Strona główna

Loty w kosmos

Na co dzień nie widzimy satelitów. Czasem z telewizji, prasy lub internetu dowiemy się o wymianie załóg na stacji kosmicznej lub starcie jakiejś eksperymentalnej rakiety. Od czasu do czasu pojawia się informacja o lądowaniu sondy kosmicznej na jądrze komety, która to sonda wyruszyła z Ziemi 10 lat temu. Wydaje się, że to wszystko odbywa się jakby poza normalnym, codziennym światem. Czy tak jest naprawdę? Czy tak rzeczywiście tak rzadko mamy kontakt z wytworami skomplikowanych technologii i efektami pracy genialnych umysłów? Na dzisiejszej lekcji dowiesz się o kilku zastosowaniach praw ruchu ciał niebieskich i osiągnięciach nauki.

Satelity służą do przekazywania sygnałów radiowych i telewizyjnych. Pierwsze urządzenie tego typu nazywało się Echo 1. Ten satelita – umieszczony na orbicie w 1960 r. – tylko odbijał fale elektromagnetyczne.
Zdjęcie przedstawia satelitę Echo 1. Zdjęcie czarno-białe. Na zdjęciu widoczna ogromna, srebrna kula. Kula wypełnia całe zdjęcie. W tle rusztowania oraz lampy oświetlające kulę. Na kuli znajduje się napis: „N.A.S.A.”. W pobliżu satelity znajduje się kilkanaście osób.
ILUSTRACJA 2. SATELITA ECHO 1Zdjęcie przedstawia satelitę Echo 1. Zdjęcie czarno-białe. Na zdjęciu widoczna ogromna, srebrna kula. Kula wypełnia całe zdjęcie. W tle rusztowania oraz lampy oświetlające kulę. Na kuli znajduje się napis: „N.A.S.A.”. W pobliżu satelity znajduje się kilkanaście osób.
Echo 1 był 100-stopowym (ok. 30,5 m) plastikowym balonem pokrytym warstwą aluminium, który umożliwił pierwszą satelitarną rozmowę telefoniczną między New Jersey a Kalifornią
 
Potem konstruowano satelity, które odbierały sygnały, wzmacniały je i transmitowały dalej. Orbity tych urządzeń były eliptyczne, co zmuszało do „śledzenia” takiego satelity przez stacje odbiorczą na Ziemi. Obecnie wykorzystujemy satelity geostacjonarne, które poznaliście na poprzedniej lekcji. Krążą one w odległości ok. 36 000 km nad powierzchnią Ziemi – poruszają się po orbitach leżących w płaszczyźnie równika. W zasadzie trzy takie satelity wystarczyłyby do pokrycia całej Ziemi odbieranym sygnałem, ale jest ich znacznie więcej.
Zdjęcie na którym w centrum znajduje się Ziemia, do której przyłożono układ współrzędnych - oś pionowa dodatnia - czas obiegu wokół Ziemi, oś pionowa ujemna - prędkość km/h; oś pozioma dodatnia - wysokość nad poziomem morza, oś pozioma ujemna - promień orbity. W odpowiednich punktach zaznaczono i podpisano satelity: Galileo, GPS, GLONASS, COMPASS, Iridium, Hubble, ISS oraz orbitę geostacjonarną.
Ludzkość marzyła o tym, aby móc przebywać jak najdłużej w przestrzeni kosmicznej. Za każdym razem człowiek przebywał na orbicie coraz dłużej (pierwszy statek, którym człowiek poleciał w Kosmos, nazywał się Wostok 1 – pobyt kosmonauty Jurija Gagarina w przestrzeni kosmicznej trwał 108 minut). Jednak życie w małym statku kosmicznym nie pozwala na prowadzenie badań. Prawdziwą stacją badawczą była radziecka stacja Mir („Pokój”), istniejąca od 1986 r. i rozbudowywana przez dołączanie kolejnych modułów do 1996 r. W wyniku rozbudowy masa stacji osiągnęła ponad 130 ton. Przez kilkanaście lat przebywało na niej 137 kosmonautów z wielu krajów, którzy przeprowadzili tysiące eksperymentów naukowych i zdobyli bezcenne doświadczenia związane z reakcją organizmu ludzkiego na długotrwały pobyt w stanie nieważkości. Kiedy rozpoczęto budowę Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS), stację Mir trzeba było zamknąć.
Pierwsze moduły Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zostały wyniesione na orbitę w 1998 roku. Nowa stacja – podobnie jak Mir – została zaprojektowana w systemie modułowym. Projektowana objętość pomieszczeń ma wynosić ponad 1 100 m31 100 m3, a masa – ponad 400 ton400 ton. Na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej będzie mogło przebywać jednocześnie 6 osób.
Zdjęcie przedstawia międzynarodową stację kosmiczną ISS na tle kuli ziemskiej.
ILUSTRACJA 5. MIĘDZYNARODOWA STACJA KOSMICZNA (IIS)
Zdjęcie przedstawia międzynarodową stację kosmiczną ISS na tle kuli ziemskiej.
Międzynarodowa Stacja Kosmiczna na orbicie okołoziemskiej
 

Na stacjach kosmicznych przeprowadza się nie tylko eksperymenty naukowe z różnych dziedzin fizyki i astronomii. Równie ważne są badania związane ze szczególnymi warunkami panującymi na stacji, mianowicie ze stanem nieważkości. Są to badania np. krystalizacji ciał w tym stanie (nie występuje wtedy zjawisko konwekcji) oraz wpływu stanu nieważkości na organizm człowieka.