Школьная научно-практическая конференция Космос глазами детейдоклад на тему Космический



Муниципальное общеобразовательное учреждение –

основная общеобразовательная школа с. Любимово

Школьная научно-практическая конференция

«КОСМОС ГЛАЗАМИ ДЕТЕЙ»

Тема доклада:

«КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР».

Выполнил: Замудряков Юрий

ученик 7 класса

Руководитель: Яловая Наталья

Алексеевна

2011 год.

ВВЕДЕНИЕ

К третьему тысячелетию человечество активно изучает и исследует космос. Число космических полетов растет, а вместе с ними растет проблема экологии космоса.

Проблема засорения околоземного космического пространства «космическим мусором» как чисто теоретическая возникла по существу сразу после запусков первых искусственных спутников Земли в конце пятидесятых годов. Официальный статус на международном уровне она получила после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду» 10 декабря 1993 г., где особо отмечено, что проблема имеет международный, глобальный характер: нет засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства Земли.

Меня очень заинтересовала эта проблема, я решил больше о ней узнать, а потому цель моей работы такова:

__ выяснить что такое космический мусор;

__как он влияет на безопасность космических полетов;

__ представляет ли угрозу для человека;

__ есть ли решение данной проблемы.



Тема моего доклада — «Космический мусор».

ЧТО ТАКОЕ КОСМИЧЕСКИЙ МУСОР?

Хотя освоение космического пространства началось всего полвека назад, человечество уже умудрилось превратить его в помойку. Конечно, по сравнению с земными свалками, космического мусора ничтожно мало — его масса на низких околоземных орбитах на сегодняшний день едва ли превышает 5 тысяч тонн, — однако и он представляет нешуточную угрозу для человечества.

Что такое космический мусор? Это выработавшие свой ресурс, однако оставшиеся на орбите спутники, верхние ступени и разгонные блоки ракет-носителей, сброшенные топливные баки, фрагменты разрушенных объектов, а также пружины, болты, гайки, заглушки и тому подобная мелочь. Или, например, сумка с инструментами, которую «уронила» совсем недавно американская астронавтка во время наружных ремонтно-профилактических работ на Международной космической станции (МКС). Теперь эта сумка рассекает космические просторы со скоростью 28 тысяч километров в час.

Картинки на тему космос глазами детей

На сегодняшний день космический мусор хорошо изучен. Как отмечают ученые, он распределен по орбитам слоями, словно начинка пирога. Это напрямую связано с функциональной нагрузкой на ту или иную орбиту. Чем она удобнее, тем больше спутников на ней работает. Через некоторое время часть из них превращается в безжизненный металлолом, загрязняющий пространство, где еще недавно проходила их жизнь

Первый пояс мусора находится на высоте 850–1200 км от поверхности Земли. Именно здесь движется огромное количество метеорологических, военных, научных спутников и зондов. Второй пояс загрязнения лежит в районе геостационарных орбит (свыше 30 000 км). Сейчас там находится около 800 объектов разных стран. Каждый год к ним присоединяется 20–30 новых станций

УГРОЗА БЕЗОПАСНОСТИ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ.

Картинки на тему космос глазами детей

По оценке специалистов, сегодня в околоземном космическом пространстве находится свыше 12,5 тысяч объектов размером более 10 сантиметров и свыше 600 тысяч объектов размером более одного сантиметра. А количество всевозможных «осколков» размером в несколько миллиметров исчисляется сотнями миллионов. Даже эти крохотные частицы представляют серьезную угрозу для любого космического аппарата, поскольку перемещаются в пространстве с огромными скоростями — до 15 километров в секунду (это почти 50 тысяч километров в час).

Частица размером с вишневую косточку с легкостью пробивает обшивку любого спутника – ведь она летит в 20, а то и в 30 раз быстрее пули, так что кинетическая энергия, высвобождающаяся при ее столкновении с космическим аппаратом, сравнима с энергией взрыва гранаты.

Что же касается риска таких нежелательных космических встреч, то он растет день ото дня. По словам Карстена Видемана (Carsten Wiedemann), научного сотрудника Института аэрокосмических систем при Техническом университете в Брауншвейге, на наиболее удобных для космических исследований орбитах — высотой от 800 до 900 километров — плотность обломков уже сегодня очень высока. Так высока, что в ближайшее время здесь может начаться своего рода цепная реакция неконтролируемых последовательных столкновений — так называемый каскадный эффект.

«Крупные обломки, — говорит Видеман, — сталкиваясь с отслужившими свой срок космическими аппаратами и разрушая их, будут порождать всё новые обломки. Если это произойдёт, то плотность космического мусора на орбите начнет расти сама по себе, уже без всякого участия человека».



Между тем, именно здесь, на так называемых солнечно-синхронных орбитах, обращаются многие метеоспутники и спутники дистанционного зондирования Земли. Одно лишь недавнее столкновение американского спутника связи «Иридий-33» и старого российского военного спутника «Космос 2251» привело к тому, что плотность фрагментов космического мусора размером более 5 миллиметров выросла еще на 30 процентов. Увеличилось и количество крупных обломков, поддающихся слежению с Земли.

В результате действующим спутникам приходится теперь чаще маневрировать, чтобы избежать опасного сближения с мусором, то есть «уворачиваться» от столкновения. В результате повышается расход горючего, что, в конечном счете, негативно влияет на срок службы аппарата.

Да что там метеоспутники! Не далее как 12 марта весь экипаж МКС был вынужден временно покинуть станцию и перейти на борт пристыкованного к ней корабля «Союз» как спасательной капсулы из-за угрозы столкновения с замеченным слишком поздно фрагментом мусора размером в 2,5 сантиметра. А 11 дней спустя всей станции пришлось корректировать орбиту, чтобы увернуться от обломка китайского спутника размером в 10 сантиметров.

УГРОЗА ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА

В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли и выпадении обломков на населённые пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и т. п.

Научно практическая работна на тему космос

Дом семьи английских пенсионеров из города Хамберсайд пострадал от космического мусора, который пробил крышу дома Питера Уэлтона.

Газета приводит подробности инцидента. Пока 75-летний житель Хамберсайда Питер Уэлтон (Peter Welton) находился в своей спальне, что-то с грохотом врезалось в крышу его дома. На чердаке пенсионер нашел серый обломок размером с футбольный мяч, весивший около двух килограммов. Предмет оказался очень горячим, поэтому, чтобы его перенести, потребовались перчатки для духовки.

В 1997 году жительница Оклахомы была ранена в плечо кусочком почерневшего метала. Позже выяснилось, что это часть топливного бака ракеты, запущенной годом раньше.

Научно практическая работна на тему космос

Самым крупным космическим мусором считалась станция «Мир» в момент подготовки к затоплению. Тяжелая, безлюдная, с большим запасом опасного топлива, станция «Мир» представляла угрозу не только для других космических аппаратов, но и для землян. Ее спуск и удачное приводнение — самый крупный успех российской космонавтики в борьбе с мусором на орбите.

РЕЦЕПТЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ.

Проблема космического мусора в околоземном пространстве становится все более острой. Пути ее решения обсуждали в Дармштадте эксперты из 20 европейских стран.



Какие же рецепты решения проблемы предлагают эксперты? Прежде всего, сделать все возможное для предотвращения возникновения нового мусора в околоземном космическом пространстве. Для этого надо перестать целенаправленно разрушать старые спутники ракетами с Земли, как это недавно сделали США и Китай.

Следует исключить самопроизвольные взрывы космических аппаратов и ракет-носителей, вызванные наличием на борту источников и накопителей энергии – компонентов топлива, газовых баллонов, аккумуляторных батарей. То есть топливо нужно сжигать, батареи разряжать и так далее.

С геостационарной орбиты вышедшие из строя спутники следует уводить на специальную «орбиту захоронения», расположенную на 300 километров выше рабочей, а низкие орбиты можно расчистить, переводя старые спутники на траекторию снижения и способствуя тем самым скорейшему их вхождению в плотные слои атмосфер

Как считают специалисты, оптимальным решением может стать крупный воздушный шар, закреплённый в сложенном состоянии на борту спутника. Когда последний исчерпает свои возможности, шар должен наполниться гелием (либо другим газом). Большая оболочка создаст измеримое аэродинамическое сопротивление даже в разреженных остатках атмосферы.

По расчётам инженеров Global Aerospace, такой шар диаметром 37 метров всего за год в состоянии увести зонд массой 1,2 тонны с начальной орбиты, условно принятой за 830 километров, и заставить его сгореть в атмосфере. В естественных условиях процесс торможения может занять не одно столетие.

Отработанные ступени ракетоносителей

Специалисты уже рассчитали, что их проект, если он будет запущен прямо сейчас, до 2025 года уменьшит вероятность столкновений для спутников на 40%.

Предположительная общая масса оболочки шара и оборудования, необходимого для надува, – 36 килограммов. Единственным серьёзным недостатком идеи, который признают и сами конструкторы, является то, что она не подходит для геостационарных орбит и будет работать только на высоте менее 1500 километров.

С другой стороны, именно ниже указанной отметки (в диапазоне 750-900 километров) и расположен основной «загруженный» спутниками орбитальный пояс.

Хотя шар предлагаемых габаритов будет кратковременно и незначительно увеличивать вероятность столкновения, инженеры утверждают: это просто несопоставимо с опасностью, которую представляет сам старый спутник, остающийся в космосе десятилетиями.

Разработан солнечный уборщик космического мусора

Небольшой солнечный парус мог бы не только предоставлять малым спутникам даровую тягу во время выполнения основной миссии, но и сводить с орбиты аппараты, отработавшие свой век. Проверить эту идею на практике призван наноспутник CubeSail, представленный недавно британскими инженерами.

Отработанные ступени ракетоносителей

Партнёры в этом проекте: космический центр университета Суррея (Surrey Space Centre), основной разработчик аппарата, компания Surrey Satellite Technology, а также европейский аэрокосмический гигант EADS Astrium, который предоставил финансирование.

Запуск аппарата в космос намечен на конец 2011 года. Он должен выйти на полярную орбиту высотой 700 километров. Там CubeSail развернёт квадратный парус из тонкой полимерной плёнки площадью 25 квадратных метров

Авторы технологии предполагают, что подобные очень недорогие и лёгкие устройства могут стать стандартным оснащением новых спутников класса до 500 килограммов. Они бы развёртывали парус и работали как тормозная система в конце срока службы, уменьшая тем самым количество мусора в околоземном пространстве.

Более сложные лазерные установки за один рабочий день в состоянии убирать с орбиты до десяти космических обломков. Ориентировочная стоимость такой установки предположительно будет составлять один миллион долларов.

Картинки на тему космос глазами детей

Картинки на тему космос глазами детей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Хотелось бы добавить, что загрязненность космоса с каждым годом продолжает расти. Отработавшие спутники, отделившиеся ступени ракет, результаты взрывов и саморазрушений — все это повисло на разных орбитах, мешая рабочим аппаратам и пугая людей возможным падением на землю.

Поскольку с помощью существующих технологий тяжело решить задачу улучшения состояния космической среды, разумным шагом по сохранению космического пространства для будущих поколений в настоящее время есть принятие мер по уменьшению загрязненности.








sitemap
sitemap