" Зоокуточки в космосі"

Опорний заклад Великобудський ліцей

Острицької сільської ради Чернівецького району Чернівецької області

 

 

 

 

Напрямок «Космічна медицина і біологія»

Проект

«Зоокуточки в космосі»

 

 

 

 

 

                                                                         

 

 

                                                                         Басараб Данієл Маринович

 6 клас

Педурару Тетяна Михайлівна

 вчитель фізики

 

 

 

 

 

2022

 

Основні питання:

1. Хто з тварин, крім Білки та Стрілки, ще піднімався у космос?

2. Які тварини використовували вчені для експериментів у космосі?

3. Чим можуть допомогти тварини в освоєнні космосу?

Мета: З'ясувати причину запуску першими в космос тварин; дізнатися, які тварини ще побували в космосі, як вони там поводилися, яка їх роль в освоєнні космосу.

Завдання:

1. Знайти та прочитати книги про освоєння космосу.

2. Виділити у них інформацію про тварин.

3. Зафіксувати відомості про цілі польоту тієї чи іншої тварини до космосу.

4. Дізнатися, які тварини використовували вчені  для експериментів у космосі.

5. Проаналізувати та узагальнити підібрану інформацію.

6. Провести опитування моїх колег і друзів по темі роботи.

7. Оформити презентацію і поділитися своїми напрацюваннями і       знаннями з колегами по гуртку.

Методи дослідження:1. Аналіз і синтез.

2. Проблемно-пошуковий.

Предмет дослідження: тварини - космонавти.

Отриманий результат:

Дослідницька робота, презентація роботи – її демонстрація, з тим, щоб поділитися з отриманими в ході дослідження роботи знаннями з колегами по гуртку «Юний фізик».

Гіпотеза: Політ людини в космос не був би можливий без польоту живих істот.

 

 

 

 

 

Вступ

І. Теоретична частина

1.1 «Зоокуточки на орбіті»

1.2.«Перші повітроплавці».

1.3. Перші відвідувачі космосу

1.4. Мавпи в космосі

1.5. «Собачий»  космос

1.6. Пацюки та миши

1.7. «Астрокішки»

1.8. Черепахи

1.9. Птахи у космосі

1.10. Риби, амфібії , тихоходки, павуки у космосі

1.11. Мурахи та бджоли у  космосі.

ІІ. Практична частина

2.1. Опитування однокласників і колег по гуртку.

2.2. Створення презентації  «Тварини в космосі» та захист проекту на заняттях гуртка.

Висновки

Список використаної літератури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Я працював над проектом «Політ у космос і успішне повернення на Землю собак Білки і Стрілки» та вдало презентував його на XIX Всеукраїнській конференції-конкурс науково-дослідних робіт школярів «Зоряний шлях». Я був вражений отриманим запитанням. А саме: чи були мурахи у космос? Мене  здивувало і в той час  зацікавило.  Саме це  послужило поштовхом  у виборі теми нового проекту.

 Я хотів  знайти відповідь на це питання і дізнатися ще більше про тварин , яких використовували вчені для експериментів у космосі, та чим можуть допомогти тварини в освоєнні космосу?

Мій проект розроблявся та готувався з квітня до грудня 2021 року.

Керівником та координатором проекту є мій класний керівник , керівник гуртка «Юний фізик». вчитель фізики Педурару Тетяна Михайлівна.

Нашу роботу ми відносимо до пошуково-дослідницької та творчої діяльності.

Актуальність. Людство мріє про подорожі у далекий космос. Людині завжди буде потрібне звичне їй природне середовище . Відправляючись в далекі космічні подорожі людина обов'язково візьме з собою частку рідної землі-рослин і тварин, стане дбайливо доглядати за ними. Це допоможе їй зберігати психологічну рівновагу.

Серед своїх однокласників я провів опит, щоб з'ясувати, що вони  знають про космос і його першовідкривачів. Одним з питань був такий: "Назвіть клички собак, що побували в космосі". 72% - не знали відповідь на це питання. Лише 28%  відповіли Білка і Стрілка. Решту кличок собак учні  не змогли назвати. Інше питання «Чи були мурахи у космос?», відповідь на яке ніхто не знав . Я вважаю , що ця тема є актуальною, тому що знання коллег з даного питання не повні. Адже дорогу в космос прокладали  багато чотириногих героїв, і ми повинні їх знати.

 Космічний простір було б не так добре вивчено, якби першій людині в космосі не допомогли  молодші брати–тварини. Тварини дуже часто використовуються в наукових цілях. В космонавтиці тварини стали випробувачами космічної техніки. Їх успішний політ відкрив людині дорогу до зірок. Не можна було посилати в космос людину, не маючи жодного уявлення про те, як на неї може впливати комплекс факторів, що діють під час комічного польоту, насамперед невагомість. З цією метою в НДІ авіаційної медицини було розроблено програму досліджень медико-біологічних проблем польотів на ракетах, підготовкою і реалізацією якої керували А.Благонравов, С.Корольов і В.Яздовський.

         Кожна людина, яка  хоч трохи цікавиться історією освоєння космосу, повинна знати , що по «дорозі в небо» перед людиною крокували його «чотириногі друзі».

Проектом я хотів  ознайомити колег по школі даною темою.

І. Теоретична частина

1.1. «Зоокуточки на орбіті»

Що нам відомо про зоопарки, зоокуточки? Ясна річ - там збирають рідкісних тварин, зберігаючи їх від знищення на Землі. Є зоопарки для мешканців океану - величезних скатів, акул, медуз та коралів. В Японії є цілий зоопарк для барвистих метеликів. Але ми сьогодні поговоримо про незвичайний зоокуточок, де тварин збирають задля науки.

Тварини в космосі — тварини, які відправлялися у космічний простір на космічних кораблях різного типу з науково-досліджувальною метою. До виходу людини в космічний простір 1961 року польоти тварини мали перевірити, чи можуть майбутні космонавти вижити після польоту, і якщо так, то як політ може вплинути на їхнє здоров'я.

В епоху пілотованої космонавтики тварин відправляють у космос для вивчення різного роду біологічних процесів, ефектів мікрогравітації та з іншою метою.

1.2. «Перші повітроплавці»

          З давніх-давен люди використовують своїх чотириногих, пухнастих помічників у різних дослідженнях. Так було і з повітроплаванням.  З XVIII століття тварин використовували для перевірки виживання в космічних польотах до того, як були зроблені спроби людських космічних польотів. Відправлення тварин в космос почалася як спосіб переконатися, що астронавти взагалі можуть вижити в космосі. Пізніше для дослідження різних біологічних процесів і впливу мікрогравітації і космічного польоту на них були відправлені інші тварини, крім людини. У 1783 році  повітряній кулі були відправлені вівця, качка і півень. Повітряна куля пролетіла 2 милі (3,2 кілометра) і благополучно приземлилася.

Політ повітряної кулі з тваринами

Отже, першими повітроплавцями були помічники людей - свійські тварини.

1.3. Перші відвідувачі космосу

Першими земними організмами, котрі відвідали космос, були плодові мушки дрозофіли, запущені нацистами 20 лютого 1947, куди раніше не заходило жодне земне істота. Мухи досягли висоти 68 миль (108 км) і повернулися на Землю живими. Метою експерименту було вивчення ефектів радіаційного впливу на великих висотах. Експеримент вийшов вдалим.

 Мухи-дрозофіли

1.4. Мавпи в космосі

У наступні роки НАСА відправило в космос кількох мавп на ім'я Альберт I, II, III, IV, прикріплені до приладів для спостереження. Всі вони загинули. Мавпам були імплантовані датчики для вимірювання показників життєдіяльності, і багато хто з них під час запуску знаходилися під анестезією. Тільки після польоту мавпи на ім'я Йорик (в супроводі 11 мишей) у вересні 1951 року вчені могли стверджувати, що відправили примат в космос і повернули його назад на Землю живим. Найбільш близькі до людини з фізіології мавпи багаторазово запускалися в суборбітальні та орбітальні польоти як до, так і після першого польоту в космос людини.

США запускали мавпу в космос спочатку між 1948-1961 і по одному польоту у 1969 та 1985 роках. 11 липня 1948 ракета Фау-2 досягла висоти 63 км. На борту був резус-макака Альберт І, який задихнувся в польоті. 14 червня 1949 ракета Фау-2 досягла висоти 134 км. Резус-макака Альберт II загинув при зіткненні ракети з Землею через відмову парашута. Це був перший примат у космосі, оскільки в польоті було перетнуто лінію Кармана (100 км), яка вважається межею космосу.

16 вересня 1949 ракета Фау-2 досягла висоти 10,7 км і вибухнула. Загинув крабоїдний макака Альберт III.

8 грудня 1949 ракета Фау-2 досягла висоти 130 км. Резус-макака Альберт IV загинув при зіткненні ракети з Землею через відмову парашута.

У суборбітальні польоти запускали мавп Франція 1967 року та Аргентина 1969—1970 рр.. Радянський Союз запускав мавп між 1983 та 1996 роками. Загалом у космос літали 32 мавпи; кожна була тільки по одній місії. Були використані мавпи з декількох видів, у тому числі макаки-резуси (більшість), макаки-крабоєди та звичайні мавпи .

У 1952 році вперше примати Пат і Майк повернулися з висоти 60 кілометрів живими та неушкодженими. Шлях у космос для мавп був теж тернистим. Чимало їх загинуло під час експериментів.

31 січня 1961 року з американського космодрому ракета-носій вивела на суборбітальну траєкторію капсулу «Mercury-2». Пасажиром корабля був шимпанзе Сем. Перед польотом Сема навчили рухати (праворуч або ліворуч) важіль за світловим сигналом. За вірне виконання команди його нагороджували банановими кульками, що надходять по жолобі до рота. Якщо шимпанзе помилявся, його бив легкий струм (по лапі).

Для мавп були виготовлені спеціальні польотні костюми на лямках, що розтягуються, щоб забезпечити мавпам максимально можливу свободу рухів. «Екіпажу» довелося працювати на орбіті по кілька годин на день, отримуючи як заохочення улюблений сік. Зокрема, вони повинні були розпізнавати об'єкти, працюючи очима, головою, рукою, і відповідати на сигнал, якнайшвидше натискаючи на спеціальну педаль ногою. Отже, фахівці отримали дані про особливості «поведінки» вестибулярної системи у невагомості, тобто. про причини порушень сприйняття простору та побудови руху.

У процесі підготовки до польотів вчені з'ясували, що мавпи для польоту в космосі освоюють завдання всього за 2 місяці і справді в чомусь перевершують людей. Наприклад, швидкість реакції. На виконання вправи «гасіння мішеней» мавпі потрібно 19 хвилин. А людині на те ж завдання – година! У 1983 році СРСР запустив у космос перших мавп - Абрека та Біона. Через два роки в політ вирушили мавпи Вірний та Гордий, потім Дрема та Єроша (1987 рік), Жаконя та Забіяка (1989 рік), Крош та Іваша (1992 рік). У 1996 році в космос на борту апарату "Біон-11" злітали мавпи Лапік та Мультік. 1989 року почалися польоти в космос макак-резусів. Ось імена цих біокосмонавтів: Абрек, Біон, Вірний, Гордий, Дрема, Єроша, Жаконя, Забіяка, Іваша, Крош, Лапік та Мультик. Планували запустити весь алфавіт від А до Я, але дійшли лише до дванадцятої літери. Останній політ проходив за спільною російсько-американською програмою. Американці наполягли на польотному операційному обстеженні ще не адаптованої мавпи. Мультик не вийшов із наркозу.

     Сем, резус-макака                               Перша макака – космонавт                   Альберт ІІ    

1.5. «Собачий космос»

Чотироногих помічників запускали в космос, намагаючись таким чином дізнатися, що чекає на людину за межами нашої планети. Вченим потрібно було перевірити, як живий організм переносить навантаження, сильний шум і невагомість. Наприкінці 1948 року з ініціативи Сергія Павловича Корольова  почалося вивчення реакцій високоорганізованих живих істот на вплив умов ракетного польоту. Після довгих обговорень вирішили, що «біологічним об'єктом» досліджень буде собака.

Фізіологи здавна використовували собак для дослідів, знали, як вони себе поводять, розуміли особливості будови організму. Крім того, собаки не примхливі, їх легко тренувати.

Перший загін собак — кандидатів на польоти в космос — складався з дворових псів. Медики вважали, що вони з першого дня змушені боротися за виживання, до того ж невибагливі і дуже швидко звикають до персоналу, що було рівнозначно дресурі.

Безпосередня підготовка собак до польоту відбувалася в Інституті авіаційної медицини. Для експериментів відбирали невеликих собак масою 6—7 кг (кабіна ракети була розрахована на маленьку вагу), віком 2-6 років, з міцним здоров'ям, високою опірністю захворюванням і стійкістю до несприятливих впливів зовнішнього середовища. При цьому вони мали бути контактними і терплячими. Згодом у «космічний загін» стали підбирати «дівчаток» (для них було простіше шити асенізаційний одяг) світлого забарвлення (щоб краще було видно на телевізійній картинці). Пам'ятаючи, що собакам доведеться «красуватися» на сторінках газет, відбирали «об'єкти» красивіші, стрункіші та з «інтелектуальними» мордочками.

Розробили серйозну наукову програму підготовки собак до коротких ракетних польотів і до тривалих польотів на супутниках. Передусім собаки привчалися до одягу. Одяг був двох видів — фіксуючий і асенізаційний. Собаки, що готувалися до польоту в космос, мали навчитися їсти з автоматичної годівниці. Годівниця була конвеєрною стрічкою, що у визначений час подавала коробки з їжею. Ще собак привчали до того, аби вони могли спокійно перебувати в кабіні тривалий час (до двадцяти діб). Також собаки проходили різні спеціальні тренування: обертання на центрифузі, випробування на вібростенді, катапультування. На закінчення здійснювався комплексний фізіологічний експеримент: собаки протягом тривалого часу перебували в закритій герметичній капсулі, зазнаючи впливів, що очікувалися в польоті.

Перший собачий старт відбувся 22 липня 1951 року на полігоні Капустін Яр. Запуск виявився вдалим. Циган та Дезік піднялися на 110 км, потім кабіна з ними вільно падала до висоти 7 км. На цій позначці розкрився парашут, і обидва «космонавти» благополучно приземлилися. Найбільше вдачі радів Корольов. Він прасував тварин, пригощав ковбасою, потім посадив у свою машину і повіз «додому» – у вольєр, де ті жили.

3 листопада 1957 року з космодрому Байконур, лише через місяць після запуску першого штучного супутника Землі, була відправлена ​​перша жива істота – собака Лайка.

У польоті тварину міцно прив'язували. На тілі розміщувалися спеціальні датчики, що показували температуру тіла, серцебиття. Довелося робити для собак-космонавтів спеціальні годівниці і навіть винаходити особливу їжу, щоб тварини могли їсти у невагомості.

На жаль, політ Лайки скінчився трагічно. По-перше, від перегріву і шоку, собака загинула вже через кілька годин, та до того ж вченими ще не були розроблені апарати, що спускаються, які повернули б собаку з земної орбіти.

З 1958 року тривала розробка кораблів за програмою «Восток».

У 1960—1961 відбулося 6 запусків кораблів з десятьма собаками загалом.

Перший запуск корабля виявився невдалим — 15 травня 1960 ракета вибухнула на 28,5 секунді після запуску. Хоча спускний апарат відокремився від корабля, але вибух знищив його і дві собаки: Чайку і Лисичку.

По консультативну допомогу Королев звернувся до В.І.Яздовському - що на той момент працював в Науково-дослідному випробувальному інституті авіаційної медицини. Саме  Яздовський  надалі очолив групу дослідників, яка приступила до біомедичних досліджень по підготовці запуску людини в космос.

19 серпня 1960 року було запущено космічний апарат «Корабель-Супутник-2» типу Восток-1К із собаками Білкою і Стрілкою. 20 серпня спускний апарат з тваринами на борту успішно приземлився. Вперше у світі живі істоти, побувавши в космосі, повернулися на Землю.

Космічний політ собак Стрілки і Білки тривалістю понад 25 годин, протягом яких корабель-супутник здійснив 17 повних обертів навколо Землі, дозволив отримати унікальні наукові дані про вплив факторів космічного польоту на системи живих організмів.

25 березня 1961 року було запущено космічний апарат «Корабель-супутник-5» типу Восток-3КА. Усередині у кріслі-катапульті розміщувався манекен «Іван Іванович», також у кабіні розташовувалися біологічні зразки, собака Звьоздочка (рос. Звёздочка, Зірочка), телевізійні камери і наукові прилади. Після одного оберту апарат увімкнув гальмівний двигун і успішно приземлився. Під час зниження апарата на парашуті з нього було катапультовано манекен «Івана Івановича», собака залишився в кабіні. Різні випадки траплялися з польотами собак у космосі, всього там побувало 48 собак. Кожен запуск космічного корабля супроводжувався секретністю, тому часто змінювалися і клички тварин.

Собаки пройшли всі види випробувань. Вони можуть довго перебувати в кабіні без руху, можуть переносити великі навантаження, вібрації. Тварини не лякаються чуток, вміють сидіти у своєму експериментальному спорядженні, даючи можливість записувати біоструми серця, м'язів, мозку, артеріальний тиск, характер дихання тощо. Собаки своє відпрацювали. Собаки першого загону     Космічні ракети на яких літали тварини          Лайка –перша собака космонавт        В.І.Яздовський                 С.П.Корольов               Білка і Стрілка             Собаки-космонавти,їх потомство

1.6.Пацюки та миші

Поки радянські вчені використовували  як  космонавтів  сибірських  лайок, американці надали перевагу  пацюкам  і  мишам.  Улітку 1958 року американці запустили маленьку ракету з пацюком Маєю на борту. Апарат піднявся на висоту 80 км, але після повертання на Землю затонув в океані. Інший пацюк, Вікі, успішно повернувся, але це не принесло очікуваної користі через відмову моніторів, які фіксували показники стану організму тварини. Серед космонавтів — пацюків найвідомішим є Гектор. Проводилися досліди із запуску в космос вагітних щурів (їх запліднювали перед стартом). З'ясувалося, що у третини самок виникає позаматкова вагітність, зародок не імплантується до матки. Навіть якщо все йде нормально, щур втрачає до чверті ваги. А плід відстає у розвитку на 10%. Втім, після приземлення на спеціальному раціоні щур іде на виправлення.

Нарешті, у невагомості зберігаються вироблені до польоту умовні рефлекси. Тривалість життя щурів, які перенесли космічний політ, не змінювалася. Майже не змінювалася репродуктивна функція. Навіть вагітність щурів у космосі протікала майже нормально, правда тяжко давалася самкам - вони дуже худнули. Нарешті, у невагомості зберігаються вироблені до польоту умовні рефлекси, хоча щури відтворюють реакції менш активно, ніж контрольні Землі.

Підсумовуючи, дослідники вважають, що фізіологічні можливості лабораторних щурів виявилися достатніми для пристосування до невагомості та відновлення після неї. Істотно те, що основний тягар адаптації посідає початок польоту, і з збільшенням його тривалості організм звикає. Тому очікується, що й більш тривалі польоти не виявляться для ссавців фатальними. Пацюків на суборбітальні польоти запускали також у США,Китаї та інших країнах.

Пацюки та миші

1.7. « Астрокішки»

        Котів запускала в космос тільки Франція. В підготовці до цього польоту брали участь дванадцять тварин, головним кандидатом з них був чорно-білийкіт Фелікс, який був знайдений на вулицях Парижу. Вважається, що успішний суборбітальний політ здійснив кіт Фелікс, хоча деякі джерела стверджують, що першою у світі кішкою, яка здійснила космічний політ, була Фелісетт,так як незадовго до старту кіт втік і його терміново було замінено кицькою. Франція запустила 18 жовтня 1963 року в навколоземний простір ракету «Вероніка АГІ № 47» з кішкою на борту. Політ тривав всього чверть годин . Експеримент пройшов успішно, кішку дістали з капсули живою та неушкодженою. На жаль, про її подальшу долю нічого не відомо, так як з космодрому вона втекла. З упевненістю можна сказати лише те, що Фелісетт досі є єдиною кішкою, якої довелося побувати в навколоземному  просторі.            

       Друга спроба запуску 24 жовтня того ж року була за деякими даними орбітальною, але невдалою — капсула не відпрацювала розрахункову команду на спуск й повернулась на Землю через 2 доби, але за цей час доля кішки вже була «печальною».

Фелісетт і Фелікс

1.8.Черепахи

Черепахи, звичайно, досить повільні тварини, особливо ті з них, що живуть на суші. Але все ж є деякі речі, які їм вдалося зробити швидше за всіх інших. Наприклад, першими облетіти навколо Місяця. А сталося це подія рівно 54 років тому — у вересні 1968 року. Середньоазіатські черепахи, так само як і собаки, кішки, примати, хом'яки і багато інші тварини, були учасниками різних космічних програм. Саме тваринам відводилася роль перших космонавтів, які повинні були побувати в космосі та стати живим доказом того, що це можливо.

Корабель 7К-Л1, який також мав назву «Зонд-5», був розроблений в рамках місячної програми СРСР. Запуск цього апарату було здійснено в 1968 році, а на його борту знаходилися дві середньоазіатські черепахи. Разом з ними навколо нашого супутника облетіли мухи дрозофіли і жуки хрущаки, а також кілька видів рослин. Але, звичайно ж, черепахи серед своїх напарників були найбільш високорозвиненими представниками тваринного світу.

Дві рептилії були запущені в космос 15 вересня, а повернулися на Землю 21 вересня. «Зонд-5» був першим у світі космічним апаратом, який здійснив політ навколо Місяця, а разом з ним це зробили і черепахи. Після успішного завершення місії апарат повернувся на Землю. Правда, приземлення пройшло не в штатному режимі і замість азіатських степів в околицях Байконуру капсула приводнилась на просторах Індійського океану. Але черепахи чудово перенесли додаткове подорож на морському судні до Бомбея, а потім на літаку до Москви, де їх нарешті випустили на волю. Експеримент з польотом черепах був визнаний вдалим. Стан рептилій-космонавтів майже не відрізнялося від контрольних особин, які перебували на Землі. Згодом рептилії ще не раз літали на космічних апаратах різних країна світу. Але перший політ навколо Місяця — це не єдине досягнення черепах в космосі. У листопаді 1975 року черепахи встановили світовий рекорд перебування в космосі, подорожуючи на космічному кораблі «Союз-20» протягом 90 діб. Звичайно, ні хом'яки, ні собаки, ні примати, не витримали б такого тривалого польоту в умовах ізоляції, а ось невибагливі черепахи, здатні місяцями обходитися без води і їжі успішно впоралися з таким завданням, за що і увійшли в історію. 3 лютого 2010 року дві черепахи здійснили успішний суборбітальний політ на ракеті, запущеній Іраном.

Черепахи

1.9. Птахи у космосі

Ще у минулому столітті, починаючи з 1990 року, перепели неодноразово побували у космосі. Перший, пробний «перепелиний запуск» був здійснений у 1978 році. Тоді на борту біосупутника «Космос-1129» перепелині яйця вперше були доставлені на орбіту Землі. Правда, той перший експеримент закінчився не зовсім вдало, так як приземлення вийшло занадто жорстким і майже всі яйця, побувавши у космосі, розбилися. Але тим не менш до рук учених потрапили ембріони перепелів, які дали однозначну відповідь:зародження у космосі можливо. Космічним кораблем «Союз-34» на станцію «Салют-6» були доставлені одинадцять перепелиних яєць. Вони були розміщені до спеціального інкубатору-термостату, де була успішно здійснена їх інкубація. 22 березня 1990 року перепеленя, що пробило шкаралупу строкатого сіро-коричневого яєчка в спеціальному космічному інкубаторі, було першою живою істотою, що народилася в космосі. То була сенсація! У 1999 році експеримент повторили. На орбіту були відправлені 60 яєць, вилупилися 37 пташенят.  Здоровенькі, спритні, вони добре реагували на звук і світло, мали клювальний рефлекс. Однак у космосі мало народитися, потрібно пристосуватися для його жорстких умов. На жаль... Перепелята не змогли адаптуватися до невагомості. Вони, як пушинки, хаотично літали всередині каюти, не вміючи зачепитися за ґрати. Через відсутність фіксації тіла у просторі вони не змогли самостійно годуватись і згодом загинули. Втім, 3 пташенята повернулися на Землю, переживши ще й переліт назад. Але, за словами біологів, у цьому експерименті було доведено головне – невагомість не виявилася непереборною перешкодою для розвитку організму. Вчені розглядають перепелів і як продукт харчування космонавтів у майбутніх далеких космічних подорожах.

Останні 20 років, з початку будівництва важких космічних станцій «Мир», тварини живуть у космосі разом із космонавтами на борту, й у спеціальних інкубаторах було виведено кілька поколінь птиці.

Перепелята

1.10. Риби, амфібії , тихоходки, павуки у космосі

В 70-ті роки була розроблена космічна  програма "Біон". У космос летіли мухи та риби, пуголовки, жуки, черепахи. До речі, саме черепаха "проклала" трасу на Місяць людям, здійснивши політ на борту міжпланетної космічної станції. А в багатоденних дослідженнях космонавти з особливою радістю спостерігали за розвитком акваріумних рибок, що вивелись прямо в невагомості з ікринок. Птахи - голуби та перепели - почували себе ніяково. А от риби міноги дуже швидко пристосувались до невагомості. До речі, м'ясо цієї риби дуже корисне, його будуть використовувати у багатомісячних космічних дослідженнях.

        У 2012 році японський безпілотний автоматичний вантажний корабель HTV-3 зістикувався з МКС. На борту був акваріум з рибою виду медака японська. Вони проводили різні експерименти на рибах. Це дозволило дослідникам з легкістю спостерігати за їх органами. Як і в разі інших тварин, риб перевіряли на предмет кісткової деградації і м'язової атрофії. Незважаючи на те, що вони були в воді, риби, також піддавалися мікрогравітації і вели себе досить дивно, плаваючи по колу, а не по прямій лінії.   Десятки жаб були відправлені в космос і принаймні одна бідна жаба потрапила в вогонь ракети, що злітає, так і не зумівши піднятися досить високо, щоб полетіти. Голчастим тритони також потрапили в кілька космічних польотів, починаючи з запуску Біон 7 СРСР в 1985 році. Вчених цікавило, як навколишнє середовище космосу може вплинути на здатність тритонів до регенерації.

         Тихоходки є одними з найбільш стійких істот на планеті. Вони здатні виживати в тих умовах, які б знищили майже будь-яка інша жива. Схожі на мікроскопічних, роздутих гусениць тихоходки здаються майже невразливими. Зіткнувшись з суворими обставинами тихоходки впадають в сплячку, під час якої їх біологічні функції майже повністю вимикаються, що дозволяє їм протягом багатьох років обходитися без їжі або пиття як при екстремально високих температурах, так і при температурах, які перебувають на межі абсолютного нуля. У 2007 році приблизно 3 000 цих істот були взяті на місію Європейського космічного агентства під назвою Фотон-М3 (Foton-M3). Результати показали, що вони змогли витримати вакуум космосу.

 А найцікавіші дослідження, на мій погляд, проведено з павуками. На космічній станції США "Скайлеб" (небесна лабораторія) мешкала довгонога парочка - Аніта та Арабела. Опинившись на новому місці, павучки задумали плести свої тенета. Але ж невагомість заважала їм у перші дні, і малюнок павутиння був абиякий, та й якість його була поганою. Проте Аніта з Арабелою впоралися зі своїми почуттями, якось змогли пристосуватись і на радість дослідникам знов плели павутиння, кожна за своїм геометричним малюнком, закладеним природою в кожного павука.

              Жаба                  Тихоходки                  Риба, медака японська.    Павутіння

1.11. Мурахи і бджоли у космосі

У 2014 р. група мурах прибула на МКС для дослідження того, як комахи поводяться  в умовах мікрогравітації і невагомості. На борту МКС мурах тримали в спецільних пластикових контейнерах з отворами для дихання.

Мурахи не втратили здатності до командної роботи в обшуку нової території, незважаючи на те, що вони іноді відлипали від стінок своїх контейнерів на період до 8 секунд. Їхній колективний пошук був дещо ускладнений, але все ж вони намагалися діяти злагоджено, кажуть біологи. Комахи також показали приголомшливу спритність у тому, щоб знову стати на ноги після падіння у невагомість. Дослідники хочуть проаналізувати прийоми співпраці мурах, щоб розробити пошукові алгоритми для груп роботів.

Як виявилося, комахам було не важко утримувати контакт між собою, коли вони повзли по поверхні, а коли вони відлипали від стінок контейнера і зависали в повітрі, то неймовірно легко поверталися на тверду землю усіма шістьма лапками. Такі алгоритми можуть допомогти запрограмувати роботів на пошук у групах без єдиного центру управління. У ході спостережень  за поведінкою мурах вченим  уже відомо, що в замкнутому просторі ці насекомі рухаються по колу, стараючись занять як можна меншу площу, тоді як в умовах необмеженого  простору мурахи переміщаються по прямих лініях.

Під час польоту американського космічного корабля на його борту знаходився контейнер із бджолами. Перший експеримент із бджолами проводився у квітні 1982 р. і був невдалим, тому що всі бджоли загинули.

Новий досвід було проведено у квітні 1984 р. і був успішним. 3300 бджіл в умовах невагомості відбудували стільники відмінної якості площею 30 кв. дюймів (193,5 кв. см). Протягом семи днів польоту бджоли спожили приблизно половину зі 100 куб. дюйм (16,38 куб. см) корму, що являли собою желатиноподібну суміш цукру, води та морських водоростей; загинуло 125 бджіл. Бджоли перед експериментом були у віці 12 днів та загинули у віці 30 днів. Під час польоту в контейнері бджоли не випорожнювалися, після повернення вони здійснили п'ятихвилинний очисний обліт, повернувшись на своє місце. Після експерименту стільники і фотографії його було передано  для вивчення науковим установам. Вчені припускали, що бджоли повинні будуть будувати стільники, але якими вони будуть в умовах невагомості, без сонця та звичних для них земних орієнтирів, ніхто не знав. Контрольний контейнер із бджолами, ідентичний відправленому в космос, залишили на землі. За той самий час  на землі бджоли нічого не відбудували. Цей факт експерти не можуть пояснити.

Мурахи і бджоли у космосі

ІІ. Практична частина

2.1. Опитування однокласників і колег по гуртку

Коли я зібрав інформацію про собак в космосі, мені стало цікаво, а інші діти знають про це?

В процесі опиту учнів 5-6 класів школи я виявив наступне:

•                 72% - не знали відповідь на  питання про «клички собак, що побували в космосі»; 28% - назвали Білку і Стрілку;

•  всі опитані знають, що тварини допомагали освоювати космос;
• 42% знають, що собаки літали в космос;
• про мавп, що літали в космос, знали  12%; про політ в космос равликів, комах, черепах, мурах, бджол  не знав ніхто.
• 100% опитаних хочуть дізнатися, як тварини освоювали космос

2.2.Участь у обласному конкурсі «Мирний космос»

 

 

Висновки

Виконуючи дослідницьку роботу, я дізнався, що перед тим, як в космос полетіла перша людина, туди літали тварини.  Цим вони ще раз довели свою користь людині. Перед початком роботи мною була висунута гіпотеза про те,що політ людини в космос не був би можливий без польоту живих істот.

Ця гіпотеза підтвердилася. Польоти тварин, можна сказати, були генеральною репетицією перед запуском людини у космос. На них перевіряли, чи зможе космонавт перенести політ, як функціонує система забезпечення життєдіяльності на борту корабля, який політ вплине на людину. За планом перед кожним польотом людини повинні відбуватися два вдалі запуски тварин на борту.

 На жаль, іноді такі досліди закінчувалися загибеллю істот, проте вони загинули не дарма: з подібних помилок учені витягували цінні уроки і змогли добитися того, що далі запуски проходили успішно.

 Героїчна місія тварин не залишилася поза увагою і захисників природи. У 1958 році в Парижі перед будівлею Товариства захисту собак встановлено колону на честь тварин, які віддали життя в ім'я науки. На її верху – гранітний супутник із Лайкою. У 1997 році у Зоряному містечку було відкрито пам'ятник Лайці.

Вивчивши літературу по темі дослідження і проаналізувавши отриману інформацію я прийшов до висновку: що наші «чотириногі» друзі допомагали людині в освоєнні космосу, саме вони відкрили дорогу до зірок.

Крім усього іншого тварини знімають тугу по рідному дому. Свій "живий куточок" є практично у кожного космічного екіпажу.

Приємно уявити, що у майбутньому тварини у космосі використовуватимуть не як випробувачами космічної техніки, а як друга підтримуючого космонавтів вдалечині від дому. Тому тварини ще не раз літатимуть в космос, а космонавти радуватимуть і дивуватимуть нас новими відкриттями.

 

 

 

 

 

                                                       Пам’ятник Звьоздочки (Іжевськ)      Пам’ятник Лайці (Зоряне містечко)

 

              

Чучело Ейбл , Національний музей       Білка і Стрілка в Музеї Космонавтики  (Москва)

повітроплавання і космосу

Смітсоновского інституту,Вашингтон                Поштові марки

Стенд «Тварини в космосі», Національний музей космонавтики ,м.Житомір

 

 

Список використаної літератури:

1. Сісакян Н.М., Парин В.В., Чернігівський В.М., Яздовскій В.І. Деякі проблеми вивчення та освоєння космічного простору / / Проблеми космічної біології. - М .: АН СРСР, 1962. - Т. 1. - С. 5-16.

2.  Яздовскій В.І. На стежках Всесвіту. - Москва ДНДІ і КМ, 1990. - Рукопис p.

3. Яздовскій В.І., Газенко О.Г., Серяпін А.Д.  Дослідження можливості виживання і життєдіяльності тварини при тривалому польоті на об'єкті "Д". Другий етап. - М .: АН СРСР, 1959. - 263 с.

4. Дитяча енциклопедія космосу . Гол. Редактор Джайлс Сперроу

5. Космонавтика. Мала енциклопедія. Гл. редактор В. П. Глушко. М.: Радянська енциклопедія, 1970. 527c.

6. www.astronaut.ru/bookcase/books/kasian01/text/04.htm. - Космічна енциклопедія "Astronote".

7. www.nkj.ru/archive/articles/19302/. - Електронна версія журналу "Наука і життя". № 3, 2011 рік.

8. https://uk.wikiaro.ru/wiki/Animals_in_space «Тварини в космосі»

9. Журнал "American Bee Journal" №7, 1984 г.,» Бджоли в космосі»

10. https://animalukr.ru › komahi  Цікаві факти про мурах - AnimalUkr.ru