Data publikacji: 31.05.18

BUDŻET PAŃSTWA ZAWODOWA INSTYTUCJA EDUKACYJNA MIASTA MOSKWA

„Kolegium Przemysłu Usługowego nr 3”

Praca naukowa w astronomii

„Z obrazów artystycznych

do zjawisk astronomicznych "

Dyscypliny naukowe: astronomia i literatura

Ukończone przez: nauczyciela

Fizyka i Astronomia Shnyreva L.N.

Moskwa, 2018

Nota wyjaśniająca ………………………………………………… ..3

Rozdział 1. Rola myślenia figuratywnego jako głównego klucza do wiedzy ... ... 5

Rozdział 2. „Punkty kontaktowe” astronomii i literatury.

2.1Nauka i sztuka to dwa aspekty tego samego procesu – kreatywność ………………………………………………………… ..7

Rozdział 3. Część eksperymentalna.

Wnioski ……………………………………………………………………… .29

Wykaz wykorzystanej literatury ……………………………………… .30

Załącznik 1 ………………………………………………………………… ..31

Notatka wyjaśniająca.

Znaczeniei uzasadnienie wyboru tematu:

Od czasów starożytnych astronomia była część uczenie się. Wynika to ze znaczenia wiedzy astronomicznej dla rozwoju cywilizacji. Astronomia miała dwa główne zadania: nauczenie człowieka poruszania się w przestrzeni iw czasie oraz zadanie określenia miejsca i roli człowieka we Wszechświecie.

Niestety niewiele czasu poświęca się studiowaniu astronomii w szkole, więc bardzo trudno jest zgłębić ten temat, ale można zakochać się w zachwycającym świecie planet i gwiazd, owianym mitami i legendami, zagadkami i tajemnicami od pierwszego lekcja z pierwszej strony podręcznika.

Po lekcji astronomii nasza nauczycielka Shnyreva Ludmila Nikolaevna zaczęła od bajki S. Marshaka „Dlaczego miesiąc nie ma sukienki”. Przypomnieliśmy sobie, że księżyc może być w różnych fazach, co oznacza, że ​​nie zawsze będziemy widzieć sierp księżyca itp. Powstał pomysł, aby napisać pracę.

Wpadłem na pomysł usystematyzowania wierszy według badanej tematyki. Rzeczywiście, aby urozmaicić różne formy lekcji, wzbudzić zainteresowanie tematem uczniów, zwrócić ich uwagę na to, co widzą i słyszą, dać im możliwość samodzielnego opisu różnych zjawisk, jednym ze sposobów jest metoda proponowana w moja praca, a mianowicie nauka astronomii wierszem ...

Umiejętność myślenia obrazami to umiejętność celowego, pośredniego widzenia obiektów w połączeniu. Głównym czynnikiem osobowości twórczej jest właśnie umiejętność myślenia w przenośni. Bez dobrze ukształtowanego myślenia wizualno-figuratywnego niemożliwe jest przejście do pojęć w myśleniu.

Współczesna nauka nie może się rozwijać bez umiejętności myślenia obrazami. Wiadomo, że sztuka rozwija pewien rodzaj myślenia. Fikcja należy do jednej z form sztuki.

Następnie, po przeanalizowaniu literatury edukacyjnej, naukowej i beletrystycznej, po konsultacjach z pracownikami planetarium, znalazłem nie tylko wiele błędów (można je też nazwać ciekawostkami literackimi), czyli rozbieżności między danymi naukowymi a tekstem w fikcji. Tak powstała ta praca.

Problem:

Brak pomysłowego myślenia utrudnia dogłębne zrozumienie zjawisk i procesów astronomicznych.

Hipoteza:

Zakładamy, że poprzez obrazy i empatię emocjonalną uczeń pełniej przyswaja wiedzę o zjawiskach astronomicznych.

Cel:

Udowodnić, że obrazy tworzone przez fikcję przyczyniają się do głębszej asymilacji zjawisk i procesów astronomicznych w nauce astronomii.

Zadania:

Badać literatura naukowa o kształtowaniu się myślenia figuratywnego;

Fikcja studyjna, która odzwierciedla zjawiska i procesy astronomiczne;

Naucz się analizować to, co czytasz

Wybierz epigrafy i cytaty z fikcji do odpowiednich tematów astronomicznych badanych podczas lekcji;

Przedmiot studiów:

fikcja, odzwierciedlająca zjawiska i procesy astronomiczne.

Przedmiot badań:

Fikcja

Metoda badań:

(badania teoretyczne)

Badanie i analiza fikcji, odzwierciedlanie zjawisk i procesów astronomicznych, uogólnianie, systematyzacja.

Formy prezentacji wyników:

prezentacja prezentacji elektronicznej.

Połączenia interdyscyplinarne: astronomia, literatura.

Rozdział 1. Rola myślenia figuratywnego jako głównego klucza do wiedzy.

Nasza wiedza o otaczającej rzeczywistości zaczyna się od wrażeń i percepcji, a następnie przechodzi do myślenia. Funkcją myślenia jest poszerzanie granic wiedzy poprzez przekraczanie granic percepcji zmysłowej. Myślenie pozwala, za pomocą wnioskowania, ujawnić to, co nie jest bezpośrednio dane w percepcji.

Zadaniem myślenia jest ujawnianie relacji między przedmiotami, identyfikowanie połączeń i oddzielanie ich od przypadkowych zbiegów okoliczności. Myślenie operuje pojęciami i przejmuje funkcje uogólniania i planowania.

Myślenie jest najbardziej uogólnioną i zapośredniczoną formą refleksji umysłowej, ustanawiania połączeń i relacji między poznawanymi obiektami.

Wiadomo, że osoba, która dorastała w całkowitej izolacji od kultury ludzkiej, nigdy nie będzie w stanie nauczyć się prawidłowego, z naszego punktu widzenia, myślenia. W ten sposób umiejętności i sposoby myślenia rozwijają się u człowieka w ontogenezie pod wpływem środowiska – społeczności ludzkiej.

Wraz z rozwojem społeczeństwa myślenie ewoluuje i coraz więcej przechodzi na uogólniony, teoretyczny poziom, do pojęć. Pojawiają się i rozwijają abstrakcje liczby, przestrzeni i czasu. Tak jak rozwój technicznego potencjału społeczeństwa prowadzi do działania zjawisk, które nie mogą być postrzegane przez nasze zmysły, tak myślenie operuje pojęciami, które nie mają nie tylko zmysłowych, ale w ogóle nie mają reprezentacji.

1.2. Z obraz do koncepcji.

Tworzenie pojęć jest jedną z najważniejszych funkcji poznawczych człowieka. Przykładami są układ pierwiastków w chemii, rozwój klasyfikacji filogenetycznej w biologii, klasyfikacja typów pamięci w psychologii poznawczej. tworzenie pojęć które przyczyniły się do lepszego zrozumienia tematu.

Przede wszystkim proces poznania zaczyna się od procesu postrzeganie przedmioty i zjawiska rzeczywistości. Proces percepcji odbywa się za pomocą narządów percepcji: przede wszystkim wzroku, a także słuchu, dotyku i innych. Narządy percepcyjne przekazują osobie informacje sensoryczne o znakach obserwowane obiekty. Na pierwszych etapach życia człowieka te znaki obiektów nie tworzą stabilnych połączonych kompleksów, tj. holistyczne obrazy przedmioty. Ale doświadczenie interakcji człowieka z rzeczywistymi przedmiotami prowadzi do identyfikacji połączenia wzajemne między znakami.

Przejście od zmysłowego poziomu poznania do logicznego myślenia charakteryzuje się przede wszystkim jako przejście od percepcji , poglądy do odzwierciedlenia w formularzu koncepcje .

Czasami myślenie wyobrażeniowe jest związane z dziecięcym i nazywa się przedkonceptualny... Ale poza tym obrazy percepcji jest obrazy wyobraźni... To właśnie z tym ostatnim wiąże się kreatywne, heurystyczne myślenie. Dlatego nas oczywiście bardziej interesują obrazy wyobraźni - operacje ich syntezy, integracji, analizy, relacji między nimi, relacji między obrazami i ich denotacji.

Oczywiście nie ma obrazów bez prototypów sensorycznych. Każdy obraz wyobraźni opiera się na niektórych obrazach percepcji. Obrazy postrzegania — podstawowy obrazy wyobraźni - wtórny... Pierwsze to „materiały budowlane” na drugie.

Rozdział 2. „Punkty kontaktowe” astronomii i literatury.

Przede wszystkim nauka i sztuka to dwa aspekty tego samego procesu – kreatywności. Cel nauki i sztuki jest ten sam – triumf ludzkiej kultury, choć osiągany na różne sposoby. „Zarówno w nauce, jak i literaturze kreatywność to nie tylko radość połączona z ryzykiem – to okrutna konieczność” – mówi Mitchell Wilson, amerykański pisarz i fizyk z wykształcenia. sprawia, że ​​słonecznik zwraca się ku słońcu.”

O głębokiej wspólnocie nauki i sztuki decyduje także fakt, że oba te procesy twórcze prowadzą do poznania prawdy. Pragnienie wiedzy jest genetycznie nieodłączne od człowieka. Znane są dwie metody poznania: pierwsza polega na identyfikowaniu cech wspólnych poznanego obiektu z cechami innych obiektów; drugim jest określenie indywidualnych różnic między obiektem poznawczym a innymi obiektami. Pierwszy sposób poznania

Nie tylko sztuka przyciąga naukę, ale nauka nieustannie przyciąga sztukę. Niezwykłego rosyjskiego poety i naukowca Walerego Bryusowa można nazwać przodkiem „poezji naukowej”. W przedmowie do swojego zbioru wierszy „Dali” Bryusow napisał: „… poeta powinien, jeśli to możliwe, stać na poziomie współczesnej wiedzy naukowej i ma prawo marzyć o czytelniku o tym samym światopoglądzie. Byłoby źle, gdyby poezja na zawsze musiała ograniczać się z jednej strony do motywów dotyczących miłości i natury, z drugiej do wątków obywatelskich. Wszystko, co interesuje i ekscytuje nowoczesny mężczyzna ma prawo do odzwierciedlenia się w poezji.”

Relacja między nauką a sztuką to złożony i trudny proces. W nauce, gdzie potrzebna jest inteligencja, potrzebna jest też wyobraźnia, inaczej nauka wysycha i degeneruje się w scholastykę. W sztuce, gdzie wymagana jest wyobraźnia, potrzebna jest też inteligencja, bo bez systematycznej wiedzy profesjonalna doskonałość prawdziwa sztuka jest niemożliwa.

Nauka opisuje zjawiska i procesy otaczającej rzeczywistości. Daje osobie możliwość:

Obserwować i analizować procesy i zjawiska,

Poznaj na poziomie jakościowym mechanizm ich przebiegu,

Przedstaw charakterystykę ilościową;

Przewiduj przebieg procesu i jego wyniki

Sztuka, do której należy również dziedzina fikcji, odzwierciedla świat w obrazach – werbalnych, wizualnych.

Oba nazwane sposoby refleksji realny świat uzupełniają się i wzbogacają. Wynika to z faktu, że dana osoba jest naturalnie związana ze stosunkowo niezależnym funkcjonowaniem dwóch kanałów przekazywania i przetwarzania informacji - werbalnego i emocjonalno-figuratywnego. Wynika to z właściwości naszego mózgu.

Nauka i sztuka odbijają się inaczej świadomość publiczna... Językiem nauki są pojęcia, formuły. Językiem sztuki są obrazy. Obrazy artystyczne wywołują w umysłach ludzi uporczywe, jasne, zabarwione emocjonalnie idee, które uzupełniając treść pojęć tworzą osobisty stosunek do rzeczywistości, do badanego materiału. Wzory, proporcje, zależności mogą być piękne, ale trzeba umieć to poczuć, wtedy nauka zamiast surowej konieczności może stać się trudną, ale przyjemną rzeczą. W dziełach sztuki obrazy zjawisk astronomicznych w przyrodzie, opisy różnych procesów technicznych, struktur, materiałów, informacje o naukowcach nie są rzadkością. Science fiction odzwierciedla wiele naukowych założeń i hipotez. Specjalna wizja świata, opanowanie słowa i umiejętność uogólniania pozwala pisarzom osiągać w swoich dziełach zaskakująco trafne, łatwe do odtworzenia opisy.

Opis wiedzy naukowej znajduje się zarówno w literaturze klasycznej, jak i współczesnej. Takie opisy są szczególnie pożądane w gatunku beletrystyki, ponieważ w swej istocie opiera się ona właśnie na przedstawieniu różnych hipotez naukowych stawianych językiem fikcji.

Rozdział 3. Część eksperymentalna.

Od czasów starożytnych, aby przekazać piękno przyrody kolejnym pokoleniom, ludzie wykorzystywali wiedzę związaną z astronomią. Szczególnie żywy jest związek z astronomią w poezji. Poetyckie obrazy, nasycone zjawiskami astronomicznymi, nadają wyrazistości i naturalności myślom i uczuciom poetów. Co poeci nie zwrócili się ku zjawiskom astronomicznym. Być może niektórzy z nich sami nieświadomie je opisali.

Trudno znaleźć w świecie fikcji takiego poetę, który nigdy nie pisał dzieł o ziemi i niebie, o słońcu i gwiazdach, o burzach i błyskawicach, o planetach i zaćmieniach. (Aneks 1)

Nikołaj Gumilow „W niebie”

Dni rozbłysły jaśniej niż złoto
I biegła Noc Niedźwiedzia.
Złap ją, książę, dogoń,
Lasso i pasek do siodła!
Lasso i pasek do siodła,
A potem w niebieskiej komnacie
Wskaż niedźwiedzią noc
Do jego bohaterskiego Psa.
Pies chwyta się martwym uściskiem,
Jest odważny, silny i przebiegły,
Przyniósł zwierzęcą złośliwość
Niedźwiedziom od niepamiętnych czasów.
Wtedy nigdzie nie zostanie zbawiona,
I w końcu umrze
Aby spokojnie pasły się na niebie
Koziorożec i Baran i Byk.

Fascynujący wiersz Gumilowa mówi nam o prostej rzeczy: ludzka fantazja umieściła na niebie zwierzęta i ptaki, ludzi i przedmioty nieożywione. Każdy z nich wiąże się z jakąś historią, mitem lub legendą. Materiał ten można wykorzystać do badania konstelacji.

W. Bryusow. „Elektryczne światło miesiąca”

Miesięcy światła elektrycznego
W morzu drży, wije się;
Moc podlega magii,
Morze wrze i faluje.
Fale biegną uparte
Pędzący dzicy, więźniowie,
Umierają w walce, zbuntowani,
Połamane, spienione wychodzą...
Miesięcy światła elektrycznego
W morzu drży, wije się;
Moc podlega magii,
Morze wrze i faluje.

Co magiczne moce, pod wpływem którego morze wrze i faluje?
Ten wiersz przypomina nam, że na przypływy i odpływy wpływa przyciąganie grawitacyjne księżyca.
Ale wiemy, że Księżyc nie świeci sam, nie mówiąc już o „świecie elektrycznym”, ale odbija światło Słońca.

M. Cwietajewa. „Sierpień - astry”

Miesiąc spóźnionych pocałunków
Późne róże i późne błyskawice!
Prysznice gwiaździste -
Miesiąc sierpień
Gwiezdne deszcze!

Każdego roku w sierpniu obserwowany jest deszcz meteorów Perseidów, którego zjawisko popularnie nazywa się „sierpniowym opadem gwiazd”.

M. Cwietajewa. "Kometa"

Kudłata gwiazda
Spiesząc się donikąd
Z okropnego miejsca.
Wśród innych owiec zbłąkanych,
W stada złotego runa
Spadając w dół jak zazdrość -
Włochata Gwiazda Starożytnych!
(1921)

Jak słusznie zauważył M. Cwietajewa, kometa w tłumaczeniu oznacza „kudłatą gwiazdę”.

Constantin Balmont

Na owalnej ścieżce
Leci potężna kometa.
O co chodzi w tańcu światła?
Co musi znaleźć na świecie?
Wstaje od wielu lat
Wymijający spędza swoją drogę,
Z nieznanego pochodzi
I znowu nie ma jej na długo.
Jak słaba twarz mglistych gwiazd
Ona na początku swojego pojawienia się -
Tylko zadymiona wizja
Nie ma jądra, jego ogon trochę się tli.
Ale bliżej Słońca - a nie to.
Twarz już płonie, światło nie jest rozdrobnione,
A miliony mil są w stanie
Rozciągnij potężny ślad ogona.
Jasny rdzeń gęstnieje,
A orbita maleje.
Kometa świeci gniewnie.
Ciągły ogień to jej wnętrze.
(1908)

Z tego wiersza możemy dowiedzieć się o trajektorii lotu komety, o istnieniu jądra - środkowa część głowy nazywa się jądrem, którego średnica wynosi 0,5-20 km, masa 1011-1019 kg, jądro jest lodowym ciałem. A co najważniejsze, z wersetu możemy podkreślić, że w znacznych odległościach od Słońca kometa wygląda jak słabo świecące owalne plamki, a gdy zbliża się do Słońca, mają „głową” i „ogon”.

„Kosmiczny pył” K. L. Tatianicheva

Jak kula ziemska, kula ziemska zbiera kurz.
Pozostawiając cienki ślad na niebie
Szybkie cząsteczki lecą w naszym kierunku
Inne światy, inne planety.
Ci, którzy kryją się za pochmurną mgłą
Płoną w kosmicznej odległości
Dążenie do choćby drobnej drobinki kurzu
Dotknij mieszkańców ziemi.

Rzeczywiście, według nowoczesne pomysły kosmiczny pył składa się z cząstek wielkości około 1 mikrona z rdzeniem z grafitu lub krzemienia, więc wiersz całkiem słusznie mówi o cząstkach.

"To jest sen!" Wiktor Troszenkow

Zdarzyło się to po raz pierwszy.
Najwyraźniej Słońce zostało przeniknięte na wskroś.
Pokolorował mnie zorzą polarną
Musiałem zobaczyć sen.
Ten wirujący wirujący trąba powietrzna
Teraz "korona", potem znowu "łuk"
Z fioletowym widmem
rozciągnął się na mnie na zielono.
Przechowywać takie chwile.
Ale zegar każe mi się obudzić.
Pamiętam tylko żal we śnie,
Że nie zabrałem aparatu do robienia zdjęć...

Piękny wiersz przypomina nam prosty, ale niesamowity blask rozrzedzonych warstw powietrza na wysokościach 90-1000 km pod wpływem protonów i elektronów, które realnie zmieniają swoje kolory i kształt.

„Łunnoje” Walentyn Berestow

Dwie strony jak medal
Nasz towarzysz Księżyca.
Ale dopiero niedawno zobaczyłem
Księżyc z drugiej strony.
Od stulecia do stulecia na niebie
Świeci znajoma księżycowa twarz.
Jak źle, jak jednostronnie
Znamy naszych towarzyszy!

Myślę, że ten wiersz jest piękny nie tylko ze względu na swoje filozoficzne i bardzo poprawnie zanotowane zakończenie, ale zawiera wiele przydatnych informacji z astronomicznego punktu widzenia. Po pierwsze, Księżyc ma naprawdę dwie strony, jest okrągły, a po drugie, udowodniono to ostatecznie dopiero w 1959 roku, kiedy obleciała go radziecka stacja międzyplanetarna Luna-3, a wraz z długofalowym rozwojem astronomii jest to naprawdę niedawne. Po trzecie, to, jak jednostronnie znamy nasze satelity, jest porównywane z jednostronną wiedzą o Księżycu i słabą wiedzą o drugiej stronie, co jest absolutnie prawdziwe.

M. Lermontow:

Pośród ciał niebieskich
Twarz księżyca jest zamglona,
Jaki on jest okrągły i jaki jest biały
Jak naleśnik w śmietanie.

A S. Jesienin napisał:
Zimne złoto księżyca
Zapach oleandra i levkoy,
Dobrze jest wędrować pośród spokoju
Niebieski i czuły kraj.

Te dwa fragmenty wierszy zwracają uwagę na to, że kolor księżyca możemy zaobserwować inaczej: biały lub żółty. Czerwono-żółty kolor księżyca możemy zaobserwować w zaćmienie Księżyca, ona jest nad horyzontem. Biel można zobaczyć w pełni księżyca.

„Światło dla duszy” Wiktor Troszenkow.

Gdyby Słońce nie znało rozbłysków, -
Czy Ziemia mogła zabłysnąć?
Nie opublikowałby jasnych książek
Nie czekali na cud na niebie.

Ten fragment mówi o rozbłyskach słonecznych, co się naprawdę dzieje, a tutaj można zadać uczniom szereg pytań.

3.2 Literackie ciekawostki znalezione w utworach.

- Gwiazdy

W pracach Kozmy Prutkovsą takie wersety:

Ale teraz promień słońca gaśnie,
Miesiąc wychodzi zza chmur
I światła po drodze
Wszystkie gwiazdy Drogi Mlecznej.

Światło księżyca całkowicie przyćmiewa słabą poświatę Drogi Mlecznej.

Alexander Blok ma następujące linie:

Och, koniec nieba to gwiazda omega,
Cały w iskrach, Syriusz jest kolorowy.
Nad głową - niema Vega
Z królestwa zmierzchu i śniegu
Zamarznięte na ziemi.
Vegę można zobaczyć w pobliżu zenitu latem, a Syriusza tylko zimą.

W wierszu „Krzyż południowy” V.Ya.Bryusova:

Długo spacerowałem i wybierałem na noc
Górka jest oblodzona, postawić elastyczny drąg.
W polarnych ciemnościach nie Syriusz, nie Vega-
Na znak miłości błyszczy Krzyż Południa ...

Piękna poezja, ale niestety - z astronomicznego punktu widzenia analfabetka. Vega z Antarktydy nie jest widoczna: oprawa o deklinacji + 38 ° na południe od równoleżnika 52 ° S nie podnosi się. Inną rzeczą jest Syriusz, którego deklinacja wynosi -17°: na południe od 73° szerokości geograficznej południowej, stanie się nie zachodzący, a w przybrzeżnej części kontynentu Syriusz przez większość dnia znajduje się nad horyzontem. Gdyby bohaterowi wiersza udało się zbliżyć do bieguna, na pewno zobaczyłby tę najjaśniejszą z gwiazd.

Współczesny poeta Ivan Oleinikov ma następujące wiersze:

Na Kamczatkę z Władywostoku
Prowadzi nas Gwiazda Polarna
A wszechświat wygląda stooko,
Jak woda szaleje w nocy.

Kamczatka leży nie tylko na północ od Władywostoku, ale także znacznie na wschód od niego. (Długość Władywostoku wynosi 132 °, długość najbardziej wysuniętego na zachód punktu Półwyspu Kamczatka wynosi 155°). Na północ od Władywostoku leży kontynent i po prostu nie można płynąć z tego portu w kierunku Gwiazdy Północnej.

Z wiersza W. Babeszko:

Wszechświat jest pokolorowany kariatydami gwiazd
A różowa Droga Mleczna łączy wieki.
Komety kurzą się we mgle, połykając odległość.
Młode galaktyki, drapiące swoje stulecia.

Droga Mleczna została tak nazwana, ponieważ biegnie po niebie jako jasna smuga. A komety, jak zauważył autor, naprawdę mają nie tylko gaz, ale także warkocze pyłowe.

- Słońce

Aleksiej Konstantinowicz Tołstoj ma następujące linie:

Siła prawdy wciąż świeci
Jej wątpliwości nie będą już przyćmić;
Planeta zatoczyła nierówny krąg
I znów wraca do słońca,
Zima minęła, przyroda robi się zielona,
Łąki kwitną, pachnące wiosenne wieje!

(„Poznałem was, święte przekonania…”)

Oczywiście eliptyczną orbitę naszej planety można umownie nazwać „nierównym kołem”. Jednak o zmianie pór roku nie decyduje położenie Ziemi na jej orbicie, ale wzajemna orientacja wektora promienia i osi obrotu. Rzeczywiście, właśnie wtedy, gdy na półkuli północnej nadchodzi wiosna, na południowej wręcz przeciwnie, jesień staje się sama w sobie!

Peryhelium - punkt swojej orbity najbliżej Słońca - Ziemia przechodzi na początku stycznia, a do czasu nadejścia wiosny na półkuli północnej nasza planeta nie zbliża się do Słońca, ale oddala się od niego!

Wiersz Nikołaja Gribaczowa „Na polu przedjesiennym” ma następujące wiersze:

Ale przypomniałem sobie niebo nad równikiem,
Gdzie wszystko w naturze jest takie samo dzień po dniu.
Takie słońce jest pełne w zenicie,
W liściach trwałych obok koloru i owoców,
Nie potrzeba futra - perkal w zamienniku,
Woda nie wie, czym jest lód...

Na równiku ziemskim Słońce można obserwować w zenicie, ale bynajmniej nie „dzień po dniu”. Dokładnie przez zenit gwiazda przechodzi tylko w dni równonocy, kiedy przecina równik niebieski, a jej deklinacja wynosi zero. W pozostałe dni wysokość południowego słońca nad horyzontem jest bardzo zróżnicowana - od 66,5° do 90°.

Planety

Wiersz Nikołaja Gumilowa „CREDO” ma następujące wiersze:

Wszystko jest dla mnie otwarte na tym świecie -
A noc jest cieniem, a słońce jest światłem,
A na triumfalnym powietrzu
Migotanie kochających planet.

Planetę można odróżnić od gwiazdy jej równomiernym, pozbawionym migotania blaskiem.

Wiersz Michaiła Swietłowa „W wywiadzie” opowiada, jak dwaj zwiadowcy Armii Czerwonej widzą wieczorem Merkurego i rozmawiają o tej planecie.

ostatnia strofa wiersza brzmi tak:

Noc zadzwoniła ze strzemionami
Wleczono lejce
A Merkury unosił się nad nami -
Zagraniczna gwiazda.

Merkurego nie widać o północy. Nawet w najbardziej sprzyjających warunkach jest widoczny tylko przez półtorej godziny wieczorem na zachodzie lub rano na wschodzie w promieniach świtu. A także Merkury nie jest gwiazdą, to planeta .

Wiersz Paula Verlaine'a „Godzina błogosławiona”, przetłumaczony przez Walerego Bryusowa, zaczyna się tak:

Księżyc jest ala na ciemnym niebie;
Mgła kołysze się; na łące robi się zimno
I śpi w dymie; w zielonych trzcinach
Żaba rechocze; chłód unosi się ...

Sowy obudziły się; teraz naprzód, teraz z dala,
Na ciężkich skrzydłach lot jest cichy, mierzony
Osiągać; w zenicie światło jest złe,
I, biały, Wenus wschodzi: Noc!

W rzeczywistości powstanie Wenus zwiastuje nadejście poranka. Jeśli planeta jest widoczna wieczorem, to wkrótce spadnie.

Współczesny poeta Walery Chatiuszyn skłania się ku filozofii:

Lejki,
lejki ...
Na Marsie, na Saturnie, na Księżycu...
Dlaczego zdecydowaliśmy się
co to za kratery wulkaniczne?
A może tak jest
kratery po bombach?

Na Księżycu i Saturnie nie ma kraterów wulkanicznych - tylko kratery uderzeniowe.
A na Saturnie nie ma kraterów i nie może ich być. ta planeta składa się głównie z gazów i nie ma widocznej stałej powierzchni.

Poeta Gumilow napisał:

Na odległej gwieździe Wenus
Słońce jest bardziej ogniste i złote.
Na Wenus, och, na Wenus
Drzewa mają niebieskie liście.

Błąd Gumilowa polega na tym, że nazwał planetę Wenus gwiazdą. Dodatkowo temperatura na Wenus dochodzi do około 750K, co oznacza, że ​​nie może tam istnieć żadna forma życia – nie może być drzew.

- księżyc

Wiersz Konstantina Balmonta„Urok miesiąca” zaczyna się od wierszy:

Między skałami, pod panowaniem ciemności,
Zmęczone orły śpią.
Wiatr zasnął w otchłani,
Z morza dobiega niewyraźne dudnienie.

Tam, nad bladą wodą,
Młody miesiąc wyglądał,
Wywołały ciemne fale,
W morzu błysnął martwy szyb ...

Z jasną gwiazdą
Wymiera młody miesiąc.
Jego chciwe światło przygasa,
Czary znikają.

Dystans oddycha w nudny poranek
Przykro mi stara wieża nocy
Wyglądają szare kamienie
Martwe spojrzenie jest nieruchome ...

W pierwszym fragmencie opisany jest wprawdzie młody miesiąc, ale żeby rano „wyjść” na tle świtu wraz z gwiazdami, miesiąc musi być stary.

Wiersz Zinaidy Gippius „Mądrość” zaczyna się tak:

Diabły spotkały się na rozdrożu
Na skrzyżowaniu trzech dróg.
Spotkaliśmy się do północy, a miesiąc jest ciężki
Wisząc powyżej, zakrzywiając swój róg ...

Róg młodego miesiąca zachodzi dobrze przed północą, a róg starego miesiąca wstaje przed świtem.

W Margaricie Aliger czytamy:

Noc mija - od światła do światła.
I dzień - z księżyca na księżyc.
Ani jedno pytanie, na które mam odpowiedź
i wszyscy są pełni niepokoju...

W rzeczywistości między wschodem księżyca a jego następnym wschodem upływa więcej niż jeden dzień (średnio 24 godziny 50 minut), ponieważ w ciągu dnia księżyc przesuwa się między gwiazdami o 13° z powodu ruchu orbitalnego.

	Tytuł tematu lub rozdziału o astronomii
	Układ Słoneczny	Nasz układ Słoneczny! W kosmosie nie ma powietrza A krąży tam dziewięć różnych planet. A Słońce jest gwiazdą w samym centrum układu, A wszystkich nas łączy przyciąganie. Światło słoneczne bulgocze jak wulkan, Gotuje się jak wrzący kocioł bez przerwy, Protuberancje startują jak fontanna Życie i ciepło daje każdemu niestrudzenie. Gwiazda słoneczna to ogromna kula Światło promieniuje jak ogień. Cóż, planety odbijają to światło, Uwielbiają świecić słońce! Wiele planet lata wokół Słońca. Może na nich żyją ludzie? Chodź, usiądziemy z tobą na rakiecie, Uciekajmy od Słońca w błękitnej ciemności! Może Merkury nam się spodoba? A cała klasa przyprowadzi do nas znajomych! (J. Paramonova)
	Struktura układu słonecznego	Jak płaska zużyta moneta Planeta spoczywała na trzech wielorybach. I spalili sprytnych naukowców w ogniu, Tych, którzy powtarzali, że „to nie chodzi o wieloryby”. (Naum Olew)
	Układ Ziemia-Księżyc	Przez falujące mgły Księżyc toruje sobie drogę Na smutne polany Promieniuje smutno. Na zimowej drodze, nudno Trzy trasy chartów Jednobrzmiący dzwonek Grzmoty męcząco. (A. Puszkin) księżyc Wierny towarzysz, dekoracja nocy, Dodatkowe oświetlenie. Oczywiście musimy wyznać: Ziemia byłaby znudzona bez Księżyca! (R. Aldonina) Księżycowy króliczek Kiedy słońce idzie spać Za błękitny las, za armię ropy, Tylko lustro księżyca Możesz zobaczyć jego promienie ... I tysiące lat podksiężycowych Jego pozdrowienia dla nas w nocy Bunny wysyła Sunny z nieba, Rodząc światło księżyca. Ale problem polega na tym, że nikogo nie ma w pobliżu Słońce w nim nie widzi, I zamykając drzwi kluczem, Ludzie wychodzą z domu. Dzieci się z nim nie bawią. Gęsi opuszczają podwórko A Królik wędruje samotnie. Wzdychanie do rana. Jest tylko małym słowikiem Wydobywa tryle wśród gałęzi O biegu dni, pięknie pól, A o mojej miłości... Tak, rzeka lśniąca falami, Trzęsie się jak dziecko... A Króliczek śpi w szczęśliwym śnie Cały dzień pod szumem deszczu. (W. Toponogova) Wiersze o księżycu Czarne niebo i księżyc w nim Zwisała jak cienki sierp. Wiaderko! Nie rzuci kropli Żółty bujak. *** Ciemny obrus i kawałek melona. Miąższ aromatyczny przyciąga, Pachnące ciało obiecuje przyjemność, - Chciałbym móc odciąć kawałek :-) *** W nocy słychać zamieszanie myszy, - Coś odebrało im spokój: Zamiast księżyca patrzy na mnie Plasterek sera w otworach. *** Świat zasypia. Dzień minął. Gwiazdy rozrzucone po niebie. skrzypi wygodnie o późnej godzinie, Rozwinęła się kołyska księżyca. (M. Dacenko) Czyj Księżyc? - Słyszałeś - księżyc jest w Kijowie? Piękne, właśnie w Rzymie? - Ona nie może być Luną, Nawet jeśli nosi to imię. A może widać to w Kijowie Siostra Księżyca, a nie Księżyc? Księżyc powiedział w odpowiedzi: - Kim jestem dla ciebie, szlafmycy? Nie, lśnię dla wszystkich. Nie obchodzą mnie granice. Daję Paryżowi jasne światło Kair i Szanghaj, patrzę na Kubę i Tunezję, I nie potrzebuję wiz w drodze! (Gianni Rodari, tłumaczenie S. Marshak) Naturalny satelita Ziemi - Księżyc Cóż, towarzysz Księżyca Pucołowaty i blady. Ale podczas gdy obraca się z Ziemią, Jego dysk się porusza. Bo widzimy w nocy (jedyna siostra Ziemi, jedyna córka) Pojawia się w różnych fazach A ludzie uśmiechają się do niej: „Teraz z naleśnikiem lub sierpem! Może się później ukryć! I pojawi się ponownie Noc świeci na niebie!” Ona nie tylko świeci na niebie Księżyc kontroluje całą wodę na Ziemi. Jej przypływy i odpływy mórz podlegają jej, Jej suche krajobrazy są straszne. W księżycowych „morze” nie ma ani kropli wody Wszędzie widoczne są ślady zniszczenia, Kratery, cyrki - ogromne doły, I nie ma atmosfery. Nie ma tam życia! Wszyscy tego żałują! Na Księżycu nie ma „lunatyków”. Bardzo przepraszam! Rakieta pędzi w bezgraniczną odległość. Teraz skierujemy nasz lot na Marsa, Patrzysz, będziemy mieli szczęście z „Marsjanami”! (J. Paramonova)
	Informacje ogólne o słońcu	Dla tego, którego potężna myśl dotrzymuje kroku Słońcu, cały dzień to poranek. (Henryk Thoreau) Czym jest Słońce Słońce to moneta - burknął skąpy. Nie, patelnia! - krzyknął żarłok. Nie, bochenek - powiedział piekarz. Kompas - powiedział marynarz z przekonaniem. Słońce jest gwiazdą, ogłosił astronom. Dobre serce - zdecydował marzyciel. (A. Eskova) Skąd pochodzi słońce ... Skąd pochodzi słońce Kiedy śpimy w kołyskach? Skąd pochodzi słońce? Przez niebo bez oglądania się za siebie? Może ma dom I jest łóżeczko Chociaż słońce wędruje w ciągu dnia A w nocy słodko śpi W tym domu przychodzą mu sny W snach rzeka wije się wśród traw Którego dnia wszystko czeka na wiosnę A słońce się nie obudzi A zimą słońce jest leniwe Wstań jak ja z łóżka Wzbudź jego spokój Sople i krople (S. Karpeev) Dlaczego wieczorem słońce ... Dlaczego wieczorem słońce? Spieszysz się do ucieczki? Prawdopodobnie przez słońce Pragnienie położyć się? Prawdopodobnie przez słońce Czy jest miękkie łóżko? Prawdopodobnie jest tam słońce Strasznie miękkie do spania! Może tylko słońce Mamy dość świecenia A słońce naprawdę potrzebuje Doładuj się? Dobranoc skarbie! Możemy poczekać A jutro z pierwszym promieniem Przyjedziesz do nas ponownie! (N. Rodiwilina)
	Źródła energii i wewnętrzna struktura Słońca	Tam walczą ogniste mury I nie znajdują brzegów kręcą się ogniste wichry, Walka przez wiele wieków; Tam kamienie gotują się jak woda, Tam palą deszcze. (Michaił Łomonosow)
	Fizyczna natura gwiazd	Chciałbym wiedzieć, dlaczego gwiazdy świecą... („Mały Książę” Antoine de Saint-Exupery)
	Pochodzenie i ewolucja galaktyk i gwiazd. Ewolucja wszechświata	Wszystko się zmienia, nic nie znika.
		Planety Układu Słonecznego Wszystkie planety w porządku Każdy z nas zadzwoni: Jednym jest Merkury, Dwa to Wenus, Trzy to Ziemia, Cztery to Mars. Pięć to Jowisz Sześć - Saturn, Siedem - Uran, Za nim jest Neptun. Jest ósmy z rzędu. A po nim już wtedy I dziewiąta planeta Nazywany Plutonem. (A. Wysokość) Jakie oprawy oświetleniowe nazywamy planetami? Na niebie są gwiazdy, ale są bardzo dziwne. Chodzą po niebie między innymi Inne, prawdziwe, migoczące gwiazdy. Czy to gwiazdy? - Martwimy się pytaniem. Wędrująca gwiazda wędrowca po niebie - Wcale nie gwiazda, ale planeta! Planety, w przeciwieństwie do gwiazd, są zimne - Nie świecą, tylko odbijają światło, niestety! A to światło jest jasne, ale w różnych odcieniach. Przypuszczam, że różnią się one w jakiś sposób. Sekretem są różne powierzchnie. Zbadajmy planety - poszukajmy odpowiedzi. (T. Twerytynowa)
		Saturn Każda planeta ma coś innego Co go najbardziej wyróżnia. Z pewnością rozpoznasz Saturna wzrokiem - Otacza go duży pierścień. Nie jest solidny, z różnych pasków. Naukowcy rozwiązali tutaj pytanie: Dawno, dawno temu woda tam zamarzła, I pierścienie Saturna ze śniegu i lodu. (R. Aldonina) Planeta Saturn Jest naszyjnik z perłowych pierścionków Saturn migocze słabo zrobione. Nazwano go tak na cześć boga losu, Tylko on nie słyszy próśb ludzi. Nie ma atmosfery i zawsze zima. Tam nie ma życia. W końcu absolutna ciemność! Pierścień Saturna - tajemnica natury - Srebrne światło zachwyca narody. A to są kawałki pokryte lodem I we wszystkich możliwych rozmiarach. A szerokość pierścionka - mój Boże! Nasza kula Ziemi może się toczyć! Znowu porażka i znowu w locie! Nasz statek leci do zimnych światów. (J. Paramonova)
		Planeta Jowisz Jowisz jest królem planet! W kamizelce chmur Nie spiesz się z rotacją - Jego usposobienie jest takie! Dwunastu na Ziemi A tu minie tylko rok! Jest bardzo ciężki I płynie powoli. I na jego piersi Jest „czerwona plama”. Skąd to się wzieło? Jeszcze nie zdecydowany! A gdybyśmy byli z Tobą Podczas korzystania z materiałów wymagane jest odniesienie do źródła. Organizator konkursu „Pedagogika XXI wieku. Innowacje w działaniu” Ogólnorosyjskie środki masowego przekazu „Pedagogika XXI wieku. Innowacje w działaniu”. Zaświadczenie o rejestracji EL nr FS 77 - 64909 z dnia 16.02.2016, wystawione przez Federalną Służbę Nadzoru w Sferze Komunikacji, Technologie informacyjne i komunikacji masowej. Założyciel i Redaktor naczelny Artemiev A.V., redakcja: region Kurgan, rejon ketowski, s. Mienszczikowo, ul. Solnecznaja, 3

Metodyka prowadzenia 1 lekcji
„Metody badań astronomicznych”

Cel: zapoznanie studentów z metodami badań astronomicznych.

Cele nauczania:

Wykształcenie ogólne: tworzenie koncepcji:

O metodach badań astronomicznych: obserwacje astronomiczne (wizualne, fotograficzne, fotometryczne, spektroskopowe itp.), pomiary astronomiczne i eksperymenty kosmiczne;
- w sprawie klasyfikacji metod badań astronomicznych w zależności od ich zadań i stosowanych narzędzi;
- o warunkach i specyfice badań astronomicznych;

- o formułach astronomicznych umożliwiających obliczanie podstawowych cech fizycznych obiektów kosmicznych na podstawie obserwacji astronomicznych;
- o wykorzystaniu przyrządów fizycznych w badaniach astronomicznych, ich przeznaczeniu, budowie i zasadzie działania.

Edukacyjne: kształtowanie naukowego światopoglądu studentów w trakcie zapoznawania się z metodami badań astronomicznych. Edukacja patriotyczna przy zapoznawaniu się z rolą rosyjskiej nauki i techniki w rozwoju astronomicznych i kosmicznych metod badania Wszechświata. Kształcenie politechniczne i edukacja zawodowa w zakresie prezentowania informacji o praktycznym zastosowaniu fizyki do tworzenia astronomicznych metod badawczych, przyrządów i środków kosmonautyki.

Rozwijanie: kształtowanie umiejętności analizowania informacji, opracowywania schematów klasyfikacji, rozwiązywania problemów związanych z obliczaniem głównych cech fizycznych ciał kosmicznych zgodnie z obserwacjami astronomicznymi.

Uczniowie powinni wiedzieć:

Główne metody badań astronomicznych: obserwacje (wizualne, fotograficzne, fotometryczne, spektroskopowe itp.), pomiary i eksperymenty kosmiczne; w tym bardziej szczegółowo - na temat wykorzystania analizy spektralnej do określenia głównych cech fizycznych obiektów kosmicznych (skład chemiczny, jasność, temperatura, masa, rozmiar, prędkość i kierunek ruchu itp.);
- warunki i cechy obserwacji astronomicznych;
- w sprawie zastosowania praw fizyki do określenia głównych cech fizycznych obiektów kosmicznych oraz relacji tych cech;
- niektóre formuły pozwalające obliczyć główne cechy fizyczne (masy, rozmiary, jasności itp.) obiektów kosmicznych (gwiazd i planet) na podstawie obserwacji astronomicznych (o jasności i paralaksie) obiektów kosmicznych;
- o wykorzystaniu urządzeń fizycznych (elektrofotometrów, fotopowielaczy, sprzętu fotograficznego, spektrometrów) w badaniach astronomicznych, ich przeznaczeniu, budowie i zasadzie działania.

Uczniowie powinni być w stanie: opracuj schematy klasyfikacji, użyj powyższych urządzeń.

Pomoce wizualne i prezentacje:

- Zdjęcie, folie, schematy oraz rysunki największe obserwatoria na świecie;
- taśmy filmowe„Jakie badania astronomiczne”; „Rozwój idei o Wszechświecie”; „Metody badań astrofizycznych”;
- kino(fragmenty filmów): „Astronomia i światopogląd”; „Praktyczne Zastosowania Astronomii”;
- stoły: „Metody badań astronomicznych”; „Badania spektralne”; "Analiza spektralna";
- urządzenia: elektrofotometr (luksomierz), fotopowielacz, spektroskop, wysokościomierz, teodolit.

Zadanie domowe:

1. Na podstawie materiału podręcznikowego:

-licencjat Woroncow-Wieliaminowa: powtórz §§ 1 (1, 2), 2 (2), studium § 14; były. czternaście.
-E.P. Lewitan: powtórz § 1; pytania do ust.
-AV Zasova, E.V. Kononovich: powtórz § 1 (1-5), studium §§ 12, 14; były. 14,5 (1.2).

2. Wykonuj zadania ze zbioru problemów Woroncow-Welyaminow BA. : 238; 240.

3. Zadania dodatkowe dla uczniów klas fizyki i matematyki: wykonanie zadań ze zbioru zadań olimpijskich autorstwa V.G. Surdin: 11,7; 11,8; 11.11; 11.16.

Plan lekcji

Kroki lekcji		Metody prezentacji	Czas, min
	Aktualizacja wiedzy astronomicznej; powtórka materiału z fizyki i astronomii	Rozmowa
	Prezentacja nowego materiału: 1. Metody i narzędzia badań astronomicznych. Cechy obserwacji astronomicznych. 2. Klasyfikacja metod badań astronomicznych w zależności od ich zadań i wykorzystywanych instrumentów; 3. Zastosowanie przyrządów fizycznych w badaniach astronomicznych, ich przeznaczenie, budowa i zasada działania; 4. Zastosowanie praw fizyki do wyznaczania głównych cech fizycznych obiektów kosmicznych oraz relacji tych cech	Wykład, rozmowa, historia nauczyciela	20-25
	Konsolidacja badanego materiału. Rozwiązywanie problemów	Praca przy tablicy, samodzielne rozwiązywanie problemów w zeszycie
	Podsumowanie lekcji. Zadanie domowe

Metodologia lekcji:

Na początku lekcji wiedza zdobyta wcześniej na lekcjach astronomii i fizyki jest powtarzana i testowana, a materiał przeznaczony do nauki jest aktualizowany. Uczniom zadawane są pytania:

1. Czym jest astronomia? Jakie znasz działy astronomii? Czego się uczą?
2. Jak rozwijała się astronomia? Którzy naukowcy wnieśli największy wkład w jego rozwój?
3. Jak ludzie stosują wiedzę astronomiczną?
4. Jakie znasz metody badań astronomicznych? Jakie są ich cechy?
5. Jakie instrumenty astronomiczne znasz? Jak i do czego są używane?

W trakcie ankiety nauczyciel uzupełnia, koryguje i podsumowuje wiedzę uczniów. Szczególną uwagę zwraca się na wiedzę uczniów o metodach badań astronomicznych (s. 13).

Następnie, w oparciu o wiedzę z zakresu fizyki o skali fal elektromagnetycznych, charakterystyce i właściwościach jej głównych zakresów i widm, przedstawiono następujący materiał:

Analiza promieniowania elektromagnetycznego obiektów kosmicznych dostarcza astronomom ponad 90% informacji o ich fizycznej naturze, głównych cechach i cechach, zjawiskach i procesach kosmicznych.

Do połowy XIX wieku astronomia była wyłącznie optyczna: wszystkie obserwacje prowadzono w wąskim (400-760 nm) zakresie długości fal światła widzialnego, następnie badania rozszerzyły się na zakresy podczerwone i ultrafioletowe, a do połowy XX wieku astronomowie stulecia mogli badać prawie cały zakres promieniowania cieplnego. Kosmonautyka umożliwiła badanie obiektów kosmicznych w całym zakresie długości fal promieniowania elektromagnetycznego.

Współczesna astronomia to cała fala nauki ścisłe.

Naziemne badania promieniowania elektromagnetycznego z obiektów kosmicznych mają swoją własną charakterystykę, zdeterminowaną przez przezroczystość ziemskiej atmosfery dla różnych długości fal promieniowania elektromagnetycznego (ryc. 84).

Atmosfera ziemska ma dwa „okna przezroczystości”: w zakresie fal radiowych o długości od 1 mm do 15-30 m oraz w zakresie optycznym (0,3 μm< l < 1,5-2 мкм). Остальное излучение поглощается или рассеивается молекулами и атомами воздуха.

Ryż. 84

Energia kwantów światła () jest tym wyższa, im krótsza długość fali. Dlatego, choć oko ludzkie widzi w zakresie od 4 × 10 -7 do 7,6 × 10 -7 m, to najlepiej odbiera fale żółto-zielonej części widma (l = 555 nm) - część widmo promieniowania słonecznego, które odpowiada za maksymalną gęstość widmową jasności energetycznej Słońca i najmniej absorbowane przez ziemską atmosferę. Wraz ze spadkiem oświetlenia powierzchni ziemi - o zmierzchu, w nocy - oko staje się bardziej wrażliwe na bardziej energetyczne promienie niebiesko-fioletowej części widma (l = 507 nm). Wprawne oko jest w stanie rozróżnić kolory (części widma) przy różnicy długości fal 2 × 10 -9 m.

Z tego samego powodu rośliny lądowe równin są zabarwione na: zielony kolor alpejskie mają odcień niebiesko-niebieski: im więcej energii słonecznej pada na ich liście, tym intensywniejszy jest proces fotosyntezy.

Informacje na temat wykorzystania analizy spektralnej do badania właściwości fizycznych obiektów kosmicznych przyciągają uwagę studentów swoją wysoką wydajnością, intrygują ich, tworzą pozytywne motywy do studiowania materiału z zakresu fizyki i astronomii. Na początku nauki tej sekcji uczniowie powinni już przestudiować materiał dotyczący analizy spektralnej w ramach odpowiedniej sekcji fizyki; Warto jednak powtórzyć i zaktualizować wiedzę uczniów podczas krótkiej rozmowy, zadając im pytania: „Co to jest widmo? Jakie znasz widma? Jakie obiekty, w jakim stanie, dają widma liniowe? Pasiaste? Widma ciągłe? Jak na podstawie widma obiektu określić jego skład chemiczny? Temperatura? Prędkość i kierunek ruchu?

Odkrycie podstaw analizy spektralnej w połowie XIX wieku dokonało prawdziwej rewolucji w astrofizyce. Analiza spektralna pozwoliła ustalić główne cechy fizyczne ciał kosmicznych: temperaturę, prędkość ruchu wzdłuż linii wzroku, obecność pola magnetycznego, skład chemiczny itp., pozwoliła ocenić procesy zachodzące w atmosferach i na powierzchni ciał kosmicznych.

Pierwsze obserwacje spektralne ciał kosmicznych przeprowadzono wizualnie za pomocą spektroskopu zamontowanego w zespole okularu teleskopu. Następnie zaczęto fotografować widma ciał kosmicznych.

Obecnie naukowcy mogą badać widma obiektów kosmicznych w całej skali fal elektromagnetycznych: od radia po zakres g, badając nie tylko promieniowanie cieplne ciał emitowanych przez materię dzięki wewnętrznej energii ruchu jej cząsteczek i atomy, gdy elektrony przemieszczają się z jednego poziomu energetycznego na drugi i ich rekombinacja (10 -9< l < 10 -3 м), но и нетепловое излучение (l < 10 -9 м и l >10 -3 m), wynikające z przyspieszonego ruchu elektronów, rozpadu atomowego i innych procesów.

Mechanizm i cechy promieniowania są określone z natury widma ciągłego.

Główna liczba linii widmowych mieści się w zakresie długości fal promieniowania optycznego (10 -11 -10 -2 m). Za pomocą specjalnych filtrów światła naukowcy mogą „wyciąć” pewną część widma i szczegółowo zbadać promieniowanie w bardzo wąskim (do 1-2 × 10 -9 m) zakresie długości fal charakterystycznym dla danego pierwiastka chemicznego . Widmo ciał kosmicznych można wykorzystać do określenia ich temperatury.

Ryż. 85

Za pomocą Prawo wiedeńskie: długość fali, przy której spada maksymalna gęstość widmowa jasności promieniowania, jest odwrotnie proporcjonalna do temperatury ciała:, gdzie v= 2,898 × ​​​​10 -3 m × K - stała Wien.

W przypadku wielu obiektów kosmicznych maksymalna jasność energii leży w niewidocznej części widma. W ciałach planetarnych występuje głównie w podczerwonej i radiowej części widma: dla Ziemi l max »0,01 mm; w przypadku gwiazd o wysokiej temperaturze może przesunąć się do obszaru ultrafioletowego itp.

Szerokość linii widmowych może być wykorzystana do oceny jasności ciał kosmicznych.

Widmo ciał kosmicznych można wykorzystać do określenia ich składu chemicznego. Porównując położenie linii (pasm) absorpcji lub promieniowania w widmie ciała kosmicznego z widmami referencyjnymi różnych pierwiastków i związków chemicznych, naukowcy określają jakościowy skład chemiczny, a na podstawie jasności (intensywności) linii i pasm ocenić ilościową (procentową) zawartość każdego pierwiastka lub związku.

Na podstawie widma ciał kosmicznych można ocenić stopień jonizacji i stan ich materii, koncentrację materii, ciśnienie i masę gazu w mgławicach i gwiazdach.

Na podstawie widma ciał kosmicznych można ocenić obecność i moc ich pól magnetycznych, działających na fale elektromagnetyczne; w rezultacie każda linia w widmie jest „podzielona” na 2 lub więcej linii bliźniaczych (efekt Zeemana-Starka).

Ze spektrum obiektów kosmicznych obserwowanych jako całość, nawet w najpotężniejszych teleskopach, można ustalić, które z nich są w rzeczywistości układami ciał kosmicznych i które ciała o jakich cechach są zawarte w tych układach: ich widma są po prostu „nałożone na siebie " na siebie.

Zgodnie z widmem ciał kosmicznych można określić charakterystykę ich ruchu: obecność i prędkość obrotu, kierunek i prędkość ruchu w przestrzeni względem obserwatora, aw niektórych przypadkach odległość do nich.

Zgodnie z zasadą Dopplera dla optyki, gdy obserwator zbliża się do źródła promieniowania, długości fal promieniowania ulegają skróceniu (linie w widmie są równomiernie przesunięte) do fioletowej części widma; po usunięciu obiektu linie widmowe przesuwają się do czerwonej części widma.

Rotacja ciał kosmicznych jest wykrywana przez regularne przesuwanie się linii na oba końce od pozycji środkowej. Z prędkości radialnych poszczególnych obszarów wewnątrz galaktyk dowiadujemy się z ich widm o wewnętrznych ruchach i rozkładzie mas materii; przez intensywność linii emisyjnych - o ilości gorącego gazu, cechach jego rozmieszczenia i prędkości ruchu wewnątrz galaktyki. W przypadku odległych galaktyk wielkość „przesunięcia ku czerwieni” linii widmowych jest proporcjonalna do ich odległości: , gdzie l 0 jest długością fali linii widmowej ze źródłem stacjonarnym, v l- prędkość wzdłuż linii wzroku.

Pierwsze obserwacje fotograficzne obiektów kosmicznych rozpoczęły się w latach 40. ubiegłego wieku, zaraz po wynalezieniu fotografii. Astronomowie wysoko cenią sobie zalety astrofotografii nad obserwacjami wizualnymi: Integralność - zdolność emulsji fotograficznej do stopniowego gromadzenia energii świetlnej (przy użyciu konwencjonalnego aparatu na instalacji zegarowej, w ciągu 15 minut naświetlania można uzyskać obrazy gwiazd do 9 m , za 1 godzinę - do 11 m); pęd; widok panoramiczny; obiektywność – nie mają na nią wpływu cechy osobowości obserwatora. Fotografia jest rodzajem dokumentu: dokonano lub udoskonalono wiele odkryć astronomicznych, potwierdzonych zdjęciami sprzed kilkudziesięciu lat, dlatego negatywy obserwacji astrofotograficznych przechowywane są w specjalnych archiwach obserwatoriów. Zwykła emulsja fotograficzna jest bardziej wrażliwa na promieniowanie niebiesko-fioletowe, jednak astronomowie obecnie używają materiałów fotograficznych przy fotografowaniu obiektów kosmicznych, które są wrażliwe na różne części widma fal elektromagnetycznych, nie tylko na promieniowanie widzialne, ale także podczerwone i ultrafioletowe . Czułość nowoczesnych emulsji fotograficznych to dziesiątki tysięcy jednostek ISO. W ostatnich dziesięcioleciach filmowanie i nagrywanie wideo oraz telewizja są również szeroko stosowane w astronomii.

Teleskopy do obserwacji fotograficznych nazywane są astrografy.

Jedną z głównych metod badań astrofizycznych jest astrofotometria, który określa charakterystykę energetyczną obiektów poprzez pomiar energii ich promieniowania elektromagnetycznego. Podstawowe pojęcia astrofotometrii to jasność i wielkość ciała niebieskiego.

W trakcie krótkiego przeglądu (rozmowy) aktualizujemy wiedzę uczniów na temat jasności ciał niebieskich, skali jasności, wzoru Pogsona oraz podstawowych pojęć fotometrycznych (oświetlenie i prawa oświetlenia). Przypominamy, że wyznaczona wielkość zależy od czułości widmowej odbiornika promieniowania. Wprowadzamy pojęcia:

Wielkość wizualna ( m v) jest określana przez bezpośrednią obserwację i odpowiada czułości widmowej oka ludzkiego (maksymalna czułość w pobliżu l ~ 555 μm).

Wielkość fotograficzna ( m p) określa się przez pomiar oświetlenia oprawy na płycie fotograficznej (do obserwacji fotograficznych), wrażliwej na promienie niebiesko-fioletowe i ultrafioletowe.

Wielkość bolometryczna ( m in) jest określana przez urządzenie za pomocą bolometru i odpowiada całkowitej, zsumowanej w całym spektrum promieniowania, mocy promieniowania oprawy. Zerowa wartość bolometryczna ( m in = 0 m) jest równy strumieniowi świetlnemu 2,54 × 10 -8 W / m 3 i tworzy oświetlenie 2,77 × 10 -7 Lx.

W przypadku obiektów rozszerzonych o dużych wymiarach kątowych jest to określane całka(całkowita) wielkość równa sumie jasności jego części.

Aby porównać charakterystykę energetyczną obiektów kosmicznych w różnych odległościach od Ziemi, wprowadzono pojęcie absolutnej wielkości gwiazdowej.

Wielkość bezwzględna ( m) to wielkość gwiazdowa, jaką gwiazda miałaby w odległości 10 parseków od Ziemi:

Gdzie P- paralaksa oprawy, r- odległość od gwiazdy. 10 szt. = 3,086 × 10 17 m.

Absolutna wielkość gwiazdowa najjaśniejszych nadolbrzymów wynosi około -10 m.

Absolutna wielkość gwiazdowa Słońca wynosi + 4,96 m.

Do połowy XIX wieku fotometria obiektów kosmicznych była wyłącznie wizualna: ludzkie oko służyło do pomiaru charakterystyki świetlnej obiektów kosmicznych.

W fotometrach wizualnych jasność oprawy porównywana jest do jasności źródła światła sztucznego, które zmieniane jest za pomocą zadymionego klina lub systemu polaryzatorów. Dokładność pomiaru sięga 0,02 m.

W fotometrii fotograficznej wymiary i stopień zaczernienia negatywu obrazu obiektu kosmicznego mierzone są z dokładnością do 0,1 m -0,2 m.

Od początku XX wieku stosowane są fotometry fotoelektryczne, zapewniające dokładność pomiaru do 0,1 m. Ich zasada działania opiera się na wykorzystaniu fotokomórek światłoczułych.

Głównymi narzędziami współczesnej astrofotometrii są fotopowielacze (PMT)(rys. 86).

Ryż. 86. Schemat PMT

W fotopowielaczu strumień kwantów światła padający na fotokatodę K wybija z niej elektrony (zjawisko fotoefektu zewnętrznego), przyspieszany przez pole elektryczne i uderzając w emiter E 1, wybijając z niego nowe elektrony, które są przyspieszane i spaść na drugi emiter itp .; przepływ elektronów pada na anodę, powstały prąd elektryczny jest rejestrowany przez galwanometr. Dokładność pomiaru przekracza 0,01 m (do 0,003 m).

Elektrofotometry są w stanie uchwycić różnicę jasności mniejszą niż 0,001 m (ryc. 87).

Przypominamy przyjęte w fizyce pojęcie jasności (fotometria) i stosujemy je do opisu charakterystyki energetycznej obiektów kosmicznych:

Jasność ( L) - ilość energii emitowanej przez powierzchnię oprawy w jednostce czasu. Jasność gwiazd wyrażana jest w jednostkach bezwzględnych (energii) lub w porównaniu z jasnością Słońca ( L lub LĘ).

, L= 3,86 × 10 33 erg/s.

Jasność opraw zależy od ich wielkości oraz temperatury powierzchni emitującej. W zależności od odbiorników promieniowania rozróżnia się jasność wizualną, fotograficzną i bolometryczną opraw.

Jasność gwiazdy jest powiązana z pozorną i absolutną jasnością gwiazdy:

Współczynnik A(r) uwzględnia absorpcję światła w ośrodku międzygwiazdowym.

Przeprowadzamy propedeutyczną znajomość uczniów ze wzorami astronomicznymi, które pozwalają obliczyć główne cechy fizyczne obiektów kosmicznych na podstawie obserwacji astronomicznych. Uczniowie nie muszą (jeszcze) zapamiętywać tych formuł: muszą tylko wiedzieć o ich istnieniu.

Jasność obiektów kosmicznych jest ściśle związana z ich temperaturą: , gdzie R * jest promieniem oprawy, s jest stałą Stefana-Boltzmanna, s = 5,67 × 10 -8 W / m 2 × K 4.

Ponieważ powierzchnia kuli i zgodnie z równaniem Stefana-Boltzmanna, .

Na podstawie jasności gwiazd możesz określić ich rozmiary:

Na podstawie jasności gwiazd możesz określić masę gwiazd:

Charakteryzuje je współczynnik odbicia opraw oświetleniowych albedo... Albedo jest równe stosunkowi strumienia promieniowania rozproszonego we wszystkich kierunkach do strumienia promieniowania padającego na tę powierzchnię.

Dla fotometrii ciał planetarnych:, gdzie mi 0 - iluminacja na Ziemi wytworzona przez planetę w pełnej fazie, mi- podświetlenie białego ekranu wielkości planety.

Albedo zależy od składu chemicznego ciał kosmicznych i rzeźby ich powierzchni, ich stanu fizycznego i wielkości ciał. Porównując współczynnik odbicia ziemskich skał, minerałów i różnych związków chemicznych w różnych stanach fizycznych ze współczynnikiem odbicia powierzchni ciał planetarnych, możemy wyciągnąć pewne wnioski na temat natury fizycznej i składu chemicznego tych obiektów kosmicznych.

Albedo Ziemi wynosi 0,47; albedo Wenus, ze względu na wysokie właściwości odblaskowe gęstej atmosfery, wynosi 0,6; albedo powierzchni Księżyca, składającej się ze stosunkowo ciemnych skał, wynosi 0,07.

Wskazane jest, przynajmniej na poziomie czysto jakościowym, prześledzenie łańcucha zdobywania wiedzy astronomicznej (na przykład o głównych parametrach gwiazd):

1) obserwacje astronomiczne i pomiary jasności i paralaksy rocznej gwiazdy, fotografowanie jej widma.
2) obliczenie odległości do gwiazdy;
3) obliczenie jego wielkości bezwzględnej;
4) obliczenie jego jasności;
5) wyznaczenie powyższymi wzorami innych cech fizycznych gwiazdy: jej temperatury, wielkości, masy.
6) określenie przez widmo gwiazdy jej składu chemicznego, prędkości i kierunku ruchu, obrotu osiowego, pola magnetycznego oraz innych parametrów wewnętrznych i zewnętrznych.

Należy zauważyć, że możliwość określenia szeregu cech fizycznych gwiazd (masy, rozmiary, jasności itp.) na kilka niezależnych sposobów (na podstawie danych fotometrycznych, badania widm itp.) umożliwia sprawdzenie i doprecyzowanie powyżej parametrów, świadczy o prawdziwości oraz obiektywności i jedności praw fizyki dla całej znanej nam części wszechświata.

Badane informacje są konsolidowane i podsumowywane w trakcie realizacji zadań na opracowanie schematów i tabel klasyfikacyjnych:

1. Sporządzić tabelę odzwierciedlającą zastosowanie analizy spektralnej do określenia cech fizycznych głównych typów ciał kosmicznych (ciała planetarne, gwiazdy, mgławice) i systemów kosmicznych (układy planetarne, układy gwiezdne, galaktyki).

2. Opracuj schemat klasyfikacji metod badań astronomicznych.

Zadania są realizowane wspólnie, przez całą klasę, podczas masowej dyskusji pod kierunkiem i nadzorem nauczyciela. Inną opcją realizacji zadań jest praca w grupach; na jej szczycie powinno znaleźć się omówienie każdej grupowej wersji tabel przez uczniów całej klasy, a następnie, na podstawie analizy i uogólnienia, konstrukcja tabeli końcowej.

Wynik działań uczniów powinien być przedstawiony w tabeli. 13 i schemat na ryc. 88 (na górze).

Obiekty kosmiczne	Charakterystyka fizyczna	Rodzaj i cechy widma	Prawa fizyczne i sposoby określania cech obiektów
Planetarny ciało: planety; satelity planet; asteroidy; komety (widmo emisji)	Skład chemiczny	Linie i pasma absorpcyjne na tle widma odbicia gwiazdy (Słońca)	Przez intensywność i szerokość linii i pasm widmowych różnych związków z uwzględnieniem temperatury
	Temperatura
	Ciśnienie i gęstość atmosfer
	Ruch w przestrzeni: kierunek i prędkość względna		Przez efekt Dopplera
	Obrót osiowy: kierunek i okres
Gwiazdy	Temperatura		Zgodnie z intensywnością i szerokością linii różnych elementów
	Ciśnienie (gęstość)
	Skład chemiczny		Według intensywności linii z uwzględnieniem temperatury
	Jasność		Przez szerokość linii (zwykle wodór) i względną intensywność niektórych linii. Poprzez empirycznie ustalone zależności
	Obrót gwiazdy i turbulentny ruch materii w jej górnych warstwach		Dzięki efektowi Dopplera ruchy te rozszerzają linie, jednocześnie czyniąc ich profil bardziej „płytkim”
	Ruch gwiazd w przestrzeni: kierunek i prędkość względna		Przez efekt Dopplera
	Obecność i charakterystyka (indukcja) pola magnetycznego		Zgodnie z efektem Zeemana-Starka, prowadzącym do rozszczepienia linii widmowych
Mgławica	Temperatura	Widma emisyjne	Przez względną intensywność linii poszczególnych elementów
	Gęstość
	Skład chemiczny
	Elektroniczne stężenie i masa gazu		Według jasności mgławicy w widmie ciągłym
	Wewnętrzne ruchy materii i ruch mgławicy jako całości (kierunek, prędkość)		Przez efekt Dopplera
Planetarny systemy	Istnienie układu planetarnego wokół gwiazdy		Okresowe oscylacje wszystkich linii i pasm w widmie gwiazdy
	Masy i okresy orbitalne planet		Zgodnie z charakterystyką tych okresowych przemieszczeń
Podwójnie systemy gwiezdne	Istnienie układów binarnych i wielokrotnych gwiazd		W takim przypadku następuje okresowe przesunięcie lub rozszczepienie linii widmowych
	Okres obiegu składników
Galaktyki	Integralna kompozycja gwiezdna		Z obserwowanych linii w widmie absorpcyjnym i ich intensywności, a także z ciągłego widma galaktyki
	Odległość do galaktyki		Przez efekt Dopplera: tylko dla odległych galaktyk o wielkość „przesunięcie ku czerwieni”
	Wewnętrzny ruch materii w galaktyce i rozkład masy		Zgodnie z prędkościami radialnymi poszczególnych regionów wewnątrz galaktyki zgodnie z efektem Dopplera i charakterystyką ruchu galaktyki jako całości
	Ilość „gorącego” gazu w galaktyce i cechy jego rozmieszczenia (składu)		Zgodnie z intensywnością linii emisyjnych w widmie różnych regionów galaktyki

Alternatywną metodą prowadzenia lekcji wśród silnych uczniów, na zajęciach z fizyki i matematyki, może być wykład, który pozwala na głębsze i bardziej szczegółowe przedstawienie materiału. Możesz zaproponować im, oprócz proponowanych zadań, w czasie pozostałym do dzwonka, rozwiązanie problemów dotyczących zastosowania praw fizyki do obliczania głównych cech ciał kosmicznych (gwiazd). Warunki problemu zaproponował V.M. Stupnikov: 1. Maksymalne promieniowanie w widmie Rigela przypada na długość fali 193 nm, a dla Capelli na 483 nm. Jaka jest temperatura tych gwiazd?
2. Jaka jest średnica gwiazdy, jeśli jej temperatura wynosi 10 4 K, a jasność 6 × 10 3 L?
3. Problem zaproponowany studentom na miejskiej Olimpiadzie Astronomicznej (Magnitogorsk):

Czy za pomocą fotometru zainstalowanego na teleskopie można obserwować gwiazdy o jasności 12 m, jeśli z gwiazdy 7 m tego samego typu widmowego rejestruje się 4000 kwantów na sekundę, a poziom szumu fotometru wynosi 100 kw na sekundę? druga. Wyjaśnij swoje obliczenia.

W podręczniku „Metody nauczania astronomii w gimnazjum” [, s. 67-73] zalecana jest następująca metodologia prezentowania informacji o zastosowaniu analizy spektralnej w astronomii:

Kolejność prezentacji materiału: 1) informuje, że promienie światła, wywołujące wrażenie różnych kolorów, różnią się od siebie jedynie długością fali drgań elektromagnetycznych; 2) pokazać najprostszy sposób uzyskania widma za pomocą spektroskopu i kolorowych fotografii widm; 3) wyjaśnić, w jakich warunkach (w ośrodku gazowym) pojawiają się linie widmowe. Im wyższa gęstość gazu, im bardziej jest on nieprzezroczysty, tym wyższa jasność widma ciągłego. Linie pojawiają się, gdy światło przechodzi przez zimniejszą atmosferę gwiazdy itp. 4) Porozmawiaj o efekcie Dopplera-Fizeau i jego zastosowaniu w astronomii. Zaleca się zwrócenie uwagi na specyfikę badania widm radiowych i „okna przezroczystości” ziemskiej atmosfery.

Artykuł autorstwa A.D. Marlensky, FM Poroszyna "Badanie analizy spektralnej w toku astronomii" Liceum„Nie zawiera prawie żadnego materiału astronomicznego. Dla studentów 11 klasy proponowana metodologia tworzenia pojęć jest dość skomplikowana, ale można ją zastosować na uniwersytetach pedagogicznych w pracy ze studentami Wydziału Fizyki i Matematyki.

- obserwacje - praca laboratoryjna - praca praktyczna - program nauczania - pomoce dydaktyczne - wykłady - eksperyment pedagogiczny - dydaktyka - kolokwia - zadanie

Zobacz też: Wszystkie publikacje na ten sam temat >>

Ministerstwo Edukacji, Nauki i Młodzieży Republiki Krymu
Mała Akademia Nauk „Poszukiwacz”
Kierunek: astronomia, kosmonautyka
Kosmiczny projekt naszych czasów
„Chu - Ge - Zavr” lub kometa 67R / Churyumova - Gerasimenko
Praca skończona:
Ermakowa Polina Anatolijewna,
Uczeń ósmej klasy miejskiej instytucji edukacyjnej „Szkoła Stalnowska” w regionie Dzhankoy
Kierownik:
Ermakowa Marina Siergiejewna,
Nauczyciel fizyki miejskiej instytucji edukacyjnej „Szkoła Stalnowska” regionu Dżankoj

.
Rejon Dżankoj - 2016
ZADOWOLONY
WSTĘP …………………………………………………………………………… 3
GŁÓWNYM ELEMENTEM
SEKCJA 1
1.1. Komety to „kapsuła czasu” …………………………………… ..5
1.2. Historia komety 67R / Churyumov - Gerasimenko ………………… 7
SEKCJA 2
2.1. Cele i zadania projektu …………………………………………… ..9
2.2. Program i czas trwania projektu ………………………………… ... 12
2.3. Pomoc techniczna projekt ……………………………… .14
2.4. Realizacja projektu ……………………………………………… ..18
SEKCJA 3
3.1. Osiągnięcia i rezultaty projektu ……………………………… ... 25
WNIOSKI ……………………………………………………………………………… 28
WYKAZ WYKORZYSTYWANYCH ŹRÓDEŁ ………………………… 30
DODATKI ………………………………………………………… ..33
WPROWADZANIE
Kometa „Chu-Ge-Zavr”
Majestatyczny, tajemniczy, muzyczny
Podróżuje, świeci, topi się
Czy na komecie jest woda i życie?
Misja kosmiczna
Obiekt badań: kometa 67R / Churyumov - Gerasimenko
Przedmiot badań: skład chemiczny, aktywność jądra komety
Cel tej pracy: zbadanie i opowiedzenie o projekcie kosmicznym, którego celem jest przetestowanie hipotezy o powstaniu i ewolucji Układu Słonecznego, o początkach życia na Ziemi
Cele badań: przeanalizowanie dostępnych informacji o komecie 67P / Churyumov - Gerasimenko, zebranie i podsumowanie informacji o postępach i wynikach misji kosmicznej „Rosetta” za pomocą systemu informacyjnego miejsc kosmicznych Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) oraz Europejska Agencja Kosmiczna ESA, Roskosmos, DLR, Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych (ESOC) w Darmstadt
Hipoteza: komety przyniosły na Ziemię wodę i życie.
Trafność: projekt kosmiczny dobiega końca. Lądowanie na komecie jest uważane za „trzecie epokowe wydarzenie” w eksploracji kosmosu po ucieczce Jurija Gagarina i lądowaniu amerykańskich astronautów na powierzchni Księżyca.
Metody badawcze: zbieranie, analiza, systematyzacja, uogólnianie informacji o przebiegu i wynikach misji kosmicznej „Rosetta” z wykorzystaniem systemu informacyjnego stacji kosmicznych Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) oraz Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA, Roskosmos, ESOC (Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych) w Darmstadt
Praktyczne znaczenie badań: dzięki opadnięciu na powierzchnię jądra komety uzyskany zostanie dostęp do reliktowej materii Układu Słonecznego, co pozwoli na przetestowanie hipotezy o możliwości transportu wody i makrocząsteczek organicznych przez komety.
Badania będą okazją do rzucenia światła na to, jak powstało życie we wszechświecie.
SEKCJA 1
1.1. Komety - "kapsuła czasu"
Według naukowców jądra komet niosą w swoim składzie „pierwotną materię” w takiej postaci, w jakiej znajdowały się one na początku Układu Słonecznego. Istnieją powody, by sądzić, że komety są jej najstarszymi obiektami – powstały na obrzeżach obłoku protoplanetarnego i mogły zostać sprowadzone do starożytna ziemia woda i związki organiczne, z których następnie powstało życie. Wiele fundamentalnych pytań o pochodzenie i ewolucję komet wciąż nie ma odpowiedzi, więc ta ekspedycja jest niezwykle ważna. W tym dlatego, że pomaga odkryć tajemnice przeszłości naszego własnego domu.
Substancja komety jest pierwotna, z niej 4,5 miliarda lat temu powstał Układ Słoneczny, powstały planety. A komety zachowały tę substancję w jej pierwotnej postaci. Planety ją przerobiły, ponieważ pod wpływem siły grawitacji substancja ta została skompresowana. Słońce również składa się z materii pierwotnej. Ale reakcje termojądrowe we wnętrzu Słońca zmieniły tę substancję nie do poznania i widzimy tam głównie wodór i hel.
Są inne drobne zanieczyszczenia, ale w kometach nic się nie zmieniło, tam jak w lodówce substancja zachowała się w postaci zamrożonej. Co komety dały Ziemi? Przywieźli wodę na Ziemię, ponieważ 3-4 miliardy lat temu doszło do potężnego bombardowania planety przez komety. Wylewali się jak z rogu obfitości. A w kometach około 80% to lód. Niektóre wyparowały, a inne wypełniły zagłębienia na planecie, a na Ziemi utworzyły się oceany. To, że komety były źródłem wody na Ziemi, potwierdza skład izotopowy wody w jądrach komet i wody na naszej planecie.
Komety mają złożoną strukturę organiczną. Na przykład glicyna jest aminokwasem. A bez tego nie może się obejść żadna żywa istota. Pozostaje znaleźć aminokwasy, z których tworzą się DNA-adenina (A), guanina (G), cytozyna (C) i tymina (T) - iz których składają się spirale naszych cząsteczek DNA. To jest spirala, to znaczy struktura okresowa, a kiedy się dzieli, to odtwarza się dowolna część tej spirali i jest nieśmiertelna, dopóki na Ziemi jest woda, tlen i ciepło. Tak więc życie narodziło się na Ziemi. Trudno powiedzieć, jak to się stało, prawdopodobieństwo jest bardzo małe, ale jednak tak się stało. A materia kometarna stała się źródłem życia na Ziemi.

Ryż. 1.1. Komety są podstawową substancją struktury Układu Słonecznego
1.2. Historia komety 67R / Churyumov - Gerasimenko

Ryż. 1.2. Kometa 67R / Churyumova - Gerasimenko
Kometa Czuriumowa - Gierasimienko została odkryta 23 października 1969 r. przez radzieckiego astronoma Klima Czuriumowa w Kijowie na kliszach fotograficznych innej komety - 32P / Komas Sola, zrobionych przez Swietłanę Gierasimienko we wrześniu w Obserwatorium Ałma-Ata (pierwsze zdjęcie przedstawiające kometę została podjęta 20 września 1969 roku). W pobliżu krawędzi zdjęcia odkrył kolejną kometę, ale początkowo uznał ją za fragment komety Comas Sol. Podczas badania kolejnych fotografii stwierdzono, że obiekt ten poruszał się po innej trajektorii, a zatem jest samodzielną kometą.
Indeks 67P oznacza, że ​​jest to 67. odkryta kometa krótkookresowa.
Należy do grupy krótkookresowych (jego okres obiegu wynosi 6,6 lat), wielkość wielkiej półosi orbity to nieco ponad 3,5 jednostki astronomicznej, wymiary liniowe jądra są rzędu kilku kilometrów.

Ryż. 1.3. Klim Churyumov i Swietłana Gierasimienko, 1975
Kometa 67Р należy do okresowych, do rodziny Jupiter
Obliczając trajektorię komety Churyumov - Gerasimenko, okazało się, że jej orbita się zmienia. Do 1959 roku peryhelium komety znajdowało się w odległości około 2,7 AU. mi. ze słońca. Następnie w rezultacie działanie grawitacyjne Jowiszowi, odległość ta została zmniejszona do 1,29 j.a. To znaczy, które pozostaje do dziś.

SEKCJA 2
2.1 Cele i zadania projektu Rosetta
Głównym celem misji jest zbadanie komety Churyumov - Gerasimenko w celu zebrania informacji o tym, jak narodził się i ewoluował Układ Słoneczny.
Projekt Rosetta jest owocem wspólnych wysiłków Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) oraz Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA na przełomie lat 80. i 90. XX wieku. Amerykanie planowali przelecieć nad asteroidą i spotkać się z kometą, Europejczycy pracowali nad aparatem do zwracania próbek nuklearnych na Ziemię.
Projekt, zatwierdzony przez Komitet Programów Naukowych ESA w dniach 4-5 listopada 1993 roku, został nazwany Rosetta od Kamienia z Rosetty, płyty znalezionej w Egipcie w 1799 roku przez żołnierza armii Napoleona. Płyta ujawniła trzy teksty o identycznym znaczeniu, dwa w starożytnym języku egipskim (jeden w hieroglifach, drugi w piśmie demotycznym), a trzeci w starożytnej grece. O ile trójjęzyczna inskrypcja pozwoliła założycielowi egiptologii, Jean-Francois Champollionowi, zgłębić tajemnicę starożytnego pisma egipskiego, o tyle dane przyniesione przez sondę Rosetta powinny były pomóc w odkryciu historii powstania Układu Słonecznego.
12 marca 2003 r., w ramach przygotowań do misji ESA Rosetta, zdjęcia komety zostały wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, a następnie zbudowano z nich trójwymiarowy obraz komety. Określono wymiary jądra komety – 3 × 5 km.
Sonda Rosetta została wystrzelona 2 marca 2004 roku. Głównym celem misji jest zbadanie komety Churyumov - Gerasimenko w celu zebrania informacji o tym, jak narodził się i ewoluował Układ Słoneczny. Rosetta dotarła do komety latem 2014 roku, stając się pierwszym statkiem kosmicznym, który okrążył kometę.
Miejsce lądowania sondy na „głowie” komety, zatwierdzone 14 października 2014 r., nosiło nazwę „Agilkia” (łac. Agilkia) – od nazwy wyspy na Nilu, do której przyłączono kultowe budowle starożytnego Egiptu przeniesiony z Philae Island przed zalaniem tej ostatniej podczas budowy Tamy Asuańskiej.
Głównym celem wyprawy, zaplanowanej na 2003 rok, była kometa 46P/Virtanen, odkryta 17 stycznia 1948 roku przez Amerykanina Carla Alvara Wirtanena na zdjęciu wykonanym w Obserwatorium Licka. Jednak z powodów związanych z wątpliwościami co do niezawodności rakiety start został przełożony. Sonda nie zdążyła dotrzeć do komety Virtanen i została przeorientowana na kometę 67P / Churyumov - Gerasimenko, a czas startu został przesunięty na 2004 rok. Ogólnie cele programu nie uległy zmianie: sonda zbliża się do komety i ląduje na jej jądrze lądownik. Ta ostatnia określa parametry i bada skład chemiczny jądra, a także wraz z pobliską sondą przelotową bada zmiany aktywności komety w czasie.
Kiedy potwierdzono wiarygodność przewoźnika, Rosetta została zwodowana w marcu 2004 roku. Miesiąc wcześniej, 5 lutego, sonda lądowania otrzymała nową nazwę „Philae” – tak nazywa się wyspa na Nilu w pobliżu miasta Rosetta, na której znaleziono obelisk z hieroglificznym napisem, wspominając króla Ptolemeusza VIII i Królowe Kleopatra II i Kleopatra III. Te imiona stały się dla Champollion kluczem do rozszyfrowania hieroglifów. Chociaż łacińska nazwa wyspy brzmi jak „Philae”, uczestnicy programu wymawiają nazwę lądownika jako „Philae”.

Rysunek 2.1. Misja Rosetty
2.2. Program i czas trwania projektu
2.2.1. Program projektu: Program lotów:
Premiera (marzec 2004)
Pierwszy przelot obok Ziemi (marzec 2005);
Przelot nad Marsem (luty 2007);
Drugi przelot obok Ziemi (listopad 2007);
Spotkanie z asteroidą Steins (5 września 2008);
Trzeci przelot obok Ziemi (13 listopada 2009);
Spotkanie z asteroidą Lutetia (10 lipca 2010);
Bezczynność (maj 2011 - styczeń 2014);
Podejście do komety Churyumov - Gerasimenko (styczeń - maj 2014);
Mapowanie komet (sierpień 2014);
Lądowanie pojazdu zniżającego (12.11.2014);
Eksploracja komety (listopad 2014 - grudzień 2015);
Przejście przez peryhelium (sierpień 2015);
Zakończenie misji (grudzień 2015).
Zadania Rosetty:
Przelot obok planety Mars, asteroidy, satelita komety, lądowanie na jej powierzchni (19)
Początek:
2 marca 2004 07:17:00 UMC
Przelot: planety Mars, asteroidy Lutetia i Steins.
Miejsce startu: Kosmodrom Kourou, Francja, Gujana
Rakieta wspomagająca: Arian - 5
Czas przelotu: 12 lat, 2 miesiące i 22 dni
Dane techniczne: waga 3000 kg, moc 850 W. 192.2.2. Schemat programu projektu „Rosetta”
1 - marzec 2004: start statku kosmicznego
2- marca 2005: pierwszy przelot w pobliżu Ziemi
3 - Luty 2007: Przelot Marsa
4 - listopad 2007: drugi przelot w pobliżu Ziemi
5 - wrzesień 2008: spotkanie z asteroidą Steins 6 - listopad 2009: trzecie przejście w pobliżu Ziemi
7 – lipiec 2010: spotkanie z asteroidą Lutetia
8 - lipiec 2011: wprowadzenie statku kosmicznego w tryb uśpienia
9 - styczeń 2014: Przebudzenie KA
10 - sierpień 2014: wejście na orbitę komety
11 - listopad 2014: lądowanie lądownika na powierzchni komety
12 - grudzień 2016: zakończenie projektu. 19
Rys. 2. 2. Schemat programu projektu „Rosetta”
2.2.3. Misja Rosetty badająca kometę Czuriumow-Gierasimienko została przedłużona do września 2016 roku.
W czerwcu 2016 roku Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) podjęła decyzję o przedłużeniu misji Rosetta w celu zbadania komety Churyumov-Gerasimenko o kolejne dziewięć miesięcy.
Rosetta została uruchomiona ponad 10 lat temu, 2 marca 2004 roku. A latem 2014 roku urządzenie osiągnęło zamierzony cel - kometę 67P / Churyumov-Gerasimenko. W listopadzie sonda Philae została zrzucona na powierzchnię obiektu kosmicznego, ale z powodu nieudanego lądowania znalazła się w cieniu i po 57 godzinach wyczerpała się energia, przechodząc w tryb uśpienia. Jednak około półtora tygodnia temu Philae wykazał oznaki życia, kontaktując się ze stacją Rosetta. Dało to specjalistom ESA nadzieję na możliwość przeprowadzenia nowych eksperymentów. Program Rosetta został przedłużony do września 2016 roku. Wcześniej misja miała zakończyć się w grudniu 2015 roku.
2.3. Wsparcie techniczne projektu
2.3.1. Budowa i projektowanie
Rosetta została zmontowana w pomieszczeniu czystym zgodnie z wymogami COSPAR. Sterylizacja nie była tak ważna, ponieważ komety nie są uważane za obiekty, w których można znaleźć żywe mikroorganizmy, ale mają nadzieję na znalezienie molekuł-prekursorów życia.
Urządzenie odbiera energię elektryczną z dwóch paneli słonecznych o łącznej powierzchni 64 m² i mocy 1500 W (400 W w trybie uśpienia).
Główny układ napędowy składa się z 24 dwuskładnikowych silników o ciągu 10 N. Na starcie aparatura posiadała 1670 kg dwuskładnikowego paliwa, składającego się z monometylohydrazyny (paliwa) i tetratlenku azotu (utleniacz).
Kadłub wykonano z napowietrzonego aluminium, a okablowanie zasilania elektrycznego na pokładzie wykonała fińska firma Patria. Fiński Instytut Meteorologiczny wyprodukował instrumenty sondy i lądownika: COSIMA, MIP (sonda impedancji wzajemnej), LAP (sonda Langmuira), ICA (analizator składu jonów), wodomierz (sonda przenikalności) i moduły pamięci (CDMS/MEM).

Rysunek 2.3 Schemat sondy kosmicznej Rosetta
Zewnętrznie Rosetta wygląda jak konwencjonalny geostacjonarny satelita komunikacyjny: charakterystyczne „pudełko” o wymiarach 2,8 × 2,1 × 2,0 m z dwoma panelami słonecznymi (ich zasięg w stanie otwartym sięga 32 m). Stacja międzyplanetarna o masie startowej 3065 kg wyposażona jest w układ napędowy z zapasem paliwa 1719 kg, który zapewniał wszystkie manewry na trajektorii i wejście na orbitę wokół jądra komety.
Sprzęt naukowy o wadze 165 kg obejmuje 11 urządzeń i instrumentów:
Kompleks OSIRIS (Optical, Spectroscope and Infrared Remote Imaging System) do szczegółowego obrazowania jądra komety i otoczki gazowo-pyłowej, a także asteroid;
spektrometr ultrafioletowy (UV) ALICE do analizy składu gazowego komy (część głowy) i warkocza komety, w tym określania szybkości tworzenia się H2O, CO i CO2;
spektrometr mapujący zakres widzialnej i termicznej podczerwieni (IR) VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) do badania właściwości gleby i emitowanych gazów;
sonda mikrofalowa MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) do określania temperatury podpowierzchniowej jądra komety i planetoid, a także pomiaru składowych gazowych komy (H2O, CO, NH3, CH3OH) i szybkości ich powstawania;
spektrometr jonów i atomów neutralnych ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) do określania składu pierwiastkowego, izotopowego i molekularnego śpiączki;
spektrometr mas jonów wtórnych COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer) do określania składu pierwiastkowego i izotopowego ziaren pyłu pochodzących z jądra komety, analizujący w nich fazy nieorganiczne i organiczne;
Czujnik kurzu MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) do określania gęstości kurzu, wielkości i kształtu cząstek kurzu;
analizator pyłu kometowego GIADA (Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator);
kompleks plazmowy PRC (Rosetta Plasma Consortium) do określania właściwości jądra i wewnętrznej części śpiączki, monitorowania aktywności i badania interakcji z wiatrem słonecznym;
emiter radiosond CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) do badania wielkoskalowej struktury jądra;
Sprzęt RSI (Radio Science Investigation) do precyzyjnego radiowego sterowania orbitą w celu nawigacji w pobliżu komety, wyznaczania masy i gęstości jądra, sondowania komy i korony słonecznej metodą zaćmienia radiowego.
2.3.2. Wyposażenie naukowe pojazdu zjazdowego
Całkowita masa pojazdu zjazdowego wynosi 100 kg. Ładunek 26,7 kg składa się z dziesięciu przyrządów naukowych. Lądownik jest przeznaczony do łącznie 10 eksperymentów w celu zbadania strukturalnych, morfologicznych, mikrobiologicznych i innych właściwości jądra komety. Laboratorium analityczne pojazdu zniżającego opiera się na maszynach do pirolizy (do badania składu chemicznego i izotopowego jądra komety Philae), chromatografie gazowym (pozwalającym analizować różne mieszaniny substancji organicznych i nieorganicznych) oraz spektrometrze mas (do analizowania oraz identyfikacja gazowych produktów pirolizy). 19
Rysunek 2.4 Układ lądownika Philae
Mały zestaw do lądowania Philae Hex
1,0 × 1,0 × 0,8 m miał masę 100 kg, z czego 21 kg należy do 10 instrumentów naukowych:
spektrometr cząstek alfa i prześwietlenie APXS (Alpha Proton X-ray Spectrometer) do określania składu pierwiastkowego gleby;
kombinowany chromatograf gazowy i spektrometr masowy COSAC (COmetary Sampling and Composition) do analizy próbek skał i oceny zawartości w nich składników lotnych;
chromatograf gazowy Ptolemeusza do pomiaru stosunku stabilnych izotopów w kluczowych lotnych składnikach jądra komety;
kompleks sześciu mikrokamer CIVA do panoramicznego obrazowania powierzchni oraz spektrometru do badania próbek gleby;
kamerę ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) do fotografowania podczas premiery, o rozdzielczości 1024×1024 pikseli;
odbiornik i repeater radiosondy CONSERT do badania wielkoskalowej struktury jądra;
Czujniki MUPUS (MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science) do pomiaru gęstości, temperatury i właściwości mechaniczne powierzchnie;
magnetometr i detektor plazmy ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) do badania pola magnetycznego jądra komety i jego interakcji z wiatrem słonecznym;
zestaw trzech urządzeń SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiments) do analizy właściwości fizycznych i elektrycznych gleby, sondowania akustycznego oraz pomiaru osadzonego pyłu;
podsystem SD2 (podsystem wiercenia, pobierania próbek i dystrybucji) do wiercenia, pobierania próbek i dystrybucji gleby
2.4. Realizacja projektu
2.4.1. Lot
25 lutego 2007 Rosetta przeleciała w pobliżu Marsa. Podczas lotu pojazd zjazdowy Philae po raz pierwszy pracował w trybie autonomicznym, zasilanym własnymi bateriami. Urządzenia pojazdu zniżającego wykonały zdjęcia planety z odległości 1000 km i uzyskały dane o polu magnetycznym Marsa.
8 listopada 2007 roku odkryto "asteroidę" 2007 VN84, która prawdopodobnie zderzy się z Ziemią. Astronom Denis Denisenko jako pierwszy poinformował, że alarm był fałszywy: to tylko Rosetta przygotowywała się do asysty grawitacyjnej w pobliżu Ziemi.
4 sierpnia 2008 roku asteroida Steins pojawiła się w polu widzenia statku kosmicznego. 14 sierpnia 2008 r. poprawiono trajektorię lotu, co zapewniło lot 800 km od asteroidy Steins 5 września.
6 września Rosetta przesłała zbliżenia asteroidy. Na jego powierzchni znaleziono 23 kratery o średnicy ponad 200 metrów. Aparat wąskokątny (NAC) przełączył się na kilka minut przed zbliżeniem w tryb bezpieczny, a zdjęcie wykonano aparatem szerokokątnym (WAC), co znacznie obniżyło rozdzielczość obrazu.
Wieczorem 10 lipca 2010 roku sonda zbliżyła się do asteroidy Lutetia. Rosetta zrobiła wiele zdjęć asteroidy.
10:00 UTC (11:00 CET) 20 stycznia 2014 r. sonda Rosetta obudziła się z wewnętrznego czasomierza. Sygnał z urządzenia został odebrany o godzinie 18:17 UTC (19:17 CET). Rozpoczęły się przygotowania do spotkania z kometą Churyumov - Gerasimenko.
2.4.2. Praca aparatu w pobliżu komety
W lipcu 2014 roku Rosetta otrzymała pierwsze dane o stanie komety Czuriumow-Gierasimienko. Aparatura ustaliła, że ​​jądro komety, które ma „nieregularny” kształt, co sekundę wypuszcza do otaczającej przestrzeni około 300 mililitrów wody.3 sierpnia 2014 roku uzyskano z daleka obraz o rozdzielczości 5,3 metra/piksel z 285 km.
7 sierpnia 2014 Rosetta zbliżyła się do jądra komety na odległość około 100 km.
2.4.2.1. „Udane lądowanie”
Obrazy powierzchni komety uzyskano za pomocą OSIRIS (systemu naukowego przetwarzania obrazu zainstalowanego na Rosetcie). Na początku września 2014 r. po analizie zdjęć sporządzono mapę powierzchniową z zaznaczeniem kilku obszarów, z których każdy charakteryzuje się specjalną morfologią. Ponadto spektrograf Alice UV nie wykrył linii widmowych, które wskazywałyby na obecność pokrytych lodem plam na powierzchni komety; jednocześnie rejestrowana jest obecność wodoru i tlenu w komie komety.
Postanowiono wylądować na powierzchni jądra komety 12 listopada 2014 roku. Miejscem lądowania jest region Agilkiya.
15 października 2014 r. specjaliści ESA potwierdzili główne miejsce lądowania statku kosmicznego Fila. Rosetta znajdowała się na orbicie kołowej, 10 km od centrum czterokilometrowego jądra komety. Pozwoliło to uzyskać bardziej szczegółowy widok głównych i zapasowych miejsc lądowania w celu ukończenia oceny zagrożenia (w tym ograniczeń dotyczących głazów).
12 listopada 2014 roku ESA ogłosiła oddokowanie sondy Philae z sondy Rosetta, sygnał odebrany o godzinie 10:03 czasu lokalnego w Europejskim Centrum Kontroli Lotów Kosmicznych w Darmstadt. Zejście na powierzchnię jądra komety zajęło mu około siedmiu godzin. W tym czasie aparat wykonał zdjęcia zarówno samej komety, jak i sondy Rosetta. Lądowanie modułu utrudniła awaria silnika rakietowego dociskającego urządzenie do ziemi, co zwiększało ryzyko odbicia komety. Ponadto nie działały harpuny, które powinny były unieruchomić „Philae” na powierzchni komety. O 16:03 UTC samolot wylądował.
14 listopada 2014 r. pojazd zstępujący z Philae wykonał swoje główne zadania naukowe i przesłał na Ziemię przez Rosettę wszystkie wyniki z instrumentów naukowych ROLIS, COSAC, Ptolemeusza, SD2 i CONSERT. Dodatkowo aparat został podniesiony o 4 cm i obrócony o 35° w celu zwiększenia oświetlenia paneli słonecznych.

2.4.2.2. „Utracono komunikację…”
15 listopada 2014 r. Philae przełączył się w tryb oszczędzania energii (wszystkie instrumenty naukowe i większość systemów pokładowych jest wyłączona) z powodu wyczerpania się baterii pokładowych (utrata kontaktu o 00:36 UTC). Podświetlenie paneli słonecznych (a tym samym generowana przez nie moc) było zbyt słabe, aby naładować akumulatory i przeprowadzić sesje komunikacyjne z urządzeniem. Zdaniem naukowców w miarę zbliżania się komety do Słońca ilość generowanej energii powinna wzrosnąć do wartości wystarczających do włączenia aparatu – ten rozwój wydarzeń został wzięty pod uwagę przy projektowaniu aparatu.
2.4.2.3. „Fili odpowiedziała…”
13 czerwca 2015 roku „Fila” wyszła z trybu niskiego poboru mocy i nawiązano połączenie z urządzeniem.
Siedem miesięcy później, 13 czerwca 2015 r., Philae wykazywał oznaki życia: dwukierunkowa komunikacja została nawiązana na 78 sekund. Drugi kontakt z sondą miał miejsce 14 czerwca: tego dnia sesja komunikacyjna trwała około czterech minut, stale przerywając. Potem nastąpiły kontakty 19 czerwca (prawie 19 minut z przerwami), 20 czerwca (31 minut z licznymi przerwami) i 21 czerwca (około 11,5 minuty z długą przerwą).
Ostatni raz sygnał z Philae odebrano 24 czerwca: wtedy „komunikacja” trwała 17 minut i 11 sekund z licznymi awariami połączenia. Po tym sonda milczała.
Próby nawiązania łączności z sondą podjęto pod koniec października, gdy stacja Rosetta zbliżyła się do komety Czuriumow – Gierasimienko. Jednak szanse, że Philae wróci do pracy, nie były zbyt duże.
13 sierpnia 2015 roku kometa 67P/Czuriumow-Gierasimienko osiągnęła peryhelium, czyli punkt jej najbliższego zbliżenia się do Słońca. Naukowcom udało się przeprowadzić kilka sesji komunikacyjnych. Ale później sonda znów ucichła i jak dotąd nie ma z niej żadnych sygnałów.
W punkcie najbliższego zbliżenia do Słońca kometa i stacja Rosetta znajdowały się w odległości około 186 mln km od naszej gwiazdy. Na tym obszarze obiekt kosmiczny pojawia się raz na sześć i pół roku - tyle trwa okres obrotu komety wokół Słońca.
Teraz 67P / Churyumova-Gerasimenko i Rosetta poruszają się z prędkością około 34,2 km / s. Para znajduje się w odległości około 265,1 mln km od Ziemi.
Program naukowy Rosetta potrwa do września 2016 r. Pozwoli to zebrać bogactwo ważnych informacji naukowych oprócz tego, co już uzyskano.
Aktualną pozycję i trajektorię komety 67P oraz modułu kosmicznego Rosetta można zobaczyć na interaktywnej mapie:
interaktywna mapa lotu Rosetty, interaktywny schemat ruchu orbitalnego Rosetty.
2.4.2.4. „Philae nie żyje, Rosetta żyje!”
Próby wybudzenia sondy Philae na komecie Czuriumow-Gierasimienko zostały zarzucone.
Stacja Rosetta zostanie rozbita o kometę Czuriumow-Gierasimienko.
Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmosu (DLR) 12 lutego 2015 r. oficjalnie ogłosiło zakończenie prób nawiązania łączności z sondą Philae na komecie Churyumov-Gierasimienko.
Kometa oddala się od naszej gwiazdy, dlatego temperatura na niej spada poniżej minus 180 stopni Celsjusza. Philae po prostu nie jest przystosowany do pracy w takich warunkach. Dodatkowo, podczas pobytu na korpusie kosmicznym, panele słoneczne sondy były pokryte kurzem, co utrudniało i tak niewystarczającą produkcję energii.
„Niestety prawdopodobieństwo nawiązania połączenia z Philae jest praktycznie zerowe i nie będziemy już wysyłać żadnych poleceń do urządzenia” – powiedział DLR.
Jeśli chodzi o stację Rosetta, to nadal działa poprawnie. Ale do zakończenia misji pozostało niewiele ponad pół roku: we wrześniu Rosetta zostanie wystrzelona na powierzchnię komety.
Członkowie misji Rosetta badającej kometę Czuriumow-Gierasimienko zdecydowali o tym dalsze przeznaczenie tego statku kosmicznego. Misja Rosetta miała pierwotnie zakończyć się w grudniu 2015 roku, ale potem program naukowy został rozszerzony do września 2016 roku. Po tym terminie stacja odsunie się zbyt daleko od Słońca i wytworzenie wymaganej ilości energii stanie się niemożliwe.
Po zakończeniu misji stacja Rosetta zostanie rozbita o powierzchnię komety Czuriumow-Gierasimienko. Będzie to jednak poprzedzone długim zejściem, podczas którego sprzęt pokładowy stacji zbierze i prześle na Ziemię szereg wskaźników naukowych.
W rzeczywistości to Rosetta wykona część zadań, które pierwotnie zostały przypisane do modułu Philae. Ten ostatni, wykazując oznaki życia zeszłego lata, nie był w stanie przywrócić zdolności do pracy.
Dodatkowy czas pozwoli na szereg nowych eksperymentów, z których część okaże się dość ryzykowna. Stacja będzie musiała przelecieć niecałe 10 km od powierzchni komety, aby uzyskać szczegółowe zdjęcia, które mogą pomóc w ustaleniu dokładnej lokalizacji sondy Philae.
13 sierpnia kometa zaświeci minimalna odległość od Słońca, po czym zacznie się oddalać. Pozwoli to Rosetcie zebrać informacje o stopniowym osłabianiu aktywności i zmianach w naturze procesów zachodzących na komecie. Do końca września 2016 r. stacja będzie zbyt daleko od naszej gwiazdy, co uniemożliwi generowanie energii z paneli słonecznych w wymaganej ilości. Zakłada się, że po tym Rosetta zostanie wystrzelona na powierzchnię komety. Misja stacji Rosetta zakończy się we wrześniu 2016 roku, ponieważ ze względu na odległość od Słońca wytworzenie wymaganej ilości energii będzie niemożliwe. Zakończeniem programu będzie upadek aparatu na powierzchnię komety.
SEKCJA 3
3.1. Osiągnięcia i rezultaty projektu
3.1.1. Skład chemiczny gazów emitowanych ze śpiączki (chmury otaczającej jądro)
Kometa wydziela „aromaty” zgniłych jaj (siarkowodór), stajni (amoniak), formaldehydu i kwasu cyjanowodorowego. Dodatkowo znaleziono ślady metanolu i dwutlenku siarki.
Kometa 67P / Churyumov-Gerasimenko zaskakuje obfitością różnych „zapachów”. Początkowo naukowcy sądzili, że gdy obiekt zbliży się do Słońca, wyemitowane zostaną najbardziej lotne cząsteczki, w szczególności dwutlenek węgla i tlenek węgla.
Naukowcy z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) odkryli „wysoką zawartość” tlenu w chmurze pyłu i gazu otaczającej kometę Churyumov-Gerasimenko (67P), ale nie potrafią jeszcze wyjaśnić jej pochodzenia. Co zaskakujące, obecność cząsteczek tlenu na lodowej komecie została odkryta po otrzymaniu danych przesłanych z sondy Rosetta.
Zdumieni naukowcy nie spodziewali się znaleźć na komecie cząsteczek tlenu, ponieważ pomimo tego, że pierwiastek ten jest trzecim co do wielkości we Wszechświecie, jego cząsteczki bardzo łatwo tworzą związki z innymi pierwiastkami, w wyniku czego powstaje np. woda czy węgiel. dwutlenek ...
ESA nazywa to odkrycie nieoczekiwanym, ponieważ „nie ma dziś tak wielu przykładów międzygwiezdnego wykrywania O2”.
Kathrin Altwegg z Uniwersytetu w Bernie, członek zespołu badawczego, stwierdziła, że ​​tlen mógł być zawarty w komecie w czasie jej powstawania, prawdopodobnie w wyniku zderzenia, ale ta teoria jest sprzeczna z istniejącym modelem komety. tworzenie się układu słonecznego.
Okazało się, że w 67P / Churyumov-Gerasimenko nie ma „jaskiń”. Kometa ma porowatą strukturę; zawiera cztery razy więcej pyłu niż lód.
Stwierdzono również wcześniej, że 67P / Churyumova-Gerasimenko jest jednym z najciemniejszych obiektów w Układzie Słonecznym. Albedo komety wynosi tylko 6%. Dla porównania: odpowiedni wskaźnik Księżyca wynosi 12%, Ziemi około 37%.
Rosetta zarejestrowała oscylacje pola elektromagnetycznego komety, którego częstotliwość waha się od 40 do 50 MHz. Przekształcając częstotliwość, drgania te zostały doprowadzone do zakresu dźwięku, który można odbierać ludzkie ucho- "głos komety".

3.1.2 Charakterystyka komety
Kometa ma porowatą strukturę i 75-85% jej objętości jest pustych. Temperatura po stronie podświetlanej waha się między -183 a -143°C. Na komecie nie ma pola magnetycznego.
Siła grawitacji na jądrze jest około 50 tysięcy razy mniejsza niż na Ziemi, a ziemskie 100 kg zamieniło się… w 2 g.
Jądro ma kształt nieregularny iw pierwszym przybliżeniu można je opisać jako składające się z dwóch połączonych ze sobą części. Rozmiary tych fragmentów szacuje się na 4,1 × 3,2 × 1,3 km (największa część) i 2,5 × 2,5 × 2,0 km (mniejsza część), objętość wynosi 25 km³. Ta forma jest związana z powstaniem komety w wyniku połączenia dwóch innych ciał niebieskich. Części komety uformowały się osobno, po czym zderzyły się ze sobą. Według naukowców do zderzenia doszło przy niskiej prędkości względnej obu ciał – około 1,5 m/s.
W publikacjach ESA porównywano kształt jądra komety do zabawkowej gumowej kaczuszki. Według najnowszych szacunków masa komety wynosi 1013 kg (10 miliardów ton) z błędem 10%, przy okresie rotacji 12 godzin i 24 minut.
Biegun południowy, który przez większość orbity komety (5,5 roku) znajduje się w stanie nocy polarnej, jest bogaty w wodę i dwutlenek węgla.
W 2014 roku, z pomocą Rosetty, eksperci odkryli na komecie 16 związków organicznych, w tym tlenek węgla i dwutlenek węgla w śpiączce, z których cztery - izocyjanian metylu, aceton, propanal i acetamid - nie zostały wcześniej znalezione na komecie. Również „Rosetta” wykazała obecność cząsteczek polimeru na powierzchni komety, powstałych w wyniku promieniowania, oraz brak związków aromatycznych. Na komecie znajduje się ponad sto formacji lodowych, które zamieniają się w parę z cząsteczkami pyłu, gdy kometa zbliża się do Słońca. W 2016 roku ogłoszono, że na komecie znaleziono szron. Naukowcy po przeanalizowaniu ponad 3 tysięcy próbek pobranych w pobliżu komety doszli do wniosku, że koma zawiera tlen cząsteczkowy.
Skład pary wodnej na komecie różni się od składu ziemskiej pary wodnej. W maju 2015 roku naukowcy odkryli na komecie tzw. skały balansujące. Powierzchnia komety podzielona jest na 19 regionów, nazwanych na cześć starożytnych egipskich bogów i bogiń.
3.1.3. Charakterystyka orbity:
Mimośród (e) - 0,64102
Półoś wielka (a) - 3.4630 AU
Peryhelium (q) -1,2432 AU
Aphelios (Q) - 5.6829 AU
Okres obiegu (P) - 6,44 lat
Nachylenie orbity - 7.0405 ""
3.1.4. Charakterystyka fizyczna:
Masa - 10 13 kg Średnia gęstość - 0,47 gcm3 Wymiary - 4,1 x 3,2 x 1,3 km (w większości)
2,5 x 2,5 x 2,0 km (mniejsza część).
WNIOSKI
Z uzyskanych danych można wyciągnąć następujące wnioski:
Komety – zamrożone „odpady budowlane” pozostawione po powstaniu Układu Słonecznego, w rzeczywistości okazały się mieszaniną lodu wodnego i pyłu. Gdyby cały materiał jądra został skompresowany, byłby gęstszy niż woda, ale w rzeczywistości Rosetta zarejestrowała znacznie mniejszą gęstość i skłoniła czołowych naukowców do myślenia: czy „kapsuła czasu” jest przesiąknięta jaskiniami i jaskiniami?
Teraz możemy założyć, że tajemnica została rozwiązana: kometa 67P nie jest kostką lodu, a raczej ciastem bezowym, dość twardym, ale jednocześnie bardzo lekkim, sklejonym z mnóstwa drobinek sypkiego pyłu.
Obliczona masa komety 67P / Churyumov - Gerasimenko okazała się nieco mniejsza niż 10 miliardów t. Do opracowania matematycznych modeli kształtu wykorzystano obrazy z kamery OSIRIS, co pozwoliło określić objętość jądra na około 18,7 km3, co oznacza, że ​​gęstość wynosi 533 kg/m3 (zbliżona do suchego drewna).
Analiza wykazała, że ​​skład chemiczny wody kometarnej różni się od składu Ziemi - pod wieloma względami przeczy to hipotezie, że komety przyniosły wodę na Ziemię i inne planety Układu Słonecznego.
Jeszcze za wcześnie na zamknięcie ostatniej strony imponującej epopei Rosetty (całkowity koszt misji szacowany jest na 1,3 mld euro), ale wyniki pośrednie warto podsumować. Niewątpliwy wynik lotu - i jeden z Największe osiągnięcia astronautyka – było to pierwsze miękkie lądowanie na tak specyficznym ciele niebieskim, jakim jest jądro komety.
Według dyrektora generalnego ESA Jean-Jacquesa Dordaina, program badawczy Rosetty dotyczący badania komety 67P / Churyumov - Gerasimenko jest godny Nagrody Nobla. „Mam nadzieję, że Nagrody Nobla zostaną przyznane za wyniki programów badawczych realizowanych przez sondę Rosetta and Philae”.
Dzięki opadnięciu na powierzchnię jądra uzyskano dostęp do reliktowej materii Układu Słonecznego, co umożliwiło przetestowanie hipotezy o możliwości przenoszenia przez komety wody i makrocząsteczek organicznych. Badania rzuciły światło na początek życia we wszechświecie.
Naukowcy nadal analizują dane otrzymane z lądownika, w szczególności dotyczące temperatury na powierzchni komety, składu jej materiałów składowych. Okazało się więc, że obiekt ma porowatą strukturę, na powierzchni i w chmurze pyłowo-gazowej wokół jądra, zwanej komą, znajdują się cząsteczki organiczne, woda, tlenek węgla i dwutlenek węgla.
Po przeanalizowaniu informacji stwierdzono, że korpus centralny jest jednorodny, ale bardzo luźny. Naukowcy szacują, że jest to w 75% cząsteczki kurzu i 25% lód wodny.
W sumie misja zakończyła się sukcesem.
Podczas pobytu pojazdów badawczych na powierzchni
i wokół komety 67P / Churyumov - zmontowany Gierasimienko
ogromny wachlarz danych naukowych, których analiza wykazała
że lodowe ciało komety, będące pozostałością materiału, pochodzi z
z których powstały obiekty Układu Słonecznego, ma
bardziej urozmaicony charakter i bardziej złożona struktura,
niż wcześniej sądzili naukowcy.
Oczywiste jest, że to nie wszystkie wyniki misji – pełne ich przestudiowanie i przeanalizowanie zajmie lata. Możliwe, że czekają nas nowe odkrycia, które pomogą lepiej zrozumieć historię Układu Słonecznego i naszej planety.
LISTA WYKORZYSTYWANYCH ŹRÓDEŁ
1. Oficjalna strona „Rosetta”
1.http://rosetta.esa.int2.http://www.esa.int/spaceinvideos/content/search?SearchText = rosetta & SearchButton = Go2. Blog projektu
http://www.livejournal.com/magazine/478322.html 3 Wikipedia
https://ru.wikipedia.org/wiki/67P/Churyumova_-_Gerasimenko4 Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/9042185. Aktualności projektu
http://www.3dnews.ru/916101?from=related-grid&from-source=9185926. Aktualności projektu
http://www.3dnews.ru/9205487. Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/9068978. Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/subjects/kometachg9 Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/92161210. Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/92276311. Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/92308012. Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/92802513. Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/92833814 Aktualności Otwarcie „kapsuły czasu”
Igor Afanasjew, Dmitrij Woroncow, Aleksander Iljin Strona internetowa - http://www.3dnews.ru http://www.3dnews.ru/offsyanka17 Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/92841118 Wiadomości o projekcie
http://www.3dnews.ru/928411/page-2.html19. Statek kosmiczny Rosetta https://ru.wikipedia.org/wiki/Rosetta_(space_apparatus) 20. Strona internetowa Rosetty https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Rosetta_(spacecraft)21. Kometa Song http://astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=666322. Animacja ruchów komety https://ru.wikipedia.org/wiki/67P/Churyumova_-_Gerasimenko#/media/File:NavCam_Comet_67P_animation_20140806_(cropped).gif23. Film o komecie: https://www.youtube.com/watch?v=WORqSa1Dh_U&index=7&list=PLgx5PMpgonqUD1aO3g0bZ_a7VKg8VGTeS Lądowanie na komecie https://www.youtube.com/watch?v=tya-Jc28Fj8 .youtube.com/ v = VV5gaTDvIe0 Bajki i opowieści o kometach https://www.youtube.com/watch?v=NGCQN6xVYbk24 ... Interaktywna mapa lotów Rosetty http://sci.esa.int/where_is_rosetta/25. Interaktywny diagram ruchu orbitalnego Rosetty: http://wpc.50e6.edgecastcdn.net/8050E6/mmedia-http/download/public/videos/2014/08/006/1408_006_AR_EN.mp4http://wpc.50e6.edgecastcdn.net / 8050E6 / mmedia-http / download / public / video / 2014/10/013 / 1410_013_AR_EN.mp426 Witryna DLR
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10002/27. ESOC (Europejskie Centrum Operacji Kosmicznych) w Darmstadt
http://www.esa.int/About_Us/ESOC ZAŁĄCZNIKI

Rakieta - przewoźnik -42R

Kometa Virtanena - pierwotny cel projektu

Stacja Nowa Norcia

Mapa geograficzna komety

Sonda kosmiczna Rosetta, lądownik Philae i kometa 67P

Lądownik Philae i kometa 67P

Kometa 67R / Churyumova - Gerasimenko

Okręgowa konferencja naukowa młodzieży szkolnej

Sekcja „Fizyka”

Ciała niebieskie

uczeń klasy 2 "A"

GBOU SOSH № 2 pkt. Wołga

Kierownik: Tumanowskaja Tatiana Nikołajewna

nauczyciel szkoły podstawowej

GBOU SOSH № 2 pkt. Wołga

z. Wołga

	Wstęp ……………………………………………………………… ..
	Głównym elementem
	Rozdział 1. Część teoretyczna:
	1.1. Teleskop……………………………………………………
	1.2. Jak korzystać z teleskopu …………………………….
	1.3. Lornetki astronomiczne ……………………………….
	1.4. Jakie są gwiazdy ………………………………………… ...
	1.5. Co to jest konstelacja ……………………………………… ..
	1.6. Skarby Układu Słonecznego ………………………….
	Rozdział 2. Część praktyczna:
	2.1. Obserwowanie ciał niebieskich na różne sposoby….
	2.2. Jak naprawić zidentyfikowany problem ………………… ..
	Wniosek……………………………………………………………..
	Literatura……………………………………………………………...

I. Wstęp

Ja, Ksenia Revina, jestem uczennicą 2 klasy "A". Jestem z natury bardzo dociekliwą osobą. Nawet na lekcjach otaczającego świata w pierwszej klasie interesowały mnie tematy dotyczące gwiaździstego nieba. Przyjaciel naszej rodziny, nauczyciel fizyki i astronomii, Władimir Nikołajewicz Astaszyn, wzbudził duże zainteresowanie tym tematem. Za każdym razem, kiedy nas odwiedza, przywozi teleskop i monitoruje poszczególne obiekty na niebie oraz fotografuje te obiekty.

Dla mnie badanie ciał niebieskich stało się odpowiedni, odkąd w szkolnym programie nauczania w ostatnich latach nie ma przedmiotu astronomia i ten temat można uczyć się tylko samodzielnie lub w kole.

Przedmiot studiów: gwiaździste niebo w rejonie ul. Lermontowa s. Region Wołgi o różnych porach dnia.

Przedmiot: ciała niebieskie.

Cel badania: wprowadzający.

Zadania, które należy rozwiązać, aby osiągnąć cel:

zbadać cel lornetki astronomicznej i teleskopu;

poznaj zasady korzystania z teleskopu;

przeprowadzanie porównawczej obserwacji ciał niebieskich na różne sposoby (gołym okiem, za pomocą lornetki astronomicznej i za pomocą teleskopu);

sporządzić fotoreportaż z obserwowanych obiektów w formie prezentacji;

przeprowadzić rozmowę z uczniami w klasie na temat wyników pracy.

HipotezaBadania: można przypuszczać, że wykonana przeze mnie praca wzbudzi wśród innych studentów zainteresowanie studiowaniem i obserwowaniem gwiaździstego nieba.

W swojej pracy zastosowałem następujące metody.

Metody badawcze:

zbieranie informacji z książek, zasobów internetowych;

rozmowa z nauczycielem fizyki i astronomii, z bibliotekarzem;

obserwacje za pomocą lornetki astronomicznej i teleskopu Celestron;

fotografia;

uogólnienie uzyskanych danych.

II ... Głównym elementem

Rozdział 1. Część teoretyczna

Podróżowanie do innych gwiazd to ukochane marzenie ludzkości. Ale nawet od najbliższych opraw dzielą nas tak gigantyczne odległości, że wyprawa kosmiczna wciąż wydaje się zupełnie nierealna.

Mnóstwa ciekawych rzeczy można dowiedzieć się obserwując rozgwieżdżone niebo.

Nauka badająca gwiazdy nazywa sięastronomia (z greckiego aster - „gwiazda”).

1.1. Teleskop

Wynaleziono specjalne urządzenie do obserwacji gwiazd -teleskop ... Teleskop jest tłumaczony z greckiego jako „Widzę daleko” - instrument, który pomaga w obserwowaniu odległych obiektów poprzez zbieranie promieniowania elektromagnetycznego (takiego jak światło widzialne).

Teleskop to tubus (solidny, stelażowy) osadzony na montażu wyposażonym w osie do wskazywania i śledzenia obiektu obserwacji. Teleskop optyczny ma soczewkę i okular. Tylna płaszczyzna ogniskowania obiektywu jest zrównana z przednią płaszczyzną ogniskowania okularu. Zamiast okularu w płaszczyźnie ogniskowej obiektywu można umieścić kliszę fotograficzną lub matrycowy detektor promieniowania. Teleskop ogniskuje się za pomocą wyciągu okularowego (urządzenia ogniskującego). Ponadto zawodowi astronomowie do obserwacji Słońca używają specjalnych teleskopów słonecznych, które różnią się strukturalnie od tradycyjnych teleskopów gwiezdnych.

Istnieją teleskopy dla wszystkich zakresów widma elektromagnetycznego: teleskopy optyczne, radioteleskopy, teleskopy rentgenowskie, teleskopy gamma.

1.2. Jak korzystać z teleskopu

Najpierw musisz ustawić teleskop.

Przed dalszą pracą z teleskopem należy upewnić się, że znajduje się on na równej powierzchni, a w jego pobliżu nie ma żadnych okruchów lub kurzu, które mogłyby uszkodzić optykę urządzenia.

Przed pierwszym spojrzeniem przez teleskop ważne jest, aby sprawdzić, czy nie ma filtra słonecznego. Praca z teleskopem bez niego jest niezwykle niebezpieczna i obarczona wadami wzroku. Obserwuj uważnie Słońce i nie skupiaj się na nim przez długi czas, w przeciwnym razie wrażliwe na temperaturę części optyki teleskopu mogą się przegrzać i stać się bezużyteczne.

Jeśli używasz urządzenia do rejestrowania swoich obserwacji, zawsze przeprowadź konfigurację ponownie po podłączeniu i odłączeniu kamery.

Jeśli z teleskopu korzysta dziecko w wieku poniżej 15 lat, dorośli muszą znajdować się w jego pobliżu.

1.3. Lornetki astronomiczne

Lornetki astronomiczne (lornetki) - lornetki przeznaczone do obserwacji obiektów astronomicznych: Księżyca, planet i ich satelitów, gwiazd i ich gromad, mgławic, galaktyk itp.

Lornetki są łatwe do wycelowania w żądany obiekt niebieski, dlatego są szeroko stosowane do obserwacji nocnego nieba, nawet za pomocą teleskopu.

Obrazu stereoskopowego nie uzyskuje się nawet dla odległych obiektów naziemnych, ale użycie dwojga oczu na raz ułatwia obserwację gwiaździstego nieba (w szczególności nie ma potrzeby mrużenia oczu). Miłośnicy astronomii najczęściej używają lornetek pryzmatycznych, polowych lub wojskowych. W przeciwieństwie do teleskopów, okularów astrobinokularów nie można zdejmować.

Przy pomocy teleskopów astronomowie na specjalnych stacjach, obserwatoriach obserwują i badają gwiaździste niebo.

1.4. Czym są gwiazdy?

Gwiazda Jest masywną kulą gazu emitującą światło.

Najbliżej Ziemi gwiazdą jestSłońce .

Słońce jest wielokrotnie większe niż kula ziemska. Jeśli wyobrazimy sobie Ziemię jako ziarno prosa, to Słońce będzie wielkości dużego arbuza.

Ziemia i Słońce (fotomontaż proporcji obrazu)

TenZwykła żółta gwiazda, którą naukowcy nazwali Słońce, po starożytnej rzymskiej nazwie. Dlatego nasz układ planetarny nazywa sięUkład Słoneczny ... Istnieją biliony innych gwiazd wVselen, taki sam jak nasze Słońce. Wiele z tych gwiazd ma własne układy planetarne, księżyce, asteroidy i komety. Układ Słoneczny składa się z planet, które krążą wokół naszego Słońca. Oprócz planet Układ Słoneczny składa się również z satelitów, komet, asteroid, mniejszych planet, pyłu i gazu.

Światło słoneczne może dotrzeć na Ziemię w zaledwie 8 minut! To jest prędkość światła. Słońce znajduje się prawie 93 miliony mil od Ziemi (to około 145 milionów km).

1.5. Co to jest konstelacja

Dawno temu ludzie, badając gwiaździste niebo, zauważyli, że niektóre gromady gwiazd przypominają postacie ludzi, mitycznych bohaterów, zwierząt, obiektów, a astronomowie nazywają takie gromady gwiazdkonstelacje.

Znajomość gwiazdozbiorów to ABC astronomii, ale nie tylko astronomowie jej potrzebują. Piloci, żeglarze, turyści, podróżnicy, harcerze często kierują się gwiazdami.

1.6. Skarby Układu Słonecznego

Rozważ niektóre obiekty niebieskie, na które zwróciliśmy szczególną uwagę w praktycznej części mojej pracy i zrobiliśmy im zdjęcia.

księżyc jest towarzyszem podróży po Ziemi w kosmosie. to jedyny naturalny satelita i najbliższe nam ciało niebieskie. Średnia odległość do księżyca wynosi 384 000 kilometrów. Księżyc co miesiąc odbywa pełną podróż dookoła Ziemi. Świeci tylko światłem odbitym od Słońca, dzięki czemu jedna połowa Księżyca zwrócona w stronę Słońca jest stale oświetlona, ​​a druga pogrążona jest w ciemności. To, jaka część oświetlonej połowy Księżyca jest dla nas w tej chwili widoczna, zależy od położenia Księżyca na jego orbicie wokół Ziemi. Gdy Księżyc porusza się po swojej orbicie, wydaje nam się, że jego kształt zmienia się stopniowo, ale ciągle. Różne widoczne kształty księżyca nazywane są jego fazami. W niektóre dni księżyc w ogóle nie jest widoczny na niebie. W inne dni wygląda jak wąski sierp, półkole i pełne koło. Księżyc, podobnie jak Ziemia, jest ciemnym, nieprzejrzystym, okrągłym ciałem. Cały cykl faz kończy się i zaczyna się powtarzać co 29,59 dni. Księżyc obraca się względem Słońca z okresem równym miesiącowi synodycznemu, więc dzień na Księżycu trwa prawie 1,5 dnia i tyle samo trwa noc. Nie będąc chronionym przez atmosferę, powierzchnia Księżyca nagrzewa się w ciągu dnia do + 110 ° C, a w nocy schładza się do -120 ° C. Nawet gołym okiem pojawiają się nieregularne, ciemne, wydłużone plamy, które mylono z morzami , są widoczne na Księżycu; nazwa została zachowana, chociaż ustalono, że formacje te nie mają nic wspólnego z morzami ziemi. Obserwacje teleskopowe, rozpoczęte w 1610 roku przez G. Galileo, umożliwiły odkrycie górzystej struktury powierzchni Księżyca.

Księżyc (rzeczywiste zdjęcie z teleskopu Celestron 26.07.2015)

Ziemia i Księżyc (fotomontaż proporcji)

Następny przystanek w naszej podróży przez Układ Słoneczny jest jednym z najbardziej ekscytujących.Planeta Saturn to najdalsza planeta, jaką można zobaczyć z Ziemi bez teleskopu.

Jest to szósta planeta od Słońca, ogromny i jasny gazowy olbrzym otoczony tysiącami błyszczących pierścieni. Co ciekawe, im bliżej planety jesteś, tym więcej możesz zobaczyć. To, co początkowo mogło wydawać się dwoma dużymi pierścieniami - w rzeczywistości składa się z tysięcy małych, a w sumie jest to układ Saturna. Całe to piękno otacza układ 62 księżyców, od księżyców karłowatych po olbrzymy. Siedem z nich jest wystarczająco dużych, aby wzbudzić zainteresowanie naszym badaniem. Wszystko to jest planetą Saturn z tajemniczym systemem pierścieni i satelitów.

Saturn (fotomontaż)

Niewątpliwie najbardziej uderzającą cechą systemu Saturna są jego pierścienie. Cały ten kompleks to duże nagromadzenie cząsteczek lodu. Ich wielkość waha się od drobinek kurzu do dużych kry, wielkości samochodu. Chociaż mają obwód 282 000 kilometrów, mają tylko około mili grubości. Z tego powodu, patrząc z boku, pierścienie nie są widoczne. Po raz pierwszy pierścienie Saturna zostały zauważone w 1610 roku przez teleskop Galileo Galilei. Pierwsze badania wykazały, że planeta ma tylko dwa pierścienie. Ale później, dzięki wyprawom do Układu Słonecznego, okazało się, że pierścieni jest znacznie więcej. Ostatnie obserwacje pokazują, że jest to bardzo złożona struktura grubych i cienkich regionów oraz spiralnych gromad. Ponadto okazało się, że niektóre pierścienie znajdują się w jednym miejscu ze względu na siłę przyciągania małych satelitów, które zwykle nazywane są towarzyszami pasterzy.

Saturn (rzeczywiste zdjęcie z teleskopu Celestron z dnia 26.07.2015)

Niektóre małe księżyce Saturna krążą wewnątrz pierścieni lub bardzo blisko nich. Ich grawitacja układa pierścienie w linie proste, są również przyczyną przerw między pierścieniami. To właśnie te satelity nazywane są Towarzyszami Pasterzy, ze względu na efekt łączenia pierścieni.

Rozdział 2. Część praktyczna

2.1. Obserwowanie ciał niebieskich na różne sposoby

Rozmowa i współpraca z nauczycielem fizyki i astronomii Liceum Lotniczego MBOU Profil nr 135 - Władimirem Nikołajewiczem Astaszynem.

W trakcie obserwacji ciał niebieskich miałem wiele pytań, na które Władimir Nikołajewicz udzielił mi wyczerpujących odpowiedzi. Opowiedział, czym jest teleskop i pokazał, jak prawidłowo z nim pracować.

Dla porównania, obserwowałem ciała niebieskie o różnych porach dnia na kilka sposobów:

gołym okiem;

za pomocą lornetki astronomicznej;

z teleskopem.

Dla siebie wyciągnąłem bardzo ciekawe wnioski. Na przykład widzimy gołym okiem 1 gwiazdę na niebie, ale w rzeczywistości może to być gwiazda podwójna, którą można zobaczyć tylko przez teleskop (to jest gwiazda Albireo).

W ciągu dnia obserwowaliśmy przez teleskop plamy słoneczne.

Wieczorem i w nocy rozważaliśmy Powierzchnia księżyca, na których wyraźnie widoczne są kratery i „morze”. Widziałem, jak wygląda planeta Saturn; Mgławica Andromeda jest najbliższą Drodze Mlecznej dużą galaktyką.

Rozważaliśmy gromady gwiazd: Plejady i gromadę kulistą gwiazd M-13 w Herkulesie.

Poznałem też nowe konstelacje:

konstelacja Herkulesa;

konstelacja Perseusza;

konstelacja-asteryzm Kasjopei jest jednym z najbardziej niezwykłych nie tylko na półkuli północnej, ale także na całym gwiaździstym niebie. Cassiopeia ma charakterystyczny wygląd łacińska litera W lub odwrócone M;

Teraz znam najjaśniejsze gwiazdy: Vega, Arcturus, Deneb, Altair.

W nocy z 12 na 13 sierpnia 2015 roku obserwowaliśmy takie zjawisko jak „spadek gwiazd” – Perseidy – deszcz meteorów pojawiający się corocznie w sierpniu z kierunku konstelacji Perseusza. Powstała w wyniku przejścia Ziemi przez pióropusz cząstek pyłu uwolnionych przez kometę Swift-Tuttle. Najmniejsze cząstki, wielkości ziarenka piasku, spalają się w ziemskiej atmosferze, tworząc deszcz gwiazd. Najpierw „rozlewa się” z największą siłą, a następnie stopniowo słabnie.

Podczas nocnych obserwacji zauważyłem, że w obszarze nieba w rejonie naszej ulicy Lermontowa znajdują się linie lotnicze: kilka samolotów przeleciało nad nami zarówno w jednym kierunku, jak i w przeciwnym. Okazuje się, że dużą liczbę ruchomych satelitów można obserwować również nocą, w tym ISS (Międzynarodową Stację Kosmiczną).

Na podstawie wyników obserwacji w aplikacji przygotowałem fotoreportaż w formie prezentacji.

2.2. Jak naprawić zidentyfikowany problem

Rozmowa z bibliotekarką Centralnej Biblioteki Dziecięcej Meshherekova Nina Vasilievna.

W trakcie moich badań musiałem przestudiować dodatkową literaturę specjalistyczną. Zwróciłem się do Centralnej Biblioteki Dziecięcej. Region Wołgi do bibliotekarki Meshherekova Nina Vasilievna.

Oto, na co odpowiedziała na moje pytania:

1. Czy w dziecięcej bibliotece jest dużo książek o przestrzeni?

- Niestety w zbiorach naszej biblioteki jest niewiele książek na ten temat.

2. Jak często dzieci zwracają się do specjalnej literatury o gwiaździstym niebie?

- Bardzo rzadko.

Stąd, był problem : małe zainteresowanie dzieci studiowaniem literatury specjalnej i obserwowaniem gwiaździstego nieba.

Jak mogę naprawić zidentyfikowany problem?

Uważam, że konieczne jest:

Zwrócenie uwagi uczniów na trafność tematów dotyczących przestrzeni. Wokół nas jest wiele interesujących ciał niebieskich, które możemy obserwować codziennie, ale niewiele o nich wiemy.

Przygotuj i poprowadź lekcję „Tajemnice gwiaździstego nieba” dla uczniów szkół podstawowych.

III ... Wniosek

Podczas jednej z godzin zajęć odbyłem rozmowę z uczniami w klasie o wynikach mojej pracy. Zadałem im kilka pytań:

Czy lubisz patrzeć w gwiazdy? I odrzucasz głowę do tyłu, aby szukać znajomych konstelacji, gwiazd i planet? (Wszyscy odpowiedzieli tak).

Podobała Ci się moja opowieść o obserwowaniu gwiaździstego nieba?

Większość chłopaków odpowiedziała, że ​​bardzo podobała im się moja historia, a także chcieli czytać książki o ciałach niebieskich, ale przede wszystkim chcieli patrzeć przez teleskop, który potwierdza moją hipotezę , przedstawiony na początku pracy.

Podsumowując moją pracę, chciałbym zwrócić uwagę na następujące kwestie.

Kopuła gwiazdy nad nami to niekończący się świat pełen sekretów i tajemnic. A studiowanie go to niezwykle interesujący i niesamowity proces.

Bardzo podobało mi się obserwowanie ciał niebieskich, uczenie się o nich czegoś nowego. Mam nadzieję, że w przyszłości będę miał również możliwość obserwacji przy pomocy specjalnych przyrządów astronomicznych. I być może następnym razem opowiem bardziej szczegółowo o jednym z ciał niebieskich.

IV ... Podczas pracy nad tematem zapoznałem się z następującą literaturą:

Spacja: [encyklopedia: dla ml. szk. wiek] / [autor. : Zhitomirskiy S.V. [i inni]; komp. A. V. Volkova; artysta A. G. Danilova [i inni]. - M.: ROSMEN, 2010 .-- 95 s.: kolor. muł - (Moja pierwsza encyklopedia). - Dekret. : z. 94-95.

Levitan EP Fairy Universe: fascynująca encyklopedia dla przyszłych astronomów i kosmonautów, a także dla wszystkich ciekawskich dzieci: [dla ml. szk. wiek] / Efrem Lewitan; [artysta. T. Gamzina-Bachtij]. - M.: Wyd. dom Meshcheryakov, 2010 .-- 503, s. : płk. muł

Niezwykłe przygody Petyi w kosmosie: [do czytania przez dorosłych dzieciom] / [tekst A. Ivanov, M. Malorossiyanovskaya; Ryż. K. Elkiny]. - M.: Klever-Media-Group, 2011 .-- s. : płk. muł

Portsevsky K. A. Moja pierwsza książka o kosmosie: [dla Jr. szk. wiek] / K. A. Portsevsky; [chory. A. I. Bezmenov, A. G. Danilova, N. V. Danilchenko i inni; zaprojektowany seria L.D. Andreevy]. - M.: ROSMEN, 2011 .-- 95 s. : płk. muł - (Moja pierwsza książka). - Dekret .: s. 94-95.

Ranzini J. Przestrzeń. Atlas supernowych Wszechświata: il. nr ref. z mapami konstelacji / Gianluca Ranzini; [uliczka. z popisem. G. Semenova]. - M.: Eksmo, 2010 .-- 216 s. : płk. muł - Słowa.: s. 213-214. - Alf. dekret.: s. 215-216.

Farndon D. Encyklopedia przestrzeni dla dzieci: [dla dzieci w wieku przedszkolnym. wiek] / John Farndon; za. z angielskiego N. Koncha. - M.: Eksmo, 2011.-- 144 s.: kolor. muł - Słowa. : z. 138-142. - Dekret .: s. 143-144.

Marzyciele. Podróż w kosmos [Zasób elektroniczny]: [program rozwojowy: dla dzieci od 5 lat] / wyd. programy: I.L. Tuychiewa, O.N. Gornicka, TV Vorobyova, A. Yu. Kreml. - M.: Nowy Dysk, 2011. - 1 elektron. Hurt płyta (CD-ROM): dźwięk, kolor - (Warsztaty kreatywne dla dzieci).

Brashnov D. Niesamowita astronomia: [z serii: O czym podręczniki milczały] / Dmitry Brashnov. - ENAS-książka, 2014 .-- 200 s.: płk. muł 61.

Wśród metod astronomii, inaczej metod badań astronomicznych, można wyróżnić trzy główne grupy:

• obserwacja,
• pomiary,
• eksperyment kosmiczny.

Przyjrzyjmy się trochę tym metodom.

Obserwacje astronomiczne

Uwaga 1

Obserwacje astronomiczne są głównym sposobem badania ciał niebieskich i wydarzeń. To z ich pomocą rejestrowane jest to, co dzieje się w bliskiej i dalekiej przestrzeni. Obserwacje astronomiczne są głównym źródłem wiedzy eksperymentalnej

Obserwacje astronomiczne i przetwarzanie ich danych z reguły prowadzone są w wyspecjalizowanych instytucjach badawczych (obserwatoria astronomiczne).

Pierwsze rosyjskie obserwatorium zostało zbudowane w Pułkowie pod Petersburgiem. Kompilacja gwiazd w katalogach gwiazd z najwyższą dokładnością to zasługa Obserwatorium Pułkowo. Można powiedzieć, że w drugiej połowie XIX wieku, milcząco, otrzymało tytuł „astronomicznej stolicy świata”, aw 1884 r. Pułkowo ogłosiło południk zerowy (wygrał Greenwich).

Nowoczesne obserwatoria są wyposażone w instrumenty obserwacyjne (teleskopy), sprzęt do odbioru i analizy światła, różne urządzenia pomocnicze, wysokowydajne komputery itp.

Zastanówmy się nad cechami obserwacji astronomicznych:

• Cecha nr 1. Obserwacje są bardzo obojętne, dlatego z reguły wymagają dość długich okresów czasu. Aktywny wpływ na obiekty kosmiczne, z rzadkimi wyjątkami zapewnianymi przez załogową i bezzałogową astronautykę, jest trudny. W zasadzie wiele zjawisk, obejmujących co najmniej transformację kąta nachylenia osi Ziemi do płaszczyzny orbity, można zarejestrować jedynie poprzez obserwacje na przestrzeni kilku tysięcy lat. W rezultacie astronomiczna spuścizna Babilonu i Chin sprzed tysięcy lat, pomimo pewnych niezgodności ze współczesnymi wymogami, jest nadal aktualna.
• Cecha nr 2. Proces obserwacji z reguły odbywa się z powierzchni ziemi, jednocześnie Ziemia wykonuje złożony ruch, dlatego ziemski obserwator widzi tylko pewien obszar gwiaździstego nieba.
• Funkcja nr 3. Pomiary kątowe wykonywane na podstawie obserwacji są podstawą do obliczeń określających wymiary liniowe obiektów oraz odległości do nich. A ponieważ wymiary kątowe gwiazd i planet, mierzone za pomocą optyki, nie zależą od odległości do nich, obliczenia mogą być raczej niedokładne.

Uwaga 2

Głównym instrumentem do obserwacji astronomicznych jest teleskop optyczny.

Teleskop optyczny ma zasadę działania określoną przez jego typ. Jednak niezależnie od rodzaju, jego głównym celem i zadaniem jest zebranie maksymalnej ilości światła emitowanego przez świecące obiekty (gwiazdy, planety, komety itp.) w celu stworzenia ich obrazów.

Rodzaje teleskopów optycznych:

• refraktory (soczewki),
• reflektory (lusterko),
• a także lustrzane soczewki.

W teleskopie ogniotrwałym (soczewkowym) obraz uzyskuje się poprzez załamanie światła w soczewce obiektywu. Wadą refraktorów jest błąd spowodowany rozmyciem obrazu.

Cechą reflektorów jest ich zastosowanie w astrofizyce. W nich najważniejsze nie jest to, jak światło jest załamywane, ale jak jest odbijane. Są doskonalsze niż soczewki i dokładniejsze.

Teleskopy refleksyjne łączą w sobie funkcje refraktorów i reflektorów.

Rysunek 1. Mały teleskop optyczny. Author24 - internetowa wymiana prac studenckich

Pomiary astronomiczne

Ponieważ pomiary w badaniach astronomicznych są przeprowadzane przy użyciu różnych instrumentów i instrumentów, dokonamy ich krótkiego przeglądu.

Uwaga 3

Głównymi astronomicznymi przyrządami pomiarowymi są współrzędnościowe maszyny pomiarowe.

Maszyny te mierzą jedną lub dwie prostokątne współrzędne na podstawie obrazu fotograficznego lub diagramu widma. Współrzędnościowe maszyny pomiarowe wyposażone są w stół, na którym umieszcza się zdjęcie oraz mikroskop z funkcjami pomiarowymi służącymi do namierzania ciała świetlnego lub jego widma. Nowoczesne urządzenia mogą mieć dokładność liczenia do 1 mikrona.

Podczas pomiaru mogą wystąpić błędy:

• sam instrument,
• operator (czynnik ludzki),
• arbitralny.

Błędy narzędzia wynikają z jego niedoskonałości, dlatego należy je wcześniej sprawdzić pod kątem dokładności. W szczególności weryfikacji podlegają: wagi, śruby mikrometryczne, prowadnice na stoliku i mikroskop pomiarowy, mikrometry liczące.

Błędy związane z czynnikiem ludzkim i przypadkiem są tłumione przez częstotliwość pomiarów.

W pomiarach astronomicznych powszechne jest wprowadzanie automatycznych i półautomatycznych przyrządów pomiarowych.

Urządzenia automatyczne działają o rząd wielkości szybciej niż konwencjonalne i mają o połowę mniejszy błąd średniokwadratowy.

Eksperyment kosmiczny

Definicja 1

Eksperyment kosmiczny to zespół powiązanych ze sobą interakcji i obserwacji, które umożliwiają uzyskanie niezbędnych informacji o badanym ciele niebieskim lub zjawisku realizowanym w locie kosmicznym (załogowym lub bezzałogowym) w celu potwierdzenia teorii, hipotez, a także doskonalenia różnych technologie, które mogą przyczynić się do rozwoju wiedzy naukowej.

Główne trendy w eksperymentach w kosmosie:

1. Badanie przebiegu procesów fizycznych i chemicznych oraz zachowania materiałów w przestrzeni kosmicznej.
2. Badanie właściwości i zachowania ciał niebieskich.
3. Wpływ przestrzeni na człowieka.
4. Potwierdzenie teorii biologii kosmicznej i biotechnologii.
5. Sposoby eksploracji kosmosu.

W tym miejscu należy podać przykłady eksperymentów przeprowadzonych na ISS przez rosyjskich kosmonautów.

Eksperyment wzrostu roślin (Veg-01).

Celem eksperymentu jest zbadanie zachowania roślin w warunkach orbitalnych.

Eksperyment „Kryształ Plazmowy”- badanie kryształów plazmowo-pyłowych i substancji ciekłych o parametrach mikrograwitacyjnych.

Przeprowadzono go w czterech etapach:

1. Strukturę plazmowo-pyłową badano w plazmie gazowo-wyładowczej z wyładowaniem pojemnościowym o wysokiej częstotliwości.
2. Strukturę plazmowo-pyłową badano w plazmie z wyładowaniem jarzeniowym o stałym prądzie.
3. Zbadano, w jaki sposób widmo ultrafioletowe promieniowania kosmicznego wpływa na makrocząsteczki, które mogą być ładowane przez fotoemisję.
4. Zbadano struktury pyłowej plazmy w przestrzeni kosmicznej pod wpływem słonecznego promieniowania ultrafioletowego i promieniowania jonizującego.

Rysunek 2. Eksperyment z kryształem plazmy. Author24 - internetowa wymiana prac studenckich

W sumie rosyjscy kosmonauci na ISS przeprowadzili ponad 100 eksperymentów kosmicznych.