"Индивидуальный учебный проект "Собаки штурмуют космос" (номинация «Космическая биология»)

Содержание

Введение………………………………………………………………...3

Глава 1    Полеты собак в космос

1.1История экспериментов……………………………………………5

1.2 Подготовка собак к полётам……………………………………….9

Выводы по главе 1…………………………………………………….12

Глава 2 Практическая часть

2.1. Результаты опроса ……………………………………………….13

2.2. Создание презентационного материала…………………………

Выводы по главе 2……………………………………………………..14

Заключение……………………………………………………………15

Список литературы……………………………………………………16

Приложение 1

Приложение 2

Введение

12 апреля 1961 года на земную орбиту вывели первый в мире космический корабль-спутник с человеком на борту. С тех пор этот день в России отмечают, как День космонавтики, а в мире — Международный день полета человека в космос.

В 2026 году в этот день исполнится 65 лет, как Юрий Алексеевич Гагарин совершил первый пилотируемый полет в космос. Мало кто знает, что перед тем, как отправить человека в космос, проводились испытания с животными. В канун Дня космонавтики мне захотелось напомнить вам о первых опытах человечества по освоению космоса. Поэтому данный проект является актуальным не только для меня, но и для всех.

        Велика и практическая значимость данной работы. Во-первых, проект поможет моим одноклассникам и учащимся других классов узнать о полетах собак в космос. Я думаю, что ребятам будет интересно услышать по каким критериям выбирались кандидаты на полеты, как готовили-тренировали четвероногих космонавтов и какая цель была у экспериментов. Во-вторых, подготовленные материалы могут быть использованы на уроках физики и внеклассных мероприятиях, посвященных освоению космоса.

Цель проекта – показать важную роль собак в проведении космических экспериментов по подготовке человека к полету в космос.

        Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

• изучить роль собак в освоении космических полетов;

• формировать понимание важности опытов над животными для развития науки;

• проанализировать знания учащихся 5-9 классов о полётах животных в космос;

• ознакомить учащихся с историей участия собак в космических исследованиях при помощи презентации.

Гипотеза: Основой успешных полетов человека в космос послужили опыты с собаками на космических ракетах.

Объект исследования – собаки в космосе.

Предмет исследования – поведение собак во время космического полета.

Методы исследования: получение информации, эксперимент (анкетирование), анализ полученной информации, представление информации в виде презентации.

В своём исследовании я использовала различные интернет-ресурсы, а также такие источники, как Школьная энциклопедия, Детская энциклопедия «Космос», монографию «История отечественной космической медицины», статью из журнала «Новости космонавтики» №9 (2001 г).

Наиболее полную и интересную информацию я нашла в этих работах:

- П. В. Васильев и Г. Д. Глод — авторы главы «Научное обоснование возможности космических полётов человека и их медико-биологическая подготовка» в монографии «История отечественной космической медицины», (2001).  В главе рассматриваются эволюция и становление проблемы научного обоснования возможности космических полётов человека, а также разработки в области медико-биологического обеспечения пилотируемых космических полётов. 

-В журнале «Новости космонавтики» №9 (2001 г) был опубликован материал «Цыган, Дезик и проект ВР-190» Кантемирова Б. обизучении влияния перегрузок на различные живые организмы в условиях космоса, реакции организма на длительное пребывание в условиях невесомости и космической радиации.

Глава 1

1.1Полеты собак в космос

13 мая 1946 года вышло секретное постановление Совета МинистровСССР № 1017—419 сс по вопросам реактивного вооружения, согласно которому важнейшей задачей стало создание вооружения с применением реактивных двигателей и организация научно-исследовательских работ в этой области. Постановление положило начало ракетно-космической отрасли страны. Кроме военно-стратегических задач, от учёных требовалось проверить возможность полёта в космос человека. Впоследствии секретный проект получил наименование ВР-190. Исследования влияния полётов в космос сразу на человеке в силу ряда причин (в том числе и этических) были невозможны, поэтому было решено проводить эксперименты на животных. Главными претендентами в испытуемые были высшие млекопитающие — обезьяны и собаки .

Позже выяснили, что собаки как кандидаты на освоение космического пространства обладали, по сравнению с обезьянами, целым рядом преимуществ: они были дёшевы, лучше поддавались дрессировке, легче переносили длительный период бездействия и были способны к выживанию в самых тяжелых условиях

В 1949 году начались испытания. Первыми «космонавтами» были обычные бездомные собаки. Их отлавливали, направляли в питомник и распределяли по научным институтам. Всего отловили 32 собачки.

Выбирали маленьких дворняг. Медики считали, они не капризны, выносливы и очень быстро привыкают к персоналу. Собаки должны были быть не тяжелее 6 килограммов и ростом не выше 35 см, чтобы они могли поместиться в кабину ракеты. Их тренировали на специальных тренажерах. Для космического путешествия была изготовлена герметичная кабина, которая  крепилась в носовой части ракеты.

Помня, что собакам придётся «красоваться» на страницах газет и журналов, отбирали животных покрасивее, постройнее и с умными мордашками.

Цыган, Дезик, Альбина,  Белянка, Бульба, Дамка, Джойна, Жемчужная, Жулька, ЗИБ, Кнопка, Козявка, Кусачка, Лайка, Лиса, Малёк, Малышка, Мишка, Модница, Муха, Непутёвый, Отважная, Пальма, Пёстрая, Пушок, Рита, Рыжая, Рыжик, Смелый, Снежинка, Чижик, Белка, Стрелка и Звёздочка - это имена собак, вошедших в историю космоса.

Первый «собачий» старт состоялся 22 июля 1951 года ‒ дворняги Дезик и Цыган выдержали его успешно! Собаки поднялись на ракете на высоту 110 км, потом кабина с ними свободно падала до высоты 7 км. На этой отметке раскрылся парашют, и оба «космонавта» благополучно приземлились. Вывод ‒ живые существа могут летать на ракетах!  

Подготовка, тренировки, полёты на баллистических ракетах могли пагубно влиять на состояние здоровья собачек. Это понимали учёные и исследователи, работавшие в то время с ними. Своим «первопроходцам» они старались создать комфортные условия проживания, хорошо кормили, водили на прогулки, расчёсывали.

К сожалению, второй запуск четвероногих «космонавтов» закончился неудачей ‒ не раскрылся парашют, погибли собачки Дезик и его напарница Лиса. Проведённое расследование показало, что сильная вибрация вывела из строя барореле — специальный прибор, обеспечивающий вывод парашюта на определённой высоте. Гибель собак вызвала серьёзные переживания исследователей, в частности С. П. Королёва. После этого случая было принято решение разрабатывать систему аварийного катапультирования пассажиров из ракеты при возникновении аварийной ситуации

  За все время опытов (до весны 1961 года) было запущено 29 ракет с животными. При этом погибло 10 собак.

Главный Конструктор ракетной техники Сергей Павлович Королёв, известный своей любовью к собакам, каждый день лично справлялся об их здоровье и самочувствии. Каждая трагедия, произошедшая с собаками во время испытаний, воспринималась как личное горе.

5 августа 1951 года на ракете Р-1Б совершили свой первый полёт собаки Мишка и Чижик. Их доставили на пусковую площадку Полигона ещё ночью. Предполётную подготовку они прошли спокойно. На рассвете ракета стартовала без особых проблем. Через 18 минут в небе появился парашют. Несмотря на инструкции, участники запуска устремились к месту посадки. Освобождённые от лотков и датчиков собаки чувствовали себя отлично, ласкались, несмотря на то, что недавно испытали сильные перегрузки. После предыдущего неудачного запуска Дезика и Лисы, у исследователей появилась надежда, что программа испытаний будет выполняться и далее.

Однако бывали и забавные случаи. Как-то вечером, накануне полета, лаборант вывел дворняг, которые должны были лететь, на прогулку. Один из псов, Смелый, уже побывал в космосе. Только лаборант отстегнул поводок, Смелый убежал ‒ видимо, почувствовал, что опять предстоит полет. Как его ни подманивали, он не шел назад. И тогда вместо Смелого в полет отправили подходящую по размерам дворнягу: ее вымыли, выстригли шерсть в местах, где нужно было наложить датчики, одели в комбинезончик. Запуск прошел нормально, животные вернулись живыми и здоровыми. Но главный конструктор Сергей Павлович Королев сразу обнаружил подмену. Пришлось рассказать о том, что произошло накануне. Тут лаборант сообщил, что хитрюга Смелый вернулся и, как ни в чем небывало, спит на своем месте.

В начале 50-х годов в космосе побывали 48 собак. Из них Рыжая и Дамка поднимались на высоту 200 км, Белянка и Пёстрая – на 473 км. Собака Отважная была в космосе аж 4 раза.

С 1952 года стали отрабатывать полеты собак в скафандрах. Для этого изготовили специальный скафандр в виде мешка с двумя глухими рукавами для передних лап. К скафандру крепился съемный шлем. Кроме того, разработали особую тележку, на которой размещался лоток с собакой. Эта тележка на большой высоте отстреливалась из падающей кабины и спускалась на парашюте.

После того, как на орбиту был выведен первый искусственный спутник Земли, главный конструктор С. П. Королев решил отправить на втором спутнике собаку. Второй советский спутник был запущен 3 ноября 1957 года. На нем находились научная аппаратура и герметичная кабина с собакой.  Из трех собак ‒ их звали Альбина, Лайка и Муха ‒ выбрали спокойную и ласковую Лайку. Лайка родилась в 1954 году. На тот момент ей было около двух лет, и весила она около 6 кг. Было рассчитано, что собака проживет на борту неделю. Именно на этот срок и были предусмотрены запасы пищи и кислорода. Однако в невесомости собакА прожила всего несколько часов: корабль сильно нагрелся, и Лайка погибла во время полёта.

Но именно Лайка была первым животным, выведенным на орбиту Земли. Она облетела Землю три раза. Лайка стала одной из самых знаменитых собак в мире. Её имя указано на памятной таблице с именами погибших космонавтов, установленной в Звёздном городке. Во многих странах были выпущены почтовые марки с изображением Лайки.

Однако основным годом «собачьего космоса» принято считать 1960-й.

26 июля 1960 года была предпринята попытка запустить в космос собак Барса и Лисичку, но через короткое время после старта их ракета взорвалась.

Белка и Стрелка – беспородные собаки ‒ были запущены в космос на советском корабле «Спутник 5» и находились там с 19 по 20 августа 1960 года. Белка и Стрелка были уже настоящими космонавтами. Собаки прошли все виды испытаний. Они могли довольно долго находиться в кабине без движения,  переносить большие перегрузки. Животные не пугались испытаний, умели сидеть в своем специальном снаряжении.

Белке и Стрелке впервые удалось больше суток летать вокруг планеты на настоящем космическом корабле и благополучно вернуться домой! Для полёта собакам сшили специальные костюмы красного и зелёного цветов. Во время полёта учёные впервые смогли наблюдать за животными с помощью телекамеры. Телевидение показало кадры полёта Белки и Стрелки. Было хорошо видно, как они кувыркались в невесомости. Стрелка относилась к всему настороженно, а Белка радостно «бесилась» и даже лаяла…

Ученые продолжали исследования и наблюдения за собаками после их полета в космос. Предстояло выяснить, как собаки будут себя чувствовать, смогут ли они иметь щенков. Через несколько месяцев после полёта у Стрелки родилось 6 здоровых щенков. Одного из щенков Стрелки, пушистого Пушка, подарили дочери американского президента Каролин Кеннеди. Стрелка дважды приносила здоровое потомство ‒ милых щенят, которых мечтал бы приобрести каждый. Но все щенки были на учете, и за каждого персонально отвечали.

1 декабря 1960 года стартовал корабль с собаками Пчелкой и Мушкой. Собаки пробыли на орбите одни сутки.  Все шло хорошо, но когда дали команду на возвращение, произошел сбой. Вероятнее всего, корабль сгорел.

22 декабря 1960 года место в ракете заняли Жемчужина и Жулька. Во время их полета произошла авария, однако собаки остались живы.

9 марта 1961 года в космос полетела Чернушка. Собаке предстояло совершить один виток вокруг Земли и вернуться. Теперь мы знаем, что это ‒ точная модель полета человека. Всё прошло хорошо.

25 марта 1961 года стартовала Звёздочка. Ей предстояло выполнить один виток вокруг Земли и приземлиться. Кроме собаки, в кабине был манекен космонавта, которого будущие космонавты в шутку назвали Иваном Ивановичем. Полёт прошел удачно. После одного витка вокруг Земли экспедиция благополучно приземлилась: собака и манекен были возвращены на парашюте. Интересно, что имя Звёздочка дал собаке Юрий Гагарин. До полёта её звали Удача.

 Больше собакам подняться в космос было не суждено ‒ собаки своё отлетали. А уже через 18 дней в космос стартовал Юрий Гагарин. Рассказывают, что Юрий Гагарин уже после своего полёта на одном из банкетов произнес фразу, ставшую печатной только в наше время. "До сих пор не пойму, - сказал он, - кто я: "первый человек" или "последняя собака". Произнесенное сочли за шутку, но, как известно, в каждой шутке есть доля правды. Именно собаки прокладывали дорогу в космос всем советским космонавтам. Примечательно, что "собачье" название носит и первый в мире космодром: на казахском "бай" - "пес", а "Байконур" - буквально "собачий домик".

.

1.2.Подготовка собак к полётам

Подготовка собак к космическим полётам была многоступенчатой и включала строгий отбор, тренировки и адаптацию к экстремальным условиям. Разберём процесс подробно.

1. Отбор кандидатов

Учёные предъявляли жёсткие требования к кандидатам:

• Возраст: 2–6 лет (оптимальный физиологический период).

• Вес: до 6 кг — чтобы поместиться в ограниченные габариты кабины.

• Порода: беспородные собаки — они выносливее и лучше адаптируются.

• Окрас: светлый — для лучшей видимости на мониторах.

• Пол: чаще выбирали самок — из‑за удобства установки ассенизационных устройств.

• Темперамент: спокойные, дружелюбные, стрессоустойчивые.

• Здоровье: абсолютное отсутствие патологий, высокая физическая выносливость.

2. Приучение к замкнутому пространству

Собак постепенно адаптировали к нахождению в тесных кабинах:

• начинали с небольших клеток;

• постепенно уменьшали пространство до размеров космического контейнера

• увеличивали время пребывания — от нескольких минут до суток;

• приучали к шуму и вибрации, имитируя старт ракеты.

3. Тренировки на перегрузки и невесомость

Для имитации условий полёта использовали:

• центрифуги — для тренировки вестибулярного аппарата и адаптации к перегрузкам;

• барокамеры — для моделирования перепадов давления;

• вибростенды — для привыкания к вибрации при старте;

• полёты на самолётах по параболической траектории — для кратковременного опыта невесомости.

4. Обучение ношению датчиков и экипировки

Собак приучали к:

• специальным костюмам с креплениями;

• датчикам для мониторинга физиологических показателей (пульс, давление, дыхание, температура);

• ассенизационным устройствам;

• фиксирующим ремням и ограничителям движений.

5. Адаптация к режиму питания

Разрабатывали и тестировали специальное питание:

• желеобразная пища с полным набором питательных веществ и воды;

• автоматизированные кормушки с подачей пищи по расписанию;

• тренировки приёма пищи в условиях ограниченной подвижности.

6. Психологическая подготовка

• регулярное общение с персоналом для снижения стресса;

• привыкание к постоянному шуму оборудования;

• тренировка спокойного поведения при фиксации в кресле;

• поощрение за спокойное поведение лакомствами.

7. Медицинский контроль и тренировки

• регулярные медосмотры и анализы;

• вакцинация и профилактика заболеваний;

• физические тренировки для повышения выносливости;

• мониторинг работы сердечно‑сосудистой системы.

8. Финальная подготовка перед полётом

За несколько дней до старта:

• собак помещали в условия, максимально приближённые к полётным;

• проводили контрольные тесты всех систем жизнеобеспечения;

• закрепляли датчики и проверяли их работу;

• обеспечивали режим покоя и минимизировали стресс.

Примеры из истории:

• Лайка (1957): первая собака в космосе. Её подготовка включала длительное пребывание в макете кабины и тренировки на вибростенде.

• Белка и Стрелка (1960): прошли полный цикл тренировок, включая 8‑дневное пребывание в макете корабля перед полётом.

• Ветерок и Уголёк (1966): готовились к длительному полёту (22 дня), что потребовало особой адаптации к режиму питания и условиям замкнутого пространства.

Эта тщательная подготовка позволила получить ценные данные о влиянии 

космических факторов на живые организмы и стала важным шагом к полёту человека в космос.

Выводы по первой главе

Вопрос о том, для чего животных отправляют в космос, теперь для меня вполне ясен: в научно-исследовательских целях. Прежде чем отправить в космос человека, следовало проверить, как отреагирует на полёт в космос человеческий организм и сможет ли выжить человек после полета. Выдержит ли человек огромные перегрузки при взлете? 
Сможет ли космонавт жить в условиях невесомости? Как подействует на человеческий организм космическая радиация? Для ответа на эти и многие другие вопросы следовало поставить многочисленные опыты на животных в условиях космоса

Я поняла, что полёты собак в космос стали важным этапом в подготовке пилотируемых космических миссий. Эти эксперименты позволили учёным получить ценные данные о влиянии космических условий на живые организмы и разработать ключевые технологии для обеспечения безопасности человека в космосе. 

Например, выяснили, что

1. Возможность длительного пребывания в невесомости. (Эксперименты с Лайкой)

2. Влияние перегрузок и стресса. (Белка и Стрелка)

3. Безопасность систем жизнеобеспечения. (Белка и Стрелка)

4. Воздействие радиации. (Ветерок и Уголек )

5. Психологическое состояние и адаптация. (Белка и Стрелка)

6. Необходимость системы аварийного спасения. (Дезик и Лиса, Мишка и Чижик).

7. Возможность наблюдения за состоянием животных в космосе.

Эти исследования стали основой для дальнейших шагов в освоении космоса, включая первый полёт человека.

Глава 2. Практическая часть

2.1. Результаты опроса учащихся и взрослых ГБОУ «Павловский УВК»

Приближается День космонавтики. Много интересного можно увидеть и услышать в преддверии этого праздника. Работая над этим проектом, я тоже узнала много нового и из истории космоса, и из космобиологии - науки, изучающей возможности жизни в условиях космического пространства и при полётах на космических летательных аппаратах. Выяснив, что первооткрывателями в космосе были не только собаки, но и многие другие животные, я заинтересовалась, а много ли ребят в школе знают о разнообразии животных-космонавтов? Чтобы ответить на этот вопрос, я провела опрос среди учеников 1-9 классов. Опрос показал, что далеко не многие ребята имеют представление о разнообразии животных, проложивших человеку дорогу в космос (Приложение 1).

Опросив взрослых, я убедилась в том, что у них осведомленность по теме «Собаки в космосе» очень хорошая и тем не менее, есть пробелы и в их знаниях.

В ходе опроса выяснилось:

• 97% обучающихся нашей школы, участвовавших в опросе, знают, что животные помогали человеку покорять космос;

• 85,7% опрошенных знают, что собаки летали в космос;

• 18,6% опрошенных знают об обезьянах, летавших в космос;

• 4, 3% опрошенных знают, что в космос летал кот;

• 3 % назвали в числе животных, побывавших в космосе, черепах;

• 100% опрошенных хотят узнать, как животные помогали человеку осваивать космос (Приложение 2).

• 2.2 Презентация (Приложение 3).

Выводы по второй главе

Проанализировав диаграммы и таблицы, можно сделать следующие выводы:

1. Всем учащимся знакома тема космоса ‒ почти все знают имя первого космонавта.

2. Из кличек собак-космонавтов и учащиеся, и взрослые назвали, конечно, Белку и Стрелку. Это неудивительно: многие смотрели мультфильм, кто-то узнал об этом в школе или от родителей. Хотя почти все взрослые назвали и Лайку.

3. Почти все ребята хотят получить дополнительные знания о

научных открытиях, сделанных благодаря полётам собак в космос.

Наиболее низкий уровень осведомленности наблюдается именно по вопросам воздействия радиации (∼18,6%) и влияния перегрузок (∼23,3%). Вместе с тем почти половина опрошенных (∼41,4%) имеют общие знания о факте участия собак в освоении космоса.

Заключение

В ходе выполнения данной работы я узнала почему в СССР первопроходцами в космосе стали собаки. Узнала о судьбах десятков собак, которые участвуя в испытаниях, проложили дорогу в космос для человека. Многие животные отдали свою жизнь ради науки. Их роль в освоении космоса неоспорима.

В память о животных, погибших в научных экспериментах:

В 1958 г. перед Парижским обществом защиты собак была воздвигнута гранитная колонна. Ее вершину венчает устремленный ввысь спутник, из которого выглядывает мордочка Лайки.

На острове Крит (Греция), на территории музея Homo Sapiens ("Хомо сапиенс", с англ.: "Человек разумный"), установлен памятник собакам - Лайке, Белке и Стрелке.

В Москве на здании лаборатории ГНИИИ ВМ, где готовили Лайку к полету, была открыта мемориальная доска (1997), перед институтом установлен памятник Лайке (2008).

В Ижевске в 2006 г. был открыт памятник собаке Звездочка.

Не все ребята 1-9 классов знали о разнообразии животных-космонавтов, но всех их заинтересовала моя тема.

В настоящее время практически каждый космический экипаж сопровождают животные. Сейчас в космос посылают морских свинок, лягушек, крыс, ос, жуков, пауков, тритонов.

Все открытия, сделанные с помощью животных, активно используются в большой науке, в том числе и в медицине. Удивительные эксперименты с животными на борту космических станций продолжаются.

Результат работы над проектом: накопление информации о роли животных в освоении космоса, презентация «Собаки в космосе».

Практическая значимость:

Данный материал можно использовать:

1. на уроках окружающего мира, физики при изучении тем, связанных с космосом, с целью расширения кругозора обучающихся и повышения интереса к изучаемому предмету.

2. на классном часе с целью ознакомления обучающихся с разнообразием животных-космонавтов.

Список литературы

1. П. В. Васильев, Г. Д. Глод. Научное обоснование возможности космических полётов человека и их медико-биологическая подготовка. — Космическая энциклопедия «ASTROnote».

2. Кантемиров Б. Цыган, Дезик и проект ВР-190 // В журн. «Новости космонавтики». – 2001. – № 9.

3. Порцевский К. А. Моя первая книга о космосе: Науч.-поп. Изд. для детей. – М.: ООО «Издательство РОСМЭН-ПРЕСС», 2004. – 96 с.

4. Сисакян Н.М., Парин В.В., Черниговский В.Н., Яздовский В.И. Некоторые проблемы изучения и освоения космического пространства // Проблемы космической биологии. — М.: АН СССР, 1962. — Т. 1. — С. 5—16.

5. Шашков B.C., Антипов В.В., Раушенбах М.О. и др. Влияние факторов космического полета на уровень серотонина в крови животных // Проблемы космической биологии. — М.: АН СССР, 1962. — Т. 1. — С. 258—264.