Реферат: Влияние космоса на современные информационные технологии - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Влияние космоса на современные информационные технологии

Банк рефератов / Астрономия, авиация, космонавтика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 42 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

15 ВСТУПЛЕНИЕ Освоение космоса , космические исследования относятся к о д ному из основных направлений научно-техн ической революции . Рассмотрение этого направления в технико-экономическом ас пекте представит о пределенный интерес для специалистов , раз рабатыва ющих международные программы сотрудничества в области экономики , нау к и и техн ики. В этой работе показаны некоторые техн ико-экономические и научные предпосылки создания ряда космических систем . Рас сматриваются усл овия наблюдения природных образований из косм оса , обсуждаются методы и средства дистанцион ного зон дирования при исследовании природн ых ресурсов и окружаю щей среды . Кроме тог о , приводятся сведения о решении ряда друг их задач (связь , геодезия и т . д .) с помощью космических систем. Искусственные спутники Земли , обладая так ими особенно стями , как возможностью находить ся в зоне прямой видимости со зна чительных территорий поверхности Земли , высокой скоростью перемещения и регулярностью движения , позво ляют эффективно решать важные народнох озяйственные за дачи : определение координат (геоде зия и навигация ), пере дача инф о рма ции (телевидение , радиовещание , телефонная и те леграфная связь ), наблюдение за Землей (исследо вание природных ресурсов и окружающей среды ), изучение и конт роль процессов в атмосфе ре. Большой практический интерес , в частности , представляет вынесение в космос , наприм ер на орбиты искусственных спут ников Земли или на Луну , части производственно-технических комплексов . На Луну могут быть вынесены вредные , горнодо бывающие , энергоемкие виды пр оизводства . В условиях кос мического полета (не весомость , вакуум ) могут производиться крупные кристаллы , композитные материалы , уника льная оп тика , сверхчистые химические и лекарс твенные препараты и многое другое . Особое значение в ближайшем будущем будет иметь вынос за пределы Земли вредных , вторично н е перерабатываем ы х отходов производст ва. Технические характеристики ракетно-космических систем , а также успехи в создании радио электронной и оптико-механи ческой аппаратуры позв олили приступить уже в наши дни к реш ению конкретных задач . Среди них особо важ ное значение имею т задачи , связанные с разно сторонним и комплексным исследованием природных ресур сов Земли и окружающей среды . Это объясняется по крайней мере двумя главными обстоятельствами . Первое из них св я зано со все расширяющейся (причем за пос ледние годы тем пы р а стут лавиноо бразно ) хозяйственной деятельностью че ловека на нашей планете , требующей форсированной разра ботки природных ресурсов , второе — со все более существен ным влиянием человека и его производственной деятельности на природную с реду . Если в прежние годы вопрос сто ял о том , чтобы в минимальной степени влиять на экологическую систему планеты , друг ими словами , не нарушать равновесия в прир оде , то теперь мы вынуждены на основании глубокого изучения биосферы изменять эти условия , но таким образом , чтобы сохранить природную среду в состоянии , пригод ном для комфортной жизни человека . Решать такие глобальные задачи возможно только с помощью космонавтики. КОСМИЧЕСКИЕ СИСТ ЕМЫ СВЯЗИ Использование ко смической техники сущест венно повысило эффективн ость системы связи , позволило связать ме жду собой все уголки земного шара , дало возможность широко ис пользовать самые информа тивные , короткие волны , на которых работает телевидение . Даль няя радиосвязь с помощью обычных радио станций осуществима на сравнительно ма л оинформативном диапазоне радиовол н длиной от 200 до 10 м . В этом диапазоне , например , мож но одновременно осуществлять примерно нес кол ько тысяч разговоров . Это мало . Более ко ро ткие радиоволны — от 10 м до 2 см — суще ственно более информативны , но прямол иней ность распространения этих волн (они не за держиваются ионосферой ) делает невозможным их использование для глобальной р адиосвязи с помощью обычных наземных радиопер едающих средств . Более того , даже в том диапазо не , которым пользуются наземные средс т ве , не удается создать высококаче ственной связи , так как радиосигналы , многокра тно отражаясь от ионосферы и Земли , претер певают заметные изменения в зависимости от состояния атмос феры . Довольно частой ситуацией является пол ное нарушение связи на неск оль к о суток при так называемых магнитных бурях , вызванных сол нечной активност ью . Все это ограничивает ка чество и надеж ность глобальной радиосвязи. Новые возможности для повышения каче ства , оперативности и надежности связи откры лись с запуском искусственных спутников Зем ли . Находясь в поле прямой радиовидимости большого числа удаленных друг от друга на земных пунктов , спутник позволяет объединить их сетью косми ческой связи . В этом случае благодаря прямой видимости спутника с на земных пунктов используются и н формати вные , короткие волны , что обеспечивает надежну ю и высокоэкономичную передачу большого объем а информации на дальние расстояния. Использование искусственных спутников Земли в системе связи основывается на ретрансл яции отражающей поверхно стью или ап парат урой спутника сигналов от передающих на земны х станций к приемным . В первом случае ретрансляция называется пассивной , во втором — активно й . При пассивной ретрансляции используется бо льшая площадь отражающей поверхности спутника , которая рассеивает п адающую на него часть энергии радиоволн , а наземная приемна я радиостанция принимает часть рассеянной спу тником энергии . Пассивные спутники передают с игналы без задержки (в реальном масштабе времени ), т . е . обеспечивают мгновенную ретрансл я цию. Такие спут ники отличаются простотой и малой стоимостью . Это могут быть на дувные тонкостенные оболочки , не содержащие с ложной специальной аппаратуры . Они надежны в работе и могут служить весьма продолжите льное время . Управлять их работой предельно просто . Еще одним и х преимущество м яв ляется возможность одновременной и незав исимой ретранс ляции через один спутник практ ически неограниченного числа сигналов совершенно различных систем связи , соединяющих разные пункты (при условии , что системы работают на разных частота х ). По схеме пассивной ретрансляции работали американские спутники серии “Эхо” . Тонкостен ная оболочка из металлизиро ванных синтетических пленок имела сферическую форму диа метром 30 м у “Эхо — 1” и 40 м — у “Эхо — 2” . Эксперименталь ная эксплуатация эт их спутн иков показала , что связь на их ос нове недостаточно эффективна . Это объ ясняется прежде всего слишком большим затухан ием сигнала . В связи с этим требу ются большие мощности (около 10 МВт ) передающих станций и очень высокие чувствительности приемных назем ных ус тройств . Это определяет сложность и высокую стоимость на земных станций и , следовательно , всей системы космической связи в целом , несмотря на относительно небольш ую стоимость самих спутников . Кроме того , слабость отраженных к Земле сигналов обуслов л ивает большие шумы и помехи , а следова тельно , низкое качество связи . Все это заставило отказаться от создания в настоящее время эксплуатационных систем связи на основе использования пассивных космических ретрансля торов. Намного более перспективным оказал ся принцип построе ния космических систем связи на основе активной ретрансля ции сигналов . В этом случае аппаратура спутника принимае т радиосигналы с Земли , усиливает и затем вновь передает (ре транслирует ) их на Земл ю . Наличие на спутнике специальной при е мопередающей аппаратуры позволяет существен но сни зить мощность передающей и чувствитель ность приемной станции , работающих на Земле . Вызванное этим снижение стои мости наземных станций столь велико , что вполне окупаютс я затраты на создание достаточно с л ожного спутника , его запуск и последую щую эксплуатацию . Такая система космической с вя зи рентабельнее системы на основе пассивны х ретрансляторов и более рентабельна , чем обычные наземные системы связи . Оценки показы вают , что , например , в ряде случаев подо б ная космическая система связи ст ановится экономически более эффективной по с равнению с обычной наземной уже при даль ности связи более 200 км . Высокий уровень мощности п риходя щего к Земле сигнала при его актив ной ретрансляции спутни ком обусловливает вы сокое качество связи . Эти факторы оп р еделили использование для космической системы связи прин ципа активной ретрансляции сигналов. Большими достоинствами обладает космическая система свя зи со спутниками на так н азываемой стационарной орбите , представляющ ей собой круговую экваториальную орбиту высо то й около 30 тыс . км . Такая орбита характерна тем , что спут ник на ней находится в непо движном относительно поверхнос ти Земли положении (в связи с равенством их угловых ско ростей вращения ). Со стационарной о рбиты обеспечивается большая зона охвата поверхнос ти . Один стационарный спутник может обеспечит ь круглосуточную связь между пунктами , уда лен ными друг от друга на расстояние около 17 тыс . км , причем для уменьшения потерь сигналов принимается , что спутник а крайних точка х виден под углом 7,5°. Весь диапазон частот , ретранслируемых спу тником связи , де лится на поддиапазоны , называе мые стволами , причем каждый ствол занимает полосу частот , необходимую для передачи од ной телевизионной программы . Однако через не го может пе редаваться не только теле визионная информация , но и , если необходимо , телефонная , телеграфная , фототелеграфная , ра диовеща тельная . Так , например , через один ствол мо жно пе редавать одновременно до 600 телефонных р азговоров . Чем большее количест во стволов имеет связной спутник , тем более информат ивную связь он может обеспечить , том более “про изводительной” будет космическая система связи. Всеобщий охват населения обширной террито рии телевиде нием с помощью наземных средств хотя в принципе и возм о жен , но сопряжен с большими материальными затратами , не обходимыми для постройки уникальных телевиз ионных башен и линий радиорелейной связи . При этом при использовании ка бельных линий приходится усиливать сигналы связи через к аж дые 6 — 10 км , а для связи по радиорелейн ым линиям необхо димо через каждые 40 — 60 км уст анавливать сложные ретранс ляционные станции . Для их создания потребуются дефицитные строитель ные материалы и большая армия строителей , которые могли бы быть использованы на дру гих работах . Врем я , необходи мое для вв ода в действие таких уникальных наземных сооруже ний , будет исчисляться десятилетиями . Кром е того , многоэлементность такой системы делае т ее малонаде жной , неоператив ной и низкокачественной . Что ж е касается организации межкон тинентал ьных передач , то наземными средствами реализо вать их через океан практически не представляет ся возмож ным . Такая задача под силу тольк о спутниковым системам связи. В 1973 г . в СССР начал эксплуатироваться новый спутник свя зи “Молния -2” с диапазоном ч асто т 4 — 6 ГГц . Он предназна чен для орга низации многоканальной телефонно-телеграфной связи , передачи программ черно-белого или цветного телеви дения на сеть системы “Орбита” , а также для обеспечения международного сотрудни чества в области космической связи . В последующие годы совершенствовались как спутни ки , так и приемные станции . В Советском Союзе были запущены спут ники “Молния -3” , “Радуга” и “Экран” , которые должны вой ти в постоянную эксплуатацию в 1975 — 1980 гг ., причем спу тник “Экран” , располагаясь на с тационарно й орбите , позволяет при нимать сигналы на недорогие малогабаритные наземные ан тенны коллек тивного пользования. Системы космической связи обеспечивают ре шение нацио нальных задач по удовлетворению в нутренних потребностей каждой страны и одновр еме нно расширяют возможности меж дународного обмена информацией. Сегодня космические системы связи прочно вошли в жизнь . Десятки стран широко и спользуют возможности систем косми ческой связи и телевидения , которые создали предпосылки для обобщения и распростр анения информаци и в глобальном мас штабе. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ Множество причин затрудняет точное пред сказание погоды . В конечном счете практиче ски все явления в атмосфере связаны с превра щениями получаемо й Землей солнечной энер гии , но эти пре вращения столь многообразны и сложны , что их изучение , учет , а тем более прог нозирование представляют большие труд ности . Связа но это с неоднородностью атмосфе ры , ее по движностью , разнообразностью рель ефа и физических свойств поверхности Земли , ее враще н ием , излучением тепла от Земли и а т мосферы в космос . К границе земной атмос фе ры на каждый ее квадратный метр приход ит от Солнца в течение минуты 20 ккал энергии . Око ло 35% ее отражается обратно в космос, 15% поглощается атмосферой и 50% — поверхно стью Земли. Разнообразен характер солнечного излучения . Оно проявляется в виде радиоизлучения , ин ф ракрасного , светового , ультрафиолетового , рентгеновско го излучений , а также в виде по тока з аряженных частиц — электронов , прото нов . Каждое из п еречисленных из лучений Сол нца оказывает различное влияние на разные слои атмосферы . При этом к поверхности Земли приходит в основном видимая часть излучений Солнца. Нагреваясь , Земля отдает тепло атмосфере . Теплоотдача происходит как при контакте воз духа с поверхностью суши и воды , так и путем теплового излучения Земли . Атм осфера очень хорошо поглощает излучаемое Земл ей тепло . Большая подвижность атмосферы ведет к быс трым перемещениям теплых масс возд уха вверх , а холодных вниз . Этой же причиной вызыва ются весьма значи тельные перемещения хол одных масс из охлажденных районов Земли и теплых из районов с высокой температурой . Вращение Земли заставляет возникающие в северном полушарии потоки воздуха отклоняться вправо , а в южном — влево от тех на правлений , которые они имели бы в случае непод вижности зем ного шара . Это приводит к раз витию гигантских вихревых ат мосферных образовани й — циклоно в и антициклонов. Вследствие трения между земной поверхност ью и переме щающейся воздушной массой и м ежду отдельными слоями воз духа отклоня ющ ее воздействие вращения Земли на различных высотах сказывается по-разному . Оно возрастает с увеличени ем высоты . Например , непосредствен но над поверхностью су ши направление ветра изменяется до 45 — 55°, а на уровне 50 м — до 90°. В результ ате совместного действия всех факторов получается очень сложная картина распределения воздушных течений в атмосфере. Таким образом , для изучения погодообразую щих процессов и прогнозирования погоды необхо димо всестороннее изучение самых разнообразных явлений в атмосфере Зе мли и на ее по верхности , а также в космосе (в околоземном и дальнем , включ ая Солнце ). Дело в том , что под действием ко ротковолновой радиации “спокойного” Солнца образ уется земная ио носфера . Это излучение также оказывает непосредственное вли яние на молекулярный состав и плотность верхних сл оев атмосферы , что в свою очередь определя ет тепловой баланс нижних ее слоев . Не менее важно влияние различных активных про цессов в солнечной короне , наиболее известным и из кото рых являются солнечные вспы ш ки. Проблемы солнечно-земных связей еще во многом ждут своего решения . Но уже сего дня ясно , что многие “спусковые механизмы” погодных явлений , происходящих на Земле , ини циированы космическими причинами . Разнообразные с путники и межпланетные станции присту пили к систематическому изу чению проблем солнечн о-земной физики. Дальнейшее развитие техники и экономики предъявляет новые требования к метеорологии . Еще недавно прогнозы пого ды составляли для обеспечения хозяйственной деятельности относ ительно небольших районов . Теперь же с созданием регу лярных авиалиний в самые отд аленные пункты нашей планеты , с организацией межконтинентальных перелетов в Антарктиду , с развитием морского транспорта и распростране нием рыбо ловства на весь Мировой океан н аиболее необход и ма полная информация о гидрометеорологической обстановке и ее пред стоящих изменениях в масштабе всей Зем ли. Уверенное прогнозирование погоды на длите льный срок тре бует создания теории общей циркуляции атмосферы , что не возможно без сист ематических метеор ологических наблюдений на всей поверхности планеты . Однако существующи е в настоя щее время около 10 тыс . метеостанций на Земле не позволя ют решить эту задачу . О ни не могут дать информацию с ог ромных просторов океанов , их мало в труднодоступны х рай онах с уши , на ледяных просторах Арктики и Антарктики . Поч ти 80% планеты оста ется “белым пятном” для метеорологии . Неконтр олируемая часть атмосферы не только велика по раз мерам , но и расположена над район ами , играющими важней шую роль в формировании погодных яв лений. По-настоящему широко удалось взглянуть на атмосферу только с помощью космических а ппаратов : только метеороло гический спутник , воору женный специальной аппаратурой , не прерывно переме щаясь над Землей , может дать информацию о погоде на всей планете. И змеряя с помощью бортовой аппара туры спутника пара метры излучения тепла разл ичных слоев атмосферы , можно получить богатый материал для изучения происходящих в ней процессов . Кроме того , спутник может служ ить хорошим сред ством для сбора информации с назе м ных метеорологических пункт ов , разбросанных по всему земному шару . За время од ного оборота вокруг Земли спутн ик собирает данные , которые в 100 раз превышаю т информацию , поступающую со всех метео рологи ческих станций , и , кроме того , дает сведени я о погоде на той части поверхности земного шара , которая является “бе лым пя тном” для метеорологов. Таким образом , космическая техника станет одним из самых эффективных средств в метеорологии , имеющих огромное эко номическое з начение . Уже первые метеорологические сп у тни ки дали много ценной для хозяйственной практики информации . Так , например , “Космос -144 ” , входивший в экспериментальную метеорологическу ю систему “Метеор” , обнаружил , что от о . Врангеля до Берингова пролива океан очисти лся от льда . Это позволило начат ь навигацию по Северному морскому пути на месяц раньше намеченного срока. Обнаружение тайфунов и ураганов с пом ощью спутников стало обычным явлением . Так были обнаружены ураганы “Бэтси” , “Эстер” , та йфуны “Ненси” , “Памела” , которые наносят ог ром ные убытки х озяйству . Например , ураган “Агнес” , обрушив шийся на восточную часть США 20 — 23 и юня 1972 г ., унес 118 жизней , а причиненный им материальный ущерб оценивается в три с лишним миллиарда д олларов . Объем осадков , выпав ших на сушу в о время урагана , составил око ло 100 куб . км. Уже сегодня эксплуатация метеорологических космических систем вносит серьезный вклад в экономику , а в ближайшие годы он воз растает во много раз . Так , например , если метео рологические спутники позволят составлять надежный прогноз погоды на пять суток вперед , то (по оценкам совета экономи ческ их экспертов при президенте США ) ежегодно будет обес печен следующий экономический эффект : в сельском хозяйстве — 2500 млн . долл ., в наземном транспорте — 100 млн .; в лесной промышленности — 45 млн .; в водном хозяйстве — 3000 млн . долл . Таким образом , су ммарный эффект в хозяйственных отраслях Соеди ненных Штатов от такой системы составит о коло 6 млрд . долл . Для всего мира эта цифра возрасте т во много раз. По мнению зарубежных ученых , прогнозы погоды с досто вернос тью 90 — 95% для всего земно го шара на трое суток вперед с помощь ю космической метеорологической системы обеспеча т ежегодную экономию около 60 млрд . долл. Для составления прогнозов Гидрометеослужбы СССР широко используются спутники “Метеор” , на основе которы х в 1967 г . была создана ме теорологическая космическая система . Она , по д алеко не полным данным , позволяет сохранить ежегодно материальные ценности на сумму ок оло 700 млн . руб. Метеорологическая система “Метеор” состоит из метеоро логических спутников , на ходящихс я на орбитах , наземного комплекса приема , обработки и распространения информации , а так же службы контроля состояния бортовых систем спутни ков и управления ими. Метеорологический спутник состоит из двух герметичных от секов : приборного , находящегос я в его нижней части и содер жащег о научную аппаратуру , и энергоаппаратурного , в котором размещаются основные служебные систе мы . С этим отсеком конструктивно связан ме ханизм электропривода панелей сол нечных батарей . Продольная ось спутника постоянно напр а в лена к центру Земли . Спутник ориентирован также по двум дру гим осям , направленным вдоль траектории и перпендикулярн о к плоскости орбиты . Стабилизируется он с помощью электро-маховичной системы . Солнечные батареи с помощью специаль ной системы орие нтаци и и стабилизации постоянно рас полага ются плоскостями панелей перпендикулярно с олнечным лучам . Направление оси спутника конт ролируется датчиками теплового излучения Земли , а для ориентации солнечных батарей использ уются специальные фотоэлементы . Система те р морегулирова ния обеспечивает требуемый режим работы внутри спутника. Метеорологическая аппаратура спутника состои т в основном из телевизионной (ТВ ), инфракр асной (ИК ) и актинометрической (АК ) систем . О на может работать циклами различной продол жи тельности и включается по заданной прог рамме или по ко мандам с Земли . ТВ и ИК снимки позволяют выявить осо бенности ст руктуры полей облачности , не доступные наблюд е ниям с наземной сети станций , и сделать выводы не только о положении , но и об эволюции соответству ю щих синопт ических объектов и воздушных масс . Совместная ТВ и ИК информация позволяет сделать более надежную оценку синоптической обстановк и и характера развития атмосферных процессов. АК аппаратура предназначена для измерения радиации , ухо дящей от Земли . В ее составе имеются два сканирующих узко-секторных прибора , один — для диапазона 0,3 — 3 мкм , а дру гой для диапазона 3 — 30 и 8 — 12 мкм . Это позволяет исследо вать отражательные и излучательные свойства облак ов и от крытых участков земной поверхности , а так же радиационный баланс системы Земля — а тмосфера. За один оборот вокруг Земли спутник “Метеор” получает ТВ и ИК информацию с территории около 8% и о радиацион ных потоках— с 20% площади земного шара . Система из двух спутников , находящихся на круговых околопол ярных орбитах высотой около 630 км , плоскости которых пересекаю тся под углом 95°, дает в течение суток информац ию с половины по верхности Земли . При этом каждый из районов планеты наб людается с интервалом 6 ч. В СССР создана также наземная система сбора , обработки и распространения мете оинформации , построенная на использо вании электро нно-вычислительных машин . Получаемая инфор мация о формляется в виде снимков , на которые нано сится сетка географических координат , свободных от перспективных искажений , приве д е нных к одному масштабу и удобных для сравнения с синоптическими картами . Результаты обработки данных АК аппаратуры представляются в виде цифровых карт с автоматически нанесенной на них сеткой координат и и золи ниями . Полученная информация используется дл я междуна родного обмена . Уже в т ечение ряда лет ученые социалистиче ских стра н ведут в рамках программы “Интеркосмос” исследо вания облачности , радиационного и тепловог о баланса системы Земля — атмосфера по спутн иковым данным . В результате этой работы сп ец иалисты Болгарии , Венгрии , ГДР , Румынии и Совет ского Союза создали совместную книг у “Использование данных о мезомасштабных особ енностях облачности в анализе погоды” . Это издание имеет практическое значение для оп еративной ра боты синоптиков-прогнозистов. Большой практический интерес представляет также совместная работа ученых этих стран над усовершенствованием методов получения полей метеорологи ческих элементов на основе спутниково й информации . В ряде социалистических стран создаются бортовые приборы , ус т анав ливаемые на советских метеорологических спутника х , а также наземная аппаратура для приема информации со спутников в режиме непосре дственной передачи. Большие возможности для оперативного набл юдения погод ных явлений имеют пилотируемые к осмические кора бли и стан ции , так как космонавт может немедленно дать сведения о тех или иных погодных явлениях , не дожидаясь специальной обра ботки метеоинформации в наземном центре . В процессе поле та ко смических кораблей “Союз” и орбитальных станц ий “Са лют” был пол у чен ряд це нных сведений , используемых в рабо те Гидромет центра СССР. Метеорологические системы как в СССР , так и в других стра нах непрерывно соверш енствуются . Можно предполагать , что в будущем в метеорологическую систему войдут космическ ие аппараты , распо ложенные на трех яру сах . Первый ярус состав ляет долговременные об итаемые орбитальные станции . Они обеспечат ви зуальные наблюдения геосферы и быстропротекающих метеорологических явлений , а также , приливов , обвалов , пыльных и песчаных бурь , цунами , урагано в , землетрясений . Второй яру с — эт о автоматические спутники типа “Метеор” на полярных и приполярных орбитах высотой 1 — 1,5 тыс . км . Ос новное их назначение — поставлять информацию , необходимую для численных методов прогнозир ования погоды в глобальном и локал ьно м масштабах , обеспечить наблюдение средне - и мел комасштабных процессов в атмосфере . Наконец , третий ярус — метеорологические спутники на орбит ах высотой до 36 тыс . км для непрерывного наблюден ия динамических процессов в атмосфере Земли . Они дадут карти ну общей циркуляции атмос феры . Кроме того , такая трехъярусная метеосистема будет по лучать дополнительную ин формацию о “погоде” в космосе от космичес кой службы Солнца и космоса . Суммируя всю эту ин формацию , ученые смогут точнее пре дсказывать ход событий в атмосфере , познать закономерности погодообразования , что позволит вплотную подойти к управлению погодо й на нашей планете и создаст предпосылки для преобразования природы на Земле в нужном для человечества направлении. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СП УТНИКОВ В ГЕОДЕЗИИ И НАВИГАЦИИ Искусственные сп утники открыли новую эру в науке об и змерении Земли — эру космической геодезии . Они вне сли в геодезию новое качество — глобальность ; благодаря большим размерам зоны видимости поверхности Земли со спутни ка значительно уп ростил ось создание геодези ческой основы для больших территорий , так как существенно сократилось необходимое количество промежуточных этапов измерений . Так , если в классическо й геодезии среднее расстоя ние между определя емыми пунктами составля ет 10 — 30 км , то в космич еской геодезии эти расстояния могут быть на два порядка больше (1 — 3 тыс . км ). Тем самым упрощается передача геодезических данных через водные простран ства . Между материком и островами , рифами , архипелагами геодезическая связь может быть установлена при прям ой их видимости со спут ника непосредственно через него , без каких-ли бо промежуточных этапов , что способствует бо лее высокой точнос ти построения геодезиче ской сети. Основным методом космической геодезии яв ляется одновременное наблюдение спутник а с наземных пунктов . При этом измеряются са мые разнообразные параметры относительно поло жен ия пунктов и спутников . Параметрами могут служить дальность , скорость изменения даль ности (или радиальная скорость ), угловая ориен тация линии визирования пункт — с путник в ка кой- либо системе координат , скорость измене ния уг лов и т . д . Измерительные средства распола гаются на наземных пунктах . На спутнике же раз мещается аппаратура , обеспечивающая работу этих измерительных средств . Спутник — это вспом огатель ный ма як для проведения измерений относительно по ложения опорных пунктов , прич ем этот маяк может быть как пассивным , так и активным . В первом случае спутник , освещен ный солнцем или имеющий специальную лампу-вспышку , фото графируется с наземных пун ктов на фоне звездного неба. Одновременность наблюдений спутника с нес кольких пунктов обеспечивается специальным синхр онизирующим устройством , которое по сигналам единого времени производит одновремен ное открыва ние и закрывание затворов фотокамер . Наличие на фотографи и изображений звезд (в виде точек ) и следа спутни ка в виде пунктирной линии позволяет путем графических изме рений определить взаимное положение штрих ов пунктирной линии , соответствующих положениям спутника , и ближайших к ним точек , соотв етствующих звезд а м . Это дает возмо жность , зная положение звезд по звездному каталогу , определить ко ординаты штрихов спутника или , точнее , угловую ориентацию линий виз ирования наблюдательный пункт — спутник . Совокуп ность у гловых координат линии визирования пункт — спутник поз воляет определить взаимную угловую ориент ацию геодези ческих пунктов . Ориентация всей с ети на поверхности Земли требует знания к оординат хотя бы одного пункта , определяе мых классическими методами , и дальности до др угого или ко ординат двух пунктов , назыв а емых базисными . - Для преодоления неблагоприятных метеорологических усло вий при оптических набл юдениях спутника используются радио технические с редства . В этом случае спутник является ка к бы активным маяком . Применяются различные принципы измере ний : эффе кт Доплера , сме щение фаз радиосигналов спутника , принимаемых в различных точках пункта , время распростра не ния сигнала пункт — спутник — пункт и т . д. Большие перспективы в измерительной техни ке космической геодезии имеют оптические кван товые генераторы (лазер ы ). Они позволяют измерять дальность и радиальную скорость с о значительно более высокой точностью , чем с помощью радио технических средств . Таким образом , космическая геодезия позволит уточнить форму Земли — геоид , точно определить ко ординаты любых пункто в на поверхности нашей планеты , соз дать топографические карты на люб ые районы земной поверх ности и определить параметры поля тяготения Земли. Все это даст возможность морскому фло ту определять очер тания материков и получать точные координаты островов , р и фов , ма яков и других морских объектов , авиации — определять координаты аэропортов , наземных ориентиров и станций наведения . Эти данные позволят вы бирать наилучшие маршруты движения и обеспеча т надежность и безопасность работы морского и воздушного тран спорта. Как известно , для прокладки курса кора бля или самолета в каждый момент времени необходимо точно знать их место положение . Для этих целей служат различные навигацион ные системы , которые обеспечивают вождение по заданным мар шрутам . С давних времен в навигации использовались есте ственные ори ентиры или поля : небесные светила , магнитное поле Земли и др . В последнее время большое распростране ние получили радионавигационные системы , среди которых наиболее современными являются системы , использующие ис к усственные спутники Земли. Спутники обеспечивают навигационной системе глобальность . Всепогодность навигации в этом случае достигается благодаря использованию р адиосредств сверхвысокочастотного диапазона. Навигация с использованием спутников осно вана на из мере нии параметров относительн ого положения и движения навигируемого объект а и спутника . Такими параметрами могут слу жить : расстояние (дальность ), скорость изменения этого расстоя ния (радиальная скорость ), угловая ориентация линии объект-спутник (линии визирования ) в какой-либо системе координа т , скорость изменения этих углов и др. Координаты спутника в моменты навигационн ых определе ний могут сообщаться кораблям (или самолетам ) при каждой навигации . Кроме то го , на спутнике может устанавливаться за помин ающее устройство , в которое закладываются данные о его прогнозируемом движении . Эта информация “сбрасывает ся” со спутника в процессе полета (периодически или по запро су с навигируемого объекта ). Для упрощения п роцесса опреде ления координат объекта може т быть составлен каталог эфеме рид (параметров орбит ) навигационных спутников на несколько месяцев или лет вперед. Большое влияние на прогнозирование движен ия спутника оказывают ошибки определения элем ентов орбиты , которые зависят прежде всего от точности р аботы наземных измери тель ных средств . Эти средства должны быть хоро шо “привяза ны” к геодезической системе коорд инат . Если этого не будет , то может про изойти “сдвиг” координатной системы навигаци онно го спутника относительно геодезической . А это приведет к сдвигу в определении положения навигируемого объекта от носительно геодезической системы , а следовательно , и к сдвигу относительно земных ориентиров , что может вызвать катастро фические последствия . Ге одезические спутники позволяют с высокой точн остью о с уществить привязку координат измеритель ных пунктов к геодезической систе ме. Для успешной работы навигационных спутник ов имеет значе ние правильный выбор параметро в их орбит . Необходимо обес печить достаточную частоту видимости спутника с навигируемых объе ктов . С этой точки зрения разли чные орбиты сильно отличаются друг от дру га . Так , спутник , летящий по низкой полярно й орбите “осматривает” всю Землю дважды в сутки , один раз на прямых , другой — на обратных витках . Точнее го воря , Земля относительно движущегос я по орбите спутника перемещ ается так , что с любой ее точки он может быть виден 2 раза в сутки . Чтобы обеспеч ить непрерывный обзор поверх ности Земли со спутников , запускаемых на полярные орбиты , т . е . для обеспечения видимости одного или более спутников с корабля или само лета , находящегося в любой точке нашей пла неты , необходимо на орбитах высотой 200 км иметь 160 спут ников , а высотой 1 тыс . км — 36 спутников. Создание систем космической навигации поз воляет значитель но улучшить безопасность движени я тран спорта . Подобные сис темы прочно входят в практику корабле и самолетовожден ия , так как позволяют с высокой точностью определять местополо жение кораблей и самоле тов в любое время суток , при любом сос тоянии погоды. ВЛИЯНИЕ КОСМИЧЕС КИХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА РАЗВ ИТИЕ НАУКИ И ПРОИЗВОДСТВА Создание сложней ших ракетно-космических систем , возникновение косм ической индустрии и решение фундаментальных проблем науки и техники , связанных с полет ами в космос , дали массу идей , технических средств и принципи ально новых к онст руктивно-технологических ре шений , внедрение которых в традиционное про изводство и использование в различных сфе рах деятельности человека д аст колоссальные экономические выгоды . Опосредова нные выго ды , которые приносит человечеству ко смонав тика , ве с ьма трудно поддаются количественным оценкам . Тем не менее попытк и таких расчетов делаются . Так , например , с огласно подсчетам ряда зарубежных специалистов , прибыль , обус ловленная научными исследованиями и разра ботками в области космоса , достигае т 207 млрд . долл. Благодаря развитию космонавтики физиче ская наука обогатилась фундаментальными от крытиями в области астрофизики , космического излучения , изучения радиационных поясов Зем ли , солнечно-зе мной физики , рентгеновской астрономии и др . Потребности космич еской тех ники стимулиро вали исследования в области фи зики электронн ых и ионных пучков и направлен ных плазме нных потоков . Применение низко температурных (крио генных ) ракетных топлив , создание бортовых эле ктрогенераторов сверх большой мощности , техническ и совершенных , привело к необходимос ти глубокого изучения физики низкотемпературных жидкостей , пове дения их в условиях невес омости , разработки новых методов криостатирования легких надежных магнитных систем с малым энергопотреблением , стимулиро вало разви т ие физики сверхпроводимости и гелиевой криогеники. Развитие космической энергетики позволило значительно усо вершенствовать существующие источн ики тока . Так , например , топливные элементы , вырабатывающие электрический ток в ре зультате электрохимических про цессов , применяемые в косми ческих кораблях , в будущем могут н айти широчайшее исполь зование в автомобилях , что позволит ликвидировать один из основных источников загрязнения атмосферы , каким явля ется двигатель внутреннего сгорания . Топливные элементы , по- ви димому , будут широко внед рены в промышленность и сель ское хозяйство как удобный и эффективный источник электро энергии . То же можно сказать о радиоизотоп ных и ядерных ис точниках тока . Наряду с этим усовершенствованные химиче ские аккумуляторы (никель- кадмиевые , серебряно-кадмиевые , серебря но-цинковые ) и солнечные батареи , широко исполь зующиеся в космических системах , найдут приме нение в самых различных областях народного хозяйства. Большое значение в современной технике имеет надежность механизмов и м ашин . Разработка сложных космических ком плексов , экс плуатация которых проходит в исключительно тр уд ных и малоизведанных условиях , стимулировала дальнейшее развитие теории надежности , теории проектирования (внедре ние системных методов ), методов испытани й и эксперименталь ной отработки и пр . В связи с тем что на космическую технику работают практически все отрасли народного хозяйства , проб лемы повышения надежности охватывают и электронику , и из мерительную технику , и машиностроение . Таким образом , кос мо н автика стимул ирует повышение надежности в самых раз личных областях производства. Велико значение ракетно-космической техники в развитии ми кроэлектроники и вычислительных машин . Острая потребность в малых размера х и незначительном энергопотреблении приве ла к разработке сверхминиатюрных , компакт ных и высокона дежных радиоэлектронных приборов и устройств , инициирова ла развитие транзисторн ой техники и интегральных схем , кото рые в последние годы широко употребляются в пр оизводстве радиоприемников , телевизо р ов , электронных часов и т . д . Внед рение сов ершенных электронных вычислительных машин в р аз личные отрасли народного хозяйства привело к резкому уве личению производительности труда и удешевлению продукции , позволило высвободи ть большое количество времени для твор ческой деятельности человека. Ракетно-космическая техника связана с раз работкой и раз вертыванием промышленного производ ства самых разнообраз ных конструкционных материа лов , которые находят в настоя щее время пр именение в различных областях произв одств а и строительства . Хорошо известно , как ши роко используется “крылатый” металл алюминий . Все больше начинает внедрять ся титан и е го сплавы . Но , пожалуй , наибольшее значение име ет создание всевозможных неметаллических к онструкционных материалов : арми р ованных , комбинированных , слоистых , стой ких и к высо ким и к крайне низким температурам . Так , например , новый составной материал , состоящий из нитевидных кристал лов бора , склеенных с пециальной резиной , вдвое прочнее и в два с половиной раза тверже алюмин и я . При этом он на 25% легче его . Одна из фирм Швейцарии применила разработанную для космических целей технологию в производстве нового “слоеного” материала (алюминий и пл астиковая пена ) для из готовления стенных пане лей , а также чрезвычайно прочных и лег ких лыж . Для крупных твердотопливных р акетных двигате лей в США был создан так называемый армированный плас тик (из стеклово локна ). Сейчас он широко используется для производства водопроводных и канализационных тру б и в ир ригации . Он легок , не подверже н к оррозии , устойчив на сжа тие , практически не бьется и пригоден для полу чения тонко стенных труб (особенно большого ди аметра ). Производство этого материала отличается простотой и не требует больших экономическ их затрат . Широкое распространение уже получи л а люминированный пластик . Он нетепл опроводен , гибок , устой чив против ветра и воды . Хотя его толщина всего 0,012 мм , он по разительно прочен . Широкое применение в народ ном хозяй стве нашли также полиэтиленовые пле нки , специальные искус ственные кожи и многие другие материалы . Таким образом , потребн ости ракетно-космической техники вызвали целую революцию в области конструкционных материалов . Теперь материалы практически с любыми св ойствами могут быть полу чены чуть ли не из любого пригодного сырья , что позволя е т меньше зависеть от природных ресурсов . Это имеет огромное экономическое значение. Большой вклад внесла космонавтика в р ешение проблем ор ганизации работ и управлени я разработками , а также в науку о прог нозировании развития науки и техники . Реализа ция кру п нейших проектов , связанных с созданием ракет-носителей , меж планетных станций , п илотируемых кораблей и орбитальных баз , позво лила разработать методы и средства , дающие возмож ность вплотную подойти к таким , напр имер , глобальным проектам , как освоение Ми р ового океана ; послужила хорошей ш ко лой для перевода управления различными отр аслями промыш ленности и народного хозяйства в целом на программные ме тоды с широчайш им использованием электронной вычислитель ной тех ники. Большой вклад внесли космические иссл едования в здраво охранение и медицину . Полеты в космос впервые по-новому поставили вопрос изучения организма человека , его р абото способности в различных условиях , определени я его места в сложной кибернетизированной системе , какой является совре менная к о смическая техника . Медики стали изучать здорового человека , потому что только с хорошим здоровьем возможны полеты в космос . Экстремальные условия , в которых оказыва ется космонавт (невесомость , вибрации , перегрузки , и золиро ванность и пр .), позволяют вскр ы ть не только тончайшие меха низмы орг анизма человека , но и понять его потенциал ьные воз можности по выполнению самых разнооб разных работ. Большое количество различных технических разработок (приборов , устройств ) нашло эффективное применение в меди цинской науке и к линической практике . Это специальная датчиковая и телеметрическая аппаратура , высоконадежные и ми ниатюрные моторы , используемые в аппаратах “искусственное сердце” и “искусственная почк а” , средства передвижения по поверхности Луны , используемые в качестве “шагающих” ин валидных колясок и др . Широко применяютс я при лечении раз личных заболеваний барокаме ры и соответствующим образом приспособленные гермошлемы . В будущем все новые достиже ния космической медицины и техники будут испол ьзоваться в меди ц инской практике . Не исключено , что многие начнут носить ант ипаторы — миниатюрные устройства для контроля жи зне деятельности организма — так же естественно , как , например , сейчас носят зубные протезы или искусственные шевелюры . Не которые антипаторы м огут б ыть специализированными . Их цель — тщат ельно отслеживать отдельные стороны жизнедея тель ности (для больных почками — состав крови , для же лудоч ных больных — уровень кислотности и т . д .). Могут применять ся и комплексные антипаторы для отслеживания наиболее общих характер истик жизнедеятельности : дыхания , работы сердца , температуры тела и др . Подобные устройства позволят людям своевременно узнавать о н адвигающихся нарушениях здоровья и о необходи мости принятия соответствующих мер . Некоторые антипаторы смогут сообщать и целесооб разные ме ры для предупреждения многих недуго в . Здоровые люди бу дут при желании получа ть сигналы о приближении рубежа физической и умственной перегрузки . При соответствующей системе сигнализации ускорится оказание помощи при катастро ф а х , травмах и в незапных нарушениях в работе жизненно важ ных органов. Меры , применяемые по стерилизации космиче ских аппаратов , совершающих посадку на другие небесные тела , а также меры , исключающие занос чужой для нас живой материи пр и воз вращении после к осмического путешес твия на Землю , позво лят накопить необходимый опыт и стимулируют изучение проб лем сте рильности и дезинфекции и создание необходимы х для этих целей технических устройств. Важное значение уже в наши дни им еет разработка целого ряда меропр иятий и лекарств , увеличивающих стойкость орга низма против радиации , что вызвано потребностями длительных космических полетов . В будущем б удут созданы более эф фективные средства прот иволучевой защиты , без которых не мыслим межпл анетный полет космонавтов. Эти средства будут использоваться и на Земле при работ е на атомных электростан циях , в изотопном производстве и в других необходимых слу чая х. В массовое производство запущен созданный в ходе работ над космическими проектами небольшой переносный прибор дл я заме ра микросопротивлений электрических цепей , а также портативный прибор для проверки характе ристик магнитофо нов и определения неисправностей Таким образом , внедрение результатов косм ических иссле дований и самых разнообразных д остижений космонавтики в хозяйственную деят ельность имеет большое экономическое значение . Различные отрасли народного хозяйства уже полу чают массу полезной информации научного и технического ха рактера , заимствуя ее из космонавтики . Этот процесс будет неуклонно развиваться , при ч ем темпы этого ра звития будут тем больше , чем в большей степени будет налажен обмен опы том стран — раз работчиков ракетно-космической техники на основе широкого международного сотрудничества. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Рассмотренные в этой работе вопросы использования косм ической техники (как непосредственного , так и опосредованного ) показывают тот большой вкла д , который вносит космонавтика в различные сферы деятельности людей . Номенклатура задач , решаемых уже се годня космическими системами , исключительно многообразн а . Это и исследование природных ресурсов Земли , и ох рана окружающей среды , и связь , и геодезия , и навигация , и метеороло гия , и др. Особое значение в наши дни приобрело ис следование природных ресурсов и окружающе й среды с помощью космических систем , снаб ж енных разнообразной аппаратурой дистанцион ных измерений из космоса . Этому направлению предстоит внести основополагающий вклад в на родное хозяйство. В решении этой важнейшей задачи больш ая роль принадлежит космическим системам ис с ледования природных ресу рсов и окружающей среды , которые взяли на вооружение достиж е ния ракетно-космической техники , радиоэлектро ники и вычислительной техники , в оптико-меха нической и оптико-электронной аппаратуре . Фо тоаппаратура и различные виды телевизионных систем , ИК и С В Ч радиометры , поляриметры и спектрометры , скаттерометры и радиолокаторы бокового обзора , лидары (лазерные высотомеры ) и радиовысотомеры , магнитометры и гравимет ры и другие виды бортовой аппаратуры позво ляют получить с космических орбит ценнейшую информа ц ию о фауне и флоре нашей планеты и лучше понять закономерност и геологического строения земной коры и р азмещения в ней полезных ископаемых. Эти исследования , дополненные астрофизическим и и планетологическими исследованиями в космо се , наряду с решением злобо дневных хоз яйственных задач дают возможность подой ти к решению фундаментальных проблем преобразования при роды на нашей планете. Велико значение дальнейшего развития и совершенствования всех видов связи (радио , т елефонной , телеграфной , телеви зионной ). Се годня этот процесс носит глобальный характер , и здесь все большее значение приобретает с вязь на основе кос мических систем . То же можно сказать о навигационных систе мах . Развитие метеорологии благодаря космической техн ике вступило в принципиально новую ф а зу , когда начато глубочай шее изучение тонких механизмов и первопричин породообразующ их процессов. СПИСОК ЛИТЕРАУРЫ 1. А . Д . Коваль , Ю . А . Тюрин “К осмос – земле” М :; “Знание” 1989г. 2. “Космическая техника” под редакцией К . Гэтланда . Издательство “Мир” . 1986 г . Москва . 3. Освоение космического пространства в СССР . Академия наук СССР . Москва , Наука , 1977.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
В будущем, когда у всех будут киберимплантанты, при незащищённом сексе можно будет случайно подхватить "Яндекс.Браузер".
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по астрономии, авиации, космонавтике "Влияние космоса на современные информационные технологии", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru