Конспект занятия внеурочной деятельности в формате интенсива "Животные в космосе"

Общеинтеллектуальное направление. 2 занятие ( 2 неделя)

Тема: «Животные в космосе»

Цель: познакомится с тем какие животные и для каких целей совершают полеты в космос.

Оборудование :презентация, дневники наблюдений юного космонавта.

Ход урока:

1.       Организационный момент.

2.       Постановка учебной задачи.

Учитель: о каком празднике мы говорили на прошлом занятии.

Дети: о дне космонавтики.

Учитель: Давайте вспомним какие растения бывали в космосе.

Дети дают ответы.

Учитель: Какие изменения произошли в вашими растениями. В опытах.

Дети рассказывают о своих наблюдениях.

Учитель: сегодня мы с вами узнаем о животных космонавтах.

Животные в космосе — животные, в научно-исследовательских целях посылаемые в космическое пространство на космических кораблях. До выхода человека в космос (1961 год) полёты животных имели цель проверить, могут ли будущие космонавты выжить после полёта, и если да, то как полёт может сказаться на их здоровье. В эпоху пилотируемой космонавтики животных посылают в космос для изучения различного рода биологических процессов, эффектов микрогравитации и в других целях. Серия биологических экспериментов с собаками включала проведение исследований по возможности полётов живых существ на геофизических и космических ракетах , наблюдение за поведением высокоорганизованных животных в условиях таких полётов, а также изучение сложных явлений в околоземном пространстве.

Учёными были проведены исследования воздействия на животных большинства факторов физического и космического характера: изменённой силы тяжести, вибрации и перегрузок, звуковых и шумовых раздражителей различной интенсивности, воздействия космического излучения, гипокинезии и гиподинамии. При проведении таких экспериментов в СССР дополнительно производились испытания систем аварийного спасения головных частей ракет с пассажирами. Первыми высшими живыми организмами в космосе, пережившими полет и успешно приземлившимися на Землю, были собаки Цыган и Дезик, отправленные СССР 22 июля 1951 года на ракете Р-1В. Полет до приземления продолжался около 20 минут. Никаких физиологических отклонений  у собак обнаружено не было. Дезик и Цыган благополучно перенесли перегрузки и невесомость.

·         Но первые животные в космосе были лишь первопроходцами-испытателями, проложившими дорогу к первому в истории полету, выведшему животное на орбиту Земли. Этим животным была собака Лайка, одна из самых известных собак-космонавтов. Она была запущена в космос на корабле Спутник-2 3 ноября 1957 года с космодрома Байконур. Это событие было огромным достижением, но, как бы это не было грустно, возвращение Лайки на Землю тогда не представлялось возможным и не планировалось. Во время полета через 5-7 часов после старта температура внутри капсулы превысила 40°C и собака погибла от стресса и перегрева, хотя ученые рассчитывали, что она проживет около 7 дней. Первыми же животными, совершившими орбитальный полет и вернувшимися на Землю живыми, были те самые Белка и Стрелка. Запуск ракеты с ними на борту состоялся почти через 3 года после полета Лайки. После полета в 1957 году собаки Лайки, которая не вернулась на Землю (подробнее о ней будет рассказано позже), было решено отправить собак в суточный орбитальный полет с возможностью возвращения на Землю в спускаемом аппарате. Для космического полета нужно было выбрать собак со светлым окрасом (так их лучше видно на мониторах наблюдательных устройств), вес которых не превышает 6 кг, а высота — 35 см, и они обязательно должны были быть самками (для них проще разработать приспособление для справления нужды). И к тому же, собаки должны были быть привлекательными, ведь, возможно, они будут представлены в СМИ. По всем этим параметрам подходили беспородные собаки Белка и Стрелка.

·         В рамках подготовки этих животных к полету их приучали есть желеобразную пищу, которая была призвана обеспечить потребность в воде и питании на борту корабля. А самым сложным было научить собак проводить длительное время в маленьком тесном контейнере в условиях изоляции и шума. Для этого Белку и Стрелку в течение восьми суток держали в металлическом ящике, по размерам сопоставимым с контейнером спускаемого аппарата. На последнем этапе тренировок собаки проходили испытания на вибростенде и центрифуге.

·         За два часа до старта «Спутника-5», который произошел 19 августа 1960 года в 11:44 по московскому времени, кабину с собаками поместили в космический корабль. И как только он стартовал и начал набирать высоту, у животных наблюдались сильно учащенное дыхание и пульс. Стресс прекратился только после взлета «Спутника-5». И хотя большую часть полета животные вели себя довольно спокойно, во время четвертого витка вокруг Земли, Белка начала биться и лаять, пыталась снять с себя ремни. Её тошнило.

·         Впоследствии, проанализировав это состояние собаки, ученые решили ограничить космический полет человека до одного витка вокруг Земли. Белка и Стрелка совершили 17 полных витков приблизительно за 25 часов, преодолев расстояние в 700 тысяч км.

·         Стоит также отметить, что Белка и Стрелка являлись дублерами собак Чайки и Лисички, которые погибли во время запуска космического корабля типа «Восток 1К №1» 28 июля 1960 года. Тогда ракета упала на землю и взорвалась на 38-й секунде.

·         Собака Звездочка.

·         За 18 дней до полета Юрия Гагарина, СССР отправило в космос «Спутник-10» с собакой Звездочкой на борту. Этот одновитковой полет состоялся 25 марта 1961 года. Помимо собаки, на борту корабля был деревянный манекен «Иван Иванович», который, как и планировалось, был катапультирован.

·         Корабль со Звездочкой на борту приземлился возле деревни Карша в Пермской области. В тот день погода была плохая, и поисковая группа долго не начинала поиски. Однако спускаемый аппарат с собакой нашел прохожий, который накормил животное и дал ему согреться. Позже прибыла поисковая группа.

·         Этот полет был завершающей проверкой космического корабля перед полетом в космос с человеком на борту. Тем не менее Звездочка не была последней собакой, которую отправили в космос.

Некоторые первые животные в космосе:

Обезьяны:

• 11 июня 1948 года, США, обезьяна Альберт: погиб от удушья
• 14 июня 1949 года, США, обезьяна Альберт-2: погиб при приземлении

Собаки:

• 22 июля 1951 года, СССР, собаки Дезик и Цыган: приземлились успешно
• 29 июля 1951 года, СССР, собаки Дезик и Лиса: отказ парашюта, собаки погибли
• 15 августа 1951 года, СССР, собаки Мишка и Чижик: приземлились успешно

Кошки (кошки запускались только Францией)

• 18 октября 1963 года, Франция, кошка Фелисетт: приземлилась успешно
• В рамках «лунной программы СССР» летно-конструкторские испытания корабля 7К-Л1 предусматривали изучить, как перегрузки повлияют на живые организмы. Успешный запуск корабля 7К-Л1 № 9 был осуществлен 15 сентября 1968 г. На борту космического корабля, названного в печати «Зонд-5», находились живые объекты: две среднеазиатские черепахи, дрозофилы, хрущаки, традесканция с бутонами, клетки Хела в культуре, семена высших растений — пшеницы, сосны, ячменя, водоросль хлорелла на различных питательных средах, разные виды лизогенных бактерий.
• В ходе как различных пилотируемых экспедиций, так и на беспилотных биоспутниках в космосе побывали морские свинки, крысы, мыши, перепела, тритоны, лягушки, улитки и некоторые виды рыб. Известны также попытки запуска хомяков и гекконов.

 Запишите в дневник наблюдения какие животные побывали в космосе.

Соедините цифры и раскрасьте получившиеся животное.

Рефлексия. Смайлик. Учитель показывает учащимся карточки с изображением трех лиц: веселого, нейтрального и грустного. Учащимся предлагается выбрать рисунок, который соответствует их настроению по окончании занятия.

Общеинтеллектуальное направление. 3 занятие ( 3 неделя)

Тема: «Человек в космосе»

Цель: изучить воздействие космического полета на организм человека.

Научиться проводить простейшие физиологические измерения и проводить их анализ.

Оборудование: презентация, секундомер, дневник наблюдений.

Ход урока:

1.      Организационный момент.

2.       Постановка учебной задачи

Учитель: назовите первого человека полетевшего в космос?

Дети : Гагарин Ю.А.

Учитель: Как вы думаете легко ли человеку находится в невесомости.

Дети: тяжело, так как большие перегрузки.

Учитель: может ли обычный человек полететь в космос без подготовки?

Дети: наверное нет.

Учитель: На космической станции всегда существует опасность повреждения оболочки каким-либо объектом (например, астероидом), в таком случае разница давлений «высосет» членов экипажа в открытый космос.

В первые дни на орбите отекает лицо из-за перераспределения крови в организме. Голова при этом болит, а ноги мерзнут. Возникает заложенность носа. Именно поэтому певица Сара Брайтон, готовящаяся к полету на МКС в качестве туриста осенью 2015 года, очень осторожно отзывается о перспективах дать концерт в космосе. Петь с заложенным носом, да и еще и борясь с тошнотой, не очень удобно. Но через неделю организм привыкает к невесомости, и это самое опасное. 

 Неприятности начинаются в первые часы и дни полета в период адаптации к невесомости: трудно сфокусировать зрение, возникают признаки укачивания. Одни переносят адаптацию легко, другие — тяжело: это зависит не от тренированности, а от строения среднего уха, где расположен вестибулярный аппарат. Впервые с плохим самочувствием на орбите столкнулся космонавт номер два Герман Титов. Он был великолепно готов физически, но сутки пребывания в космосе прошли для него в борьбе с тошнотой.

После полета у космонавтов изменяется состав крови: гемоглобин падает на 25%, количество эритроцитов уменьшается на 20%, а тромбоцитов — на 50% и более. Но самые опасные изменения происходят с костями, из которых в невесомости вымывается кальций. Остеопороз, приводящий к повышенной хрупкости костей, — одна из серьезнейших проблем, и врачам не всегда удается вернуть кости в то же состояние, что было до полета.

Но самый страшный враг в космосе — радиация. Интенсивность ее за пределами земной атмосферы такова, что даже днем космонавты видят вспышки «космических лучей», когда частица попадает в зрачок. Каждый день люди на орбите получают дозу до 3,5 миллизиверта (мЗв). Это в несколько раз больше, чем получают при флюорографии, которую не рекомендуют делать чаще чем раз в полгода. За шесть месяцев стандартного полета накапливается до 150 мЗв. Врачи утверждают, что безопасной считается доза до 500 мЗв.

В космосе резко ослабляется иммунитет. Любая рана становится опасной.

После полета космонавты частично теряют слух. Виной тому не радиация, а шум вентиляторов. В невесомости нет конвекции — перемешивания теплого и холодного воздуха. Неподвижный человек в космическом корабле через несколько минут задохнется от собственных углекислых газов. Поэтому атмосферу на станции гоняет множество вентиляторов, шум от которых доходит до 70 дБ, как у проходящего мимо поезда.

В невесомости все люди прибавляют в росте 5–8 см из-за удлинения позвоночника. После полета он опять укорачивается. Оба процесса сопровождаются болями в спине. После полета подошва ступни становится нежной как у младенца, поэтому ходить в первые дни на Земле космонавтам больно. Больно также и сидеть, поскольку в невесомости люди не только не ходят, но и не сидят. Сесть без силы притяжения невозможно, и ягодицы отвыкают от нагрузки. 

Орбитальная станция — замкнутая среда, в которой быстро размножаются бактерии и грибы. Экипажи борются с плесенью, протирая поверхности станции обеззараживающими составами. Под воздействием радиации микроорганизмы мутируют. Патогенных, то есть опасных для здоровья, бактерий медики на МКС пока не обнаружили

Именно поэтому космонавтов тестируют медики и длительное время тренируют на земле, чтобы подготовить к нагрузкам в космосе.

Давайте посмотрим готовы ли вы стать космонавтами и проведем несколько исследований. Результаты и выводы запишем в дневник наблюдений.

1.      Функциональная сердечно сосудистая проба.

2.      Задержка дыхания на вдохе и выдохе.

3.      Проверка вестибулярного аппарата.

Рефлексия. Смайлик. Учитель показывает учащимся карточки с изображением трех лиц: веселого, нейтрального и грустного. Учащимся предлагается выбрать рисунок, который соответствует их настроению по окончании занятия.