Презентація "Як досліджують Сонячну систему"

Як досліджують Сонячну систему

Здавна людей приваблювали небо та зорі, вони мріяли опинитися з-поміж них. І до певного часу такі мандри вважалися привілеєм богів.1687 року теоретичне обґрунтування космічних мандрівок було закладено в наукових працях Ісаака Ньютона. Відтоді мрії здавалися більш реальними. У своїх романах «Із Землі на Місяць» та «Навколо Місяця» дуже реалістично свої мрії описав французький фантаст Жуль Верн.

Мрії багатьох людей втілилися 4 жовтня 1957 року. У цей день людство дізналося, що покинути Землю можливо. З космодрому Байконур (Казахстан) у цей день стартував перший штучний супутник Землі — «Супутник-1». Ззовні супутник виглядав як сфера, діаметром 58 см, з чотирма антенами. На ньому було встановлено 2 радіопередавачі з джерелами живлення.

12 квітня 1961 року з космодрому Байконур стартував космічний корабель «Восток-1», на борту якого був Юрій Олексійович Гагарін — перша людина, яка потрапила в космос та облетіла навколо Землі.«Восток-1» здійснив один оберт навколо Землі впродовж 106 хвилин, після чого ввійшов в атмосферу й приземлився.

У період з 1958 по 2019 рік людство запустило в космос 224 дослідницькі місії та ще кілька тисяч комерційних та побутових супутників. Першою успішно запущеною автоматичною міжпланетною станцією була радянська «Луна-1», яка пролетіла повз Місяця через помилки в розрахунках.

Уперше іншої планети досягла станція «Венера-3». Це відбулося 1966 року, проте станція врізалася в планету. Згодом іншим станціям уже вдалося м’яко спуститися на поверхню. Зображення Венери в реальних кольорах, зроблене 1974 року космічним кораблем НАСА «Марінер-10»

1. ЯК ПРАЦЮЄ КОСМІЧНИЙ ЗОНДДля досліджень космічних терен поза Місяцем використовують безпілотні зонди. Вони дешевші, ніж пілотовані космічні кораблі, і дістаються туди, куди людина потрапити не може. Усі зонди працюють за однаковою схемою. Космічний корабель наближається до планети, фотографує її поверхню і збирає необхідну інформацію. Після цього орбітальні апарати виходять на орбіту планети і стають її штучними супутниками. Тепер черга за спусковим апаратом, який опускається на поверхню планети

Як працює космічний зонд: 1 — спусковий апарат; 2 — апарат гальмує; 3 — подушка навколо посадкового модуля наповнюється повітрям; 4 — модуль опускається на поверхню Марса; 5 — повітря виходить із подушки; 6 — подушка спадає, відкривається капсула з марсоходом; 7 — марсохід залишає посадковий модуль і досліджує поверхню

Космічні зонди побували на всіх планетах Сонячної системи. Зонд «Касіні» пролетів повз Венеру (двічі), Землю, Юпітер і досягнув Сатурна. Космічний зонд «Гюйгенс» відвідав супутник Сатурна — Титан.

Уперше в історії зонд «Паркер» пролетів крізь верхні шари атмосфери Сонця. Космічний апарат Parker Solar Probe від NASA запущений влітку 2018 року. Його основною місією є вивчення зовнішньої корони Сонця з відстані у 6,1 млн км — в цьому місці температура перевищить 2 млн градусів Цельсія, при цьому зонд навіть торкнеться його та не розплавиться.

Від 1970 року космічні станції почали відправляти до всіх планет Сонячної системи. Ще однією значною подією був запуск кораблів «Вояджер-1» і «Вояджер-2» 1977 року для дослідження віддалених планет. Ці кораблі пролетіли поруч з усіма віддаленими планетами, завдяки чому люди вперше отримали їх якісні фотознімки.«Вояджер-1» і «Вояджер-2» працюють і до сьогодні, вони — найвіддаленіші об’єкти від Землі, виготовлені людиною. Близько 10 років тому вони перетнули орбіту Нептуна й сьогодні летять у поясі Койпера.

Надалі — після 2025 року — обидва апарати втратять зв'язок із Землею. Їх датчиків не вистачить для передачі даних на такі відстані. Згідно з розрахунками, тільки через 40 тис. років Voyager долетить до своєї першої зірки — Росс 248 - одинарної зірки в сузір'ї Андромеди, що знаходиться на відстані в 10,4 світлових років від Сонця. Золота пластинка на борту кораблів «Вояджер». На ній вигравірувана закодована інформація про положення Землі в нашій Галактиці, про мешканців Землі та зразки звуків, що трапляються на ній. Можливо, колись представники іншої цивілізації натраплять на «Вояджер» та отримають це «запрошення» від людства

Фотографія південної півкулі Юпітера, отримана «Вояджером-2». На тлі планети-гіганта добре видно Іо — один із супутників Юпітера. Розміри Іо порівняні з розмірами Місяця

2. ЗВІДКИ В КОСМОСІ СМІТТЯПісля того як ракета відправить на орбіту необхідні вантажі, вона здійснює керований спуск і згорає в атмосфері над заздалегідь визначеним регіоном Землі, таким як ненаселена ділянка океану. Сьогодні навколо Землі обертається понад 10 000 космічних об’єктів, серед яких діючі супутники становлять незначну частину. Решта — це космічне сміття (ступені ракет-носіїв, розгінні блоки та їхні фрагменти), що вже зараз становить реальну загрозу діяльності людини в космосі.

3. ЗА МЕЖІ СОНЯЧНОЇ СИСТЕМИКосмічні апарати, які вийшли за межі Сонячної системи: 1 — «Вояджер» досліджує околиці Сонячної системи . Зараз апарат перебуває на відстані 20,5 млрд км від Землі і є найбільш віддаленим від нас штучним об’єктом.; 2 — «Нові горизонти» на шляху до Плутона

Що далі у космос ми хочемо дістатися, то потужнішими мають бути двигуни ракет, то більше палива для них потрібно. А більша маса палива вимагає ще більшої потужності двигунів. Учені знайшли дотепний вихід, щоб розірвати це замкнене коло. Спершу реактивні двигуни розганяють ракету в напрямку Юпітера та Сатурна, а вже потім сила тяжіння цих планет-гігантів викривлює траєкторію польоту космічного корабля й надає йому прискорення без додаткових витрат палива. Перша місія Voyager 1, запущена понад 40 років тому, є найшвидшим штучним об'єктом у Всесвіті. Попри те, що схожий зонд - New Horizons - був запущений набагато пізніше і технічно швидше, Voyager 1 здійснив вдалий гравітаційний маневр між планетами, що дуже сильно його прискорило. Наприклад, виконання гравітаційного маневру Voyager 2 у Юпітера, Сатурна та Урана дозволило станції досягти Нептуна на 20 років раніше, ніж дозволяла його швидкість при прямому русі.

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ• Для дослідження Сонячної системи ефективно використовують безпілотні космічні зонди.• Для далеких космічних місій науковці використовують особливе розташування планет, під час яких планети викривлюють траєкторію польоту космічного корабля та надають йому прискорення без додаткових витрат палива.• Для реалізації космічних подорожей за межі Сонячної системи необхідні нові ідеї та технології