Наталия Викторовна Васильева
Конспект НОД педагога и детей в старшей группе «Космическая ракета»
Конспект НОД педагога и детей .
Старшая группа
«Космическая ракета »
Цели :
Уточнение и систематизация знания и представления о космических кораблях , космонавтах , космических полетах ;
Объяснение на основе экспериментальной деятельности работы реактивного двигателя космической ракеты ;
Совершенствование умений классифицировать множества по трем свойствам (цвет, размер, форма) ;
Развитие логического мышления, творческого воображения, фантазии, внимания, воображения, умения рассуждать, доказывать свою точку зрения;
Формирование у дошкольников интереса к явлениям, выходящим за пределы их жизненного опыта;
Развитие речевой деятельности детей , активизация и обогащение словаря детей : ракета , сопло, орбитальная станция, скафандр;
Развитие коммуникативных навыков;
Развитие навыков познавательно – исследовательской и продуктивной (конструктивной ) деятельности.
Интегрируемые образовательные области : «Познание» , «Речевое развитие» , «Физическое развитие» , «Художественно-эстетическое развитие» , «Социально – коммуникативное развитие» .
Материалы : Кукла Незнайка; иллюстрации по теме «Космос » , фотографии К. Э. Циолковского, С. П. Королева; воздушные шарики; блоки Дьенеша; счетные палочки, цветные крышки, квадраты Воскобовича, аудиозапись «Космическая музыка » .
Используемые технологии :
Развивающие;
Здоровьесберегающие;
Информационно-коммуникационные;
Составлен воспитателем Васильевой Наталией Викторовной
Ребята, когда я сегодня утром шла в детский сад, встретила странного человечка. Отгадайте, кто это был : В шляпе с круглыми полями И в штанишках до колен Занят разными делами, Лишь учиться ему лень. Кто он, быстро угадай-ка, Как зовут его? (Незнайка) . - Незнайка решил отправиться в космическое путешествие на самолете. Я пригласила его к нам, чтобы мы с вами объяснили, на чем же можно полететь в космос .
Появляется Незнайка (игрушка) . Здоровается с детьми.
С давних времен, у человека, когда он смотрел на небо, возникало много вопросов - о звездах, о планетах, о вселенной и, конечно, он мечтал полететь в космос . На чем можно полететь в космос ? А на самолете можно? Почему нельзя? (ответы детей ) .
А вы знаете, что… первую в мире ракету изобрел русский ученый – Константин Эдуардович Циолковский. Он жил в городе Калуге и работал учителем в школе. Константин Эдуардович очень любил наблюдать в телескоп за звездами, изучал их и мечтал до них долететь. (воспитатель сопровождает рассказ демонстрацией портрета К. Э. Циолковского).
Задумал он сконструировать такой летательный аппарат, который мог бы долететь до планет. Ученый проводил расчеты, делал чертежи и придумал такой летательный аппарат. Он изобрел особенную ракету , которая заправляется жидким топливом. Топливо сгорает и образуются огненные газы. Которые с большой скоростью вырываются из трубы - сопла позади ракеты . Газы летят назад – а ракета – вперед , то есть газы толкают ракету . В космос попасть не так уж и просто. Помните, мы с вами говорили о земном притяжении? Наша земля очень сильная, все притягивает к себе и никуда от себя не отпускает. Циолковский рассчитал, с какой скоростью должна лететь ракета , чтобы преодолеть силу земного притяжения и вырваться в космос . Но, к сожалению, изготовить этот аппарат у него возможности не было. И только через много лет другой русский ученый, С. П. Королев, смог сконструировать и изготовить первый космический спутник , в котором вокруг Земли сначала летали собачки, а потом, в 1961 году полетел человек. (воспитатель показывает портрет С. П. Королева) .
Почему же только ракета может улететь от земли! Ракета – самый быстрый вид транспорта, потому что у ракеты особый двигатель – реактивный. Космическую ракету делают из нескольких частей. Эти части называются ступенями. В каждой ступени свой бак с горючим и свой ракетный двигатель . Перед стартом баки ракеты загружают горючим . По команде зажигания горючее вспыхивает и начинает гореть, превращаясь в раскаленный газ. Струя газа летит в одну сторону, а ракета от его толчков в другую
Если в первой ступени кончилось горючее, долой ее, отбросим лишний груз! Включается двигатель второй ступени. Он разгоняет облегченную ракету еще быстрее . Кончилось горючее во второй ступени? И ее тоже долой!
Проведение опыта с воздушным шариком.
Что у меня в руках? Правильно, воздушный шарик. Он очень похож на ракету , потому что умеет летать, как она, давайте это проверим. Надуваю шарик, отпускаю его, он двигается вперед, пока вытекает воздух и толкает шарик вперед, потом падает (дети повторяют опыт с шариками) . Ребята, почему шарик упал? – правильно, потому что вышел весь воздух. Так и работают реактивные двигатели – есть горючее – ракета летит , закончилось горючее в ступени, она уже не нужна, ее отбрасывают, включается следующая ступень космического корабля . До космоса доберется только третья ступень, маленькая и легкая. Она – то и выведет на орбиту кабину с космонавтами , которая состыковывается с космической станцией (показ космической станции ) .
– У космонавтов есть второй дом – в космосе . Космический дом особенный . Он называется орбитальная станция. Космический дом похож на огромную птицу, которая раскинула крылья и летит над землёй. Но крылья нужны не для полёта – это «домашняя электростанция» . Блестящие пластины собирают солнечные лучи и превращают их в электрический ток, который питает все научные приборы, освещает и отапливает.
Как вы думаете, похожа космическая станция на квартиру ? (ответы детей ) . Правильно, ведь здесь космонавты живут и работают . Есть ли в этой необычной квартире мебель? Похожа она на нашу? А в чем отличие? (ответы детей ) . Вся мебель на космической станции привинчена . Почему? (ответы детей ) .
Ребята, давайте поможем Незнайке собраться в космическое путешествие . Проводится игра «Подбери, что необходимо в космосе » .
Можно ли отправляться в космос без специальной одежды? Как она называется? Для чего нужен скафандр? (Чтобы защитить космонавта от вредного воздействия солнечной энергии, чтобы космонавт мог дышать , так как в космосе нет кислорода .) Какой должен быть скафандр? (Тёплый, лёгкий, прочный, удобный, герметичный.)
Как называется головной убор космонавта ? (ответы детей ) . Шлем плотно (герметично) прикручивается к скафандру и имеет особое темное стекло, как вы думаете, для чего? (защищает глаза от яркого солнечного света) .
Еда космонавтов хранится в тюбиках , как зубная паста, хлеб, печенье крошечными кусочками упакованы в пакеты. Почему? (ответы детей ) .
Вы знаете, чем космонавты умываются ? (влажными салфетками, потому что вода превратится в блестящие шарики и улетит).
Давайте представим, что мы находимся в космическом пространстве . (под музыку дети выполняют плавные движения)
На космическом корабле должен быть пульт управления. И мы его сейчас нарисуем. Возьмите, пожалуйста, листок и карандаш.
Ориентировка на листе.
В середине листа мы нарисуем треугольник – это будет кнопка «Старт » .
В нижнем правом углу нарисуем квадрат – это будет кнопка «Стоп»
Найдите верхний левый угол и нарисуйте прямоугольник – это будет кнопка связи с землей.
В нижнем левом углу нарисуем кружок - это кнопка включения света.
В космосе очень ярко светят звезды, и глаза у космонавтов быстро устают . Поэтому космонавты делают специальную гимнастику для глаз. Давайте и мы с вами выполним эти упражнения.
Космическая гимнастика для глаз :
Мы звёздочку увидали,
Глазки вверх подняли.
Вот звёзды полетели,
Глазки вправо посмотрели. Снова звезды полетели- Глазки влево посмотрели.
А теперь звезда внизу.
Глазки закрываем,
Глазки отдыхают.
На космической станции много различного оборудования, ведь космонавты работают , проводят исследования. Все инструменты находятся в определенном порядке на своих местах. Давайте мы представим себя космонавтами и разложим необходимые инструменты. (дети выполняют задания с блоками Дьенеша : в зеленый обруч собрать все круглые, в синий - красные, в желтый - квадратные).
Молодцы, ребята, приглашаю всех на тренировочную базу.
Будем очень мы стараться , (дети делают рывки согнутыми руками перед грудью)
Дружно спортом заниматься :
Бегать быстро, словно ветер, (Бегут на носочках)
Плавать лучше всех на свете. (Делают гребки руками)
Приседать и вновь вставать (Приседают)
И гантели поднимать. (Выпрямляют согнутые руки вверх)
Станем сильными, и завтра
Всех возьмут нас в космонавты ! (Руки на поясе)
Как вы думаете, с чего начинается изготовление ракеты ? (Ответы детей .) Правильно, нужно начертить схему – чертеж космического корабля . Представим себя конструкторами . У вас на столах счетные палочки и цветные крышки - изобразите с их помощью свои ракеты . Анализ схем : из каких геометрических фигур, их количество.
Речевая разминка «Космонавты » .
-Космонавты должны уметь расшифровывать радиосигналы, которые им посылает Центр управления полётом. Незнайка просит нас расшифровать радиосигнал и правильно составить предложения 1) корабль, на, летит, Луна;
2) яркие, на, небо, звезды;
3) мы, Земля, живем, планета, на;
4) девять, вокруг, вращаются, Солнце, планет;
5) родную, на, космонавты , Землю, возвращаются (летят) .
Давайте сделаем из наших волшебных квадратов красивые звездочки для Незнайки (дети делают звезды из квадратов Воскобовича) .
Незнайка, теперь ты знаешь на чем можно отправиться в космос ?
Ребята, чтобы Незнайка все запомнил, давайте повторим, что мы знаем о космосе и космических полетах :
Как называется летательный аппарат, в котором летят в космос ?
Как называется двигатель ракеты ?
Как называются части ракеты ?
За счет чего ракета набирает огромную скорость?
Как называются трубы ракеты , из которых вырываются газы?
Откуда стартует ракета ?
Как называется дом космонавтов ?
Зачем он нужен?
На что похож космический дом ?
Как звали первого в мире космонавта ?
Как называется костюм космонавта ?
Как называется и животное, и созвездие?
Как звали собак, которые первыми вернулись из космоса ?
Какие планеты вы знаете?
Самая большая и горячая звезда во Вселенной?
Самая прекрасная планета во вселенной?
Молодцы ребята. Вам понравилось наше занятие? Какие задания оказались для вас сложными? Какие легкими? Теперь мы знаем, как сделать чертеж ракеты и обязательно построим ракеты из конструктора .
мы разбирали важнейший компонент полета в глубокий космос – гравитационный маневр. Но в силу своей сложности такой проект, как космический полет, всегда можно разложить на большой ряд технологий и изобретений, которые делают его возможным. Таблица Менделеева, линейная алгебра, расчеты Циолковского, сопромат и еще целые области науки внесли свою лепту в первый, да и все последующие полеты человека в космос. В сегодняшней статье мы расскажем, как и кому пришла в голову идея космической ракеты, из чего она состоит и как из чертежей и расчетов ракеты превратились в средство доставки людей и грузов в космос.Краткая история ракет
Общий принцип реактивного полета, который лег в основу всех ракет, прост - от тела отделяется какая-то часть, приводящая все остальное в движение.
Кто первым реализовал этот принцип – неизвестно, но различные догадки и домыслы доводят генеалогию ракетостроения аж до Архимеда. Доподлинно о первых подобных изобретениях известно, что ими активно пользовались китайцы, которые заряжали их порохом и за счет взрыва запускали в небо. Таким образом они создали первые твердотопливные ракеты. Большой интерес к ракетам появился у европейских правительств в начале
Второй ракетный бум
Ракеты ждали своего часа и дождались: в 1920-х годах начался второй ракетный бум, и связан он в первую очередь с двумя именами.
Константин Эдуардович Циолковский - ученый-самоучка из Рязанской губернии, невзирая на трудности и препятствия, сам дошел до многих открытий, без которых невозможно было бы даже говорить о космосе. Идея использования жидкого топлива, формула Циолковского, которая рассчитывает необходимую для полета скорость, исходя из соотношения конечной и начальной масс, многоступенчатая ракета - все это его заслуга. Во многом под влиянием его трудов создавалось и оформлялось отечественное ракетостроение. В Советском Союзе начали стихийно возникать общества и кружки по изучению реактивного движения, в числе которых ГИРД - группа изучения реактивного движения, а в 1933 году под патронажем властей появился Реактивный институт.
Константин Эдуардович Циолковский.
Источник: Wikimedia.org
Второй герой ракетной гонки - немецкий физик Вернер фон Браун. Браун имел отличное образование и живой ум, а после знакомства с другим светилом мирового ракетостроения, Генрихом Обертом, он решил приложить все свои силы к созданию и усовершенствованию ракет. В годы Второй Мировой фон Браун фактически стал отцом «оружия возмездия» Рейха - ракеты «Фау-2», которую немцы начали применять на поле боя в 1944 году. «Крылатый ужас», как называли её в прессе, принес разрушение многим английским городам, но, к счастью, на тот момент крах нацизма был уже делом времени. Вернер фон Браун вместе со своим братом решил сдаться в плен к американцам, и, как показала история, это был счастливый билет не только и не столько для ученых, сколько для самих американцев. С 1955 года Браун работает на американское правительство, и его изобретения ложатся в основу космической программы США.
Но вернемся в 1930-е. Советское правительство по достоинству оценило рвение энтузиастов на пути к космосу и решило употребить его в своих интересах. В годы войны себя отлично показала «Катюша» - система залпового огня, которая стреляла реактивными ракетами. Это было во многом инновационное оружие: «Катюша» на базе легкого грузовика «Студебеккер» приезжала, разворачивалась, обстреливала сектор и уезжала, не давая немцам опомниться.
Окончание войны подкинуло нашему руководству новую задачу: американцы продемонстрировали миру всю мощь ядерной бомбы, и стало совершенно очевидно, что на статус сверхдержавы может претендовать только тот, у кого есть нечто похожее. Но здесь была проблема. Дело в том, что, помимо самой бомбы, нам нужны были средства доставки, которые бы смогли обойти ПВО США. Самолеты для этого не годились. И СССР решил сделать ставку на ракеты.
Константин Эдуардович Циолковский умер в 1935 году, но ему на смену пришло целое поколение молодых ученых, которое и отправило человека в космос. Среди этих ученых был Сергей Павлович Королев, которому суждено было стать «козырем» Советов в космической гонке.
СССР принялся за создание своей межконтинентальной ракеты со всем усердием: были организованы институты, собраны лучшие ученые, в подмосковных Подлипках создается НИИ по ракетному вооружению, и работа кипит вовсю.
Только колоссальное напряжение сил, средств и умов позволило Советскому Союзу в кратчайшие сроки построить свою ракету, которую назвали Р-7. Именно её модификации вывели в космос «Спутник» и Юрия Гагарина, именно Сергей Королев и его соратники дали старт космической эре человечества. Но из чего состоит космическая ракета?
Конструкция ракеты
Схема двухступенчатой ракеты.
Принцип реактивного движения находит широкое практическое применение в авиации и космонавтике. В космическом пространстве нет среды, с которой тело могло бы взаимодействовать и тем самым изменять направление и модуль своей скорости. Поэтому для космических полётов могут быть использованы только реактивные летательные аппараты, т.е. ракеты.
Кто же придумал ракету?
Ракета была известна давно. Очевидно, она появилась много веков назад на Востоке, возможно, в Древнем Китае - родине пороха. Ракеты (см. ниже) использовали во время народных празднеств, устраивали фейерверки, зажигали в небе огненные дожди, фонтаны, колёса.
Древнекитайская ракета:
1 - ствол-направляющая;
2 - пороховой заряд орудия;
3 - пыж;
4 - ракета;
5 - пороховой заряд ракеты.
Ракеты применяли в военном деле. Долгое время ракета была одновременно и оружием, и игрушкой. При Петре I была создана и применялась однофунтовая сигнальная ракета образца 1717 года (см. ниже), остававшаяся на вооружении до конца XIX века. Она поднималась на высоту до \(1\) километра.
Некоторые изобретатели предлагали использовать ракету для воздухоплавания. Научившись подниматься на воздушных шарах, люди были беспомощны в воздухе. Первым, кто предложил использовать ракету как средство передвижения, был российский изобретатель, революционер Николай Иванович Кибальчич, осуждённый на казнь за покушение на царя.
За десять дней до смерти в Петропавловской крепости он завершил работу над своим изобретением и передал адвокату не просьбу о помиловании или жалобу, а «Проект воздухоплавательного прибора» (чертежи и математические расчёты ракеты). Именно ракета, считал он, откроет человеку путь в небо.
Про свой аппарат (см. выше) он написал: «Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов... цилиндр должен подняться наверх».
Какая же сила применима к воздухоплаванию? - ставит вопрос Н.И. Кибальчич и отвечает. - Такой силой, по моему мнению, является медленно горящие взрывчатые вещества... Применить энергию газов, образующихся при воспламенении взрывчатых веществ к какой-либо продолжительной работе возможно только под тем условием, если та громадная энергия, которая образуется при горении взрывчатых веществ, будет образовываться не сразу, а в течение более или менее продолжительного промежутка времени. Если мы возьмём фунт зернистого пороху, вспыхивающего при зажигании мгновенно, спрессуем его под большим давлением в форму цилиндра, то увидим, что горение не сразу охватит цилиндр, а будет распространяться довольно медленно от одного конца к другому и с определённой скоростью... На этом свойстве прессованного пороха основано устройство боевых ракет.
Изобретатель имеет здесь в виду старинные (первой половины XIX века) ракеты, которые перекидывали 50-килограммовые бомбы на \(2-3\) километра при заряде в \(20\) кг. Н.И. Кибальчич вполне ясно и совершенно правильно представлял себе механизм действия ракеты.
Конструкцию космической ракеты с жидкостным реактивным двигателем впервые предложил в \(1903\) году русский учёный Константин Эдуардович Циолковский.
Он разработал теорию движения космических ракет и вывел формулу для расчёта их скорости.
Рассмотрим вопрос об устройстве и запуске так называемых ракет-носителей, т.е. ракет, предназначенных для вывода в космос искусственных спутников Земли, космических кораблей, автоматических межпланетных станций и других полезных грузов.
В любой ракете, независимо от её конструкции, всегда имеется оболочка и топливо с окислителем. Оболочка ракеты включает в себя полезный груз (в данном случае это космический корабль), приборный отсек и двигатель (камера сгорания, насосы и пр.).
Основную массу ракеты составляет топливо с окислителем (окислитель нужен для поддержания горения топлива, поскольку в космосе нет кислорода).
Топливо и окислитель с помощью насосов подаются в камеру сгорания. Топливо, сгорая, превращается в газ высокой температуры и высокого давления, который мощной струёй устремляется наружу через раструб специальной формы, называемый соплом. Назначение сопла состоит в том, чтобы повысить скорость струи.
С какой целью увеличивают скорость выхода струи газа? Дело в том, что от этой скорости зависит скорость ракеты. Это можно показать с помощью закона сохранения импульса.
Поскольку до старта импульс ракеты был равен нулю, то по закону сохранения суммарный импульс движущейся оболочки и выбрасываемого из неё газа тоже должен быть равен нулю. Отсюда следует, что импульс оболочки и направленный противоположно ему импульс струи газа должны быть равны по модулю:
p оболочки = p газа
m оболочки v оболочки = m газа v газа.
v оболочки = m газа v газа m оболочки.
Значит, чем с большей скоростью вырывается газ из сопла или чем меньше масса оболочки ракеты, тем больше будет скорость оболочки ракеты.
В практике космических полётов обычно используют многоступенчатые ракеты, развивающие гораздо большие скорости и предназначенные для более дальних полётов, чем одноступенчатые.
Ракетные двигатели
Двигатели – важнейшая составная часть ракеты-носителя. Они создают силу тяги, за счет которой ракета поднимается в космос. Но когда речь идет о ракетных двигателях, не стоит вспоминать те, что находятся под капотом автомобиля или, например, крутят лопасти несущего винта вертолета. Ракетные двигатели совсем другие.
В основе действия ракетных двигателей – третий закон Ньютона. Историческая формулировка этого закона говорит, что любому действию всегда есть равное и противоположное противодействие, проще говоря – реакция. Поэтому и двигатели такие называются реактивными.
Реактивный ракетный двигатель в процессе работы выбрасывает вещество (так называемое рабочее тело) в одном направлении, а сам движется в противоположном направлении. Чтобы понять, как это происходит, не обязательно самому летать на ракете. Самый близкий, «земной», пример – это отдача, которая получается при стрельбе из огнестрельного оружия. Рабочим телом здесь выступают пуля и пороховые газы, вырывающиеся из ствола. Другой пример – надутый и отпущенный воздушный шарик. Если его не завязать, он будет лететь до тех пор, пока не выйдет воздух. Воздух здесь – это и есть то самое рабочее тело. Проще говоря, рабочее тело в ракетном двигателе – продукты сгорания ракетного топлива.
Топливо ракетных двигателей, как правило, двухкомпонентное и включает в себя горючее и окислитель. В ракете-носителе «Протон» в качестве горючего используется гептил (несимметричный диметилгидразаин), а в качестве окислителя – тетраксид азота. Оба компонента чрезвычайно токсичны, но это «память» о первоначальном боевом предназначении ракеты. Межконтинентальная баллистическая ракета УР-500 – прародитель «Протона», – имея военное предназначение, до старта должна была долго находиться в боеготовом состоянии. А другие виды топлива не позволяли обеспечить долгое хранение. Ракеты «Союз-ФГ» и «Союз-2» используют в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Те же топливные компоненты используются в семействе ракет-носителей «Ангара», Falcon 9 и перспективной Falcon Heavy Илона Маска. Топливная пара японской ракеты носителя «H-IIB» («Эйч-ту-би») – жидкий водород (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Как и в ракете частной аэрокосмической компании Blue Origin, применяемой для вывода суборбитального корабля New Shepard. Но это все жидкостные ракетные двигатели.
Применяются также и твердотопливные ракетные двигатели, но, как правило, в твердотопливных ступенях многоступенчатых ракет, таких как стартовый ускоритель ракеты-носителя «Ариан-5», вторая ступень РН «Антарес», боковые ускорители МТКК Спейс шаттл.
Полезная нагрузка, выводимая в космос, составляет лишь малую долю массы ракеты. Ракеты-носители главным образом «транспортируют» себя, то есть собственную конструкцию: топливные баки и двигатели, а также топливо, необходимое для их работы. Топливные баки и ракетные двигатели находятся в разных ступенях ракеты и, как только они вырабатывают свое топливо, то становятся ненужными. Чтобы не нести лишний груз, они отделяются. Кроме полноценных ступеней применяются и внешние топливные емкости, не оснащенные своими двигателями. В процессе полета они также сбрасываются.
Существует две классические схемы построения многоступенчатых ракет: c поперечным и продольным разделением ступеней. В первом случае ступени размещаются одна над другой и включаются только после отделения предыдущей, нижней, ступени. Во втором случае вокруг корпуса второй ступени расположены несколько одинаковых ракет-ступеней, которые включаются и сбрасываются одновременно. В этом случае двигатель второй ступени также может работать при старте. Но широко применяется и комбинированная продольно-поперечная схема.
Стартовавшая в феврале этого года с космодрома в Плесецке ракета-носитель легкого класса «Рокот» является трехступенчатой с поперечным разделением ступеней. А вот РН «Союз-2», запущенная с нового космодрома «Восточный» в апреле этого года, – трехступенчатая с продольно-поперечным разделением.
Интересную схему двухступенчатой ракеты с продольным разделением представляет собой система Спейс шаттл. В ней и кроется отличие американских шаттлов от «Бурана». Первая ступень системы Спейс шаттл – боковые твердотопливные ускорители, вторая – сам шаттл (орбитер) с отделяемым внешним топливным баком, который по форме напоминает ракету. Во время старта запускаются двигатели как шаттла, так и ускорителей. В системе «Энергия – Буран» двухступенчатая ракета-носитель сверхтяжелого класса «Энергия» была самостоятельным элементом и помимо вывода в космос МТКК «Буран» могла быть применена и для других целей, например для обеспечения автоматических и пилотируемых экспедиций на Луну и Марс.
Разгонный блок
Может показаться, что как только ракета вышла в космос, то цель достигнута. Но это не всегда так. Целевая орбита космического аппарата или полезного груза может быть гораздо выше . Так, например, геостационарная орбита, на которой размещаются телекоммуникационные спутники, расположена на высоте 35 786 км над уровнем моря. Вот для этого и нужен разгонный блок, который, по сути, является еще одной ступенью ракеты. Космос начинается уже на высоте 100 км, там же начинается невесомость, которая является серьезной проблемой для обычных ракетных двигателей.
Одна из основных «рабочих лошадок» российской космонавтики ракета-носитель «Протон» в паре с разгонным блоком «Бриз-М» обеспечивает выведение на геостационарную орбиту полезных грузов массой до 3,3 т. Но первоначально вывод осуществляется на низкую опорную орбиту (200 км). Хотя разгонный блок и называют одной из ступеней корабля, от обычной ступени он отличается двигателями.
Для перемещения космического аппарата или корабля на целевую орбиту или направления его на отлетную или межпланетную траекторию разгонный блок должен иметь возможность выполнить один или несколько маневров, при совершении которых изменяется скорость полета. А для этого необходимо каждый раз включать двигатель. Причем в периоды между маневрами двигатель находится в выключенном состоянии. Таким образом, двигатель разгонного блока способен многократно включаться и выключаться, в отличие от двигателей других ступеней ракет. Исключением являются многоразовые и , двигатели первых ступеней которых используются для торможения при посадке на Землю.
Ракеты существуют для того, чтобы что-то выводить в космос. В частности, космические корабли и космические аппараты. В отечественной космонавтике это транспортные грузовые корабли «Прогресс» и пилотируемые корабли «Союз», отправляемые к МКС. Из космических аппаратов в этом году на российских ракетах-носителях отправились в космос американский и французский КА Eutelsat 9B, отечественный навигационный КА «Глонасс-М» №53 и, конечно, КА «ЭкзоМарс-2016», предназначенный для поиска метана в атмосфере Марса.
Возможности по выводу полезной нагрузки у ракет разные. Масса полезной нагрузки РН легкого класса «Рокот», предназначенной для выведения космических аппаратов на низкие околоземные орбиты (200 км), – 1,95 т. РН «Протон-М» относится к тяжелому классу. На низкую орбиту он выводит уже 22,4 т, на геопереходную – 6,15 т, а на геостационарную – 3,3 т. «Союз-2» в зависимости от модификации и космодрома способен вывести на низкую околоземную орбиту от 7,5 до 8,7 т, на геопереходную орбиту – от 2,8 до 3 т и на геостационарную – от 1,3 до 1,5 т. Ракета предназначена для запусков со всех площадок Роскосмоса: Восточного, Плесецка, Байконура и Куру, используемого в рамках совместного российско-европейского проекта. Применяемая для запуска транспортных и пилотируемых кораблей к МКС, РН «Союз-ФГ» имеет массу полезного груза от 7,2 т (с пилотируемым кораблем «Союз») до 7,4 т (с грузовым кораблем «Прогресс»). В настоящее время это единственная ракета, применяемая для доставки космонавтов и астронавтов на МКС.
Полезная нагрузка, как правило, находится в самой верхней части ракеты. Для того чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление, космический аппарат или корабль помещается внутрь головного обтекателя ракеты, который после прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывается.
Вошедшие в историю слова Юрия Гагарина: «Вижу Землю… Красота-то какая!» были им сказаны именно после сброса головного обтекателя ракеты-носителя «Восток».
Система аварийного спасения
Ракету, которая выводит на орбиту космический корабль с экипажем, практически всегда можно отличить по внешнему виду от той, которая выводит грузовой корабль или космический аппарат. Чтобы в случае возникновения аварийной ситуации на ракете-носителе экипаж пилотируемого корабля остался жив, применяется система аварийного спасения (САС). По сути, это еще одна (правда, небольшая) ракета в головной части ракеты-носителя. Со стороны САС выглядит как башенка необычной формы на вершине ракеты. Ее задача – в экстренной ситуации вытянуть пилотируемый корабль и увести его от места аварии.
В случае взрыва ракеты на старте или в начале полета основные двигатели системы спасения отрывают ту часть ракеты, в которой находится пилотируемый корабль, и уводят ее в сторону от места аварии. После чего осуществляется парашютный спуск. В случае же если полет проходит нормально, после достижения безопасной высоты система аварийного спасения отделяется от ракеты-носителя. На больших высотах роль САС не так важна. Здесь экипаж уже может спастись благодаря отделению спускаемого аппарата космического корабля от ракеты.
Что мы знаем о космосе? Большинство из нас не может ответить на простейшие вопросы о данном загадочном мире, который, несмотря на это, нас привлекает и интересует. В данной статье представлена самая интересная общая информация о космосе, знать которую будет полезно каждому.
- Мы (все живые существа) летим в космической среде с определенной скоростью, которая равна 530км/секунда. Если взять во внимание скорость перемещения нашей Земли в галактике, то она приравнивается к 225км/секунда. Наша галактика (Млечный путь), в свою очередь, перемещается в космосе со скоростью 305км/секунда.
- Гигантский космический объект – планета Сатурн на самом деле имеет сравнительно небольшой вес. Плотность этой планеты-гиганта в пару раз ниже, чем у воды. Таким образом, если данное космическое тело попытаться притопить в воде, этого сделать не получится.
- Если бы планета-Юпитер была полой, то внутри нее могли бы поместиться все известные нам планеты нашей планетарной системы «Солнечной».
- Сокращение периодичности вращения планеты-Земли отдалят от нее Луну ежегодно приблизительно на четыре сантиметра.
- Первый «звездный каталог» составил Гиппарх (ученый-астроном) в 150 году до нашей эры.
- Когда мы в ночном небе обращаем внимание на самые далекие (тусклые) звезды, мы видим их такими, какими они были примерно четырнадцать миллиардов лет назад.
- Кроме нашего светила, у нас имеется еще одна приближенная звезда «Проскима Центавра». Расстояние до данного космического объекта приравнивается к 4,2 световым годам.
- «Красный гигант» по имени «Бетельгейзе» имеет огромный диаметр. Для сравнения, ее диаметр в пару раз превосходит орбиту нашей Земли вокруг светила.
- Ежегодно галактика, в которой расположена наша планетарная система, производит около 40 новых звезд.
- Если из «нейтронной звезды» изъять одну ложку (чайную) вещества, то вес данной ложки приравняется к 150-и тоннам.
- Масса нашего светила составляет более 99% массы всей его планетарной системы.
- Возраст света, излучаемого нашим светилом, можно приравнять всего к 30 тыс. годам. Именно тридцать тыс. лет назад в светиле образовалась определенная энергия, которая по сей день доходит до Земли. К слову, солнечные фотоны добираются до вышесказанной планеты, на которой мы живем, всего за восемь секунд.
- Затмение нашего светила может длиться не более семи с половиной минут. Лунное затмение, в свою очередь, имеет большую продолжительность – 104 минуты.
- «Солнечный ветер» является причиной потери массы нашего светила. В 1 секунду данное светило теряет более 1 млрд. кг из-за этого «ветра». К слову, одна «ветреная частичка» может погубить обычного человека, приблизившись к нему на расстояние в 160 километров.
- Если бы наша Земля вертелась в иную, противоположную сторону, то длительность года являлась бы меньшей на пару дней.
- Ежедневно наша планета переживает «метеоритную бомбардировку». Почему мы не видим этого? Большая часть падающих на нас космических объектов сильно малы, поэтому они не успевают долетать до поверхности и растворяются в нашей атмосфере.
- У нашей планеты имеется далеко не один спутник. Современные ученые определили, что вокруг нее летает сразу четыре объекта. Конечно же, самым известным из них является Луна. Кроме нее, вокруг нас летает астероид (диаметр 5 километров), который обнаружили в 1896 году. Если быть точнее, то этот объект вращается вокруг светила, но с определенной частотой, такой же, как и наша. Поэтому он постоянно находится возле нас. Увидеть его невооруженным глазом невозможно.
- Сгущение «космического вещества» является причиной периодического возрастания массы нашей планеты. Каждые 500 лет ее масса увеличивается примерно на один миллиард тонн.
- «Большая Медведица» - не созвездие, как многие считают. В реальности, это «астеризм» - визуальное скопление звезд, которые весьма внушительно отдалены друг от друга. Некоторые звезды «Медведицы» размещены даже в разных галактических образованиях.
Изначально планету Уран, открытую У. Гершелем в 1781 году, называли «Звездой Георга». Сделать это приказал Георг III, который желал, чтобы его именем величали последнюю открытую планету «Солнечной системы».
Если две части метеорита соприкоснуться в космическом пространстве, то они спаяются. Если это произойдет на родной для нас планете, то они не соединятся, так как на нашей планете металлам свойственной окисляться. Оборудование, которое астронавты используют во время работы за бортом космостанции, самопроизвольно окисляется на Земле, поэтому в космическом пространстве не слипается.
Созданные инженерами спутниковые аппараты во время полета в космосе подчиняются определенным физическим законам, которые первым описал Ньютон.
С 1980 года участки нашей спутницы – Луны официально продаются, причем стоят они немало. На сегодняшний день продано около семи процентов поверхности естественного спутника. Стоимость сорока соток ныне – не более 150 долларов. Счастливец, купивший участок, получает сертификат и фотоснимки своей «лунной земли».
- В 1992 году в космос отправилась официальная пара Джен и Марк. Их по сей день считают первыми и единственными супругами, которые посетили космос вместе. Супруги полетели в космос на корабле «Эндевер».
- Все те, кто побывал в космосе на протяжении определенного времени (1-2 месяца), вырастают примерно на пять сантиметров из-за растяжения позвоночника, что потом, после возвращения на Землю, может негативно сказаться на здоровье.
- Спутниковая орбитальная система может сфотографировать три миллиона квадратных километров Земли за полчаса, самолет – за двенадцать лет, человек вручную – за 100 лет приблизительно.
- В 2001 году провели интересный эксперимент, после чего выяснили, что храпящие дома космонавты в космическом пространстве лишаются этой дурной привычки.
