Исследовательская работа по теме «Что такое космический мусор и опасен ли он для нашей планеты?»

Районная научно-практическая конференция по космонавтике

« Тихий Дон покоряет галактику»

Проект на тему:

«Что такое космический мусор и опасен ли он для нашей планеты?»

Автор работы: Альшенко Семён

ученик 1 «Б» класса

Руководитель:

Семенякина Инна Александровна

учитель начальных классов

высшей категории

МБОУ СОШ № 6

г. Красный Сулин

2023 год.

Оглавление:

1. Введение с.3

1. Анкетирование одноклассников. с.4

1. Сбор информации о космическом мусоре: с.5-9

3.1 Что такое космический мусор? с.5-6

3.2 Откуда берётся мусор в космосе? с.6-7

3.3 Опасен ли космический мусор для планеты Земля? с.7-8

3.4 Как бороться с космическим мусором? с.8-9

1. Результаты работы над проектом с.10

Литература с.10

Приложение 1. с.11

Рецензия руководителя с.12

3

1. Введение.

Весной оживает природа от зимнего сна и требуется уборка территории от мусора, который накопился на поверхности земли за три месяца. В нашей школе был объявлен субботник и мы с ребятами убирали разный мусор: сухие ветки, целлофановые пакеты, пластиковые бутылки и многий другой. Весь мусор мы погрузили в мусорный контейнер и мусороуборочная машина вывезет его на свалку для дальнейшей утилизации. Хорошо, что мусор лежит на земле, а не летает в воздухе? Или это не так?

Я задумался о том, что людям довольно сложно «победить» земной мусор, а как же тогда одолеть мусор космический? Откуда он там берётся? И может ли космический мусор быть опасным для нашей планеты Земля?

Мне захотелось найти ответы на все эти вопросы, ведь узнавать что-то новое об окружающем мире мне нравится. Что позволило сформулировать гипотезу: может ли космический мусор угрожать нашей планете Земля, если с ним не бороться.

Цель моего проекта: узнать, что такое космический мусор и опасен ли он для планеты Земля.

Задачи:

1. Собрать информацию по теме: энциклопедии, книги о космосе, статьи в журналах;

2. Провести анкетирование по теме проекта среди одноклассников;

3. Выяснить значение понятия «космический мусор»;

4. Выявить предполагаемые последствия засорения мусором космоса;

5. Рассмотреть существующие методы борьбы с «космическим мусором».

6. Придумать и предложить ребятам

7. Выпустить буклет для учащихся начальной школы по теме: «Что такое космический мусор?»

Объект исследования: космическое и околоземное пространство.

Предмет исследования: космический мусор.

Методы исследования: изучение проблемы из разных источников информации: литературы и анкетирование ребят.

4

2.Анкетирование одноклассников.

Сначала я решил провести анкетирование учащихся моего класса, чтобы выяснить знают ли они что такое космический мусор и предложил следующие вопросы:

- Как ты думаешь, есть ли мусор в космосе?

- Космический мусор опасен для планеты Земля?

- Из чего состоит космический мусор?

Таблица 2

Ответы моих одноклассников на третий вопрос анкеты: «Из чего состоит космический мусор?»

Выводы первого этапа исследования. Как оказалось, не многие представляют, что такое «космический мусор» и из чего он состоит. Думают, что космический мусор опасен для планеты, но не могут ответить, почему и как с ним бороться.

5

3.Сбор информации о космическом мусоре.

Компьютерная модель распределения космических объектов в космосе, 95% из них являются мусором

1. 1. Что такое космический мусор?

Для начала я решил познакомиться с понятием - космический мусор. В библиотеке я прочитал о том, что КМ - это все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не действуют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям.

Через иллюминатор орбитальной станции невозможно определить истинные размеры этих горящих в лучах солнца пылинок.Космический мусор включает как мелкие предметы - болты, старые отвертки, пластиковые пакеты, сломанные ручки и компакт-диски, - так и гораздо более крупные, - например, обломки выведенных из строя спутников, блоков, отделившихся от ракет. Некоторые фрагменты оказались в космосе в результате саморазрушения конструкций, другие выбрасываются самими космонавтами. Иногда люди случайно выпускают из рук предметы, используемые для работы за бортом корабля.

На орбите планеты Земля присутствует более 370 000 объектов, массой более 25 кг, и бессчетное число более мелких, которые, так или иначе, являются искусственными спутниками нашей планеты.

3.2 Откуда берётся мусор в космосе?

В этом вопросе я попросил помочь мне разобраться учителя физики нашей школы и узнал о том, что со временем люди нашли новые возможности использования космического пространства. Каждый год, с момента начала космической эры, правительства разных стран, сотовые операторы, телерадиокоммуникационные и GPS компании запускают на орбиту сотни спутников. Именно эти спутники, ракеты и другие объекты являются основными источниками загрязнения космоса и появления в нем космического мусора.

6

Например : когда космические корабли или детали космических кораблей приходят в упадок, их бросают в открытом космосе, где они находятся в свободном плавание. Дело в том, что ремонтировать корабль в некоторых случаях нет смысла, поскольку это слишком дорогостоящий процесс, поэтому их оставляют кружиться вокруг Земли, пока те не упадут или не столкнуться с другим космическим мусором.

А после запуска космического корабля, отработанное топливо выбрасывается в окружающую среду и контейнер с топливом летает в космосе. В результате этого может произойти столкновение, и в космосе появится еще больше мусора.

Крошечные частицы краски – возможно в это нелегко поверить, но вокруг Земли летают миллионы крошечных кусочков краски. Высокая температура или воздействие летающих частиц постепенно срывают краску с космических кораблей и превращают ее в космический мусор.

В журнале « Юный эрудит» я прочитал , что каталог небесного мусора постоянно обновляют. Из него вычеркивают объекты, которые непременно упадут на Землю. Любые тела, приблизившиеся к нашей планете, уже не способны справиться с силой земного притяжения. Со временем космический мусор постепенно переходит на все более низкие орбиты.

На низких околоземных орбитах, где трение об атмосферу усиливается, значительная часть космического мусора сгорает. Это так называемая термосфера, начинающаяся на высоте 90 километров от поверхности Земли, и защищающая планету от ультрафиолетового излучения.

КМ сгорает, оставляя лишь пепел. На наши головы ежегодно падают сотни тысяч тонн космического пепла, а мы и не замечаем этого. Но проблема становится зловещей, когда узнаёшь, что космический мусор в отличие от земного может «размножаться».

Поскольку все эти пылинки, частицы, кусочки и мёртвые спутники летят с сумасшедшими скоростями, то при ударе они способны натворить много бед.

Однако есть реальная угроза, что процесс загрязнения космоса станет лавинообразным и уже необратимым. Специалисты утверждают, что в этом случае человечеству будет закрыт путь в космос на несколько сотен лет.

7

3.3 Опасен ли космический мусор для планеты Земля?

Из источников в интернете я узнал о случаях падения космического мусора на землю. Вот некоторые из них:этот загадочный предмет, пробивший крышу дома нашёл на чердаке пенсионер. Серый обломок размером с футбольный мяч, весивший около двух килограммов. Предмет оказался очень горячим, поэтому, чтобы его перенести, потребовались перчатки для духовки. В ходе изучения этого предмета выяснилось, что он является частью топливного бака ракеты, т.е. КМ. С каждым годом зафиксированных случаев падения на Землю космического мусора искусственного происхождения становится все больше и больше. Вот лишь малая часть отходов развития космонавтики, свалившаяся нам «на головы» за последние 35 лет.

8

В передаче « Пора в космос!» по телеканалу «Карусель» я увидел, что большую опасность КМ представляет для работающих в космосе станций, спутников и космонавтов. Т.к. в космосе эти обломки летят раз в двадцать быстрее пули, они могут повредить работающие объекты или превратить их в КМ. Так, например в октябре 1997 года солнечная батарея станции «Мир» получила значительные повреждения от космического мусора.

В 2008 году космонавты МКС даже были вынуждены укрыться в русской спасательной капсуле – станции угрожало падение космического мусора, что могло бы нанести неисправимый ущерб её герметичности, с катастрофическими последствиями.

Ученые предупреждают, что через 100 лет у жителей Земли может не быть возможности летать в космос. Согласно исследованиям, сейчас вокруг нашей планеты на высокой скорости вращаются десятки тысяч фрагментов космического мусора, которые могут столкнуться со спутниками и МКС.

Выводы второго этапа исследования:

Вывод 1. Космический мусор – это неисправные, старые космические приборы или их части, утерянные космонавтами вещи и частицы краски, обшивки, сгоревшего топлива.

Вывод 2. Появлению космического мусора в космосе мы обязаны человеку.

Вывод 3. Космический мусор опасен для планеты Земля.

3.4 Как бороться с космическим мусором?

На третьем этапе своей работы я прочитал в журнале « Юный эрудит» информацию о самых последних сведениях в научных разработках данной области. Из журнала я узнал, что учёные изобретают космические системы-мусоросборники, уже ряд проектов готов вступить в борьбу за чистоту околоземных орбит. Рассмотрим эти проекты.

9

МАШИНА-МУСОРОСБОРЩИК С РУКОЙ-РОБОТОМ .

Принцип действия: Захватывает мусор клещами. Космический корабль, оснащенный рукой-роботом, будет собирать отходы один за другим, а затем помещать их в специальный отсек летательного аппарата. 

Для самых крупных: спутников, ступеней ракет. Преимущества: Машина способна производить отбор: рука-робот позволяет подхватывать четко определенные предметы. Таким образом, можно будет посылать ее за самыми вредными, наиболее крупными или взрывоопасными отходами. Недостатки: Руке-роботу трудно будет хватать кружащиеся отходы.

Аэрогель– это чрезвычайно пористый материал: он состоит из пустоты на 99%. Попадая в такое вещество, мельчайшие частицы заполняют пористую поверхность и оседают в пластине. Заполненные пластины возвращаются на Землю для утилизации.

ДВИЖУЩАЯСЯ СЕТЬ.

 Принцип действия: Ловить отходы с помощью сети. Эта система, разработанная американской фирмой, называется ГРАСП («собирать, схватывать и перевозить безопасным способом»). В космосе разворачивается нечто вроде рыболовной сети из полимерных материалов, достаточно прочных, чтобы избежать повреждений при столкновениях с космической пылью. Такую сеть, прикрепленную к небольшому спутнику, можно было бы поместить на орбиту с помощью челночного аппарата. После этого она должна развернуться, «поймать» мусор и снова свернуться вместе со своей добычей. Для каких отходов? Для самых крупных: спутников, ступеней ракет... Преимущества: Структура, натягивающая сеть, сделана из надувных валиков. У нее небольшой вес - стоимость ее запуска в космос невелика. ГРАСП сможет собрать все отходы, даже те, что постоянно кружатся либо не поддаются захвату. Недостатки: Пойманные отходы придется доставлять на Землю на космическом корабле, что обойдется очень дорого.

10

Лазерные пушки.

Исследователи предложили стрелять по отходам из лазерных пушек, чтобы они разогрелись до такой степени, что превратились бы в газ. Такие пушки могут располагаться на Земле и направляться сверхчувствительными радарами, способными обнаруживать предметы диаметром в один сантиметр.

Телескоп и радиостанции.

Целую система предупреждения солнечных бурь, один из трех телескопов проекта - Квадратная Километровая Решетка, для того, чтобы отслеживать радиоволны, отражающиеся от тысяч объектов, которые вращаются вокруг Земли. Уже поймали волны, исходящие от FM-передатчиков, отражающиеся от Международной Космической Станции, на высоте приблизительно 500 км над поверхностью Земли. 

Ученые подчеркивают важность своего исследования, так как поведение космических осколков на орбите трудно предсказать.

Вывод третьего этапа исследования:

Существуют разные проекты космических мусоросборщиков, но ни один из них ещё не запущен в космос и возможно именно нам предстоит воплотить всё это в практике.

11

4. Результаты работы над проектом.

1. Работая над проектом, мне удалось достичь главной цели исследования, то есть найти ответы на вопросы:

- Что такое космический мусор?

- Опасен ли космический мусор для планеты Земля?

2. Я решил все, поставленные в исследовании задачи.

3. Выяснил, что гипотеза моего исследования является верной. Космический мусор может угрожать нашей планете Земля, если с ним не бороться.

1. Чтобы привлечь внимание одноклассников и других ребят к этой проблеме я вместе с учителем придумал игру для ребят и разработал буклет о космическом мусоре.

2. Теперь игра «Спаси Землю от космического мусора» стала любимой в нашем классе, ребята играют в неё на перемене. А буклет помог расширить знания ребят нашего класса.

В целом, когда я слушал рассказ работников музея и учителя физики, добывал информацию из книг и интернета понял, что это важная и сложная проблема и мне тоже захотелось придумать способ борьбы с космическим мусором. Я планирую дальше изучать этот вопрос и постараюсь предложить свой способ решения этой проблемы. Думаю, что это будет темой моего следующего проекта.

Литература.

Астрономия и космос. – М.: Росмэн, 2021. – 96 с.: ил. – (Детская энциклопедия Росмэн).

Большое космическое путешествие по Солнечной системе. – М.: Изд-во АСТ, 2019. – 12 с.: ил. – (Отчего и почему).

Бул, М. Космос / М. Бул; Пер. с нем. Г. А. Яшиной. – М.: Изд-во Астрель, Изд-во АСТ, 2001. – 40 с.: ил. – (Всё обо всём).

Космос. – Смоленск: Русич, 2003, - 128 с.: ил. – (Школьная энциклопедия).

Космос. – М.: Росмэн, 2021. – 48 с.: ил. – (Детская энциклопедия).

Мякинченко, В. А. Донской край в покорении космоса / В. А. Мякинченко. – Красный Сулин: Сулинполиграфсервис, 2022. – 280 с. :ил.

Порцевский, К. А. Моя первая книга о космосе / К. А. Порцевский. – М.: Росмэн, 2004. – 96 с.: ил.

Человек и Вселенная. – М.: Изд-во АСТ, 2002. – 48 с.: ил. – (Всё обо всём).

Космический мусор. // Большое космическое путешествие по Солнечной системе. – М.: Изд-во АСТ, 2019. – С. 28 – 29. – (Отчего и почему).

Космический мусор. // Человек и Вселенная. – М.: Изд-во АСТ, 2002. – С. 37. – (Всё обо всём).

Рецензия руководителя

на исследовательскую работу ученика 1 «Б» класса

МБОУ СОШ № 6

г. Красный Сулин

Альшенко Семёна

Работа на тему «Что такое космический мусор и опасен ли он для нашей планеты?» посвящена изучению существующей проблемы и поиска путей её решения.Актуальность данной темы не вызывает сомнения. Выбранная тема учитывает возрастные особенности учащихся и способствует развитию их познавательной активности. Вопросы, связанные с космическим мусором всегда актуальны, поэтому они могут решиться уже в недалеком будущем.

Автор поставил перед собой цель узнать, что такое космический мусор и опасен ли он для планеты Земля и рассказать одноклассникам о существующей проблеме. По мнению автора, эта тема является для него интересной и нужной. Он заинтересовался происхождением космического мусора, почитал книги о космосе, нашёл много интересной информации, планирует расширить изучение темы и найти ответы на множество других вопросов.

Семён провел серьёзную работу по изучению литературы, вместе с родителями они выбирали нужную информацию и проводили наблюдения. Ими проделана большая работа по сбору и систематизации материала по изучаемой теме.

Рецензируемая работа   в полном объеме раскрывает данную проблему содержит ряд выводов, представляющих интерес. Данная работа является информационно – реферативной, написана на основе нескольких источников.

Работа соответствует задуманному плану, последовательна и отличается логичностью. Она состоит из оглавления, введения, исследовательской и теоретической глав, а также заключения, приложения.

Материал в работе изложен последовательно и чётко. Выводы и заключение  сделаны правильно.

Учитель начальных классов

МБОУ СОШ № 6

Семенякина Инна Александровна

« 9 » апреля 2023 г.