Hradecká 390, Nová Bystřice. Absolventská práce ORBITÁLNÍ STANICE

Transkript

1 Základní škola a Mateřská škola Nová Bystřice Hradecká 390, Nová Bystřice Absolventská práce ORBITÁLNÍ STANICE Jakub DUŠEJOVSKÝ 9. Vedoucí práce: Mgr. Jan Loula Školní rok 2012/2013

2 Prohlášení Prohlašuji, že předložená absolventská práce je mým původním autorským dílem, které jsem vypracoval samostatně. Veškerá literatura a další zdroje, z nichž jsem čerpal, jsou uvedeny v seznamu použité literatury. V Nové Bystřici dne Jméno autora: Jakub Dušejovský

3 Poděkování Chtěl bych poděkovat Mgr. Janu Loulovi za odborné vedení, za pomoc a rady při zpracování této práce.

4 Anotace Absolventskou práci na téma Orbitální stanice jsem si vybral proto, že mě vesmír a všechny věci kolem něj vždy zajímaly, a proto bych Vás a vlastně i sebe chtěl seznámit s tím, co to vlastně orbitální stanice jsou, jak vznikly a na co se v minulosti, ale i v dnešní době využívaly a využívají. Postupně Vás seznámím s orbitálními stanicemi a s významnými kosmonauty.

5 Obsah Úvod Orbitální stanice Saljut Skylab Saljut Saljut Saljut Saljut Saljut Mir ISS Vesmírní cestovatelé Neil Armstrong Buzz Aldrin Valentina Těreškovová Jurij Gagarin Vladimír Remek Závěr Seznam použité literatury a zdrojů informací Knihy a publikace Elektronické zdroje... 20

6 Úvod Už od nepaměti lidé pozorovali oblohu, sledovali Slunce, mraky a snažili se zjistit, jaké bude třeba počasí. Podle toho potom určovali svoji pracovní náplň, cestovali, plánovali výlety apod. Hvězdářům pomáhala noční obloha předpovídat budoucnost. Panovníci podle hvězd řídili třeba války. Oblohu můžeme pozorovat různě, pouhýma očima nebo různě velikými dalekohledy. Lidem ale postupně přestalo stačit dívat se na nebe, chtěli zjistit, co se skrývá dál, jak vypadá Země z vesmíru. To se jim splnilo v druhé polovině minulého století. Na oběžnou dráhu se vydala první raketa, byla vypuštěna první orbitální stanice. Zpočátku létaly stroje bez lidské posádky, později strávili lidé ve vesmírných stanicích několik hodin, dnes v nich pracují několik měsíců. O prvních odvážlivcích se v této práci také zmiňuji. Technický pokrok jde stále dopředu, za pár let možná tyto stanice nahradí jiné stroje, lidé budou cestovat kolem Země tak samozřejmě, jako dnes jezdí autem nebo létají a o významu současných stanic se budeme dozvídat jen v učebnicích dějepisu. Co orbitální stanice je, proč jsou pro nás v dnešním uspěchaném světě nepostradatelným pomocníkem, jsem se pokusil přiblížit v této práci. 5

7 1 Orbitální stanice Co si vlastně pod tímto slovním spojením představit? Je to zařízení, které slouží lidem pro pobyt ve vesmíru, ale nejde s ním přistát na Zemi (na rozdíl od kosmické lodi). Posádku a materiál je třeba přepravit jiným dopravním prostředkem. Lidé v nich mohou pobývat několik týdnů až let. Většinou funguje jako laboratoř, v posledních letech se z ní stává atrakce pro zámožné turisty. První návrh na stavbu orbitální stanice vznikl už v devadesátých letech 19. století, ale k jejich rozmachu došlo až v druhé polovině 20. století. K zemím, které věnovaly nemalé finanční prostředky na vývoj stanic, patřily především USA a SSSR K nim se postupně přidávaly i další státy. Během vývoje byla řada projektů zastavena, některé stanice se skutečně do vesmíru dostaly. O nich se blíže dozvíte v následujících kapitolách. 1.1 Saljut 1 Saljut 1 byla první orbitální stanice na oběžné dráze Země, byla v provozu 175 dní. Byla vypuštěna 19. dubna 1971 a majitelem bylo ministerstvo obrany SSSR. Stanice měla tři hlavní části. První byl přechodový úsek, který měl v průměru dva metry a délku tři metry, sloužil k přechodu mezi stanicí a kosmickou lodí. Druhou část tvořil pracovní úsek, který byl tvořen 1522 průzory. Ty sloužily k vizuálnímu pozorování, fotografování a navigačnímu měření. Nacházelo se zde také hlavní řídící středisko a zásoby pro kosmonauty. Třetí část tvořil přístrojový úsek, ve kterém byly umístěny dva korekční motory a 32 stabilizačních motorů. Stanice měla observatoř ORION, která sloužila k fotografování v krátkovlnném spektru. Na stanici se také nacházel gama teleskop k měření elektromagnetického vlnění a zahrádka pro výzkum růstu rostlin. První let ke stanici byl uskutečněn kosmickou lodí Sojuz 10, ale té se nepodařilo bezpečně se se stanicí spojit. To se podařilo až Sojuzu 11, jehož posádka strávila na Saljutu 23 dní. 6

8 Saljut 1 naposledy zapálil motory 11. října 1971, snížil rychlost a zanikl v atmosféře nad Tichým oceánem. Obr. 1 Vesmírná stanice Saljut Skylab Druhá kosmická stanice na oběžné dráze patřila USA a jmenovala se Skylab. Kroužila kolem Země šest let, v letech se na ní postupně vystřídaly tři trojčlenné posádky. Stanice byla několikanásobně větší než sovětská stanice Saljut 1. Ve spodní části byla vědecká laboratoř a dvě obytné části. V horním patře byly skladovací prostory. Kromě těchto prostor byly na stanici další prostory s nádržemi, spojovací adaptér pro obslužné lodě s kosmonauty, na výklopné konstrukci sluneční dalekohled. Zásobování energií obstarávaly sluneční panely. Skylab částečně zanikla v atmosféře a zbytek stanice dopadl 11. července 1979 poblíž australského města Perthu. Nasa za tento incident dostala pokutu za znečišťování životního prostředí. 7

9 Obr. 2 Vesmírná stanice Skylab 1.3 Saljut 3 Sovětská vojenská vesmírná stanice Saljut 3 byla vypuštěna 25. června Její váha se pohybovala v rozmezí tun. Měla dva solární panely umístěné bočně ve střední části stanice a oddělitelné záchranné moduly pro návrat dat ze zkoušek a materiálů. Na Saljut 3 byly jako na Saljut 1 vyslány celkem dva lety a bezpečně připojit se také povedlo jen jedné z kosmických lodí. Posádka poté na stanici strávila 15 dní. Stanice měla namontován optický přístroj na plášti, což umožnilo pozorování samotné lodi zvenčí. Ze stanice se také dal vysílat televizní přenos. Plánovaný program byl splněn 23. září 1974 tím, že se od stanice oddělilo přístrojové pouzdro se záznamy a přistálo na území SSSR. Stanice ukončila svou pouť po 214 dnech dne 24. ledna 1975 a po zapálení korekčního motoru shořela v atmosféře nad Pacifikem. 8

10 Obr. 3 Vesmírná stanice Saljut Saljut 4 Stanice byla vypuštěna na oběžnou dráhu 26. prosince 1974 a strávila tam 770 dní. Byla podobná předchozí stanici Saljut 3. Ke stanici byly podniknuty tři lety, z toho jeden byl bez posádky. Kosmonauti se na stanici věnovali pozorování Slunce a různým experimentům. Stanice zanikla na povel ze Země 2. února Obr. 4 Vesmírná stanice Saljut 4 9

11 1.5 Saljut 5 Saljut 5 byla orbitální stanice SSSR a na oběžné dráze byla 412 dní v letech Byla vypuštěna 22. června Na stanici se postupně vystřídaly 3 posádky, které na stanici prováděly různé experimenty. Stanice vykonala 6630 obletů okolo Země a 8. srpna 1977 zanikla v atmosféře nad Tichým oceánem. Na stanici bylo provedeno přes 300 experimentů. Obr. 5 Vesmírná stanice Saljut Saljut 6 Sovětská kosmická stanice, která nad Zemí létala 1764 dnů v letech , byla vypuštěna 29. září Ke stanici jako k jediné z jichž zmíněných se mohly připojit dvě kosmické lodě typu Sojuz nebo zásobovací lodě. Stanice byla složena ze čtyř částí. První část tvořil přechodový úsek, který sloužil k přechodu mezi stanicí a raketoplánem. Druhou část tvořil pracovní úsek, který sloužil jako laboratoř, jídelna, ložnice a tělocvična. Nacházelo se zde také hlavní řídící středisko. Další část tvořil přístrojový úsek, ve kterém se nacházely nádrže pitné vody, korekční motorky a 10

12 systémy stabilizace a orientace. Poslední část tvořila přechodová komora, která sloužila k přechodu do raketoplánu nebo do zásobovací lodi. Bylo zde potrubí na přesun paliva a pitné vody. Ke stanici bylo vypuštěno 31 kosmický lodí, z toho 18 s kosmonauty. Na stanici se vystřídalo celkem 27 kosmonautů. Stanice přesáhla několikanásobně svou životnost a zanikla 29. července Obr. 6 Vesmírná stanice Saljut Saljut 7 Saljut 7 byla kosmická stanice SSSR, poslední stanice typu Saljut na oběžné dráze. Byla vypuštěna 19. dubna 1982 a na oběžné dráze strávila devět let. Byla podobná jejímu předchůdci, tedy Saljutu 6. Na stanici se vystřídalo 21 kosmonautů. Stanice zanikla 8. února 1991 v atmosféře, zbytky stanice dopadly na území Argentiny. 11

13 Obr. 7 Vesmírná stanice Saljut Mir První dlouhodobě obydlená stanice na oběžné dráze Země byla sovětská, později ruská kosmická stanice Mir. Stanice na oběžné dráze strávila 5510 dnů v letech První část byla na svou cestu vypuštěna 19. února Mir byl složen ze sedmi modulů. Prvním modulem byl základní blok, který sloužil jako obytný modul a přechod pro kosmonauty mezi stanicí a otevřeným vesmírem. Druhým modulem byl Kvant, který je někdy označován také jako Kvant 1. Sloužil jako laboratoř, byl připojen 12. dubna Třetím modulem byl Kvant 2, byl připojen 6. prosince Sloužil jako pozorovací vědecké a speciální přechodové kabiny, systém regenerace pitné vody a sprchový kout. Čtvrtým modulem byl Kristall, technologický modul připojen 10. července Byl určen na technické a vědecké pokusy. Pátým modulem byl modul Spektr, který byl určen především k pozorování Země, zvláště pak k pozorování atmosféry a přírodních zdrojů, obsahoval také zařízení pro atmosférický výzkum, technologické experimenty a sledování rentgenového a gama záření. K Miru byl připojen 1. června

14 Šestým modulem byl modul určený k připojení amerického raketoplánu, protože připojení přes předešlý modul bylo komplikované. Modul nesl název Stykový modul. Byl připojen 15. listopadu Posledním modulem byl modul Priroda. Byl připojen 26. dubna Probíhalo na něm různé měření atmosférických látek, pozorování globální tepelné výměny, cirkulace mraků... Stanice zanikla 23. března Obr. 8 Vesmírná stanice Mir 1.9 ISS Mezinárodní vesmírná stanice ISS je v současné době jediná trvale obydlená stanice. První posádka se na ISS dostala 2. listopadu Posádka se mění každých šest měsíců a tvoří ji šest členů. Stanice je umístěna na nízké oběžné dráze ve výšce přibližně 400 km. Je složena ze 36 modulů. První díl stanice, modul Zarja, byl na oběžnou dráhu vynesen 20. listopadu ISS je společným projektem pěti kosmických agentur: NASA, Ruská kosmická agentura, Japonská kosmická agentura, Kanadská kosmická agentura a Evropská kosmická agentura. Dopravu kosmonautů na stanici zajišťují kosmické lodě Sojuz, o zásobování se starají kosmické lodě typu Progressy, ATV a HTV. Na stanici je prováděno velké množství experimentů. Mezi hlavní oblasti výzkumu se řadí biologie, fyzika, astronomie a meteorologie. V oblasti biologie je hlavní část výzkumu zaměřena na pobyt člověka ve vesmíru. Jsou analyzovány negativní vlivy jako 13

15 odvápňování kostí, svalová atrofie, transport tělních tekutin. Hlavní část výzkumu se provádí ve třech laboratorních modulech na stanici ISS. Projekt ISS vyšel celkově asi na 100 miliard USD, což je nejvíce finančně nákladná věc, kterou lidstvo vytvořilo. Obr. 9 Vesmírná stanice ISS 14

16 2 Vesmírní cestovatelé Člověk je od přírody tvor zvídavý. Jak postupně objevoval fyzikální zákony, stále víc ho zajímalo, jak asi vypadá svět shora, jaká tajemství se skrývají za mraky. První pokusy o překonání gravitace nám dnes mohou připadat úsměvné, bez nich bychom ale do vesmíru nevycestovali. Uběhla dlouhá doba od prvního úspěšného letu balonem až ke startu moderních raketoplánů. Mnozí odvážlivci jsou zapomenuti, cestu prvního kosmonauta sledoval s napětím téměř celý svět. Do vesmíru se dostalo už několik desítek, možná stovek lidí, v budoucnu to možná bude stejně běžné, jako dnes cesta autem či letadlem. O některých významných astronautech pojednává další kapitola. 2.1 Neil Armstrong Neil Alden Armstrong se narodil 5. srpna 1930 a zemřel 25. srpna Byl americký pilot, astronaut a universitní profesor. Byl to první člověk, který stanul na Měsíci. V červnu 1958 byl vybrán mezi devět budoucích astronautů pro program Člověk ve vesmíru co nejdříve. V létě 1962 se přihlásil do programu NASA. Byl vybrán jako jeden ze tří kosmonautů, kteří se zúčastní mise na Měsíc. Mise začala 16. července Cesta na Měsíc trvala tři dny. 21. července 1969 ve 2:56 UTC vstoupil Armstrong jako první člověk na povrch Měsíce a pronesl tuto slavnou větu: Je to malý krůček pro člověka, ale velký skok pro lidstvo. Armstrongovy první kroky po Měsíci sledovalo v přímém přenosu přes 600 milionů lidí, což byla jedna pětina obyvatelstva. Jako druhý člověk na Měsíci stanul Buzz Aldrin, společně pak vztyčili americkou vlajku a začali odebírat vzorky půdy a plnit připravený program. 15

17 2.2 Buzz Aldrin Narodil se 20. ledna Je to bývalý americký pilot a kosmonaut, stal se druhým člověkem, který stanul na Měsíci. V roce 1963 byl vybrán do třetí skupiny astronautů, ale nebyl přiřazen k žádné z posádek. Jako člen posádky byl vybrán až po tragické havárii posádky Gemini 9. Stal se pilotem modulu Apollo 11 a společně s Armstrongem byl v posádce k misi na Měsíci. Podle Aldrina je pojmenována také planetka. 2.3 Valentina Těreškovová Narodila se 6. března Byla to první žena ve vesmíru. Valentina se do vesmíru vydala 16. června 1963 v kosmické lodi Vostok 6. Valentina ve vesmíru trpěla tzv. vesmírnou nemocí, měla závratě, pociťovala velikou únavu, dokonce prý usínala i v době, kdy měla zrovna plnit nějaký úkol. Pracovníci ruské akademie věd spekulují o tom, že mohlo jít o příznaky nervového zhroucení. Přistání proběhlo 19. června Po návratu na Zem byla prohlášena Hrdinkou SSSR. 16

18 2.4 Jurij Gagarin Narodil se 9. března Byl sovětský kosmonaut a první člověk, který se vydal na cestu do vesmíru. Ke svému kosmickému letu odstartoval 12. dubna 1961 v lodi Vostok 1 a ve vesmíru strávil 1 hodinu a 48 minut. Po návratu se stal hrdinou SSSR a celosvětovou celebritou. V březnu 1968 se vrátil zpět k pilotování, ale 27. března 1968 zemřel při cvičném letu. 2.5 Vladimír Remek Narodil se 26.září Bývalý vojenský letec byl prvním kosmonautem z jiné země než SSSR nebo USA. V rámci programu Interkosmos (SSSR nabídlo účast na vesmírném výzkumu i spřáteleným zemím) vzlétl V. Remek k vesmírné stanici Saljut 6 2. března 1978 ze sovětské vesmírné základny Bajkonur. Ve vesmíru strávil společně s dalšími dvěma členy posádky 7 dní, 22 hodin a 17 minut. Během této doby uskutečnil několik televizních reportáží, věnoval se vědeckému programu. Po návratu pracoval mimo jiné ve Výzkumném ústavu 17

19 letectva, působil v různých veřejných organizacích, byl zvolen do Evropského parlamentu. Hovoří plynně rusky a anglicky. 18

20 Závěr O vesmíru a snaze lidí ho dobývat a prozkoumávat bychom mohli psát dlouho a obsáhle. V této práci se odráží jen velmi malý zlomek toho, co už člověk ví a co dokázal. Je zde zdokumentován poměrně malý časový úsek vývoje kosmické techniky a jsou zde zmíněni lidé, kteří se významným způsobem zasloužili o získání nových poznatků. Určitě zde není všechno, co by si pozornost zasloužilo. Mohli bychom spekulovat o tom, proč některé vesmírné projekty neuspěly, jaké byly podmínky pro výběr astronautů, kdo všechno stojí za úspěšnou misí apod. K tomu bychom ale určitě potřebovali více informací i času. Pokrok jde neustále rychle dopředu, lidé vyvíjí nové a nové technologie. To, co se na konci minulého století zdálo být fantazií, je dnes skutečností. Kosmonauti v minulosti procházeli tvrdým výcvikem jak fyzickým, tak i psychologickým, byli vystavováni extremním podmínkám a ne všichni prošli přísným výběrem, aby mohli pracovat mimo naši planetu. Dnes kolem Země mohou létat i vesmírní turisté. Možná, že cesta po orbitu nebude pro nás v budoucnu ničím výjimečným a budoucí generace budou běžně cestovat mimo Sluneční soustavu jako v řadě sci-fi příběhů. To ovšem ukáže až čas. 19

21 Seznam použité literatury a zdrojů informací Knihy a publikace GARLICK, [Mark A., Mapy hvězdné oblohy Wil TIRION a Překlad Erika STAŘECKÁ]. Velký ilustrovaný atlas vesmíru. 1. české vyd. Praha: Svojtka, ISBN KERROD, Robin. Dětský atlas vesmíru. Druhé vydání. Praha: Fprtuna Print, 1994, ISBN Elektronické zdroje Buzz Aldrin. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Jurij Gagarin. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Kosmonautika: Remek byl 87. Nevyditelný pes: První český ryze internetový deník [online]. 2008, [cit ]. ISSN X. Dostupné z: Mezinárodní vesmírná stanice. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Mir. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Neil Armstrong. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Saljut 1. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Saljut 3. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Saljut 4. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: 20

22 Saljut 5. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Saljut 6. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Saljut 7. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Skylab. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Valentina Těreškovová. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Vladimír Remek. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, [cit ]. Dostupné z: Wikipedie: Otevřená encyklopedie: Vladimír Remek [online]. c2013 [citováno ]. Dostupný z WWW: < 21