Проблемы освоения космоса

Уфимский государственный авиационный  технический университет

Кафедра философии

 

 

Контрольная работа

по философии

на тему:

«Проблемы освоения космоса»

 

 

 

 

Выполнил

Студент 1 курса

Ф-та ИНЕК, гр. ГМУ 101

Матаев М.Х.

 

Проверил:

к. филос н. доцент

Абузарова Н.А.

 

 

 

 

Уфа 2012

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1.Введение.
2. Воздействие ракетно-космической техники на атмосферу и воздушных судов                                                                              гражданской авиации. 3. Воздействие запусков ракет. 4. Строительство в невесомости. 5. Энергетическая проблема. 6. Меры, принимаемые для ликвидации последствий аварий. 7.  Черные дыры. 8. Заключение. 9.Используемая литература:

                                                                   Введение

 

       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 космонавт  мира - гражданин бывшего СССР.

       Космонавтика - это громадный катализатор  современной  науки  и  техники,

ставший за невиданно короткий срок одним  из  главный  рычагов  современного

мирового процесса. Она  стимулирует развитие электроники, машиностроения,

материаловедения,  вычислительной  техники,  энергетики  и   многих   других

областей народного хозяйства.

       В научном плане человечество стремится найти в  космосе  ответ  на  такие

принципиальные вопросы,  как  строение  и  эволюция  Вселенной,  образование

Солнечной системы,  происхождение  и  пути  развития  жизни.  От  гипотез  о

природе  планет  и  строении  космоса,  люди  перешли  к   всестороннему   и

непосредственному изучению  небесных  тел  и  межпланетного  пространства  с

помощью ракетно-космической  техники.

       В  освоении  космоса  человечеству  предстоит  изучит  различные области

космического   пространства:   Луну,   другие   планеты    и    межпланетное

пространство.

       Современный  уровень  космической  техники   и   прогноз   её   развития

показывают, что основной целью научных исследований  с  помощью  космических

средств, по-видимому, в ближайшем  будущем  будет  наша  Солнечная  система.

Главными  при  этом  будут  задачи   изучения   солнечно-земных   связей   и

пространства Земля - Луна,  а  так  же  Меркурия,  Венеры,  Марса,  Юпитера,

Сатурна  и   других   планет,   астрономические   исследования   ,   медико-

биологические исследования с целью оценки влияния продолжительности  полётов

на организм человека и  его работоспособность.

       В  принципе  развитие  космической  технике  должно  опережать  «Спрос»,

связанный  с решением  актуальных  народнохозяйственных  проблем.                                                                                Главными задачами   здесь   являются   ракет-носителей,    двигательных    установок, космических   аппаратов,   а   так   же   обеспечивающих   средств(командно-измерительных  и  стартовых  комплексов,  аппаратуры  и  т.д.),  обеспечение прогресса в  смежных  отраслях  техники,  прямо  или  косвенно  связанных  с развитием космонавтики.

Воздействие ракетно-космической  техники и воздушных судов                                                                              гражданской авиации

      Злободневность постановки этой проблемы достаточно очевидна. Для полета к ближайшей от нас звезде на базе известных и перспективных двигателей должны использоваться корабли массой 1000 т, потребление топлива составит 37*1011 т для химического двигателя, 38*104 т для ядерного двигателя, 48*103 т для термоядерного двигателя, 2*102 т для фотонного двигателя.                                          При эксплуатации ракетно-космической техники оказывается воздействие на атмосферу, включая стратосферный озон, а также на подстилающую поверхность и экосистемы. Районы падения отделяющихся частей ракет-носителей. Основными факторами негативного воздействия ракетно-космической деятельности на окружающую природную среду в районах падения отделяющихся частей ракет-носителей являются:

– загрязнение  отдельных участков почвы, поверхностных  и грунтовых вод компонентами ракетных топлив;

– засорение  территорий районов падения элементами отделяющихся конструкций ракет-носителей;

– возможность  взрывов и возникновения локальных  очагов пожаров при падении ступеней средств выведения;

– механические повреждения почвы и растительности, в том числе при последующей  эвакуации отделяющихся частей ракет-носителей.

Анализ  материалов комплексной оценки влияния  пусков ракетно-космической техники  на экологическое состояние районов  падения и прилегающих территорий позволяет сделать следующие  основные выводы:

– интенсивный  атмосферный перенос загрязнений  с места падения происходит в  течение нескольких часов после  приземления ступеней и не достигает  в опасных концентрациях границ районов падения;

– анализ статистических данных заболеваемости населения административных районов, на территории которых расположены  районы падения, в частности, на территории Архангельской области и Саяно-Алтайского региона, где были проведены специальные  обследования, не выявил увеличения случаев  заболеваемости по сравнению с другими  районами соответствующих регионов.

В 1998 г. осуществлено 24 запуска ракет-носителей (РН), в  том числе РН "Протон" – 7, "Союз" – 8, "Молния" – 3, "Космос" – 2, "Циклон" – 1, "Зенит" – 3 (с  космодромов "Байконур" и "Плесецк" – соответственно 17 и 7). Кроме того, проведен экспериментальный запуск космического аппарата с подводной  лодки из акватории Северного  Ледовитого океана с использованием баллистической ракеты.

Пуск  РН "Зенит", проведенный с космодрома "Байконур" 10 сентября 1998 г. по заказу КБ "Южное" (Украина) в рамках проекта "Глобалстар", закончился аварийным выключением двигателя второй ступени, последующим взрывом и падением остатков РН в район падения, расположенный на территории республик Алтай, Хакасия и Тыва.

 

Воздействие запусков ракет

Степень воздействия запусков ракет-носителей (РН) на приземную атмосферу и  озоновый слой характеризуется следующими основными показателями:

– уменьшение стратосферного озона при пусках носителей на жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) составляет в зависимости от класса носителя 0,00002–0,003% по отношению  к общему уровню его разрушения;

– доля оксидов азота, выбрасываемых при  пусках ракет-носителей, весьма мала и  составляет менее 0,01% аналогичных выбросов, производимых объектами промышленности, теплоэнергетики и транспорта;

– выбросы  в атмосферу углекислого газа составляют не более 0,00004% выбросов этого  вещества другими антропогенными источниками.

Таким образом, воздействие продуктов сгорания ракетного топлива на нижние и  средние слои атмосферы существенно  ниже по сравнению с другими техногенными источниками загрязнения.

Вместе  с тем предприятия ракетно-космической  промышленности продолжают работы, направленные на снижение негативного влияния  пусков ракетной техники на приземную  атмосферу.

Исследования  показывают, что запуски ракет-носителей  оказывают определенное воздействие  на верхнюю атмосферу. При этом могут  изменяться ее химический состав и  проявляться динамические, тепловые, электромагнитные эффекты воздействия. Данные зондирования показывают, что  после запуска ракеты-носителя в  течение примерно 1 ч происходит частичная перестройка структуры  ионосферы на расстояниях до 2 тыс. км, которая проявляется в возникновении  волновых возмущений ионосферы различного масштаба.

В целом  минимизация влияния пусков ракет-носителей  на атмосферу может достигаться  их рациональным планированием.

Воздействие воздушных судов на верхние слои атмосферы. Полеты дозвуковых и будущих  сверхзвуковых самолетов, как показывают исследования, обобщенные Международной  организацией гражданской авиации (ИКАО), могут оказывать существенное влияние на верхние слои атмосферы  в результате выбросов продуктов  сгорания топлива. Так, вклад воздушных  судов гражданской авиации в  выбросы оксидов азота на больших  высотах оценивается в 55% при том, что на малых высотах он составляет 2–4%, а по диоксиду углерода и потреблению топлива доля гражданской авиации в общем объеме выбросов и потребления ископаемого топлива оценивается величиной примерно в 3%.

Результаты  моделирования воздействия авиации  на окружающую среду показывают, что  выбросы оксидов азота всеми  имеющимися в мире дозвуковыми воздушными судами, выполняющими полеты в верхних  слоях тропосферы (на высотах 10–13 км), могут привести к увеличению концентрации озона на 4–6%, а в средних и  высоких широтах Северного полушария, в том числе в воздушных  коридорах, открытых для мировой гражданской авиации над территорией России, увеличение концентрации озона может достичь 9%. Озон, присутствующий в повышенных концентрациях в верхних слоях тропосферы, как и диоксид углерода, усиливает "парниковый эффект" и может содействовать глобальному изменению климата.

Напротив, выбросы оксидов азота сверхзвуковыми самолетами в стратосфере (на высотах  около 20 км) могут приводить к  истощению озонового слоя (появление  озоновых дыр), который защищает поверхность  Земли, население, растительный и животный мир от жесткого ультрафиолетового  излучения. При этом чувствительность стратосферы к воздействию авиации  неизмеримо выше, чем тропосферы.

В связи  с усиливающейся обеспокоенностью влияния авиации на глобальные атмосферные  процессы ИКАО приступила к разработке новых стандартов по ограничению  выбросов оксидов азота сверхзвуковыми самолетами, обеспечивающих минимальное  и допустимое воздействие на атмосферу.

Относительно  дозвуковых самолетов в 1998 г. произошло  очередное, третье по счету, ужесточение  международного стандарта по выбросам оксидов азота.

Серьезный удар по озоновой панике нанесла группа исследователей из Университета Джонса Гопкинса, показав, что нет убедительных доказательств ожидаемого вредного действия истончения озонового слоя. Мировая наука установила, что в результате высокого ультрафиолетового облучения резко падает урожайность растений, а у некоторых людей возникают болезни: увеличивается заболеваемость катарактой и раком кожи, но, с другой стороны, получены новые подтверждения того, что ультрафиолетовое облучение укрепляет кости, предотвращая их разрушение и препятствуя возникновению рахита. Не обнаружено причинно-следственной связи между снижением уровня озона в нижних слоях атмосферы и ростом заболеваемости астмой.

Новая напасть - радиоактивные отходы в космосе.

Специалисты, отвечающие за безопасность космических  полетов, сравнивают околоземное пространство со свалкой мусора и металла - тысячи крупных предметов и миллионы мельчайших частичек радиоактивной  пыли движутся по орбитам. Что касается взвешенных частиц, то нет еще достоверных  данных, определяющих их вред в концентрациях, реально существующих в городах  США. Кей Джонс, технический советник при Агентстве по защите внешней среды (ЕРА), заявила, что дебаты об озоне и взвешенных частицах "не имеют никакого отношения к здоровью населения. Это дискуссия об усилении контроля и введении дополнительных ограничений".

Строительство в невесомости

Крупногабаритные конструкции (КГК) и условия их эксплуатации. Создание космических сооружений типа больших антенных систем, орбитальных платформ, промышленных комплексов и операционных центров, ССЭ. немыслимо без внедрения КГК. Отдельные типы таких КГК испытываются или нашли применение в космической технике. Примером могут служить десятиметровый космический радиотелескоп КРТ-10, эксперимент по раскрытию и юстировке которого проводился в 1979 г. на станции «Салют-6», и СБ для энергопитания космических аппаратов, уже сейчас имеющие на станции «Мир» полезную площадь около 100 м² при размахе развернутых панелей до 30 м. Но прежде чем перейти к изложению проблем развертывания и сборки КГК на орбитах, остановимся подробнее на рассмотрении характеристик типовых КГК, условий их эксплуатации и требований, предъявляемых к ним.

Перспективные крупногабаритные бортовые антенные системы будут  иметь размеры от нескольких десятков и сотен метров до нескольких километров. К таким антеннам предъявляются  наиболее жесткие требования на точность отклонения реальной поверхности от теоретической. Так, например, для параболических антенн бортового радиометра диаметром 300, 30 и 4 м при высоте орбиты 800 км допустимые линейные деформации конструкции не должны превышать соответственно 4,8, 0,35 и 0,11 мм. Наиболее распространенной конструкцией космических антенн на данном этапе является механическая, которая обеспечивает сохранение заданной формы зеркала за счет собственной жесткости элементов каркаса. Однако из условия соблюдения допустимых деформаций максимальный размер автоматически раскрывающихся космических антенн сантиметрового диапазона не может превышать 200 м, а для антенн миллиметрового диапазона – и того меньше.