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
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
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
- Мама, смотри, я надел шапку, сам надел! Без напоминаний, мам, сам!
- Господи, когда же этот дебил от нас съедет.
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 - 2017
Рейтинг@Mail.ru