Значення праці Ціолковського для космонавтики
Реферат на тему:
“Значення праці Ціолковського для космонавтики”
План
Вихід у космос;
К. Е. Ціолковський – Основоположник космонавтики;
Перша схема космічної ракети;
Геніальна робота К. Е. Ціолковського 1903року;
“Формула Ціолковського”;
Ідея космічного польоту.
Безмежний, безкраїй Всесвіт здавна вабив до себе людину. Та лише в наш час земляни зуміли проникнути в його широкі простори. Нині людина успішно “обживає” свого найближчого небесного сусіда – Місяць, відкриває нові об’єкти Всесвіту, здійснює “прогулянки” на космічних кораблях, посилає автомати до Венери і Марса.
Вихід у космос – не просто здійснення мрії, не марна цікавість. Тепер вивчення космічного простору, пізнання його таємниць спрямовується на користь землян. Адже давно помічено, а тепер остаточно з’ясовано, величезний вплив космічних явищ і процесів на життя і діяльність людини. Вивчення цих впливів – необхідний етап на шляху дальшого оволодіння силами природи. І людина все далі проникає в космос. А він, хоч і важко та неохоче, поступається перед людським розумом і волею.
Штучні супутники, космічні кораблі і космічні станції, місяцеходи і потужні радіотелескопи, польоти самої людини в космос доносять дедалі ширшу інформацію. Уже тепер потік цієї інформації незрівнянно зріс. Завдяки тому, що астрономічні інструменти виносяться за межі земної атмосфери, набагато розширився діапазон хвиль, у яких можна спостерігати випромінення небесних сил. Внаслідок застосування нових засобів дослідження одержано багато відомостей про будову Місяця, про атмосфери й поверхні планет.
Надзвичайно важливу роль у розвитку космонавтики відіграли праці К,Е, Ціолковського. Він вперше (1903 р.) вказав на необхідність застосування реактивних апаратів для космічних польотів і запропонував першу схему космічної ракети.
І ось охоплена полум’ям ракета, несучи корисний вантаж, яким є космічний апарат, різко зринає вгору. Залишилась далеко наша планета. Якими трасами пролягає рух космічного розвідника? Вчені встановили, що тип траєкторії ракети визначається швидкістю апарата відносно Землі та Сонця. Якщо його швидкість більша від першої космічної (або дорівнює їй), але менша від другої, то він стає штучним супутником землі і рухається по колу або еліпсу, а якщо швидкість апарата більша від другої космічної або дорівнює їй, але менша за третю, то він стає штучною планетою 0 супутником Сонця. З такими швидкостями запускають звичайно автоматичні станції. Завдання космонавтики - розрахувати траєкторію польоту космічного апарата енергетично найбільш вигіднішим і до того не точним.
Основоположником і дослідником Всесвіту є К.Е. Ціолковський.
Вчені створили чудові кораблі для польотів людини в космос. Вони перетворили їх кабіни в маленькі острівці земного життя в космосі. Різні системи підтримують життєдіяльність космонавтів на нормальному, “земному” рівні. Обладнання і конструкції космічних апаратів повинні бути надійними, легкими і міцними. Різін фактори космічного польоту (перевантаження, вібрації, невагомість, глибокий вакуум, радіація тощо) не повинні впливати на роботу апаратури. Космонавтика тісно пов’язана з багатьма природничими науками, що вивчають космос. У зв’язку з цим вона стала дуже розгалуженою. Вже створено багато нових наукових напрямів у дослідженні космосу – космічне матеріалознавство, космічна психологія, космічна мікробіологія, космобачення тощо. І все це для того, щоб розширити владу людини над космосом.
Космос – безмежний навколишній світ, або Всесвіт, або просто космічний прості. Словом “космос” людина звикла називати все те, що за межами нашої планети. Космічний простір, обмежений сферою земного тяжіння (радіус 930000 км), - близький або навколоземний, космос. Тут переважаючою порівнянню з впливом Сонця та інших планет є дія Землі. Властивості цього простору і визначаються виключно полем тяжіння нашої планети. Нижня межа його пролягає на висоті 150-200 км, де здебільшого здійснюють свій рух по орбіті космічні кораблі. А взагалі поняття нижньої межі космосу умовне. Для астрофізиків та геофізиків космос починається на висоті близько тисячі кілометрів, для біологів – на висоті 16 тис. км., де не можна підтримувати життя інакше, як у герметичній кабіні з штучною атмосферою.
Космос – назва серії штучних супутників Землі, що їх регулярно з метою наукових, космічних досліджень. Засобами ракетно-космічної техніки передбачено дослідити концентрації заряджених часток в іоносфері, корпускулярні потоки і частинки малих енергій, енергетичний спектр та інтенсивність потоку часток у земному радіаційному поясі (зокрема, з метою оцінки радіаційної небезпеки під час тривалих космічних польотів), первинний склад космічного випромінення та варіації його інтенсивності, магнітосферу Землі вплив метеорної речовини на елементи конструкцій космічних апаратів тощо.
За допомогою “Космосів” вже набуто значний обсяг інформації з різного роду наукових і прикладних проблем, пов’язаних, зокрема з удосконаленням елементів конструкції, забезпеченням в надійного захисту від радіації, дослідженням умов входження в атмосферу і приземленням в заданому районі тощо.
Завдання “Космосів” - різноманітні: тут і супутники-метеорологи, супутники-зв’язківці і супутники-геодезисти і супутники-геофізики. Успішне дослідження навколоземних просторів “космонавтами” триває.
Геніальна робота Костянтина Едуардовича Ціолковського “Дослідження світових просторів реактивними приладами” була опублікована в 1903 році і займала найбільш важливе місце в його творчості, є першою в світовій літературі науковою роботою, по якій і до нашого часу здійснюється освоєння космічного простору.
Оригінальність таланту Ціолковського яскраво проявилась в постановці і вирішенні проблем про рух ракет. Простими роздумами Ціолковський вперше довів основне рішення прямолінійного руху ракети в середовищі без впливу навколишніх сил. Для цього Константи Едуардович використав закон класичної механіки про збереження кількості руху в замкнутих механічних системах, який записав у виді диференційного співвідношення.
Інтегрування диференційного співвідношення була виведена важлива формула, що визначає швидкість ракети. Ця формула в сучасні ракетодинаміці називається “формулою Ціолковського”.
, де
- маса витраченого палива,
- кінцева маса ракети
W - швидкість продуктів згорання.
Роботи К.Е. Ціолковського по ракетодинаміці і ракетній техніці, поклали початок теоретичній, а потім і практичній космонавтиці, мають надзвичайно багатий спектр ідей, що послужили практичним вирішенням проблем проектування ракетної і космічної техніки.
Ідея космічного польоту – одна із основних в творчості Ціолковського, але космічний політ для нього не самоціль, а тільки шлях до вирішення багато інших більш важливих задач. Прогнозує можливі шляхи розвитку земної цивілізації і передбачає свій шлях – освоєння людством космічного простору.
Для того, щоб створити і вирішити ці грандіозні проблеми, необхідно мати надзвичайно широкий кругозір і володіти глибокими знаннями в самих різних галузях науки і техніки, треба бути вченим ентузіастом. Таким він і був, тому що проводив дослідження в галузі авіації і повітроплаванні, біології і медицині, філософії і т.д.
Серед різних наукових ідей Ціолковського важливе місце займають ідеї дальшого освоєння людством планети Земля К.Е.Ціолковський розвив їх у взаємозв’язку з ідеями освоєння космосу, неодноразово зачіпав їх в ранніх творах і не раз повертався до них на протязі всього життя. Найбільш розвернуто ці ідеї викладені і опублікованих працях “Монізм Вселенной” 1925, “Будущее Земли и человечества” 1928, “Современное состояние Земли” 1929.
Три комплекси глобальних проблем розроблено К.Е.Ціолковським найбільш детально: ціленапрямлене регулювання складу земної атмосфери, конкретні шляхи освоєння Світового океану, способи підвищення ефективності використання сонячної енергії для потреб сільського господарства і освоєння тяжко доступних районів земної суші.
Аналізуючи можливі шляхи досягнення космічних швидкостей, Ціолковський приходить до ідеї створення “космічних ракетних поїздів” – космічної транспортної системи, що складаються із ряду ступенів. Треба відмітити що наперекір існуючому уявленню, “космічні ракетні поїзди” Ціолковського мають мало спільного з сучасними багатоступінчастими ракетами. Вони дійсно подібні до поїздів - залізно дорожнього складу. Ціолковський розширює принцип руху свого “поїзда” далеко за межі наземного рельсового шляху. Ось дане ним визначення, що стало уже класичним: “під ракетним поїздом я розумію з’єднання кількох однакових ракетних приладів, що рухаються спочатку про дорозі, потім в повітрі, потім в пустоті атмосфери, на кінець, де не будь між планетами. Але тільки частина цього поїзда несеться в небесний простір, решта, не маючи потрібної швидкості, повертається на Землю”.
Ціолковський представляв, що закладений в “космічних ракетних поїздах” принцип ступінчастості позволить практично реалізувати космічний політ.
Ідея Ціолковського в створенні космічно-транспортних систем (КТС) в виді ступінчастої системи, в склад якої входить ряд поступово працюючих а потім відокремлюючи ракет блоків отримала в дальнійшому назву ступінчастих ракет-носіїв, що доставляють вантажі на околоземні орбіти. В жовтні 1957 р. За допомогою ракети носія “Супутник”, розробленої під керівництвом академіка С.П. Королева, на орбіту був запущений перший штучний супутник Землі.
Ім’я Ціолковського стало символом космічних намагань людства, з цим асоціюється сміливі випробування на благо людства і глибокі роздуми про майбутнє нашої планети. Кожне покоління, що виходить на арену загальнолюдського життя, відкриває для себе “свого Ціолковського”, бачить в його творчості нові і нові кути.
Відкриття Ціолковським польоту в космос і обґрунтування ним закономірності освоєння людством навколосонячного простору у відповідності із запропонованим ним планом рівнозначні з відкриттям Коперніка. Це змінило уяву про місце людини в космосі, зробили людину потенційним власником і змінювачем Всесвіту, маючи в перспективі, завдяки розвитку космічної техніки можливості безмірного розширення в просторі, а значить безмірного володіння все новими ресурсами, новою інформацією, відповідно безмірного існування і часі.
Використана література
1) Ю.О. Хромов “Путівник по космосу”
“Значення праці Ціолковського для космонавтики”
План
Вихід у космос;
К. Е. Ціолковський – Основоположник космонавтики;
Перша схема космічної ракети;
Геніальна робота К. Е. Ціолковського 1903року;
“Формула Ціолковського”;
Ідея космічного польоту.
Безмежний, безкраїй Всесвіт здавна вабив до себе людину. Та лише в наш час земляни зуміли проникнути в його широкі простори. Нині людина успішно “обживає” свого найближчого небесного сусіда – Місяць, відкриває нові об’єкти Всесвіту, здійснює “прогулянки” на космічних кораблях, посилає автомати до Венери і Марса.
Вихід у космос – не просто здійснення мрії, не марна цікавість. Тепер вивчення космічного простору, пізнання його таємниць спрямовується на користь землян. Адже давно помічено, а тепер остаточно з’ясовано, величезний вплив космічних явищ і процесів на життя і діяльність людини. Вивчення цих впливів – необхідний етап на шляху дальшого оволодіння силами природи. І людина все далі проникає в космос. А він, хоч і важко та неохоче, поступається перед людським розумом і волею.
Штучні супутники, космічні кораблі і космічні станції, місяцеходи і потужні радіотелескопи, польоти самої людини в космос доносять дедалі ширшу інформацію. Уже тепер потік цієї інформації незрівнянно зріс. Завдяки тому, що астрономічні інструменти виносяться за межі земної атмосфери, набагато розширився діапазон хвиль, у яких можна спостерігати випромінення небесних сил. Внаслідок застосування нових засобів дослідження одержано багато відомостей про будову Місяця, про атмосфери й поверхні планет.
Надзвичайно важливу роль у розвитку космонавтики відіграли праці К,Е, Ціолковського. Він вперше (1903 р.) вказав на необхідність застосування реактивних апаратів для космічних польотів і запропонував першу схему космічної ракети.
І ось охоплена полум’ям ракета, несучи корисний вантаж, яким є космічний апарат, різко зринає вгору. Залишилась далеко наша планета. Якими трасами пролягає рух космічного розвідника? Вчені встановили, що тип траєкторії ракети визначається швидкістю апарата відносно Землі та Сонця. Якщо його швидкість більша від першої космічної (або дорівнює їй), але менша від другої, то він стає штучним супутником землі і рухається по колу або еліпсу, а якщо швидкість апарата більша від другої космічної або дорівнює їй, але менша за третю, то він стає штучною планетою 0 супутником Сонця. З такими швидкостями запускають звичайно автоматичні станції. Завдання космонавтики - розрахувати траєкторію польоту космічного апарата енергетично найбільш вигіднішим і до того не точним.
Основоположником і дослідником Всесвіту є К.Е. Ціолковський.
Вчені створили чудові кораблі для польотів людини в космос. Вони перетворили їх кабіни в маленькі острівці земного життя в космосі. Різні системи підтримують життєдіяльність космонавтів на нормальному, “земному” рівні. Обладнання і конструкції космічних апаратів повинні бути надійними, легкими і міцними. Різін фактори космічного польоту (перевантаження, вібрації, невагомість, глибокий вакуум, радіація тощо) не повинні впливати на роботу апаратури. Космонавтика тісно пов’язана з багатьма природничими науками, що вивчають космос. У зв’язку з цим вона стала дуже розгалуженою. Вже створено багато нових наукових напрямів у дослідженні космосу – космічне матеріалознавство, космічна психологія, космічна мікробіологія, космобачення тощо. І все це для того, щоб розширити владу людини над космосом.
Космос – безмежний навколишній світ, або Всесвіт, або просто космічний прості. Словом “космос” людина звикла називати все те, що за межами нашої планети. Космічний простір, обмежений сферою земного тяжіння (радіус 930000 км), - близький або навколоземний, космос. Тут переважаючою порівнянню з впливом Сонця та інших планет є дія Землі. Властивості цього простору і визначаються виключно полем тяжіння нашої планети. Нижня межа його пролягає на висоті 150-200 км, де здебільшого здійснюють свій рух по орбіті космічні кораблі. А взагалі поняття нижньої межі космосу умовне. Для астрофізиків та геофізиків космос починається на висоті близько тисячі кілометрів, для біологів – на висоті 16 тис. км., де не можна підтримувати життя інакше, як у герметичній кабіні з штучною атмосферою.
Космос – назва серії штучних супутників Землі, що їх регулярно з метою наукових, космічних досліджень. Засобами ракетно-космічної техніки передбачено дослідити концентрації заряджених часток в іоносфері, корпускулярні потоки і частинки малих енергій, енергетичний спектр та інтенсивність потоку часток у земному радіаційному поясі (зокрема, з метою оцінки радіаційної небезпеки під час тривалих космічних польотів), первинний склад космічного випромінення та варіації його інтенсивності, магнітосферу Землі вплив метеорної речовини на елементи конструкцій космічних апаратів тощо.
За допомогою “Космосів” вже набуто значний обсяг інформації з різного роду наукових і прикладних проблем, пов’язаних, зокрема з удосконаленням елементів конструкції, забезпеченням в надійного захисту від радіації, дослідженням умов входження в атмосферу і приземленням в заданому районі тощо.
Завдання “Космосів” - різноманітні: тут і супутники-метеорологи, супутники-зв’язківці і супутники-геодезисти і супутники-геофізики. Успішне дослідження навколоземних просторів “космонавтами” триває.
Геніальна робота Костянтина Едуардовича Ціолковського “Дослідження світових просторів реактивними приладами” була опублікована в 1903 році і займала найбільш важливе місце в його творчості, є першою в світовій літературі науковою роботою, по якій і до нашого часу здійснюється освоєння космічного простору.
Оригінальність таланту Ціолковського яскраво проявилась в постановці і вирішенні проблем про рух ракет. Простими роздумами Ціолковський вперше довів основне рішення прямолінійного руху ракети в середовищі без впливу навколишніх сил. Для цього Константи Едуардович використав закон класичної механіки про збереження кількості руху в замкнутих механічних системах, який записав у виді диференційного співвідношення.
Інтегрування диференційного співвідношення була виведена важлива формула, що визначає швидкість ракети. Ця формула в сучасні ракетодинаміці називається “формулою Ціолковського”.
, де
- маса витраченого палива,
- кінцева маса ракети
W - швидкість продуктів згорання.
Роботи К.Е. Ціолковського по ракетодинаміці і ракетній техніці, поклали початок теоретичній, а потім і практичній космонавтиці, мають надзвичайно багатий спектр ідей, що послужили практичним вирішенням проблем проектування ракетної і космічної техніки.
Ідея космічного польоту – одна із основних в творчості Ціолковського, але космічний політ для нього не самоціль, а тільки шлях до вирішення багато інших більш важливих задач. Прогнозує можливі шляхи розвитку земної цивілізації і передбачає свій шлях – освоєння людством космічного простору.
Для того, щоб створити і вирішити ці грандіозні проблеми, необхідно мати надзвичайно широкий кругозір і володіти глибокими знаннями в самих різних галузях науки і техніки, треба бути вченим ентузіастом. Таким він і був, тому що проводив дослідження в галузі авіації і повітроплаванні, біології і медицині, філософії і т.д.
Серед різних наукових ідей Ціолковського важливе місце займають ідеї дальшого освоєння людством планети Земля К.Е.Ціолковський розвив їх у взаємозв’язку з ідеями освоєння космосу, неодноразово зачіпав їх в ранніх творах і не раз повертався до них на протязі всього життя. Найбільш розвернуто ці ідеї викладені і опублікованих працях “Монізм Вселенной” 1925, “Будущее Земли и человечества” 1928, “Современное состояние Земли” 1929.
Три комплекси глобальних проблем розроблено К.Е.Ціолковським найбільш детально: ціленапрямлене регулювання складу земної атмосфери, конкретні шляхи освоєння Світового океану, способи підвищення ефективності використання сонячної енергії для потреб сільського господарства і освоєння тяжко доступних районів земної суші.
Аналізуючи можливі шляхи досягнення космічних швидкостей, Ціолковський приходить до ідеї створення “космічних ракетних поїздів” – космічної транспортної системи, що складаються із ряду ступенів. Треба відмітити що наперекір існуючому уявленню, “космічні ракетні поїзди” Ціолковського мають мало спільного з сучасними багатоступінчастими ракетами. Вони дійсно подібні до поїздів - залізно дорожнього складу. Ціолковський розширює принцип руху свого “поїзда” далеко за межі наземного рельсового шляху. Ось дане ним визначення, що стало уже класичним: “під ракетним поїздом я розумію з’єднання кількох однакових ракетних приладів, що рухаються спочатку про дорозі, потім в повітрі, потім в пустоті атмосфери, на кінець, де не будь між планетами. Але тільки частина цього поїзда несеться в небесний простір, решта, не маючи потрібної швидкості, повертається на Землю”.
Ціолковський представляв, що закладений в “космічних ракетних поїздах” принцип ступінчастості позволить практично реалізувати космічний політ.
Ідея Ціолковського в створенні космічно-транспортних систем (КТС) в виді ступінчастої системи, в склад якої входить ряд поступово працюючих а потім відокремлюючи ракет блоків отримала в дальнійшому назву ступінчастих ракет-носіїв, що доставляють вантажі на околоземні орбіти. В жовтні 1957 р. За допомогою ракети носія “Супутник”, розробленої під керівництвом академіка С.П. Королева, на орбіту був запущений перший штучний супутник Землі.
Ім’я Ціолковського стало символом космічних намагань людства, з цим асоціюється сміливі випробування на благо людства і глибокі роздуми про майбутнє нашої планети. Кожне покоління, що виходить на арену загальнолюдського життя, відкриває для себе “свого Ціолковського”, бачить в його творчості нові і нові кути.
Відкриття Ціолковським польоту в космос і обґрунтування ним закономірності освоєння людством навколосонячного простору у відповідності із запропонованим ним планом рівнозначні з відкриттям Коперніка. Це змінило уяву про місце людини в космосі, зробили людину потенційним власником і змінювачем Всесвіту, маючи в перспективі, завдяки розвитку космічної техніки можливості безмірного розширення в просторі, а значить безмірного володіння все новими ресурсами, новою інформацією, відповідно безмірного існування і часі.
Використана література
1) Ю.О. Хромов “Путівник по космосу”
