Człowiek od wieków pasjonował się kosmosem. Chciał poznać otaczajcy go
wszechwiat. Księżyc, gwiazdy były przedmiotem fascynacji i badań już od
zarania dziejów. Ale dopiero rozwój techniki i nowoczesnych technologii w
XX wieku pozwolił zicić ludzkie marzenia podboju kosmosu.
Pierwsze próby były zwizane z wyjciem z atmosfery ziemskiej przez
rakiety. Nastpiło to w 1942 r. W niemieckim Wojskowym Zakładzie
Dowiadczalnym w Peenemnde wystrzelono rakietę A4, która była
urzdzeniem dowiadczalnym. Osignęła wysokoć 205 km i prędkoć
5400 km/h. Jej konstruktor stwierdził : Dowiedlimy że, napęd rakietowy jest
użyteczny w podróżach międzyplanetarnych.
Rakiety wyposażone s w silniki odrzutowe, które mog pracować
zarówno w atmosferze ziemskiej, jak i w próżni przestrzeni kosmicznej.
Działanie takiego silnika oparte jest na zasadzie akcji i reakcji tzn. wyrzut
pewnej masy w okrelonym kierunku powoduje, że ciało, z którego masę tę
wyrzucono, jest popychane w przeciwnym kierunku. Silnik rakietowy pracuje
na mieszance dwóch substancji ( paliwo i utleniacz ), która spalajc się
wyrzuca przez dyszę bardzo szybki strumień gazów napędzajcych rakietę.
Rakieta to długi metalowy walec o wys. na ogół od 30 do 60 m. W górnej jej
częci mieci się osłonięty ładunek, który ma ona wynieć w przestrzeń
Rakieta składa się z kilku członów, zazwyczaj trzech, wyposażonych w silniki i
zbiorniki z materiałem pędnym. Człony te pracuj po kolei i każdy z nich po
wykonaniu zadania zostaje odrzucony do atmosfery. Rakieta startuje zawsze
pionowo, napędzana przez kilka silników odrzutowych. Gdy spełni swoj
funkcję, żadna z jej częci nie nadaje się już do powtórnego wykorzystania.
Rakiety zużywaj ogromne iloci paliwa, a w dodatku czas ich pracy jest
bardzo krótki, bo wynosi tylko 10 do 20 minut, co jednak wystarcza do
wyniesienia ładunku na orbitę okołoziemsk. Rakieta to przede wszystkim
olbrzymi zbiornik z materiałem pędnym. Np. w rakiecie Ariana materiał ten
stanowi około 90% jej masy startowej; 9% to obudowa, a ładunek-to zaledwie
1%. Dzi rakiety startuj niemal co tydzień. Wynosz w przestrzeń satelity,
stacje kosmiczne, aparaturę badawcz, sondy do badań dalekiej przestrzeni
kosmicznej i tajn aparaturę wojskow. Badania kosmiczne umożliwiaj
naukowcom zrozumieć funkcjonowanie ludzkiego organizmu, osignć postęp
w tak precyzyjnych dziedzinach, jakimi s np. produkcja leków czy układy
elektroniczne.
Owocem tych badań s również liczne nowe materiały, lepsze
komputery, jak i nie przypalajce się powłoki garnków, srebrzyste
kombinezony używane przez alpinistów i plastikowe termometry w postaci
barwnego paska przykładanego do czoła.
Dzięki rakietom możliwe stało się umieszczanie sztucznych satelitów
Ziemi. Satelit jest każdy obiekt, który orbituje, czyli obiega dookoła jaki inny
obiekt. Na przykład Ziemia jest satelit krżcym wokół Słońca. Pierwszym z
nich był radziecki Sputnik, umieszczony na orbicie w 1957r. przez rakietę
Wostok. Była to błyszczca, metalowa kula o r. 58 cm ,wewntrz której
znajdował się mały przekanik radiowy. Przez trzy miesice satelita przesyłał
na Ziemię słabe sygnały, odbierane przez stacje radiowe naszej planety.
Następnie opadł na Ziemię i spłonł.
Teraz satelity komunikacyjne odbieraj sygnały radiowe z jednego
miejsca na Ziemi i przekazuj je do większego obszaru lub innego regionu.
Mog to być sygnały programów telewizyjnych, radiowych, rozmów
telefonicznych, informacji komputerowej lub sygnały nawigacyjne ze statków,
łodzi podwodnych czy samolotów. Nowoczesny satelita komunikacyjny może
obsłużyć ponad 30 tys. rozmów telefonicznych lub ponad 25 kanałów
telewizyjnych. Waży 2 tony, składa się z 60 tys. elementów i zasilanych jest
moc 17 tys. magazynujcych energię słońca ogniw baterii słonecznych.
Dziesitki satelitów wykorzystuje się dzi w celach badawczych. Jedne z
nich obserwuj powierzchnię Ziemi, wykonujc jej specjalne zdjęcia w
zbliżeniu lub w podczerwieni. Wzrok innych skierowany jest ku głębiom
kosmosu. Stamtd mog uzyskać obraz znacznie wyraniejszy niż z
powierzchni Ziemi. Ich zadaniem jest wykrywanie promieni wietlnych ,fal
radiowych, promieniowania rentgenowskiego ( promienie X ) i wielu innych
rodzajów promieniowania.
Pewne kraje umieszczaj na orbicie tajne satelity szpiegowskie, aby
podpatrywać, co dzieje się w innych krajach. Satelita szpiegowski potrafi z
wysokoci ponad 100 km nad Ziemi rozpoznać i sfotografować czołg, samolot
bojowy czy umieszczon na Ziemi wyrzutnię pocisków.
Wiele satelitów wynosi się na orbitę oddalon od powierzchni Ziemi o
36 tys. km, gdzie poruszaj się z prędkoci 11 tys. km na godzinę. Mimo iż
Ziemia dokonuje w cigu doby jednego obrotu wokół swojej osi, to satelity
zdaj się tkwić przez cały czas nieruchomo nad danym punktem na powierzchni
planety. W istocie one też dokonuj jednego obrotu na dobę wokół osi Ziemi.
Mówimy, że satelita znajduje się na orbicie geostacjonarnej.
Innym sposobem działalnoci człowieka w kosmosie s stacje
kosmiczne, takie jak amerykańska SKYLAB i rosyjska Mir. Pozostaj one w
przestrzeni kosmicznej i mog być odwiedzane przez astronautów, stanowic
co w rodzaju kosmicznych hoteli zbudowanych tak, że całymi latami można
w nich mieszkać i krżyć dookoła Ziemi. Buduje się je z elementów (zwanych
modułami ),po kolei wystrzeliwanych w przestrzeń i tam montowanych w
całoć. Na pokładzie rosyjskiej stacji rosyjskiej MIR, kosmonauci
przeprowadzajcy eksperymenty naukowe regularnie się wymieniali. Jeden z
nich przebywał tam ponad rok.
Innym ekscytujcym wynalazkiem jest wahadłowiec, który stanowi
pierwszy krok w kierunku regularnych podróży pasażerskich w przestrzeni
kosmicznej i ewentualnych pierwszych pozaziemskich osiedli zamieszkałych
przez człowieka.
Wahadłowiec jest przeznaczony do wielokrotnych podróży pomiędzy
Ziemi a przestrzeni kosmiczn. Przewozi pasażerów i ładunki. Pierwszy
wahadłowiec został umieszczony w przestrzeni kosmicznej przez USA w
1981r. Wahadłowiec składa się z trzech częci. Orbiter to pojazd, który
przewozi pasażerów i towar lub ładunek. Istniej również dwa solidne bustery
( pojazdy none ) rakiety, które opadaj na spadochronie do morza. Pojazd
wykorzystuje się po raz drugi. Trzeci częci jest zewnętrzny zbiornik paliwa,
który spala się w atmosferze. Orbiter docierajcy moc własnego napędu na
orbitę jest podobny do samolotu pasażerskiego. Posiada własny zapas
powietrza, toteż pasażerowie i załoga nie musz nosić kombinezonów
kosmicznych. Orbiter ma trzy pokłady położone jeden nad drugim. Na górze
znajduje się pokład sterowniczy, poniżej mała kuchenka i miejsce do spania,
najniższy pokład zawiera wyposażenie.
Wahadłowiec kosmiczny w momencie startu posiada pięć silników
rakietowych. Zasada ich działania jest podobna do zasady działania silnika
odrzutowego. Wyrzucenie strumienia gorcych gazów to wynik spalania
paliwa. Ponieważ tlen jest niezbędny w procesie spalania paliwa, a w
przestrzeni kosmicznej tlen nie występuje, rakieta ma własne zapasy tlenu,
zwane utleniaczem. Jest to ciekły tlen. Wahadłowiec posiada dwa pomocnicze
silniki rakietowe na paliwo stałe. Zostaj one odrzucone po upływie dwóch
minut od chwili startu. W potężnym zbiorniku zgromadzone jest paliwo dla
trzech silników rakietowych na paliwo płynne. Zbiornik odpada po kolejnych
siedmiu minutach. Wahadłowiec ma doć paliwa na pokładzie, aby odpalić
własne silniki i lotem lizgowym powrócić na Ziemię.
W tym referacie zawarte s tylko niektóre dziedziny działalnoci
człowieka zwizane z badaniem przestrzeni kosmicznej. Ale dzięki rakietom,
satelitom i wahadłowcom badania te mogły i mog dalej się rozwijać.