В нашей группе в вк (vk.com/posterspbru) один из пользователей оставил такой шутливо саркастический комментарий:
- Моня, куда ви смотрите?
- В звёзды. Ви не поверите, там 8000 спутников!
- И шо, стало легче дышать?
Он навел нас на мысль о данной статье.
Пожалуй, что друг Мони прав - в прямом смысле слова дышать спутники людям не помогают. Хотя это вопрос спорный, ибо спутники способны спасти от ситуаций, в которых люди могут задохнуться. Вероятно, многие из нас редко задумываются о том, как сильно спутники влияют на нашу жизнь.
Вот некоторые из приложений, которые обеспечивают нам спутники.
1. Спутники отправляют телевизионные сигналы в дома, но они также являются основой для кабельного и сетевого ТВ. Другими словами, нет спутников - нет новостей, нет трансляций спортивных матчей, нет Олимпиады в прямом эфире и т.п. Спутники передают сигналы от центральной станции, которая генерирует программы для более мелких станций, которые передают сигналы на местном уровне. Все прямые включения возможны благодаря спутникам.
2. Спутники обеспечивают телефонную связь на самолетах и часто являются единственным каналом телефонной связи для многих сельских регионов и районов, где телефонные линии повреждены в результате стихийных бедствий. Спутники также обеспечивают первичный источник синхронизации для сотовых телефонов и пейджеров. В 1998 году отказ спутника продемонстрировал эту зависимость - временно замолчало 80% пейджеров в США, публичное национальное радио было не в состоянии распространять свои передачи по филиалам и передавало только через веб-сайт, а в вечерних новостях CBS была заморожена видео-картинка и транслировалось только аудио.
3. Спутниковые навигационные системы позволяют любому пользователю ориентироваться на местности. GPS навигаторы являются частью современного мира, независимо от того, используют их в частных автомобилях или же в коммерческих или военных целях для навигации на суше, на море или в воздухе. И, кстати, GPS навигация играет решающую роль во многих ситуациях, например, когда корабль держит курс на гавань в плохую погоду.
4. Спутники связывают компании с поставщиками, являются основой для международных видеоконференций, обеспечивают мгновенную авторизацию кредитной карточки и проведение банковских операций. Без спутника на орбите, вы не будете иметь возможность оплачивать товары в гипермаркете своей банковской картой.
5. Спутники обеспечивают метеорологов данными о погоде, с помощью которых они следят не только за тем, будет ли сегодня облачно или солнечно, но и за извержениями вулканов, ураганами, утечками газов и т.п. Возвращаясь к вопросу о Моне и его друге, в ряде случаев, спутники помогут человеку дышать, просто потому что предупредят его о том, что в место, где он находится, движется облако токсичных газов. Или спутник может спасти его в море или на суше, передав сигнал радиомаяка службам спасения.
Спутник являются одним из основных источников данных для исследований изменения климата. Спутники мониторят температуру океана и течения. Они могут указать на загрязнения воздуха, помочь организовать спасательные операции в регионах стихийных бедствий, помочь найти людей в отдаленных регионах, передавать сигналы бедствия и т.п.
6. Спутник могут обнаружить подземные воды и минеральные источники, следить за передачей питательных веществ и загрязняющих веществ из земли в водные источники, измерять температуру земли и воды, измерять рост водорослей в морях и эрозию верхнего слоя почвы на суше. Они могут эффективно контролировать крупномасштабные инфраструктуры, к примеру, топливные трубопроводы, которые нужно проверять на наличие утечек с помощью спутников, а не ручного труда (что займет многие часы). Снимки со спутников помогают разным отраслям, и даже вы можете воспользоваться Google Earth именно благодаря спутникам.
Спутники оказывают большое значение на развивающиеся страны, так как они обеспечивают их население в удаленных регионах доступом к данным, образовательной информации, медицинским сведениям и т.п. Человек может получить правильное лечение только благодаря тому, что его врач проконсультировался с более опытным коллегой по спутнику.
7. Космические исследования невозможны без спутников. Спутники-телескопы играют решающую роль в понимании множества космических явлений.
Антропогенные спутники на орбите Земли сильно влияют на нашу современную жизнь, хотя многие не осознают этого. В какой-то степени спутники помогают нам дышать свободно, обеспечивая нас данными, своевременной помощью, возможностями. Спутники делают жизнь безопаснее, обеспечивают массу современных удобств, а также помогают транслировать развлечения и изучать Землю и космос.
На внешней стороне «Спутника» четыре штыревые антенны передавали на коротковолновой частоте выше и ниже нынешнего стандарта (27 МГц). Станции слежения на Земле поймали радиосигнал и подтвердили, что крошечный спутник пережил запуск и успешно вышел на курс вокруг нашей планеты. Месяцем позже Советский Союз запустил на орбиту «Спутник-2». Внутри капсулы была собака Лайка.
В декабре 1957 года, отчаянно пытаясь идти в ногу со своими противниками по холодной войне, американские ученые попытались вывести спутник на орбиту вместе с планетой Vanguard. К сожалению, ракета разбилась и сгорела еще на стадии взлета. Вскоре после этого, 31 января 1958 года, США повторили успех СССР, приняв план Вернера фон Брауна, который заключался в выводе спутника Explorer-1 с ракетой U.S. Redstone. Explorer-1 нес инструменты для обнаружения космических лучей и обнаружил в ходе эксперимента Джеймса Ван Аллена из Университета Айовы, что космических лучей гораздо меньше, чем ожидалось. Это привело к открытию двух тороидальных зон (в конечном счете названных в честь Ван Аллена), наполненных заряженными частицами, захваченными магнитным полем Земли.
Воодушевленные этими успехами, некоторые компании начали разрабатывать и запускать спутники в 60-х годах. Одной из них была Hughes Aircraft вместе со звездным инженером Гарольдом Розеном. Розен возглавил команду, которая воплотила идею Кларка - спутник связи, размещенный на орбите Земли таким образом, что мог отражать радиоволны из одного места в другое. В 1961 году NASA заключило контракт с Hughes, чтобы построить серию спутников Syncom (синхронная связь). В июле 1963 года Розен и его коллеги увидели, как Syncom-2 взлетел в космос и вышел на грубую геосинхронную орбиту. Президент Кеннеди использовал новую систему, чтобы поговорить с премьер-министром Нигерии в Африке. Вскоре взлетел и Syncom-3, который на самом деле мог транслировать телевизионный сигнал.
Эпоха спутников началась.
Какая разница между спутником и космическим мусором?
Технически, спутник это любой объект, который вращается вокруг планеты или меньшего небесного тела. Астрономы классифицируют луны как природные спутники, и на протяжении многих лет они составили список из сотен таких объектов, обращающихся вокруг планет и карликовых планет нашей Солнечной системы. К примеру, насчитали 67 лун Юпитера. И до сих пор .
Техногенные объекты, вроде «Спутника» и Explorer, также можно классифицировать как спутники, поскольку они, как и луны, вращаются вокруг планеты. К сожалению, человеческая активность привела к тому, что на орбите Земли оказалось огромное количество мусора. Все эти куски и обломки ведут себя как и крупные ракеты - вращаются вокруг планеты на высокой скорости по круговому или эллиптическому пути. В строгом толковании определения можно каждый такой объект определить как спутник. Но астрономы, как правило, считают спутниками те объекты, которые выполняют полезную функцию. Обломки металла и другой хлам попадают в категорию орбитального мусора.
Орбитальный мусор поступает из многих источников:
- Взрыв ракеты, который производит больше всего хлама.
- Астронавт расслабил руку - если астронавт ремонтирует что-то в космосе и упускает гаечный ключ, тот потерян навсегда. Ключ выходит на орбиту и летит со скоростью около 10 км/с. Если он попадет в человека или в спутник, результаты могут быть катастрофическими. Крупные объекты, вроде МКС, представляют собой большую мишень для космического мусора.
- Выброшенные предметы. Части пусковых контейнеров, шапки объективов камер и так далее.
NASA вывело специальный спутник под названием LDEF для изучения долгосрочных эффектов от столкновения с космическим мусором. За шесть лет инструменты спутника зарегистрировали около 20 000 столкновений, некоторые из которых были вызваны микрометеоритами, а другие орбитальным мусором. Ученые NASA продолжают анализировать данные LDEF. А вот в Японии уже гигантскую сеть для отлова космического мусора.
Что внутри обычного спутника?
Спутники бывают разных форм и размеров и выполняют множество различных функций, однако все, в принципе, похожи. Все они имеют металлический или композитный каркас и тело, которое англоязычные инженеры называют bus, а русские - космической платформой. Космическая платформа собирает все вместе и обеспечивает достаточно мер, чтобы инструменты пережили запуск.
У всех спутников есть источник питания (обычно солнечные батареи) и аккумуляторы. Массивы солнечных батарей позволяют заряжать аккумуляторы. Новейшие спутники включают и топливные элементы. Энергия спутников очень дорога и крайне ограничена. Ядерные элементы питания обычно используются для отправки космических зондов к другим планетам.
У всех спутников есть бортовой компьютер для контроля и мониторинга различных систем. У всех есть радио и антенна. Как минимум, у большинства спутников есть радиопередатчик и радиоприемник, поэтому экипаж наземной команды может запросить информацию о состоянии спутника и наблюдать за ним. Многие спутники позволяют массу различных вещей: от изменения орбиты до перепрограммирования компьютерной системы.
Как и следовало ожидать, собрать все эти системы воедино - непростая задача. Она занимает годы. Все начинается с определения цели миссии. Определение ее параметров позволяет инженерам собрать нужные инструменты и установить их в правильном порядке. Как только спецификация утверждена (и бюджет), начинается сборка спутника. Она происходит в чистой комнате, в стерильной среде, что позволяет поддерживать нужную температуру и влажность и защищать спутник во время разработки и сборки.
Искусственные спутники, как правило, производятся на заказ. Некоторые компании разработали модульные спутники, то есть конструкции, сборка которых позволяет устанавливать дополнительные элементы согласно спецификации. К примеру, у спутников Boeing 601 было два базовых модуля - шасси для перевозки двигательной подсистемы, электроника и батареи; и набор сотовых полок для хранения оборудования. Эта модульность позволяет инженерам собирать спутники не с нуля, а с заготовки.
Как спутники запускаются на орбиту?
Сегодня все спутники выводятся на орбиту на ракете. Многие перевозят их в грузовом отделе.
В большинстве запусков спутников запуск ракеты происходит прямо вверх, это позволяет быстрее провести ее через толстый слой атмосферы и минимизировать расход топлива. После того, как ракета взлетает, механизм управления ракеты использует инерциальную систему наведения для расчета необходимых корректировок сопла ракеты, чтобы обеспечить нужный наклон.
После того как ракета выходит в разреженный воздух, на высоту около 193 километров, система навигации выпускает небольшие ракетки, чего достаточно для переворота ракеты в горизонтальное положение. После этого выпускается спутник. Небольшие ракеты выпускаются снова и обеспечивают разницу в расстоянии между ракетой и спутником.
Орбитальная скорость и высота
Ракета должна набрать скорость в 40 320 километров в час, чтобы полностью сбежать от земной гравитации и улететь в космос. Космическая скорость куда больше, чем нужно спутнику на орбите. Они не избегают земной гравитации, а находятся в состоянии баланса. Орбитальная скорость - это скорость, необходимая для поддержания баланса между гравитационным притяжением и инерциальным движением спутника. Это примерно 27 359 километров в час на высоте 242 километра. Без гравитации инерция унесла бы спутник в космос. Даже с гравитацией, если спутник будет двигаться слишком быстро, его унесет в космос. Если спутник будет двигаться слишком медленно, гравитация притянет его обратно к Земле.
Орбитальная скорость спутника зависит от его высоты над Землей. Чем ближе к Земле, тем быстрее скорость. На высоте в 200 километров орбитальная скорость составляет 27 400 километров в час. Для поддержания орбиты на высоте 35 786 километров спутник должен обращаться со скорость 11 300 километров в час. Эта орбитальная скорость позволяет спутнику делать один облет в 24 часа. Поскольку Земля также вращается 24 часа, спутник на высоте в 35 786 километров находится в фиксированной позиции относительно поверхности Земли. Эта позиция называется геостационарной. Геостационарная орбита идеально подходит для метеорологических спутников и спутников связи.
В целом, чем выше орбита, тем дольше спутник может оставаться на ней. На низкой высоте спутник находится в земной атмосфере, которая создает сопротивление. На большой высоте нет практически никакого сопротивления, и спутник, как луна, может находиться на орбите веками.
Типы спутников
На земле все спутники выглядят похоже - блестящие коробки или цилиндры, украшенные крыльями из солнечных панелей. Но в космосе эти неуклюжие машины ведут себя совершенно по-разному в зависимости от траектории полета, высоты и ориентации. В результате, классификация спутников превращается в сложное дело. Один из подходов - определение орбиты аппарата относительно планеты (обычно Земли). Напомним, что существует две основных орбиты: круговая и эллиптическая. Некоторые спутники начинают по эллипсу, а потом выходят на круговую орбиту. Другие движутся по эллиптическому пути, известному как орбита «Молния». Эти объекты, как правило, кружат с севера на юг через полюсы Земли и завершают полный облет за 12 часов.
Полярно-орбитальные спутники также проходят через полюсы с каждым оборотом, хотя их орбиты менее эллиптические. Полярные орбиты остаются фиксированными в космосе, в то время как вращается Земля. В результате, большая часть Земли проходит под спутником на полярной орбите. Поскольку полярные орбиты дают прекрасный охват планеты, они используются для картографирования и фотографии. Синоптики также полагаются на глобальную сеть полярных спутников, которые облетают наш шар за 12 часов.
Можно также классифицировать спутники по их высоте над земной поверхностью. Исходя из этой схемы, есть три категории:
- Низкая околоземная орбита (НОО) - НОО-спутники занимают область пространства от 180 до 2000 километров над Землей. Спутники, которые движутся близко к поверхности Земли, идеально подходят для проведения наблюдений, в военных целях и для сбора информации о погоде.
- Средняя околоземная орбита (СОО) - эти спутники летают от 2000 до 36 000 км над Землей. На этой высоте хорошо работают навигационные спутники GPS. Примерная орбитальная скорость - 13 900 км/ч.
- Геостационарная (геосинхронная) орбита - геостационарные спутники двигаются вокруг Земли на высоте, превышающей 36 000 км и на той же скорости вращения, что и планета. Поэтому спутники на этой орбите всегда позиционируются к одному и тому же месту на Земле. Многие геостационарные спутники летают по экватору, что породило множество «пробок» в этом регионе космоса. Несколько сотен телевизионных, коммуникационных и погодных спутников используют геостационарную орбиту.
И наконец, можно подумать о спутниках в том смысле, где они «ищут». Большинство объектов, отправленных в космос за последние несколько десятилетий, смотрят на Землю. У этих спутников есть камеры и оборудование, которое способно видеть наш мир в разных длинах волн света, что позволяет насладиться захватывающим зрелищем в ультрафиолетовых и инфракрасных тонах нашей планеты. Меньше спутников обращают свой взгляд к пространству, где наблюдают за звездами, планетами и галактиками, а также сканируют объекты вроде астероидов и комет, которые могут столкнуться с Землей.
Известные спутники
До недавнего времени спутники оставались экзотическими и сверхсекретными приборами, которые использовались в основном в военных целях для навигации и шпионажа. Теперь они стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Благодаря им, мы узнаем прогноз погоды (хотя синоптики ой как часто ошибаются). Мы смотрим телевизоры и работаем с Интернетом также благодаря спутникам. GPS в наших автомобилях и смартфонах позволяет добраться до нужного места. Стоит ли говорить о неоценимом вкладе телескопа «Хаббл» и работы космонавтов на МКС?
Однако есть настоящие герои орбиты. Давайте с ними познакомимся.
- Спутники Landsat фотографируют Землю с начала 1970-х годов, и по части наблюдений за поверхностью Земли они рекордсмены. Landsat-1, известный в свое время как ERTS (Earth Resources Technology Satellite) был запущен 23 июля 1972 года. Он нес два основных инструмента: камеру и многоспектральный сканер, созданный Hughes Aircraft Company и способный записывать данные в зеленом, красном и двух инфракрасных спектрах. Спутник делал настолько шикарные изображения и считался настолько успешным, что за ним последовала целая серия. NASA запустило последний Landsat-8 в феврале 2013 года. На этом аппарате полетели два наблюдающих за Землей датчика, Operational Land Imager и Thermal Infrared Sensor, собирающие многоспектральные изображения прибрежных регионов, полярных льдов, островов и континентов.
- Геостационарные эксплуатационные экологические спутники (GOES) кружат над Землей на геостационарной орбите, каждый отвечает за фиксированную часть земного шара. Это позволяет спутникам внимательно наблюдать за атмосферой и выявлять изменения погодных условий, которые могут привести к торнадо, ураганам, паводкам и грозовым штормам. Также спутники используются для оценки сумм осадков и накопления снегов, измерения степени снежного покрова и отслеживания передвижений морского и озерного льда. С 1974 года на орбиту было выведено 15 спутников GOES, но одновременно за погодой наблюдают только два спутника GOES «Запад» и GOES «Восток».
- Jason-1 и Jason-2 сыграли ключевую роль в долгосрочном анализе океанов Земли. NASA запустило Jason-1 в декабре 2001 года, чтобы заменить им спутник NASA/CNES Topex/Poseidon, который работал над Землей с 1992 года. На протяжении почти тринадцати лет Jason-1 измерял уровень моря, скорость ветра и высоту волн более 95 % свободных от льда земных океанов. NASA официально списало Jason-1 3 июля 2013 года. В 2008 году на орбиту вышел Jason-2. Он нес высокоточные инструменты, позволяющие измерять дистанцию от спутника до поверхности океана с точностью в несколько сантиметров. Эти данные, помимо ценности для океанологов, предоставляют обширный взгляд на поведение мировых климатических паттернов.
Сколько стоят спутники?
После «Спутника» и Explorer, спутники стали больше и сложнее. Возьмем, к примеру, TerreStar-1, коммерческий спутник, который должен был обеспечить передачу мобильных данных в Северной Америке для смартфонов и подобных устройств. Запущенный в 2009 году TerreStar-1 весил 6910 килограмм. И будучи полностью развернутым, он раскрывал 18-метровую антенну и массивные солнечные батареи с размахом крыльев в 32 метра.
Строительство такой сложной машины требует массы ресурсов, поэтому исторически только правительственные ведомства и корпорации с глубокими карманами могли войти в спутниковый бизнес. Большая часть стоимости спутника лежит в оборудовании - транспондерах, компьютерах и камерах. Обычный метеорологический спутник стоит около 290 миллионов долларов. Спутник-шпион обойдется на 100 миллионов долларов больше. Добавьте к этому стоимость содержания и ремонта спутников. Компании должны платить за пропускную полосу спутника так же, как владельцы телефонов платят за сотовую связь. Обходится иногда это более чем в 1,5 миллиона долларов в год.
Другим важным фактором является стоимость запуска. Запуск одного спутника в космос может обойтись от 10 до 400 миллионов долларов, в зависимости от аппарата. Ракета Pegasus XL может поднять 443 килограмма на низкую околоземную орбиту за 13,5 миллиона долларов. Запуск тяжелого спутника потребует большей подъемной силы. Ракета Ariane 5G может вывести на низкую орбиту 18 000-килограммовый спутник за 165 миллионов долларов.
Несмотря на затраты и риски, связанные с постройкой, запуском и эксплуатацией спутников, некоторые компании сумели построить целый бизнес на этом. К примеру, Boeing. В 2012 году компания доставила в космос около 10 спутников и получила заказы на более чем семь лет, что принесло ей почти 32 миллиарда долларов дохода.
Будущее спутников
Спустя почти пятьдесят лет после запуска «Спутника», спутники, как и бюджеты, растут и крепнут. США, к примеру, потратили почти 200 миллиардов долларов с начала военной спутниковой программы и теперь, несмотря на все это, обладает флотом стареющих аппаратов, ожидающих своей замены. Многие эксперты опасаются, что строительство и развертывание крупных спутников просто не может существовать на деньги налогоплательщиков. Решением, которое может перевернуть все с ног на голову, остаются частные компании, вроде SpaceX, и другие, которых явно не постигнет бюрократический застой, как NASA, NRO и NOAA.
Другое решение - сокращение размера и сложности спутников. Ученые Калтеха и Стэнфордского университета с 1999 года работают над новым типом спутника CubeSat, в основе которого лежат строительные блоки с гранью в 10 сантиметров. Каждый куб содержит готовые компоненты и может объединиться с другими кубиками, чтобы повысить эффективность и снизить нагрузку. Благодаря стандартизации дизайна и сокращению расходов на создание каждого спутника с нуля, один CubeSat может стоить всего 100 000 долларов.
В апреле 2013 года NASA решила проверить этот простой принцип и три CubeSat на базе коммерческих смартфонов. Цель состояла в том, чтобы вывести микроспутники на орбиту на короткое время и сделать несколько снимков на телефоны. Теперь агентство планирует развернуть обширную сеть таких спутников.
Будучи большими или маленькими, спутники будущего должны быть в состоянии эффективно сообщаться с наземными станциями. Исторически сложилось так, что NASA полагалось на радиочастотную связь, но РЧ достигла своего предела, поскольку возник спрос на большую мощность. Чтобы преодолеть это препятствие, ученые NASA разрабатывают систему двусторонней связи на основе лазеров вместо радиоволн. 18 октября 2013 года ученые впервые запустили лазерный луч для передачи данных с Луны на Землю (на расстоянии 384 633 километра) и получили рекордную скорость передачи в 622 мегабита в секунду.
Звездная система галактики Млечный путь, в которой мы живем, включает в себя Солнце и еще 8 планет, вращающихся вокруг него. В первую очередь ученые заинтересованы изучением ближайших к Земле планет. Однако спутники планет тоже весьма интересны. Что такое спутник? Какие бывают их виды? Чем же они так интересны для науки?
Что такое спутник?
Спутником называют небольшое тело, которое совершает вращательные движения вокруг планеты под воздействием силы притяжения. В настоящее время нам известно 44 таких небесных тела.
Спутники отсутствуют только у первых двух планет нашей звездной системы, Венеры и Меркурия. Земля же обладает одним спутником (Луна). «Красная планета» (Марс) имеет 2 небесных тела, сопровождающих ее - Деймос и Фобос. Самая крупная планета нашей звёздной системы - Юпитер - имеет 16 спутников. У Сатурна их 17, у Урана - 5, а у Нептуна - 2.
Виды спутников
Все спутники подразделяются на 2 вида - естественные и искусственные.
Искусственные - созданные людьми небесные тела, которые открывают возможность наблюдать и исследовать планету, а также другие астрономические объекты. Они необходимы для составления карт, прогноза погоды, радиотрансляции сигналов. Самый крупный рукотворный "попутчик" Земли - (МКС). Искусственные спутники бывают не только у нашей планеты. Свыше 10 таких небесных тел вращается вокруг Венеры и Марса.
Что такое спутник естественный? Они создаются самой природой. Происхождение их всегда вызывало неподдельный интерес ученых. Существует несколько теорий, но остановимся на официальных версиях.
Около каждой планеты имеется скопление космической пыли и газов. Планета притягивает небесные тела, которые пролетают близко к ней. В результате такого взаимодействия и образуются спутники. Также существует теория, по которой от космических тел, сталкивающихся с планетой, отделяются осколки, которые впоследствии приобретают шарообразную форму. Согласно этому предположению и есть осколок нашей планеты. Это подтверждается и сходством земного и лунного химических составов.
Орбиты спутников
Выделяется 3 типа орбит.
Полярная наклонена к экваториальной плоскости планеты под прямым углом.
Траектория наклонной орбиты смещена по отношению к экваториальной плоскости на угол менее 90 0 .
Экваториальная (также носит название геостационарная) располагается в одноименной плоскости, по ее траектории небесное тело движется со скоростью обращения планеты вокруг своей оси.
Также орбиты спутников по своей форме подразделяются на два базовых типа - круговые и эллиптические. На круговой орбите небесное тело движется в одной из плоскостей планеты с постоянным расстоянием над поверхностью планеты. Если спутник движется по эллиптической орбите, это расстояние изменяется в рамках периода одного витка.
Естественные спутники планет Солнечной системы: интересные факты
Спутник Сатурна Титан имеет собственную плотную атмосферу. На его поверхности имеются озера, в состав которых входят жидкие углеводородные соединения.
Следом за СССР и Соединенными Штатами спутники были запущены Францией (1965), Австралией (1967), Японией (1970), КНР (1970) и Великобританией (1971).
Проведение опирается на международное научно-техническое сотрудничество. Так, например, дружественные СССР страны осуществляли запуски ИСЗ с советских космодромов. Некоторые ИСЗ, изготовленные в Канаде, Франции, Италии, с 1962 запускались с использованием ракетоносителей разработки США.
Что такое вращающееся по орбите вокруг той или иной планеты космическое тело. По происхождению они бывают естественными и искусственными. Особый интерес мирового сообщества вызывается естественными спутниками планет, ведь они таят еще множество загадок в себе, а большая часть из них и по сей день ждет открытия. Существуют проекты по их изучению частного, государственного и мирового значения. Искусственные спутники позволяют решать прикладные и научные задачи как в масштабе отдельной планеты, так и всего космического пространства.
Конспект урока по окружающему миру в соответствии с требованиями ФГОС 2 класс
Тема: «Смена дня и ночи.»Цель:
- объяснить смену дня и ночи с вращением земли вокруг своей оси, последовательность событий в течении суток.
Оборудование : Таблица «Солнечная система»,2 рисунка
изображающих день и ночь,теллурий,глобус,Незнайка,таблички-
вчера,сегодня,завтра,сутки 24 часа.
1. Организация детей на работу:
Мы продолжаем изучать окружающий нас мир.
Сегодня мы поговорим,об удивительном явлении на нашей планете,которое вы наблюдаете каждый день.Точнее в начале дня и в его конце.
Это явления мы будем наблюдать на всех планетах солнечной системы и даже на Луне.
НЕЗНАЙКА
Наш друг Незнайка изобазил это явление в двух рисунках:
Кто догадался, что он рисовал?
Сегодня мы должны выяснить,что происходит в нашей жизни и природе днем,а что ночью?
Мы должны выяснить почему происходит смена дня и ночи?
Так как на уроке мы будем говорить о многих предметах природы и предметах окружающих нас,то мы дожны с вами ВСПОМНИТЬ!очень важные правила и законы их жизни.
!Проверка знаний. Таблица «Солнечная система»
Какие небесные тела изображены на ней?(солнце,планеты)
Кто знает,как называется наука о небесных или космических телах?(астрономия)
А как называют ученых изучающих небесные тела?(астрономами)
Сейчас я узнаю,знаете ли вы,как называются все эти тела и предметы.
Задание от Лены и Миши:
Лена и Миша,которые увлекаются астрономией, прислали мне по почте конверт с заданием:
- С помощью какого прибора Лена изучает тела Солнечной системы?(телескоп)
-Какие тела входят в солнечную систему?(солнце,планеты,к ним относятся звёзды и Луна)
ВИКТОРИНА:
УГАДАЙ НЕБЕСНОЕ ТЕЛО ПО ЕГО ОПИСАНИЮ!
Я буду зачитывать описание небесного тела,а вы ребята отвечаете,поднимая руку.
1. Светятся сами и освещают планеты.Они очень большие небесные тела,вокруг них движутся планеты.Они имеют форму шара.(звёзды)
2. Это звезда.Оно светится и освещает планеты.(Солнце)
3. Сами не светятся,а освещаются солнцем и другой звездой.Они большие и движутся
Вокруг звёзд и солнца.Имеют форму шара.(планеты)
4. Планета освещена солнцем. Когда на одной стороне день,на другой ночь.(Земля)
5. Спутник Земли движущийся вокруг неё. (Луна)
ПОЕЗД
Сейчас представим поезд. Мы сели в поезд и посмотрели в окно.
Что же мы увидели?
Что все предметы вокруг движутся.На самом же деле движется поезд.Потому нам и кажется,то движутся дома,деревья,поля,луга и т.д.Это обман зрения.
ПТОЛЕМЕЙ
Он разработал свою систему мира,в центре которой поместил Землю.
Вокруг неподвижной шарообразной Земли по мнению Птолемея движутся: Луна,Солнце и 5 планет,а также сфера неподвижных звёзд.
Он как и мы сидящие в поезде,видел движется Солнце (утром встаёт, вечером заходит) движутся Луна и звезды.
На самом же деле движется сама Земля, вместе с Луной,вокруг Солнца.
Точно так же движутся предметы вокруг нашего поезда.
КОПЕРНИК
Николай Коперник создал правильную картину окружающего нас существующего нас мира. Он поместил в центре Солнце,вокруг которого движется Земля и другие планеты.
Давайте вспомним два небесных тела:
СОЛНЦЕ-освещающее нашу планету днем
ЛУНУ-освещающую нашу планету ночью
Чем они похожи?(освещают Землю)
- Каким светом светит Луна?(отраженным солнечным светом)
- Что такое Солнце?(звезда,которая светится и освещает планеты)
- Что такое Луна?(это естественный спутник Земли)
- Ребята, скажите, что я сейчас буду вам перечислять: Большая медведица, Малая медведица, Рак, Лебедь???(это созвездия)
ГЛОБУС
- Какую форму имеет наша планета Земля?
- Как она вращается? (вокруг Солнца)
- А ещё как? (вокруг своей оси)
Мы с вами ходим по земной поверхности,почему мы не падаем в космическое пространство?
Какая же сила удерживает нас на поверхности?
ЭТО СИЛА ЗЕМНОГО ПРИТЯЖЕНИЯ.
ИСААК НЬЮТОН открыл закон Всемирного тяготения.
Земля притягивает нас, потому мы ходим, движемся, совершаем определённую работу.
Если на оторваться от земли и улететь в космас. Сила земного притяжения действовать прекращает и возникает состояние невесомости.
Космонавты испытывают невесомость в течении нескольких часов полёта.
Они используют специальные приспособления находясь в невесомости. Легкая одежда, пища в специальных тюбиках, все мелкие предметы на шнурках.
ТАБЛИЦА СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Ребята, какое большое тело удерживает вблизи себя нашу планету?(Солнце)
- Какая сила не даёт нашей планете улететь в космическое пространство?(сила солнечного притяжения)
Вращение нашей планеты вокруг Солнца приводит к смене дня и ночи.
ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА:
-Что вы знаете об этих периодах суток?
-Наш друг незнайка опять запутался в словах-сегодня,завтра,вчера.
-Что они обозначают?
-Чем день отличается от ночи?-Какими красками можно их изобразить?
РАССКАЗ ПО ТЕЛУРИЮ
Наша Земля, как и все планеты вращается в космическом пространстве.
Земля вращается не только вокруг Солнца,но и вокруг воображаемой оси.
Лучи Солнца несут нам тепло и свет.
Когда Земля поворачивается к Солнцу той стороной,где мы живём,нам кажется,что
Солнце поднимается в небе, всходит. Солнечные лучи освещают нашу планету с одной стороны и у нас в это время стоит ДЕНЬ. Земля продолжает вращаться дальше и мы видим, что Солнце проходит по небу и начинает снижаться, а затем скрывается за горизонтом. Это Земля отворачивается при своем вращении от солнечных лучей. Солнце скрывается, становится темно, наступает НОЧЬ. А с другой стороны земного шара день.
Требуется 24 часа, т.е СУТКИ., чтобы Земля совершила полный оборот вокруг своей оси.
И от одного рассвета до другого проходит 24 часа.
ЗАКРЕПЛЕНИЕ:
- Покажите на таблице,как вращается Земля вокруг Солнца?
(против часовой стрелки)
- Какое ещё движение она совершает?
(вокруг своей оси)
- Как называется время полного вращения вокруг оси?
(сутки)
- Чему равны сутки?
(24 часа)
- Что значит пословица? «ДЕНЬ И НОЧЬ,СУТКИ ПРОЧЬ.»
(сутки включают в себя и день,и ночь.)
- Вокруг какой оси вращается Земля? Настоящей или воображаемой?
- Сколько оборотов делает Земля за сутки?
(один)
- Так почему же у нас на планете происходит смена дня и ночи?
Итоги:
- Ребята,что нового и интересного вы узнали сегодня из нашей беседы?
- Что такое земные сутки?И что это за время-сутки???
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ:
Различные древние народы, будь то египтяне, греки или римляне, пытались объяснять все происходящие вокруг них явления, так до наших времен дошло сказочное объяснение смены дня и ночи. Легенды разных народностей в целом схожи.
Смена дня и ночи: сказочное объяснение
Со словами «солнце взошло» или «солнце село» мы начинаем или заканчиваем очередной день в жизни. Наши предки наделяли рассветы и закаты большой силой. Эти явления имели сакральное значение для наших прародителей.
И действительно во время закатов и рассветов проводили различные ритуалы и обряды как церковные, так и магические. Отсюда «выросло» сказочное объяснение смены дня и ночи. Фото заката или рассвета имеет каждый пользователь социальных сетей. Сегодня современный человек в этих явлениях не разбирается и не знает сакрального значения.
Древнегреческий миф
У древних греков смена дня и ночи сказочное объяснение имеет. Было у титана Гипериона трое детей: Селена, Эос и Гелиос. Сияющая холодным светом Селена была богиней Луны. На ее голове был расположен серп-месяц. По ночной дороге она едет на колеснице, которая запряжена быками. Съезжает с этой дороги Селена, когда меркнут ее дети-звезды и мраморные колонны окрашиваются в розовый свет.
Эос - богиня утренней зари, объявляет о наступлении нового дня. Следом за Эос мчится с востока их брат Гелиос на сияющей золотой колеснице. Греки почитали его не меньше чем могущественного и верховного Зевса. Лучи Гелиоса проникали в самые дальние и темные уголки сквозь черные тучи. Их теплый свет пробуждал все живое. Благодаря лучам росли деревья и плоды. Гелиос - гроза всех преступников. Лучи этого бога ослепляют их. От таких лучей не скрыться и богам.
Все знает Гелиос о божественных «делишках». Именно он подсказал Деметре, что ее дочь Персефону похитил Аид в свое мрачное царство теней. Но наступает полдень, когда Гелиос достигает запада. К вечеру устают и краснеют кони Гелиоса и он сам. Бог направляется в свой дворец для отдыха, где отдыхает и божественная свита, а на дорогу выезжает колесница Селены… Такова греческая смена дня и ночи. Сказочное объяснение их схоже со славянским мифом.
Славянское видение дня и ночи
Представления о мире у древних славян-язычников было очень сложным и запутанным. Солнце и солнечный свет были для них различными понятиями. На каждый сезон у славян было отдельное «солнце» - Ярило, Купайло, Световит и Коляда. Само солнце они называли Хорос. Кстати, это слово означало «круг». Отсюда пошло и слово хоровод.
Как и у греков, славянское сказочное объяснение смены дня и ночи просто - Даждьбог (солнце - дающий бог) ехало на золотой колеснице по дневному небу, запряженной огненными крылатыми конями. Утренняя и вечерняя зори считались сестрами. Причем утренняя заря была супругой солнца. В праздновали славяне их свадьбу. Как и у греков, Солнце - всевидящее око, следившее за всем и каждым. Потому преступники действуют ночами и по сей день.
Древнеиндийское представление о появлении нового дня
Отличительна индийская легенда о смене дня и ночи. Сказочное объяснение гласит о том, что ночи не было. Появилась она благодаря одному трагическому случаю. Жили брат Яма и сестра Ями. Брат умер, а одинокой сестре ничего не оставалось делать, как бесконечно оплакивать несчастного брата. На все просьбы и увещевания успокоиться и прекратить лить слезы Ями только восклицала: «Но он же сегодня умер!» Боги узрели истину: чтобы успокоилась девушка, необходима ночь, только так придет новый день. Они сотворили ночь. Настало утро, Ями забыла о горе. А индусы стали говорить «череда дня и ночи».
Заключение
Еще долгие годы наши предки верили в эти мифы и легенды о сотворении дня и ночи, вплоть до Средневековья. Религию и мистические представления сменила наука. Николай Коперник 500 лет назад написал книгу о том, что наша планета вращается вокруг своей оси, проходя путь по орбите вокруг звезды Солнце. Так, по Копернику, происходила смена дня и ночи.
Сказочное объяснение было разрушено. А книга ученого была запрещена Папой Римским, так как противоречила христианской религии. Коперник прославился как создатель Название этой системы произошло от имени бога солнца Гелиоса, так, по теории Коперника, Солнце располагается в центре Вселенной. Польский астроном скончался от инсульта 24 мая 1543 года, ему было 73 года.
