"Окружающий мир", Сивоглазов В.И., Саплина Е.В., Саплин А.И.
Космонавтика — это деятельность по исследованию и освоению космического пространства. Ракеты выводят туда автоматические аппараты и корабли с экипажем, а затем они выполняют научные и практические задачи. Спутники передают сигналы, помогают определять местоположение и наблюдать за Землёй; межпланетные станции исследуют другие небесные тела. На орбитальных станциях космонавты живут и проводят эксперименты. Главное — различать космонавтику, связанную с полётами, и астрономию, изучающую небесные тела.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Космонавтика — область деятельности, связанная с исследованием и освоением космического пространства. Она включает подготовку полётов, создание ракет и аппаратов, работу экипажей и обработку полученных данных. Астрономия изучает небесные тела и явления, а космонавтика помогает людям и созданным ими устройствам действовать в космосе.
Космический аппарат — устройство, предназначенное для полёта в космос и выполнения научных или практических задач. К основным видам относятся искусственные спутники Земли, автоматические межпланетные станции, космические корабли и орбитальные станции. Различие между ними определяется тем, где и для чего они работают, а также есть ли на борту экипаж.
Искусственный спутник Земли — созданный человеком космический аппарат, который движется вокруг Земли по орбите. Естественный спутник, например Луна, является небесным телом, а искусственный запускают с помощью ракеты. Это различие помогает не путать природные объекты с техникой, которую люди отправляют в космос.
Орбитальная станция — пилотируемый космический комплекс на орбите, где экипаж может жить и проводить исследования. На станции размещают оборудование и системы, необходимые для работы и повседневной жизни космонавтов. Она позволяет выполнять длительные эксперименты, которые нельзя провести во время короткого полёта.
Задолго до первых космических полётов люди наблюдали за Луной, планетами и звёздами, составляли карты неба и пытались объяснить движение небесных тел. Эти наблюдения дали сведения о космосе и помогли развивать математику, механику и технику. Когда учёные научились рассчитывать движение тел, стало возможно планировать полёты не только в воображении, но и на практике. Так астрономические знания стали одной из основ космонавтики.
Чтобы выйти в космос, ракета должна разогнать аппарат до очень большой скорости и поднять его выше плотных слоёв атмосферы. Если скорости недостаточно, аппарат не сможет двигаться по нужной траектории и вернётся к Земле. После разгона притяжение Земли непрерывно меняет направление движения аппарата, а его скорость не даёт ему упасть прямо на поверхность. Поэтому спутник движется по орбите, и двигатель не должен постоянно толкать его вперёд.
Искусственные спутники выполняют разные задачи, потому что могут долго двигаться над Землёй и собирать сведения из космоса. Одни ретранслируют сигналы, например помогают передавать телевизионные программы и обеспечивать связь между удалёнными районами. Другие наблюдают за облаками, лесами, морями и изменениями поверхности, а навигационные спутники помогают определить местоположение. Научные спутники измеряют свойства космического пространства и изучают Землю.
Пилотируемому полёту предшествует подготовка: космонавты тренируются, изучают оборудование и учатся действовать при нештатных ситуациях. На орбите экипаж следит за системами станции, выполняет эксперименты и передаёт результаты на Землю. Для безопасной работы нужны запасы и оборудование, поддерживающие условия для жизни. Когда полёт заканчивается, корабль отделяется от станции или орбиты и возвращает экипаж на Землю.
Автоматические аппараты исследуют космос без экипажа, а пилотируемые экспедиции отправляют людей. Автоматам не требуется система жизнеобеспечения, поэтому их можно направлять в опасные места и надолго оставлять на поверхности планеты. Человек способен самостоятельно замечать неожиданности, выбирать действия и менять план исследования. Однако пилотируемый полёт сложнее и рискованнее для экипажа, поэтому способ исследования выбирают с учётом цели и условий.
Таблица помогает сравнить аппараты по месту работы, задачам и наличию экипажа. Используйте её, чтобы понять, какие исследования можно поручить автоматике, а где необходимы люди. В строках приведены типичные примеры: конкретные аппараты могут выполнять несколько задач.
| Вид аппарата | Где или как работает | Основные задачи | Есть ли экипаж |
|---|---|---|---|
| Искусственный спутник Земли | Движется вокруг Земли по орбите | Связь, навигация, наблюдение за Землёй и научные измерения | Нет, работает автоматически |
| Автоматическая межпланетная станция | Летит к другому небесному телу, исследует его с орбиты или поверхности | Сбор и передача данных о планетах и других объектах | Нет |
| Орбитальная станция | Движется по орбите вокруг Земли | Работа экипажа и проведение длительных исследований | Да |
Задача 1. Аппарат движется вокруг Земли и передаёт телевизионный сигнал. Определите его вид. Чтобы не отвлекаться на отдельную функцию, сначала выясним, где движется аппарат, а затем сопоставим место работы с определением.
Ответ: это искусственный спутник Земли. Его назначение — передавать телевизионный сигнал.
Задача 2. Один аппарат фотографирует поверхность Марса с орбиты, другой исследует её после посадки. Чем различаются их задачи и условия работы? Сначала определим положение каждого аппарата: именно оно влияет на то, что он может наблюдать и делать.
Ответ: первый исследует Марс с орбиты, второй — с поверхности. Их задачи связаны с разными условиями и возможностями наблюдения.
Задача 3. Предложите план исследования удалённой планеты и решите, какие задачи поручить автоматической станции, а какие потребовали бы участия космонавтов. Учитывайте расстояние, продолжительность полёта и опасность условий: от этого зависит, насколько разумно отправлять людей.
Ответ: сначала целесообразно отправить автоматические аппараты. Пилотируемую экспедицию можно рассматривать, если задачи нельзя выполнить техникой и риск для людей удастся снизить.
Ошибка — считать, что любой космический аппарат обязательно пилотируемый. Так могут думать, потому что полёты космонавтов часто показывают в новостях и фильмах. Но спутники и межпланетные станции обычно работают автоматически; проверить себя можно вопросом: указано ли, что на борту есть экипаж?
Ошибка — называть искусственный спутник естественным. Путаница возникает из-за общего слова «спутник», которое означает объект, движущийся вокруг другого тела. Проверьте, создан ли объект людьми и запущен ли ракетой: Луна естественная, а аппарат на земной орбите — искусственный.
Ошибка — представлять орбиту как путь, на котором аппарат постоянно движет двигатель. Такое представление появляется, если спутник мысленно сравнивают с машиной, которая едет только при работающем моторе. После разгона движение поддерживают инерция и притяжение Земли; проверьте себя, разделив выведение на орбиту и дальнейшее движение по ней.
Ошибка — смешивать космонавтику и астрономию. Обе области связаны с космосом, поэтому их названия иногда воспринимают как синонимы. Астрономия изучает небесные тела, а космонавтика связана с полётами и деятельностью в космосе; достаточно спросить, что именно изучают или делают.
Для понимания орбит нужно знать, что Земля притягивает тела, а небесные тела движутся в космическом пространстве. Сведения о планетах, звёздах и Солнечной системе помогают понять, куда и зачем отправляют межпланетные аппараты. Работа спутников связана со связью, навигацией и наблюдениями за погодой. Эти знания пригодятся при дальнейшем изучении космоса и технических способов его исследования.
Почему спутник не падает на Землю?
Спутник движется с большой скоростью вбок, а притяжение Земли всё время отклоняет его путь. Поэтому он как бы непрерывно падает вокруг Земли, не достигая её поверхности. Такое движение и называют орбитальным.
Чем искусственный спутник отличается от естественного?
Искусственный спутник создан людьми и выведен на орбиту с помощью ракеты. Естественный спутник — небесное тело, которое обращается вокруг планеты само по себе. Например, Луна — естественный спутник Земли.
Зачем нужны спутники, если существуют наземные станции?
Наземные станции не могут одинаково хорошо наблюдать все районы Земли и передавать сигналы на любые расстояния. Спутники движутся над разными областями планеты и помогают обеспечивать связь, навигацию и наблюдения. Наземные станции при этом принимают и обрабатывают их сигналы.
Что космонавты делают на орбитальной станции?
Экипаж поддерживает работу станции, следит за оборудованием и проводит научные эксперименты. Космонавты также наблюдают Землю и испытывают, как невесомость влияет на людей и различные материалы. Для жизни на станции им нужны запасы воздуха, воды и пищи.
Почему для исследования других планет часто отправляют автоматические аппараты?
Автоматам не нужны воздух, пища и защита от опасных условий, поэтому их можно отправлять туда, где человеку трудно или опасно находиться. Они способны долго собирать данные и передавать их на Землю. Однако человек может гибко оценивать ситуацию и выполнять новые задачи, поэтому у пилотируемых экспедиций тоже есть преимущества.
Изучение космоса
