Развитие космонавтики

Введение

ВСЕЛЕННАЯ - извечная загадка  бытия, манящая тайна навсегда. Есть лишь непрерывное преодоление границ неведомого. Но как только сделан этот шаг – открываются новые горизонты. А за ними – новые тайны. Так  было, и так будет всегда. Особенно в познании Космоса. Слово «космос» происходит от греческого “kosmos”, синонима астрономического определения Вселенной. Под Вселенной подразумевается весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Вселенная, изучаемая астрономией, - часть материального мира, которая доступна исследованию астрономическими средствами, соответствующими достигнутому уровню развития науки.

 Изучение и исследование  космоса становится одной из самых актуальных тем в наше время. Во многих странах ведутся работы и создаются краткосрочные и долгосрочные программы. В них подробно и на много лет вперед расписаны планируемые мероприятия, прогнозируются ожидаемые результаты.Чтобы оценить вклад того или иного человека в развитие какой-то области знаний, надо проследить историю развития этой области и попытаться усмотреть прямое или косвенное влияние идей и трудов этого человека на процесс достижения новых знаний и новых успехов. Рассмотрим историю развития астрономии и космонавтики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Развитие астрономии

 

Астрономия - наука о  Вселенной, изучающая движение, строение, происхождение и развитие небесных тел и их систем.

 Астрономия изучает  Солнце и звезды, планеты и  их спутники, кометы и метеорные тела, туманности, звездные системы и материю, заполняющую пространство между звездами и планетами, в каком бы состоянии эта материя ни находилась. Изучая строение и развитие небесных тел, их положение и движение в пространстве, астрономия в конечном итоге дает нам представление о строении и развитии Вселенной в целом. Слово "астрономия" происходит от двух греческих слов: "астрон" - звезда, светило и "номос" - закон.

Современная астрономия подразделяется на ряд отдельных  разделов, которые тесно связаны между собой, и такое разделение астрономии, в известном смысле, условно. Главнейшими разделами астрономии являются:

1. Астрометрия - наука  об измерении пространства и  времени. 

2. Теоретическая астрономия  дает методы для определения  орбит небесных тел по их видимым положениям.

3. Небесная механика  изучает законы движений небесных  тел под действием сил всемирного  тяготения, определяет массы и  форму небесных тел и устойчивость  их систем.

4. Астрофизика- наука,которая изучает строение, физические свойства и химический состав небесных объектов.

5. Звездная астрономия  изучает закономерности пространственного  распределения и движения звезд,  звездных систем и межзвездной  материи с учетом их физических  особенностей.

6. Космогония рассматривает  вопросы происхождения и эволюции небесных тел, в том числе и нашей Земли.

7. Космология изучает  общие закономерности строения  и развития Вселенной.

 

Основные этапы развития астрономии

 Астрономия является  одной из древнейших наук. Первые  записи астрономических наблюдений, подлинность которых несомненна, относятся к VIII в. до н.э. Однако известно, что еще за 3 тысячи лет до н. э. египетские жрецы подметили, что разливы Нила, регулировавшие экономическую жизнь страны, наступали вскоре после того, как перед восходом Солнца на востоке появлялась самая яркая из звезд, Сириус, скрывавшаяся до этого около двух месяцев в лучах Солнца. Из этих наблюдений египетские жрецы довольно точно определили продолжительность тропического года.

 В Древнем Китае за 2 тысячи  лет до н.э. видимые движения Солнца и Луны были настолько хорошо изучены, что китайские астрономы могли предсказывать наступление солнечных и лунных затмений.

 Астрономия, как и все другие  науки, возникла из практических  потребностей человека. Кочевым  племенам первобытного общества нужно было ориентироваться при своих странствиях, и они научились это делать по Солнцу, Луне и звездам. Первобытный земледелец должен был при полевых работах учитывать наступление различных сезонов года, и он заметил, что смена времен года связана с полуденной высотой Солнца, с появлением па ночном небе определенных звезд. Дальнейшее развитие человеческого общества вызвало потребность в измерении времени и в летосчислении (составлении календарей).

 Все это могли дать и  давали наблюдения над движением небесных светил, которые велись в начале без всяких инструментов, были не очень точными, но вполне удовлетворяли практические нужды того времени. Из таких наблюдений и возникла паука о небесных телах - астрономия.

 

 С развитием человеческого общества перед астрономией выдвигались все новые и новые задачи, для решения которых нужны были более совершенные способы наблюдений и более точные методы расчетов. Постепенно стали создаваться простейшие астрономические инструменты и разрабатываться математические методы обработки наблюдений.

 В Древней Греции астрономия  была уже одной из наиболее  развитых наук. Для объяснения  видимых движений планет греческие  астрономы, крупнейший из них  Гиппарх (II в. до н.э.), создали  геометрическую теорию эпициклов,  которая легла в основу геоцентрической системы мира Птолемея (II в. н.э.). Будучи принципиально неверной, система Птолемея тем не менее позволяла предвычислять приближенные положения планет на небе и потому удовлетворяла, до известной степени, практическим запросам в течение нескольких веков.

 Системой мира Птолемея завершается  этап развития древнегреческой  астрономии. Развитие феодализма  и распространение христианской  религии повлекли за собой  значительный упадок естественных  наук, и развитие астрономии в  Европе затормозилось на многие столетия. В эпоху мрачного средневековья астрономы занимались лишь наблюдениями видимых движений планет и согласованием этих наблюдений с принятой геоцентрической системой Птолемея.

 Рациональное развитие в  этот период астрономия получила лишь у арабов и народов Средней Азии и Кавказа, в трудах выдающихся астрономов того времени - Аль-Баттани (850-929 гг.), Бируни (973-1048 гг.), Улугбека (1394-1449 гг.) и др. В период возникновения и становления капитализма в Европе, который пришел на смену феодальному обществу, началось дальнейшее развитие астрономии. Особенно быстро она развивалась в эпоху великих географических открытий (XV-XVI вв.). Нарождавшийся новый класс буржуазии был заинтересован в эксплуатации новых земель и снаряжал многочисленные экспедиции для их открытия. Но далекие путешествия через океан требовали более точных и более простых методов ориентировки и исчисления времени, чем те, которые могла обеспечить система Птолемея. Развитие торговли и мореплавания настоятельно требовало совершенствования астрономических знаний и, в частности, теории движения планет. Развитие производительных сил и требования практики, с одной стороны, и накопленный наблюдательный материал, - с другой, подготовили почву для революции в астрономии, которую и произвел великий польский ученый Николай Коперник (1473-1543), разработавший свою гелиоцентрическую систему мира, опубликованную в год его смерти.

 Учение Коперника явилось  началом нового этапа в развитии  астрономии. Кеплером в 1609-1618 гг. были открыты законы движений планет, а в 1687 г. Ньютон опубликовал закон всемирного тяготения.

 

 Новая астрономия получила  возможность изучать не только  видимые, но и действительные  движения небесных тел. Ее многочисленные  и блестящие успехи в этой  области увенчались в середине XIX в. открытием планеты Нептун, а в наше время - расчетом орбит искусственных небесных тел.

 Следующий, очень важный этап  в развитии астрономии начался  сравнительно недавно, с середины XIX в., когда возник спектральный  анализ и стала применяться фотография в астрономии. Эти методы дали возможность астрономам начать изучение физической природы небесных тел и значительно расширить границы исследуемого пространства. Возникла астрофизика, получившая особенно большое развитие в XX в. и продолжающая бурно развиваться в наши дни. В 40-х гг. XX в. стала развиваться радиоастрономия, а в 1957 г. было положено начало качественно новым методам исследований, основанным на использовании искусственных небесных тел, что в дальнейшем привело к возникновению фактически нового раздела астрофизики - рентгеновской астрономии.

 

 Значение этих достижений  астрономии трудно переоценить.  Запуск искусственных спутников  Земли. (1957 г., СССР), космических станций  (1959 г., СССР), первые полеты человека в космос (1961 г., СССР), первая высадка людей на Луну (1969 г., США), - эпохальные события для всего человечества. За ними последовали доставка на Землю лунного грунта, посадка спускаемых аппаратов на поверхности Венеры и Марса, посылка автоматических межпланетных станций к более далеким планетам Солнечной системы.

Астрономия и ее методы имеют большое значение в жизни  современного общества. Вопросы, связанные  с измерением времени и обеспечением человечества знанием точного времени, решаются теперь специальными лабораториями - службами времени, организованными, как правило, при астрономических учреждениях.

 Астрономия имеет  исключительно большое значение  в борьбе против идеализма,  религии, мистики и поповщины.

 История астрономии показывает, что она была и остается ареной ожесточенной борьбы материалистического и идеалистического мировоззрений. В настоящее время многие простые вопросы и явления уже не определяют и не вызывают борьбы этих двух основных мировоззрений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Развитие космонавтики

Космонавтика (от космос и греч. nautikе искусство мореплавания, кораблевождение), полеты в космическом  пространстве; совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих освоение космоса и внеземных  объектов для нужд человечества с использованием разного рода космических летательных аппаратов включает проблемы: теории космических полетов — расчеты траектории и др.; научно-технические — конструирование космических ракет, двигателей, бортовых систем управления, пусковых сооружении, автоматических станций и пилотируемых кораблей, научных приборов, наземных систем управления полетами, служб траекторных измерении, телеметрии, организация и снабжение орбитальных станции и прочие; медико-биологические — создание бортовых систем жизнеобеспечения, компенсация неблагоприятных явлении в человеческом организме, связанных с перегрузкой, невесомостью, радиацией и др.; юридическо-международно-правовое регулирование вопросов использования космического пространства и планет и т. п.

 

Основоположником современной космонавтики по праву считается великий русский ученый-самоучка К. Э. Циолковский, который еще в конце XIX века выдвинул идею о возможности необходимости освоения человеком космического пространства. Первоначально эти мысли были опубликованы им в виде научно - фантастических повестей, а затем, в 1903 г. была опубликована знаменитая работа "Исследование мировых пространств реактивными приборами", в которой он показал возможность достижения космических скоростей и иных небесных тел с помощью ракеты на жидком топливе. Впоследствии Циолковский опубликовал еще ряд работ посвященных  ракетной  технике и освоению космоса.

У Циолковского появились  последователи и популяризаторы как в нашей стране, так и за рубежом. В Америке - профессор Годдард, который в 1926 г. - построил и испытал в полете первую в мире ракету на жидком топливе. В Германии Оберт и Зенгер. В нашей стране популяризатором идей Циолковского стал в частности, Я. И. Перельман (автор "Занимательной физики" и др. книг занимательного жанра). Некоторые инженеры и ученые взялись за дальнейшее развитее его идей.

В 1918 г. в Новосибирске вышла книга Ю. В. Кондратюка "Тем кто будет читать чтобы строить", в которой автор дает оригинальный вывод формулы Циолковского, предлагает схему трехступенчатой кислородно-водородной ракеты, орбитального космического корабля, аэродинамическое торможение в атмосфере, гравитационный маневр, схему полета на Луну (именно по этой схеме летели американцы т. к. она оказалась оптимальной). Жаль что этот талантливый инженер не смог принять участие в создании ракетной техники - в 30-ых его посадили в тюрьму "за вредительство" (он занимался тогда строительством элеваторов) затем выпустили, но он погиб во время войны.

В 1924 г. появилась работа другого инженера, увлеченного идеей межпланетных сообщений - Ф. А. Цандера "Перелеты на другие планеты" в которой он предложил комбинацию самолета с ракетой. В 1931 г. были организованы две общественные группы изучения реактивного движения (ГИРД) - в Москве - под председательством Цандера и в Ленинграде под председательством В. В. Разумова. Первоначально они предназначались только для ведения пропагандистской и просветительской   деятельности.

Еще в 1929г. в составе Газодинамической лаборатории (ГДЛ) (финансировавшейся государством) было образовано подразделение Глушко по разработке электрических и жидкостных ракет (еще раньше Глушко предлагал проект "Гелиоракетоплана" - дископлана, снабженного электроракетным двигателем питающимся от солнечных батарей - довольно смелый для 20-ых годов проект ). В 1932 г. московскому ГИРДу государством была предоставлена экспериментальная база для постройки и испытания ракет, а его начальником назначается молодой выпускник МВТУ, активный участник создания ГИРДа С. П. Королев. В следующем году на базе этой группы и на базе ГДЛ был создан Реактивный научно - исследовательский институт (РНИИ). Государство поддерживало ракетчиков отнюдь не из желания приблизить выход человечества в мировое пространство, а из "оборонных " соображений - уже тогда было ясно, что ракета это грозное оружие, а другие страны, особенно Германия, вели активные исследования в этом направлении. Вызывала интерес военных и возможность применения ракетных ускорителей на боевых самолетах, от которых недалеко было и до реактивной авиации.