Задание 4, страница 302 - гдз по физике 11 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 4

Изучив хронологию космических полетов, проследите за основными направлениями исследования небесных объектов. Запишите, какие основные цели преследовались каждым совершенным запуском ракеты.

Изучение хронологии космических полетов позволяет выделить несколько основных этапов и направлений исследования небесных объектов. Цели, преследуемые каждым запуском, эволюционировали от политического соперничества к фундаментальным научным исследованиям и коммерческому освоению космоса.

1. Начало космической эры (1950-е – конец 1960-х): "Космическая гонка"

Основное направление на этом этапе — достижение космоса и демонстрация технологического превосходства. Главными целями были политический престиж и базовые исследования возможности полета.

• Спутник-1 (СССР, 1957 г.):
  Цели: Вывод на орбиту первого в истории искусственного спутника Земли; проверка принципов вывода на орбиту; изучение плотности верхних слоев атмосферы по торможению спутника; исследование распространения радиосигналов в ионосфере.
• Луна-3 (СССР, 1959 г.):
  Цели: Первое фотографирование обратной, невидимой с Земли, стороны Луны; создание первой карты обратной стороны нашего спутника.
• Восток-1 (СССР, 1961 г.):
  Цели: Первый в мире пилотируемый космический полет; проверка работоспособности всех систем корабля; изучение влияния условий космического полета (невесомости, перегрузок) на человеческий организм.
• Аполлон-11 (США, 1969 г.):
  Цели: Первая в истории высадка человека на поверхность Луны; сбор образцов лунного грунта для анализа на Земле; размещение на поверхности Луны научного оборудования (сейсмометра и лазерного отражателя).

Ответ: На первом этапе основной целью запусков было достижение первенства в освоении космоса, включая вывод первого спутника, полет первого человека и высадку на Луну. Научные задачи носили фундаментальный характер: изучение возможности полетов и сбор первичных данных о космосе и небесных телах.

2. Эра орбитальных станций и автоматических межпланетных станций (АМС) (1970-е – 1980-е)

Направления сместились в сторону долговременного пребывания человека на орбите и систематического роботизированного исследования планет Солнечной системы.

• Салют-1 (СССР, 1971 г.):
  Цели: Создание и эксплуатация первой в мире пилотируемой орбитальной станции; проведение научных, технических и медико-биологических исследований в условиях длительного космического полета.
• Венера-9 (СССР, 1975 г.):
  Цели: Стать первым искусственным спутником Венеры; осуществить мягкую посадку спускаемого аппарата на дневную сторону планеты; передать первую в мире панорамную фотографию с поверхности другой планеты.
• Викинг-1 (США, 1976 г.):
  Цели: Мягкая посадка на Марс; детальное изучение атмосферы и поверхности планеты; проведение биологических экспериментов по поиску признаков жизни в марсианском грунте.
• Вояджер-1 и Вояджер-2 (США, 1977 г.):
  Цели: Исследование планет-гигантов Юпитера и Сатурна (Вояджер-1 и 2), а также Урана и Нептуна (Вояджер-2) с пролетной траектории; изучение их спутников, колец и магнитосфер. После выполнения основной миссии — исследование границ Солнечной системы.

Ответ: Целями запусков в этот период стали создание условий для длительной работы человека в космосе на борту орбитальных станций и детальное исследование планет Солнечной системы (Венеры, Марса, газовых гигантов) с помощью автоматических станций, включая посадки на их поверхность и поиск жизни.

3. Эпоха международного сотрудничества и крупных обсерваторий (1990-е – 2000-е)

Характеризуется переходом к крупным международным проектам, углубленным исследованиям Вселенной с помощью космических телескопов и началом коммерческого использования космоса.

• Космический телескоп "Хаббл" (США/ЕКА, 1990 г.):
  Цели: Проведение астрономических наблюдений вне искажающего влияния земной атмосферы; получение изображений сверхвысокого разрешения; изучение далеких галактик, определение скорости расширения и возраста Вселенной, исследование экзопланет.
• Международная космическая станция (МКС) (международный проект, с 1998 г.):
  Цели: Создание многоцелевого орбитального комплекса для проведения долгосрочных научных экспериментов в различных областях (биология, физика, материаловедение, астрономия); отработка технологий для будущих межпланетных полетов.
• Кассини-Гюйгенс (США/ЕКА/Италия, запуск 1997 г., на орбите Сатурна с 2004 г.):
  Цели: Детальное исследование системы Сатурна: самой планеты, ее колец и многочисленных спутников; посадка зонда "Гюйгенс" на спутник Титан для изучения его атмосферы и поверхности.

Ответ: Основные цели запусков этого периода — создание крупных международных научных платформ на орбите (МКС) и за ее пределами (телескоп "Хаббл") для фундаментальных исследований Вселенной и отработки технологий в условиях международного сотрудничества.

4. Современный этап (с 2010-х гг. по настоящее время)

Главные направления — активный поиск следов жизни на Марсе, подготовка к пилотируемым полетам на другие планеты, изучение экзопланет и развитие частной космонавтики.

• Марсоход "Кьюриосити" (США, 2012 г.):
  Цели: Оценка обитаемости Марса в прошлом и настоящем; анализ состава марсианских пород и грунта; поиск органических соединений и следов воды.
• Космический телескоп "Джеймс Уэбб" (США/ЕКА/Канада, 2021 г.):
  Цели: Изучение первых звезд и галактик, сформировавшихся после Большого взрыва; исследование процесса формирования звезд и планетных систем; детальный анализ атмосфер экзопланет на предмет наличия биосигнатур.
• Ракеты-носители Falcon 9 (SpaceX, с 2010 г.):
  Цели: Создание частично многоразовой ракеты для значительного снижения стоимости вывода полезной нагрузки на орбиту; доставка грузов и астронавтов на МКС; развертывание глобальной спутниковой сети Starlink для обеспечения доступа в интернет.
• Программа "Артемида" (США и партнеры, с 2020-х):
  Цели: Возвращение человека на Луну; создание устойчивой инфраструктуры на лунной поверхности и орбите (станция Gateway); отработка технологий для будущих пилотируемых миссий на Марс.

Ответ: На современном этапе цели запусков стали более комплексными: от поиска внеземной жизни и подготовки к колонизации других планет (Марс, Луна) до сугубо коммерческих задач, таких как создание глобальных коммуникационных сетей и развитие космического туризма, что стало возможным благодаря появлению многоразовых ракет.