Проект «Автоматические космические аппараты (КА) в исследовании Марса. Сборка бумажного макета марсохода Curiosity.»

• 1 слайд

  Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа Лермонтовского сельского поселения Бикинского муниципального района Хабаровского края
  Исследовательский проект
  «Автоматические космические аппараты (КА) в исследовании Марса. Сборка бумажного макета марсохода Curiosity.»
  
  Выполнил:
  обучающийся 9 Б
  класса
  Наумов Александр
  
  2020 год
  
  
  

• 2 слайд

  Объект исследования: Автоматические КА в изучении Марса. Марсоход Curiosity.
  Предмет: История запусков КА.
  Цель работы: Изучить хронологию запусков КА. Раскрыть их значение в исследовании Марса и собрать макет марсохода Curiosity.
  
  

• 3 слайд

  
  Поэтапная сборка макета марсохода Curiosity.
  Трудности, с которыми пришлось столкнуться:
  На сайте https://paper-models.ru/models/item/marsohod-curiosity я нашел бумажный макет марсохода Curiosity. Данный макет находился в формате ПДФ. Я перевел его в ворд и выпустил на печать. Распечатка оказалась очень мелкой. Собрав основу марсохода, я понял, что с более мелкими будет очень сложно работать. Нужно увеличивать чертеж.
  Оказалось, подобрать клей очень сложно. Многие из них не справлялись со своей задачей. Детали либо сильно намокали, при сушке деформировали бумагу. Другой клей окрашивал бумагу, на ней оставались следы желтоватого цвета.  
  Я остановился на клее ПВА – М.
  
  
  
  

• 4 слайд

  4. Так как основа получалась объемная, внутри пришлось устанавливать перегородки, то есть ребра жесткости.
  
  
  
  5. Самым сложным оказалось склеить трубки. При нанесении большого количества клея бумага раскисала.
  Соединить трубки с колесами с помощью клея ПВА не удалось, края бумаги сильно неровные, поэтому здесь пришлось воспользоваться клеевым пистолетом.
  
  
  
  
  

• 5 слайд

  
  1. В свойствах своего принтера я нашел печать постера в разных форматах. Листы были выпущены в формате 3 на 3. Первоначально в распечатке я выпустил три листа. Каждый лист увеличился в 9 раз. Склеил листы в единое полотно. В итоге получилось три больших «баннера».
  
  Этапы сборки
  

• 6 слайд

  2. Внимательно изучив чертежи, решил начать сборку основы.
  
  
  
  
  3.  Склеивать основу сразу не стал, сначала отобрал заготовки более мелких деталей, которые нужно приклеить на нее.
  
  
  
  

• 7 слайд

  4. Приступил к склейке отдельных деталей.
  
  
  
  
  
  5.Произвожу полную сборку основы и устанавливаю колеса.
  
  
  

• 8 слайд

  И вот результат работы!
  

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ЛЕРМОНТОВСКОГО СЕЛЬСКОГО ПОСЕЛЕНИЯ БИКИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ХАБАРОВСКОГО КРАЯ

Тема исследовательского проекта

«Автоматические космические аппараты (КА) в исследовании Марса. Сборка бумажного макета марсохода  Curiosity.»

Работу выполнил:

обучающийся 9 Б класса

Наумов Александр

2020 год

Оглавление

Введение. 2

Глава I. Автоматические космические аппараты в изучении планет. 3

1.1. Классификация космических аппаратов. 3

1.2.Особенности планеты Марс. 4

1.2. Хронология запусков КА на Марс. 4

Глава II.  Марсоход Curiosity. 8

2.1. Основные характеристики марсохода Curiosity. 8

2.2. Поэтапная сборка макета марсохода Curiosity. 9

Заключение. 20

Используемые источники: 21

 

Введение

Человек всегда стремился познать тайны космоса. При исследовании космического пространства человечество столкнулось с рядом трудностей. Необходимо было создать аппараты, которые могли бы работать в сложных условиях. Эту проблему удалось решить – были созданы автоматические космические аппараты, например, луноходы, марсоходы.

Я решил выяснить, с какими трудностями столкнулись ученые при запусках КА для исследования Марса, какие сведения о этой загадочной планете удалось собрать с помощью марсоходов, а также собрать макет действующего марсохода Curiosity.

Тема исследовательского проекта «Автоматические космические аппараты (КА) в исследовании Марса. Сборка бумажного макета марсохода  Curiosity.»

         Объект исследования: Автоматические КА в изучении Марса. Марсоход Curiosity.

         Предмет: История запусков КА.

Цель работы: Изучить хронологию запусков КА. Раскрыть их значение в исследовании Марса и собрать макет марсохода Curiosity.

Задачи:

1.     Проанализировать историческое значение марсохода в развитии космонавтики

2.     Изучить результаты последних исследований Марса

3.     Рассмотреть технические характеристики марсохода Curiosity

4.     Собрать бумажный макет марсохода Curiosity.

Результат: Макет марсохода Curiosity.

Этапы работы:

1. Первый этап – исследовательский.

Результатом этого этапа стал сбор информации о запусках КА на Марс

2. Второй этап - организационно-творческий.

Результатом этого этапа стало определение основных особенностей устройства марсохода Curiosity.

3. Третий этап – организационный.

Результатом этого этапа стала сборка макета марсохода Curiosity.

5. Четвёртый этап – подведение итогов.

Результатом этого этапа стало создание презентация проекта.

 

Глава I. Автоматические космические аппараты в изучении планет

1.1. Классификация космических аппаратов

Для исследования космоса люди изобрели множество автоматических и пилотируемых КА.

Космический аппарат — техническое устройство, используемое для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности различных небесных тел. Средствами доставки КА на орбиту служат ракеты-носители или самолёты.

Научные работы в космосе можно разделить на две группы: изучение околоземного пространства и изучение дальнего космоса. Исследования производятся с помощью специальных КА. Они предназначены для полетов в космос или для работы на других космических объектах. В основном они способны длительно и самостоятельно функционировать. Различают два вида аппаратов — автоматические (спутники, станции для полетов к другим планетам и т. д.) и пилотируемые обитаемые (космические корабли, орбитальные станции, комплексы).

Современные КА способны выходить на орбиту спутника планеты, совершать посадку на планету, а также передвигаться по ее поверхности.

1.2.Особенности планеты Марс.

В Солнечной системе Марс – это четвертая планета. Вращение планеты происходит по вытянутой орбите. Назвали ее в честь древнеримского бога войны. На Марсе высоко содержание оксида железа в виде минерала – лимонита на поверхности, поэтому его иногда называют Красной планетой.

Среднее расстояние Марса от Солнца составляет 227,9 млн км, период обращения вокруг него - 687 суток. Как и на Земле на Марсе бывают дни и ночи, а также зима, весна, лето и осень. Каждое из этих времен года в два раза длиннее, чем на Земле.

Атмосфера у Марса разряженная, состоит в основном из углекислого газа,  в малых количествах азот , аргон  и кислород. Условия на Марсе весьма суровы: средняя температура на поверхности - 60° С, на полюсах температура падает до -150 ° С.

1.2. Хронология запусков КА на Марс

Дата запуска	Название запущенного аппарата	Какие открытия были сделаны	Была ли выполнена миссия марсохода
октябрь 1960 г.	СССР АМС "Марс" (1960А)		Пуск закончился неудачей.
октябрь 1960 г.	СССР АМС  "Марс" (1960В)		Пуск закончился неудачей.
октябрь 1962 г.	СССР АМС "Марс 1С" Спутник -22		Старт в сторону Марса не состоялся.
ноябрь 1962 г.	СССР АМС "Марс 1"		Первый успешный пуск в сторону Марса. Связь с АМС была потеряна.
ноябрь 1962 г.	СССР АМС "Марс‑2А" "Спутник‑24"		Старт не состоялся.
ноябрь 1964 г.	США  АМС Mariner‑3		Запуск был неудачным.
ноябрь 1964 г.	США  АМС Mariner‑4	Пролетев на поверхностью Марса была о обнаружена тонкая атмосфера, состоящая из углекислого газа, а также определено давление атмосферы.Обнаружено слабое магнитное поле.	Запуск был удачным.
ноябрь 1964 г.	СССР    АМС "Зонд‑2"		Контакт со станцией был потерян.
март 1969 г.	СССР   АМС "Марс".		Пуск закончился неудачей.
февраль 1969 г.	США   АМС Mariner‑6	Измерена температура поверхности и атмосферы, произведен анализ молекулярного состава поверхности и давления атмосферы.	Пролетела над экваториальной областью Марса.
Март 1969 г.	США АМС Mariner‑7	Было получено около 200 изображений. Измерена температура южной полярной шапки ( ‑125° С).	Станция пролетела над южным полюсом Марса.
март 1969 г.	СССР  АМС "Марс 1969А"		Авария при выведения на околоземную орбиту.
апрель 1969 г.	СССР  АМС "Марс 1969В"		Авария на участке выведения на околоземную орбиту.
май 1971 г.	США  АМС Mariner‑ 8		КА не смог покинуть земной орбиты.
май 1971 г.	СССР  спутник "Космос‑419"		На траекторию полета к Марсу КА не перешел. Сгорел в плотных слоях атмосферы.
19 мая 1971 г.	СССР   АМС "Марс‑2"		Разбился о поверхность Марса.
май 1971 г.	СССР   АМС "Марс‑3"	Орбитальный КА передавал данные на Землю	Совершил посадку на поверхность Марса.
мая 1971 г.	США  АМС Mariner‑9	Сделаны первые снимки спутников Марса Фобоса и Деймоса. На поверхности планеты были обнаружены рельефные образования, напоминающие реки и каналы.	КА прибыл к Марсу вышел на орбиту.
июль 1973 г.	СССР космодром Байконур РН "Протон‑К" с разгонным блоком "Д" .	Проведен один 12‑кадровый цикл съемки Марса.	Станция, пройдя мимо планеты, вышла на гелиоцентрическую орбиту.
июль 1973 г.	СССР   АМС "Марс‑5"	Передано множество снимков, проведены исследования поверхности и атмосферы планеты.	АМС выведена на орбиту вокруг Марса.
август 1973 г.	СССР     АМС "Марс‑6"	Спускаемый аппарат отправлял информацию на  КА "Марс‑6"и ретранслировалась на Землю.	Станция совершила пролет мимо Марс.
август 1973 г.	СССР    АМС "Марс‑7"		Станция совершила пролет мимо Марса. Спускаемый аппарат осуществил посадку на Марс.
август 1975 г.	США \ КА Viking‑1		Спускаемый аппарат осуществил посадку на Марс.
сентябрь 1975 г.	США \ КА Viking‑2	"Викинги" передали на Землю около 50 тысяч снимков.	Спускаемый аппарат осуществил посадку
июль 1988 г.	СССР   АМС "Фобос‑1"		Утерян на пути к Марсу.
июль 1988 г.	СССР  АМС "Фобос‑2"	Получено 38 изображений Фобоса с, измерена температура поверхности спутника.	Вышел на орбиту Марса.
сентябрь 1992 г.	США  АМС Mars Observer с модулем USS Thomas O.Paine		Контакт был потерян
ноябрь 1996 г.	США  исследовательская станция Mars Global Surveyor	КА был предназначен для сбора информации о характере поверхности Марса, ее геометрии, составе, гравитации, динамики атмосферы и магнитном поле.	Аппарат проработал в четыре раза дольше, чем рассчитывали инженеры при его запуске.
ноябрь 1996 г.	РФ  АМС "Марс‑8", состоявшей из орбитального космического аппарата (OКА), 2 СКА и 2 КА.		Станцию не удалось вывести на отлётную траекторию.
декабрь 1996 г.	США аппарат Mars Pathfinder. Помимо научного оборудования и систем связи на борту спускаемого модуля находился марсоход Sojourner		КА проработал чуть меньше трех месяцев.
июль 1998 г.	Японский институт космоса и астрономии запустил зонд Nozomi		Зонд не вышел на орбиту.
декабрь 1998 г.	США КА Mars Climate Orbiter		КА был уничтожен в результате навигационной ошибки.
январь 1999 г.	США КА Mars Polar Lander, так же известный как Mars Surveyor '98 Lander. Mars Polar Lander нес на себе два зонда Deep Space 2		Потеряна связь с КА.
июнь 2003 г.	США  космический корабль Mars Express		Зонд при посадке разбился.
июнь 2003 г.	США марсоход Spirit	Основная миссия ‑ анализ геологических пород Марса.	Совершил посадку на Марс.
июль 2003 г.	США марсоход Opportunity	Основная миссия - анализ геологических пород Марса. В настоящее время аппарат работает.	Достиг поверхности Марса.
август 2005 г.	США марсианский разведывательный спутник Mars Reconnaisance Orbiter ‑ многофункциональная АМС  НАСА.	Аппарат может разглядеть объекты размером до 30 см, что позволит ему создать самую детальную карту поверхности Марса. АМС продолжает активную работу на орбите.	Вышел на дальнюю орбиту Марса.
август 2007 г.	США  автоматический зонд Phoenix "Феникс"	Обнаружен интенсивный водообмен между грунтом и атмосферой планеты.	Посадка аппарата на поверхность Марса.
ноябрь 2011 г.	РФ АМС "Фобос‑Грунт"		АМС сгорела в плотных слоях земной атмосферы.
ноябрь 2011 г.	США исследовательский марсоход Curiosity	Найдены следы древнего ручья. Анализ дна показал, скорость воды в русле была 1 м/ч. Получено доказательство - раньше на Марсе была и жидкая вода на поверхности.	Совершил успешную посадку  в районе кратера Гейла.

·        1960 г. первый запуск аппарата в сторону Марса.

·         1964 г. получены первые данные об атмосфере планеты и зафиксировано наличие магнитного поля.

·        В 1969 г. была измерена температура поверхности и определён молекулярный состав и давление атмосферы.

·        1971 г.  обнаружены рельефные образования на поверхности.

·        1988 г.  измерена температура поверхности спутника Фобос.

·        2003 г.  произведен анализ геологических пород.

·        2005 г.  создана детальная карта поверхности Марса.

·        2007 г. обнаружен интенсивный водообмен между грунтом и атмосферой планеты.

·        2011 г.  найдены следы древнего ручья.

·        Всего было произведено 33 запуска КА, удачными из них оказались -18.

Глава II.  Марсоход Curiosity

2.1. Основные характеристики марсохода Curiosity

В рамках выполнения миссии Наса Марсианская научная лаборатория, на Марс был отправлен марсоход Curiosity и 6 августа 2012 года совершил успешную посадку. Он представляет собой передвижную автономную химическую лабораторию.

По сравнению с предыдущими моделями это самый большой аппарат. Вес космического аппарата составляет 3388 кг).  Марсоход Кьюриосити больше советского «Лунохода».

Curiosity оборудован двумя компьютерами с одинаковыми характеристиками. Процессоры устойчивы к радиации. Если один из компьютеров выйдет из строя, то второй будет продолжать работу. Компьютер следит за состоянием планетохода, регулирует температуру аппарата. Так как ночные температуры очень низкие, Curiosity включает самообогревание. Компьютер постоянно отправляет на Землю отчет о своем техническом состоянии. Более сложные функции, например, взятия проб марсианских почв или фотографирования поверхности, задают операторы NASA.

17 видеокамер ведут круговую съемку. В течении суток марсоход накапливает информацию. Раз в сутки над ним пролетает орбитальный аппарат и планетоход передает ему данные.

На марсоходе стоит ядерный источник энергии. Тепло, которое он производит идет на обогрев оборудования и электроэнергию.

На Curiosity стоит Российская аппаратура – нейтронный детектор (ДАН - детектор альбедных нейтронов). Также испанцы разработали метеостанцию REMS. ДАН может определить на планете содержание водорода, а значит и воды, а также гидратированных минералов.

Марсоход наделили искусственным интеллектом, он может перемещаться по поверхности Марса самостоятельно, когда нет связи с Землёй.

Планетоход может самостоятельно выбирать марсианские камни для проведения над ними экспериментов. 

2.2. Поэтапная сборка макета марсохода Curiosity.

На сайте https://paper-models.ru/models/item/marsohod-curiosity я нашел бумажный макет марсохода  Curiosity. Данный макет находился в формате ПДФ. Я перевел его в ворд и выпустил на печать. Распечатка оказалась очень мелкой. Собрав основу марсохода, я понял, что с более мелкими будет очень сложно работать. Нужно увеличивать чертеж.

 В свойствах своего принтера я нашел печать постера в разных форматах. Листы были выпущены в формате 3 на 3. Первоначально в распечатке я выпустил три листа. Каждый лист увеличился в 9 раз.

На следующем этапе мне нужно было склеить эти листы в единое полотно. Был куплен разный клей. Оказалось, подобрать клей очень сложно. Многие из них не справлялись со своей задачей. Детали либо сильно намокали, при сушке деформировали бумагу. Другой клей окрашивал бумагу, на ней оставались следы желтоватого цвета.

Я остановился на клее ПВА – М.

В итоге получилось три больших «баннера».

Внимательно изучив чертежи, решил начать сборку основы.

 

Склеивать основу сразу не стал, сначала отобрал заготовки более мелких деталей, которые нужно приклеить на нее.

Произвел склейку первых заготовок к основе.

Так как основа получатся объемная, внутри пришлось устанавливать перегородки, то есть ребра жесткости.

Приступаю к полной сборке основы.

Самым сложным оказалось склеить трубки. При нанесении большого количества клея бумага раскисала.

Соединить трубки с колесами с помощью клея ПВА не удалось, края бумаги сильно неровные, поэтому здесь пришлось воспользоваться клеевым пистолетом.

Устанавливаю колеса на основу аппарата.

Последние детали устанавливаю на макет.

Макет планетохода собран.

Заключение.

В данной работе:

•         был произведен хронологический анализ запусков КА на Марс;

•         определена роль открытий произведённых с помощью этих аппаратов в развитии космонавтики;

•         изучены результаты исследований, произведенных с помощью марсоходов;

•         рассмотрены технические характеристики планетохода Curiosity, который в настоящее время еще выполняет свою миссию на Марсе;

•         мною был собран бумажный макет марсохода Curiosity,

Материалы моей работы можно использовать на уроках астрономии в 11 классе при изучении темы «Движение искусственных спутников Земли и космических аппаратов к планетам.

Используемые источники:

1.     https://biograf.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1583971/biograf.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/983199

2.     https://tass.ru/info/5178916

3.     https://ria.ru/20120806/717688722.html

4.     https://paper-models.ru/models/item/marsohod-curiosity

5.     https://astro-world.ru/vse-marsoxody-pobyvavshie-na-krasnoj-planete/

6.     https://masterok.livejournal.com/155278.html

7.     https://oplanetah.ru/mars/istoriya-razvitiya-marsohodov-curiosity-i-ne-tolko

8.     https://oplanetah.ru/mars/istoriya-razvitiya-marsohodov-curiosity-i-ne-tolko

9.     https://yandex.ru/turbo?text=https%3A%2F%2Fhi-news.ru%2Fresearch-development%2Fmarsoxod-kyuriositi-sdelal-vazhnoe-otkrytie-pri-pomoshhi-prostogo-instrumenta.html

10. https://pikabu.ru/story/marsokhod_curiosity_istoriya_sozdaniya_i_potryasayushchie_snimki_poverkhnosti_marsa_6816838

11. http://loveopium.ru/kosmos/snimki-marsoxoda-curiosity-2000-dnej-na-marse.html