Первые двадцать космических лет пройдены. И каждый год как ступенька небывалого подъема, навсегда вошедшая в историю нашей планеты. Космическая техника развивается сама и помогает развитию земной техники. Космические аппараты уже служат десяткам отраслей современной науки, техники и народного хозяйства, исследуют околоземное и околосолнечное пространство.
Заслуга в этом наших рабочих, инженеров, ученых, космонавтов. В творчестве тысяч людей слились воедино высокий технический интеллект и дерзкое мужество, строгая организованность и непревзойденное мастерство, полет мечты и математический расчет.
Если от первого искусственного спутника до орбитального полета человека прошло лишь три с половиной года, то для путешествия к дальним планетам, как видим, пока далеко. Реально видны сложности, которые еще необходимо преодолеть.
Наука и техника ищут новые пути развития космонавтики, помощи космоса земным делам.
ЗЕМЛЯ КОСМОС ЗЕМЛЯ
Объявляя сегодня конкурс, посвященный 20-летию легендарного полета Юрия Гагарина,
ЦК ВЛКСМ, Академия наук СССР, Министерство просвещения СССР и Всесоюзное общество «Знание» предлагают всем ребятам принять участие в создании лучшего проекта космического эксперимента. Тематика проектов очень широка, поэтому мы условно разбили ее на пять групп:
Известно, что «потолок» авиации 30 км, а нижняя граница полета спутников — около 180 км. Возможны ли физические принципы полетов на промежуточных высотах?
При запуске космических аппаратов первые ступени ракет бесполезно пропадают, падая на Землю. Разработайте варианты использования этих ступеней ракет.
Предложите:
— экономичные способы доставки грузов на орбиту, проект космического самолета, который можно использовать не только для полетов на орбиту, но и как межконтинентальное транспортное средство;
— направления и формы совместной работы школьников и экипажей космических станций в интересах народного хозяйства (например, параллельные наблюдения школьников на Земле, а космонавтов с орбиты за состоянием посевов, водных бассейнов, лесных массивов и т. д.);
— способ спасения космонавтов при возникновении аварийной ситуации на орбитальном космическом корабле. Один из вариантов спасения — возвращение космонавтов на Землю с использованием индивидуальных средств;
— способы моделирования различных условий космоса на Земле;
— методы химического анализа почвы изучением площади из космоса, выявления недостатка или избытка питательных веществ;
— формы участия космической, науки и техники в решении экологических проблем;
— методы исследования природных ресурсов Земли.
ДОМ НА ОРБИТЕ
При длительных полетах на состояние космонавтов отрицательно действует однообразие обстановки. Предложите способы изменения обстановки на станции по желанию космонавтов.
Досуг космонавтов можно занять играми, головоломками. Разработайте космическую игру, которая была бы применима в космосе, использовала бы особые условия полета (невесомость, вакуум, перепад температуры). Игра может быть и подвижной, рассчитанной, например, на состязание двух команд.
В настоящее время физические упражнения для космонавтов на орбитальной станции монотонны и непривлекательны. Предложите комплект малогабаритных трансформируемых тренажеров, занятия на которых были бы интересны для космонавтов и обеспечивали нагрузку на возможно большее число мышц (попытайтесь использовать опыт создателей игральных автоматов).
Космонавты на станции «Салют» тратят много времени на переноску различного оборудования из грузового корабля «Прогресс» и установку его на борту станции. Предложите способ автоматизации этого процесса.
Сейчас на «Салюте» есть душ. Предложите способ создания на орбитальной станции будущего бассейна для купания космонавтов.
Подумайте над вопросами:
— как наглядно для космонавтов отобразить аварийную ситуацию на корабле, орбитальной
станции;
— режим труда и отдыха космонавтов на орбитальной станции в длительном полете;
— устройства, системы для самоконтроля психофизиологического состояния космонавтов, снятия раздражения, эмоциональной напряженности;
— программу и методы исследования влияния литературы и искусства на самочувствие космонавтов;
— методы отдыха космонавта в период его нахождения и работы вне корабля;
— проекты решения проблемы пребывания домашних животных на корабле;
— новые способы космического растениеводства;
— средства и способы приготовления в полете любимых блюд (блинов, жареной картошки, яичницы...);
— проекты создания в малом объеме с помощью технических средств эффекта присутствия космонавтов в различных наземных ситуациях (лес, родной дом, улица, театр);
— свои варианты создания экологически замкнутой системы в космосе;
— как извлечь вредные примеси из атмосферы обитаемого космического корабля;
— варианты космической архитектуры;
— конструкцию долговременной обитаемой космической станции нового поколения. Обоснуйте ее функционально;
— синтетическая пища;
— композиционные материалы и их применение в космонавтике;
— стекло для иллюминаторов;
— геноинженерия в космосе.
ИНДУСТРИЯ В КОСМОСЕ
В условиях космического полета в настоящее время проводятся эксперименты с целью выращивания кристаллов и получения сплавов из материалов с разным удельным весом. Предложите другие технологические процессы, которые могут быть налажены в космосе.
Применение обычных земных инструментов в невесомости затруднено. Так, например, забить гвоздь молотком тяжело. Придумайте инструменты (молоток, отвертка, гаечный ключ и т. д.), которые можно использовать в невесомости.
На различных орбитах вокруг Земли обращается большое количество отработавших свой ресурс космических аппаратов. Разработайте проекты их использования.
Предложите:
— конструкцию прибора для быстрого охлаждения жидкого металла (до твердого состояния), который находится во взвешенном состоянии на борту орбитальной станции;
— способ измерения частоты колебаний капли воды, свободно плавающей в кабине станции;
— методы измерения поверхностного натяжения в условиях невесомости, а также температуры жидкого металла бесконтактным способом;
— конструкцию ампулы (из стекла или кварца), в которую можно поместить твердый материал (металл или полупроводник), полностью (на 100%) заполняющий объем этой ампулы. Важно, чтобы при нагреве она не растрескалась в связи с изменением объема материала;
— как получить солнечную энергию в условиях космоса в большом количестве и переправить на Землю;
— как непосредственно в космосе использовать энергию, которую станут получать солнечные электростанции на орбите;
— химические процессы, успешно протекающие в невесомости;
— проект космического химического производства, сырьем которого служил бы материал планет солнечной системы и астероиды.
В ОТКРЫТОМ КОСМОСЕ
По земле, в воздухе и в воде с помощью специальных устройств (например, велосипеда) человек может передвигаться, используя только свою мускульную силу. Придумайте способ передвижения в космосе между двумя близкорасположенными кораблями, основанный на этом принципе.
Разработайте средства фиксации и перемещения космонавтов на поверхности космического аппарата.
Разработайте конструкцию робота-манипулятора с дистанционным или программным управлением для проведения монтажных работ на околоземной орбите в открытом космосе.
Если спутник имеет высоту орбиты 36 тыс. км и запущен в плоскости экватора в сторону суточного вращения Земли, то он находится над одной и той же точкой земного экватора. Это очень удобно для использования этих спутников в качестве ретрансляторов радио и телевидения. Предложите другие способы применения таких космических аппаратов.
Наблюдая один и тот же объект одновременно двумя или более радиотелескопами, астрономы получают высокое угловое разрешение (метод радиоинтерферометрии). Можно ли и как именно создать такой же оптический интерферометр на базе двух или нескольких телескопов?
Известно, что связь с космонавтом вне корабля можно поддерживать по радио и телевизионным каналам. Предложите дополнительный (аварийный) вид связи космонавта с экипажем станции.
Большое значение в научной программе выходящего в открытый космос космонавта придается фото- и киносъемкам. В тоже время современная конструкция скафандра не позволяет подвести окуляр кинокамеры к глазу наблюдателя. Разработайте способы приближения условий киносъемки в космосе к земным.
Предложите:
— транспортные средства для сообщения между двумя космическими кораблями (космическая шлюпка). Продумайте, какими должны быть органы управления, организация рабочего места в этих аппаратах;
— конструкцию индивидуального транспортного средства для перемещения космонавтов-монтажников в открытом космосе в околоземном пространстве;
— конструкцию портативного съемного устройства для транспортировки грузов при осуществлении монтажных работ в открытом космосе;
— способы движения, кроме реактивного, которые можно использовать в открытом космосе;
— метод и аппаратуру для проведения эксперимента в открытом космосе по оценке зрительно-двигательной координации, скорости двигательной реакции космонавта;
— свой проект астрономической обсерватории в космосе;
— способы применения лазеров в космическом пространстве;
— средства для вынесения исследовательских приборов за борт космического аппарата на расстояние нескольких десятков метров с их последующим возвращением на борт аппарата.
ОСВОЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ
Через несколько десятилетий станут возможны полеты на любое тело солнечной системы. Подумайте, где и по каким причинам лучше всего организовать эбсерваторию для: а) изучения физики Солнца; б) изучения явлений в атмосферах планет; в) изучения звезд и далеких галактик.
В литературе высказывалась мысль о создании на Луне атмосферы искусственным путем. Разработайте проект реализации этой идеи.
На Земле самый быстрый вид транспорта — самолет. Придумайте аппарат, на котором можно было бы быстро транспортировать людей и грузы в условиях Венеры или Марса.
На планетах-гигантах сила тяжести значительно превосходит земную. Предложите способы облегчения работы астронавтов на такой планете.
Известно, что запасы сырья на Земле ограничены. Подумайте над способами транспортировки редких металлов, нефти и других полезных ископаемых с планет на Землю.
Существуют предложения провести исследования Солнца в непосредственной близости от него. Разработайте технические средства, необходимые для понижения температуры внутри космического аппарата.
Предложите:
— проект обитаемой научно-исследовательской станции на поверхности Луны или одной из ближайших планет;
— способы посадки на астероиды, ядра комет, спутники планет, транспортные средства для перемещения по поверхности малых тел солнечной системы;
— программу, методы и технические средства прямого исследования ядра кометы Галлея, которая сблизится с Землей в 1986 году;
— способы использования силы тяжести на Луне;
— конструкцию исследовательского аппарата для изучения вулканов на Марсе или на спутниках Юпитера;
— конструкцию научно-исследовательской станции, которая могла бы работать в специфических условиях Юпитера;
— методы и технические средства для непосредственного исследования вещества колец Сатурна, Юпитера и Урана;
— конструкцию аппарата для исследования и транспортировки метеорных тел в поясе астероидов;
— свои варианты конструкции вездехода для передвижения на поверхности планет;
— средства охлаждения аппаратов, работающих на поверхности Венеры;
— конструкции передвижных автоматических исследовательских аппаратов для работы на поверхности и в атмосфере Венеры;
— принципы конструирования аппаратуры, способной работать без охлаждения при температуре около 500° С.
Все работы представляйте непосредственно Центральному оргкомитету до 20 сентября 1981 года. Предложения по проведению технических экспериментов, краткие характеристики и фотографии макетов, моделей, приборов направляйте на Центральную станцию юных техников Министерства просвещения РСФСР (адрес: 103055, Москва, ул. Тихвинская, дом 39). Идеи и проекты научных, прикладных, технологических экспериментов — в Московский городской Дворец пионеров и школьников (117334, Москва, Во-робьевское шоссе, дом 11J. Если наряду с изложением идеи научного эксперимента изготовлен и макет соответствующего прибора, описание прибора высылайте вместе с изложением идеи.
Работу следует оформить так, чтобы ее можно было демонстрировать на выставке. Это может быть альбом, тетрадь с приложенными к ней чертежами, фотографии макета или модели с пояснительным текстом.
Необходимо указать фамилию, имя, отчество, место жительства и занятий автора (класс школы, курс ПТУ, кружок внешкольного учреждения, секция научного общества), кто был руководителем или консультантом работы.
Авторы лучших работ будут приглашены в Москву на заключительный этап конкурса, проводимый в ноябре 1981 года. Наиболее интересные предложения, пригодные для реализации на современном этапе, жюри рекомендует включить в программу космических исследований, а также для демонстрации на ВДНХ СССР.
Все участники заключительного этапа награждаются дипломами участника и значками. Для них организуются экскурсии в Звездный городок. Музей космонавтики, встречи с космонавтами и учеными. По каждому из направлений конкурса определяются по три лауреата. Они награждаются именными призами Ю. А. Гагарина, К. Э. Циолковского, С. П. Королева, М. В. Келдыша, вымпелами и значками, побывавшими в космосе.
Коллективы школ, внешкольных учреждений, научно-технических объединений учащихся, принимавшие наиболее активное и плодотворное участие в конкурсе, а также подразделения и коллективы предприятий, учреждений, вузов, оказавшие действенную помощь в работе юным техникам и исследователям, награждаются почетными дипломами. Преподаватели, руководители кружков, консультанты из числа ученых и специалистов, под руководством которых выполнены работы, победившие на конкурсе, награждаются дипломами и значками.