Космічні проблеми людства. Проблема: навігація

Говорячи про освоєння Великого космосу і про здійснення польотів на інші планети, причому не тільки нашої Сонячної системи, а й за її межами, людина забуває про те, що вона, по суті, невід'ємна частинка Землі. І як поведе наш організм за межами рідної блакитної планети, і які взагалі виникнуть проблеми у освоєнні космосу – ще невідомо. (сайт)

Хоча можна навіть здогадатися – як. Не випадково російські космонавти свого часу жартували, що на орбіті олівець набагато корисніший за пам'ять, оскільки помітили, що остання там починає давати збої у своїй роботі. І це ще на орбіті Землі, а що говорити про польоти на інші планети.

Проблеми освоєння космосу людиною

В даний час НАСА проводить довгостроковий експеримент, в якому беруть участь астронавти - одноклітинні брати-близнюки. Перший провів на МКС цілий рік, а другий тим часом спокійно жив на Землі. Зверніть увагу, що співробітники NASA, незважаючи на повернення Скотта з міжнародної космічної станції, не поспішають із висновками, заявивши, що остаточні результати можна очікувати лише у 2017 році.

Однак дослідники багатьох країн давно вже вивчають цю проблему, оскільки від її вирішення багато в чому залежатиме розвиток космонавтики на Землі. І наука досі не може дати відповіді навіть на таке питання, як довго людина може знаходитися далеко від Землі, не кажучи вже про багатьох інших.

По-перше, людина неспроможна довго існувати без звичної йому , і поки що цю проблему у освоєнні космосу не вирішена. По-друге, сучасні технології не можуть захистити астронавта від впливу радіації та інших космічних випромінювань, які буквально пронизують все і вся. Космонавти на МКС, наприклад, навіть із заплющеними очима «бачать яскраві спалахи», коли ці промені впливають на їхні оптичні нерви. Адже такі випромінювання пронизують весь організм людини, що у космосі, можуть проводити імунну систему і навіть ДНК. При цьому будь-який захист астронавта автоматично сам стає джерелом вторинного випромінювання.

Вплив космосу на здоров'я людини

Дослідники з Університету Колорадо нещодавно обстежили мишей, які провели два тижні на орбіті (на борту шатла "Атлантіс"). Усього два тижні! І за цей короткий час в організмі гризунів сталися неприємні зміни, вони повернулися на Землю з ознаками ураження печінки. До цього, зауважує професор Карен Йоншер, дослідники космосу навіть не припускали, що він такий згубний для внутрішніх органів всього, що живе на Землі, в тому числі і для людини. Не випадково астронавти часто повертаються з орбіти із симптомами, схожими на діабет. Звичайно, на Землі їх тут же підліковують, проте що буде з людиною при тривалому перебуванні в космосі та ще й далеко від рідної планети? Чи буде повноцінно вирішена проблема впливу космосу на людину?

До речі, вчених постійно цікавить і таке питання – зачаття та розмноження у космосі, коли вже у планах людей довгострокові, а то й довічні польоти на інші планети. Виявляється, в умовах невагомості ікринки, наприклад, діляться зовсім інакше, тобто не на дві, чотири, вісім і так далі, а на дві, три, п'ять ... Для людини це рівнозначно відсутності зачаття або переривання вагітності на ранніх стадіях.

Щоправда, днями китайські вчені виступили з «сенсаційною заявою», що їм вдалося досягти розвитку ембріона ссавців в умовах мікрогравітації. І хоча стаття журналіста Cheng Yingqi звучить амбітно – «Гігантський стрибок у науці – ембріони ростуть у космосі», багато дослідників поставилися до цієї інформації дуже скептично.

Невтішні підсумки, що стосуються освоєння Великого космосу людиною

Отже, якщо підбити підсумки, навіть не чекаючи на результати експерименту НАСА з астронавтами-близнюками, можна зробити невтішний висновок: людство ще не готове до польотів у далекий космос, і ще невідомо, коли це станеться. Деякі дослідники навіть стверджують, що ми не готові навіть до польотів на Місяць (звідси можна зробити висновок, що американці туди ніколи не літали), не кажучи вже про Марса та інші грандіозні космічні задуми.

Уфологи, у свою чергу, наполягають на не менш авторитетній думці інших вчених про те, що подолання космічного простору, як це збираємось робити ми зараз, – глухий шлях. На їхнє тверде переконання, розвинені подорожують у Всесвіті зовсім інакше, наприклад, використовуючи кротові нори - тимчасово-просторові дірки, що дозволяють миттєво переміщатися в будь-яку точку Божественного світобудови. Можливо, є й досконаліші способи, не доступні нашому розумінню. Земні космічні ракети поки що претендують лише на освоєння навколоземної орбіти, причому виключно за всіма показниками, починаючи від черепашої (за мірками Великого космосу) швидкості переміщення і закінчуючи повною незахищеністю астронавтів у цих примітивних апаратах.

Історичним фактом є першість СРСР області освоєння космічного простору. Саме із запуску радянського супутника, восени 57 року, прийнято вести відлік початку так званої Космічної Ери. Громадянин Радянського Союзу – Ю.А. Гагарін став першою людиною, що залишила межі земної атмосфери. Окрім людей та механізмів, на орбіті Землі побували тварини, першим з них стала Лайка – собака, поміщена у капсулу другого супутника, запущеного через місяць після першого.

Запуск першого супутника дозволив людям зробити виміри щільності верхньої частини атмосферного бані, перевірити, як поширюється радіосигнал у безповітряному просторі, а також відпрацювати способи виведення на орбіту щільних тіл. Після успішного запуску другого супутника з живим організмом на борту радянські вчені змогли створити прийнятні умови для виведення на орбіту людини. Лайка була поміщена у 60-сантиметрову сферу, вагою трохи більше 80 кг, оснащену 3-метровою антеною.

Після тріумфу СРСР, Америка – потенційний противник, зробила спроби запуску своїх надатмосферних апаратів. Перший з них – «Авангард-1», вибухнув, ледве відірвавшись від стартового майданчика. Через рік, Штатам вдалося здійснити вдалий запуск 14-кілограмової ракети з супутником, що важив менше 5 кг. «Експлорер-1» оснащувався температурними та радіаційними датчиками, а також тактильними сенсорами для вимірів сили ударів мікрометеоритів.

Натхненні успіхом США зробили ще кілька спроб запуску «Авангарду» і лише в березні 1958 року супутнику вдалося зафіксуватися на геостаціонарній орбіті. Загалом, американці вивели на орбіту три штучні супутники типу «Авангард», які дозволили детальніше вивчити атмосферу і скласти детальні карти Тихого Океану.

Наступні спроби американців були спрямовані на доставку наукової апаратури на поверхню місяця. Три місячні зонди типу «Піонер» були втрачені з 1958 по 59 роки, через вибухи або сходження з орбіти. "Піонер-4", який стартував із Землі навесні 59 року, зумів наблизитися до небесного тіла на 64 тисячі кілометрів, тоді як вчені планували зближення до 24 тисяч.

Керівництво Радянського Союзу вважало неприйнятним поступатися американцям у чомусь і вже восени 1958 року вчені створили і запустили місячну станцію «Місяць-1» на ракетоносії «Схід-Л». Вдало стартувавши і подолавши відстань від Землі до місяця, станція зафіксувалася на геліоцентричній орбіті та розпочала трансляцію. Фактично, радянським інженерам вдалося побудувати перший в історії транспорт, що досягає другої космічної швидкості та придатний для міжпланетних перельотів.

Не зумівши досягти головної мети – прилунення, Союз продовжив дослідження у цьому напрямі. Тепер, коли було створено двигун, здатний як подолати тяжіння, а й доставити вантаж до іншої планеті, справа залишалося за малим – придумати спосіб посадки. Через рік – восени 1959 року з Байконура стартувала «Місяць-2», яка витратила лише дві доби на те, щоб дістатися поверхні місяця. Вдало злетівши, станція прилунила і змогла в автоматичному режимі встановити в ґрунт супутника вимпел з абревіатурою СРСР.

Проблема космічного сміття

Усі невдалі й успішні спроби держав із запуску із Землі космічних літальних апаратів, відбиваються стані навколоземної орбіти. Уламки несправних супутників, щаблі ракетоносіїв та інше обладнання створюють навколо землі щільне кільце різнорідного сміття. Скупчення металу та пластику є прямою загрозою жителям планети та обладнання, що забезпечує комунікаційний функціонал. Об'єкти космічного сміття пересуваються довільною траєкторією, швидкість їх руху досягає близько 27 тисяч км/год.

Нагромадження космічного сміття поблизу планетарної орбіти почалося ще в 50-х і сьогодні складно точно визначити його обсяг, який сформувався майже за 70 років активного освоєння космосу. Спочатку проблема захаращення орбіти розглядалася з теоретичної точки зору, офіційно, світова спільнота звернула увагу на даний аспект тільки в 1993 році. Сприяла цьому доповідь ООН про вплив орбітального сміття на екосистеми планети.

Актуальність проблеми космічного сміття очевидна і має міжнародний характер. Немає суверенних кордонів навколоземного простору, тому 5 тисяч тонн металобрухту над головою, це проблема не конкретної держави, а всього людства. Зростання щільності сміттєвого кільця перешкоджає процесу подальшого вивчення космосу, понад 300 тисяч об'єктів різного розміру (дані ООН), становлять серйозну небезпеку для людей та дорогої апаратури. Існуючі датчики не можуть зафіксувати об'єкт розміром менше 1 см у діаметрі, але загроза від зіткнення з ним на космічних швидкостях реальна, а наслідки можуть стати трагедією.

Навколоземні об'єкти, що виявляються, каталогізуються:

До американського каталогу 2013 року занесено понад 16 тисяч орбітальних об'єктів техногенного типу. Більшість сміття належить самим американцям, Росії та Китаю.
Російські облікові документи містять інформацію про об'єктах, загальна кількість яких перевищує 15 тисяч прим.

Наявність щільних об'єктів на траєкторії польоту ракети чи супутника може стати причиною зіткнення і світ уже встиг побачити до чого можуть призвести подібні аварії. У 2009 році через апаратний збій зіткнулися два супутники Iridium 33 і Космос 2251. Крім повного знищення обладнання, загальною вартістю кілька млн доларів, на орбіті планети з'явилося ще близько тисячі дрібних уламків.

Згідно з існуючою статистикою, наступні країни лідирують у виробництві космічного сміття (дані 2014 року):

КНР - 22,8%;
США - 28,9%;
Росія -39,7%;
Інші країни – 7%.

При розмірах фрагмента більше ніж 1 см неможливо ефективно захистити космічне обладнання від його впливу. Також подібні об'єкти становлять пряму загрозу наземній техніці, будівлям та людям. Нині створено міжнародні організації та фонди, що займаються проблематикою космічного сміття. Основними напрямками їхньої діяльності є:

ведення каталогів, спостереження за обсягом та швидкістю накопичення космічного сміття, а також його поведінкою та орбітою;
використання математичних методів та комп'ютерного моделювання для розробки методів прогнозування;
дослідження та створення ефективних захисних систем для протидії впливу космічного сміття на наземні об'єкти;
розробка та впровадження методик з очищення та перешкоджання подальшого засмічення навколоземної орбіти.

Вчені вже близькі до створення технологій, що дозволяють уникнути сміття.

Мирне освоєння космосу

Практика показала, що освоєння космосу неможливе у протиборстві, лише спільні зусилля міжнародного співтовариства та створення робочих програм, здатне привести людство до успіху. Для досягнення цілей необхідні спільні зусилля в економічній, інтелектуальній, технологічній та інших галузях. Кінець 20 століття показав, наскільки ефективними можуть бути спільні дії.

Вже 70-ті роки у Москві створено «Інтерсупутник» - організація міжнародного формату, що забезпечує зв'язок у вигляді підключення до супутникам. В даний час, до послуг організації вдаються державні та приватні підприємства Росії та інших країн світу. По всьому світу розосереджені міжнародні обсерваторії, які забезпечують вченим можливість вести спостереження за ближніми та далекими об'єктами.

Світова енергетика розробила низку проектів щодо отримання дешевої сонячної енергії, вчені планують розмістити на геліоцентричній орбіті великі електростанції, які отримують заряд незалежно від земного часу. Безліч технологій та обладнання, що використовуються сьогодні повсюдно, були розроблені для освоєння космосу. В даний час вчені навчилися виявляти далекі планети, фотографувати зірки та скупчення, віддалені від Землі на багато мільйонів світлових років.

Під терміном «мирне освоєння космосу» насамперед слід розуміти відмову від використання навколоземного простору для розгортання військових об'єктів. Ще в 1963 році керівники понад сотні країн було складено та затверджено документ, який забороняє експерименти з ядерною зброєю в космосі, під водою та в атмосфері планети. Подібні кроки наочно показують важливість спільного руху шляхом освоєння космосу. Вже сьогодні можна говорити про початок освоєння далеких рубежів космічного простору.

Однією з глобальних цілей, які переслідують вчені, є отримання навичок використання безповітряного простору та невагомості для виробництва унікальних матеріалів та сплавів. Космічна енергетика також є прогресивним напрямом, в який інвестують як розвинені, так і держави, що розвиваються. Мирний космос допоможе людству отримати новітні технології, розвивати медицину та вдосконалювати інші галузі, зокрема харчову промисловість. Важливо зрозуміти та прийняти той факт, що космос не повинен бути полем бою, його потрібно використовувати для розвитку та прогресу всього людства.

Російська держава як пріоритетне завдання ставить розвиток і розширення космічної програми. Маючи величезний технологічний потенціал і багатий досвід, вітчизняні вчені та корпорація Роскосмос прагнуть виконання наступних завдань:

зберегти позиції лідера;
забезпечити регулярне оновлення інформації про космос, з метою створення захисних систем та розвитку науки;
співпрацювати зі світовим співтовариством у питаннях освоєння космосу;
забезпечити технологічне оснащення та доступ на орбіту та за її межі вітчизняним літальним апаратам;
здійснювати старти зі своєї території.

Злободенність постановки цієї проблеми досить очевидна. Польоти людини на навколоземних орбітах допомогли нам скласти справжню картину Землі, багатьох планет, земної тверді та океанських просторів. Вони дали нове уявлення про земну кулю як осередок життя та розуміння того, що людина та природа – нерозривне ціле. Космонавтика надала реальну можливість вирішення важливих народногосподарських завдань: вдосконалення міжнародних систем зв'язку, довгострокове прогнозування погоди, розвиток навігації морського і повітряного транспорту.
Водночас у космонавтики залишаються й більші потенційні можливості. На думку багатьох вчених, космонавтика може допомогти при вирішенні глобальної енергетичної проблеми шляхом створення космічних пристроїв, що приймають і переробляють сонячну енергію, а також за допомогою винесення в космос занадто енергоємних виробництв. Космонавтика відкриває чималі можливості для побудови глобальної геофізичної інформаційної системи, за допомогою якої можна розробити модель Землі та загальну теорію процесів, що відбуваються на її поверхні, в атмосфері та навколоземному просторі. Існують і багато інших привабливих сфер застосування досягнень космонавтики.
Ряд авторитетних у галузі космонавтики вчених борються за негайне «обживання» космосу. При цьому як аргумент вони нагадують, що існуванню нашої планети загрожує безліч астероїдів і комет, які снують довкола Землі.
Важливою складовою глобальної проблеми освоєння космосу є наявність у навколоземному просторі уламків супутників і ракетносіїв, що загрожують не лише космічним польотам, а й у разі падіння на Землю, її мешканцям. Досі міжнародне право, яке передбачає вільне використання всіма державами космічного простору, не регулює проблему засмічення космосу.
В результаті сьогодні «низькі» орбіти (між 150 і 2000 км), на яких ведеться спостереження за Землею, і геостаціонарні (36 ТОВ км), що використовуються для телекомунікації, нагадують своєрідний «космічний смітник». Винні у цьому передусім Сполучені Штати Америки, за якими (1994 р.) вважалося 2676 предметів, Росія (2359) і Західна Європа, щоправда меншою мірою (500).
Один із способів очищення навколоземних орбіт полягає в перекладі на «запасні шляхи» ракет і супутників, що відпрацювали. У технічному плані можливе їх повернення на Землю, але на даному етапі подібні операції виключені в силу їх високої вартості. Рано чи пізно всі предмети, що знаходяться в космосі, самі повертаються на Землю. У минулі роки кілька уламків американських та російських кораблів падали на нашу планету, на щастя, обійшлося без жертв. (Відомі випадки пред'явлення постраждалими країнами фінансових рахунків господарям уламків.) Нарешті, йде розробка особливо міцних щитів, здатних оберігати нові космічні кораблі від різних неприємностей у разі зіткнення з літаючими предметами.

Павлюхіна Дар'я

Проблема космічного сміття так і не вирішена у всьому світі.

А що робити?

Завантажити:

Попередній перегляд:

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

МОУ «ЗОШ №24»

Космічний сміття: проблеми та шляхи вирішення.

Учениця 8 «А» класу

Павлюхіна Дар'я

Керівник роботи:

вчитель біології

Стаселько О.О.

Братськ, 2011р.

I. Вступ ............................................... .................................................. ..................

ІІ. Освоєння космосу: перспективи та проблеми............................................ ...........

1.Характеристика космічного сміття............................................. ........................

2. Космічний сміття на Орбіті ............................................ ...................................

3. Проблеми космічного сміття............................................. .................................

4. Вплив запусків космічних ракет навколоземне середовище..........................

5. Шляхи рішення.............................................. .................................................. .............

III .Висновок............................................... .................................................. ..............

IV.Список літератури.............................................. .................................................. ..

Вступ

Людству завжди було притаманне прагнення дати пояснення різним відхиленням погоди від «норми», а простіше кажучи, від деяких середніх погодних умов, які спостерігаються протягом дуже обмеженого в історичному масштабі часу.

Природно, що для подібних пояснень залучалися та залучаються деякі нові види людської діяльності, які масштабно і зримо входять у наше життя. Доречно згадати, що в минулому дуже невтішні висловлювання у зв'язку з можливим впливом на погоду лунали, наприклад, на адресу радіо. Принаймні відомо, що в 1928 р. англійське акціонерне товариство «Радіопередача» було змушене звернутися до Англійського метеорологічного товариства з проханням «…спростувати впевненість серед широких кіл населення, що радіо викликає погіршення погоди, та зняти з радіопередач тяжке звинувачення про причетність поганої погоди цього літа».

У наші дні в натовпі людей, які поспішали у своїх справах під черговим дощем, ні-ні та й можна почути сказане, швидше, жартома, ніж серйозно: "Знову супутник, напевно, запустили - погоду зіпсували". У цьому відразу слід сказати, що штучні супутники Землі ніякого впливу погоду не надають. І якщо вже обговорювати космічні польоти у зв'язку з погодою, то передусім слід говорити про цінну метеорологічну інформацію, яку отримують за допомогою супутників і при роботі космонавтів на борту орбітальних станцій. Для нас стали звичними космічні знімки хмарного покриву, що показуються Центральним телебаченням у зв'язку з черговим прогнозом погоди. Не викликає подиву пряме звернення з телевізійної студії до космонавтів, які працюють на борту орбітальної станції, з питанням про ймовірність сонячної погоди найближчими вихідними.

Треба сказати, що антропогенні впливи, пов'язані з впливом діяльності людини на погоду, клімат і в більш широкій постановці на навколишнє природне середовище, у ряді випадків стають зараз порівнянними з планетарними масштабами природних процесів. Іде поступове забруднення Світового океану, порушується природний вологооборот , хоча поки що і незначні, зміни у складі атмосфери тощо.

Все це дає підстави говорити про те, що космічний простір поступово стане своєрідною: частиною довкілля та діяльності людини, відбудеться розширення змісту поняття «навколишнє природне середовище» з включенням до цього поняття навколоземного космічного простору. Таким чином, вже зараз йде процес екологізації космосу, під яким розуміється «розширення сфери проживання людини, її взаємодії з природою до космічних масштабів, вихід сфери взаємодії суспільства та природи за межі планети, процес освоєння, «соціалізації» Всесвіту».

З іншого боку, сама космічна техніка здатна також викликати певні збурення у навколишньому космічному середовищі. Це відбувається за рахунок надходження продуктів згоряння ракетного палива в атмосферу при запусках космічних апаратів, за рахунок викидів різних газоподібних, рідких і твердих речовин з космічних апаратів при їх функціонуванні на орбітах і при переміщенні в космічному просторі і т.д. що в даний час сумарний вплив на атмосферу, пов'язаний з космічною діяльністю людини, значно менший за вплив, зумовлений його господарською діяльністю на Землі.

З метою вивчення проблеми антропогенних впливів на навколоземний космічний простір, пов'язаних з діяльністю людини як на Землі, так і в космосі, у 1976 р. за рішенням КОСПАР (Комітет з космічних досліджень при Міжнародній раді наукових спілок) було створено комісію з розгляду подібних можливих шкод. впливів на космічне середовище На конференції КОСПАР у 1979 р. цією комісією було повідомлено основні напрями досліджень, що проводилися, а в 1982 р. опубліковано деякі попередні результати досліджень з проблеми антропогенних впливів на навколоземний космічний простір.

Мене дуже зацікавило це питання, і я хочу на нього знайти відповідь.

Мета роботи: вивчити проблеми забруднення космічного простору.

Завдання роботи:

познайомитися з літературою з цієї теми;
проаналізувати літературні джерела;
виявити головну проблему засмічення космічного простору;
знайти шляхи вирішення проблем засмічення космічного простору

Освоєння космосу: перспективи та проблеми

На зорі космічної ери, у 60-х роках, відбулося кілька наукових симпозіумів, учасники яких намагалися визначити перспективи розвитку космонавтики. Фахівці різних галузей, розходячись у деталях поглядів на конкретні шляхи розвитку досліджень та освоєння космічного простору, були одностайні в тому, що в умовах мирного розвитку цивілізації освоєння космосу відкриває принципово нові можливості для підвищення науково-технічного потенціалу людства. У 70-х роках було висунуто деякі принципово нові ідеї та отримано нові експериментальні дані, що визначили шляхи подальшого освоєння космічного простору.

Основною тенденцією в освоєнні навколоземного космічного простору, що виразно проявилася в 70-ті роки, стало вирішення широкого кола прикладних завдань за допомогою найрізноманітнішої космічної техніки.

У зв'язку зі створенням модульних довготривалих орбітальних станцій нового покоління та необхідністю спорудження інших великогабаритних космічних конструкцій (наприклад, багатоцільових космічних платформ, орбітальних радіоастрономічних комплексів тощо) все більшої актуальності набуває проведення у космосі будівельно-монтажних робіт.

Перспективним є використання (наприклад, у космічному будівництві) матеріалів позаземного походження. На певному етапі це може бути економічно вигіднішим порівняно з доставкою матеріалів із Землі. Як сировину для виробництва космічних будівельних матеріалів розглядаються мінеральні ресурси Місяця та деяких астероїдів. У зв'язку з цим вже ведеться реальне опрацювання різних проектів місячних поселень, на базі яких у перспективі можуть бути створені гірничодобувні комплекси та переробні підприємства.

Для енергозабезпечення місячних поселень передбачається використовувати ядерний реактор, планується створення замкнутих систем життєзабезпечення, прозорих куполів для вирощування сільськогосподарських культур і т.д.

Треба сказати, що прогнозування шляхів розвитку космонавтики в умовах її стрімкого прогресу, постійної появи нової науково-технічної інформації, нових ідей, проектів та розробок, звісно, є надзвичайно складною справою. На наших очах протягом кількох останніх років багато великих космічних проектів зазнавали кардинальної переоцінки.

Але незалежно від конкретних шляхів подальшого розвитку космонавтики розширення масштабів господарської діяльності людини в космосі в майбутньому може вимагати вирішення проблем екології навколоземного космічного простору, які є до певної міри характерними і земної екології: проблеми впливів космічних транспортних засобів на навколоземний космічний простір і проблеми його загр. газоподібних, рідких та твердих відходів із космічних виробничих комплексів.

Звичайно, загострення цих проблем можна очікувати, мабуть, лише в наступному столітті, проте дуже важливо вже зараз глибоко та ретельно вивчати всі види антропогенних впливів на космічне середовище, аналізувати екологічні перспективи діяльності в космосі, оскільки нехтування вимогами екології та охорони навколишнього середовища може зрештою звести нанівець плоди технічного прогресу.

Говорячи про проблеми, пов'язані із забрудненням космічного простору, не можна не згадати про проекти, що висуваються, відправлення в космос високотоксичних і радіоактивних відходів наземних промислових підприємств. Хоча, здавалося б, видалення таких відходів у космос більш сприятливе для біосфери Землі, ніж їхнє поховання в шахтах або в глибинах океану (за умови, звичайно, гарантії абсолютної безпеки та надійності самої операції відправки відходів із Землі), проте такі проекти вимагають ретельного екологічного обстеження.

Навколоземний простір в цілому є дуже динамічною і нестабільною системою, яка під впливом зовнішніх впливів може переходити в нестійкий стан.

Характеристика космічного сміття

Що ж таке космічний сміття?

Космічне сміття-це супутники, що залишилися на орбіті, верхні сходи і розгінні блоки ракет-носіїв, скинуті паливні баки, фрагменти зруйнованих космічних об'єктів, а також пружини, болти, гайки, заглушки тощо. Під космічним сміттям маються на увазі всі штучні об'єкти та їх фрагменти в космосі, які вже несправні, не функціонують і ніколи більше не зможуть служити ніяким корисним цілям, але є небезпечним фактором впливу на космічні апарати, що функціонують, особливо пілотовані. У деяких випадках, великі або містять на борту небезпечні (ядерні, токсичні і т. п.) матеріали об'єкти космічного сміття можуть становити пряму небезпеку і для Землі - при їх неконтрольованому сході з орбіти, неповному згоранні при проходженні щільних шарів атмосфери Землі на населені пункти, промислові об'єкти, транспортні комунікації тощо.

Проблема космічного сміття

З космосом у нас звично асоціюється поняття «безмежний», проте у певному сенсі тіснота в космосі вже справді починає відчуватися, і тут знову мимоволі напрошується аналогія із земними екологічними проблемами. Подібно до того, як при малій кількості автомобілів кілька десятків років тому не стояло гостро питання про забруднення повітря їх. вихлопними газами і дуже незначною була небезпека зіткнень автомобілів один з одним, так і відносно мале досі кількість запусків космічних апаратів не викликає поки серйозних побоювань з приводу космічних «дорожньо-транспортних пригод».

Однак у майбутньому – при будівництві та експлуатації навколоземних виробничих комплексів, при промисловому освоєнні Місяця – ситуація може сильно змінитися. Буде потрібна організація широкомасштабних вантажних перевезень на трасі «Земля-космос», на орбітах з'являться великогабаритні об'єкти, помітно зросте кількість штучних об'єктів у навколоземному космічному просторі. Тому й основи раціонального вирішення майбутніх космічних транспортних проблем, включаючи їхній екологічний аспект, мають закладатися вже зараз.

Сучасні потужні ракети-носії при виведенні на орбіту корисного навантаження масою в кілька десятків тонн витрачають палива в 20-30 разів більше за масу корисного вантажу. Наприклад, стартова маса американської ракети «Сатурн-5» становила 2900 т, тоді як її корисний вантаж - близько 100 т. У результаті кожного пуску потужної ракети викидалися в атмосферу сотні тонн продуктів горіння.

За рахунок спалювання палива різних видів на Землі в атмосферу зараз щорічно надходить понад 20 млрд. т вуглекислого газу та понад 700 млн. т інших газоподібних сполук та твердих частинок, у тому числі близько 150 млн. т сірчистого газу. Останній, поєднуючись з атмосферною вологою, утворює сірчану кислоту, що може призводити до випадання про кислотних дощів, які негативно впливають на рослинний і тваринний світ.

Зрозуміло, що в глобальному масштабі викиди в атмосферу, що створюються під час запуску протягом року навіть більшої кількості потужних ракет, дуже малі в порівнянні з промисловими викидами.

Спеціально вивчалося питання про можливе забруднення атмосфери продуктами згоряння супутників, які припиняють своє існування в щільних шарах атмосфери. Щоправда, розрахунки показують, що навіть при запланованому у найближчі десятиліття розширенні космічної діяльності згоряння супутників та інших космічних апаратів у щільних шарах атмосфери не повинно призвести до її сильного забруднення. Наприклад, очікуване збільшення вмісту окису азоту у верхній атмосфері становить трохи більше 0,05%. Не передбачається суттєвого накопичення в атмосфері різних токсичних сполук за рахунок такого згоряння.

Можна, звичайно, припускати можливість локального забруднення атмосфери (і навіть земної поверхні, якщо продукти згоряння досягнуть її), хоча подібних ефектів не спостерігалося. Проте однією з вимог, що висуваються до матеріалів космічних апаратів, є виділення мінімальної кількості токсичних речовин при згорянні в атмосфері.

Вплив запусків космічних ракет навколоземне середовище

Вже в 60-х роках дослідники, які проводили спостереження іоносфери під час запусків потужних ракет-носіїв, звернули увагу на незвичайні явища в іоносфері: після запуску іоносфера, здавалося б, зникає поблизу сліду ракети, але через годину-другу картина нормальної іоносфери відновлювалася. Було висловлено припущення, що гази, що викидаються в іоносферу при польоті ракети, виштовхують розріджену іоносферну плазму. В результаті в іоносфері утворюється область зі зниженою щільністю плазми - "дірка", яка після розпливання хмари газу знову затягується.

Поштовхом до подальшого дослідження явищ в іоносфері, що супроводжують запуски ракетносіїв, стало виявлення так званого "Скайлеб-ефекту", який був виявлений при запуску в травні 1973 потужної ракети-носія "Сатурн-5", що виводила в космос станцію "Скайлеб". Двигуни ракети-носія працювали до висот 300-400 км, тобто в F-області іоносфери, де розташовується максимум іонізації іоносфери. Зіставлення даних по концентрації електронів в іоносфері при запуску станції «Скайлеб» і за добу до того показало, що ця концентрація після запуску ракети-носія зменшилася на 50%, причому площа обурення в іоносфері за даними спостережень радіомаяків досягла приблизно 1 млн. кв. км.

Дані щодо іоносферних обурень під час запусків потужних ракет-носіїв підтвердили необхідність ретельного та всебічного дослідження впливів існуючих та перспективних транспортних космічних систем на навколоземне середовище. На даний час проведено також низку експериментальних досліджень та модельних оцінок впливу, що надають викиди рухових установок цих систем на хімічний склад атмосфери.

Так, частки аерозолю, викинуті двигунами ракет-носіїв, можуть існувати в стратосфері до року і більше, що може вплинути на тепловий баланс атмосфери. Крім того, такі продукти згоряння, як сполуки хлору, азоту та водню, є каталізаторами реакцій за участю молекул озону та їхня роль у фотохімічному циклі озону велика, незважаючи на їх відносно малі концентрації у стратосфері.

Іоносферу забруднюють не лише запуски ракет-носіїв. При польотах великих космічних апаратів, наприклад орбітальних станцій, в результаті мікротеч і газовідділення матеріалів, а також роботи різних бортових систем утворюється власна атмосфера космічних апаратів, параметри якої можуть істотно відрізнятися від характеристик навколишнього середовища. За вимірюваннями параметрів середовища біля станції «Скайлеб» та МТКК було зареєстровано збільшення тиску біля цих космічних апаратів на 3-4 порядки порівняно з тиском у навколишній атмосфері. Були відзначені також помітні зміни в нейтральному та іонному складі, обумовлені газовиділенням матеріалів станції, електромагнітних випромінюваннях, потоках заряджених частинок.

Офіційний статус на міжнародному рівні вона набула після доповіді Генерального секретаря ООН під назвою «Вплив космічної діяльності на навколишнє середовище» 10 грудня 1993 р., де особливо зазначено, що проблема має міжнародний, глобальний характер: немає засмічення національного навколоземного космічного простору, є засмічення космічного простору Землі, однаково що негативно впливає всі країни, прямо чи опосередковано що у його освоєнні.

Внесок у створення космічного сміття по країнах:

Китай – 40%; США – 27,5 %; Росія – 25,5 %; Інші країни - 7%.

Необхідність заходів щодо зменшення інтенсивності техногенного засмічення космосу стає зрозумілою під час розгляду можливих сценаріїв освоєння космосу у майбутньому. Так існують оцінки, так званий «каскадний ефект», який у середньостроковій перспективі може виникнути від взаємного зіткнення об'єктів та частинок «космічного сміття», при екстраполяції існуючих умов забруднення низьких навколоземних орбіт (НГО), навіть з урахуванням заходів щодо зниження в майбутньому числа орбітальних вибухів (42% всього космічного сміття) та інших заходів щодо зменшення техногенного засмічення може в довгостроковій перспективі призвести до катастрофічного зростання кількості об'єктів орбітального сміття на НГО і, як наслідок, до практичної неможливості подальшого освоєння космосу. Передбачається, що "після 2055 року процес саморозмноження залишків космічної діяльності людства стане серйозною проблемою"

Російська космонавтика все більше набуває міжнародного значення. Понад половина космічних апаратів у світі виводяться на орбіту російськими ракетами. Космонавтика сьогодні – явище соціальне. Не випадково й увага російського керівництва – до космічної галузі.

Нещодавно на орбіті сталася подія, яка змусила екіпаж Міжнародної космічної станції залишити роботи на станції і сховатися в апараті "Союзу". Небезпека зближення з космічним сміттям минула, і екіпажу не довелося залишати станцію та повертатися на Землю. Але ця ситуація знову загострила увагу до проблеми космічного сміття.

Проблема зі сміттям у космосі стоїть досить гостро. Льотчик-космонавт, Герой Росії Федір Юрчихін у студії телеканалу "Вісті" поставив питання щодо цієї актуальної теми космічної області Ігоря Євгеновича Молотова, старшого наукового співробітника Інституту прикладної математики імені Келдиша - головної організації РАН з проблем космічного сміття.

Ситуація на МКС – невчасний прогноз про небезпечне зближення. Чому?

Тому що цього разу небезпечне зближення було з об'єктом, який наближався високоеліптичною орбітою. Це орбіта, яку складно спостерігати з одного боку, тому вона дуже добре контролюється.

Шляхи вирішення космічного сміття.

Щоб вирішити цю проблему треба:

формування технологій та конструкцій, що призводять до мінімізації відходів;
розробка конструкцій космічного обладнання, включаючи службові системи та наукову апаратуру, пристосованих для використання у космосі після закінчення свого ресурсу;
вибір найефективніших напрямів застосування у космічному польоті відходів, що утворюються внаслідок функціонування обладнання та життєдіяльності екіпажу;
необхідно заздалегідь продумати заходи, ліквідації космічного сміття;
важливо скоротити кількість виведених у космос апаратів та використання багатоцільових супутників;
після вироблення ресурсу відводити їх у щільні шари атмосфери, де вони згорять, або менш «заселені» орбіти;
формування інтер'єру житлових відсіків, формування додаткових засобів радіаційного захисту, формування обладнання, що використовується інших небесних тілах.

Висновок:

Спершу – ліси, озера та річки, потім – атмосфера, моря та океани... Людство не надто дбайливо ставиться до рідної планети, інакше проблема забруднення навколишнього середовища не стояла б сьогодні так гостро. Але якщо наша Земля має все ж таки обмежені розміри, то вже Всесвіт нескінченний, і його, здавалося б, сміттям не завалиш. Як би не так! Закони гравітації змушують більшу частину космічного сміття накопичуватися у навколоземному просторі. Тим часом, хоча з початку освоєння космосу минуло менше півстоліття, що за мірками Всесвіту - зникаючий малий проміжок часу, - людство за такий короткий термін не тільки встигло зробити понад 4 тисячі запусків ракет-носіїв, але й примудрилося неабияк засмічити космічний простір. Якщо ми не дбатимемо про навколишнє середовище, то можуть загинути все, що нас оточує, і люди. Космос також потребує турботи.

Список літератури:

1.http://ua.wikipedia.org

2.http://forumru.

3.http://www.rian.ru

4.http://news.mail.ru

5.http://www.ufolove.ru

6.http://www.ntpo.com

7.http://www.3dnews.ru

8.http://www.vesti.ru

9.http://www.kommtrans.ru

10.http://www.dw-world.de

11.http://mai607.ru

12.http://readings.gmik.ru

Попередній перегляд:

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Космічний сміття: проблеми та шляхи вирішення.

Мета роботи: Вивчити проблеми засмічення космічного простору.

Завдання роботи: Ознайомитися з літературою на цю тему. Проаналізувати літературні джерела. Виявити головну проблему засмічення космічного простору. Знайти шляхи вирішення проблем.

Космічне сміття?

Космічний сміття на Орбіті. Внесок у створення космічного сміття країнами: Китай - 40 %; США – 27,5 %; Росія – 25,5%; Інші країни - 7%.

Проблеми космічного сміття. "Французький супутник-шпигун став жертвою "зоряного сміття", що скупчилося на околицях нашої планети," - це перша космічна аварія! Космічний сміття знижує точність прогнозів погоди. Наприкінці березня припинив свою роботу новий супутник зв'язку Експрес-АМ11, у зв'язку з чим у східних регіонах Росії перервалася телевізійна трансляція і почалися серйозні перебої в роботі інтернету. Сміттєзвалище на небі – неприємності на Землі

Шляхи вирішення космічного сміття. Необхідно заздалегідь продумати заходи щодо ліквідації космічного сміття. Важливо скоротити кількість апаратів, що виводяться в космос, і використання багатоцільових супутників. Після вироблення ресурсу вводити їх у щільні шари атмосфери, де вони згорять, або менш «заселені» орбіти.

Висновок: Якщо ми не піклуватимемося про навколишнє середовище, то можуть загинути все нас навколишнє і люди. Космос також потребує турботи.

Список литературы: http:// ru.wikipedia.org http://forumru. http://www.rian.ru http://news.mail.ru http://www.ufolove.ru http://www.ntpo.com http://www.3dnews.ru http://www .vesti.ru http://www.kommtrans.ru http://www.dw-world.de http://mai607.ru http://readings.gmik.ru

До початку перших космічних польотів весь навколоземний космічний простір, а тим більше "далекий" космос, всесвіт, вважалися чимось невідомим. І лише пізніше стали визнавати, що між Всесвітом і Землею – цією найдрібнішою її частинкою – існують нерозривний взаємозв'язок та єдність. Земляни стали вважати себе учасниками всіх процесів, що відбуваються у космічному просторі. Тісна взаємодія біосфери Землі з космічним середовищем дає підстави стверджувати, що у Всесвіті процеси надають

вплив на нашу планету. Розвиваючи космічну діяльність, необхідно провести екологічну орієнтацію космонавтики, оскільки відсутність останньої може призвести до незворотних наслідків.

Слід зазначити, що при зародженні основ теоретичної космонавтики екологічні аспекти грали значної ролі, і, у роботах К.Э. Ціолковського. На його думку, сам вихід людини в космос є освоєнням абсолютно нової екологічної "ніші", відмінної від земної.

Близький космос (або навколоземний простір) - газова оболонка Землі, яка розташована вище приземної атмосфери, і поведінка якої визначається прямим впливом сонячного ультрафіолетового випромінювання, тоді як стан атмосфери впливає головним чином поверхню Землі.

Донедавна вчені вважали, що освоєння ближнього космосу не надає майже ніякого впливу погоду, клімат та інші життєві умови Землі. Тому не дивно, що освоєння космосу велося без огляду на екологію. Вчених змусило замислитися поява озонових дірок. Але, як показують дослідження, проблема збереження озонового шару становить лише малу частину набагато більш загальної проблеми охорони та раціонального використання навколоземного космічного простору, і насамперед тієї його частини, яку утворює верхня атмосфера і для якої озон є лише одним із її компонентів. За відносною силою впливу на верхню атмосферу запуск космічної ракети подібний до вибуху атомної бомби в приземній атмосфері.

Космос – середовище для людини нове, поки що не обжите. Але й тут виникла споконвічна проблема засмічення середовища, цього разу космічного. Виникає також проблема забруднення навколоземного простору уламками космічних апаратів. Причому розрізняють спостерігається і неспостерігається космічний сміття, кількість якого невідома. Космічний сміття утворюється в процесі роботи орбітальних космічних апаратів, їх подальшої навмисної ліквідації. Він включає також відпрацьовані космічні апарати, розгінні блоки, що відокремлюються елементи конструкцій типу перехідників піроболтів, кришок, обтічників, останні ступені ракетоносіїв тощо.

За сучасними даними, у ближньому космосі знаходиться 3000 тонн космічного сміття, що становить близько 1% від маси усієї верхньої атмосфери понад 200 кілометрів. Зростання засмічення космосу становить серйозну небезпеку для космічних станцій і пілотованих польотів. Вже сьогодні творці космічної техніки змушені враховувати неприємності, які самі створили. Космічний сміття небезпечний не тільки для космонавтів та космічної техніки, але і для землян. Фахівці підрахували, що зі 150 уламків космічних апаратів, що досягли поверхні планети, один з великою ймовірністю може серйозно поранити або навіть убити людину. Таким чином, якщо людством найближчим часом не буде вжито ефективних заходів для боротьби з космічним сміттям, то космічна епоха в історії людства може найближчим часом безславно закінчитися.

Космічний простір не перебуває під юрисдикцією будь-якої держави. Це у чистому вигляді міжнародний об'єкт охорони. Таким чином, одна з важливих проблем, що виникають у процесі індустріального освоєння космосу, полягає у визначенні специфічних факторів допустимих меж антропогенного впливу на довкілля та навколоземний простір. Не можна не визнати, що сьогодні має місце негативний вплив космічної техніки на довкілля (руйнування озонового шару, засмічення атмосфери окислами металів, вуглецю, азоту, а ближнього космосу – частинами відпрацьованих космічних літальних апаратів). Тому дуже важливо проводити вивчення наслідків її впливу з погляду екології.

Висновок

Забруднення довкілля, виснаження природних ресурсів та порушення екологічних зв'язків в екосистемах стали глобальними проблемами. І якщо людство продовжуватиме йти нинішнім шляхом розвитку, то його загибель, як вважають провідні екологи світу, через два – три покоління неминуча.

Земля подібна до бібліотеки. Вона повинна залишатися в тому ж стані і після того, як ми наситили свій розум, прочитавши всі її книги та збагатившись ідеями нових авторів. Життя – найцінніша книга. Ми повинні ставитися до неї з любов'ю, але намагатися не виривати з неї жодної

сторінки, щоб передати її – з новими зауваженнями – до рук тих, хто зуміє розшифрувати мову предків, сподіваючись вшанувати той світ, який вони залишать своїм синам і дочкам.