“La primera nau espacial parteix de la Terra a una velocitat de 0,68 s…” Així comença el text del problema en un llibre de text de física per a alumnes de 11è, dissenyat per ajudar a consolidar les disposicions bàsiques de la mecànica relativista a les seves ments. Així: “La primera nau espacial parteix de la superfície terrestre a una velocitat de 0,68 s. El segon vehicle comença a moure's des del primer en la mateixa direcció amb la velocitat V2=0,86 s. Cal calcular la velocitat de la segona nau en relació amb el planeta Terra.”
Els que vulguin posar a prova els seus coneixements poden practicar la resolució d'aquest problema. També podeu participar amb els escolars en la resolució de la prova: “La primera nau espacial parteix de la superfície de la terra a una velocitat de 0,7 s. (c és la designació de la velocitat de la llum). El segon vehicle comença a moure's des del primer en la mateixa direcció. La seva velocitat és de 0,8 s. S'hauria de calcular la velocitat de la segona nau respecte al planeta Terra."
Els que es consideren coneixedors en aquesta matèria tenen l'oportunitat de triar - s'ofereixen quatre possibles respostes: 1) 0; 2) 0,2 s; 3) 0,96 s; 4) 1, 54 p.
Un objectiu didàctic important que proposen els autors d'aquesta lliçó és familiaritzar els estudiants amb el significat físic i filosòfic dels postulats d'Einstein, l'essència i les propietats.concepte relativista de temps i espai, etc. L'objectiu educatiu de la lliçó és desenvolupar una visió del món dialèctica-materialista en els nens i les nenes.
Però els lectors de l'article familiaritzats amb la història dels vols espacials nacionals estaran d'acord que les tasques en què s'esmenta l'expressió "la primera nau espacial" poden tenir un paper educatiu més important. Si ho desitja, el professor que faci servir aquestes tasques podria revelar aspectes tant cognitius com patriòtics del problema.
La primera nau espacial a l'espai, l'èxit de la ciència espacial nacional en general: què se sap d'això?
Sobre la importància de l'exploració espacial
La investigació espacial ha introduït dades valuoses a la ciència, que han permès comprendre l'essència dels nous fenòmens naturals i posar-los al servei de les persones. Mitjançant satèl·lits artificials, els científics van poder determinar la forma exacta del planeta Terra, mitjançant l'estudi de l'òrbita es va fer possible rastrejar les regions d'anomalies magnètiques a Sibèria. Amb l'ús de coets i satèl·lits, van poder descobrir i explorar els cinturons de radiació al voltant de la Terra. Amb la seva ajuda, va ser possible resoldre molts altres problemes complexos.
Primera nau espacial a visitar la lluna
La lluna és el cos celeste amb el qual s'associen els avenços més espectaculars i impressionants de la ciència espacial.
El vol a la Lluna per primera vegada a la història es va dur a terme el 2 de gener de 1959 per l'estació automàtica "Luna-1". El primer llançament del satèl·lit artificial "Luna-1" va suposar un gran avenç en el camp de l'exploració espacial.espai. Però l'objectiu principal del projecte no es va aconseguir. Va consistir en la realització del vol de la Terra a la Lluna. El llançament del satèl·lit va permetre obtenir informació científica i pràctica valuosa sobre els vols a altres cossos espacials. En el transcurs del vol de Luna-1, es va desenvolupar una segona velocitat espacial (per primera vegada!) A més, es va poder obtenir dades sobre el cinturó de radiació del globus i es va obtenir una altra informació valuosa. La premsa mundial ha donat a la nau espacial Luna-1 el nom de Mechta.
AMS "Luna-2" va repetir gairebé completament el seu predecessor. Els instruments i equipaments utilitzats van permetre controlar l'espai interplanetari, així com corregir la informació rebuda per Luna-1. El llançament (12 de setembre de 1959) també es va dur a terme amb el PH 8K72.
14 de setembre "Luna-2" va arribar a la superfície del satèl·lit natural de la Terra. Es va fer el primer vol del nostre planeta a la Lluna. A bord de l'AMS hi havia tres banderins simbòlics, on hi havia la inscripció: "URSS, setembre de 1959". Al mig es va col·locar una bola metàl·lica que, quan va colpejar la superfície d'un cos celeste, es va trencar en desenes de petits banderines.
Tasques assignades a l'estació automàtica:
- assolir la superfície de la lluna;
- desenvolupament de la segona velocitat còsmica;
- superant la gravetat del planeta Terra;
- entrega de banderines de la "URSS" a la superfície lunar.
Tots es van completar.
Est
Va ser el primer espaila nau del món de tots es va llançar a l'òrbita de la Terra. L'acadèmic M. K. Tikhonravov, sota la direcció del famós dissenyador S. P. Korolev, va desenvolupar durant molts anys, a partir de la primavera de 1957. A l'abril de 1958, es van conèixer els paràmetres aproximats del futur vaixell, així com els seus indicadors generals. Es va suposar que la primera nau espacial tindria un pes d'unes 5 tones i que necessitaria una protecció tèrmica addicional d'uns 1,5 en entrar a l'atmosfera. A més, es va proporcionar una expulsió del pilot.
La creació de l'aparell experimental va acabar l'abril de 1960. Les proves van començar a l'estiu.
La primera nau espacial Vostok (foto a continuació) constava de dos elements: un compartiment d'instruments i un vehicle de descens connectats entre si.
La nau estava equipada amb control manual i automàtic, orientació al Sol i a la Terra. A més, hi havia un replà, control tèrmic i font d'alimentació. El tauler va ser dissenyat per al vol d'un pilot amb un vestit espacial. El vaixell tenia dos ports.
La primera nau espacial va sortir a l'espai el 12 d'abril de 1961. Ara aquesta data se celebra com el Dia de la Cosmonàutica. Aquest dia Yu. A. Gagarin va llançar la primera nau espacial del món en òrbita. Van fer una revolució al voltant de la Terra.
La principal tasca realitzada per la primera nau espacial amb un home a bord va ser estudiar el benestar i el rendiment d'un astronauta fora del nostre planeta. Vol reeixit de Gagarin: el nostrecompatriota, la primera persona que va veure la Terra des de l'espai: el desenvolupament de la ciència es va portar a un nou nivell.
Vol real a la immortalitat
"La primera nau espacial tripulada va ser llançada a l'òrbita de la Terra el 12 d'abril de 1961. El primer pilot-cosmonauta del satèl·lit "Vostok" va ser un ciutadà de l'URSS, pilot, major Gagarin Yu. A.”
Les paraules del memorable missatge TASS romandran per sempre a la història, en una de les seves pàgines més significatives i brillants. Després de dècades, els vols a l'espai es convertiran en un fet quotidià, però el vol realitzat per un home d'un petit poble de Rússia, Gzhatsk, ha quedat per sempre a la ment de moltes generacions com una gran gesta humana.
Carrera espacial
Entre la Unió Soviètica i els Estats Units en aquells anys hi havia una competència tàcita pel dret a tenir un paper protagonista en la conquesta de l'espai. El líder de la competició era la Unió Soviètica. Els EUA no tenien vehicles de llançament potents.
L'astronàutica soviètica ja va provar el seu treball el gener de 1960 durant proves a l'oceà Pacífic. Tots els principals diaris del món van publicar informació que un home aviat seria llançat a l'espai a l'URSS, cosa que, per descomptat, deixaria enrere els Estats Units. Tota la gent del món ha estat esperant el primer vol humà amb molta impaciència.
A l'abril de 1961, l'home va mirar per primera vegada la Terra des de l'espai. "Vostok" es va precipitar cap al Sol, tot el planeta va seguir aquest vol des dels receptors de ràdio. El món es va sacsejar iemocionats, tothom mirava l'experiment més gran de la història de la humanitat.
Els minuts que van sacsejar el món
"Home a l'espai!" Aquesta notícia va interrompre la feina de les agències de ràdio i telègraf a mitja frase. "L'home ha estat llançat pels soviètics! Yuri Gagarin a l'espai!"
Vostok va trigar només 108 minuts a volar al voltant del planeta. I aquests minuts no només testimonien la velocitat del vol de la nau espacial. Aquests van ser els primers minuts de la nova era espacial, i per això el món va quedar tan sorprès per ells.
La carrera entre les dues superpotències pel títol de guanyador en la lluita per l'exploració espacial va acabar amb la victòria de l'URSS. Al maig, els Estats Units també van llançar un home a l'espai amb una trajectòria balística. I tanmateix, el començament de la sortida de l'home més enllà de l'atmosfera terrestre va ser establert pel poble soviètic. La primera nau espacial "Vostok" amb un astronauta a bord va ser enviada precisament pel País dels Soviètics. Aquest fet va ser objecte d'un orgull extraordinari del poble soviètic. A més, el vol va durar més, va anar molt més amunt, va seguir una trajectòria molt més complexa. A més, la primera nau espacial de Gagarin (la foto mostra el seu aspecte) no es pot comparar amb la càpsula en què va volar el pilot nord-americà.
El matí de l'era espacial
Aquests 108 minuts van canviar per sempre la vida de Yuri Gagarin, el nostre país i el món sencer. Després de la primera nau espacial amb un home a bord va sortir a l'espai, aixòla gent de la Terra va començar a considerar l'esdeveniment al matí de l'era espacial. No hi havia cap persona al planeta que gaudís d'un amor tan gran no només als seus conciutadans, sinó a la gent de tot el món, independentment de la nacionalitat, les creences polítiques i religioses. La seva gesta va ser la personificació de tot el millor creat per la ment humana.
Ambaixador de la Pau
Després de volar per la Terra amb el vaixell Vostok, Yuri Gagarin va fer un viatge al voltant del món. Tothom volia veure i escoltar el primer astronauta del món. Va ser rebut igualment cordialment pels primers ministres i presidents, grans ducs i reis. I també Gagarin va ser rebut amb alegria per miners i molls, militars i científics, estudiants de les grans universitats del món i els ancians dels pobles abandonats d'Àfrica. El primer cosmonauta era igual de simple, amable i afable amb tothom. Va ser un autèntic "ambaixador de la pau", reconegut per les nacions.
Una gran i bella casa humana
La missió diplomàtica de Gagarin va ser molt important per al país. Ningú podria haver tingut tant èxit com el primer home a l'espai, per lligar nusos d'amistat entre persones i nacions, per unir pensaments i cors. Posseïa un somriure inoblidable i encantador, una benevolencia sorprenent, que unia gent de diferents països, creences diferents. Els seus discursos apassionats i sincers demanant la pau mundial van ser extraordinàriament convincents.
"Vaig veure com de bonica és la Terra", va dir Gagarin. - Les fronteres estatals són indistinguibles de l'espai exterior. El nostre planeta es veu des de l'espai com un gran ibonica casa humana. Tota la gent honesta de la Terra és responsable de l'ordre i la pau a les seves llars. Se'l va creure sense límits.
Auge sense precedents del país
A l'alba d'aquell dia inoblidable, un cercle limitat de persones li coneixia. Al migdia, tot el planeta va reconèixer el seu nom. Milions es van acostar a ell, es van enamorar d'ell per la seva bondat, joventut, bellesa. Per a la humanitat, es va convertir en un presagi del futur, un explorador que va tornar d'una recerca perillosa i que va obrir nous camins al coneixement.
Als ulls de molts, va personificar el seu país, va ser un representant del poble que en un moment va fer una gran contribució a la victòria sobre els nazis, i ara van ser els primers a pujar a l'espai. El nom de Gagarin, que va rebre el títol d'Heroi de la Unió Soviètica, s'ha convertit en un símbol de l'ascens sense precedents del país a noves cotes de progrés social i econòmic.
La fase inicial de l'exploració espacial
Fins i tot abans del famós vol, quan es va llançar a l'espai la primera nau espacial amb un home a bord, Gagarin va pensar en la importància de l'exploració espacial per a les persones, per a la qual es necessiten vaixells i coets potents. Per què es munten telescopis i es calculen les òrbites? Per què surten els satèl·lits i s'aixequen les antenes de ràdio? Entenia molt bé la necessitat urgent i la importància d'aquests temes i va intentar contribuir a l'etapa inicial de l'exploració humana de l'espai.
La primera nau espacial Vostok: tasques
Les principals tasques científiques a les quals s'enfrontava la nau espacial Vostok van ser les següents. En primer lloc, l'estudi de l'impacte de les condicions de vol en òrbita sobre l'estatel cos humà i el seu rendiment. En segon lloc, provant els principis de la construcció de naus espacials.
Història de la creació
El 1957 S. P. Korolev, en el marc de l'oficina de disseny científic, va organitzar un departament especial número 9. Va preveure el treball en la creació de satèl·lits artificials del nostre planeta. El departament estava dirigit per un associat de Korolev M. K. Tikhonravym. Així mateix, aquí es van estudiar els problemes de la creació d'un satèl·lit pilotat per una persona a bord. El Royal R-7 va ser considerat com un vehicle de llançament. Segons els càlculs, un coet amb un tercer grau de protecció va poder llançar una càrrega útil de cinc tones a l'òrbita terrestre baixa.
Matemàtics de l'Acadèmia de Ciències van participar en els càlculs en una fase inicial de desenvolupament. Es va emetre un avís que una sobrecàrrega deu vegades podria provocar una desòrbita balística.
El departament va investigar les condicions per a la realització d'aquesta tasca. Vaig haver d'abandonar la consideració d'opcions alades. Com a forma més acceptable de retornar una persona, es van estudiar les possibilitats de la seva expulsió i posterior descens amb paracaigudes. No hi havia cap disposició per a un rescat separat del vehicle de descens.
En el curs de la investigació mèdica en curs, es va demostrar que el més acceptable per al cos humà és la forma esfèrica del vehicle de descens, que li permet suportar càrregues importants sense greus conseqüències per a la salut de l'astronauta. Va ser la forma esfèrica que es va triar per a la producció del vehicle de descens tripulatvaixell.
El vaixell Vostok-1K va ser el primer a ser enviat. Va ser un vol automàtic que va tenir lloc el maig de 1960. Més tard, es va crear i provar una modificació del Vostok-3KA, que estava completament preparada per a vols tripulats.
A més d'un vol fallit, que va acabar amb una fallada del vehicle de llançament al principi, el programa preveia el llançament de sis vehicles no tripulats i sis naus espacials tripulades.
Programa implementat:
- realitzar un vol humà a l'espai: la primera nau espacial "Vostok 1" (la foto representa la imatge de la nau);
- vol d'un dia de durada: "Vostok-2";
- vols de grup: Vostok-3 i Vostok-4;
- participació en el vol espacial de la primera dona cosmonauta: Vostok-6.
"Vostok": característiques i dispositiu del vaixell
Característiques:
- pes - 4,73 t;
- longitud - 4,4 m;
- diàmetre - 2,43 m.
Dispositiu:
- vehicle de descens esfèric (2,46 t, 2,3 m);
- compartiments d'instruments orbitals i cònics (2,27 t, 2,43 m): estan connectats mecànicament entre si mitjançant panys pirotècnics i bandes metàl·liques.
Equip
Control automàtic i manual, orientació automàtica al Sol i orientació manual a la Terra.
Suport vital (proporcionat durant 10 dies per mantenir l'atmosfera interna corresponent als paràmetres de l'atmosferaTerra).
Control lògic de comandaments, font d'alimentació, control tèrmic, aterratge.
Per al treball humà
Per tal d'assegurar el treball de l'home a l'espai, el tauler estava equipat amb l'equip següent:
- dispositius autònoms i de telemetria de ràdio necessaris per controlar l'estat de l'astronauta;
- dispositius per a la comunicació radiotelèfona amb estacions terrestres;
- enllaç de ràdio de comanda;
- dispositius temporals del programa;
- sistema de televisió per observar el pilot des de terra;
- sistema de ràdio per controlar l'òrbita del vaixell i la recerca de la direcció;
- sistema de propulsió de fre i altres.
Dispositiu del vehicle de baixada
Hi havia dos ports al vehicle de baixada. Un d'ells estava situat a l'escotilla d'entrada, lleugerament per sobre del cap del pilot, l' altre, amb un sistema d'orientació especial, estava col·locat al terra als seus peus. El cosmonauta, vestit amb un vestit espacial, es va asseure en un seient ejectable. Es preveia que després de frenar el vehicle de descens a una altitud de 7 km, el cosmonauta s'hauria d'expulsar i aterrar en un paracaigudes. A més, era possible que el pilot aterrava dins del propi aparell. El vehicle de descens disposava de paracaigudes, però no estava equipat amb mitjans per a un aterratge suau. Això va amenaçar la persona que hi havia amb contusions greus en aterrar.
Si els sistemes automàtics fallaven, l'astronauta podria utilitzar el control manual.
Les naus Vostok no tenien cap dispositiu per al vol humàlluna. En ells, la fugida de persones sense formació especial era inacceptable.
Qui va pilotar els vaixells Vostok?
Yu. A. Gagarin: la primera nau espacial "Vostok - 1". La foto següent és una imatge de la disposició del vaixell. G. S. Titov: "Vostok-2", A. G. Nikolaev: "Vostok-3", P. R. Popovich: Vostok-4, V. F. Bykovsky: Vostok-5, V. V. Tereshkova: Vostok-6.
Conclusió
108 minuts, durant els quals el "Vostok" va fer una revolució al voltant de la Terra, la vida del planeta va canviar per sempre. No només els historiadors guarden el record d'aquests minuts. Les generacions vives i els nostres descendents llunyans rellegiran amb respecte els documents que parlen del naixement d'una nova era. L'època que va obrir el camí a les persones a les grans extensions de l'Univers.
Per molt que hagi avançat la humanitat en el seu desenvolupament, sempre recordarà aquest dia increïble en què una persona es va trobar per primera vegada sola amb el cosmos. La gent sempre recordarà el nom immortal del gloriós pioner de l'espai, que es va convertir en un home rus normal: Yuri Gagarin. Tots els èxits d'avui i de demà en la ciència espacial es poden considerar passos al seu pas, el resultat de la seva primera i més important victòria.
