Первый искусственный спутник Земли и полет в космос

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования и науки РБ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Благовещенский многопрофильный профессиональный колледж

Реферат

на тему: Первый искусственный спутник Земли и полет в космос

Выполнила: Аркаева Я.Ф. студентка группы ПНК-1

Специальность: 44.02.02 Преподавание в начальных классах

Преподаватель: Лукманова И.Ф.

2023

Введение

Стремительное развитие космонавтики, успехи в изучении и исследовании околоземного и межпланетного космического пространства в огромной степени расширили наши представления о Солнце и Луне, о Марсе, Венере и других планетах. Очень результативным оказалось изучение верхних слоев атмосферы, ионосферы, магнитосферы. Вместе с тем выявилась весьма высокая эффективность использования околоземного космоса и космической техники в интересах многих наук о Земле

Новые пути преодоления свойственных дальней радиосвязи недостатков открыли запуски искусственных спутников Земли (ИСЗ).

Практика подтвердила, что использование ИСЗ для связи, в особенности для дальней международной и межконтинентальной, для телевидения и телеуправления, при передаче больших объемов информации, позволяет устранить многие затруднения. Вот почему спутниковые системы связи (ССС) в короткий срок получили небывало быстрое, широкое и разностороннее применение.

Первый искусственный спутник Земли

История создания первого спутника связана с работой над ракетой как таковой. Тем более, она и в Советском Союзе, и в США имела немецкое начало. В связи с запретом по Версальскому мировому договору от 1919г. разрабатывать новые виды артиллерийского вооружения и строить боевые самолеты немецкие военные обратили внимание на перспективы ракет дальнего действия -- запрета на них этот документ не предусматривал.

Особенно активную соответствующую работу начали в Германии после 1933г., с приходом к власти Гитлера. Тогда небольшая группа энтузиастов, во главе с молодым талантливым инженером Вернером фон Брауном, получила поддержку армии, а затем стала приоритетной государственной программой вооружения. И в 1936г. здесь начали строить мощный научно-производственный и испытательный ракетный центр Пенемюнде (округ Росток). А в 1943г. был совершен первый удачный пуск боевой баллистической ракеты дальнего действия А4 -- получивший впоследствии пропагандистское название ФАУ-2 («Фергелтунг» -- «возмездие»). Она стала первым беспилотным автоматически управляемым устройством дальнего действия. Ее максимальная дальность стрельбы составляла 270_300 км, начальная масса -- до 13500 кг, масса головной боевой части составляла 1075 кг, компонентами топлива являлись жидкий кислород -- окислитель и этиловый спирт. Тяга двигательной установки у Земли достигла 27 000 кгс.

Активный участок полета заменял ствол пушки. Основными достижениями немецких специалистов стала технология серийного изготовления мощных жидкостных ракетных двигателей и системы управления полетом. Идеи отечественного ученого и изобретателя Константина Циолковского, немца Германа Оберта, американца Роберта Годдарда и других гениальных одиночек конца XIX -- начала XX вв. превращались в конкретные инженерные системы коллективами мощных фирм Сименс, Телефункен, Лоренц и т.д., местных университетов, которые вели исследования по заданиям Пенемюнде. Затем, изучая в самой Германии ее опыт в течение 1,5 лет, мы -- в том числе и я -- убедились: их ракета -- не снаряд, не пушка, а большая и сложная система, требующая использования последних достижений аэрогазодинамики, радиоэлектроники, теплотехники, науки о материалах и высокой культуры производства. Сталин 13 мая 1946г. подписал постановление о создании в СССР ракетной отрасли науки и промышленности. В его развитие в августе 1946г. Сергея Королева (академика с 1958г.) назначили главным конструктором.

В 1948г. на первом отечественном ракетном полигоне Капустин Яр (междуречье Волги и ее левого рукава Ахтубы) испытали ракеты Р_1 -- копии немецких ФАУ-2, но изготовленные полностью из отечественных материалов. А в 1949г. прошла серия высотных полетов этих устройств для исследования космического пространства. А в 1950г. начали испытания следующей -- Р_2 -- на дальность 600 км. Окончательным «отрывом» от наследия ФАУ_2 стала ракета Р_5 на дальность 1200 км, чьи проверки повели с 1953г. Тогда же именно с помощью Р_5 развернули исследования по использованию ракеты как носителя атомной бомбы. Академики Сергей Королев и Юлий Харитон возглавили соответствующий поиск. Ведь холодная война в мире разгоралась, СССР был окружен военными базами ВВС США, с которых самолеты-носители атомных бомб были способны поразить главные политические и экономические центры нашей страны. Последние же аналоги в СССР не могли достичь территории американцев. Вот почему именно на ракетчиков возлагалась ответственность за создание соответствующих носителей, достигающих межконтинентальные базы. И 13 февраля 1953г. с подачи Совета главных конструкторов вышло новое постановление советского правительства, обязывающее начать разработку двухступенчатой межконтинентальной ракеты на дальность 7_8 тыс. км. Но 12 августа 1953г. прошло испытание первой термоядерной бомбы. 20 мая 1954г. вышло постановление Правительства о разработке двухступенчатой межконтинентальной ракеты Р_7. А всего через неделю, 27 мая, С. Королев направил министру оборонной промышленности Дмитрию Устинову докладную записку о возможности и целесообразности вывода на орбиту ИСЗ на базе этой, будущей ракеты. Следует отметить, что кроме самого Королева, никто из членов Совета главных конструкторов и их заместителей не считали серьезным увлечение идеей запуска ИСЗ. Эскизный проект новинки был предложен и одобрен Советом Министров СССР 20 ноября 1954г., а ее конструкция теперь хорошо знакома всему миру. Она состоит из четырех одинаковых боевых блоков, которые крепятся к пятому -- центральному. По внутренней компоновке каждый из них аналогичен одноступенчатой ракете с передним расположением бака окислителя.

Топливные баки всех блоков -- несущие. Двигатели всех блоков начинают работать с земли, но при разделении ступеней боковые выключаются, а центральный продолжает работать. Аппаратура управления размещается в межбаковом отсеке центрального блока и включает в себя автомат стабилизации, регулятор нормально и боковой стабилизации, регулирование кажущейся скорости и радиосистему управления дальностью и коррекцией в боковом направлении. Головная часть ракеты по расчетам входит в атмосферу со скоростью 7800 м/с.

Общая длина отделяющейся боевой части составляет 7,3 м, масса -- 5500 кг. Разумеется, при этом возникло много проблем, и их требовалось решать в кратчайшие сроки. Предстояло выбрать место для нового полигона, построить уникальное стартовое сооружение, ввести в строй все необходимые службы, построить и ввести в строй стенды для огневых испытаний блоков и всего пакета в целом, для отработки системы управления; найти и апробировать соответствующие теплозащитные материалы для сохранения целостности головной части при входе в атмосферу; предложить пока не существующую систему телеметрии (по предварительным данным только на первом этапе летных испытаний до 700 параметров); создать новую систему радиоуправления и контроля траектории полета, и, наконец, построить командно-измерительный комплекс, включающий пункты, следящие за ракетой и принимающие телеметрическую информацию по всей трассе до Тихого океана. Словом, не случайно в 1955г. конструкторы, выпускающие необходимую документацию для изготовления ракеты Р_7, шутили, что от круглосуточной работы кульмана дымятся. Ведь компьютерной технологии тогда еще и в помине не было: «горячие» чертежи шли напрямую в цеха опытного завода. В январе 1956г. было подготовлено и 30 января подписано постановление Правительства о создании неориентированного ИСЗ под секретным шифром «Объект Д» массой 1000_1400 кг с аппаратурой для научных исследований массой 200_300 кг. Все произошло в 19.00 по местному времени.

По визуальным наблюдениям и последующим обработкам телеметрической информации ракета со старта ушла нормально. «Зрелище, потрясающее воображение» -- говорили потом те, кто наблюдал старт, укрывшись в окопах на расстоянии 1 км. В бункер грохот доходил сильно ослабленный. Управляемый полет продолжался до 98-й секунды. Затем тяга двигателя бокового блока «Д» упала, и он без команды отделился от ракеты. А она потеряла устойчивость и на 103-й секунде из-за больших отклонений прошла команда выключения всех двигателей. Ракета упала в 300 км от старта. Королева поздравили все с тем, что уцелела стартовая система и была доказана устойчивость полета всего пакета на самом ответственном, первом участке. Но сам он был расстроен. Последующая обработка телеметрической информации и изучение остатков блоков показали: причина аварии -- возникновение пожара из-за негерметичности в керосиновой коммуникации высокого давления двигательной установки.

Вторую Р_7 (№ 6Л) готовили с учетом уже накопленного опыта. И 10_11 июня делали многократные попытки пуска, хотя автоматика управления запуском в последние секунды «сбрасывала схему». Ракета со старта так и не ушла. Причиной было замерзание главного кислородного клапана на блоке «В» и ошибка в установке клапана азотной продувки. Компоненты слили, ракету сняли со старта и вернули на техническую позицию. Наконец, 21 августа произвели четвертый пуск. Р_7 (№ 8Л) штатно отработала весь активный участок траектории. Ее головная часть по данным внешнего контроля достигла заданного района Камчатки, вошла в атмосферу, но на Земле их следов обнаружить не удалось. Очевидно, термодинамические нагрузки превысили все ожидания, а теплозащитное покрытие не спасло. Несмотря на очередную неудачу -- на этот раз с конструкцией, 27 августа ТАСС опубликовал заявление: «В Советском Союзе осуществлен запуск сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты. Имеется возможность пуска ракет в любой район Земного шара». 7 сентября 1957г. состоялся очередной пуск Р_7 (№ М1-9). Весь активный участок, все блоки отработали нормально.

Однако головная часть снова сгорела в плотных слоях атмосферы, хотя на этот раз удалось отыскать несколько остатков конструкции. Итак, по результатам летных испытаний пяти ракет было очевидно; изделие может летать, но головная его часть нуждалась в радикальной доработке, что требовало не менее полугода усиленного труда.

Но нет худа без добра: разрушение головных частей открывало дорогу для запуска первого простейшего спутника Земли: ведь ему-то не требовалось входить в плотные слои атмосферы. И Королев получил согласие Хрущева на использование двух ракет для экспериментального пуска новинки. 17 сентября 1957г. на торжественном собрании, посвященном 100_летию со дня рождения К. Циолковского, с докладом выступил Сергей Королев. Он сказал, что у нас в стране в ближайшее время может быть доставлен в космос искусственный спутник Земли. А еще через 5 дней на полигон прибыла ракета-носитель 8К71ПС (изделие М1_ПС). Ее существенно облегчили по сравнению со штатными ракетами. Макетная головная часть была снята и заменена переходником «под спутник». С центрального блока сняли всю аппаратуру системы радиоуправления. Сняли одну из систем телеметрии. Упростили автоматику выключения двигателя центрального блока. Таким образом, стартовая масса ракеты была облегчена на 7 т по сравнению с первыми образцами. Запуск первого в мире искусственного спутника Земли был осуществлен в Советском Союзе 4 октября 1957г. в 22 ч. 28 мин. 34 сек. по московскому времени. Впервые в истории сотни миллионов людей могли наблюдать в лучах восходящего или заходящего солнца перемещающуюся по темному небосводу искусственную звезду, созданную не богами, а руками человека. И мировое сообщество восприняло это событие как величайшее научное достижение.

Впервые была достигнута первая космическая скорость, рассчитанная основателем классической физики и закона всемирного тяготения англичанином Исааком Ньютоном (1643_1727 гг.). Она составляла для первого ИСЗ 7780 м/с. Наклонение орбиты спутника равнялось 65,1о, высота перигея 228 км, высота апогея -- 947 км, период обращения 96,17 мин. Двигатель бокового блока «Г» выходил на режим с запозданием, т.е. меньше чем за секунду до контрольного времени. Если бы еще чуть-чуть задержался, схема автоматически «сбросила» бы установку и старт был бы отменен. Мало того, на 16-й секунде полета отказала система управления опережением баков. Это привело к повышенному расходу керосина, и двигатель центрального блока был выключен на 1 с раньше расчетного значения. Были и другие неполадки. Если бы еще немного и первая космическая скорость могла быть не достигнута. 5 октября 1957г. сообщение ТАСС заканчивалось словами: «Искусственные спутники Земли проложат дорогу к межпланетным путешествиям и, по-видимому, нашим современникам суждено быть свидетелями того, как освобожденный и сознательный труд людей нового социалистического общества делает реальностью самые дерзновенные мечты человечества». Первый спутник существовал 92 дня (до 4 января 1958г.). За это время он совершил 1440 оборотов, центральный блок работал 60 дней: он наблюдался простым глазом как звезда 1-й величины.

Юрий Алексеевич Гагарин

Юрий Алексеевич Гагарин родился 9 марта 1934 года в деревне Клушино Гжатского района Западной области РСФСР (ныне Гагаринский район Смоленской области), недалеко от города Гжатска (ныне Гагарин). По происхождению он выходец из крестьян: отец, Алексей Иванович Гагарин (1902-1973) - плотник, мать, Анна Тимофеевна Матвеева (1903-1984) - работала на молочной ферме. Детство Юрия Алексеевича прошло в родном селе. Вскоре мирное и беззаботное детство Юрия Гагарина было прервано войной, поэтому была прервана и учеба. После войны семья переехала в Гжатск (ныне Гагарин). После школы Гагарин поступил в Саратовский индустриальный техникум, где попал в аэроклуб. Юрий Алексеевич совершил в клубе 196 полетов. В армии его направили в Чкалов, в первую Военную Авиационную Школу летчиков имени К. Е. Ворошилова, после чего он служил в истребительном авиационном полку. Решающим эпизодом в его жизни стало зачисление Юрия Гагарина в космонавты. 9 декабря 1959 года было написано заявление с просьбой зачислить Юрия Алексеевича Гагарина в группу кандидатов в космонавты. Уже 3 марта 1960 года приказом Главнокомандующего ВВС Константина Андреевича Вершинина Юрий Алексеевич был зачислен на военную службу.

Первый полет человека в космос. Выбор кандидата в космонавты

Первым человеком, отправившимся в космос, должен был стать претендент с особыми преимуществами:

· Абсолютно здоровый,

· Профессионально подготовленный,

· Дисциплинированный.

В первой группе космонавтов было 20 офицеров-летчиков, которые стали претендентами. Претендентов отбирали из числа летчиков-истребителей, поскольку они могли испытывать наиболее приближенные к тем нагрузки, которые человек может испытывать в открытом космосе, включая резкие перепады давления и возможные стрессовые условия. Все претенденты были амбициозны, много работали и очень хотели попасть в космос. Однако учитывалась также политическая активность кандидатов и их социальное происхождение. Таким образом, образовались 2 лидера: Юрий Гагарин и Герман Титов. 3 апреля 1961 года Президиум ЦК принял решение отправить человека в космос. 8 апреля того же года на заседании Государственной комиссии был рассмотрен вопрос о запуске космического корабля "Восток". космос спутник полёт межконтинентальный

Задача была утверждена следующим образом:"Выполняем однооборотный полет вокруг Земли на высоте около 180-230 километров, а также продолжительностью около полутора часов с посадкой в заданном районе. Также определялась цель полета, заключавшаяся в том, что необходимо было проверить следующее: возможность пребывания в космосе человека на специально оборудованном корабле, оборудование корабля в полете, связь корабля с Землей, а также обеспечить необходимую надежность посадки корабля с космонавтом". Юрий Гагарин был назван первым космонавтом, а Герман Титов-его дублером.

Полет

День первого полета человека в космос 12 апреля 1961 года запомнился очевидцам навсегда. Герман Титов сказал: "Мы тогда не чувствовали всего историзма событий. Накануне вечером мы оба рано легли спать. Мы так решительно были настроены на этот день. И мы добросовестно выполнили этот пункт программы. Главный конструктор советской ракетно-космической техники Сергей Королев всю ночь ходил вокруг дома, где мы спали, словно охраняя наш сон." Юрий Гагарин также вспоминал: "автобус быстро мчался по шоссе, я издали видел серебристый корпус ракеты, оснащенной шестью двигателями общей мощностью в двадцать миллионов лошадиных сил, взмывавшей ввысь. Он напоминал гигантский маяк, и первый луч восходящего солнца горел на его острой вершине." Герман Титов продолжал вспоминать: "Итак, мы на космодроме, ясным утром 12 апреля 1961 года. Солнце едва показалось над далеким горизонтом, но его лучи уже согревают, ласкают. Автобус доставил нас на базу ракеты. Через несколько минут Гагарин займет место в кабине корабля. Он прощается с учеными, специалистами, товарищами-космонавтами. Мы оба были в скафандрах, но тоже обнялись и, как говорится, "звякнули" шлемами." В то утро Юрий Гагарин обратился к собравшимся со следующей речью:

"Дорогие друзья, родные и незнакомые, соотечественники, люди всех стран и континентов!"

Через несколько минут могучий космический корабль доставит меня в дальние уголки вселенной. Что я могу сказать вам в эти последние минуты перед стартом? Вся моя жизнь кажется мне теперь одним прекрасным мгновением. Все, что было прожито, что было сделано раньше, было прожито и сделано для этого момента. Знаете, трудно понять чувства сейчас, когда час испытания, к которому мы долго и страстно готовились, подошел совсем близко. Вряд ли стоит говорить о тех чувствах, которые я испытал, когда мне предложили совершить этот первый в истории полет. Радость? Нет, это была не просто радость. Гордость?

Нет, это была не просто гордость. Я испытал огромное счастье. Быть первым в космосе, вступить один на один в небывалый поединок с природой - можно ли мечтать о большем? Но потом я подумал о той огромной ответственности, которая свалилась на меня. Первый, кто осуществит то, о чем мечтали поколения людей, первый, кто проложит путь всему человечеству в космосе. Скажите мне задачу, которая сложнее той, что выпала на мою долю. Это ответственность не перед одним, не перед десятками людей, не перед командой. Это ответственность перед всем советским народом, перед всем человечеством, перед его настоящим и будущим. И если я все-таки решаюсь на этот полет, то только потому, что я коммунист, что у меня за плечами примеры беспримерного героизма моих соотечественников-советских людей. Я знаю, что соберу всю свою силу воли, чтобы выполнить задание наилучшим образом. Понимая ответственность задачи, я сделаю все, что в моих силах, чтобы выполнить задачу Коммунистической партии и советского народа. Счастлив ли я, отправляясь в космический полет?

Конечно, я счастлива. Ведь во все времена и эпохи высшим счастьем для людей было участие в новых открытиях. Я хотел бы посвятить этот первый космический полет людям коммунизма, обществу, к которому уже присоединяются наши советские люди и к которому, я уверен, присоединятся все люди на Земле. Теперь до старта осталось всего несколько минут. Я прощаюсь с Вами, дорогие друзья, как всегда говорят друг другу люди, отправляясь в дальний путь. Как бы мне хотелось обнять вас всех, друзей и незнакомцев, далеких и близких!

До скорой встречи!" Юрий Алексеевич вошел в лифт, доставивший его к люку корабля "Восток", и в последний раз попрощался с провожающими. Затем прозвучала знаменитая фраза Юрия Гагарина "Поехали!". Итак, первый человек отправился в космос. После Юрий Алексеевич вспоминал: "Я услышал свист и нарастающий гул, почувствовал, как гигантский корабль задрожал всем телом и медленно, очень медленно оторвался от стартового устройства. Заторы начали расти. Я чувствовал, как непреодолимая сила все больше и больше толкает меня в кресло. Секунды тянулись, как минуты."

Размещено на Allbest.ru