, керосин, мазут), каменный и бурый уголь, сланц и торф. В связи с уменьшением природных запасов нефти вырабатывается синтетическое топливо путем химической переработки различного природного сырья и отходов производства. Развитие многих отраслей промышленности связано с химией: металлургия, машиностроение, транспорт, промышленность строительных материалов, электроника, легкая, пищевая промышленность- вот неполный список отраслей экономики , широко использующих химические продукты и процессы. Во многих отраслях применяются химические методы, например, катализ(ускорение процессов), химическая обработка металлов, защита металлов от коррозии, очистка воды. Большую роль играет химия в развитии фармацевтической промышленности: основную часть всех лекарственных препаратов получают синтетическим путем. Исключительно большое значение химия имеет в сельском хозяйстве, которое использует минеральные удобрения, средства защиты растений от вредителей, регуляторы роста растений, химические добавки и консерванты к кормам для животных и другие продукты. Использование химических методов в сельском хозяйстве привело к возникновению ряда смежных наук, например, агрохимии и биотехнологии, достижения которых в настоящее время широко применяются в производстве сельскохозяйственной продукции.
Обмен веществ, или метаболизм, - лежащий в основе жизни закономерный порядок превращения веществ и энергии в живых системах, направленный на их сохранение и самовоспроизведение; совокупность
| всех химических реакций, протекающих в организме. Ф. Энгельс, определяя жизнь, указывал, что её важнейшим свойством является постоянный Обмен веществ с окружающей внешней природой, с прекращением которого прекращается и жизнь. Т. о., Обмен веществ - существеннейший и непременный признак жизни. |
· Окислительно-восстановительные реакции, в которых атомы одного элемента (окислителя) восстанавливаются, то есть понижают свою степень окисления, а атомы другого элемента (восстановителя) окисляются, то естьповышают свою степень окисления. Частным случаем окислительно-восстановительных реакций являются реакции диспропорционирования, в которых окислителем и восстановителем являются атомы одного и того же элемента, находящиеся в разных степенях окисления. Пример окислительно-восстановительной реакции — горение водорода (восстановитель) в кислороде (окислитель) с образованием воды:
2H2 + O2 = 2H2O
Пример реакции диспропорционирования — реакция разложения нитрата аммония при нагревании. Окислителем в данном случае выступает азот (+5) нитрогруппы, а восстановителем — азот (-3) катиона аммония:
NH4NO3 = N2O + 2H2O (до 250 °C)
· Не окислительно-восстановительные реакции — соответственно, реакции, в которых не происходит изменения степеней окисления атомов, например, указанная выше реакция нейтрализации.
10.«Приборы для исследования небесных тел»
Пенетрометр измеряет несущую способность грунта, коэффициент сдвига и плотность с помощью измерения усилий при проникновении щупа и его вращения в грунте. Он применим для вторичных пород (не скального типа).Скальные породы исслецуются методами материаловедения: прочности при нагрузке, растяжении, кручении.Электроповодность и теплопроводность грунта определяются соответственно с помощью электрического щупа и теплового зонда.Пассивные радиационные спектрометры основаны на измерении интенсивности излучения вещества в гамма- и рентгеновском диапазонах спектров электромагнитного излучения, а также излучения частиц. Полученные данные сравниваются с данными каталога спектральных яркостей излучения различных веществ и таким образом устанавливает их присутствие и число.Спектрометр представляет собой совокупность соответствующих датчиков, позволяющих определить с требуемой точностью спектральную яркость исследуемого вещества. Помимо датчиков интенсивности y- и x-излучений различных длин волн активные радиационные спектрометры имеют устройство для облучения вещества. Принцип действия таких спектрометров основан на свойстве вещества держать наведенное y- и x-излучение в строго определенных диапазонах длин волн. Для этого вещество облучается гамма-излучениями в широком диапазоне спектра, и осуществляется прием отраженного сигнала. Полученные спектральные яркости сравниваются с данными каталога и затем отождествляются с известными химическими соединениями.Действие электронного и ядерного резонаторов основано на свойстве вещества интенсивно поглощать электромагнитное излучение на вполне определенных частотах. Поэтому, определив частоты интенсивного (резонансного) поглощения исследуемого вещества, можно отождествить его с известным набором заранее проанализированных химических соединений. Исследуемое вещество помещается в электромагнитное поле индукционной катушки и затем с помощью генератора и резонансного контура определяются частоты, соответствующие наибольшей нагрузке в цепи (резонансные частоты).Сейсмометр служит для определения колебаний поверхности небесного тела под действием собственной внутренней активности, падения крупных метеоритов. Он может быть реализован на различных принципах (изменение емкости конденсатора под воздействием колебаний массы, скрепленной с одной из его пластин; изменение периода колебаний струны и т. д.) и аналогичен обычным сейсмометрам, используемым на Земле.
То же относится и к гравиметрам, предназначенным для измерения напряженности гравитационного поля небесного тела. Они также основаны на ангармоничности колебаний маятника, струны в условиях тяготения.Наклономер может использовать в качестве датчика обычный капельный уровень или маятник. В последнем случае в качестве индикатора отклонений маятника может служить потенциометр или конденсатор. Точность таких наклономеров составляет порядка 3° для маятникового типа и 0,5° — для уровенного.
Достижения в исследовании космоса
«Исследование космоса»
Начало космической эры
4 октября 1957 г. СССР произвел запуск первого в мире искуственного спутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые измерить плотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов в ионосфере, отработать вопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др. Спутник представлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четырьмя штыревыми антеннами длинной 2,4-2,9 м. В герметичном корпусе спутника размещались аппаратура и источники электропитания. Начальные параметры орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947 км, наклонение 65,1 гр. 3 ноября Советский Союз сообщил о выведении на орбиту второго советского спутника. В отдельной герметической кабине находились собака Лайка и телеметрическая система для регистрации ее поведении в невесомости. Спутник был также снабжен научными прибора ми для исследования излучения Солнца и космических лучей. 6 декабря 1957 г. в США была предпринята попытка запустить спутник “Авангард-1” с помощью ракеты-носителя, разработанной Исследовательской лабораторией ВМФ. После зажигания ракета поднялась над пусковым столом, однако через секунду двигатели выключились и ракета упала на стол, взорвавшись от удара. 31 января 1958 г. был выведен на орбиту спутник “Эксплорер-1” , американский ответ на запуск советских спутников. По размерам и массе он не был кандидатом в рекордсмены. Будучи длинной менее 1 м и диаметром только ~15,2 см, он имел массу всего лишь 4,8 кг. Однако его полезный груз был присоединен к четвертой, послед ней ступени ракеты-носителя “Юнона-1” . Спутник вместе с ракетой на орбите имел длину 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов для определения потоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрации проникающих космических лучей. Важный научный результат полета спутника состоял в открытии окружающих Земля радиационных поясов. Счетчик Гейгера-Мюллера прекратил счет, когда аппарат находился в апогее на высоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км. 5 февраля 1958 г. в США была предпринята вторая попытка запустить спутник “Авангард-1” , но она также закончилась аварией, как и первая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орбиту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту “Авангард-1” толь ко три из них были успешными. Оба спутника внесли много нового в космическую науку и технику (солнечные батареи, новые данные о плотности верхний атмосферы, точное картирование островов в Тихом океане и т.д.) 17 августа 1958 г. в США была предпринята первая попытка послать с мыса Канаверал в окрестности Луны зонд с научной аппаратурой. Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетела всего 16 км. Первая ступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 октября 1958 г. была предпринята вторая попытка запуска лунного зонда “Пионер-1” , также оказалась неудачной. Последующие несколько запусков также оказались неудачными, лишь 3 марта 1959 г. “Пионер-4” , массой 6,1 кг частично выполнил поставленную задачу: пролетел мимо Луны на расстоянии 60000 км (вместо планируемых 24000 км) . Так же как и при запуске спутника Земли, приоритет в запуске первого зонда принадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен пер вый созданный руками человека объект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту спутника Солнца. Таким образом “Луна-1” впервые достигла второй космической скорости. “Луна-1” имела массу 361,3 кг и пролетела мимо Луны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113000 км от Земли с ракетной ступени, пристыкованной к “Луне-1” , было выпущено облако паров натрия, образовавшее искусственную комету. Солнечное излучение вызвало яркое свечение паров натрия и оптические системы на Земле сфотографировали облако на фоне созвездия Водолея. “Луна-2” запущенная 12 сентября 1959 г. совершила первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2-килограммовой сфере размещались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного по ля и радиационного пояса. Автоматическая межпланетная станция (АМС) “Луна-3” была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг. Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, не видимой с Земли, стороны. Фотографирование производилось 7 октября в течение 40 мин с высоты 6200 км над Луной.
Человек в космосе
12 апреля 1961 г. в 9 ч 07 мин по московскому времени в нескольких десятках километров севернее поселка Тюратам в Казахстане на советском космодроме Байконур состоялся запуск межконтинентальной баллистической ракеты Р-7, в носовом отсеке которой размещался пилотируемый космический корабль “Восток” с майором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным на борту. Запуск про шел успешно. Космический корабль был выведен на орбиту с наклонением 65 гр, высотой перигея 181 км и высотой апогея 327 км и совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин после запуска он вернулся на Землю, приземлившись в районе деревни Смеловка Саратовской области. Таким образом, спустя 4 года после выведения первого искусственного спутника Земли Советский Союз впервые в мире осуществил полет человека в космическое пространство.
Космический корабль состоял из двух отсеков. Спускаемый аппарат, являющийся одновременно кабиной космонавта, представлял собой сферу диаметром 2,3 м, покрытую абляционным материалом для тепловой защиты при входе в атмосферу. Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также космонавтом. В полете непрерывно поддерживалась с Землей. Атмосфера корабля - смесь кислорода с азотом под давлением 1 атм (760 мм рт. ст.) . “Восток 1” имел массу 4730 кг, а с последней ступенью ракеты-носителя 6170 кг. Космический корабль “Восток” выводился в космос 5 раз, после чего было объявлено о его безопасности для полета человека. Через четыре недели после полета Гагарина 5 мая 1961 г. капитан 3-го ранга Алан Шепард стал первым американским астронавтом. Хотя он и не достиг околоземной орбиты, он поднялся над Землей на высоту около 186 км. Шепард, запущенный с мыса Канаверал в КК “Меркурий-3” с помощью модифицированной баллистической ракеты “Редстоун” , провел в полете 15 мин 22 с до посадки в Атлантическом океане. Он доказал, что человек в условиях невесомости может осуществлять ручное управление космическим кораблем. КК “Меркурий” значительно отличался от КК “Восток” . Он состоял только из одного модуля - пилотируемой капсулы в форме усеченного конуса длинной 2,9 м и диаметром основания 1,89 м. Его герметичная оболочка из никелевого сплава имела об шивку из титана для защиты от нагрева при входе в атмосферу. Атмосфера внутри “Меркурия” состояла из чистого кислорода под давлением 0,36 ат. 20 февраля 1962 г. США достигли околоземной орбиты. С мыса Канаверал был запущен корабль “Меркурий-6” , пилотируемый подполковником ВМФ Джоном Гленном. Гленн пробыл на орбите только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до успешной посадки. Целью полета Гленна было определение возможности работы чело века в КК “Меркурий” . Последний раз “Меркурий” был выведен в космос 15 мая 1963 г. 18 марта 1965 г. был выведен на орбиту КК “Восход” с двумя космонавтами на борту - командиром корабля полковником Павлом Иваровичем Беляевым и вторым пилотом подполковником Алексеем Архиповичем Леоновым. Сразу после выхода на орбиту экипаж очистил себя от азота, вдыхая чистый кислород. Затем был развернут шлюзовой отсек: Леонов вошел в шлюзовой отсек, за крыл крышку люка КК и впервые в мире совершил выход в космическое пространство. Космонавт с автономной системой жизнеобеспечения находился вне кабины КК в течении 20 мин, временами отдаляясь от корабля на расстояние до 5 м. Во время выхода он был соединен с КК только телефонным и телеметрическим кабелями. Таким образом, была практически подтверждена возможность пребывания и работы космонавта вне КК. 3 июня был запущен КК “Джемени-4” с капитанами Джеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом. Во время этого полета, продолжавшегося 97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины 21 мин, проверяя возможность маневра в космосе с помощью ручного реактивного пистолета на сжатом газе. К большому сожалению освоение космоса не обошлось без жер тв. 27 января 1967 г. экипаж готовившийся совершить первый пилотируемый полет по программе “Аполлон” погиб во время пожара внутри КК сгорев за 15 с в атмосфере чистого кислорода. Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи стали первыми американскими астронавтами, погибшими в КК. 23 апреля с Байконура был запущен новый КК “Союз-1” , пилотируемый полковником Владимиром Комаровым. Запуск прошел успешно. На 18 витке, через 26 ч 45 мин, после запуска, Комаров начал ориентацию для входа в атмосферу. Все операции прошли нормаль но, но после входа в атмосферу и торможения отказала парашютная система. Космонавт погиб мгновенно в момент удара “Союза” о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшем Космос унес не одну человеческую жизнь, но эти жертвы были первыми.
Голоса из космоса
В телевизионных (ТВ) программах уже не упоминается о том, что передача ведется через спутник. Это является лишним свидетельством огромного успеха в индустриализации космоса, ставшей неотъемлемой частью нашей жизни. Спутники связи буквально опутывают мир невидимыми нитями. Идея создания спутников связи родилась вскоре после второй мировой войны, когда А. Кларк в номере журнала “Мир радио” (Wireless World) за октябрь 1945г. представил свою концепцию ретрансляционной станции связи, расположенной на высоте 35880 км над Землей. Заслуга Кларка заключалась в том, что он определил орбиту, на которой спутник неподвижен относительно Земли. Такая орбита называется геостационарной или орбитой Кларка. При движении по круговой орбите высотой 35880 км один виток совершается за 24 часа, т.е. за период суточного вращения Земли. Спутник, движущийся по такой орбите, будет постоянно находиться над определенной точкой поверхности Земли. Первый спутник связи “Телстар-1” был запущен все же на низкую околоземную орбиту с параметрами 950 х 5630 км это случи лось 10 июля 1962г. Почти через год последовал запуск спутника “Телстар-2” . В первой телепередаче был показан американский флаг в Новой Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было передано в Великобританию, Францию и на американскую станцию в шт. Нью-Джерси через 15 часов после запуска спутника. Двумя неделями позже миллионы европейцев и американцев наблюдали за переговорами людей, находящихся на противоположных берегах Атлантического океана. Они не только разговаривали, но и видели друг друга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождения космического ТВ. Крупнейшая в мире государственная система спутниковой связи создана в России. Ее начало было положено в апреле 1965г. запуском спутников серии “Молния” , выводимых на сильно вытянутые эллиптические орбиты с апогеем над Северным полушарием. Каждая серия включает четыре пары спутников, обращающихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр. На базе спутников “Молния” построена первая система дальней космической связи “Орбита” . В декабре 1975г. семейство спутников связи пополнилось спутником “Радуга” , функционирующем на геостационарной орбите. Затем появился спутник “Эк ран” с более мощным передатчиком и более простыми наземными станциями. После первых разработок спутников наступил но вый период в развитии техники спутниковой связи, когда спутники стали выводить на геостационарную орбиту по которой они движутся синхронно с вращением Земли. Это позволило установить круглосуточную связь между наземными станциями, используя спутники нового поколения: американские “Синком” , “Эр ли берд” и “Интелсат” российские - “Радуга” и “Горизонт” . Большое будущее связывают с размещением на геостационарной орбите антенных комплексов.
Космическая метеорология
После запусков советских и американских спутников встал вопрос о практическом использовании разработанной техники. Возможности аппаратуры и самих спутников привлекли внимание метеорологов с точки зрения получения обычной регулярной информации о постоянно меняющейся погоде в мировом масштабе. Первая попытка в этом направлении была предпринята американцами, создавшими семейство метеорологических спутников “Тирос” . Девять таких спутников были выведены на орбиту в период 1960-1965гг. На каждом спутнике были установлены две малогабаритные ТВ-камеры и приблизительно на половине спутников сканирующий инфракрасный радиометр для получения изображения облачного покрова Земли. В России метеорологическим космическим аппаратом стал спутник “Метеор” . Два или три спутника этой серии находятся на орбите одновременно и собирают информацию о состоянии атмосферы, тепловом излучении Земли и т.д. Полезный груз спутника состоит из оптико-механического ТВ оборудования работающего в видимой области спектра. Кроме того, имеется сканирующая инфракрасная аппаратура для получения данных о содержании влаги в атмосфере и вертикальном профиле темпера тур. Предупреждения о внезапных изменениях погоды по объединенным данным с метеорологических радиолокационных станций и спутников передаются по радио из Москвы, Санкт-Петербурга и других центров, а специальная служба сообщает эту информацию на суда и самолеты. За последний 20 лет существенно возросли количество, качество и надежность обзора с помощью спутников. Начиная с 1966 г. Землю регулярно фотографируют по крайней мере один раз в сутки. Фотоснимки используют в повседневной работе, а также помещают в архивы. Метеорологическая информация, получаемая со спутников, неуклонно приобретает все более важное значение. В настоящее время она широко используется метеорологами и специалистами по окружающей среде всего мира в повседневной практике и считаются почти обязательной для проведения анализов и краткосрочных прогнозов. Метеорологическая информация со всех света поступает в Национальную службу контроля окружающей среды с помощью спутников, расположенную в Вашингтоне, перерабатывается в материалы широкой номенклатуры и распределяется по всему свету. Спутниковая информация оказалась особенно полезной в двух сферах исследования. Во первых, существуют обширные районы Земли, из которых метеорологическая информация, обычными средствами, недоступна. Это территории океанов северного и южного полушарий, пустынь и полярных областей. Спутниковая информация заполняет эти пробелы, выявляя крупномасштабные особенности из образований облаков. К таким особенностям относятся штормовые системы, фронты, наиболее значительные междуволновые впадины и гребни, струйные течения, густой туман, слоистые облака, ледовая обстановка, снежный покров и отчасти направление и скорость наиболее сильных ветров. Во вторых, спутниковая информация успешно используется для слеже ния за ураганами, тайфунами и тропическими штормами. Спутниковая информация включает данные о наличии и расположении атмосферных фронтов, бурь и общего облачного покрова. В итоге в настоящее время спутник стал практически признаным инструментом метеорологов в большинстве стран мира. Карты погоды, которые вечером появляются на наших телевизионных экранах, со всей очевидностью свидетельствуют о ценности наблюдения со спутников в обеспечении метеорологических систем.
Изучение Земли из космоса
Человек впервые оценил роль спутников для контроля за состоянием сельскохозяйственных угодий, лесов и других природных ресурсов Земли лишь спустя несколько лет после наступления космической эры. Начало было положено в 1960г., когда с помощью метеорологических спутников “Тирос” были получены подобные карте очертания земного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображения давали весьма слабое представление о деятельности человека и тем не менее это было первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась из многоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками, предназначенными для максимального использования этих возможностей были аппараты типа “Лэндсат” . Например спутник “Лэндсат-D” , четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителям получать значительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первых областей применения изображений земной поверхности, была картография. В доспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с помощью спутника “Лэндсат” , позволили скорректировать и обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения полученные со станции “Салют” , оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ.
В середине 70-х годов НАСА, министерство сельского хозяйства США приняли решение продемонстрировать возможности спутниковой системы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными в дальнейшем были распространены на другие сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то же время в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились со спутников серий “Космос” , “Метеор” , “Муссон” и орбитальных станций “Салют” . Использование информации со спутников выявило ее неоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширных территориях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса и при необходимости давать рекомендации по изменению контуров района вырубки с точки зрения наилучшей сохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможным быстро оценивать границы лесных пожаров, особенно “коронообразных” , характерных для западных областей Северной Америки, а так же районов Приморья и южных районов Восточной Сибири в России. Огромное значение для человечества в целом имеет возможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана, этой “кузницы” погоды. Именно над толщами океанской воды зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленные жертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение населения часто имеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определение запасов рыбы и других морепродуктов также имеет огромное практическое значение. Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, Эль Нино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годы может распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю. ш.. Когда это происходит планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб рыбным промыслам многих стран и том числе и России. Большие концентрации одноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-за содержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить “капризы” таких течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По некоторым оценкам российских и американских ученых экономия топлива в сочетании с “дополнительным уловом” за счет использования информации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегодную прибыль в 2,44 млн. долл. Использование спутников для целей обзора облегчило задачу прокладывания курса морских судов.
При эксплуатации российского атомного ледокола “Сибирь” была использована информация с четырех типов спутников для составления наиболее безопасных и экономичных путей в северных морях. Полу чаемая с навигационного спутника “Космос-1000” информация использовалась в вычислительной машине корабля для определения точного местоположения. Со спутников “Метеор” поступали изображения облачного покрова и прогнозы снежной и ледовой обстановки, что позволило выбирать лучший курс. С помощью спутника “Молния” поддерживалась связь с корабля с базой. Также с помощью спутников находят нефтяные загрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.
Наука о космосе
В течении небольшого периода времени с начала космической эры человек не только послал автоматические космические станции к другим планетам и ступил на поверхность Луны, но также произвел революцию в науке о космосе, равной которой не было за всю историю человечества. Наряду с большими техническими достижениями, вызванными развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Земля и соседних мирах. Одним из первых важных открытий, сделанных не традиционным визуальным, а иным методом наблюдения, было установление факта резкого увеличения с высотой, начиная с некоторой пороговой высоты, интенсивности считавшихся ранее изотропными космических лучей. Это открытие принадлежит австрийцу В. Ф. Хессу, запустившему в 1946 г. газовый шар-зонд с аппаратурой на большие высоты. В 1952 и 1953 гг. д-р Джеймс Ван Аллен проводил исследования низ ко энергетических космических лучей при запусках в районе северного магнитного полюса Земли небольших ракет на высоту 19-24 км и высотных шаров-баллонов. Проанализировав результаты проведенных экспериментов, Ван Аллен предложил разместить на борту первых американских искусственных спутников Земли достаточно простые по конструкции детекторы космических лучей. С помощью спутника “Эксплорер-1” выведенного США на орбиту 31 января 1958 г. было обнаружено резкое уменьшение интенсивности космического излучения на высотах более 950 км. В конце 1958 г. АМС “Пионер-3” преодолевшая за сутки полета расстояние свыше 100000 км, зарегистрировала с помощью имевшихся на борту датчиков второй, расположенный выше первого, радиационный пояс Земли, который также опоясывает весь земной шар. В августе и сентябре 1958 г. на высоте более 320 км было произведено три атомных взрыва, каждый мощностью 1,5 кт. Целью испытаний с кодовым названием “Аргус” было изучение возможности пропадания радио и радиолокационной связи при таких испытаниях. Исследование Солнца - важнейшая научная задача, решению которой посвящены многие запуски первых спутников и АМС. Американские “Пионер-4” - “Пионер-9” (1959-1968гг.) с околосолнечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информацию о структуре Солнца. В тоже время было запущено более двадцати спутников серии “Интеркосмос” с целью изучения Солнца и околосолнечного пространства.
Полеты АМС к Луне и планетам
В начале 60-х годов в США и СССР были спроектированы, изготовлены и запущены к Луне целый ряд АМС. Наиболее удачным для американцев был запуск в июле 1964г. аппарата “Рейнджер-7” , который передал на Землю более 4300 высококачественных ТВ изображений Луны, полученных перед контактом с поверхностью. Последнее изображение, снятое с высоты 1600 м, охватывало площадь 30x50 м. На нем были отчетливо видны кратеры диаметром до 1 м. В СССР впервые были созданы возможности для осуществления мягкой посадки на Луну с созданием новых АМС серии “Луна” в 1963г. Эти станции массой до 1,8 т были рассчитаны на доставку приборного контейнера массой 100 кг на поверхность Луны.
При запуске АМС “Луна-9” в феврале 1966г. была впервые успешно осуществлена мягкая посадка на Луну объекта, изготовленного руками человека. Второй “прилунившейся” станцией стала “Луна-13” . С помощью механического грунтомера и радиационного плотномера была получена уникальная информация о плотности и составе поверхности грунта. При запуске АМС “Луна-17” впервые была поставлена задача передвижения по лунной поверхности. После успешной посадки с посадочной ступени был спущен аппарат “Луноход-1” В течение 10 мес. работы “Луноход-1” , управляемый с Земли по радио, прошел по лунной поверхности более 10,5 км. Одно из наиболее ярких светил ночного неба - покрытая облаками планета Венера - стало одной из первых целей полетов АМС. Впервые возможность запуска АМС появилась в конце 1960г., когда в СССР была создана первая ракета-носитель А-2-е. В феврале 1961г. воспользовавшись “окном” для запусков к Венере СССР запустил АМС “Венера-1” , которая прошла на расстоянии 100 тыс. км от Венеры и вышла на околосолнечную орбиту. 12 ноября 1965 г. была запущена, с целью достижения ее поверхности “Венера-3” . 1 марта 1965 г. станция достигла поверхности Венеры, осуществив первый полет АМС на другую планету. В 1967 г. успешный полет совершила станция “Венера-4” , направленная непосредственно на планету. На расстоянии 45000 км от Венеры от станции отделился сферический спускаемый аппарат (СА) диаметром 1 м, который при входе в атмосферу планеты выдержал перегрузку до 300 g. Парашютная система в дальнейшем обеспечила спуск в атмосфере, который продолжался 94 мин. Была принята информация о том, что на высоте 25 км температура атмосферы равна 271 гр. и давление 17-20 атм. На поверхности планеты температура ровна 475 гр. и давление 15 атм. Было установлено, что атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа. В последствии были проведены несколько запусков с целью погружения в атмосферу Венеры. Первой космической станцией, запущенной к Марсу 1 ноября 1962 г., была советская АМС “Марс-1” . США запустили в 1964 г. первые две АМС “Маринер” . Запуск “Маринер-3” оказался неудачным и через три недели на околосолнечную орбиту был выведен “Маринер-4” . 14 июля 1965 г. он пролетел на расстоянии 9600 км от Марса, не обнаружив ни радиационных поясов, ни магнитного поля вокруг плане ты. Было установлено что давление у поверхности планеты составляет менее 1% земного давления над уровнем моря и соответствует давлению в атмосфере Земли на высоте 30-35 км. На поверхности Марса были обнаружены кратеры, аналогичные лунным. Первая советская АМС совершившая посадку на Марс была “Марс 2” массой 4650 кг. В составе грунта было обнаружено: 15-20 % кремния, 14 % железа, кальций, алюминий, сера, титан, магний, цезий и калий. В составе воздуха было обнаружено 95 % углекислого газа, 2,7 % азота и признаки наличия кислорода, аргона и водяного пара. К Меркурию впервые отправилась АМС “Маринер-10” , первоначально посланная к Венере в 1973 г. 29 марта 1973 г. космический аппарат достиг своей цели, планеты Меркурий, пройдя на расстоянии 690 км от ее теневой поверхности. Во время каждого полета проводились исследования поверхности планеты. В атмосфере Мер курия были найдены следы аргона, неона и гелия в триллион раз меньшем количестве чем на Земле. Диапазон температур поверхности от 510 до -210 гр., напряженность магнитного поля 1 % земного, а масса планеты 6 % массы Земли.
Человек на Луне
В соответствии с программой “Аполлон” в период с 1969 г. по 1972 г. к Луне было направлено девять экспедиций. Шесть из них за кончились высадкой двенадцати астронавтов на поверхность Луны от Океана Бурь на западе до хребта Тавр на востоке. Задачи двух первых экспедиций ограничивались полетами по селеноцентрическим орбитам, а высадка астронавтов на Луну в одной из экспедиций была отменена из-за взрыва кислородного бака для топливных элементов и системы жизнеобеспечения, происшедшего через двое суток после старта. Поврежденный КК “Аполлон-13” совершил облет Луны и благополучно вернулся на Землю. Первое место посадки было выбрано на базальтовом основании Моря Спокойствия, расположенного к востоку от центра области лунных равнин. Нейл Армстронг (командир корабля) и полковник Эдвин Олдрин (пилот лунной кабины) совершили здесь посадку в лунной кабине (ЛК) “Орел” 20 июля 1969 г. в 20 ч 17 мин 43 с по Гринвичу. Астронавты сделали много фотоснимков лунного ландшафта, включая скалы и равнину, собрали 22 кг образцов лунного грунта для изучения на Земле. Выйдя первым из ЛК и последним войдя в нее, Армстронг провел на Луне 2ч 31мин. Во время шестой экспедиции на Луну в декабре 1972 г. время пребывания экипажа на ее поверхности составило 22 ч 5 мин. Длина путешествия по Луне также возросла со 100 м, которые прошли пешком первые астронавты КК “Аполлон-11” , до 35 км, которые на электрическом автомобиле про ехал экипаж “Аполлона-17” . Экспедиция на КК “Аполлон-17” была последней экспедицией на Луну. За время шести посещений Луны было собрано 384,2 кг образцов породы и грунта. В процессе выполнения программы исследований был сделан ряд открытий, но наиболее важным являются следующие два. Во-первых, было установлено, что Луна стерильна, на ней не обнаружено никаких форм жизни. Во-вторых было установлено, что Луна, подобно Земле, прошла через ряд периодов внутреннего разогрева. Изучение Луны с помощью пилотируемых КА было закончено после шестой успешной высадки астронавтов на ее поверхность с КК “Аполлон-17” в декабре 1972 г.
Космические станции
Работы по созданию космических пилотируемых станций начались в США и СССР практически одновременно - в начале 60-х годов. Но поскольку американцы в дальнейшем основное внимание уде лили престижной программе “Аполлон” , то от обширной программ мы космических исследований помимо “Аполлона” у них остались только орбитальная станция “Скайлэб” , запущенная на орбиту 14 мая 1973 г. и космический транспортный корабль многоразового использования “Спэйс Шаттл” , который сегодня является единственным действующим пилотируемым КК Соединенных Штатов. Орбитальный блок космической станции (КС) был создан на ба зе ракеты S-4B - третьей ступени ракеты-носителя “Сатурн-5” , доставившей в свое время человека на Луну. Ее (ракеты) водород ный бак был переоборудован в просторное двухэтажное помещение для экипажа из трех человек. Полный внутренний объем КС “Скайлэб” вместе с пристыкованным к ней модифицированным основным блоком КК “Аполлон” - около 330 м куб. (объем не большого дома с двумя спальнями) . Астронавты дышали смесью кислорода с азотом при давлении 0,35 ат при температуре 21 гр. C. За период с мая 1973 г. по февраль 1974 г. на КС “Скайлэб” работало 3 экипажа. Последний в составе Джеральда Карра, Эдварда Гибсона и Уильяма Поуга работал на ее борту в течение 84 суток. 11 июля 1979 г. станция вошла в плотные слои атмосферы и прекратила свое существование. В СССР работы по программе орбитальных КС начались в конце 60-х годов. 19 апреля 1971 г. на орбиту ракетой-носителем “Протон” была выведена первая в мире орбитальная КС “Салют-1” . Станция состояла из трех основных отсеков - переходного, рабочего и агрегатного, представлявшими из себя цилиндры диаметром 2,9 м, 4,15 м и 2,2 м соответственно. Полная длинна орбитального комплекса “Салют-1” - “Союз” - 21,4 м, масса комплекса более 25 тонн. На КС “Салют-1” отработал один экипаж в составе Г. Добровольского, В. Пацаева и В. Волкова, погибший при возращении на Землю. Через 175 суток после запуска по команде с Земли сработали тормозные двигатели и КС “Салют-1” упала в Тихий океан. Всего успешно отработали на орбите семь станций серии “Салют” . Последняя из них “Салют-7” отработала до конца 1985 г. В феврале 1986 г. в СССР была выведена в космос орбитальная станция нового поколения “Мир” . В отличие от своих предшественников, “Салютов” , эта станция воплощает принципиально новый подход к заселению около земного пространства. Если “Салюты” служили одновременно и домом, и местом работы, “Мир” стал базовым блоком, то есть тем звеном, вокруг которого группируются крупные специализированные КА – научные модули. В этих больших лабораториях, насыщенных научными приборами и установками, проводятся исследования. Станция “Мир” служит не только связующим звеном, объединяющим различные КА в единое целое, но и выполняет роль центра, откуда экипаж управляет всем орбитальным комплексом. Первый модуль - астрофизическая обсерватория “Квант” причалил к “Миру” весной 1987 г. - ненамного уступает в размерах самой станции. Объем всей станции составляет 40 м куб. Мы вступили лишь в четвертое десятилетие космической эры, а уже вполне привыкли к таким чудесам, как охватившие всю Землю спутниковые системы связи и наблюдения за погодой, навигации и оказания помощи терпящим на суше и на море. Как о чем-то вполне обыденном слушаем сообщение о многомесячной работе людей на орбите, не удивляемся следам на Луне, снятым “в упор” фотографиям далеких планет, впервые показанному КА ядро кометы. За очень короткий исторический срок космонавтика стала неотъемлемой частью нашей жизни, верным помощником в хозяйственных делах и познании окружающего мира. И не приходится сомневаться, что дальнейшее развитие земной цивилизации не может обойтись без освоения всего околоземного пространства. Освоение космоса - этой “провинции всего человечества” - продолжается нарастающими темпами.
11. Солнце – центр нашей планетной системы, источник жизни на Земле, источник энергии для многих природных процессов, тепла и света. Солнце – рядовая желтая звезда средней величины, вращающаяся вокруг оси. Оно находится от Земли на расстоянии около 150 млн. км (одной астрономической единицы). На поверхности солнца температура составляет около 6 тыс. градусов с приближением центра, она возрастает и достигает 15 млн. градусов.
Солнце излучает огромное количество энергии, Источником солнечной энергии служат термоядерные реакции превращения водорода в гелий в центральных частях Солнца,
В разное время года мы получаем от солнца разное количества света и тепла. Летом когда в солнечный день света и тепла много, вода быстро поступает через корень к листьям. Растения активно растут и увеличивается их масса. Зимой солн. света и тепла не хватает, поэтому у большинства растений осенью листья опадают. Весной молодые листья распускаются снова и начинают активно вырабатывать на свету органические вещества. Таким образом, свет и тепло солнца служат живой природе.
Планеты солнечной системы вращаются вокруг своей оси и в тоже время двигаются вокруг солнца. Благодаря своей огромной массе и большой силе притяжения солнце удерживает вокруг себя планеты, поэтому солнце является центром солнечной системы.
Исследователи поделили планеты на 2 группы:
Планеты делятся на две группы:
Земная группа: Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Юпитерианская группа: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
В этой классификации нету места Плутону . И по размерам и по свойствам он ближе к ледяным спутникам планет гигантов.
Самая большая планета с.с. – Юпитер, а затем Сатурн.
Юпитер в 1500 раз больше чем Земля. А Сатурн в 1250 раз больше чем Земля. Самыми холодными планетами являются – Уран и Нептун. Сатурн имеет кольца (скопление частиц и пыли). Меркурий и Венера самые теплые.
Движение планет вокруг солнцапроисходит под воздействием двоих сил: до центровой (сила тяготения Солнца) и от центровой (силы инерции во время поступательного движения). Все планеты вращаются вокруг Солнца в одном направлении, по тому же направлению и обращаются планеты вокруг своей оси (исключение Венера и Уран). В Солнечной системе девять больших планет. Они имеют шарообразную форму. Планеты не самосветящиеся тела, и их видно только потому, что они освещены Солнцем. Со всех планет только Меркурий и Венера не имеют спутников. У Марса их два, у Юпитера не менее 17, у Сатурна на сей день известно уже 24, а в Земле всего один - Месяц.
Планеты по порядку:
Меркурий
Венера
Земля
Марс
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон с 24 августа 2006 года перестал считаться обычной планетой Солнечной системы и перешёл в разряд карликовых планет.
12.Со́лнечная систе́ма — планетная система, включающая в себя центральную звезду — Солнце — и все естественные космические объекты, обращающиеся вокруг Солнца.
Бо́льшая часть массы объектов, связанных с Солнцем гравитацией, содержится в восьми относительно уединённых планетах, имеющих почти круговые орбиты и располагающихся в пределах почти плоского диска — плоскости эклиптики. Четыре меньшие внутренние планеты: Меркурий, Венера, Земля и Марс (также называемые планетами земной группы), состоят в основном из силикатов и металлов. Четыре внешние планеты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, также называемые газовыми гигантами, в значительной степени состоят из водорода и гелия и намного массивнее, чем планеты земной группы.
Шесть планет из восьми и три карликовые планеты окружены естественными спутниками. Каждая из внешних планет окружена кольцами пыли и других частиц.
В Солнечной системе имеются две области, заполненные малыми телами. Пояс астероидов, находящийся между Марсом и Юпитером, сходен по составу с планетами земной группы, поскольку состоит из силикатов и металлов. Крупнейшими объектами пояса астероидов являются Церера, Паллада и Веста. За орбитой Нептуна располагаются транснептуновые объекты, состоящие из замёрзшей воды, аммиака и метана, крупнейшими из которых являются Плутон, Седна, Хаумеа, Макемаке и Эрида. В Солнечной системе существуют и другие популяции малых тел, такие как планетные квазиспутники и троянцы, околоземные астероиды, кентавры, дамоклоиды, а также перемещающиеся по системе кометы, метеороиды и космическая пыль.
Солнечный ветер (поток плазмы от Солнца) создаёт пузырь в межзвёздной среде, называемый гелиосферой, который простирается до края рассеянного диска. Гипотетическое облако Оорта, служащее источником долгопериодических комет, может простираться на расстояние примерно в тысячу раз дальше гелиосферы.