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 1
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.
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 m3, a masa – ponad 400 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)
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.