Космічні дослідження об’єктів Сонячної системи. Рух штучних супутників і автоматичних міжпланетних станцій.

Одне слово має два значення: перше – найновіший агрегат у техніці, друге – людина що йде поруч по життю.

Тема уроку: Космічні дослідження об’єктів Сонячної системи. Рух штучних супутників і автоматичних міжпланетних станцій.

Мета уроку: Ознайомити учнів із поняттям штучного супутника Землі, космічних швидкостей та їх змісту; формувати вміння розраховувати першу космічну швидкість; розглянути види супутників

Гра “Злови помилку” Сила тяжіння – це сила , яка відштовхує від себе тіла. Сила тяжіння – скалярна фізична величина. Вага – це сила, з якою тіло діє на опору або підвіс. Сила тяжіння вимірюється трьома способами. Стан невагомості – це стан, за якого вага тіла дорівнює нулю. Сила тяжіння на екваторі завжди менша , ніж на полюсах.

Людство не залишиться вічно на Землі, але в гонитві за світлом і простором спочатку боязко проникне за межі атмосфери, а потім завоює собі весь навколосонячний простір. К.Е.Ціолковський

План уроку: Методи та засоби астрономічних досліджень Поняття штучного супутника Землі. Перша космічна швидкість. Друга та третя космічна швидкість

Спостереження неозброєним оком Оком людина отримує 90% інформації Ще стародавні греки спостерігали неозброєним оком так само як і ми: 6000 зір, 5 планет Сонячної системи, Сонце і Місяць. І найбільш віддалений об’єкт, який можна було спостерігати, знаходиться на відстані 2 мільйонів світлових років

Спостереження неозброєним оком Пройшли роки і людина, завдяки розвитку науки і техніки, змогла набагато розширити межі «видимого» Всесвіту: аматорський телескоп може зафіксувати 100 млн. зірок, а за підрахунками деяких вчених – їх 70 секстильйонів, і це – не межа. Кожного дня ми відкриваємо нові, їх кількість зростає. Ми можемо розлядати космічні об’єкти на відстані 15 млрд. св. років.

Телескопи Галілео Галілей та його оптичний телескоп 2. Супутники Юпітера 1. Гори на Місяці

Оптичні телескопи ТЕЛЕСКОП – це основний прилад в астрономії, призначення якого - зібрати більше світла і збільшити кут зору, під яким спостерігається те чи інше світило. Сучасний телескоп

Основні складові оптичного телескопа Об’єктив будує зображення об’єкта у фокальній площині(1) Схема оптичного телескопа Об’єктив Окуляр Тубус 1 Окуляр дозволяє розглядати зображення об’єкта під більшим кутом, ніж сам об’єкт

Оптичні телескопи Лінзовий телескоп Дзеркальний телескоп Дзеркально-лінзовий телескоп

Лінзовий телескоп (рефрактор) Т.я. об’єктивом є лінза, то Найбільший лінзовий об’єктив має діаметр лише 102 см. Знаходиться такий телескоп у Йєркській обсерваторії, Чикаго Спотворення зображень Велика вага лінз F f

Дзеркальний телескоп (рефлектор) Об’єктивом є сферичне або параболічне дзеркало, від розмірів якого також залежить якість зображення Кек І і Кек ІІ, Маунеа-Кеа, Гаваї (10 м) Покривають шаром алюмінію для покращення відбивання F f 1668 р. – перший рефлектор винайшов (І. Ньютон)

Телескопи невидимого спектру Ренгенівський телескоп Радіотелескоп Ультрафіолетовий телескоп Гамма телескоп В сучасній астрономії використовують, крім оптичних, й інші телескопи:

Радіотелескопи Радіотелескопи - для дослідження радіовипромінювань Радіохвилі здебільшого без проблем проходять крізь земну атмосферу, Завдяки цьому можливий зв’язок між радіостанціями, розташованими на протилежних точках планети.

Переваги радіотелескопів Дослідження космічних об’єктів дає більше інформації про них 2. Проводити спостереження можна цілодобово 3. Дозволяє уточнити відстані до об’єктів Сонячної системи

Основні складові радіотелескопа АНТЕНА (параболічне металеве дзеркало, що приймає радіохвилі) ОПРОМІНЮВАЧ (пристрій, який збирає радіовипромінювання, направлене на нього дзеркалом) ЧУТЛИВИЙ ПРИЙМАЧ

Рефлекторний радіотелескоп АНТЕНА – сферичне чи параболічне дзеркало з металу Принцип роботи такий самий як і у оптичного телескопа-рефлектора радіотелескоп РT – 70 (Євпаторія)

Радіогратки АНТЕНА – має форму великої фазованої решітки, вони розташовані у певонму порядку Велика кількість таких антен зверху нагадує літеру «Т».

Найбільші радіотелескопи радіотелескоп FAST – Гуйчжоу, Китай (500 м) радіотелескоп УТР-2 Харків, Україна (Тподібна до 1800м)

Радіоінтерферометри Радіоінтерферометр - об’єднання кількох радіотелескопів Антени, розташовані на великих відстанях (Земля-штучний супутник ) Роздільна здатність до 0,0001” - це в сотні разів перевищує можливість оптичних телескопів.

Гамма, ренгенівські, ультрафіолетові, інфрачервоні телескопи Інфрачервоний телескоп «IRIS» Ультрафіолетовий телескоп «Galex»

Гамма, ренгенівські, ультрафіолетові, інфрачервоні телескопи Рентгенівський телескоп «Чандра» Гамма телескоп «Комптон»

 Електронні прилади для реєстрації випромінювань Фотоелектронні помножувачі (ФЕП) Потік фотонів у електричний струм Електронно-оптичні перетворювачі (ЕОП) Інфрачервоне у видиме світло Прилади зарядового зв’язку (ПЗЗ) Для отримання зображень

. Астрономічні обсерваторії АСТРОНОМІЧНА ОБСЕРВАТОРІЯ – це науковий центр, де за допомогою телескопів спостерігають небесні об’єкти.

. Перші обсерваторії Паризька обсерваторія (1671 р.) Миколаївська обсерваторія (1821 р.)

Астрономічні обсерваторії Наземні Орбітальні Національна радіологічна астрономічна обсерваторія (NRAO) – США, Нью-Мексико Астрономічна обсерваторія «Космічний телескоп ім. Габбла»

Астрономічні обсерваторії України В Україні працює 7 обсерваторій Головна астрономічна обсерваторія НАН України Харківський інститут радіоастрономії Кримська астрофізична обсерваторія

Спектральний аналіз СПЕКТРАЛЬНИЙ АНАЛІЗ метод, заснований на вивченні властивостей випромінювання об’єкта (зокрема, світла), що йде від нього. Спектр Сонця

Використання спектрального аналізу дає змогу вивчати: Температуру космічних об’єктів Хімічний склад Наявність магнітного поля Рух у просторі та їх напрямок

Космічні промені, нейтрино, гравітаційні хвилі Космічні промені (протони) Нейтрино (нейтринні обсерваторії) Гравітаційні хвилі Крім спектру та ЕМ хвиль, важливу інформацію про небесні тіла доносять до нас потоки космічних променів (головним чином протони) та нейтрино (частинки, що не мають заряду, мають велику проникну здатність і майже не взаємодіють з речовиною). Вчені ведуть пошуки гравітаційних хвиль, і будують гравітаційні телескопи для їх дослідження.

Штучний супутник Землі – це тіло, яке рухається на певній висоті над поверхнею Землі по коловій орбіті. Першим штучним супутником став «Супутник-1», запуском якого 4 жовтня 1957 Радянським Союзом започаткована радянська програма «Супутник» під керівництвом Сергія Корольова.

Швидкість, за якої тіло, що кинуто горизонтально, починає обертатися по колу навколо Землі поблизу її поверхні, називається першою космічною швидкістю.

Перша космічна швидкість Перша космічна швидкість – швидкість необхідна для того, щоб тіло змогло покинути Землю і стати штучним супутником Землі. При цій швидкості орбіта супутника лежить в межах земного притягання. Перша космічна швидкість рівна 7, 91 км/с.

Друга космічна швидкість Друга космічна швидкість – швидкість необхідна для того, щоб тіло змогло покинути Землю і перетворитися в штучну планету-супутник Сонця. При цій швидкості тіло виходить за межі земного тяжіння. Друга космічна швидкість вперше була досягнута при запуску першої космічної ракети в сторону місяця 2 січня 1959 року Друга космічна швидкість рівна 11, 9 км/с.

Третя космічна швидкість Третя космічна швидкість – швидкість необхідна для того, щоб тіло могло покинути межі Сонячної системи і вийти в Галактику. При цій швидкості тіло виходить за межі притягання Сонця і залишає Сонячну систему Третя космічна швидкість рівна 16,67 км/с.

Класифікація ШСЗ За призначенням та завданням ШСЗ поділяються на 2 групи: науково-дослідні прикладні Науково-дослідні супутники призначені для одержання наукової інформації про Землю, навколоземний простір, для отримання знань з біології та медицини. Прикладні супутники призначені для розв'язання практичних потреб людини, одержання інформації в інтересах народного господарства.

Супутники зв'язку Супутники зв'язку призначені для передачі телевізійних програм, забезпечення радіотелефонного та телеграфного зв'язку між наземними пунктами, розміщеними на великих відстанях один від одного.

Метеорологічні супутники Метеорологічні супутники регулярно передають на наземні станції зображення хмарного, снігового та льодового покриву Землі, відомості про температуру земної поверхні та різних шарів атмосфери.

Спеціалізовані супутники Спеціалізовані супутники призначені для вивчення природних ресурсів Землі. Апаратура цих ШСЗ передає інформацію важливу для різних галузей народного господарства; для прогнозування врожаїв сільськогосподарських культур, визначення районів перспективних для пошуку корисних копалин, для контролю за збереженням природного середовища.

Навігаційні супутники Навігаційні ШСЗ дозволяють швидко і точно визначати місцезнаходження морських кораблів у будь-якій точці світового океану, незалежно від погодних умов.

Штучні супутники Місяця і планет Штучні супутники Місяця і планет з 60-х років минулого століття запускаються поки що з науково-дослідною метою для вивчення атмосфери, поверхні і будови цих небесних тіл, а також ближнього космічного простору.

Цікаві факти Мінімальна швидкість, яка необхідна для того, аби супутник вийшов зі сфери земного тяжіння і став штучним супутником Землі і супутником Сонця, називається другою космічною швидкістю. Вона дорівнює . Вперше друга космічна швидкість була досягнута в СРСР 2 січня 1959 р. Мінімальна швидкість, яка необхідна для того, аби космічний корабель подолав притягання Сонця і віддалився в простори Галактики, називається третьою космічною швидкістю. Її величина залежить від напряму запуску космічного корабля. Якщо запускати у напрямі орбітального руху Землі навколо Сонця, тоді вона дорівнюватиме 17 км/с. Якщо ж запускати корабель в бік, протилежний руху Землі, то третя космічна швидкість зростає до 73 км/с.

Домашнє завдання Конспект. Підготувати повідомлення “Наукове і практичне значення космонавтики”

Космонавтика (грец. κόσμος — Всесвіт та ναυτικα — все, що стосується плавання). Астронавтика (грец. αστρον — зірка), або зореплавання — наука про політ літальних апаратів у світовий простір, і вид людської діяльності, спрямований на пізнання космосу і космічних об'єктів технічними засобами.

1853 – 1881 Знаходячись у ув’язненні, розробив перший у Росії ракетний літальний апарат для польоту людини, при цьому запропонував пристрій порохового ракетного двигуна, метод керування польотом шляхом зміни кута нахилу двигуна, програмний режим горіння, спосіб забезпечення стійкості апарата. Проект виявився похованим у жандармському архіві і побачив світло тільки в 1918 р. Страчений за вироком суду.

Один з піонерів розробки основ космонавтики. Механік і винахідник, автор досліджень можливості ракетного польоту у світовий простір, автор оригінальний ідей у рішенні проблем міжпланетних подорожей.

30.12. 1906 (12.01. 1907) – 14.01. 1966. Видатний конструктор і вчений, що працював в галузі ракетної і ракетно-космічної техніки. Двічі Герой Соціалістичної Праці, лауреат Ленінської премії, академік Академії наук СРСР, він є творцем вітчизняної стратегічної ракетної зброї середньої і міжконтинентальної дальності й основоположником практичної космонавтики.

Здійснив космічний політ на МТКК "Колумбія" за програмою STS-87 (19.11 – 5.12. 1997). Під час польоту виконував біологічні експерименти з рослинами та експерименти Інституту системних досліджень за тематикою "Людина і стан невагомості". Після вибуття з загону космонавтів (1983) на керівних посадах в Україні. Перший космонавт незалежної України. Герой України. Заслужений майстер спорту України.

Запуск штучних супутників Землі на геостаціонарні орбіти. Створення пілотованих космічних станцій. Дослідження далекого космосу і планет Сонячної системи.