Урок по теме "Успехи в освоении космического пространства"

Тема урока

«Успехи в освоении космического пространства»

Подготовил-Воронцов Сергей Иванович. . учитель физики

МКОУ «Солнцевская СОШ»

Цели:

• развитие познавательного интереса к предмету-физика-астрономия.
• знакомство с историей освоения космического пространства, практической пользой для человечества космических исследований;
• навыки поиска и применения Интернет-ресурсов.

Ход урока:

1. Организационный момент.

Песня «КОСМОС-ДАЛЕКИЙ»

2. Вступительное слово учителя.

Остановился на основных этапах освоения космического пространства


                               Выступление обучающихся.

К.Э. Циолковский создатель теории космических полетов.

С.П. Королев создатель ракетно-космических систем.

Первый в мире искусственный спутник Земли.

 Первый искусственный спутник Земли, советский космический аппарат, запущенный на орбиту 4 октября 1957 года (в течение Международного геофизического года). Кодовое обозначение спутника — «ПС-1» («Простейший Спутник-1»). Запуск был осуществлён с 5-го научно-исследовательского полигона Министерства обороны СССР «Тюра-Там» (получившего впоследствии открытое наименование космодром «Байконур») на ракете-носителе «Спутник», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты «Р-7

Первый полет  человека в космос.

Видио первого полета.

Ю.А. Гагарин.

Первая женщина космонавт В.В. ТЕРЕШКОВА.

Космические корабли второго поколения

«Союз»

Серия многоместных космических кораблей для полетов по околоземной орбите. Разработчик и изготовитель корабля — РКК «Энергия» (Ракетно-космическая корпорация «Эне́ргия» имени С. П. Королёва. Головная организация корпорации находится в городе Королёве, филиал — на космодроме Байконур). Как единая организационная структура возникла в 1974 г. под руководством Валентина Глушко.

многоцелевой трехместный орбитальный корабль (ОК), предназначенный для отработки операций маневрирования и стыковки на околоземной орбите, для проведения различных экспериментов, в том числе по переходу космонавтов из корабля в корабль через открытый космос.

В 1969 г. началась работа над созданием долговременной орбитальной станции (ДОС)  алют». Для доставки экипажа был спроектирован корабль 7КТ-ОК (Т — транспортный). Новый корабль отличался от предыдущих наличием стыковочного узла новой конструкции с внутренним люком-лазом и дополнительными системами связи на борту.

В настоящее время эксплуатируется модификация корабля 7К-СТМА «Союз ТМА» (А — антропометрический). Корабль по требованиям NASA был доработан применительно к полётам на «МКС». На нём могут работать космонавты, которые не смогли бы поместиться в «Союз ТМ» по росту. Пульт космонавтов был заменён на новый, с современной элементной базой, улучшена парашютная система, уменьшена теплозащита. Последний запуск корабля данной модификации «Союз ТМА-22» состоялся 14 ноября 2011 г.

Кроме «Союз ТМА», сегодня для полётов в космос используются корабли новой серии 7К-СТМА-М «Союз ТМА-М» («Союз ТМАЦ») (Ц — цифровой).

Устройство

Корабли этой серии состоят из трёх модулей: приборно-агрегатного отсека (ПАО), спускаемого аппарата (СА), бытового отсека (БО).

В ПАО находится комбинированная двигательная установка, топливо для неё, служебные системы. Длина отсека 2,26 м, основной диаметр 2,15 м. Двигательная установка состоит из 28 ДПО (двигатели причаливания и ориентации) по 14 на каждом коллекторе, а также сближающе-корректирующего двигателя (СКД). СКД предназначен для орбитального маневрирования и схода с орбиты.

Система энергоснабжения состоит из солнечных батарей и аккумуляторов.

В спускаемом аппарате находятся места для космонавтов, системы жизнеобеспечения, управления, парашютная система. Длина отсека 2,24 м, диаметр 2,2 м. Бытовой отсек имеет длину 3,4 м, диаметр 2,25 м. Он оснащен стыковочным узлом и системой сближения. В герметичном объёме БО располагаются грузы для станции, иная полезная нагрузка, ряд систем жизнеобеспечения, в частности туалет. Через посадочный люк на боковой поверхности БО космонавты входят в корабль на стартовой позиции космодрома. БО может быть использован при шлюзовании в открытый космос в скафандрах типа «Орлан» через посадочный люк.

Новая модернизированная версия «Союз ТМА-МС»

Обновление затронет практически каждую систему пилотируемого корабля. Основные пункты программы модернизации космического корабля:

• энергоотдача солнечных батарей, будет повышена за счёт применения более эффективных фотоэлектрических преобразователей;
• надёжность сближения и стыковки корабля с космической станцией за счёт изменения установки двигателей причаливания и ориентации. Новая схема этих двигателей позволит выполнить сближение и стыковку даже в случае отказа одного из двигателей и обеспечить спуск пилотируемого корабля при любых двух отказах двигателей;
• новая система связи и пеленгации, которая позволит помимо улучшения качества радиосвязи, облегчить поиск спускаемого аппарата, приземлившегося в любой точке Земного шара.

На модернизированном «Союз ТМА-МС» будут установлены датчики системы ГЛОНАСС. На этапе парашютирования и после посадки спускаемого аппарата его координаты, полученные по данным ГЛОНАСС/GPS, будут передаваться по спутниковой системе Коспас-Сарсат в ЦУП.

«Союз ТМА-МС» стал оследней модификацией «Союза». Корабль будет использоваться для пилотируемых полётов до тех пор, пока на смену ему не придёт корабль нового поколения.

Видео: Запуск космического корабля «Союз»

Международная космическая станция (МКС)

Это пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. МКС — совместный международный проект, в котором участвуют 15 стран (в алфавитном порядке): Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.

Управление МКС осуществляется: российским сегментом — из Центра управления космическими полётами в Королёве, американским сегментом — из Центра управления полётами в Хьюстоне. Между Центрами идёт ежедневный обмен информацией.

В ходе реализации программы «Мир-Шаттл» родилась идея объединения национальных программ создания орбитальных станций.

В марте 1993 г. генеральный директор РКА Юрий Коптев и генеральный конструктор НПО «Энергия» Юрий Семёнов предложили руководителю НАСА Дэниелу Голдину создать Международную космическую станцию. Положительное решение далось не сразу, было противодействие американской общественности, но в 1996 г. все-таки была утверждена конфигурация станции. Она состоит из двух сегментов — российского (модернизированный вариант «Мир-2») и американского (с участием Канады, Японии, Италии, стран — членов Европейского космического агентства и Бразилии).

В ноябре 1998 г. Россия запустила первый элемент МКС — функционально-грузовой блок «Заря». В декабре1998 г. шаттл «Индевор» пристыковал к модулю «Заря» американский модуль «Юнити». В июне 2000 г. к функционально-грузовому блоку «Заря» был пристыкован служебный модуль «Звезда». В ноябре 2000 г. транспортный пилотируемый корабль «Союз ТМ-31» доставил на борт МКС экипаж первой основной экспедиции. В феврале 2001 г. экипажем шаттла «Атлантис» в ходе миссии к модулю «Юнити» присоединён американский научный модуль «Дестини». В ноябре 2007 г. построение основного американского сегмента МКС завершилось. В мае 2010 г. завершилось построение российского сегмента.

Космические грузовые корабли "Прогресс", "Прогресс-М" и их модификации

Опыт разработки первой орбитальной станции показал, что длительный полёт космонавтов на станции связан с организацией регулярного грузопотока. Поэтому для разрабатывавшейся в 1973 г. долговременной орбитальной станции " Салют-6" (ДОС N5) была предпринята попытка организации такого грузопотока в целях увеличения продолжительности её активного существования.
Ограничение возможности транспортных пилотируемых КК "Союз" не позволяло одновременно с доставкой экипажей привозить на станцию необходимое количество расходуемых материалов и оборудования. Это побудило искать иные пути решения проблемы регулярного снабжения станции расходуемыми материалами.
    Естественно, что одним из наиболее простых решений этой задачи была разработка специального транспортного средства с максимальным использованием задела уже отработанного и хорошо зарекомендовавшего себя с точки зрения выполнения автоматического полёта КК "Союз".
Так родилась идея создания на базе транспортного пилотируемого КК "Союз" грузового корабля (ГК), которому впоследствии было присвоено название "Прогресс".

Грузовой корабль имел три основные отсека: грузовой со стыковочным агрегатом, отсек компонентов дозаправки и приборно-агрегатный.
Опыт полётов показал, что для увеличения продолжительности функционирования станции и обеспечения длительных полётов на ней космонавтов, в первую очередь необходимы: восполнение запасов систем обеспечения жизнедеятельности; поддержание требуемых параметров орбиты станции и восполнение запасов топлива её объединенной двигательной установки, доставка ремонтного оборудования при возникновении отказов на станции, требующих ремонта или замены вышедших из строя приборов и удаление отходов с последующим их затоплением в заданную точку акватории Мирового океана.
Решение этих задач и было возложено на грузовой корабль "Прогресс".
Наличие научно-технического и производственного задела по пилотируемым КК "Союз" позволило в короткий срок разработать необходимую проектную, конструкторскую, рабочую и эксплуатационную документацию, а также завершить экспериментальную отработку и изготовление первых лётных образцов.
Разработка эскизного проекта на грузовой корабль "Прогресс" была начата в середине 1973 г. и закончена в феврале 1974 г.

Грузовой корабль «Прогресс»: 1 — стыковочный агрегат; 2 — грузовой отсек (ГО); 3 — отсек компонентов дозаправки (ОКД); 4 — приборо-агрегатный отсек (ПАО)

Для доставки на «Салют-6» научной аппаратуры, кинофотоматериалов, средств обеспечения жизнедеятельности экипажа, топлива для двигательной установки и удаления со станции отходов и блоков, отработавших ресурс, создан автоматический грузовой транспортный корабль - «Прогресс» (рис.). Масса корабля 7020 кг; длина 7,94 м; наибольший диаметр гермоотсеков 2,2 м; масса доставляемого груза ~ 2300 кг. 

Корабль «Прогресс» выводится на орбиту трехступенчатой ракетой-носителем «Союз». Автономное время полета до 3 суток, в составе орбитальной станции до 30 суток. Параметры орбиты: высота 200—350 км; наклонение 51,6°; период обращения вокруг Земли ~ 89 мин. 

  

Первый грузовой корабль «Прогресс-1» был запущен к орбитальной станции «Салют-6»20 января 1978 года. После выхода на орбиту и проверки работоспособности бортовых систем — системы ориентации и управления движением, радиотехнической аппаратуры сближения и стыковки, а также сближающе-корректирующей двигательной установки — начались автоматическое сближение, причаливание и стыковка корабля со станцией. Контролировали ход операции Центр управления полётом и космонавты Юрий Романенко и Георгий Гречко, находившиеся на станции «Салют-6». 22 января в автоматическом режиме корабль был пристыкован. 

«Прогресс»

• Длина: 7,48 м
• Максимальный диаметр: 2,72 м
• Масса: 7020 кг
• Полезный груз: 2315 кг, из них максимально 975 кг топливо.
• первый полёт: 20 января 1978 (Прогресс 1 к Салюту 6)
• последний полёт: 5 мая 1990
• кол-во успешных запусков: 42, из них
• 12 к Салюту 6
• 12 к Салюту 7
• 18 к станции «Мир»
• Энергоснабжение: Аккумуляторы

«Прогресс M»

• Длина: 7,23 м
• Максимальный диаметр: 2,72 м
• Масса: 7450 кг
• Полезный груз: 2350 кг, из них максимально 1200 кг топливо.
• первый полёт: 23 августа 1989 (Прогресс M 1 к станции «Мир»)
• Энергоснабжение: Аккумуляторы и солнечные батареи.

«Прогресс M1»

По сравнению с ТКГ «Прогресс М», в соответствии с программой развёртывания и эксплуатации МКС, на корабле введены изменения в компоновку, конструкцию, состав приборов и режимы работы бортовых систем. Основная цель изменений- увеличение количества топлива в общей массе доставляемых на МКС грузов, что обеспечивается за счёт установки в отсек компонентов дозаправки (ОКД) восьми топливных баков. Кроме того, существенно расширен состав связей ТКГ с бортовыми системами российского сегмента МКС по силовым и командным электрическим цепям и телеметрии.

Спуск космического корабля.

Видио.

Значение освоения космического пространства для человечества.

На нашем уроке присутствует летчик майор запаса Утин Сергей Владимирович и курсант КРАСНОДАРСКОГО УЧИЛИЩА ЛЕТЧИКОВ Прозоров  АЛЕКСАНДР НАШ ВЫПУСНИК.

 Предоставляем им  слово.

Подведение итогов урока.

Песня «Трава у дома»