Ғарышты игеру

Жоспар

МАЗМҰНЫ;
1. Ғарышты игеру.
2. Ғарыш кеңістігін ғарыш қалдықтарынан тазарту — өзекті мәселе.
3. Ғарыш кеңістігін ластануының алдын алу бағдарламсын құру.
4. Ғарыш қалдықтарының жер тұрғындарына тигізетін әсері.

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Ғарышты игеру
МАЗМҰНЫ;
1. Ғарышты игеру.
2. Ғарыш кеңістігін ғарыш қалдықтарынан тазарту -- өзекті мәселе.
3. Ғарыш кеңістігін ластануының алдын алу бағдарламсын құру.
4. Ғарыш қалдықтарының жер тұрғындарына тигізетін әсері.
Ғарышты игеру.
Ғарыш кеңістігін ғарыш қалдықтарынан тазарту адамзат алдында тұрған өзекті мәселелердің бірі болып табылады. Бұл мәселені шешудің ғылымилық, техникалық, экологиялық жақтары зерттелуде. Ғарыш кеңістігінің экологиялық жағдайы барлық мемелекттердің ғалымдарын алаңдатуда. Бұл мәселені көптеген ұлттық зерттеу орталықтары, ғарыш агенттіктері, Халықаралық комитеттер мезгіл-мезгіл талқылап, шешу жолдарын іздестіруде. Жердің ластануы мен ғарыштың ластануын белгілі бір шектерде ғана салыстыруға болады. Өз-өзімен жойылып кететін қалдықтар да бар: жердегі азық-түлік қалдықтары және төмен ұшатын ғарыштағы серіктер. Көп өмір сүретін қалдықтар да бар: жердегі синтектикалық материалдар және ғарыштағы геостационарлық объектілер. Ғарыштағы қалдықтар жердегі қалдықтарға қарағанда көбеюі мүмкін екендігі туралы айтылып жүр. Мамандар егер ғарыш қалдықтарының көбеюінің алдын алу жұмыстары жүргізілмесе, онда ғарышқа жол бірнеше жүз жылдар бойына жабылады деп есептейді.

Ғарыштағы энергия.
Қазіргі кезде барлық энергияның 910 бөлігін электростанциялар қазандықтарында отынды жағу, автомобиль двигательдерінде, үй пештерінде аламыз. р 20 жыл сайын энергияны қолдану қажеттілігі екі есе өседі. Біздің қажетімізді өтеуге табиғи ресурстар қоры қанша уақытқа жетеді деген сұрақ туады. Болжам бойынша адамзат қажетін өтеуге көмірдің қоры 100-150 жылға, мұнай қоры 40-50 жылға, ал газ қоры 30-40 жылға жетеді екен. Атом энергиясын да таусылатын энергия деп айтуға болады.
Энергия қажеттілігін шешудің теориялық проблемасын өткен ғасырдың ядролық реакция жүзеге асқанда 30-жылдары шешкен болатын. Ядролық реакцияға қарама-қарсы реакция - термоядролық реакция жүзеге асқанда ядролық реакциядан бірнеше есе көп энергия бөлінетіні анықталды. Осы термоядролық синтез реакциясы болашақ энергетиканың негізі болуы мүмкін еді. Бірақ термоядролық реакцияны басқару мүмкіндігі шешілген жоқ. Қиындықтарды шешудің жолы екі өлшемді (ғаламшар бетіндегі) индустриядан үш өлшемді (энергетиканың біраз бөлігін ғарышқа ауыстыру) индустрияға көшу.
36000 км биіктіктегі станционарлық орбитадағы ғарыштық электростанцияны көзіміздің алдына елестетейік. Мұндай станция үздіксіз күнмен жарықтанады. Күн батареяларының әр квадрат метрі Күннен 1400 Дж-дай энергия алады, егер күн энергиясының 18%-н электр энергиясына айналдыру мүмкіндігі туса, өлшемі 6х4 км екі күн батареясы бар ғарыштық электр станциясының қуаты 109 Вт болмақ. Ауданы 48 км2 күн батареясының массасы 50000 т болса, электростанцияның массасы 70000 т. болады деп болжамдауға болады.
Егер біз ғарышта электроэнергияны көп мөлшерде өндірдік дейік. Енді ол энергияны жерге қалай жеткізуге болады? Сымсыз алыс қашықтықтарға энергия тасымалдаудың екі тәсілі бар: лазер сәулесінің немесе жоғары жиілікті сәуленің көмегімен. Екінші тәсіл шындыққа жанасады: жерде жоғары жиілікті сәулелерді қабылдайтын қабылдағыш антенна орнатылады да, ол жоғары жиілікті сәуле шығаруды айнымалы токқа түрлендіреді де, оны тұтынушыға жібереді.
Мамандардың есептеулері бойынша ғарыштық электростанцияның 90% ай және басқа да жерде бар материалдардан басқа материалдардан дайындалуы мүмкін. Сонда Жерден әр түрі жүктерді тасу қажеттілігі болмайды және атмосфераны ластау проблемасы төмендетіледі. Ғарыш электростанцияларын Күнге жақын аймақтарда, мысалы Меркурийде құру идеясы бар, онда 100 есе кіші күн батареяларын қолдануға болады.
Ғарыштық электрстанцияның принципиальдық сызбасы анықталды. Техникалық жағынан қарағанда оның конструкивтік құрылысына кірісе беруге болушы еді. Тежеп тұрғаны бұл жобаның құны. Қазіргі заманғы техника деңгейімен қарағанда алынған электроэнергияның құны жылу электрстанцияларынан алынған энергиядан 200 есе қымбатқа түсуші еді. Бірақ ғылым мен техниканың өркендеп өсуі бұл қатынасты түбегейлі өзгерте алады. Ғарыштық электрстанцияларының құнының негізгі үлесін күн батареяларының құны мен оларды орбитаға шығару құрайды. Кейінгі 20 жылда осындай батареялардың массасы мен құны төмендеді, егер кадмий сульфиді немесе галлий арсенидінен жасалған батареяларға көшсе олардың құнын тағы да 10 есе төмендетіп, ПӘК-ін айтарлықтай үлкейтуге болады.
Осылайша, мынадай оптимистік қорытынды шығаруға болады: ғарыштық күн электростанцияларын құрастыру болашақта жүзеге асатын мәселе.
Тәулік бойғы күн.
Қазір ғарыштық техника ғарышта күн жарығын жерге қарай шағылдыратын қондырғы қоюға мүмкіншілік береді.Бірінші рет ғарыш рефлекторын құру туралы 1929 жылы неміс ғалымы, инженері Герман Оберт айтқан болатын. Бұл идеяны дамытқан американ ғалымы Эрика Крафт болды. Мұндай рефлектор полимерлі күн сәулесін шағылдыратын металл қабық керілген рама тәрізді болып келуі мүмкін. Жарық ағынын бағыттау автоматтық түрде белгілі бір бағдарлама бойынша немесе Жерден берілетін хабар бойынша жүргізіледі. Жасанды серік - рефлекторларды қолдану, яғни жарық күнін ірі қалаларда бірнеше сағатқа ұзарту көшелерді, құрылыс орындарын, магистральдарды жоғары сапалы, көлеңкесіз жарықпен қамтамасыз ету экономикалық жағынан тиімді болар еді.
Ғарыштағы зауыттар.
Егер жерде алынған вакуум өнеркәсіптің дамуына үлкен септігін тигізсе, ғарыш кеңістігін игерген кезде одан көп мүмкіншіліктер ашылуы мүмкін. Параболалық айнамен шоғырланған күн сәулесі тот баспайтын болаттан, титан балқымаларынан және басқа да металдардан жасалған тетікітерді пісіруге мүмкіндік береді. Ал, жер жағдайында металдарды балқытқанда, мысалы тигельдерден балқымаға қоспалар түседі. Ал, техника өте таза материалдарды қажет етеді. Оларды қалай алуға болады?
Металды күшті магнит өрісіне орналастыруға болады. Жоғары жиілікті токтар әсерімен металл балқиды. Бірақ металл массасы айтарлықтай болса, магнит өрісінде ұстап тұру мүмкіншілігі азаяды. Және кейбір металдардың магниттік қасиеттері болмайды. Ғарышта салмақсыздық күйде кез келген өлшемдегі және массадағы балқыма ілініп тұра алады. Мұнда тигельдің де, құйма құятын қалыптың да қажеті жоқ. Ғарыш жағдайында бір-біріне жабыстырылған металдар берік қосылыстар береді. Ғарышта әр түрлі оптикалық қасиеттерге ие телескоптар үшін үлкен өлшемді линзалар мен айналар жасауға болады.
Жер жағдайында үлкен ақаусыз жартылай өткізгішті кристалдар алу мүмкін емес. Ақаулардың болуы кристалдар қасиеттерінің сапасының төмендеуіне ғана емес, сонымен қатар одан жасалған микросызбалар мен аспаптардың да сапасының төмендеуіне әкеліп соғады. Салмақсыздық күй және ғарыштық вакуум қажетті қасиеттерге ие кристалдар алуға мүмкіндік береді.
Осы идеяларды жұзеге асыру үшін алғашқы қадамдар ғана жасалды. 1985 жылы сәуір айында Космос-1645 серігі ұшырылып, 13 тәулік бойы ұшып Жерге ғарыш жағдайында алынған материалдар әкелді. НПО Салют массасы 20 тонна Технология ғарыш аппаратының және массасы 100 тонна ғарыш зауытының жобасын жасады. Бұл аппарат жерге дайындалған өнімдерді жеткізуге қабілетті аппараттармен жабдықталған.
Ғарыш кеңістігін ғарыш қалдықтарынан тазарту-өзекті мәселе.
2001 жылы сәуір айында Германияның Дармштадт қаласына Еуропалық ғарыштық агенттілікке кіретін Еуропаның 14 елінен мамандар жиналды. Осы жерде ғарыштық операциялардың Еуропалық орталығының штаб-пәтері орналасқан. Қатты отындағы үдемелі блоктардың жұмысы кезінде көзге көрінбейтін бөлшектердің үлкен мөлшері түзіледі. Олар отынның 40 процентін құрайды. Олардың әрқайсысы ғарыштық аппараттты соғып, кішкене кратер немесе диаметрі 10-300 мкм саңылау жасауы мүмкін. Ірірек бөлшектер жылуқорғағыш бояулар қабыршақтанғанда түзіледі. Орбиталық станцияның иллюминаторы арқылы күн сәулесінде жанған шаң-тозаңдардың шын өлшемдердін анықтау мүмкін емес. Ғарышта ұшып жүрген заттардың барлығын тізіп айтып беру мүмкін емес.
Жердің ластануы мен ғарыштың ластануын белгілі бір шектерде ғана салыстыруға болады. Өз-өзімен жойылып кететін қалдықтар да бар: Жердегі азық-түлік қалдықтары және төмен ұшатын ғарыштағы серіктер. Көп өмір сүретін қалдықтар да бар: Жердегі синтектикалық материалдар және ғарыштағы геостационарлық объектілер. Егер ғарыштағы қалдықтар жердегі қалдықтарға қарағанда көбеюі мүмкін екендігі туралы алаңдатарлық проблема адамзат баласының алдында тұр.
Бұл шаң-тозаңдар, бөлшектер және өлі серіктер өте зор жылдамдықпен қозғалып, егер соқтығысып қалса көптеген қиындықтарға душар еткізеді. 10 кмс жылдамдықпен ұшып келе жатқан диаметрі 0,5 мм бөлшек көп қабатты скафандрды тесіп өту мүмкіндігі бар. Осындай жылдмадықтағы қалдықтар олардың диамтерінен 10 есе қалың алюминий бетті тесіп өтеді. Көрінбейтін меториттің өзі өзінің массасынан 200-1000 есе көп бөлшектер бұлтын түзеді. Осылайша тізбекті реакцияға ұқсас поцесс болады: қалдық тасқынтәрізді көбейеді.
Барлық ғарыштық кемелер барлық елдерде шығыстан батысқа қарай ұшырылатындықтан соқтығысулар қазір көптеп кездеспейді және жылдамдықтары да соншалықты үлкен емес. Осылайша ғарыш кемелерінің ұшырылуы бір бағытта өтеді және қарама-қарсы соқтығысулар кездеспейді. Бірақ ғарыштың ластану процесі тасқын тәрізді және қайтамсыз болу қауіп-қатері туындап отыр. Мамандар бұл жағдайда адамзат баласына ғарышқа жол жүздеген жылдарға жол жабылып қалады деген ойда.
Нидерландыдағы Дельфте қаласындағы Техникалық университетте ғарышты ластануын шектейтін арнаулы халықаралық заңдар қабылдау керек деп санайды. Конструкторларға ғарыштағы жарылулардың алдын алу жолдарын қарастары ұсынылды. Болашақта ғарыш қалдықтарын төменірек орбитаға апаратын немесе керісінше көп жылдар бойы көміп қоюға неғұрлым ғарыштың жоғары қабаттарына тасуға мүмкіндігі бар ғарыш тазалағыштарын ғарышқа аттандыруға мүмкіндік тууы мүмкін. Екінші нұсқаны алатын болсақ, бұл проблеманы шешу жолын кейінгі ұрпаққа ысырып тастау деген сөз. Және серікті 100 м биіктікке шығару үшін орбиталық станцияның бір айлық жұмысына кететін энергия жұмсау керек.
Ең алғашқы рет жасанды жер серігі ұшырылғаннан бастап адамдар ғарышқа мыңдаған объектілер жіберді. Бүгінгі таңда олардың 8500 байқалған, 95%-і -- әр түрлі қалдықтар: металл ломдары, әр түрлі зымыран тасығыштардың соңғы сатларының детальдары. Кей жағдайларда олар жарылады. Ең бірінші рет мұндай жағдай 1961 жылы болған еді. Эблестер зымыраны жарылғанда 280 жарықшақ пайда болды. 30 жылдан кейін Нимбус-6 серігінің жарылуы 800-4000 км биіктікте 400 жарықшақтар туғызды. Космос-1603 серігін орбитаға шығару кезінде 1992 жылдың 5 қыркүйегінде Протон зымыранының блогы жарылды. 700-1100 км биіктікте Жерден көрінетін 62 жарықшақтардан құралған бұлт түзілді. Бірнеше аптадан кейін ғарышқа Горизонт -17 серігі шығарған блок 100 бөлікке бөлінді.
Апта сайын қызмет атқару уақыты аяқталған серіктердің біреуі атмосфераның жоғарғы қабаттарында біртіндеп тежеліп, ғаламшар тұрғындарына еш зиян келтірмей жанып кетеді.
600 км-дей биіктікте 25-30 жыл бойы, 1000 км биіктікте 2000 жыл бойы, ал одан да биік жерлерде объект Жер маңын айналып жүреді. Бүгінгі таңда 200-2000 км биіктікке дейін ластанған деп саналады, онда 2-3 мың тонна ғарыш қалдықтары ұшып жүреді. Қалдықтардың көп мөлшері геостационарлық орбитада, яғни 30-40 млн. км биіктікте жинақталған. Оптикалық құралдардың көмегімен 700-дей әр түрлі темір қалдықтарын көруге болады.
Ғарыш қалдықтары туралы бірінші болып, экологтар емес, әуе қоғанысының әскери қызметкерлері айтқан болатын. Ғарыш кеңістігін бақылау қызметкерлеріне күніне 50 000 бақылауды өңдеуге тура келген.
1985 жылдың 19 наурызында Канаданың Шамберг обсерваториясының ғалымдары Персей шоқжұлдызында сирек кездесетін от алуды байқаған. Бұл күн сәулесінде жарқ ете қалған бағыт-бағдарынан адасқан Космос екендігі белгілі болды. Осыдан 10 жылдай бұрын телескоп объективінде әр 48 минут сайын бағытынан ауытқыған жарықшақтар бақыланған.
1995 жылы 27 желтоқсанда американдық серік-барлаушы Кихао Мир орбитальды станциясынан ғарыш масштабында өте аз болып есепелетін 3 км ара қашықтықта жақындап келген. Осындай ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.