Исследовательские работы по астрономии. Темы проектов по астрономии, космонавтике и авиации

Министерство образования, науки и молодежи Республики Крым
Малая академия наук «Искатель»
Направление: астрономия, космонавтика
Космический проект современности
«Чу - Ге - Завр» или комета 67Р/Чурюмова - Герасименко
Работу выполнила:
Ермакова Полина Анатольевна,
ученица 8 класса муниципального общеобразовательного учреждения «Стальновская школа» Джанкойского района
Научный руководитель:
Ермакова Марина Сергеевна,
учитель физики муниципального общеобразовательного учреждения «Стальновская школа» Джанкойского района

.
Джанкойский район – 2016
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………3
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
РАЗДЕЛ 1
1.1. Кометы - «капсула времени»……………………………………..5
1.2. История кометы 67Р/Чурюмова – Герасименко…………………7
РАЗДЕЛ 2
2.1. Цели и задачи проекта……………………………………………..9
2.2. Программа и длительность проекта……………………………...12
2.3. Техническое обеспечение проекта……………………………….14
2.4. Реализация проекта ………………………………………………..18
РАЗДЕЛ 3
3.1. Достижения и результаты проекта………………………………...25
ВЫВОДЫ………………………………………………………………………28
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ…………………………30
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………..33
ВВЕДЕНИЕ
Комета «Чу –Ге – Завр»
Величественная, таинственная, музыкальная
Путешествует, светится, тает
Есть ли на комете вода и жизнь?
Космическая миссия
Объект исследования: комета 67Р/Чурюмова – Герасименко
Предмет исследования: химический состав, активность ядра кометы
Цель данной работы: исследовать и рассказать о космическом проекте, целью которого является проверка гипотезы происхождения и эволюции Солнечной системы, происхождение жизни на Земле
Задачи исследования: проанализировать имеющуюся информацию о комете 67Р/Чурюмова – Герасименко, собрать и обобщить информацию о ходе и результатах космической миссии «Rosetta» с помощью информационной системы космических сайтов Национального управления по аэронавтике и изучению космического пространства (NASA) и Европейского космического агентства ЕКА, Роскосмоса, DLR , европейского космического центра ESOC (European Space Operations Centre) в Дармштадте
Гипотеза: кометы занесли на Землю воду и жизнь.
Актуальность: космический проект находится на стадии завершения. Посадка на комету считается «третьим эпохальным событием» в освоении космоса после полета Юрия Гагарина и высадки астронавтов США на поверхности Луны.
Методы исследования: сбор, анализ, систематизация, обобщение информации о ходе и результатах космической миссии «Rosetta» с помощью информационной системы космических сайтов Национального управления по аэронавтике и изучению космического пространства (NASA) и Европейского космического агентства ЕКА, Роскосмоса, ESOC (European Space Operations Centre) в Дармштадте
Практическая значимость исследования: благодаря спуску на поверхность ядра кометы будет получен доступ к реликтовому веществу Солнечной системы, что позволит проверить гипотезу о возможности переноса кометами воды и макромолекул органики.
Исследования дадут возможность пролить свет на то, как зарождалась жизнь во Вселенной.
РАЗДЕЛ 1
1.1. Кометы - «капсула времени»
По мнению учёных, ядра комет несут в своём составе «исходное вещество» в том виде, в котором оно находилось при возникновении Солнечной системы. Есть основания считать, что кометы являются самыми старыми её объектами - они формировались на периферии протопланетного облака и могли занести на древнюю Землю воду и органические соединения, из которых впоследствии образовалась жизнь. Множество фундаментальных вопросов о возникновении и эволюции комет до сих пор не имеют ответа, поэтому данная экспедиция крайне важна. В том числе и потому, что помогает раскрыть тайны прошлого нашего собственного дома.
Вещество кометы - первичное, из него 4,5 млрд. лет назад образовалась Солнечная система, образовались планеты. А кометы сохранили это вещество в первозданном виде. Планеты его переработали, потому что из-за силы тяжести это вещество сжималось. Солнце тоже из первичного вещества. Но термоядерные реакции в недрах Солнца изменили это вещество до неузнаваемости, и там мы видим в основном водород и гелий.
Есть и другие малые примеси.А в кометах ничего не изменилось, там, как в холодильнике, сохранилось вещество в замороженном виде. Что дали Земле кометы? Они принесли на Землю воду, ведь 3–4 млрд. лет назад была мощная бомбардировка планеты кометами. Они сыпались как из рога изобилия. А в кометах около 80% - это лед. Кое-что испарялось, а кое-что заполняло впадины на планете, и на Земле образовались океаны. То, что источником воды на Земле были кометы, подтверждается изотопным составом воды в ядрах комет и воды на нашей планете.
Кометы имеют сложную органику. Например, глицин - это аминокислота. А без нее ни одно живое существо не обходится. Осталось найти аминокислоты, из которых образуется ДНК-аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T) - и из которых состоят спирали наших молекул ДНК. Это спираль, т. е. периодическая структура, и когда она делится, то любая часть этой спирали воспроизводится, и она бессмертна, пока есть на Земле вода, кислород, тепло. Так на Земле зародилась жизнь. Трудно сказать, как это произошло, вероятность очень маленькая, но, тем не менее, это случилось. И кометное вещество стало источником жизни на Земле.

Рис. 1.1. Кометы - первичное вещество строения Солнечной системы
1.2. История кометы 67Р/Чурюмова – Герасименко

Рис. 1.2. Комета 67Р/Чурюмова – Герасименко
Комета Чурюмова - Герасименко была открыта 23 октября 1969 года советским астрономом Климом Чурюмовым в Киеве на фотопластинках другой кометы - 32P/Комас Сола, снятых Светланой Герасименко в сентябре в Алма-Атинской обсерватории (первый снимок, на котором видна комета, был сделан 20 сентября 1969 года). Он обнаружил ещё одну комету возле края фотоснимка, однако вначале посчитал её фрагментом кометы Комас Сола. При изучении последующих фотоснимков было выяснено, что этот объект двигался по иной траектории и таким образом является самостоятельной кометой.
Индекс 67P означает, что это 67-я открытая короткопериодическая комета.
Она относится к группе короткопериодических (ее период обращения равен 6,6 года), размеры большой полуоси орбиты составляют немногим более 3,5 астрономических единиц, линейные размеры ядра имеют порядок нескольких километров.

Рис. 1.3. Клим Чурюмов и Светлана Герасименко, 1975 год
Комета 67Р относится к периодическим, к семейству Юпитера
При расчётах траектории кометы Чурюмова - Герасименко было выявлено, что её орбита менялась. До 1959 года перигелий кометы находился на расстоянии около 2,7 а. e. от Солнца. Затем, в результате гравитационного воздействия Юпитера это расстояние сократилось до 1,29 а. е., каковым и остаётся по сей день.

РАЗДЕЛ 2
2.1 Цели и задачи проекта «Розетта»
Главной целью миссии является изучение кометы Чурюмова - Герасименко для сбора информации о том, как зарождалась и эволюционировала Солнечная система.
Проект Rosetta - плод работы над новыми направлениями исследований, проводимой совместно Национальным управлением по аэронавтике и изучению космического пространства (NASA) и Европейским космическим агентством ЕКА в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Американцы планировали выполнить пролёт астероида и встречу с кометой, европейцы прорабатывали аппарат для возвращения на Землю образцов ядра.
Проект, утверждённый Комитетом научных программ ЕКА 4-5 ноября 1993 года, получил название Rosetta в честь Розеттского камня - плиты, найденной в Египте в 1799 году солдатом армии Наполеона. На плите обнаружились три идентичных по смыслу текста, два на древнеегипетском языке (один - иероглифами, другой - демотическим письмом), а третий - на древнегреческом. Насколько трёхъязычная надпись позволила основателю египтологии Жану-Франсуа Шампольону (Jean-Francois Champollion) проникнуть в тайну древнеегипетской письменности, настолько данные, принесённые зондом Rosetta, должны были помочь раскрыть историю происхождения Солнечной системы.
12 марта 2003 года, в рамках подготовки миссии ЕКА «Розетта», с помощью космического телескопа «Хаббл» были сделаны фотоснимки кометы, по которым было построено её трёхмерное изображение. Были определены размеры ядра кометы - 3×5 км.
Космический аппарат «Розетта» стартовал 2 марта 2004 года. Главной целью миссии является изучение кометы Чурюмова - Герасименко для сбора информации о том, как зарождалась и эволюционировала Солнечная система. «Розетта» достигла кометы летом 2014 года, став первым космическим аппаратом, который вышел на орбиту кометы.
Место посадки зонда на «голове» кометы, утверждённое 14 октября 2014 года, получило название «Агилкия» (лат. Agilkia) - по названию острова на Ниле, на который были перенесены культовые древнеегипетские сооружения с острова Филы перед затоплением последнего при строительстве Асуанской плотины.
Основной целью экспедиции, которая планировалась на 2003 год, назначалась комета 46P/Виртанена, открытая 17 января 1948 года американцем Карлом Виртаненом (Carl Alvar Wirtanen) на снимке, сделанном в Ликской обсерватории. Однако по причинам, связанным с сомнениями в надёжности ракеты-носителя, запуск отложили. К комете Виртанена зонд уже не успевал, и его переориентировали на комету 67P/Чурюмова - Герасименко, а время старта перенесли на 2004 год. Цели и задачи программы в общем не изменились: зонд сближается с кометой и высаживает на её ядро посадочный аппарат. Последний определяет параметры и исследует химический состав ядра, а также вместе с обращающимся неподалёку пролётным зондом изучает изменения активности кометы со временем.
Когда надёжность носителя была подтверждена, в марте 2004 года Rosetta стартовала. За месяц до этого, 5 февраля, посадочный зонд получил новое имя «Филы» (Philae) - так называется остров на Ниле вблизи города Розетта, где был найден обелиск с иероглифической надписью, упоминающей царя Птолемея VIII и цариц Клеопатру II и Клеопатру III. Эти имена стали для Шампольона ключом к расшифровке иероглифов. Хотя латинское название острова звучит как «Фила́е», участники программы произносят имя посадочного аппарата как «Филе́й».

Рис.2.1. Миссия « Rosetta»
2.2. Программа и длительность проекта
2.2.1. Программа проекта: Программа полёта:
Запуск (март 2004)
Первый пролёт мимо Земли (март 2005);
Пролёт мимо Марса (февраль 2007);
Второй пролёт мимо Земли (ноябрь 2007);
Встреча с астероидом Штейнс (5 сентября 2008);
Третий пролёт мимо Земли (13 ноября 2009);
Встреча с астероидом Лютеция (10 июля 2010);
Бездействие (май 2011 - январь 2014);
Приближение к комете Чурюмова - Герасименко (январь - май 2014);
Картографирование кометы (август 2014);
Посадка спускаемого аппарата (12 ноября 2014);
Исследование кометы (ноябрь 2014 - декабрь 2015);
Прохождение перигелия (август 2015);
Окончание миссии (декабрь 2015).
Задачи Розетты:
Пролет планеты Марс, астероидов, спутник кометы, посадка на ее поверхность (19)
Запуск:
2 марта 2004 года 07:17:00 UMC
Пролет: планеты Марс, астероидов Лютеция и Штейнс.
Стартовая площадка: космодром Куру, Франция, Гвиана
Ракета – носитель: Ариан – 5
Длительность полета: 12 лет, 2 месяца и 22дня
Технические характеристики: масса 3000 кг, мощность 850 Вт. 192.2.2. Схема программы проекта "Розетты"
1 – март 2004 года: запуск КА
2- март 2005 года: первый пролет у Земли
3 – февраль 2007 года: пролет у Марса
4 – ноябрь 2007 года: второй пролет у Земли
5 – сентябрь 2008 года: сближение с астероидом Штейнс6 – ноябрь 2009 года: третий пролет у Земли
7 – июль 2010 года: сближение с астероидом Лютеция
8 – июль 2011 года: перевод КА в режим сна
9 – январь 2014 года: пробуждение КА
10 – август 2014 года: выход на орбиту кометы
11 – ноябрь 2014 года: посадка спускаемого аппарата на поверхность кометы
12 – декабрь 2016года: завершение проекта. 19
Рис.2. 2. Схема программы проекта "Розетты"
2.2.3. Миссия Rosetta по изучению кометы Чурюмова-Герасименко продлена до сентября 2016 года.
Европейское космическое агентство (ЕКА) в июне 2016 года приняло решение продлить миссию Rosetta по изучению кометы Чурюмова-Герасименко ещё на девять месяцев.
Запуск Rosetta состоялся более 10 лет назад - 2 марта 2004 года. А летом 2014-го аппарат достиг намеченной цели - кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. В ноябре на поверхность космического объекта был сброшен зонд Philae, но из-за неудачной посадки он оказался в тени и за 57 часов исчерпал запас энергии, перейдя в спящий режим. Однако около полутора недель назад Philae подал признаки жизни, связавшись со станцией Rosetta. Это вселило в специалистов ЕКА надежду на возможность проведения новых экспериментов. Программа Rosetta продлена до сентября 2016 года. Ранее завершить миссию планировалось в декабре 2015 года.
2.3. Техническое обеспечение проекта
2.3.1. Конструкция и дизайн
«Розетта» была собрана в чистой комнате в соответствии с требованиями COSPAR. Стерилизация была не так важна, так как кометы не рассматриваются в качестве объектов, где можно найти живые микроорганизмы, зато на них надеются найти молекулы-предшественники жизни.
Электрическую энергию аппарат получает от двух солнечных батарей общей площадью 64 м² и мощностью 1500 Вт (400 Вт в спящем режиме).
Главная двигательная установка состоит из 24 двухкомпонентных двигателей с тягой в 10 Н. Аппарат имел на старте 1670 кг двухкомпонентного топлива, состоящего из монометилгидразинаа (горючего) и тетраоксида азота (окислителя).
Корпус из ячеистого алюминия и разводку электрического питания по борту изготовила финская компания Patria. Финский метеорологический институт изготовил приборы зонда и спускаемого аппарата: COSIMA, MIP (Mutual Impedance Probe), LAP (Langmuir Probe), ICA (Ion Composition Analyzer), прибор поиска воды (Permittivity Probe) и модули памяти (CDMS/MEM).

Рис.2.3.Схема космического зонда Rosetta
Внешне Rosetta похожа на обычный геостационарный спутник связи: характерный «ящик» размером 2,8 × 2,1 × 2,0 м с двумя панелями солнечных батарей (их размах в раскрытом состоянии достигает 32 м). Межпланетная станция стартовой массой 3065 кг оснащена двигательной установкой с запасом топлива 1719 кг, которая обеспечивала все манёвры на траектории и выход на орбиту вокруг ядра кометы.
Научная аппаратура массой 165 кг включает 11 приборов и инструментов:
комплекс OSIRIS (Optical, Spectroscopic, and Infrared Remote Imaging System) для детальной съёмки ядра и газопылевой оболочки кометы, а также астероидов;
видовой ультрафиолетовый (УФ) спектрометр ALICE для анализа газового состава комы (части головы кометы) и хвоста, включая нахождение скорости образования H2O, CO и CO2;
картирующий спектрометр видимого и теплового инфракрасного (ИК) диапазона VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) для исследования свойств грунта и выделяющихся газов;
микроволновой зонд MIRO (Microwave Instrument for the Rosetta Orbiter) для определения подповерхностной температуры ядра кометы и астероидов, а также измерения газовых компонентов комы (H2O, CO, NH3, CH3OH) и скорости их образования;
спектрометр ионов и нейтральных атомов ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) для определения элементного, изотопного и молекулярного состава комы;
масс-спектрометр вторичных ионов COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser) для определения элементного и изотопного состава пылинок, происходящих из ядра кометы, анализа неорганической и органической фазы в них;
датчик пылевой обстановки MIDAS (Micro-Imaging Dust Analysis System) для определения плотности пыли, размера и формы пылинок;
анализатор кометной пыли GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator);
плазменный комплекс PRC (Rosetta Plasma Consortium) для определения свойств ядра и внутренней части комы, мониторинга активности и изучения взаимодействия с солнечным ветром;
излучатель радиозонда CONSERT (Comet Nucleus Sounding Experiment by Radiowave Transmission) для изучения крупномасштабной структуры ядра;
аппаратура точного радиоконтроля орбиты RSI (Radio Science Investigation) для навигации вблизи кометы, определения массы и плотности ядра, зондирования комы и солнечной короны методом радиозатмения.
2.3.2. Научное оборудование спускаемого аппарата
Общая масса спускаемого аппарата - 100 кг. Полезная нагрузка массой 26,7 кг состоит из десяти научных приборов. Спускаемый аппарат спроектирован для в общей сложности 10 экспериментов по изучению структурных, морфологических, микробиологических и других свойств ядра кометы. Основу аналитической лаборатории спускаемого аппарата составляют пиролизёры (для исследования химического и изотопного состава ядра кометы «Филы»), газовый хроматограф (способных анализировать различные смеси органических и неорганических веществ) и масс-спектрометр (для анализа и идентификации газообразных продуктов пиролиза). 19
Рис.2.4.Схема лендера Philae
Маленький шестигранный посадочный аппарат Philae размерами
1,0 × 1,0 × 0,8 м имел массу 100 кг, из которых 21 кг приходится на 10 научных приборов:
спектрометр альфа-частиц и рентгеновского излучения APXS (Alpha Proton X-ray Spectrometer) для определения элементного состава грунта;
комбинированный газовый хроматограф и масс-спектрометр COSAC (COmetary SAmpling and Composition) для анализа образцов горных пород и оценки содержания в них летучих компонентов;
газовый хроматограф Ptolemy для измерения соотношения долей стабильных изотопов в ключевых летучих компонентах ядра кометы;
комплекс из шести микрокамер CIVA для панорамной съёмки поверхности и спектрометр для изучения образцов грунта;
камера ROLIS (Rosetta Lander Imaging System) для съёмок во время спуска, с разрешением 1024 × 1024 пикселя;
приёмник и ретранслятор радиозонда CONSERT для изучения крупномасштабной структуры ядра;
датчики MUPUS (MUlti-PUrpose Sensors for Surface and Sub-Surface Science) для измерения плотности, температурных и механических свойств поверхности;
магнитометр и детектор плазмы ROMAP (Rosetta Lander Magnetometer and Plasma Monitor) для изучения магнитного поля ядра кометы и его взаимодействия с солнечным ветром;
комплект из трёх приборов SESAME (Surface Electric Sounding and Acoustic Monitoring Experiments) для анализа физических и электрических свойств грунта, акустического зондирования и измерения оседающей пыли;
подсистема SD2 (Drill, Sample, and Distribution subsystem) для бурения, забора и распределения грунта
2.4. Реализация проекта
2.4.1. Полет
25 февраля 2007 года «Розетта» пролетала вблизи Марса. Во время пролёта спускаемый аппарат «Филы» впервые работал в автономном режиме, с питанием от собственных аккумуляторов. Приборами спускаемого аппарата с расстояния в1000 км была проведена съёмка планеты, получены данные о магнитном поле Марса.
8 ноября 2007 года обнаружен «астероид» 2007 VN84, который, вероятно, способен столкнуться с Землёй. Астроном Денис Денисенко первым сообщил, что тревога ложная: это всего лишь «Розетта» готовится к гравитационному манёвру близ Земли.
4 августа 2008 года астероид Штейнс попал в зону видимости космического аппарата. 14 августа 2008 года была произведена коррекция траектории полёта, что обеспечило 5 сентября пролёт в 800 км от астероида Штейнс.
6 сентября «Розетта» передала снимки астероида с близкого расстояния. На его поверхности обнаружены 23 кратера диаметром более 200 метров. Узкоугольная камера NAC (Narrow-Angle Camera) переключилась в безопасный режим за несколько минут до сближения, и съёмка была проведена широкоугольной камерой WAC (Wide-Angle Camera), что существенно ухудшило разрешение снимков.
Вечером 10 июля 2010 года космический аппарат сблизился с астероидом Лютеция. «Розетта» сделала множество снимков астероида.
10:00 по UTC (11:00 CET) 20 января 2014 года космический аппарат «Розетта» «проснулся» от внутреннего таймера. Сигнал от аппарата был принят в 18:17 UTC (19:17 CET). Началась подготовка к встрече с кометой Чурюмова - Герасименко.
2.4.2. Работа аппарата близ кометы
В июле 2014 года «Розетта» получила первые данные о состоянии кометы Чурюмова - Герасименко. Аппарат определил, что ядро кометы, которое имеет «неправильную» форму, ежесекундно выпускает в окружающее пространство около 300 миллилитров воды.. 3 августа 2014 года с расстояния в 285 км было получено изображение с разрешением 5,3 метра/пиксель.
7 августа 2014 года «Розетта» приблизилась к ядру кометы на расстояние около 100 км.
2.4.2.1. «Успешная посадка»
Изображения поверхности кометы получены при помощи системы OSIRIS (научной системы обработки изображений, установленной на «Розетте»). В начале сентября 2014 года после анализа снимков была составлена карта поверхности с выделением нескольких областей, каждая из которых характеризуется особой морфологией. Кроме этого, спектрограф ультрафиолетового излучения Alice не обнаружил спектральные линии, которые бы указывали на наличие участков поверхности кометы, покрытых льдом; в то же время фиксируется наличие водорода и кислорода в коме кометы.
Принято решение осуществить посадку на поверхность ядра кометы 12 ноября 2014 года. Местом посадки выбрана область Агилкия.
15 октября 2014 года специалисты ЕКА подтвердили основное место посадки аппарата «Филы». «Розетта» находилась на круговой орбите, в 10 км от центра четырёхкилометрового ядра кометы. Это позволило более детально осмотреть основное и резервное места посадки, чтобы закончить оценку опасностей (включая ограничения, вызванные наличием валунов).
12 ноября 2014 года ЕКА сообщило об отстыковке аппарата «Филы» от зонда «Розетта», сигнал об этом поступил в 10:03 по местному времени в Европейский центр управления космическими полетами в Дармштадте. Спуск на поверхность ядра кометы занял у него около семи часов. На протяжении этого времени аппарат делал снимки как самой кометы, так и зонда «Розетта». Посадка модуля осложнялась отказом ракетного двигателя прижимающего аппарат к грунту, что повысило риск отскока от кометы. Кроме того, не сработали гарпуны, которые должны были закрепить «Филы» на поверхности кометы. В 16:03 UTC произошла посадка аппарата.
14 ноября 2014 года спускаемый аппарат «Филы» выполнил свои основные научные задачи и передал через «Розетту» на Землю все результаты от научных приборов ROLIS, COSAC, Ptolemy, SD2 и CONSERT. Кроме этого, аппарат был приподнят на 4 см и повёрнут на 35° в попытке увеличить освещённость солнечных батарей.

2.4.2.2. «Связь утеряна…»
15 ноября 2014 года «Филы» переключился в режим энергосбережения (все научные приборы и большинство бортовых систем выключены) из-за исчерпания заряда батарей на борту (контакт потерян в 00:36 UTC). Освещённость солнечных батарей (и, соответственно, вырабатываемая ими мощность) была слишком мала для зарядки аккумуляторов и выполнения сеансов связи с аппаратом. По предположению ученых, по мере приближения кометы к Солнцу количество вырабатываемой энергии должно было возрасти до величин, достаточных для включения аппарата - такое развитие событий было учтено при проектировании аппарата.
2.4.2.3. «Фили откликнулся…»
13 июня 2015 года «Филы» вышел из режима пониженного энергопотребления, была установлена связь с аппаратом.
Семь месяцев спустя, 13 июня 2015-го, Philae подал признаки жизни: двустороннюю связь удалось установить на 78 секунд. Второй контакт с зондом был осуществлён 14 июня: в этот день сеанс общения длился около четырёх минут, постоянно прерываясь. Далее последовали контакты 19 июня (почти 19 минут с прерываниями), 20 июня (31 минута с многочисленными прерываниями) и 21 июня (примерно 11,5 минуты с длительным перерывом).
В последний раз сигнал от Philae удалось получить 24 июня: тогда «общение» продолжалось 17 минут и 11 секунд с многочисленными сбоями соединения. После этого зонд замолчал.
Попытки установить связь с зондом были совершены в конце октября, когда станция Rosetta приблизилась к комете Чурюмова–Герасименко. Однако шансы на то, что Philae восстановит работу, были не слишком велики.
13 августа 2015 года, комета 67P/Чурюмова-Герасименко достигла перигелия - точки своего максимального сближения с Солнцем. Исследователям удалось провести несколько сеансов связи. Но впоследствии зонд снова замолчал, и пока никаких сигналов от него нет.
В точке максимального сближения с Солнцем комета и станция Rosetta оказались на удалении около 186 млн. км от нашего светила. В этой области космический объект оказывается раз в шесть с половиной лет - именно столько длится период обращения кометы вокруг Солнца.
Сейчас 67P/Чурюмова-Герасименко и Rosetta движутся со скоростью приблизительно 34,2 км/с. Пара находится на расстоянии около 265,1 млн. км от Земли.
Научная программа Rosetta продлится до сентября 2016-го. Это позволит собрать массу важной научной информации в дополнение к той, которая уже получена.
Современное положение и траекторию движения кометы 67Р и космического модуля Rosetta можно увидеть на интерактивной карте:
интерактивная карта полета Розетты , интерактивная схема орбитального движения Розетты .
2.4.2.4. «Philae умер, Rosetta жива!»
Попытки пробудить зонд Philae на комете Чурюмова-Герасименко прекращены.
Станция Rosetta будет разбита о комету Чурюмова-Герасименко.
Германский центр авиации и космонавтики (DLR) 12 февраля 2015 года, официально сообщил о прекращении попыток установления связи с зондом Philae на комете Чурюмова-Герасименко.
Комета отдаляется от нашего светила, из-за чего температура на ней опускается ниже минус 180 градусов Цельсия. Philae попросту не рассчитан на работу в таких условиях. К тому же за время пребывания на космическом теле солнечные панели зонда покрылись пылью, что затруднило и без того недостаточную выработку энергии.
«К сожалению, вероятность установления связи с Philae практически равна нолю, и мы больше не будем посылать аппарату какие-либо команды», - сообщили в DLR.
Что касается станции Rosetta, то она пока исправно функционирует. Но до завершения миссии осталось чуть больше полугода: в сентябре Rosetta будет спущена на поверхность кометы.
Участники миссии Rosetta по изучению кометы Чурюмова-Герасименко определились с дальнейшей судьбой этого космического аппарата. Завершить миссию Rosetta изначально планировалось в декабре 2015-го, но затем научная программа была расширена до сентября 2016 года. После этой даты станция слишком сильно отдалится от Солнца и выработка энергии в нужном количестве станет невозможной.
После завершения миссии станция Rosetta будет разбита о поверхность кометы Чурюмова-Герасименко. Однако этому будет предшествовать длительный спуск, в течение которого бортовая аппаратура станции соберёт и передаст на Землю ряд научных показателей.
По сути, именно Rosetta выполнит часть задач, которые изначально возлагались на модуль Philae. Последний, подав признаки жизни минувшим летом, так и не смог восстановить работоспособность.
Дополнительное время позволит провести ряд новых экспериментов, некоторые из которых окажутся довольно рискованными. Станции предстоит пролететь на расстоянии менее 10 км от поверхности кометы для получения детальных снимков, которые, возможно, помогут в установлении точного местоположения зонда Philae.
13 августа комета окажется на минимальном расстоянии от Солнца, после чего начнёт удаляться. Это позволит Rosetta собрать информацию о постепенном затухании активности и изменении характера процессов, протекающих на комете. К концу сентября 2016-го станция окажется слишком далеко от нашего светила, из-за чего выработка энергии солнечными панелями в необходимом количестве станет невозможна. Предполагается, что после этого Rosetta будет спущена на поверхность кометы. Миссия станции Rosetta завершится в сентябре 2016-го, поскольку из-за удаления от Солнца выработка энергии в нужном количестве окажется невозможной. Финалом программы станет падение аппарата на поверхность кометы.
РАЗДЕЛ 3
3.1. Достижения и результаты проекта
3.1.1. Химический состав газов, выбрасываемых из комы (облако, окружающее ядро)
Комета источает «ароматы» тухлых яиц (сероводород), конюшни (аммиак), формальдегида и синильной кислоты. Плюс к этому обнаружены следы метанола и сернистого газа.
Комета 67P/Чурюмова-Герасименко удивляет обилием различных «запахов». Изначально исследователи полагали, что по мере приближения объекта к Солнцу будут испускаться прежде всего наиболее летучие молекулы, в частности, двуокись углерода и окись углерода.
Учёные Европейского космического агентства (ЕКА) обнаружили «высокое содержание» кислорода в облаке пыли и газа, окружающем комету Чурюмова-Герасименко (67P), однако пока не могут объяснить его происхождение. Вызвавшее удивление учёных присутствие молекул кислорода на ледяной комете, было обнаружено после получения данных, отправленных с зонда Розетта.
Ошеломлённые учёные не ожидали встретить на комете молекулы кислорода, так как, несмотря на то, что этот элемент находится на третьем месте по распространённости во Вселенной, его молекулы очень легко образуют соединения с другими элементами, в результате чего получается, например, вода или диоксид углерода.
ЕКА называет находку неожиданной, так как «не так уж и много на сегодняшний день имеется примеров обнаружения межзвёздного O2».
Катрин Альтвегг (Kathrin Altwegg) из Бернского университета, участник команды исследователей заявила, что кислород мог быть включён в комету в момент её формирования, возможно в результате столкновения, но эта теория идёт вразрез с существующей моделью формирования Солнечной системы.
Выяснилось, «пещер» внутри 67P/Чурюмова- Герасименко нет. Комета имеет пористую структуру; она содержит в четыре раза больше пыли, нежели льда.
Ранее также было установлено, что 67P/Чурюмова-Герасименко является одним из самых тёмных объектов в Солнечной системе. Альбедо кометы составляет всего 6 %. Для сравнения: соответствующий показатель Луны равен 12 %, Земли - примерно 37 %.
«Розетта» записала колебания электромагнитного поля кометы, частота которого составляет от 40 до 50 мГц. Преобразованием частоты эти колебания были приведены в звуковой диапазон, который может воспринимать человеческое ухо – «голос кометы».

3.1.2.Характеристики кометы
Комета имеет пористую структуру и 75-85% её объема составляет пустота. Температура на освещённой стороне колеблется между −183 и −143 °C. Магнитное поле на комете отсутствует.
Сила тяжести на ядре примерно в 50 тысяч раз меньше, чем на Земле, и земные 100 кг превратились... в 2 г..
Ядро имеет неправильную форму, и в первом приближении может быть описано как состоящее из двух скреплённых между собою частей. Размеры этих фрагментов оцениваются как 4,1×3,2×1,3 км (бо́льшая часть) и 2,5×2,5×2,0 км (меньшая часть), объём - в 25 км³. Такая форма связана с происхождением кометы в результате слияния двух других небесных тел. Части кометы образовались по отдельности, после чего столкнулись между собой. По мнению учёных, столкновение произошло при небольшой относительной скорости двух тел - около 1,5 м/с.
В публикациях ЕКА форма ядра кометы сравнивалась с игрушечной резиновой уточкой. Согласно последним оценкам, масса кометы составляет 1013 кг (10 миллиардов тонн) с погрешностью 10 %, период вращения - 12 часов 24 минуты.
Южный полюс, который на протяжении большей части орбиты кометы (5,5 лет) находится в состоянии полярной ночи, богат водой и углекислым газом.
В 2014 году с помощью «Розетты» специалисты обнаружили на комете молекулы 16 органических соединений, в том числе угарный и углекислый газы в коме, четыре из которых - метилизоцианат, ацетон, пропаналь и ацетамид - ранее на кометах не встречались. Также «Розетта» показала наличие полимерных молекул на поверхности кометы, образовавшихся под действием радиации, и отсутствие ароматических соединений. На комете более сотни образований изо льда, который превращается в пар с частицами пыли при приближении кометы к Солнцу. В 2016 было объявлено, что на комете найден иней. Учёные, проанализировав свыше 3 тысяч образцов, захваченных в окрестностях кометы, пришли к выводу, что в коме кометы содержится молекулярный кислород.
Состав водяного пара на комете отличается от состава земного водяного пара. В мае 2015 года учёные обнаружили на комете так называемые балансирующие скалы. Поверхность кометы разделена на 19 регионов, названных в честь древнеегипетских богов и богинь.
3.1.3. Характеристики орбиты:
Эксцентриситет (е) – 0,64102
Большая полуось (а) – 3,4630 а.е.
Перигелий (q) -1,2432 а.е.
Афелий(Q) – 5,6829 а.е.
Период обращения (Р) – 6,44 лет
Наклонение орбиты – 7,0405""
3.1.4. Физические характеристики:
Масса - 10 13 кг Средняя плотность – 0,47гсм3 Размеры – 4,1 x3,2 x 1,3 км (большая часть)
2,5 x 2,5 x 2,0 км (меньшая часть) .
ВЫВОДЫ
В результате полученных данных можно сделать следующие выводы:
Кометы - замороженный «строительный мусор», оставшийся после формирования Солнечной системы, в самом деле оказались смесью водяного льда и пыли. Если всё вещество ядра сжать, оно было бы плотнее воды, но в реальности Rosetta зарегистрировала гораздо меньшую плотность и заставила ведущих учёных задуматься: а не пронизана ли «капсула времени» пещерами и кавернами?
Теперь можно считать, что эта тайна раскрыта: комета 67P - не кубик льда, а, скорее, пирожное-безе, достаточно твёрдое, но в то же время очень лёгкое, склеенное из мириад порошкообразных пылинок.
Вычисленная масса кометы 67P/Чурюмова - Герасименко оказалась чуть меньше 10 млрд т. Для разработки математических моделей формы использовались изображения с камеры OSIRIS, которые позволили определить объём ядра примерно в 18,7 км3, а это означает, что плотность составляет 533 кг/м3 (примерно как у сухой древесины).
Анализ показал: по химическому составу кометная вода отличается от земной - это во многом противоречит гипотезе о том, что воду на Землю и другие планеты Солнечной системы доставили кометы.
Закрывать последнюю страницу грандиозной эпопеи Rosetta (общую стоимость миссии оценивают в 1,3 млрд евро) рано, но подвести промежуточные итоги стоит. Несомненным результатом полёта - и одним из величайших достижений космонавтики - стала первая мягкая посадка на столь специфическое небесное тело, как ядро кометы.
По мнению генерального директора ЕКА Жан-Жака Дордена (Jean-Jacques Dordain), научно-исследовательская программа Rosetta по изучению кометы 67Р/Чурюмова - Герасименко достойна Нобелевской премии. «Я надеюсь, что будут присуждены Нобелевские премии по результатам осуществления исследовательских программ космическими аппаратами Rosetta и Philae».
Благодаря спуску на поверхность ядра получен доступ к реликтовому веществу Солнечной системы, что позволило проверить гипотезу о возможности переноса кометами воды и макромолекул органики. Исследования позволяли пролить свет на то, как зарождалась жизнь во Вселенной.
Учёные продолжают анализировать данные, полученные от посадочного модуля, в частности о температуре на поверхности кометы, о составе слагающих её материалов. Так выяснилось, что объект имеет пористую структуру, на поверхности и в газопылевом облаке вокруг ядра, называемом комой, наличествуют органические молекулы, вода, угарный и углекислый газы.
После анализа информации был сделан вывод о том, центральное тело является однородным, но весьма рыхлым. Учёные подсчитали, что оно на 75% состоит из частиц пыли и на 25% из водяного льда.
В целом миссия завершилась успешно.
За время пребывания исследовательских аппаратов на поверхности
и около кометы 67P/Чурюмова - Герасименко собран
огромный массив научных данных, анализ которых показал,
что ледяное тело кометы, являющееся остатками материала, из
которого сформировались объекты Солнечной системы, имеет
более разнообразную природу и более сложное строение,
нежели учёные считали ранее.
Понятно, что это далеко не все результаты миссии - на их полное изучение и анализ уйдут годы. Не исключено, что впереди - новые открытия, которые помогут лучше понять историю Солнечной системы и нашей планеты.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Официальный сайт «Розетты»
1.http://rosetta.esa.int2.http://www.esa.int/spaceinvideos/content/search?SearchText=rosetta&SearchButton=Go2.Блог проекта
http://www.livejournal.com/magazine/478322.html3.Википедия
https://ru.wikipedia.org/wiki/67P/Чурюмова_-_Герасименко4.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/9042185. Новости проекта
http://www.3dnews.ru/916101?from=related-grid&from-source=9185926. Новости проекта
http://www.3dnews.ru/9205487.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/9068978.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/subjects/kometachg9.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/92161210.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/92276311.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/92308012.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/92802513.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/92833814.Новости Вскрытие «капсулы времени»
Игорь Афанасьев, Дмитрий Воронцов, Александр Ильинhttp://www.3dnews.ru/92840515.Новости Вскрытие «капсулы времени» Игорь Афанасьев, Дмитрий Воронцов, Александр Ильинhttp://www.3dnews.ru/928405/page-2.html16. Сайт - http://www.3dnews.ru http://www.3dnews.ru/offsyanka17.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/92841118.Новости проекта
http://www.3dnews.ru/928411/page-2.html19. Космический аппарат Розетта https://ru.wikipedia.org/wiki/Розетта_(космический_аппарат)20. Сайт Розетты https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Rosetta_(spacecraft)21. Песня кометы http://astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=666322. Анимация движений кометы https://ru.wikipedia.org/wiki/67P/Чурюмова_-_Герасименко#/media/File:NavCam_Comet_67P_animation_20140806_(cropped).gif23. Видео о комете: https://www.youtube.com/watch?v=WORqSa1Dh_U&index=7&list=PLgx5PMpgonqUD1aO3g0bZ_a7VKg8VGTeS Посадка на комету https://www.youtube.com/watch?v=tya-Jc28Fj8Как это было https://www.youtube.com/watch?v=VV5gaTDvIe0 Басни и сказки о кометах https://www.youtube.com/watch?v=NGCQN6xVYbk24..Интерактивная карта полета Розетты http://sci.esa.int/where_is_rosetta/25. Интерактивная схема орбитального движения Розетты: 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/videos/2014/10/013/1410_013_AR_EN.mp426.Сайт DLR
http://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10002/27. ESOC (European Space Operations Centre) в Дармштадте
http://www.esa.int/About_Us/ESOC ПРИЛОЖЕНИЯ

Ракета – носитель -42Р

Комета Виртанена – первоначальная цель проекта

Станция Нью – Норшия

Географическая карта кометы

Космический зонд Rosetta, посадочный модуль Philae и комета 67Р

Посадочный модуль Philae и комета 67Р

Комета 67Р/ Чурюмова - Герасименко

Темы исследовательских работ о Космосе

Темы проектов по астрономии о космосе:

А из нашего окошка видно космоса немножко

Астероидная опасность.

Большой наш дом и кто мы в нём

Бесконечно мерцающие звезды

В мире звёзд

Взгляд из космоса

Взрывающиеся звезды

Влияние магнитного поля на спектры звезд

Вселенная далекая и бесконечная...

Вселенная - наш дом

Вселенная: тайна зарождения

Высота светил

Вычислительная астрономия. Программы обработки астрономических данных.

Галактика - звездный дом, в котором мы живем

Галактики

Где найти невидимку?

Движение звезд как доказательство развития Вселенной

Дневные звезды

Есть ли вода на других планетах?

Есть ли чудеса за пределами нашей планеты?

Жизнь - это развитие Вселенной

Жизнь, разрешенная Вселенной

За пределами слышимости. Наш адрес во Вселенной

Загадки времени

Загадки звездного неба

Звездное небо

Наша Галактика

О космосе

Утро космической эры

О физических явлениях на Земле и в космосе в условиях невесомости

Звездные узоры неба

Звездный путь

Звезды в жизни человека

Звезды далекие и близкие

Звезды зовут

Звезды, химические элементы и человек

Звёздное небо - великая книга природы

"И звёзды становятся ближе..."

Как устроена Вселенная

Космические незнакомцы - звезды

К звёздам!

Как выжить в космосе?

Как дотянуться до звезды?

Компьютеры в космосе.

Космическая деятельность: обратная сторона

Космическая еда

Космические катастрофы

Космические путешественники

Космические технологии в повседневной жизни человека.

Космический зоопарк

Космический лифт - новые технологии старого изобретения

Космический мусор как источник засорения околоземного пространства

Космос в живописи

Космос в настоящем и будущем

Космос и человек

Что знают ученики о космосе?

Что мы знаем о космосе?

Космос начинается на Земле.

Кротовые норы в космосе

Мир космоса

Рекорды Вселенной

Рождение Вселенной, эволюция, гибель звезд

Рождение и смерть звезды

Будущее человечества

В поисках системы мира

Время и машина времени

Время остановить нельзя, а измерить?

Геометрия космических кораблей

Гипотеза апокалипсиса

Путешествие по Солнечной системе

Сколько планет в Солнечной системе?

Солнечная система

Солнечная система: спутники планет-гигантов

Спор учёных: сколько планет в нашей Солнечной системе

Строение Солнечной системы

Существуют ли планеты вне Солнечной системы?

Тайны Солнечной системы

Темы исследовательских работ о Солнце

В ритме Солнца

Взаимодействие Солнца и Земли

Влияние активности Солнца на некоторые аспекты жизнедеятельности человека

Влияние солнечной активности на Землю

Влияние солнечной активности на некоторые аспекты жизнедеятельности человека

Влияние солнечной активности на человека

Закат солнца

Затмения солнечные

Звезда по имени Солнце

Изучение солнечной активности и параметров Солнца по данным спутника Коронас–

Интересные факты из жизни Солнца

Исследование движения солнечных пятен

Исследование энергии Солнца

Солнце - ближайшая к нам звезда

Магнитные бури и их влияние на здоровье человека и успеваемость школьников

Почему солнце называют звездой?

Прошлое, настоящее и будущее Солнца

Пусть всегда будет Солнце!

Самое интересное о Солнце

Солнечная активность и её влияние на здоровье человека.

Солнце. Влияние Солнца на жизнь Земли.

Солнечное затмение

Солнечное затмение и изменение погодных условий

Солнце и его влияние на окружающий мир

Солнце – двойная звезда?

Солнце: строение и влияние на Землю

Солнце – источник жизни. Современное состояние проблемы

Солнце. Что мы знаем о нём?

Солнце – источник жизни на Земле

Солнечные часы

Солнечный зайчик - что это?

Тайны Солнца

Эхо солнечных бурь.

Темы исследовательских работ о Земле

Темы проектов о планете Земля:

А все-таки она вертится

Атмосфера Земли: история освоения

Белые ночи

Взаимодействие Солнца и Земли

Влияние космических процессов на ритмы Земли

Возникновение жизни на Земле

Гравитационные силы и их значение в масштабах планеты Земля

Если бы Земля была квадратной

Загадки северных сияний

Зарождение Земли

Затмения с Земли и из космоса

Земля и её соседи

Использование космических съемок для определения площадей земельных участков

Как тебе живется, планета Земля?

Космодромы планеты Земля

Космические аппараты для дистанционного изучения Земли.

Космические исследования Земли.

Магнитное поле Земли

Меняющаяся Земля

Мифы и гипотезы о происхождении и строении Земли

Планета Земля в азбуках и викторинах (поверхность Земли)

Полезные ископаемые Земли и космоса

Притяжение Земли

Происхождение Земли

Происхождение Земли и человека (на основе мифов разных народов)

Радиационные пояса Земли. Опасно ли летать в космос?

Радуга - одно из самых красивых явлений природы

Рождение планеты Земля

Полярное сияние - что это?

Почему появляется радуга

Создание системы защиты Земли от потенциально опасных космических объектов

Тайны третьей планеты

Теории возникновения Земли

Эволюция представлений о природе полярных сияний

Эмпирические доказательства вращения Земли

Влияние Луны на живые организмы

Влияние лунных фаз на земную жизнь

Влияние луны на природу

Влияние фаз Луны на успеваемость школьников

Влияние фаз Луны на рост и хранение растений на примере овощных культур

Загадки фаз Луны

Загадочная Луна

Затмения лунные

Здравствуй, Луна!

Изменчивая луна

Исследования Луны. Лунные базы будущего

Как Луна исследуется людьми

Наблюдение за Луной

Кто украл Луну?

Луна - естественный спутник Земли

Луна - первая станция на пути в космос

Лунные затмения

Мои наблюдения за Луной

Немного о Луне

Новая Луна

Первая экспедиция на Луну

Почему Луна такая разная?

Почему Луна не падает на Землю?

Смешарики на Луне

Спутник Земли

Тайны Луны

Удивительная Луна

Экспериментальное определение углового диаметра Луны.

Темы исследовательских работ о Венере

Венера - утренняя звезда

Загадки красавицы Венеры

Красивая и загадочная планета Венера

Темы исследовательских работ о Марсе

Всё, что мы знаем о планете Марс

Есть ли жизнь на Марсе?

Загадочная планета Марс

И на Марсе будут яблони цвести...

Исследование Марса автоматическими межпланетными станциями

Колонизация Марса и его терраформирование

Современные исследования Марса

Тайна красной планеты Марс.

Темы исследовательских работ о Юпитере и Сатурне

Возможна ли жизнь на спутнике планеты Юпитер - Европе?

Космическое путешествие к Юпитеру

Наблюдение за Юпитером и его спутником

Планета-гигант Юпитер

Выявление характерных признаков планеты Сатурн по данным астрономических

наблюдений

Планета Сатурн.

Темы исследовательских работ о Нептуне и Плутоне

Открытие Нептуна и Плутона

Строение Нептуна

Строение Плутона

Темы исследовательских работ о кометах, астероидах, метеоритах

Астероидная опасность – миф или реальность

Астероиды - малые планеты

Взаимодействие солнечного ветра и кометной атмосферы

Изучение и освоение астероидов в Солнечной системе

Исследование Мстинского метеорита

Тунгусский метеорит

Кометы – хвостатые странницы космоса

Космические лилипуты, или Мир астероидов

Металлы в космосе

Метеориты

Метеориты и астроблемы

Метеоры и метеориты

Ледяной метеорит в атмосфере Земли

Откуда у кометы хвост?

Падающие небесные тела

Перехватчик астероидов с разделяющимися ядерными

боеголовками

Свидание с кометой

Сто лет тайны тунгусского метеорита

Страсти по кометам

Тайна тунгусского метеорита

Тунгусский метеорит

Что такое кометы?

Темы исследовательских работ по Астрономии

Астрономический зонт

Астрономическое определение географической широты с помощью простейших

приспособлений.

Астрономия в картинках

Астрономия в поэзии И.Бунина

Астрономия для младших классов

Астрономия на координатной плоскости

Астрономия на плоскости и в пространстве

Качественные задачи по астрономии

Координатная плоскость: знакомая и новая

Сборник задач по астрономии

История астрономии

История возникновения астрономии. Древние обсерватории.

Эпиграфы к урокам астрономии.

Я - звездочёт!.

Темы исследовательских работ по Астрологии

Астрология: за и против

Астрономический аспект астрологических предсказаний.

В созвездии Рыб

Верить ли в гороскоп?

Влияет ли знак зодиака на учебную деятельность?

Выбор профессии. Знаки зодиака советуют

Гороскоп и мои друзья

Звездное небо. Знаки зодиака

Звёзды и созвездия

Знаки зодиака учеников нашего класса.

Зодиакальные созвездия

Камни знаков зодиака

Можно ли верить в гороскоп?

Можно ли доверять прогнозам?

Мой знак зодиака

Особенности личностных качеств учащихся, обусловленные их датой рождения.

Сказки звёздного неба. Зодиак.

Темы исследовательских работ о самолетах и авиации

Темы проектов об авиации:

Авиация. Модели самолетов

Америка - пример прогресса

"Апач" против "Ночного охотника"

Самолет и аэродинамика

Аэробус A-380

Аэродинамика

Аэроплан Александра Фёдоровича Можайского.

Бумажные самолётики - полётные качества

Валерий Павлович Чкалов

Воздушное пространство Украины

Всевысотный многоцелевой фронтовой истребитель.

Гражданская авиация. Авиационные спасатели

Д.И. Менделеев – исследователь воздухоплавания.

Дальнемагистральный самолет Ил-96-300

Золотой век воздухоплавания

Из истории летательных аппаратов

Изготовление радиоуправляемой модели самолета

Из чего состоит след самолёта

Исследование модельных свойств различных моделей бумажных самолетов.

История воздухоплавания. От Икара до…

Как они улетали из плена?

Как человек использует летательные аппараты?

Классификация летательных аппаратов

Кордовая пилотажная модель самолета "Luftmeister"

Летчики не умирают, они улетают навсегда

Лётчиками не рождаются, лётчиками становятся!

Малая авиация разных поколений

Мне бы в небо! Малая авиация

Модели авиационной техники

Полное описание самолётов

Почему летает воздушный змей?

Умели ли динозавры летать?

Что такое дирижабль

Развитие авиации в Украине.

Темы исследовательских работ о Внеземном (НЛО)

Внеземное (НЛО)

Внеземная жизнь

Внеземные цивилизации

Голубая кровь: миф или реальность?

Жизнь во Вселенной

Загадочный мир инопланетян

Земное и неземное: факты и свидетельства, фантазии и размышления...

НЛО - загадка Вселенной

НЛО - загадка нашей планеты

НЛО. Миф или реальность

НЛО: что, откуда и зачем?

Мифы и гипотезы о происхождении НЛО

Может быть, мы не одни?

Одиноки ли мы во вселенной?

Почему мы принимаем НЛО за корабли инопланетян?

Разум вне Земли: существует ли он?

Солнце и Земля во Вселенной. Есть ли жизнь на другой планете?

Дата публикации: 31.05.18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ профессиональноеОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕГОРОДА МОСКВЫ

«Колледж сферы услуг №3»

Исследовательскаяработа по астрономии

«От художественных образов

к астрономическим явлениям»

Учебные дисциплины: астрономия и литература

Выполнил: преподаватель

физики и астрономии Шнырева Л. Н.

Москва, 2018 год

Пояснительная записка……………………………………………………..3

Глава 1. Роль образного мышления как основного ключа к познанию……5

Глава 2. «Точки соприкосновения» астрономии и литературы.

2.1Наука и искусство – две грани одного и того же процесса – творчества…………………………………………………………..7

Глава 3. Экспериментальная часть.

Выводы……………………………………………………………………….29

Список использованной литературы……………………………………….30

Приложение 1………………………………………………………………..31

Пояснительная записка.

Актуальность и обоснование выбора темы:

Еще с давних времен астрономия была составной частью обучения. Связано это с важным значением астрономических знаний для развития цивилизации. У астрономии были две основные задачи: научить человека ориентироваться в пространстве и во времени и задача определения места и роли человека во Вселенной.

К сожалению, на изучение астрономии в школе отводится мало времени, поэтому изучить глубоко этот предмет очень сложно, но влюбиться в восхитительный мир планет и звезд, окутанный мифами и легендами, загадками и тайнами можно с первого урока, с первой странички учебника.

Однажды урок астрономии наша преподаватель Шнырева Людмила Николаевна,начала со сказки С.Маршака «От чего у месяца нет платья». Вспомнили, что Луна может находиться в различных фазах, а это значит, что не всегда мы будем видеть серп Луны и т. д. Возникла идея написать работу.

У менявозникла мысль систематизировать стихотворения по изучаемым темам. Ведь действительно для того, чтобы разнообразить различные формы урока, вызвать интерес у учащихся к предмету, привлечь их внимание к увиденному и услышанному, дать им возможность самим описать различные явления одним из способов является метод, предложенный в моей работе, а именно изучение астрономии в стихах.

Умение мыслить образами - это умение видеть объектыцельно, опосредованно, во взаимосвязи. Основным фактором творческой личности является именно умение мыслить образно. Без хорошо сформированного наглядно-образного мышления невозможно перейти к понятиям в мышлении.

Современная наука не может развиваться без способностик образному мышлению. Известно, что воспитываетсяобразное мышление искусством. Художественную литературу относят к одному из видов искусства.

Затем, проанализировав учебную, научную и художественную литературу, проконсультировавшись с работниками планетария, я не только нашел много погрешностей (их еще можно назвать литературные курьезы), то есть расхождения научных данных с текстом в художественной литературе. Так появилась эта работа.

Проблема:

Недостаток образного мышления затрудняет глубокое понимание астрономических явлений и процессов.

Гипотеза:

Мы предполагаем, что через образы и эмоциональные сопереживания обучающийся более полно усваивает знания астрономических явлений.

Цель:

Доказать, что образы, формируемые художественной литературой, способствуют более глубокому усвоению астрономических явлений и процессов при изучении астрономии.

Задачи:

Изучить научную литературу о формировании образного мышления;

Изучить художественную литературу, в которой отражены астрономические явления и процессы;

Научиться анализировать прочитанное

Подобрать эпиграфы и цитаты из художественной литературы к соответствующим темам астрономии, изучаемым на уроке;

Объект исследования:

художественная литература, отражающая астрономические явления и процессы.

Предмет исследования:

Художественная литература

Метод исследования:

(теоретического исследования)

Изучение и анализ художественной литературы, отражающей астрономические явления и процессы, обобщение, систематизация.

Формы представления результатов:

представление электронной презентации.

Межпредметные связи: астрономия, литература.

Глава 1. Роль образного мышления как основного ключа к познанию.

Наше познание окружающей действительности начинается с ощущений и восприятия и переходит к мышлению. Функция мышления – расширение границ познания путем выхода за пределы чувственного восприятия. Мышление позволяет с помощью умозаключения раскрыть то, что не дано непосредственно в восприятии.

Задача мышления – раскрытие отношений между предметами, выявление связей и отделение их от случайных совпадений. Мышление оперирует понятиями и принимает на себя функции обобщения и планирования.

Мышление – наиболее обобщенная и опосредованная форма психического отражения, устанавливающая связи и отношения между познаваемыми объектами.

Известно, что человек, выросший в полной изоляции от человеческой культуры, так никогда и не сможет научиться правильному, с нашей точки зрения, мышлению. Таким образом, навыки и способы мышления развиваются у человека в онтогенезе при воздействии среды - человеческого общества.

С развитием общества мышление эволюционирует и все более переходит к обобщенному, теоретическому уровню, к понятиям. Появляются и развиваются абстракции числа, пространства и времени. Так же как развитие технического потенциала общества приводит к оперированию явлениями, не поддающимися восприятию нашими органами чувств, и мышление переходит к оперированию понятиями, не имеющими не только чувственных, но и вообще каких-либо представлений.

1.2. От образа к понятию.

Формирование понятий - одна из самых важных когнитивных функций человека. Расположение элементов в химии, разработка филогенетической классификации в биологии, классификация видов памяти в когнитивной психологии - все это примеры формирования понятий , способствовавшие лучшему пониманию предмета.

Прежде всего, процесс познания начинается с процесса восприятия объектов и явлений реальности. Процесс восприятия осуществляется с помощью органов восприятия: прежде всего зрения, а также слуха, осязания и других. Органы восприятия дают человеку чувственную информацию о признаках наблюдаемых объектов. На самых первых этапах жизни человека эти признаки объектов не образуют устойчивых взаимосвязанных комплексов, т.е. целостных образов объектов. Но опыт взаимодействия человека с реальными объектами приводит к выявлению взаимосвязей между признаками.

Переход же от чувственной ступени познания к логическому мышлению характеризуется прежде всего как переход от восприятий, представлений к отражению в форме понятий .

Иногда образное мышление соотносят к детским и называют его допонятийным . Но, помимо образов восприятия есть образы воображения . Именно с последними связывают творческое, эвристическое мышление. Поэтому, нас, конечно, в большей мере интересуют образы воображения – операции их синтеза, интеграции, анализа, отношения между ними, отношения между образами и их денотатами.

Очевидно, не бывает каких-либо образов без чувственных прообразов. Любой образ воображения опирается на некоторые образы восприятия. Образы восприятия – первичны , образы воображения - вторичны . Первые являются «строительным материалом» для вторых.

Глава 2. «Точки соприкосновения» астрономии и литературы.

Прежде всего, наука и искусство – две грани одного и того же процесса – творчества. Цель у науки и искусства одна – торжество человеческой культуры, хотя достигается она разными путями. «И в науке и в литературе творчество не просто радость, смешанная с риском, - это жестокая необходимость, - говорит американский писатель, физик по образованию Митчелл Уилсон, – И ученый, и писатель, в какой бы обстановке они не росли, в конце концов находят свое призвание, словно под влиянием той же силы, которая заставляет подсолнечник поворачиваться к солнцу».

Глубокая общность науки и искусства определяется и тем, что оба этих творческих процесса ведут к познанию истины. Стремление же к познанию генетически заложено в человеке. Известны два способа познания: первый основан на выявлении общих признаков познаваемого объекта с признаками других объектов; второй на определении индивидуальных отличий познавательного объекта от других объектов. Первый способ познания

Не только искусство притягивает науку, но и наука постоянно притягивает искусство. Замечательного русского поэта и ученого Валерия Брюсова можно назвать родоначальником «научной поэзии». В предисловии к своему сборнику стихов «Дали» Брюсов писал: «…поэт должен по возможности стоять на уровне современного научного знания и вправе мечтать о читателе с таким же миросозерцанием. Было бы неправильно, если бы поэзия навеки должна была ограничиться, с одной стороны, мотивами о любви и природе, с другой – гражданскими темами. Все, что интересует и волнует современного человека, имеет право на отражение в поэзии».

Взаимоотношение науки и искусства – сложный и трудный процесс. В науке, где требуется ум, нужна и фантазия, иначе наука становится сухой и вырождается в схоластику. В искусстве, где требуется фантазия, нужен и ум, ибо без систематическогопознания профессионального мастерства настоящее искусство невозможно.

Наука описывает явления и процессы окружающей действительности. Она дает человеку возможность:

Пронаблюдать и проанализировать процессы и явления,

Выяснить на качественном уровне механизм их протекания,

Ввести количественные характеристики;

Предсказать ход процесса и его результаты

Искусство, к области которого относится и художественная литература отражает мир в образах - словесных, визуальных.

Оба названных способа отражения реального мира взаимно дополняют и обогащают друг друга. Это связано с тем, что человеку от природы присуще относительно независимое функционирование двух каналов передачи и переработки информации - вербального и эмоционально-образного. Это обусловлено свойствами нашего мозга.

Наука и искусство по-разному отражают общественное сознание. Язык науки – понятия, формулы. Язык искусства – образы. Художественные образы вызывают в сознании людей стойкие, яркие, эмоционально окрашенные представления, которые, дополняя содержание понятий, формируют личностное отношение к действительности, к изучаемому материалу. Формулы, соотношения, зависимости могут быть красивы, но это нужно уметь почувствовать, тогда учеба вместо суровой необходимости может стать трудным, но приятным делом. В художественных произведениях нередки картины астрономических явлений в природе, описания различных технических процессов, конструкций, материалов, сведений об ученых. В научной фантастике отражены многие научные предположения и гипотезы. Особое видение мира, владение словом и умение обобщать позволяет писателям добиваться в своих произведениях удивительно точных, легко представимых описаний.

Описание научных знаний встречается как в классической литературе, так и в современной. Особенно же востребованы такие описания в жанре фантастики, поскольку он по своей сущности как раз базируется на изложении различных научных гипотез, излагаемых языком художественной литературы.

Глава 3. Экспериментальная часть.

С древнейших времён люди для того, чтобы донести до следующих поколений красоту природы, использовали знания, относящиеся к астрономии. Особенно ярко связь с астрономией в поэзии. Поэтические образы, пропитанные астрономическими явлениями, придают наглядность и естественность мыслям и чувствам поэтов. Какие только поэты не обращались к астрономическим явлениям. Может быть, некоторые из них сами, не ведая того, описывали их.

Трудно найти такого поэта в мировой художественной литературе, который бы хоть раз не написал произведения о земле и небе, о солнце и звёздах, о грозе и молнии, о планетах и затмениях. (Приложение 1)

Николай Гумилёв «В небесах»

Ярче золота вспыхнули дни,
И бежала Медведица-ночь.
Догони её, князь, догони,
Зааркань и к седлу приторочь!
Зааркань и к седлу приторочь,
А потом в голубом терему
Укажи на Медведицу-ночь
Богатырскому Псу своему.
Мёртвой хваткой вцепляется Пёс,
Он отважен, силён и хитёр,
Он звериную злобу донёс
К медведям с незапамятных пор.
Никуда ей тогда не спастись,
И издохнет она наконец,
Чтобы в небе спокойно паслись
Козерог, и Овен, и Телец.

Увлекательный стих Гумилева говорит нам о простой вещи: человеческая фантазия поселила на небе зверей и птиц, людей и неодушевлённые предметы. С каждым из них связана какая-то история, миф или легенда. Этот материал можно использовать при изучении созвездий.

В. Брюсов. «Месяца свет электрический»

Месяца свет электрический
В море дрожит, извивается;
Силе подвластно магической,
Море кипит и вздымается.
Волны взбегают упорные,
Мечутся, дикие, пленные,
Гибнут в борьбе, непокорные,
Гаснут разбитые, пенные…
Месяца свет электрический
В море дрожит, извивается;
Силе подвластно магической,
Море кипит и вздымается.

Что за магические силы, под действием которых море кипит и вздымается?
Это стихотворение напоминает нам о том, что на явление приливов и отливов действует сила гравитационного притяжения Луны.
Но мы знаем, что Луна не светится сама, тем более «электрическим светом», а отражает свет Солнца.

М. Цветаева. «Август – астры»

Месяц поздних поцелуев,
Поздних роз и молний поздних!
Ливней звездных -
Август - Месяц
Ливней звездных!

Ежегодно, в августе месяце, наблюдается метеорный поток «Персеиды», явление которого в народе называют «августовским звездопадом».

М. Цветаева. «Комета»

Косматая звезда,
Спешащая в никуда
Из страшного ниоткуда.
Между прочих овец приблуда,
В златорунные те стада
Налетающая, как Ревность -
Волосатая звезда древних!
(1921)

Как верно заметила М. Цветаева, комета в переводе означает «косматая звезда».

Константин Бальмонт

По яйцевидному пути
Летит могучая комета.
О чем хлопочет пляской света?
Что нужно в мире ей найти?
Она встает уж много лет,
Свой путь уклончивый проводит,
Из неизвестного приходит,
И вновь ее надолго нет.
Как слабый лик туманных звезд,
Она вначале появленья -
Всего лишь дымное виденье,
В ней нет ядра, чуть тлеет хвост.
Но ближе к Солнцу - и не та.
Уж лик горит, уж свет не дробен,
И миллионы верст способен
Тянуться грозный след хвоста.
Густеет яркое ядро,
И уменьшается орбита.
Комета светится сердито.
Сплошной пожар - ее нутро.
(1908 год)

Из этого стихотворения мы можем узнать о траектории полета кометы, о существовании ядра - центральная часть головы называется ядром, диаметр которого 0,5-20 км, масса 1011-1019 кг, ядро представляет собой леденистое тело. А главное, из стиха мы можем подчеркнуть, что на значительных расстояниях от Солнца комета выглядят как слабо светящиеся пятнышки овальной формы, а с приближением к Солнцу у них появляются «голова» и «хвост».

«Космическая пыль» К Л.Татьяничева

Как глобус, шар земной пылится.
Оставив в небе тонкий след,
Летят к нам быстрые частицы
Иных миров, иных планет.
Тех, что за облачною дымкой
Горят в космической дали,
Стремясь хоть малою пылинкой
Коснуться жителей земли.

Действительно, по современным представлениям, космическая пыль состоит из частиц размером около 1 мкм с сердцевиной из графита или кремня, поэтому в стихотворение совершенно справедливо сказано о частицах.

«Вот это сон!» Виктор Трошенков

Первый раз приключилось такое.
Видно, Солнцем, проникся насквозь.
Мне с полярным сияньем цветное
Сновиденье увидеть пришлось.
То стремительным вихрем крученым,
То "короной", то снова "дугой"
С фиолетовым спектром,
зеленым простиралось оно надо мной.
Удержать бы такие мгновенья.
Но часы просыпаться велят.
Помню только жалел в сновиденье,
Что для съемки не взял аппарат...

Прекрасное стихотворение напоминает нам о простом, но удивительном свечении разреженных слоев воздуха на высотах 90-1000 км под действием протонов и электронов, которые действительно изменяют свои цвета и форму.

«Лунное» Валентин Берестов

Две стороны, как у медали,
У нашей спутницы Луны.
Но лишь недавно увидали
Луну с обратной стороны.
Из века в век на небосклоне
Блестит знакомый лунный лик.
Как плохо, как односторонне
Мы знаем спутников своих!

Думаю, что это стихотворение не только прекрасно из-за своего философского и очень правильно подмеченного окончания, но в нем с астрономической точки зрения много полезной информации. Во-первых, у Луны действительно две стороны, она ведь круглая, во-вторых, это было окончательно доказано лишь в 1959 году, когда Луна-3, советская межпланетная станция совершила облет вокруг нее, а с многолетним развитием астрономии, это действительно недавно. В-третьих, как односторонне мы знаем спутников своих сравнивается с односторонним знанием Луны и плохими знаниями о второй стороне, что совершенно верно.

М. Лермонтов:

Посреди небесных тел
Лик Луны туманный,
Как он кругл и как он бел
Точно блин в сметане.

А С. Есенин написал:
Золото холодное Луны
Запах олеандра и левкоя,
Хорошо бродить среди покоя
Голубой и ласковой страны.

Эти два отрывка из стихотворений обращают наше внимание на то, что цвет Луны, мы можем наблюдать разный: белый или желтый. Красновато-желтый цвет Луны мы можем наблюдать при лунном затмении, ее нахождении над горизонтом. Белый цвет возможно увидеть при полнолуние.

«Свет для души» Виктор Трошенков.

Если б Солнце не знало вспышек,-
Не смогла бы Земля сиять,
Не издали бы ярких книжек,
В небе чудо не стали бы ждать.

В этом отрывке говорится о солнечных вспышках, что действительно происходит и здесь можно предложить ученикам целый ряд вопросов.

3.2 Литературные курьезы, встречающиеся в произведениях.

- Звезды

В сочинениях Козьмы Пруткова есть такие стихотворные строки:

Но вот уж меркнет солнца луч,
Выходит месяц из-за туч
И освещает на пути
Все звёзды Млечного Пути.

Свет Луны полностью затмевает слабое свечение Млечного Пути.

У Александра Блока есть такие строки:

О, край небес - звезда омега,
Весь в искрах, Сириус цветной.
Над головой - немая Вега
Из царства сумрака и снега
Оледенела над землей.
Вега бывает видна вблизи зенита летом, тогда как Сириус можно видеть только зимой.

В стихотворение "Южный Крест" В.Я.Брюсова:

Я долго шёл, и, выбрав для ночлега
Холм ледяной, поставил гибкий шест.
В полярной тьме не Сириус, не Вега-
Как знак любви, сверкает Южный Крест...

Прекрасные стихи, но увы - с астрономической точки зрения неграмотные. Вега из Антарктиды не видна: светило со склонением +38° южнее параллели 52° южной широты не восходит. Иное дело Сириус, склонение которого -17°: южнее 73° южной широты он станет незаходящим, да и в прибрежной части материка Сириус находится над горизонтом большую часть суток. Если бы герою стихотворения удалось приблизиться к полюсу, он обязательно увидел бы эту ярчайшую из звёзд.

У современного поэта Ивана Олейникова есть такие строки:

На Камчатку из Владивостока
Нас ведёт Полярная звезда,
И глядит Вселенная стооко,
Как в ночи беснуется вода.

Камчатка не только севернее Владивостока, но и значительно восточнее него. (Долгота Владивостока - 132°, долгота самой западной точки полуострова Камчатка - 155°). К северу от Владивостока лежит материк, и плыть из этого порта в направлении Полярной звезды просто невозможно.

Из стихотворения В. Бабешко:

Кариатидами звезд расцвечено мирозданье
И розовый Млечный Путь соединяет века.
Кометы пылят во мгле, заглатывая расстоянье.
Галактикам молодым, почесывая века.

Млечный Путь назван был так потому, что светлой полосой проходит по небу. А у комет, как заметил автор, действительно бывают не только газовые, но и пылевые хвосты.

- Солнце

У Алексея Константиновича Толстого есть такие строки:

По-прежнему сияет правды сила,
Её сомненья боле не затмят;
Неровный круг планета совершила
И к солнцу снова катится назад,
Зима прошла, природа зеленеет,
Луга цветут, весной душистой веет!

("Я вас узнал, святые убежденья...")

Конечно, эллиптическую орбиту нашей планеты можно условно назвать "неровным кругом". Однако смена сезонов года определяется не положением Земли на её орбите, а взаимной ориентацией её радиус-вектора и оси вращения. Ведь в то самое время, когда в северном полушарии наступает весна, в южном, наоборот, вступает в свои права осень!

Перигелий - ближайшую к Солнцу точку своей орбиты - Земля проходит в начале января, и к моменту наступления весны в северном полушарии наша планета не приближается к Солнцу, а удаляется от него!

У Николая Грибачёва в стихотворении "В предосеннем поле" есть такие строки:

Но я припомнил небо над экватором,
Где всё в природе то же день за днём.
Такое ж солнце полное в зените,
В листве бессменной рядом цвет и плод,
Не надо шубы - ситчик в заменителе,
Вода не знает, что такое лёд...

На экваторе Земли Солнце можно наблюдать в зените, но отнюдь не "день за днём". Точно через зенит светило проходит только в дни равноденствий, когда оно пересекает экватор небесный и склонение его равно нулю. В другие дни высота полуденного Солнца над горизонтом изменяется в широких пределах - от 66,5° до 90°.

Планеты

У Николая Гумилёва в стихотворении "CREDO" есть такие строки:

Мне всё открыто в этом мире -
И ночи тень, и солнца свет,
И в торжествующем эфире
Мерцанье ласковых планет.

Планету можно отличить от звезды по ровному, без мерцаний, свечению.

В стихотворении Михаила Светлова "В разведке" рассказывается, как двое разведчиков-красноармейцев вечером видят Меркурий и беседуют об этой планете.

последняя строфа стихотворения звучит так:

Ночь звенела стременами,
Волочились повода,
И Меркурий плыл над нами -
Иностранная звезда.

Меркурий не может быть виден в полночь. Даже при самых благоприятных условиях он виден всего час-полтора вечером на западе или утром на востоке в лучах зари.. А также, Меркурий не является звездой, это планета.

Стихотворение Поля Верлена "Благословенный час" в переводе Валерия Брюсова начинается так:

Луна ала на тёмных небесах;
Качается туман; луг холодеет
И спит в дыму; в зелёных тростниках
Лягушка квакает; прохлада реет...

Проснулись совы; то впёред, то прочь,
На тяжких крыльях, лёт бесшумный, мерный
Свершают; у зенита свет неверный,
И, белая, Венера всходит: Ночь!

На самом деле восход Венеры предвещает наступление утра. Если же планета видна вечером, значит, она вскоре зайдёт.

Современный поэт Валерий Хатюшин склонен к философии:

Воронки,
воронки...
На Марсе, на Сатурне, на Луне...
Почему мы решили,
что это кратеры вулканов?
А может быть, это
воронки от разрывов бомб?..

На Луне и на Сатурне вулканических кратеров нет - только ударные.
А на Сатурне нет и не может быть кратеров, т.к. эта планета состоит преимущественно из газов и не имеет видимой твёрдой поверхности.

Поэт Гумилев написал:

На далекой звезде Венере
Солнце пламенней и золотистей.
На Венере, ах, на Венере
На деревьях синие листья.

Ошибка Гумилева в том, что он назвал планету Венеру звездою. Кроме того, температура на Венере достигает примерно 750К, значит никакой формы жизни там не может быть – не может быть деревьев.

- Луна

Стихотворение Константина Бальмонта "Чары месяца" начинается строками:

Между скал, под властью мглы,
Спят усталые орлы.
Ветер в пропасти уснул,
С моря слышен смутный гул.

Там, над бледною водой,
Глянул месяц молодой,
Волны тёмные воззвал,
В море вспыхнул мёртвый вал..,

Вот уж с яркою звездой
Гаснет месяц молодой.
Меркнет жадный свет его,
Исчезает колдовство.

Скучным утром дышит даль,
Старой башне ночи жаль,
Камни серые глядят,
Неподвижен мёртвый взгляд...

В первом фрагменте действительно описан молодой месяц, но чтобы утром "погаснуть" на фоне зари вместе со звёздами, месяц должен быть старым.

Стихотворение Зинаиды Гиппиус "Мудрость" начинается так:

Сошлись чертовки на перекрёстке,
На перекрёстке трех дорог.
Сошлись к полночи, и месяц жёсткий
Висел вверху, кривя свой рог...

Рог молодого месяца заходит задолго до полуночи, а рог старого месяца восходит перед рассветом.

У Маргариты Алигер читаем:

Проходит ночь - от света и до света.
И сутки - от луны и до луны.
Ни на один вопрос мне нет ответа,
а все они тревогою полны...

На самом деле между восходом Луны и следующим её восходом проходит больше суток (в среднем 24 часа 50 минут), поскольку за сутки Луна вследствие орбитального движения смещается среди звёзд на 13о.

Звездам числа нет, бездне дна.

Ломоносов М. В.

Постановка проблемы:

Формирование познавательной активности у детей можно видеть в разных формах деятельности, в том числе в играх, экспериментировании, наблюдениями за объектами и явлениями.

Важным средством познания окружающего мира является не только окружающая его природа, но и неизведанный мир Вселенной. Он привлекает к себе внимание, заставляет включать в процессе наблюдения различные органы чувств, а значит, активизирует начальные моменты познания – ощущение и восприятие. И.Г.Песталоцци отмечал, что окружающий мир ребенка – источник, благодаря которому «ум поднимается от смутных чувственных восприятий к четким понятиям».

Причины встречающейся интеллектуальной пассивности детей часто лежат в ограниченности интеллектуальных впечатлений, интересов ребенка. Реализуя программу «Детство» по познавательному развитию мы заметили, что в недостаточной степени раскрывается раздел «Социальный мир», а именно тема «Космос», поэтому возникланеобходимостьработы над проектом «Волшебная астрономия». К созданию проекта мы приступили еще и потому, что 2011 год объявлен Годом российской космонавтики.

Перед нами возникла проблема: Как развить у ребенка представления об окружающем мире до глубин Вселенной, от мифов древней цивилизации до современных научных открытий, не зазубривая научные истины, а открывая их самому.

Цель проекта:

Формирование у детей представлений об окружающем мире, чтобы мир стал источником познания и умственного развития ребенка.

Гипотеза:
Предположим, что астрономия – наука доступная только взрослым, тогда чем можно объяснить интерес дошкольников к неизведанному для них миру Вселенной. Мы считаем, что азы науки астрономия могут, является источником познания и умственного развития дошкольников.

Задачи:

1. приобщить детей к современным знаниям о Вселенной;

·2. способствовать осознанию детьми уникальности нашей планеты и важности ее изучения;

·3. сформировать представления о роли человека в изучении космического пространства;

·4. воспитать чувство гордости за достижения отечественных ученых и космонавтов.

· 5. развивать познавательную активность, творческие способности, воображение, фантазию, коммуникативные навыки.

Участники проекта:

Участники проекта: дети подготовительной группы МДОУ детский сад №4 «Светлячок», воспитатели подготовительной группы, старший воспитатель, заведующая детским садом, музыкальный руководитель, родители детей подготовительной группы, работники библиотеки имени С.П. Мосияша.

Время и место проведения:

Данный проект осуществляется в рамках педагогической системы МДОУ детский сад №4 « Светлячок». С детьми – в специально организованной деятельности воспитателя и ребенка (подгруппы детей), самостоятельной детской деятельности. С педагогами и родителями – в условиях проведения активной методической работы.

Организация деятельности участников проекта:

Руководитель проекта доводит до участников проекта важность проблемы, составляет перспективный план мероприятий, подбирает совместно со старшим воспитателем методическую, научно – популярную и художественную литературу, иллюстрированный материал по данной теме, Заведующая детским садом улучшает материально – техническую базу.

Методы и приемы:

· Практические (творческие работы, экспериментальная работы).

· Коммуникативные (беседы, игры и игровые упражнения, художественное слово, наблюдения).

Средства работы:

Технические средства (компьютер, принтер, сканер, фотоаппарат, ДВД – плеер, музыкальный центр);

Методические разработки, журналы «Дошкольное воспитание», «Дошкольная педагогика», «Дошкольное образование», «Ребенок в детском саду», «Управление ДОУ», «Расскажи детям о космосе» - карточки для занятий в детском саду и дома, О. А. Скорлупова «Покорение космоса», Москва, 2006, издательство Скрипторий;

Презентации о космосе.

Формы работы:

Коллективная (музыкальные, математические, конструирование – ручной труд, рисование и познавательного цикла)

Групповая (продуктивно – творческая деятельность, развивающие игры)

Игровая деятельность

Познавательное развитие

Конструирование – ручной труд

Ознакомление с художественной литературой

Физическое развитие

Ознакомление с малыми фольклорными литературными формами

Театрализованная деятельность

Изобразительная деятельность

Музыка

Работа с родителями

I этап - подготовительный

Создать условия для проведения проекта

II этап - основной

Дидактические игры: « Найди лишнее»; «Укрась слово»; «Дверная скважина»; «Звук потерялся»; «Что изменилось»; «Разведчики».

Строительная игра «Космодром».

Сюжетно – ролевая игра «Будущие космонавты»

Д/упражнения «Собери вещи в полет», «Подбери слово»

Экскурсия в библиотеку, экскурсия в школу №1 на урок астрономии;

Занятие «Земля - наш дом во вселенной», «Ракета летит к звездам», «Космическое путешествие», «Путешествие на неизвестную планету», «Мы летим в космос», «Солнце и планеты».

«Наш космический корабль»

К. Булычев «Тайна третьей планеты», В. Медведев «Звездолет Брунька», В Кащенко «Найди созвездия», В.Бороздин «Первый в космосе», К. Порцевский «Моя первая книга о космосе», Энциклопедия «Юный эрудит», Картины Ю. Копейко «Космос», А. Гурштейн «Люди и звезды». Стихи о космосе.

Спортивное развлечение «Путешествие к разноцветным планетам»

Загадки о космосе.

Тетрализованное представление «Покрутите пестрый глобус».

Занятия по рисованию «Путь к звездам», «Лунный пейзаж».

Занятие по аппликации + рисование «Космический коллаж».

Слова и музыке Е. Соколовой «Сказка, сказка приходи!», русская народная музыка « Во дворе то калина», песня «Первый снег» музыка н. Тимофеевой, слова В.Приходько, слова Е. Авдиенко музыка Варламова «Пин и Гвин», «Мелодия для танцоров» (Китай) народная, музыка А. Киселева слова А.Меньшова «Мама».

Информационный листок для родителей «Покорение космоса».

Ожидаемые результаты проекта:

Повышение квалификации воспитателей.

Распространение передового педагогического опыта.

Положительные отклики родителей.

Любознательность, познавательная активность детей.

Изготовить руками детей альбом «Мир глазами детей».

Изготовить книгу - высказываний детей о космосе, альбом «Волшебная астрономия».

Результаты проекта .

У детей старшего дошкольного возраста систематизировались, имеющиеся знание детей по астрономии, они овладели элементарных представлений о науке астрономия. У всех детей обогатился словарь путем введения определенных слов в практику общения, появился интерес к поисковой деятельности в процессе проведения элементарных опытов.
По итогам можно судить о повышении мотивации участников педагогического процесса по развитию у детей познавательной сферы об окружающем мире, а также повышения их эрудиции.
Таким образом, по результатам проведенной работы можно отметить, что гипотеза подтвердилась. Астрономия – это наука не только для взрослых! Дети дошкольного возраста при создании определенных условий, при использовании различных форм, методов работы и заинтересованности всех участников педагогического процесса вполне доступно овладевают элементарными знаниями о науке астрономия, в результате чего происходит формирование представлений об окружающем мире, который является источником познания и умственного развития детей.

Изготовили руками детей альбом «Мир глазами детей».

Изготовили альбом «Волшебная астрономия».

Городская научно-практическая конференция учащихся

Секция «Астрономия»

Исследование переменности звезды А 382

шарового скопления Мессье 4

Еременко Максим,

Матейко Александр,

10 класс, ГБОУ ДОД СОДЭБЦ

Научный руководитель:

педагог дополнительного образования

ГБОУ ДОД СОДЭБЦ Заусаева О.Г .

Введение. 1. Об исследованиях переменных звезд ………………………………3

2. Шаровое звездное скопление М 4.…………………………………..4

3. Переменные звезды в М 4….………………………………..……… 5

Основная часть.

1. Определение блеска переменных звезд и способы их обработки. Построение кривой блеска. …………………………………………………………5

2. Переменные звезды в шаровых скоплениях……………………….7

3. Метод Лафлера – Кинмана………………………………………….8

Заключение…………………………………………………………………………...9

Библиографический список………………………………………………………..10

Приложение 1………………………………………………………………………11

Приложение 2………………………………………………………………………12 - 14

Введение .

Об исследованиях переменных звезд.

Переменность блеска – явление, широко распространенное в звездном мире. В широком смысле слова физически переменными звездами оказываются вообще все звезды: все они с большей или меньшей скоростью меняют блеск в силу процессов эволюции, многие из них пульсируют, испытывают вспышки и т.п.

Большое значение исследований переменных звезд для астрономии имеет ряд причин:

Во-первых, своими колебаниями блеска переменные звезды сами заявляют о своем существовании как объектов особенных. Методика открытия переменных звезд и их дальнейшей классификации не требует сложной специальной аппаратуры и мощных телескопов…

Во-вторых, обнаруженные у переменных звезд закономерности, связывающие их абсолютные величины с физическими характеристиками, дают возможность определять расстояние до каждой из них…

В-третьих, исследование физических процессов, развивающихся в атмосферах переменных звезд, а, может быть, и в их недрах, дает неисчерпаемый материал для понимания природы строения звезд. Сопоставление этих данных с пространственными и возрастными характеристиками сулит очень большие возможности в отношении понимания процессов развития звезд .

Сотни астрономов-специалистов и тысячи любителей исследуют переменные звезды. Одна только Американская ассоциация наблюдателей переменных звезд насчитывает свыше 2000 членов. Но все еще очень много звезд, даже ярких, остаются малоизученными, и это едва ли не самая благодарная и полезная для науки сфера деятельности любителей астрономии. Среди переменных звезд много уникальных объектов, находящихся на критических стадиях эволюции или составляющих двойные системы с компактными объектами. Вслед за любительскими наблюдениями, обнаруживающие интересные звезды, на них наводятся большие телескопы .

В конце 19 века развитие научной фотографии дало возможность получать на снимках изображения даже слабых звезд, применяя весьма скромные оптические средства. В ряде обсерваторий стали накапливаться коллекции фотографических снимков неба. Изучение звезд по снимкам дает возможность восстановить историю звезды. В частности, появилась возможность исследовать переменные звезды в шаровых скоплениях.

Цель нашей работы: попытаться определить тип переменности неисследованной звезды А 382 в шаровом скоплении М 4.

Для этого нужно решить следующие задачи :

обработать наблюдения;

построить кривую блеска;

исследовать кривую блеска на переменность.

Предмет исследования: переменные звезды шарового скопления М 4.

Объект исследования : звезда А 382.

Гипотеза : Возможно, это звезда типа RR Лиры.

Шаровое скопление М 4.

Шаровые скопления – самые старые звездные коллективы. Они образовались миллиарды лет тому назад, входившие в их состав звезды высокой светимости уже давно проэволюционировали и стали (в зависимости от массы) черными дырами, нейтронными звездами или белыми карликами. Звезды этих типов присутствуют в шаровых скоплениях.

Было обнаружено, что в некоторых из них очень много переменных звезд. В Третьем каталоге переменных звезд в шаровых скоплениях Сойер-Хогг содержатся данные о 2119 звезд.

Самым близким шаровым скоплением, по-видимому, является М 4 (NGC 6121), расположенным чуть больше 1к западу от Антареса. По определению A лькаино , его расстояние 1,75 пк. Если бы не закрывающая его темная туманность Скорпиона- Змееносца, оно было бы на 1.8 ярче и наблюдалось бы невооружённым глазом. Поглощение межзвёздной среды окрашивает свет, идущий от скопления, в красноватые тона, на фотографиях оно бывает слегка оранжевым или коричневатым. Скопление удаляется от нас со скоростью 70,4 км/с. В 1987 году в скоплении был обнаружен пульсар. Период его обращения = 3,0 мс, т.е. он делает более чем 300 оборотов в секунду, что в десять раз больше, чем у пульсара Крабовидной туманности. В августе 1995 г. космический телескоп "Hubble" сфотографировал белые карлики в М 4, которые являются одними из самых старых звёзд нашей Галактики. В июле 2003 г. с помощью всё того же космического телескопа на орбите одного из этих белых карликов была обнаружена планета. Эта планета, в 2,5 раза превышающая Юпитер по массе, является, возможно, столь же старой, как и само М 4, возраст которого оценен в 13 млрд. лет, что почти в три раза превышает возраст нашей Солнечной системы .

Это скопление – своего рода «подарок» для астрономов, служащий ближайшей лабораторией для изучения общих законов жизни этих старых звездных систем.

3. Переменные звезды в М 4.

В Третьем каталоге переменных звезд в шаровых скоплениях Х. Сойер-Хогг в М 4 числилось 43 переменных звезды, 41 – типа RR Лиры, одна звезда типа RV T ельца и одна, предположительно, неправильная .

В 1975 году Алькаино при проведении BV -фотометрии переменных звезд в шаровом скоплении М 4 были заподозрены в переменности еще пять звезд. . Некоторые из этих звезд (в частности, А 382) были пронаблюдены (но не обработаны) на Гиссарской астрономической обсерватории.

В 2001 году подготовлена компьютерная версия дополнения к каталогу Сойер-Хогг, составленная уже после смерти Х. Сойер-Хогг ее сотрудницей К. Кутс-Клемент . За 30 лет было открыто еще три десятка переменных звезд, но звезда А382 по-прежнему числится только заподозренной в переменности.

Перед нами была поставлена задача: обработать наблюдения, построить кривую блеска и попытаться определить тип переменности этой звезды.

Основная часть .

1. Определение блеска переменных звезд и способы их обработки . Построение кривой блеска.

Предоставленные нам наблюдения выполнены методом Нейланда-Блажко. В этом методе используются две звезды сравнения: одна с большим блеском (а ), а другая - с меньшим блеском (b ), чем переменная. Блеск наблюдаемой звезды v замыкается между этими звездами сравнения. Оценивается различие блесков между а и v , между b и v , а затем сравниваются интервалы блесков и между собой. Оценка записывается в виде a m v n b . Достаточное количество наблюдений переменной звезды, выполненных этим методом, позволяет определить шкалу блесков ее звезд сравнения. Разность блесков a и b , т.е. величина интервала , очевидно, равна m +n . Из каждой оценки получаем свое значение m +n и из них вычисляем среднее: суммируем все величины и делим на число индивидуальных определений. Обозначая блеск звезды а символом (а ), блеск b – (b ), …, получаем совокупность средних значений разностей:

(b ) – (a ) = ; (с ) – (b ) = ; (d ) – (c ) =… Количество разностей на одну меньше количества звезд сравнения. Поэтому для решения этой системы уравнений принимают блеск одной из звезд за нуль. Тогда (а ) = 0; (b )= ; (с ) = ; (d ) = … т.е. мы получили шкалу блеска звезд сравнения, (степени возрастают с ослаблением блеска звезды).

Следующий этап – преобразование степенной шкалы в звездные величины. Это можно сделать по формуле:

m = m + ps , (1)

где m – визуальная звездная величина звезды сравнения, s – ее блеск, выраженный в степенях, m - нуль-пункт шкалы степеней и p – цена степени. Напишем систему условных уравнений:

m = m + ps

m = m + ps

m = m + ps …

Решая эту систему способом наименьших квадратов, определяем m и p . Затем, подставляя в формулу степени s , вычисляем «улучшенные» или «индивидуальные» для данного наблюдателя звездные величины звезд сравнения. Подставляя степенное выражение блеска переменной звезды в формулу (1), можно вычислить ее соответствующую звездную величину .

Нами было обработано 235 наблюдений. Звездные величины звезд сравнения взяты из работы Алькаино . Вначале была получена степенная шкала звезд сравнения:

а = 0а = 13.47 (Зв. сравнения Алькаино)

b = 8 b = 14.21

c = 13 c = 14.75

Составив систему условных уравнений и решив ее способом наименьших квадратов, мы получили формулу для определения индивидуальных величин звезд сравнения:

m = 0.0979 s + 13.46

Теперь можно вычислить звездные величины из оценок блеска (они приведены в таблице 1 приложения 2).

Наблюдениями охвачен период Y .D .2440034 – 2443345 . Кривая блеска за весь период наблюдений показана на рис. 2. (приложение 1). На рис. 3 (приложение 1) показан характер изменения блеска в период наиболее плотных по времени наблюдений. Амплитуда изменения блеска ~ 0.5.

Для того, чтобы узнать, к какому типу переменности может принадлежать данная звезда, нам предстояло выяснить, переменные каких типов (с амплитудой около 0.5) встречаются в шаровых звездных скоплениях.

2. Переменные звезды в шаровых скоплениях.

Наиболее распространены в шаровых скоплениях переменные типа RR Лиры. Число звезд, уверенно относимых ко всем прочим типам переменности, составляет всего 8% от общего числа переменных звезд. Кроме звезд типа RR Лиры, в шаровых скоплениях известны цефеиды сферической составляющей (типа W Девы), звезды типа RW Тельца, типа Миры Кита, красные полуправильные и неправильные переменные, желтые полуправильные переменные (типа SRd ), новые звезды, переменные типа U Близнецов. Не исключено членство в шаровых скоплениях нескольких затменных-переменных . Из всех этих типов переменности небольшую амплитуду изменения блеска имеют только звезды типа RR с Лиры, а также неправильные и полуправильные переменные. Полуправильные переменные звезды (SR ) являются гигантами или сверхгигантами, обладающими заметной периодичностью, временами нарушаемой различными неправильностями в изменении блеска. Периоды полуправильных звезд заключены в очень широких пределах – приблизительно от 20 до 1000 дней, есть звезда с периодом 2070 дней. У неправильных переменных звезд (L ) изменения блеска лишены каких-либо признаков периодичности. Отнесение многих переменных к звездам типа L обусловлено часто лишь их недостаточной изученностью , .

Для того, чтобы проверить, не является ли данная звезда периодической переменной типа RR с Лиры или полуправильной SR , мы использовали программу Горанского В.П. (ГАИШ) «Эффект» для поиска периодических изменений блеска (методом Лафлера-Кинмана).

3. Метод Лафлера-Кинмана.

Метод Лафлера-Кинмана был предложен для определения периодов изменения блеска короткопериодических переменных звезд при ограниченном числе неточных разрозненных наблюдений, разделенных значительными промежутками времени. Испытывается ряд пробных периодов Р , заполняющих по определенному правилу интервал, в котором может содержаться искомый период Р. Для каждого пробного периода находятся фазы всех наблюдений; эти фазы располагаются в порядке их возрастания, а затем для звездных величин, соответствующих упорядоченным фазам, вычисляется значение параметра :

где N – число наблюдений. Параметр зависит от степени рассеяния точек относительно средней кривой блеска и принимает максимальные значения при хаотическом расположении этих точек. Период, соответствующий минимальному значению , в принципе должен быть близок к истинному .

Поиск периода велся в интервале Р = 0.2 - 1 (на случай, если звезда окажется типа RR Лиры) и в интервале 20 - 300 (если звезда – полуправильная). Ни в том, ни в другом случае период четко не выявляется. Поэтому было сделано заключение, что, звезда является, возможно, неправильной с небольшой амплитудой изменения блеска. Для окончательного вывода необходимо иметь более плотный ряд наблюдений, а также знание спектра переменной.

Заключение

В результате выполненной работы мы узнали, что такое шаровые скопления нашей Галактики, и какие переменные звезды в них встречаются.

Познакомились также с методами обработки и исследования переменных звезд;

Были обработаны 235 наблюдений звезды А382 в шаровом скоплении М 4 и построена кривая блеска (Y .D . 2440034 – 2443345);

Освоена работа с программой Горанского В.П. «Эффект»;

C делана попытка отыскать периодичность в изменении блеска данной переменной;

В заключение можно предположить, что звезда А382 является, возможно, неправильной с небольшой амплитудой изменения блеска. Для окончательного вывода необходимо иметь более плотный ряд наблюдений, а также знание спектра переменной.

Библиографический список.

Alcaino G. Astr. Ap. Suppl. S ., 21 , №1, 1975, 9.

Ерлексова Г.Е. Переменные звезды. Приложение, 2 , №10, 1975, 247.

Ефремов Ю.Н. Вглубь Вселенной. Звезды, галактики и мироздание. М.: УРСС, 2003, 68.

Самусь Н.Н. Переменные звезды. Сб. Звезды и звездные системы (под ред. Д.Я.Мартынова). М.: Наука, 1981, 119.

Самусь Н.Н. Шаровые звездные скопления. Сб. Звезды и звездные системы (под ред. Д.Я.Мартынова). М.: Наука, 1981, 218.

Сб. Методы исследования переменных звезд (под ред. В.Б.Никонова). М.: Наука, 1971, 308.

Сб. Пульсирующие звезды (под ред. В.Б.Никонова). М.: Наука, 1971, 350.

Sawyer H . DDO Publ, 3, № 6, 38, 1973.

Страйжис В. Звезды с дефицитом металлов. Вильнюс: Мокслас, 1982, 28.

Цесевич В.П. Переменные звезды и способы их исследования. М.: Педагогика, 1970, 166.

Цесевич В.П. Переменные звезды и их наблюдение. М.: Наука, 1980, 176.

. astro.utoronto.ca/~cclement/read.html

http://www.ka-dar.ru/files/GOR_WINEFK.zip

Астронет. Пресс-релиз STScl – 2003 – 19.

Приложение 1

Рис. 2. Кривая блеска за весь период наблюдений.

Рис. 3. Кривая блеска за период Y .D . 2440734 – 2440739.

Приложение 2.

Наблюдения переменной A 382 в шаровом скоплении М 4

Y .D .