Злободневность постановки этой проблемы достаточно очевидна. Полеты человека на околоземных орбитах помогли нам составить истинную картину поверхности Земли, многих планет, земной тверди и океанских просторов. Они дали новое представление о земном шаре как очаге жизни и понимание того, что человек и природа - неразрывное целое. Космонавтика предоставила реальную возможность для решения важных народнохозяйственных задач: совершенствование международных систем связи, долгосрочное прогнозирование погоды, развитие навигации морского и воздушного транспорта.
Вместе с тем у космонавтики остаются и большие потенциальные возможности. По мнению многих ученых, космонавтика в состоянии помочь при решении глобальной энергетической проблемы путем создания космических устройств, принимающих и перерабатывающих солнечную энергию, а также посредством выноса в космос слишком энергоемких производств. Космонавтика открывает немалые возможности для построения глобальной геофизической информационной системы, с помощью которой можно разработать модель Земли и общую теорию процессов, происходящих на ее поверхности, в атмосфере и околоземном пространстве. Существуют и многие другие заманчивые сферы применения достижений космонавтики.
Ряд авторитетных в области космонавтики ученых ратуют за немедленное «обживание» космоса. При этом в качестве аргумента они напоминают, что существованию нашей планеты угрожает множество астероидов и комет, снующих вокруг Земли.
Важной составляющей глобальной проблемы освоения космоса является наличие в околоземном пространстве обломков спутников и ракетоносителей, угрожающих не только космическим полетам, но и в случае их падения на Землю, ее обитателям. До сих пор международное право, предусматривающее свободное использование всеми государствами космического пространства, никак не регулирует проблему засорения космоса.
В результате сегодня «низкие» орбиты (между 150 и 2000 км), на которых ведется наблюдение за Землей, и геостационарные (36 000 км), используемые для телекоммуникации, напоминают своеобразную «космическую помойку». Виноваты в этом прежде всего Соединенные Штаты Америки, за которыми (в 1994 г.) числилось 2676 предметов, Россия (2359) и Западная Европа, правда в меньшей степени (500).
Один из способов очищения околоземных орбит заключается в переводе на «запасные пути» отработавших ракет и спутников. В техническом плане возможно и их возвращение на Землю, но на данном этапе подобные операции исключены в силу их высокой стоимости. Рано или поздно все находящиеся в космосе предметы сами возвращаются на Землю. В прошлые годы несколько обломков американских и российских кораблей падали на нашу планету, к счастью, обошлось без жертв. (Известны случаи предъявления пострадавшими странами финансовых счетов хозяевам обломков.) Наконец, идет разработка особо прочных щитов, способных предохранять новые космические корабли от разных неприятностей в случае их столкновения с летающими предметами.
Вступление:
Во второй половине XX в.человечество ступило на порог Вселенной — вышло в космическое пространство. Дорогу в космос открыла наша Родина. Первый искусственный спутник Земли, открывший космическую эру, запущен бывшим Советским Союзом, первый космонавтмира — гражданин бывшего СССР.
Космонавтика — это громадный катализатор современной науки и техники, ставшийза невиданно короткий срок одним из главный рычагов современного мировогопроцесса. Она стимулирует развитие электроники, машиностроения,
материаловедения, вычислительной техники, энергетики и многих других областей народногохозяйства.
В научном плане человечество стремится найти в космосе ответ на такиепринципиальные вопросы, как строение и эволюция Вселенной, образование Солнечнойсистемы, происхождение и пути развития жизни. От гипотез о природе планет истроении космоса, люди перешли к всестороннему и непосредственному изучениюнебесных тел и межпланетного пространства с помощью ракетно-космическойтехники.
В освоении космоса человечеству предстоит изучит различные области космическогопространства: Луну, другие планеты и межпланетное пространство.
Современный уровень космической техники и прогноз её развития показывают, чтоосновной целью научных исследований с помощью космических средств, по-видимому, в ближайшем будущем будет наша Солнечная система. Главными при этом будутзадачи изучения солнечно-земных связей и пространства Земля — Луна, а так жеМеркурия, Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна и других планет, астрономическиеисследования, медико-биологические исследования с целью оценки влиянияпродолжительности полётов на организм человека и его работоспособность.
В принципе развитие космической технике должно опережать «Спрос», связанный срешением актуальных народнохозяйственных проблем. Главными задачами здесьявляются ракет-носителей, двигательных установок, космических аппаратов, а также обеспечивающих средств (командно-измерительных и стартовых комплексов, аппаратуры и т. д.), обеспечение прогресса в смежных отраслях техники, прямо иликосвенно связанных с развитием космонавтики.
Фантазия есть качество величайшейценности В. И. Л е н и н
До полётов в мировое пространство нужно было понять и использовать на практикепринцип реактивного движения, научиться делать ракеты, создать теориюмежпланетных сообщений и т. д.
Ракетная техника — далеко не новое понятие. К созданию мощных современныхракет-носителей человек шёл через тысячелетия мечтаний, фантазий, ошибок, поисков в различных областях науки и техники, накопления опыта и знаний.
Принцип действия ракеты заключается в её движении под действием силы отдачи, реакции потока частиц, отбрасываемых от ракеты. В ракете. т. е. аппарате, снабжённом ракетным двигателем, истекающие газы образуются за счёт реакцииокислителя и горючего, хранящихся в самой ракете. Это обстоятельство делаетработу ракетного двигателя независимой от наличия или отсутствия газовой среды. Таким образом, ракета представляет из себя удивительную конструкцию, способнуюперемещаться в безвоздушном пространстве, т. е. не опорном, космическомпространстве.
Особое место среди русских проектов применения реактивного принципа полётазанимает проект Н. И. Кибальчича, известного русского революционера, оставившего несмотря на короткую жизнь (1853−1881), глубокий след в историинауки и техники. Имея обширные и глубокие знания по математике, физике иособенно химии, Кибальчич изготовлял самодельные снаряды и мины длянародовольцев. «Проект воздухоплавательного прибора» был результатом длительнойисследовательской работы Кибальчича над взрывчатыми веществами. Он, посуществу, впервые предложил не ракетный двигатель, приспособленный ккакому-либо существовавшему летательном аппарату, как это делали другиеизобретатели, а совершенно новый (ракетодинамический) аппарат, прообразсовременных пилотируемых космических средств, у которых тяга ракетныхдвигателей служит для непосредственного создания подъемной силы, поддерживающейаппарат в полёте. Летательный аппарат Кибальчича должен был функционировать попринципу ракеты!
Но т.к. Кибальчича посадили в тюрьму за покушение на Царя Александра II,
топроект его летательного аппарата был обнаружен только в 1917 году в архиведепартамента полиции.
Итак, к концу прошлого века идея применения для полётов реактивных приборовполучила в России большие масштабы. И первым кто решил продолжить исследованиябыл наш великий соотечественник Константин Эдуардович Циолковский (1857−1935).Реактивным принципом движения он начал интересоваться очень рано. Уже в 1883 г. он дал описание корабля с реактивным двигателем. Уже в 1903 году Циолковский впервые в миредал возможность конструировать схему жидкостной ракеты. Идеи Циолковскогополучили всеобщее признание ещё в 1920-е годы. И блестящий продолжатель егодела С. П. Королёв за месяц до запуска первого искусственного спутника Землиговорил что идеи и труды Константина Эдуардовича будут всё больше и большепривлекать к себе внимание по мере развития ракетной техники, в чём оказалсяабсолютно прав!
Начало космической эры
И так через 40 лет после того как был найден проектлетательного аппарата, созданный Кибальчичем, 4 октября 1957 г. бывший СССР
произвел запуск первого в мире искусственногоспутника Земли. Первый советский спутник позволил впервые измеритьплотность верхней атмосферы, получить данные о распространении радиосигналов вионосфере, отработать вопросы выведения на орбиту, тепловой режим и др. Спутникпредставлял собой алюминиевую сферу диаметром 58 см и массой 83,6 кг с четырьмя штыревыми антеннами длинной 2,4−2,9 м. В герметичном корпусе спутника размещались аппаратура и источники электропитания. Начальныепараметры орбиты составляли: высота перигея 228 км, высота апогея 947 км, наклонение 65,1 гр. 3 ноября Советский Союз сообщил о выведении наорбиту второго советского спутника. В отдельной герметической кабине находилисьсобака Лайка и телеметрическая система для регистрации ее поведении вневесомости. Спутник был также снабжен научными приборами для исследованияизлучения Солнца и космических лучей.
6 декабря 1957 г. в США была предпринята попытка запустить спутник «Авангард-1» с помощью ракеты-носителя, разработаннойИсследовательской лабораторией ВМФ. После зажигания ракета поднялась надпусковым столом, однако через секунду двигатели выключились и ракета упала настол, взорвавшись от удара.
31 января 1958 г. был выведен на орбиту спутник «Эксплорер-1», американский ответ на запуск советских спутников. По размерам и
массе он не был кандидатом в рекордсмены. Будучидлинной менее 1 м и диаметром только ~15,2 см, он имел массу всего лишь 4,8 кг.
Однако его полезный груз был присоеденен к четвертой, послед-
ней ступени ракеты-носителя «Юнона-1». Спутник вместес ракетой на орбите имел длину 205 см и массу 14 кг. На нем были установлены датчики наружной и внутренней температур, датчики эрозии и ударов дляопределения потоков микрометеоритов и счетчик Гейгера-Мюллера для регистрациипроникающих космических лучей.
Важный научный результат полета спутника состоял воткрытии окружающих Земля радиационных поясов. Счетчик Гейгера-Мюллерапрекратил счет, когда аппарат находился в апогее на высоте 2530 км, высота перигея составляла 360 км.
5 февраля 1958 г. в США была предпринята вторая попытка запустить спутник «Авангард-1», но она также закончилась аварией, как ипервая попытка. Наконец 17 марта спутник был выведен на орбиту. В период сдекабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попытоквывести на орбиту «Авангард-1» только три из них были успешными. ту. В период с декабря 1957 г. по сентябрь 1959 г. было предпринято одиннадцать попыток вывести на орбиту «Авангард
Оба спутника внесли много нового в космическуюнауку и технику (солнечные батареи, новые данные о плотности верхний атмосферы, точное картирование островов в Тихом океане и т. д.) 17 августа 1958 г. в США была предпринята первая попытка послать с мыса Канаверал в окрестности Луны зонд снаучной аппаратурой. Она оказалась неудачной. Ракета поднялась и пролетелавсего 16 км. Первая ступень ракеты взорвалась на 77 с полета. 11 октября 1958 г. была предпринята вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1», также оказалась неудачной. Последующие несколько запусков также оказались неудачными, лишь 3 марта 1959 г."Пионер-4″, массой 6,1 кг частично выполнил поставленную задачу: пролетелмимо Луны на расстоянии 60 000 км (вместо планируемых 24 000 км).
Так же как и при запуске спутника Земли, приоритет взапуске первого зонда принадлежит СССР, 2 января 1959 г. был запущен первый созданный руками человека объект, который был выведен на траекторию, проходящую достаточно близко от Луны, на орбиту
спутника Солнца. Таким образом «Луна-1» впервыедостигла второй космической скорости. «Луна-1» имела массу 361,3 кг и пролетела мимо Луны на расстоянии 5500 км. На расстоянии 113 000 км от Земли с ракетной ступени, пристыкованной к «Луне-1», было выпущено облако паров натрия, образовавшее искусственную комету. Солнечное излучение вызвало яркое свечениепаров натрия и оптические системы на Земле сфотографировали облако на фоне
созвездия Водолея.
«Луна-2» запущенная 12 сентября 1959 г. совершила первый в мире полет на другое небесное тело. В 390,2-килограммовой сфереразмещались приборы, показавшие, что Луна не имеет магнитного поля ирадиационного пояса.
Автоматическая межпланетная станция (АМС) «Луна-3"была запущена 4 октября 1959 г. Вес станции равнялся 435 кг. Основной целью запуска был облет Луны и фотографирование ее обратной, невидимой с Земли, стороны. Фотографирование производилось 7
октября в течение 40 мин с высоты 6200 км над Луной.
Человек в космосе
12 апреля 1961 г. в 9 ч 07 мин по московскому времени в нескольких десятках километров севернее поселка Тюратам в Казахстане насоветском космодроме Байконур состоялся запуск межконтинентальнойбаллистической ракеты Р-7, в носовом отсеке которой размещался пилотируемыйкосмический корабль «Восток» с майором ВВС Юрием Алексеевичем Гагариным наборту. Запуск прошел успешно. Космический корабль был выведен на орбиту снаклонением 65 гр, высотой перигея 181 км и высотой апогея 327 км и совершил один виток вокруг Земли за 89 мин. На 108-ой мин после запуска он вернулся наЗемлю, приземлившись в районе деревни Смеловка Саратовской области. Такимобразом, спустя 4 года после выведения первого искусственного спутника ЗемлиСоветский Союз впервые в мире осуществил полет человека в космическоепространство.
Космический корабль состоял из двух отсеков. Спускаемый аппарат, являющийся одновременно кабиной космонавта, представлялсобой сферу диаметром 2,3 м, покрытую абляционным материалом для тепловойзащиты при входе в атмосферу. Управление кораблем осуществлялось автоматически, а также космонавтом. В полете непрерывно поддерживалась с Землей. Атмосферакорабля — смесь кислорода с азотом под давлением 1 атм. (760 мм рт. ст.). «Восток-1» имел массу 4730 кг, а с последней ступенью ракеты-носителя 6170 кг. Космический корабль «Восток» выводился в космос 5 раз, после чего было объявлено о егобезопасности для полета человека.
3-го ранга Алан Шепард стал первым американскимастронавтом.
Хотя он и не достиг околоземной орбиты, он поднялсянад Землей
на высоту около 186 км. Шепард запущенный с мыса Канаверал в
КК «Меркурий-3» с помощью модифицированнойбаллистической
ракеты «Редстоун», провел в полете 15 мин 22 с допосадки в Атлантическом океане. Он доказал, что человек в условиях невесомостиможет осуществлять ручное управление космическим кораблем. КК «Меркурий"значительно отличался от КК «Восток».
Он состоял только из одного модуля — пилотируемойкапсулы в
форме усеченного конуса длинной 2,9 м и диаметром основания
1,89 м . Его герметичная оболочкаиз никелевого сплава имела обшивку из титана для защиты от нагрева при входе ватмосферу.
Атмосфера внутри «Меркурия» состояла из чистого кислорода
под давлением 0,36 ат.
Канаверал был запущен корабль «Меркурий-6», пилотируемый
подполковником ВМФ Джоном Гленном. Гленн пробыл наорбите только 4 ч 55 мин, совершив 3 витка до успешной посадки. Целью полетаГленна было определение возможности работы человека в КК «Меркурий». Последнийраз «Меркурий» был выведен в космос 15 мая 1963 г.
18 марта 1965 г. был выведен на орбиту КК «Восход» с двумя космонавтами на борту — командиром корабля полковником Павлом
Иваровичем Беляевым и вторым пилотом подполковникомАлексеем Архиповичем Леоновым. Сразу после выхода на орбиту экипаж очистил себяот азота, вдыхая чистый кислород. Затем был
развернут шлюзовой отсек: Леонов вошел в шлюзовойотсек, закрыл крышку люка КК и впервые в мире совершил выход в космическоепространство. Космонавт с автономной системой жизнеобеспечения находился внекабины КК в течении 20 мин, временами отдаляясь от корабля на расстояние до 5 м. Во время выхода он был соединен с КК только телефонным и телемеметрическим кабелями. Такимобразом, была практически подтверждена возможность пребывания и работыкосмонавта вне КК.
3 июня был запущен КК «Джемени-4» с капитанамиДжеймсом Макдивиттом и Эдвардом Уайтом. Во время этого полета, продолжавшегося97 ч 56 мин Уайт вышел из КК и провел вне кабины 21 мин, проверяя возможностьманевра в космосе с помощью ручного реактивного пистолета на сжатом газе.
К большому сожалению освоение космоса не обошлосьбез жертв. 27 января 1967 г. экипаж готовившийся совершить первый
пилотируемый полет по программе «Аполлон» погиб вовремя
пожара внутри КК сгорев за 15 с в атмосфере чистогокислорода. Вирджил Гриссом, Эдвард Уайт и Роджер Чаффи стали первымиамериканскими астронавтами, погибшими в КК. 23 апреля с Байконура был запущенновый КК «Союз-1», пилотируемый полковником Владимиром Комаровым. Запуск прошелуспешно.
На 18 витке, через 26 ч 45 мин, после запуска, Комаровначал ориентацию для входа в атмосферу. Все операции прошли нормально, но послевхода в атмосферу и торможения отказала парашютная система. Космонавт погибмгновенно в момент удара «Союза» о Землю со скоростью 644 км\ч. В дальнейшемКосмос унес не одну человеческую жизнь, но эти жертвы были первыми.
Нужно заметить, что в естественнонаучном и производительном планах мир стоитперед рядом глобальных проблем, решение которых требует объединённых усилийвсех народов. Это проблемы сырьевых ресурсов, энергетики, контроля засостоянием окружающей среды и сохранения биосферы и другие. Огромную роль вкардинальном их решении будут играть космические исследования — одно изважнейших направлений научно-технической революции.
Космонавтика ярко демонстрирует всему миру плодотворность мирногосозидательного труда, выгоды объединения усилий разных стран в решении научныхи народнохозяйственных задач.
С какими же проблемами сталкиваетсякосмонавтика и сами космонавты?
Начнёмс жизнеобеспечения. Что такое жизнеобеспечение? Жизнеобеспечение в космическомполёте — это создание и поддержание в течении всего полёта в жилых и рабочихотсеках К.К. таких условий, которые обеспечили бы экипажу работоспособность, достаточную для выполнения поставленной задачи, и минимальную вероятностьвозникновения патологических изменений в организме человека. Как это сделать? Необходимо существенно уменьшить степень воздействия на человеканеблагоприятных внешних факторов космического полёта — вакуума, метеорическихтел, проникающей радиации, невесомости, перегрузок; снабдить экипаж веществамии энергией без которых не возможна нормальная жизнедеятельность человека, -пищей, водой, кислородом и сетом; удалить продукты жизнедеятельности организмаи вредные для здоровья вещества, выделяемые при работе систем и оборудованиякосмического корабля; обеспечить потребности человека в движении, отдыхе, внешней информации и нормальных условиях труда; организовать медицинскийконтроль за состоянием здоровья экипажа и поддержание его на необходимомуровне. Пища и вода доставляются в космос в соответствующей упаковке, акислород — в химически связанном виде. Если не проводить восстановлениепродуктов жизнедеятельности, то для экипажа из трёх человек на один годпотребуется 11 тонн вышеперечисленных продуктов, что, согласитесь, составляетнемалый вес, объём, да и как это всё будет хранится в течении года?!
Вближайшем будущем системы регенерации позволят почти полностью воспроизводитькислород и вод на борту станции. Уже давно начали использовать вода послеумывания и душа, очищенную в системе регенерации. Выдыхаемая влагаконденсируется в холодильно-сушильном агрегате, а затем регенерируется. Кислород для дыхания извлекается из очищенной воды электролизом, а газообразныйводород, реагируя с углекислым газом, поступающим из концентратора, образуетводу, которая питает электролизер. Использование такой системы позволяетуменьшить в рассмотренном примере массу запасаемых веществ с 11 до 2 т. Впоследнее время практикуется выращивание разнообразных видов растений прямо наборту корабля, что позволяет сократить запас пищи который необходимо брать вкосмос, об этом упоминал ещё в своих трудах Циолковский.
Космос науке
Освоение космоса во многом помогает в развитии наук:
18декабря 1980 года было установлено явление стока частиц радиационных поясовЗемли под отрицательными магнитными аномалиями.
Эксперименты, проведённые на первых спутниках показали, что околоземноепространство за пределами атмосферы вовсе не «пустое». Оно заполнено плазмой, пронизано потоками энергетических частиц. В 1958 г. в ближнем космосе были обнаружены радиационные пояса Земли — гигантские магнитные ловушки, заполненные заряженными частицами — протонами и электронами высокой энергии.
Наибольшая интенсивность радиации в поясах наблюдается на высотах в несколькотысяч км. Теоретические оценки показывали, что ниже 500 км. Не должно быть повышенной радиации. Поэтому совершенно неожиданным было обнаружение во времяполётов первых К.К. областей интенсивной радиации на высотах до 200−300 км. Оказалось, что это связано с аномальными зонами магнитного поля Земли.
Распространилось исследование природных ресурсов Земли космическими методами, что во многом посодействовало развитию народного хозяйства.
Первая проблема которая стояла в 1980 году перед космическими исследователямипредставляла перед собой комплекс научных исследований, включающих большинствоважнейших направлений космического природоведения. Их целью являлись разработкаметодов тематического дешифрирования многозональной видеоинформации и их использованиепри решении задач наук о Земле и хозяйственных отраслей. К таким задачамотносятся: изучение глобальных и локальных структур земной коры для познанияистории её развития.
Вторая проблема является одной из основополагающих физико-технических проблемдистанционного зондирования и имеет своей целью создание каталоговрадиационных характеристик земных объектов и моделей их трансформации, которыепозволят выполнять анализ состояния природных образований на время съемки ипрогнозировать их на динамику.
Отличительной особенностью третей проблемы является ориентация на излучениерадиационных характеристик крупных регионов вплоть до планеты в целом спривлечением данных о параметрах и аномалиях гравитационного и геомагнитногополей Земли.
Изучение Земли из космоса
Человек впервые оценил роль спутников для контроляза состоянием
сельскохозяйственных угодий, лесов и других природныхресурсов
Земли лишь спустя несколько лет после наступлениякосмической
эры. Начало было положено в 1960 г., когда с помощьюметеорологических спутников «Тирос» были получены подобные карте очертанияземного шара, лежащего под облаками. Эти первые черно-белые ТВ изображениядавали весьма слабое представление о деятельности человека и тем не менее этобыло первым шагом. Вскоре были разработаны новые технические средства, позволившие повысить качество наблюдений. Информация извлекалась измногоспектральных изображений в видимом и инфракрасном (ИК) областях спектра. Первыми спутниками, предназначенными для максимального использования этихвозможностей были аппараты типа «Лэндсат». Например спутник «Лэндсат- D», четвертый из серии, осуществлял наблюдение Земли с высоты более 640 км с помощью усовершенствованных чувствительных приборов, что позволило потребителям получатьзначительно более детальную и своевременную информацию. Одной из первыхобластей применения изображений земной поверхности, была картография. Вдоспутниковую эпоху карты многих областей, даже в развитых
районах мира были составлены неточно. Изображения, полученные с
помощью спутника «Лэндсат», позволили скорректироватьи обновить некоторые существующие карты США. В СССР изображения полученные состанции «Салют», оказались незаменимыми для выверки железнодорожной трассы БАМ.
В середине 70-х годов НАСА, министерство сельскогохозяйства США приняли решение продемонстрировать возможности спутниковойсистемы в прогнозировании важнейшей сельскохозяйственной культуры пшеницы. Спутниковые наблюдения, оказавшиеся на редкость точными в дальнейшем былираспространены на другие сельскохозяйственные культуры. Приблизительно в то жевремя в СССР наблюдения за сельскохозяйственными культурами проводились соспутников серий «Космос», «Метеор», «Муссон» и орбитальных станций «Салют».
Использование информации со спутников выявило еенеоспоримые преимущества при оценке объема строевого леса на обширныхтерриториях любой страны. Стало возможным управлять процессом вырубки леса ипри необходимости давать рекомендации по изменению
контуров района вырубки с точки зрения наилучшейсохранности леса. Благодаря изображениям со спутников стало также возможнымбыстро оценивать границы лесных пожаров, особенно «коронообразных», характерныхдля западных областей Северной Америки, а так
же районов Приморья и южных районов Восточной Сибири вРоссии.
Огромное значение для человечества в целом имеетвозможность наблюдения практически непрерывно за просторами Мирового Океана,
этой «кузницы» погоды. Именно над толщами океанскойводы зарождаются чудовищной силы ураганы и тайфуны, несущие многочисленныежертвы и разрушения для жителей побережья. Раннее оповещение населения частоимеет решающее значение для спасения жизней десятков тысяч людей. Определениезапасов рыбы и других морепродуктов также имеет огромное практическое значение. Океанские течения часто искривляются, меняют курс и размеры. Например, ЭльНино, теплое течение в южном направлении у берегов Эквадора в отдельные годыможет распространяться вдоль берегов Перу до 12гр. ю.ш.. Когда это происходит, планктон и рыба гибнут огромных количествах, нанося непоправимый ущерб рыбнымпромыслам многих стран и том числе и России. Большие концентрацииодноклеточных морских организмов повышают смертность рыбы, возможно из-засодержащихся в них токсинов. Наблюдение со спутников помогает выявить «капризы"таких течений и дать полезную информацию тем, кто в ней нуждается. По
некоторым оценкам российских и американских ученыхэкономия топлива в сочетании с «дополнительным уловом» за счет использованияинформации со спутников, полученной в инфракрасном диапазоне, дает ежегоднуюприбыль в 2,44 млн долл. Использование спутников для целей обзора облегчилозадачу прокладывания курса морских судов. Так же спутниками обнаруживаютсяопасные для судов айсберги, ледники. Точное знание запасов снега в горах иобъема ледников — важная задача научных исследований, ведь по мере освоениязасушливых территорий потребность в воде резко возрастает.
Неоценима помощь космонавтов в создании крупнейшегокартографического произведения — Атласа снежно-ледовых ресурсов мира.
Также с помощью спутников находят нефтяныезагрязнения, загрязнения воздуха, полезные ископаемые.
Наука о космосе
В течениинебольшого периода времени с начала космической эры человек не только послалавтоматические космические станции к другим планетам и ступил на поверхностьЛуны, но также произвел революцию в науке о космосе, равной которой не было завсю историю человечества. Наряду с большими техническими достижениями, вызванными развитием космонавтики, были получены новые знания о планете Земля исоседних мирах. Одним из первых важных открытий, сделанных не традиционнымвизуальным, а иным методом наблюдения, было установление факта резкогоувеличения с высотой, начиная с некоторой пороговой высоты интенсивностисчитавшихся ранее изотропными космических лучей. Это открытие принадлежитавстрийцу В. Ф. Хессу, запустившему в 1946 г. газовыйшар-зонд с аппаратурой на большие высоты.
В 1952 и 1953 гг. д-р Джеймс Ван Аллен проводилисследования низ-
ко энергетических космических лучей при запусках врайоне северного магнитного полюса Земли небольших ракет на высоту 19−24 км и высотных шаров — баллонов. Проанализировав результаты проведенных экспериментов, Ван Алленпредложил разместить на борту первых американских искусственных спутников Землидостаточно простые по конструкции детекторы космических лучей.
С помощью спутника «Эксплорер-1» выведенного США наорбиту
31 января 1958 г. было обнаружено резкое уменьшение интенсивности космического излучения на высотах более 950 км. В конце 1958 г. АМС «Пионер-3», преодолевшая за сутки полета расстояние свыше 100 000 км, зарегистрировала с помощью имевшихся на борту датчиков второй, расположенный выше первого, радиационный пояс Земли, который также опоясывает весь земной шар.
В августе и сентябре 1958 г. на высоте более 320 км было произведено три атомных взрыва, каждый мощностью 1,5 к.т. Цельюиспытаний с кодовым названием «Аргус» было изучение возможности
пропадания радио и радиолокационной связи при такихиспытаниях. Исследование Солнца — важнейшая научная задача, решению которойпосвящены многие запуски первых спутников и АМС.
Американские «Пионер-4» — «Пионер-9″ (1959−1968гг.)с околосолнечных орбит передавали по радио на Землю важнейшую информацию оструктуре Солнца. В тоже время было запущено более двадцати спутников серии"Интеркосмос» с целью изучения Солнца и
околосолнечного пространства.
Чёрные дыры
О чёрных дырах узнали в 1960-х годах. Оказалось, что если бы наши глаза могливидеть только рентгеновское излучение, то звёздное небо над нами выглядело бысовсем иначе. Правда, рентгеновские лучи, испускаемые Солнцем, удалосьобнаружить ещё до рождения космонавтики, но о других источниках в звёздном небеи не подозревали. На них наткнулись случайно.
В 1962 году американцы, решив проверить, не исходит ли от поверхности Лунырентгеновское излучение, запустили ракету, снабжённую специальной аппаратурой. Вот тогда-то, обрабатывая результаты наблюдений убедились, что приборы отметилимощный источник рентгеновского излучения. Он располагался в созвездии Скорпион. И уже в 70-х годах на орбиту вышли первые 2 спутника, предназначенные дляпоиска исследований источников рентгеновских лучей во вселенной, — американский"Ухуру" и советский «Космос-428».
К этому времени кое-что уже начало проясняться. Объекты, испускающиерентгеновские лучи, сумели связать с еле видимыми звёздами, обладающиминеобычными свойствами. Это были компактные сгустки плазмы ничтожных, конечно покосмическим меркам, размеров и масс, раскалённые до нескольких десятковмиллионов градусов. При весьма скромной наружности эти объекты обладаликолоссальной мощностью рентгеновского излучения, в несколько тысяч разпревышающей полную совместимость Солнца.
Эти крохотные, диаметром около 10 км., останки полностью выгоревших звёзд, сжавшиеся до чудовищной плотности, должны были хоть как-то заявить о себе. Поэтому так охотно в рентгеновских источниках «узнавали» нейтронные звёзды. Иведь казалось бы всё сходилось. Но расчёты опровергли ожидания: только чтообразовавшиеся нейтронные звёзды должны были сразу остыть и перестать излучать, а эти лучились рентгеном.
С помощью запущенных спутников исследователи обнаружили строго периодическиеизменения потоков излучения некоторых из них. Был определён и период этихвариаций — обычно он не превышал нескольких суток. Так могли вести себя лишьдве вращающиеся вокруг себя звезды, из которых одна периодически затмеваладругую. Это было доказано при наблюдении в телескопы.
Откуда же черпают рентгеновские источники колоссальную энергию излучения, Основным условием превращения нормальной звезды в нейтронную считается полноезатухание в ней ядерной реакции. Поэтому ядерная энергия исключается. Тогда, может быть, это кинетическая энергия быстровращающегося массивного тела? Действительно она у нейтронных звёзд велика. Но иеё хватает лишь ненадолго.
Большинство нейтронных звёзд существует не по одиночке, а в паре с огромнойзвездой. В их взаимодействии, полагают теоретики, и скрыт источник могучей силыкосмического рентгена. Она образует вокруг нейтронной звезды газовый диск. Умагнитных полюсов нейтронного шара вещество диска выпадает на его поверхность, а приобретённая при этом газом энергия превращается в рентгеновское излучение.
Свой сюрприз преподнёс и «Космос-428». Его аппаратура зарегистрировала новое, совсем не известное явление — рентгеновские вспышки. За один день спутник засёк20 всплесков, каждый из которых длился не более 1 сек., а мощность излучениявозрастала при этом в десятки раз. Источники рентгеновских вспышек учёныеназвали БАРСТЕРАМИ. Их тоже связывают с двойными системами. Самые мощныевспышки по выстреливаемой энергии всего лишь в несколько раз уступает полномуизлучению сотен миллиардов звёзд находящихся в нашей Галлактке.
Теоретики доказали: «чёрные дыры», входящие в состав двойных звёздных систем, могут сигнализировать о себе рентгеновскими лучами. И причина возникновения таже — аккреция газа. Правда механизм в этом случае несколько другой. Оседающие в"дыру" внутренние части газового диска должны нагреться и потому статьисточниками рентгена.
Переходом в нейтронную звезду заканчивают «жизнь» только те светила, массакоторых не превышает 2−3 солнечных. Более крупные звёзды постигает участь"черной дыры".
Рентгеновская астрономия поведала нам о последнем, может быть, самом бурном, этапе развития звёзд. Благодаря ей мы узнали о мощнейших космических взрывах, огазе с температурой в десятки и сотни миллионов градусов, о возможностисовершенно необычного сверхплотного состояния веществ в «чёрных дырах».
Что же ещё даёт космос именно для нас? Втелевизионных (ТВ) программах уже давным-давно не упоминается о том, чтопередача ведется через спутник. Это является лишним свидетельством огромногоуспеха в индустриализации космоса, ставшей неотъемлемой частью нашей жизни. Спутники связи буквально опутывают мир невидимыми нитями. Идея созданияспутников связи родилась вскоре после второй мировой войны, когда А. Кларк вномере журнала «Мир радио» (Wireless World ) за октябрь 1945 г. представил свою концепцию ретрансляционной станции связи, расположенной навысоте 35 880 км над Землей.
Заслуга Кларка заключалась в том, что он определилорбиту, на
которой спутник неподвижен относительно Земли. Такаяорбита называется геостационарной или орбитой Кларка. При движении
по круговой орбите высотой 35 880 км один виток совершается
за 24 часа, т. е. за период суточного вращения Земли. Спутник,
движущийся по такой орбите, будет постоянно находитьсянад
определенной точкой поверхности Земли.
Первый спутник связи «Телстар-1» был запущен все жена низкую околоземную орбиту с параметрами 950×5630 км это случи-
лось 10 июля 1962 г. Почти через год последовал запускспутника «Телстар-2». В первой телепередаче был показан американский флаг вНовой Англии на фоне станции в Андовере. Это изображение было передано вВеликобританию, Францию и на американскую станцию в шт. Нью-Джерси через 15часов после запуска спутника. Двумя неделями позже миллионы европейцев иамериканцев наблюдали за переговорами людей, находящихся на противоположныхберегах Атлантического океана. Они не только разговаривали, но и видели другдруга, общаясь через спутник. Историки могут считать этот день датой рождениякосмического ТВ. Крупнейшая в мире государственная система спутниковой связисоздана в России. Ее начало было положено в апреле 1965 г. запуском спутниковсерии «Молния», выводимых на сильно вытянутые эллиптические орбиты с апогеемнад Северным полушарием. Каждая серия включает четыре пары спутников, обращающихся на орбите на угловом расстоянии друг от друга 90 гр.
На базе спутников «Молния» построена первая системадальней
космической связи «Орбита». В декабре 1975 г. семействоспутников связи пополнилось спутником «Радуга», функционирующем нагеостационарной орбите. Затем появился спутник «Экран» с более мощнымпередатчиком и более простыми наземными станциями. После первых разработокспутников наступил новый период в развитии техники спутниковой связи, когдаспутники стали выводить на геостационарную орбиту по которой они движутсясинхронно с вращением Земли. Это позволило установить круглосуточную связьмежду наземными станциями, используя спутники нового поколения: американские"Синком", «Эрли берд» и «Интелсат» российские — «Радуга» и «Горизонт».
Большое будущее связывают с размещением нагеостационарной
орбите антенных комплексов.
17 июня 1991 года, былвыведен на орбиту геодезический спутник ERS-1. Главной задачей спутниковдолжны были стать наблюдения за океанами и покрытыми льдом частями суши, чтобыпредставить климатологам, океанографам и организациям по охране окружающейсреды данные об этих малоисследованных регионах. Спутник был оснащен самойсовременной микроволновой аппаратурой, благодаря которой он готов к любойпогоде: «глаза» его радиолокационных приборов проникают сквозь тумани облака и дают ясное изображение поверхности Земли, через воду, через сушу, — и через лед. ERS -1 был нацелен на разработку ледовых карт, которые впоследствии помогли бы избежать множество катастроф, связанных со столкновениемкораблей с айсбергами и т. д.
При всем том, разработкасудоходных маршрутов это, говоря об-
разным языком, тольковерхушка айсберга, если только вспомнить о расшифровке данных ERS об океанах ипокрытых льдом пространствах Земли. Нам известны тревожные прогнозы общегопотепления Земли, которые приведут к тому, что растают полярные шапки и повыситсяуровень моря. Затоплены будут все прибрежные зоны, пострадают миллионылюдей.
Но нам неизвестно, насколько правильны эти предсказания. Продолжительные наблюдения за полярнымиобластями при помощи ERS-1 и последовавшего за ним в конце осени 1994 годаспутника ERS-2 представляют данные, на основании которых можно сделать выводыоб этих тенденциях. Они создают систему «раннего обнаружения» в делео таянии льдов.
Благодаря снимкам, которыеспутник ERS-1 передал на Землю, мы знаем, что дно океана с его горами идолинами как бы «отпечатывается» на поверхности вод. Так ученые могутсоставить представление о том, является ли расстояние от спутника до морской поверхности (с точностью до десяти сантиметров измеренное спутниковымирадарными высотомерами) указанием на повышение уровня моря, или же это"отпечаток" горы на дне.
Хотя первоначально спутникERS-1 был разработан для наблюдений за океаном и льдами, он очень быстродоказал свою многосторонность и по отношению к суше. В сельском и лесномхозяйстве, в рыболовстве, геологии и картографии специалисты работают сданными, представляемыми спутником. Поскольку ERS-1 после трех лет выполнениясвоей миссии он все еще работоспособен, ученые имеют шанс эксплуатировать еговместе с ERS-2 для общих заданий, как тандем. И они собираются получатьновые сведения о топографии земной поверхности и оказывать помощь, например, впредупреждении о возможных землетрясениях.
Спутник ERS-2 оснащен, кроме того, измерительным прибором
Global OzoneMonitoring Experiment Gome который учитывает объем
и распределение озона идругих газов в атмосфере Земли. С помощью этого прибора можно наблюдать заопасной озоновой дырой и происходящими изменениями. Одновременно по данным ERS-2 можно отводить близкое к земле UV-B излучение.
На фоне множества общихдля всего мира проблем окружающей среды, для разрешения которых должныпредоставлять основополагающую информацию и ERS-1, и ERS-2, планированиесудоходных маршрутов кажется сравнительно незначительным итогом работы этого нового поколения спутников. Но это одна из техсфер, в которой
возможности коммерческого использования спутниковых данных используются особенно интенсивно. Этопомогает при финансировании других важных заданий. И это имеет в областиохраны окружающей среды эффект, который трудно переоценить: скорые судоходные путитребуют меньшего расхода энергии. Или вспомним о нефтяных танкерах, которые вшторм садились на мель или разбивались и тонули, теряя свой опасный дляокружающей среды груз. Надежное планирование маршрутов помогает избежать такихкатастроф.
В заключение справедливобудет сказать, что двадцатое столетие по праву называют «веком электричества»,"атомным веком", «веком химии», «веком биологии». Но самое последнее и, по-видимому, также справедливое его название — «космический век». Человечествовступило на путь, ведущий в загадочные космические дали, покоряя которые онорасширит сферу своей деятельности. Космическое будущее человечества — залог егонепрерывного развития на пути прогресса и процветания, о котором мечтали икоторое создают те, кто работал и работает сегодня в области космонавтики идругих отраслях народного хозяйства.
Используемая литература:
1.«Космическаятехника» под редакцией К. Гэтланда. 1986 г. Москва .
2.«КОСМОС далёкий и близкий» А.Д. Коваль В.П.Сенкевич. 1977 г .
3.«Освоение космического пространства в СССР» В.Л.Барсуков 1982 г .
4.«Космос землянам» Береговой
6. _________________________________________________________
С момента начала освоения космоса многие непонятные вещи стали вполне объяснимыми явлениями, а некоторые не разгаданы до сих пор. Биосфера земли тесно взаимодействует с космической средой, что доказывает - все процессы, которые происходят в космосе, влияют на нашу планету. И это глобальные проблемы человечества освоение космоса здесь играет не последнюю роль.
Какое-то время считалось, что изучение Вселенной не приносит вреда и никак не сказывается на состоянии Земли. Однако есть не одна проблема освоения космоса причины , которых мы рассмотрим сегодня.
Ученые начали серьезно рассматривать вопрос: есть ли проблема освоения космоса , и появление озоновых дыр заставило их задуматься. После ряда проведенных исследований, оказалось, в сравнении с тем, что происходит в верхнем слое атмосферы, проблема с озоном не самая страшная. Запуск космического корабля воздействует на атмосферу, вернее на верхние ее слои, также как взрыв атомной бомбы на окружающую земную среду.
Для нас Глубокое Черное - практически не обжитая среда, однако и здесь есть проблема, связанная с засорением. Основная проблема освоения космоса , заключается в том, что обломки кораблей их ликвидация, приводит к тому, мусор скапливается, превращаясь в огромную свалку. Только в ближнем космосе находится 3000 тонн мусора, и его растущие объемы представляют реальную угрозу для пилотируемых полетов, техники, оборудования и даже для жителей Земли.
Поэтому, если не принять меры, и не найти решение проблемы освоения космоса , то космическая эпоха в ближайшем будущем закончится. Бессмысленно отрицать, что летательные аппараты плохо влияют на окружающую среду, происходит разрушение озонового слоя, атмосфера засоряется окислами углерода. И это уже глобальная проблема освоения космоса .
Проблема: варп-двигателей пока нет
Самый быстрый аппарат, созданный человеком - зонд Helios 2, и если мы могли бы слышать звуки, доносящиеся из космоса, то во время полета объекта возле Солнца до нас доносился бы свист. Скорость Helios 2 превышала 250 000 км/ч, что в 100 больше скорости пули. Но даже этот аппарат бы летел до Солнца 19 000 лет. Такие полеты на данный момент могут быть только в проектах, потому как реально их осуществить невозможно. Но пока существует проблема освоения космоса пути решения будут разрабатываться.
Не создано еще термоядерного двигателя, так как нет подходящих ресурсов в нужном объеме. В вариантах космического движения человечество нуждается в революции. Разогнаться в космосе весьма сложно, керосина, которым заправляют ракеты, хватит только для старта. Существует также проблема мирового освоения космоса, и сейчас мы рассмотрим этот вопрос подробнее.
Мирное освоение космоса
Что это означает проблема мирного освоения космоса? Прежде всего, отказ от военных программ. Вселенная должна быть не полем боя, а фундаментом для создания нового будущего. Долгое время космос был ареной военно-политического соперничества, но его пространство должно быть исключительно мирным. Это требует, чтобы все страны сконцентрировали свои экономические, технические и интеллектуальные усилия для освоения пространства невесомости. Чтобы это было действительно мирное освоение космоса сущность проблемы нужно изучать сообща.
Космос является ярким примером, какие результаты может принести созидательный мировой труд и объединение усилий для благих целей: решения экологических, народнохозяйственных и научных задач. Вселенная глобальная среда, поэтому это глобальная проблема мирного освоения космоса , касающаяся всех стран на Земле.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное Агентство по образованию
ГОУ ВПО Марийский Государственный Технический Университет
Кафедра УППиЛ
Реферат
Освоение
космоса
как решение глобальных
социально-экологических проблем
Выполнил: студент СРб-31
Кочергин А.Ю.
Проверил: доцент каф. УППиЛ
Гончаров Е.А.
Йошкар-Ола
Введение 4
1. Глобальные проблемы современности: сущность, роль и экономические аспекты 6
2. Виды и характеристика современных глобальных проблем. 9
Экологическая проблема 9
Демографическая проблема 13
Проблема преодоления бедности и отсталости 14
Продовольственная проблема 16
3. Проблема освоения космоса как решение глобальных социально-экологических проблем современности. 21
Стратегия экологизации 25
Заключение 28
Введение
На исходе ХХ века резко усилилось деструктивное антропогенное, главным образом технологическое, давление на окружающую среду, что привело человечество к глобальному кризису. Современная цивилизация оказалась в той точке всемирно-исторического процесса, именуемой различными исследователями по-разному ("моменты" - И. Тэн, "узлы" – А.Солженицын, "надломы" – А.Тойнби и т. п.), которая определяет динамику и направление цивилизационного развития на длительную перспективу. Противоречие между ростом народонаселения и возможностью удовлетворения его материально- энергетических потребностей, с одной стороны, сравнительно ограниченными возможностями естественных экосистем – с другой, приобретают антагонистический характер. Их обострение чревато необратимыми деградационными изменениями биосферы, радикальной трансформацией традиционных природных условий функционирования цивилизации, что также создаёт реальную угрозу жизненно важным интересам будущих поколений человечества.
Актуальность данной проблемы заключается в необходимости осмысления и преодоления сложившейся ситуации, которая выдвинула экологическую проблематику на одно из первых мест в иерархии глобальных проблем современности. Всё чаще на различных форумах учёных, общественных и политических деятелей звучат тревожные заявления о том, что совокупная человеческая деятельность способна коренным образом подорвать природное равновесие биосферы и тем самым поставить цивилизацию перед угрозой гибели. Всё более активно обсуждаются социальные проблемы нарастающего экологического и технологического риска.
Опыт последних десятилетий неопровержимо свидетельствует, что в подавляющем большинстве экологических бедствий основным виновником становится всё чаще не непредсказуемость действия технологических средств или природных стихий, а непродуманная, непредсказуемая деятельность человека, наносящая своим техногенным воздействием нередко непоправимый вред природе.
В отечественной науке, особенно начиная с 70-х годов, такие учёные, как М. М. Будыко, Н. Н. Моисеев, Е. К. Фёдоров, И. Т. Фролов, С. С. Шварц и др., широко обсуждали острые проблемы экологического кризиса современной цивилизации, анализировали этапы развития общества и социокультурных ценностей в свете взаимоотношений природной, технической и социальной систем. Шел поиск оптимальных программ решения экологических проблем, рассматривались многообразные аспекты экологической переориентации экономики, технологии, образования, общественного сознания.
Глобализация хозяйственной деятельности привела к тому, что на механизм мирового хозяйства все более заметное воздействие стали оказывать проблемы, о которых мировое сообщество впервые заговорило в конце 60-х – начале 70-х гг. Эти проблемы получили название глобальных, а в научный обиход был введен термин «глобалистика» как специфическое направление международных экономических исследований.
Большинство исследований сходится в том, что, несмотря на все разнообразие глобальных проблем, они обладают общей спецификой, выделяющей их на фоне других проблем мировой экономики. Такая специфика глобальных проблем заключается в том, что они имеют ряд общих признаков:
Носят общемировой характер, то есть затрагивают интересы и судьбы всего (или, по крайней мере, большинства) человечества;
Угрожают человечеству серьёзным регрессом в условиях жизни и дальнейшем развитии производительных сил (или даже гибелью человеческой цивилизации как таковой);
Нуждаются в срочном и неотложном решении;
Взаимосвязаны между собой;
Требуют для своего решения совместных действий всего мирового сообщества.
Исходя из этих признаков, к глобальным стали относить следующие проблемы мирового хозяйства: преодоления бедности и отсталости; мира, разоружения, предотвращения мировой ядерной войны (проблемы мира и демилитаризации); продовольственную; экологическую; демографическую.
По мере развития человеческой цивилизации могут возникать и уже возникают новые глобальные проблемы. Так, к разряду глобальных стали относить проблему освоения и использования ресурсов Мирового океана, а также проблему освоения и использования космоса.
Изменения, произошедшие в 70-е – 80-е и особенно в 90-е гг., позволяют говорить о смене приоритетов в глобальных проблемах. Если еще в 60-е – 70-е гг. главной считалась проблема предотвращения мировой ядерной войны, то сейчас на первое место одни специалисты ставят экологическую проблему, другие – демографическую проблему, а третьи – проблему бедности и отсталости.
Основная цель данной работы – изучить возможные пути решения проблем мирового хозяйства в космологическом аспекте.
Объект работы – глобальные социально-экологические проблемы человечества.
Предмет работы – установление и поиск возможностей решения глобальных проблем путем освоения мирового хозяйства.
Наше предположение состоит в том, что решение глобальных проблем путем освоения космоса носит противоречивый, и цивилизация на данном этапе не способна рационально реализовать в жизнь этот проект.
1. Глобальные проблемы современности: сущность, роль и экономические аспекты
Любая сфера деятельности в своем развитии сталкивается с общими или более частными задачами и проблемами. Человеческая хозяйственная деятельность – не исключение. По уровню и масштабам, однако, такие проблемы различны. По-разному проявляются они и в сфере экономики. Одни, затрагивая в основном интересы непосредственных участников, решаются самими субъектами экономических отношений: предпринимателями, предприятиями; другие требуют того или иного государственного участия; третьи предполагают межгосударственные действия.
Вместе с тем есть такие проблемы развития общества, которые касаются всех и каждого, всего мирового сообщества, т. е. носят всеобщий характер. Это первая принципиальная характеристика проблем, называемых глобальными .
Но в силу масштабности, долговременности и степени воздействия преодоление таких проблем требует колоссальных сил и средств, которыми не располагают и не могут располагать пока отдельные страны и даже группы стран – необходимо привлечение разнообразных (в том числе материальных, финансовых, трудовых, технологических, духовных, интеллектуальных, информационных) ресурсов. Другими словами, у любой из глобальных проблем есть серьезнейшие экономические аспекты, обусловливающие невозможность их решения без объединения ресурсов, прежде всего материально-финансовых, мирового сообщества.
Привлечение совокупных средств многих или всех стран, международных организаций, интернациональное экономическое сотрудничество – вторая принципиальная особенность проблем человечества, рассматриваемых как глобальные.
Необходимо подчеркнуть, что состав глобальных проблем, их роль и место на отдельных этапах развития общества изменяются. Не случайно поэтому их перечень в некоторых исследованиях, публикациях, и даже в учебниках не совпадает. Многие глобальные проблемы, отвечающие указанным признакам и обусловленные естественно-природными факторами, возникают и существуют очень давно: стихийные бедствия, метеоритные дожди, магнитные бури и т.п. Но в существенной мере глобальные проблемы современности – результат всей предшествующей человеческой деятельности.
Во имя прибыли, в том числе за счет уменьшения затрат, во исполнение авторитарных политических решений нарушалась естественная среда, хищнически использовались и истощались природные богатства, огромные средства растрачивались в непроизводительных, антигуманных целях. В то же время возникновение и обострение глобальных проблем – результат не только корыстных и бездумных действий, но, в существенной мере, неизбежное логическое последствие развития общества в целом, в том числе ускорения и расширения масштабов его хозяйственной деятельности.
В известной степени усиление негативного воздействия глобальных проблем на все стороны жизни и деятельности, затруднения в их решении на современном этапе и в перспективе, связаны с повышенными темпами экономического роста на основе преимущественно интенсивных факторов и, как это не противоречиво, научно-технического прогресса. Особенно указанная тенденция проявляется в расширении набора и увеличении масштабов нерешенных социально-экономических проблем, приобретающих глобальный характер.
Исключительная трудность и объемность задач и ограниченность средств для решения глобальных проблем требуют обоснованного определения их состава и приоритетов действий.
В отдельных публикациях последних лет называется от 3 до 20 глобальных проблем современности. Большинство авторов, и мы разделяем эту точку зрения, выделяют четыре основные глобальные проблемы: – экологическая; – разоружение, нераспространение оружия массового уничтожения и предотвращение ядерной войны; демографическая; - природоресурсная (сырьевая, энергетическая, продовольственная).
К числу глобальных относят также проблемы: использования ресурсов моря и морского дна; освоения космоса; преодоления экономической отсталости слаборазвитых стран и бедности в мире, обеспечения прав человека, создания и развития всемирной компьютерной системы информации и др.
Место, роль и масштабы отдельных глобальных проблем не остаются неизменными. В настоящее время, практически единодушно, первейшей признается экологическая проблема, хотя еще недавно, не без политических причин, таковой считалось разоружение и предотвращение ядерной войны. В силу исключительного размаха, степени влияния и последствий для человечества, многообразия включаемых компонентов, особых экономических трудностей решения эта проблема приобрела новые качественные характеристики.
Рост населения Земли, интенсификация использования естественных ресурсов, добычи природных богатств, загрязнение и обеднение среды обитания приводят к коренным изменениям в условиях жизни человечества и состоянии околоземного пространства. Экология переросла в первейшую глобальную проблему, имеющую беспрецедентные экономические аспекты. Существенно и то, что она характеризуется устойчивой тенденцией к обострению.
Происходят изменения и внутри глобальных проблем: утрачивают прежнее значение некоторые их составляющие, возрастает роль других, появляются новые. Так, в демографической проблеме возникли новые задачи, связанные со значительным расширением международной миграции населения, трудовых ресурсов и т.п.
Вместе с тем, необходимо подчеркнуть тесную связь глобальных проблем между собой. Опережающий рост народонаселения по сравнению с сельскохозяйственным производством во многих развивающихся странах предопределяет остроту продовольственной проблемы. К ее решению вынуждены подключаться и развитые страны, располагающие ресурсами продовольствия, а также международные организации, разрабатывающие и осуществляющие специальные программы помощи.
Следует отметить, что оценка отдельных глобальных проблем и отношение к ним в странах и в мировом сообществе неоднозначны, тем более с позиций экономических аспектов, изыскания источников ресурсов для их преодоления. Автор не ставит задачу подробного рассмотрения каждой из глобальных проблем – это отдельная, большая тема. Лишь на примере некоторых, на наш взгляд основных из них, рассматривается воздействие глобальных проблем на формирование мирового хозяйства и роль последнего в их решении.
Впервые на возникновение и нарастание глобальных проблем внимание было обращено в начале 70-х гг. в известных материалах Римского клуба. Не случайно уже тогда на первое место выдвигались вопросы заражения и нарушения окружающей среды, экологии, их последствий для человечества. При этом предлагалось сосредоточить усилия на ослаблении негативного влияния хозяйственной деятельности, динамики народонаселения прежде всего ограничительной, дифференцированной по регионам регламентацией экономического роста.
Теперь стала очевидной неотложная необходимость осуществления скоординированных масштабных действий всего мирового сообщества, с учетом планетарного катастрофического характера проблемы и для нынешнего, и для будущих поколений. Она пополняется новыми составляющими (опасность ядерных отходов и их захоронений; усиленное, массированное воздействие на жизнь и здоровье людей; неблагоприятные устойчивые изменения земного климата из-за систематического нарастающего разрушения атмосферной среды и т.д), охватывая практически все страны и территории.
Наша Родина первой в истории человечества открыла дорогу в космос. Космическая эра планеты началась с запуска первого искусственного спутника Земли, запущенного СССР $4$ октября $1957$ г. и первого космонавта мира – Ю.А. Гагарина . Спутник страны Советов измерил плотность верхней атмосферы , получил данные о распространении радиосигналов в ионосфере, позволил отработать вопросы выведения на орбиту и др. Представлял он собой алюминиевую сферу, диаметр которой был всего $58$ см. Масса спутника с четырьмя штыревыми антеннами составляла $83,6$ кг. Длина антенн была $2,4$-$2,9$ м. Внутри спутника находилась аппаратура и источники электропитания.
Второй советский спутник вышел на орбиту $3 $ноября. Это был не просто спутник, в его отдельной герметичной кабине находился пассажир – собака Лайка и телеметрическая система, регистрирующая поведение собаки в невесомости.
В ответ на запуск советских спутников $6$ декабря $1957$ г. США предприняли попытку запустить свой спутник «Авангард-1 ». На околоземную орбиту спутник должна была доставить ракета-носитель, разработанная исследовательской лабораторией ВМФ. Поднявшись над пусковым столом, через секунду ракета упала, взорвавшись от удара. Эксперимент неудачно завершился.
В следующем $1958$ г. американцы вывели на орбиту спутник «Эксплорер-1 ». Имея длину менее $1$ метра, диаметр $15,2$ см, а массу $4,8$ кг, спутник совсем не являлся кандидатом в рекордсмены. Вместе с ракетой-носителем, выводившей его на орбиту, масса увеличивалась до $14$ кг. Спутник был оснащен датчиками для определения наружной и внутренней температур, датчиками эрозии и ударов для определения потоков микрометеоритов, а также счетчиком Гейгера-Мюллера, позволявшим регистрировать проникающие космические лучи.
Вторая попытка вывести на орбиту «Авангард-1 » в феврале $1958$ г. как и первая – закончилась неудачей, и только $17 $марта спутник был выведен на орбиту. Чтобы вывести на орбиту «Авангард-1» американцы предприняли $11$ попыток с декабря $1957$ по сентябрь $1959$ гг. Успешными оказались только три попытки. Благодаря спутникам космическая наука получила новые данные о плотности верхних слоёв атмосферы, получено точное картирование островов в Тихом океане.
США в августе $1958$ г. с мыса Канаверал попробовали запустить в окрестности Луны зонд с научной аппаратурой, но, ракета-носитель, пролетев $77$ км, взорвалась.
Вторая попытка запуска лунного зонда «Пионер-1 »в октябре $1958$ г. тоже не удалась. Неудачными были и последующие запуски.
Только «Пионер-4 », запущенный в марте $1959$ г., сумел частично выполнить поставленную задачу – пролетел мимо Луны на расстоянии $ 60$ тыс. км вместо запланированных $ 24$ тыс.
Получается, что приоритет в запуске первого зонда тоже принадлежал СССР. Американцы стремились обогнать СССР в освоении космоса и после неудачи с запуском искусственного спутника Земли взоры перевели на Луну. Постановление советского Правительства о пусках станций к Луне вышло в сентябре $1958$ г.
Первый пуск ракеты-носителя «Восток-Л » был осуществлен в январе $1959$ г. Ракета вывела на траекторию полета к Луне автоматическую межпланетную станцию (АМС) «Луна-1 ». Пройдя на расстоянии $6$ тыс. км от лунной поверхности «Луна-1» вышла на гелиоцентрическую орбиту и стала первым в мире космическим аппаратом, который достиг второй космической скорости, преодолев земное притяжение, и, став искусственным спутником Солнца. Главная цель, которая заключалась в перелете с одного небесного тела на другое, не была достигнута, но, тем не менее, это был огромный прорыв в освоении космического пространства. Наука получила практическую информацию в области космических полетов к другим небесным телам. Всё это было учтено.
И вот с космодрома Байконур $12$ сентября $1959$ г. был произведен запуск автоматической межпланетной станции «Луна-2 », которая уже $14 $сентября достигла поверхности Луны, совершив первый в истории полет с одного небесного тела на другое. На лунную поверхность был доставлен вымпел, на котором было начертано «СССР ».
Проблема космического мусора
Определение 1
Все неисправные искусственные объекты и их части, являющиеся опасным фактором воздействия на космические аппараты, включая пилотируемые, называются космическим мусором
Космический мусор представляет для Земли непосредственную и прямую опасность в виде выпадения обломков на населенные пункты, промышленные объекты, транспортные коммуникации и др.
Вокруг нашей планеты с огромной скоростью, иногда $27$ тыс. км/час, по своей собственной траектории вращаются неработающие спутники, космические аппараты и их обломки, отработанные ступени ракет, различный технический хлам и др.
Мусор на орбите Земли начал появляться с конца $1950$-х годов, это время запуска первых ракет и искусственных спутников и трудно представить, сколько его накопилось почти за $60$ лет освоения околоземного космического пространства. Эта, первоначально теоретическая проблема свой официальный статус получила в декабре $1993$ г. после доклада Генерального секретаря ООН под названием «Воздействие космической деятельности на окружающую среду». Проблема космического мусора имеет глобальный характер, потому что не может быть засорения национального околоземного космического пространства, есть засорение космического пространства планеты. Катастрофический рост орбитального мусора способен привести к невозможности дальнейшего освоения космоса. Данные Управления ООН по вопросам космического пространства называют цифру техногенных объектов в $300$ тыс. общей массой до $5$ тыс. тонн. Количество подобных объектов, диаметром более $1$ см, может достигать $100$ тыс., а обнаружена небольшая их часть.
Все обнаруженные объекты внесены в каталоги , например, каталог Стратегического командования США таких объектов на $2013$ г. содержал $16,6$ тыс., большая часть которых была создана СССР, США, КНР. В российском каталоге на $2014$ г. было зафиксировано $15,8$ тыс. объектов космического мусора. Большая их скорость создает угрозу столкновения с действующими космическими летательными аппаратами. И такие примеры есть, когда столкнулись два искусственных спутника – Космос $2251$ и Iridium $33$. Столкновение произошло $10 $ февраля $2009$ г. Спутники были полностью разрушены и образовали более $600$ обломков.
Разные страны вносят свой вклад в создание космического мусора:
- Китайского космического мусора – $40$ %;
- США дают $27,5$ %;
- Россия захламляет космос на $25,5$ %;
- На остальные страны приходится $7$ %.
Есть оценки на 2014 г.:
- Россия –$39,7$ %;
- США – $28,9$ %;
- КНР – $22,8$ %.
Если размеры космического мусора в поперечнике более $1$ см, то эффективных мер защиты от них не существует, поэтому чтобы обеспечить решение проблемы по проблематике космического мусора международное сотрудничество развивается по приоритетным направлениям.
Они заключаются в следующем:
- Обязательный экологический мониторинг околоземного космического пространства – наблюдение за мусором и ведение каталога объектов космического мусора;
- Использование математического моделирования и создание международных информационных систем с целью прогноза засоренности;
- Разработка средств и способов защиты космических аппаратов от воздействия космического мусора;
- Внедрение мероприятий, направленных на снижение засоренности околоземного пространства.
- В ближайшем будущем внимание должно быть уделено мерам контроля, которые бы исключили его образование.
Мирное освоение космоса
Эра освоения космоса требует выполнения космических программ, а это значит, что многие страны должны сконцентрировать свои технические, экономические, интеллектуальные усилия, поэтому вторая половина $XX$ века стала ареной многостороннего международного сотрудничества. Освоение космоса – это ещё одна глобальная проблема. В $70$-е годы была создана международная организация «Интерспутник», штаб-квартира которой располагалась в Москве. Сегодня космической связью через эту систему пользуются более $100$ частных и государственных компаний стран мира. Астрономы всего мира принимают участие в наблюдениях на современных орбитальных обсерваториях. Пока в проектах существуют космические солнечные электростанции, которые планируют разместить на гелиоцентрической орбите. Все новейшие достижения науки и техники, производства и управления лежат в основе освоения космоса. Современная техника позволяет фотографировать далекие планеты и их спутники, проводить исследования и передавать важные данные на Землю.
Замечание 1
Мирное освоение космоса означает, прежде всего, отказ от военных программ.
В $1963$ г. более $100 $стран мира подписали в Москве Договор о запрещении испытаний в космосе, атмосфере, под водой ядерного оружия. Космос никому не принадлежит, а это значит, что его мирное освоение является общей задачей и проблемой всех стран. Человечество вышло за границу атмосферы Земли и приступило к освоению дальнего космического пространства.
Одним из направлений использования космического пространства является космическое производство . Это направление включает в себя разработку новых материалов, альтернативных источников энергии, космических технологий. Они необходимы для того, чтобы получить новые сплавы, вырастить кристаллы, создать медицинские препараты, провести монтажные и сварочные работы и др.
Человечество обязано сделать космос не полем боя, а фундаментом для нового Грядущего. На протяжении многих лет космос являлся пространством военно-политического соперничества, а сегодня его надо превратить в арену мирного сотрудничества. Для всего человечества очень важно то, чтобы освоение космического пространства было исключительно мирным. Стратегическим приоритетом России является всемерное расширение и углубление работы в космосе. Страна имеет уникальный космический потенциал, особенно по космическим полетам большой длительности. В марте этого года глава Роскосмоса А. Перминов на встрече с Президентом России говорил о задачах, стоящих перед космической отраслью России.
Задачи носят следующий характер:
- Россия должна сохранить лидирующее положение в космонавтике;
- Обеспечить экономику страны, оборону, безопасность, науку необходимой космической информацией;
- Влиться в мировой космический сектор;
- Обеспечить независимый доступ в космическое пространство со своей территории.
