Что ты знаешь о космических ракетах расскажи. Космическая ракета: виды, технические характеристики. Первые космические ракеты и космонавты

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

дополнительного образования станция юных техников города Ейска муниципального образования Ейский район

Открытое занятие

кружка « Ракетомоделирование»

педагога дополнительного образования

Салькова Владимира Васильевича

Тема: «

Что мы знаем о космосе и о космических ракетах»

г.Ейск

2016г.

ТЕМА: Введение в образовательную программу.

Модель космической ракеты.

ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: Формирование у детей интереса и желания заниматься космическим моделированием.

ЗАДАЧИ:

Обучающие: дать общее представление о космическом моделировании,

Познакомить обучающихся с солнечной системой,

Научить сборке модели по схеме.

Развивающие: содействовать развитию познавательного интереса,

Творческих способностей, пространственного воображения,

Координации движений.

Воспитывающие: воспитывать уважение к своим землякам-космонавтам;

Содействовать воспитанию умения принимать решение;

Воспитывать собранность, организованность, аккуратность.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ:

Компьютер, выставка космических моделей, плакат «Солнечная система», готовые детали ракеты (обтекатель, корпус, стабилизатор), клей, кисточки, подставки под кисточки.

ДИДАКТИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ:

Технический рисунок изготавливаемой ракеты, набор готовых деталей ракеты.

МЕТОДЫ:

Словесные – фронтальная беседа.

Наглядные – демонстрация образцов, технического рисунка.

Игровые – игра в сборочный цех завода.

Практические – самостоятельная работа с набором готовых деталей ракеты.

Самоконтроль и оценка выполняемой работы.

Репродуктивные – изготовление модели по образцу.

ПЛАН ЗАНЯТИЯ:

1. Организационная часть. (2 мин.)
2. Знакомство с новым материалом. (7 мин.)
3. Закрепление пройденного (8 мин.)
4. Практическая работа. (10 мин.)
5. Подведение итогов. (3 мин.)

ХОД ЗАНЯТИЯ:

1.Организационная часть.

Добрый день, ребята. Сегодня мы с вами познакомимся с удивительным миром космической техники. И я предлагаю вам отправиться в космическое путешествие.

2.Знакомство с новым материалом.

Ребята, как называется планета, на которой мы живем?

Да, это наша планета Земля. Она находится на третьей орбите от Солнца и это единственная планета, где есть жизнь.

А теперь давайте познакомимся с другими планетами солнечной системы:

По порядку все планеты
Назовёт любой из нас:
Раз - Меркурий,
Два - Венера,
Три - Земля,
Четыре - Марс.
Пять - Юпитер,
Шесть - Сатурн,
Семь - Уран,
За ним - Нептун.
Он восьмым идёт по счёту.
А за ним уже, потом,
И девятая планета
Под названием Плутон.
Каждая планета имеет свой путь, по которому кружит вокруг Солнца и никуда с него не уходит.

Кто знает, как называется путь, по которому движется планета? (Путь, по которому движется планета, называется орбита.)

Человечество очень давно мечтало полететь к этим планетам, и люди придумали летательный аппарат, с помощью которого они могли туда попасть, Как он называется? (ракета).

Космическая ракета - летательный аппарат для доставки космонавтов и грузов на космическую орбиту или планету.

В 2017 году исполнилось 56 лет со дня первого полета человека в космос. 12 апреля 1961 года советский космонавт Юрий Гагарин отправился в первый космический полет, который продлился 108 минут, но именно этот полет вошел в историю как выдающееся научно-техническое достижение нашего государства, как триумф не только российской космонавтики, но и всего человечества и положил начало освоению человеком открытого космоса.

Кто такой Юрий Гагарин? Что вы можете о нем рассказать?

Родился 9 марта 1943 года в городе Гжатск Смоленской области. Юрий Гагарин -летчик- космонавт, Герой Советского Союза. Участвовал в обучении и тренировке экипажей космонавтов. Погиб во время тренировочного полета на самолете 27 марта 1968 года. Имя Юрия Гагарина носят учебные заведения, улицы и площади многих городов мира. Именем Ю.Гагарина назван кратер на обратной стороне Луны. Его родина-город Гжатск переименован ныне в город Гагарин

Не каждый человек может стать космонавтом. Из 40000 профессий, существующих на Земле, профессия космонавта самая трудная, опасная и ответственная. Настоящий космонавт должен быть сильным, ловким, находчивым, внимательным, много знать, хорошо учиться, тренировать память читать много о космосе.

Готовы ли вы пройти испытания, чтобы узнать можете ли и вы стать космонавтами?

Испытание первое. Викторина

А сейчас мы проверим, что вы знаете о космонавтике (Педагог предлагает детям выбрать ракету и ответить на вопросы):

1.Какой самый быстрый вид транспорта? (ракета)

2.Кто придумал первую ракету? (Сергей Павлович Королев)

3.Кто первым полетел в космос? (Юрий Гагарин)

4.Назовите первую женщину-космонавта. (Валентина Терешкова)

5.Кто из животных совершил первый полет в космос? (собаки Белка и Стрелка)

6.Как называется костюм у космонавта?(скафандр)

7.Как называется место старта космического корабля? (космодром)

8.Почему космонавты не едят ложкой? (им мешает невесомость)

9.Назовите профессию человека, изучающего звезды? (астроном)

10.Какой прибор помогает разглядывать звезды? (телескоп)

11.Как называется городок, в котором живут космонавты? (Звездный городок)

Физминутка

Руки в стороны – в полет

Отправляем звездолет,

Правое крыло вперед,

Левое крыло вперед.

Раз, два, три, четыре –

Полетел наш звездолет.

(и.п. – стойка ноги врозь, руки в стороны, 1 – поворот вправо; 2 – и.п.; 3 – поворот влево; 4 – и.п.)

3.Практическая работа.

Конкурс «Космонавты-умельцы»

Любой космический маршрут открыт для тех, кто любит труд.

Сейчас, ребята, мы на время превратимся в создателей космической техники. Вы будете рабочими. А я буду вашим мастером- наставником.

К нам на завод поступил заказ - изготовить космическую ракету. Конструкторское бюро разработало чертежи. Цеха завода работали над всеми деталями и сборочными узлами.

Педагог показывает чертеж и называет части ракеты:

Корпус –это основная деталь машины, механизма, в которой монтируются другие детали.

Обтекатель необходим для………

Стабилизатор - неподвижная часть хвостового оперения самолета, ракеты, служащая для продольной устойчивости и управляемости полетом.

И вот, наконец, окончательная сборка в нашем сборочном цехе.

Сборка ракеты.

Тренировочные запуски ракет.

А сейчас мы, как юные космонавты, попробуем запустить свою ракету в космос.

4.Закрепление пройденного.

Молодцы, ребята, вы удачно прошли все испытания. Я предлагаю вам вспомнить, как называется и летательный аппарат для доставки космонавтов и грузов на космическую орбиту или планету. А из каких частей состоит ракета?

5. Подведение итогов.

Если вам понравилось заниматься космическим моделированием, возьмите ракету и поднимите ее вверх. Спасибо.

А хотите ли вы научиться изготавливать более сложные модели космической техники, самолетов, вертолетов?

Мы все живем в мире техники. Нас окружают различные машины. Мир машин очень велик. Занятия моделированием позволяют лучше познать его, развивают конструкторские способности и техническое мышление. Занимаясь космическим моделированием, вы можете познакомиться с космическими объектами, с их устройством и назначением.

Ракетные двигатели

Двигатели – важнейшая составная часть ракеты-носителя. Они создают силу тяги, за счет которой ракета поднимается в космос. Но когда речь идет о ракетных двигателях, не стоит вспоминать те, что находятся под капотом автомобиля или, например, крутят лопасти несущего винта вертолета. Ракетные двигатели совсем другие.

В основе действия ракетных двигателей – третий закон Ньютона. Историческая формулировка этого закона говорит, что любому действию всегда есть равное и противоположное противодействие, проще говоря – реакция. Поэтому и двигатели такие называются реактивными.

Реактивный ракетный двигатель в процессе работы выбрасывает вещество (так называемое рабочее тело) в одном направлении, а сам движется в противоположном направлении. Чтобы понять, как это происходит, не обязательно самому летать на ракете. Самый близкий, «земной», пример – это отдача, которая получается при стрельбе из огнестрельного оружия. Рабочим телом здесь выступают пуля и пороховые газы, вырывающиеся из ствола. Другой пример – надутый и отпущенный воздушный шарик. Если его не завязать, он будет лететь до тех пор, пока не выйдет воздух. Воздух здесь – это и есть то самое рабочее тело. Проще говоря, рабочее тело в ракетном двигателе – продукты сгорания ракетного топлива.

Топливо ракетных двигателей, как правило, двухкомпонентное и включает в себя горючее и окислитель. В ракете-носителе «Протон» в качестве горючего используется гептил (несимметричный диметилгидразаин), а в качестве окислителя – тетраксид азота. Оба компонента чрезвычайно токсичны, но это «память» о первоначальном боевом предназначении ракеты. Межконтинентальная баллистическая ракета УР-500 – прародитель «Протона», – имея военное предназначение, до старта должна была долго находиться в боеготовом состоянии. А другие виды топлива не позволяли обеспечить долгое хранение. Ракеты «Союз-ФГ» и «Союз-2» используют в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Те же топливные компоненты используются в семействе ракет-носителей «Ангара», Falcon 9 и перспективной Falcon Heavy Илона Маска. Топливная пара японской ракеты носителя «H-IIB» («Эйч-ту-би») – жидкий водород (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Как и в ракете частной аэрокосмической компании Blue Origin, применяемой для вывода суборбитального корабля New Shepard. Но это все жидкостные ракетные двигатели.

Применяются также и твердотопливные ракетные двигатели, но, как правило, в твердотопливных ступенях многоступенчатых ракет, таких как стартовый ускоритель ракеты-носителя «Ариан-5», вторая ступень РН «Антарес», боковые ускорители МТКК Спейс шаттл.

Полезная нагрузка, выводимая в космос, составляет лишь малую долю массы ракеты. Ракеты-носители главным образом «транспортируют» себя, то есть собственную конструкцию: топливные баки и двигатели, а также топливо, необходимое для их работы. Топливные баки и ракетные двигатели находятся в разных ступенях ракеты и, как только они вырабатывают свое топливо, то становятся ненужными. Чтобы не нести лишний груз, они отделяются. Кроме полноценных ступеней применяются и внешние топливные емкости, не оснащенные своими двигателями. В процессе полета они также сбрасываются.

Существует две классические схемы построения многоступенчатых ракет: c поперечным и продольным разделением ступеней. В первом случае ступени размещаются одна над другой и включаются только после отделения предыдущей, нижней, ступени. Во втором случае вокруг корпуса второй ступени расположены несколько одинаковых ракет-ступеней, которые включаются и сбрасываются одновременно. В этом случае двигатель второй ступени также может работать при старте. Но широко применяется и комбинированная продольно-поперечная схема.

Стартовавшая в феврале этого года с космодрома в Плесецке ракета-носитель легкого класса «Рокот» является трехступенчатой с поперечным разделением ступеней. А вот РН «Союз-2», запущенная с нового космодрома «Восточный» в апреле этого года, – трехступенчатая с продольно-поперечным разделением.

Интересную схему двухступенчатой ракеты с продольным разделением представляет собой система Спейс шаттл. В ней и кроется отличие американских шаттлов от «Бурана». Первая ступень системы Спейс шаттл – боковые твердотопливные ускорители, вторая – сам шаттл (орбитер) с отделяемым внешним топливным баком, который по форме напоминает ракету. Во время старта запускаются двигатели как шаттла, так и ускорителей. В системе «Энергия – Буран» двухступенчатая ракета-носитель сверхтяжелого класса «Энергия» была самостоятельным элементом и помимо вывода в космос МТКК «Буран» могла быть применена и для других целей, например для обеспечения автоматических и пилотируемых экспедиций на Луну и Марс.

Разгонный блок

Может показаться, что как только ракета вышла в космос, то цель достигнута. Но это не всегда так. Целевая орбита космического аппарата или полезного груза может быть гораздо выше . Так, например, геостационарная орбита, на которой размещаются телекоммуникационные спутники, расположена на высоте 35 786 км над уровнем моря. Вот для этого и нужен разгонный блок, который, по сути, является еще одной ступенью ракеты. Космос начинается уже на высоте 100 км, там же начинается невесомость, которая является серьезной проблемой для обычных ракетных двигателей.

Одна из основных «рабочих лошадок» российской космонавтики ракета-носитель «Протон» в паре с разгонным блоком «Бриз-М» обеспечивает выведение на геостационарную орбиту полезных грузов массой до 3,3 т. Но первоначально вывод осуществляется на низкую опорную орбиту (200 км). Хотя разгонный блок и называют одной из ступеней корабля, от обычной ступени он отличается двигателями.

Для перемещения космического аппарата или корабля на целевую орбиту или направления его на отлетную или межпланетную траекторию разгонный блок должен иметь возможность выполнить один или несколько маневров, при совершении которых изменяется скорость полета. А для этого необходимо каждый раз включать двигатель. Причем в периоды между маневрами двигатель находится в выключенном состоянии. Таким образом, двигатель разгонного блока способен многократно включаться и выключаться, в отличие от двигателей других ступеней ракет. Исключением являются многоразовые и , двигатели первых ступеней которых используются для торможения при посадке на Землю.

Ракеты существуют для того, чтобы что-то выводить в космос. В частности, космические корабли и космические аппараты. В отечественной космонавтике это транспортные грузовые корабли «Прогресс» и пилотируемые корабли «Союз», отправляемые к МКС. Из космических аппаратов в этом году на российских ракетах-носителях отправились в космос американский и французский КА Eutelsat 9B, отечественный навигационный КА «Глонасс-М» №53 и, конечно, КА «ЭкзоМарс-2016», предназначенный для поиска метана в атмосфере Марса.

Возможности по выводу полезной нагрузки у ракет разные. Масса полезной нагрузки РН легкого класса «Рокот», предназначенной для выведения космических аппаратов на низкие околоземные орбиты (200 км), – 1,95 т. РН «Протон-М» относится к тяжелому классу. На низкую орбиту он выводит уже 22,4 т, на геопереходную – 6,15 т, а на геостационарную – 3,3 т. «Союз-2» в зависимости от модификации и космодрома способен вывести на низкую околоземную орбиту от 7,5 до 8,7 т, на геопереходную орбиту – от 2,8 до 3 т и на геостационарную – от 1,3 до 1,5 т. Ракета предназначена для запусков со всех площадок Роскосмоса: Восточного, Плесецка, Байконура и Куру, используемого в рамках совместного российско-европейского проекта. Применяемая для запуска транспортных и пилотируемых кораблей к МКС, РН «Союз-ФГ» имеет массу полезного груза от 7,2 т (с пилотируемым кораблем «Союз») до 7,4 т (с грузовым кораблем «Прогресс»). В настоящее время это единственная ракета, применяемая для доставки космонавтов и астронавтов на МКС.

Полезная нагрузка, как правило, находится в самой верхней части ракеты. Для того чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление, космический аппарат или корабль помещается внутрь головного обтекателя ракеты, который после прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывается.

Вошедшие в историю слова Юрия Гагарина: «Вижу Землю… Красота-то какая!» были им сказаны именно после сброса головного обтекателя ракеты-носителя «Восток».

Система аварийного спасения

Ракету, которая выводит на орбиту космический корабль с экипажем, практически всегда можно отличить по внешнему виду от той, которая выводит грузовой корабль или космический аппарат. Чтобы в случае возникновения аварийной ситуации на ракете-носителе экипаж пилотируемого корабля остался жив, применяется система аварийного спасения (САС). По сути, это еще одна (правда, небольшая) ракета в головной части ракеты-носителя. Со стороны САС выглядит как башенка необычной формы на вершине ракеты. Ее задача – в экстренной ситуации вытянуть пилотируемый корабль и увести его от места аварии.

В случае взрыва ракеты на старте или в начале полета основные двигатели системы спасения отрывают ту часть ракеты, в которой находится пилотируемый корабль, и уводят ее в сторону от места аварии. После чего осуществляется парашютный спуск. В случае же если полет проходит нормально, после достижения безопасной высоты система аварийного спасения отделяется от ракеты-носителя. На больших высотах роль САС не так важна. Здесь экипаж уже может спастись благодаря отделению спускаемого аппарата космического корабля от ракеты.

"!

Бездонное синее небо издавна манило к себе людей. В своих мечтах человек уже давно парил в небе, как птица. Сегодня разговор пойдет о летательном аппарате, на котором человек смог преодолеть земное притяжение и подняться в космос. А что ты знаешь о космических ракетах?

Детям о ракетах. Давайте начнем рассказ с самого начала, чтобы малыш получил представление о космосе. Земля опоясана тонким воздушным слоем, который называется атмосферой. Возле самой Земли атмосфера густая и плотная, а чем дальше и выше от поверхности Земли, тем меньше воздуха, и атмосфера становится менее плотная. В космосе воздуха почти нет.

Постепенно с подъемом вверх небо темнеет – из голубого оно превращается сначала в фиолетовое, а затем в черное.

Рассказ о ракете

В космосе на орбите летают корабли и спутники. Ниже в атмосфере космические корабли летать не могут из-за того, что плотные слои атмосферы мешают им и тормозят их движение.

Ракета должна преодолеть плотные слои атмосферы и добраться до своей орбиты. Для этого ее необходимо разогнать до огромной скорости – 8 км в секунду. Ракете предстоит довольно длинный путь, а это значит, что нужно очень много топлива. Целые железнодорожные цистерны с топливом.

Как же снабдить ракету таким количеством топлива, ведь заправочных станций в воздухе нет? Как справиться с тяжелыми цистернами из-под топлива, которые очень тяжелые, даже когда пустые? Ответы на эти и подобные вопросы дал много лет назад великий ученый Константин Эдуардович Циолковский.

Цистерны (или ступени) ставят друг на друга, сверху ставят пилотируемый отсек. Именно поэтому ракета такая высокая.

В каждой ступени есть двигатель с топливом. Первая, нижняя, ступень самая большая и мощная, в ней больше всего топлива, так как она начинает разгон всей ракеты.

Каждая следующая ступень меньше предыдущей.

К последней ступени прикрепляется сам корабль, который и нужно отправить на орбиту. Корабль занимает гораздо меньше места, чем ступени.

Ракета стартует на двигателях первой ступени. Когда все топливо этой ступени расходуется, ступень отсоединяется от конструкции и падает на землю. Вес ракеты становится намного меньше.

Начинают работать двигатели второй ступени, затем третьей и т.д. Корабль оказывается на орбите, когда отсоединяется последняя ступень. Таким образом, корабль, как по ступеням лестницы, поднимается в космос. Такую схему работы предложил все тот же Циолковский.

Когда ракета выведена на орбиту, она может летать долго и совсем без топлива. Как будто ракета катится с горы и конца пути не видать.

Первая многоступенчатая ракета была создана в Советском Союзе под руководством академика Сергея Павловича Королева. С ее помощью был выведен на орбиту первый искусственный спутник Земли.

Свой путь в небо ракета начинает со стартовой площадки, которая находится на космодроме. Стартовая площадка — в виде огромной железобетонной плиты. Вот так, оказывается, несложно рассказать ребенку о ракете.

Старт ракеты

На космодроме есть и своя техническая площадка, где готовят космические корабли к полету.

Главное здание технической площадки – сборочный завод. Это огромный монтажно-испытательный корпус (МИК). Все составляющие части ракеты доставляются к заводу по железной дороге. В МИКе сначала тщательно проверяют, а затем собирают все части ракеты. После сборки проверяется исправность ракеты целиком. И только после этой проверки ракета выезжает из МИКа.

Тепловоз везет ее к стартовой площадке с высокими ажурными фермами.

Со стартовой площадки ракета уходит в полет. Размер стартовой площадки примерно такой, как размер Красной площади в Москве. В центре площадки находится огромная дыра (шахта), в которую опускают хвост ракеты перед стартом. Под хвостом тянется бетонный газоотводный канал. После запуска двигателей по каналу побежит море горячего дыма и огня.

Когда устанавливают ракету на стартовую площадку – хвост опускают в шахту, и сразу же гигантские металлические фермы зажимают ракету со всех сторон. Потом к четырем основным фермам присоединяются и другие. На одной из ферм есть лифт, на котором человек может подняться до самой вершины ракеты и еще раз осмотреть и проверить все перед стартом.

Ракета установлена, ее крепко удерживают металлические фермы. Теперь настала очередь заправки ракеты топливом. К бакам ракеты подсоединяются толстые шланги, и насосы начинают качать топливо из хранилища.

После заправки к ракете подъезжает автобус с космонавтами. Космонавты на лифте поднимаются на самый верх ракеты и заходят на корабль.

Почти все дети увлекаются космосом. Кто-то лишь на короткое время, пока узнает о том, как устроен мир. А кто-то - всерьез и надолго, мечтая однажды полететь на Луну или еще дальше, повторить подвиг Гагарина или открыть новую звезду.

В любом случае, ребенку будет интересно узнать о том, что прячется за облаками. О Луне, о Солнце и звездах, о космических кораблях и ракетах, о Гагарине и Королеве. К счастью, есть множество книг, которые помогут и малышам, и школьникам, и даже взрослым открыть для себя Вселенную. А вот несколько отрывков из них:

1. Луна

Луна является спутником Земли. Так астрономы называют ее, потому что она постоянно находится рядом с Землёй. Она вращается вокруг нашей планеты и никуда от неё не может деться, потому что Земля Луну к себе притягивает. И Луна, и Земля - небесные тела, но Луна гораздо меньше Земли. Земля - планета, а Луна - её спутник.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

2. Месяц

Сама Луна не светит. То свечение Луны, которое мы наблюдаем по ночам, - это отражённый Луной свет Солнца. В разные ночи Солнце освещает спутник Земли по-разному.

Земля, а вместе с ней и Луна вращаются вокруг Солнца. Если взять мячик и осветить его фонариком в темноте, то с одной стороны он будет казаться круглым, потому что свет фонаря падает прямо на него. С другой стороны мячик будет тёмным, потому что он находится между нами и источником света. А если кто-нибудь посмотрит на мячик сбоку, он увидит освещённой только часть его поверхности.

Фонарик - это как будто Солнце, а мячик - Луна. А мы с Земли смотрим на Луну в разные ночи с разных точек зрения. Если свет Солнца падает прямо на Луну, она видится нам полным кругом. А когда свет Солнца падает на Луну сбоку, мы наблюдаем на небе месяц.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

3. Новолуние и полнолуние

Бывает, что луны на небе вообще не видно. Тогда мы говорим, что наступило новолуние. Оно случается каждые 29 суток. В следующую после новолуния ночь на небе появляется узкий лунный серпик, или, как его еще называют, месяц. Затем серпик начинает расти и постепенно превращается в полный круг, луну - наступает полнолуние.

Потом луна снова уменьшается, «спадает», до тех пор пока опять не превратится в месяц, а затем и месяц исчезнет с небосвода - наступит следующее новолуние.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

4. Лунный прыжок

Хочешь узнать, как далеко ты мог бы прыгнуть, если бы находился на Луне? Выйди во двор с мелом и рулеткой. Прыгни как можно дальше, пометь свой результат мелом и измерь рулеткой длину своего прыжка. А теперь отмерь от своей пометки ещё шесть таких же отрезков. Вот какие были бы у тебя лунные прыжки! А всё потому, что на Луне меньше сила тяжести. Ты будешь дольше находиться в прыжке и сможешь поставить космический рекорд. Хотя, конечно, скафандр будет мешать тебе прыгать.

Иллюстрация из книги «Увлекательная астрономия»

5. Вселенная

О нашей Вселенной наверняка мы знаем только то, что она очень-очень большая. Вселенная возникла около 13,7 миллиарда лет назад, когда случился Большой взрыв. Его причина по сей день остаётся одной из самых главных загадок науки!

Шло время. Вселенная расширялась во все стороны и наконец начала обретать форму. Из вихрей энергии родились крошечные частицы. Спустя сотни тысяч лет они слились и превратились в атомы - «кирпичики», из которых сложено всё, что мы видим. Тогда же возник и свет, который начал свободно перемещаться в пространстве. Но понадобились ещё сотни миллионов лет, прежде чем атомы объединились в громадные облака, из которых родилось первое поколение звёзд. Когда эти звёзды разделились на группы, образовав галактики, Вселенная стала напоминать то, что мы видим теперь, глядя на ночное небо. Сейчас Вселенная продолжает расти и с каждым днём становится только больше!

6. Рождение звезды

Думаешь, что звёзды видно только ночью? А вот и нет! Наше Солнце - тоже звезда, но его мы видим днём. Солнце мало чем отличается от других звёзд, просто остальные звёзды находятся гораздо дальше от Земли и поэтому кажутся нам такими маленькими.

Звёзды образуются из облаков водородного газа, который остался после Большого взрыва или после взрывов других звёзд, постарше. Постепенно сила тяготения соединяет водородный газ в сгустки, где он начинает вращаться и разогреваться. Это продолжается до тех пор, пока газ не становится достаточно плотным и горячим, чтобы ядра атомов водорода смогли слиться. В результате этой термоядерной реакции происходит вспышка света, и рождается звезда.

Иллюстрация из книги «Профессор Астрокот и его путешествие в космос»

7. Юрий Гагарин

Гагарин был лётчиком-истребителем в Заполярье, потом его отобрали из сотен других военных лётчиков в отряд космонавтов. Юрий отлично учился и идеально подходил по росту, весу и физической подготовке. 12 апреля 1961 года, после знаменитых 108 минут полёта в космосе, Гагарин стал одним из самых известных людей в мире.

Иллюстрация из книги «Космос»

8. Солнечная система

Солнечная система - очень оживленное место. Вокруг Солнца по эллиптическим (слегка вытянутым кольцевым) орбитам вращается восемь планет, в том числе наша Земля. Еще семь - это Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Венера, Марс и Меркурий. Оборот каждой из планет длится по-разному, от 88 суток до 165 лет.

Принцип реактивного движения находит широкое практическое применение в авиации и космонавтике. В космическом пространстве нет среды, с которой тело могло бы взаимодействовать и тем самым изменять направление и модуль своей скорости. Поэтому для космических полётов могут быть использованы только реактивные летательные аппараты, т.е. ракеты.

Кто же придумал ракету?

Ракета была известна давно. Очевидно, она появилась много веков назад на Востоке, возможно, в Древнем Китае - родине пороха. Ракеты (см. ниже) использовали во время народных празднеств, устраивали фейерверки, зажигали в небе огненные дожди, фонтаны, колёса.

Древнекитайская ракета:

1 - ствол-направляющая;

2 - пороховой заряд орудия;

3 - пыж;

4 - ракета;

5 - пороховой заряд ракеты.

Ракеты применяли в военном деле. Долгое время ракета была одновременно и оружием, и игрушкой. При Петре I была создана и применялась однофунтовая сигнальная ракета образца 1717 года (см. ниже), остававшаяся на вооружении до конца XIX века. Она поднималась на высоту до \(1\) километра.

Некоторые изобретатели предлагали использовать ракету для воздухоплавания. Научившись подниматься на воздушных шарах, люди были беспомощны в воздухе. Первым, кто предложил использовать ракету как средство передвижения, был российский изобретатель, революционер Николай Иванович Кибальчич, осуждённый на казнь за покушение на царя.

За десять дней до смерти в Петропавловской крепости он завершил работу над своим изобретением и передал адвокату не просьбу о помиловании или жалобу, а «Проект воздухоплавательного прибора» (чертежи и математические расчёты ракеты). Именно ракета, считал он, откроет человеку путь в небо.

Про свой аппарат (см. выше) он написал: «Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов... цилиндр должен подняться наверх».

Какая же сила применима к воздухоплаванию? - ставит вопрос Н.И. Кибальчич и отвечает. - Такой силой, по моему мнению, является медленно горящие взрывчатые вещества... Применить энергию газов, образующихся при воспламенении взрывчатых веществ к какой-либо продолжительной работе возможно только под тем условием, если та громадная энергия, которая образуется при горении взрывчатых веществ, будет образовываться не сразу, а в течение более или менее продолжительного промежутка времени. Если мы возьмём фунт зернистого пороху, вспыхивающего при зажигании мгновенно, спрессуем его под большим давлением в форму цилиндра, то увидим, что горение не сразу охватит цилиндр, а будет распространяться довольно медленно от одного конца к другому и с определённой скоростью... На этом свойстве прессованного пороха основано устройство боевых ракет.

Изобретатель имеет здесь в виду старинные (первой половины XIX века) ракеты, которые перекидывали 50-килограммовые бомбы на \(2-3\) километра при заряде в \(20\) кг. Н.И. Кибальчич вполне ясно и совершенно правильно представлял себе механизм действия ракеты.

Конструкцию космической ракеты с жидкостным реактивным двигателем впервые предложил в \(1903\) году русский учёный Константин Эдуардович Циолковский.

Он разработал теорию движения космических ракет и вывел формулу для расчёта их скорости.

Рассмотрим вопрос об устройстве и запуске так называемых ракет-носителей, т.е. ракет, предназначенных для вывода в космос искусственных спутников Земли, космических кораблей, автоматических межпланетных станций и других полезных грузов.

В любой ракете, независимо от её конструкции, всегда имеется оболочка и топливо с окислителем. Оболочка ракеты включает в себя полезный груз (в данном случае это космический корабль), приборный отсек и двигатель (камера сгорания, насосы и пр.).

Основную массу ракеты составляет топливо с окислителем (окислитель нужен для поддержания горения топлива, поскольку в космосе нет кислорода).

Топливо и окислитель с помощью насосов подаются в камеру сгорания. Топливо, сгорая, превращается в газ высокой температуры и высокого давления, который мощной струёй устремляется наружу через раструб специальной формы, называемый соплом. Назначение сопла состоит в том, чтобы повысить скорость струи.

С какой целью увеличивают скорость выхода струи газа? Дело в том, что от этой скорости зависит скорость ракеты. Это можно показать с помощью закона сохранения импульса.

Поскольку до старта импульс ракеты был равен нулю, то по закону сохранения суммарный импульс движущейся оболочки и выбрасываемого из неё газа тоже должен быть равен нулю. Отсюда следует, что импульс оболочки и направленный противоположно ему импульс струи газа должны быть равны по модулю:

p оболочки = p газа

m оболочки v оболочки = m газа v газа.

v оболочки = m газа v газа m оболочки.

Значит, чем с большей скоростью вырывается газ из сопла или чем меньше масса оболочки ракеты, тем больше будет скорость оболочки ракеты.

В практике космических полётов обычно используют многоступенчатые ракеты, развивающие гораздо большие скорости и предназначенные для более дальних полётов, чем одноступенчатые.