В XXI веке жизнь человечества уже кажется невозможной без роботов, космических кораблей, машин. Они окружают нас повсюду: на предприятиях, в повседневной жизни, в науке, медицине, на войне. Я не задумывался об этом до того момента, как не прочитал Книгу В.Крапивина «Я иду встречать брата». Эта книга изменила мое отношение к космолетам. Если до этого они были для меня лишь частью фантастики, то после прочтения, я стал более серьезно относиться к роботам как к части будущего всего человечества. Мне интересно все, что имеет отношение к роботам-машинам и произведениям, где они описаны. Таким образом, мы считаю данную тему актуальной. Мы занимаемся в кружке робототехники и уже давно понимаем, что в XXI веке жизнь человечества кажется невозможной без роботов. Так возникла проблема нашей работы: почему бы не создать модель межгалактического, футуристического корабля, на котором люди бы могли путешествовать через сотни лет, решить проблему заправки в космосе. В нашей работе мы ставим перед собой следующую цель: Создание робота – космолета который бы мог бороздить просторы галактик, исследовать космос, исследовать новые планеты, брать пробы, синтезировать новый вид топлива- Гелий- 3, которого почти нет на Земле. Для этого нам необходимо решить следующие задачи, с которыми вы можете ознакомиться на слайде.. (1. Познакомиться с историей развития космической отрасли в нашей стране и во всем мире. Научиться работать с информацией. 2. Узнать о истории создания космических кораблей. 3. Проанализировать реальные и возможные виды космического топлива. 4. Создать робот космолет. 5. Написать программу для робота) Для этого мы будем использовать следующие методы: сравнение информации, анализ полученной информации и результатов, синтез, поиск информации и путей решения вопроса. В нашей работе мы выдвигаем следующую гипотезу: Создание космолета представляет собой абсолютное благо для человека, облегчит добычу топлива, позволит в будущем осваивать новые планеты. Практическая значимость работы состоит в том, что её результаты помогут нам в жизни; могут быть использованы в практической деятельности, в будущем помогут в разработках новых космических кораблей. Главное, мы сможем попытаться найти альтернативные источники жизни и топлива. Ракетно-космическая техника – это совокупность отраслей науки и техники, обеспечивающих полеты в космическом пространстве, освоение космоса и внеземных объектов для нужд человечества. Для этого используются ракетно-космические комплексы (РКК), оснащенные ракетными двигателями, работающими на ракетном топливе. Задачи освоения космического пространства подразделяются на 2 группы: научные познания и практическое использование. Практическая космонавтика – ракетная техника и технологии, которые развивались чрезвычайно быстрыми темпами: 4 октября 1957 года был запущен первый искусственный спутник Земли, над созданием спутника работала большая группа советских ученых, во главе которых стоял С.М. Королев. А уже 12 апреля 1961 г. Совершился первый полет Ю.Гагарина в космос; 12 октября 1964 г. — на орбиту вывели аппарат с несколькими людьми на борту (СССР); 18 марта 1965 г. — первый выход человека в открытый космос (СССР); 3 февраля 1966 г. — первая посадка аппарата на Луне (СССР); 24 декабря 1968 г. — первый вывод пилотируемого корабля на орбиту спутника Земли (США); 20 июля 1969 г. — день первой высадки людей на Луне (США); 19 апреля 1971 г. — впервые запущена орбитальная станция (СССР); 17 июля 1975 г. — впервые произошла стыковка двух кораблей (советского и американского); 12 апреля 1981 г. — в космос отправился первый «Спейс Шаттл» (США). Развитие космонавтики в России и за рубежом началось еще до появления первых космических кораблей. Первоначально в мечтах человека полет в космические просторы осуществлялся с помощью сказочных средств или сил природы (смерчей, ураганов). Ближе к XX веку для этих целей в описаниях фантастов уже присутствовали технические средства - воздушные шары, сверхмощные пушки и, наконец, ракетные двигатели и собственно ракеты. В нашей стране одним из пионеров космонавтики был Константин Эдуардович Циолковский. Его известная научная статья «Исследование мировых пространств реактивными приборами» затрагивала возможности использования ракет в космосе. К.Э. Циолковский говорил: "Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка, а за ними шествует точный расчет". Он разработал проект строения ракеты, способной унести человека к звездам, отстаивал идею разнообразия жизни во Вселенной. Циолковский говорил: "Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели", он не выдвигал альтернативы - либо Земля, либо космос, он говорил о рациональном преобразовании природы нашей планеты силой разума. Люди, утверждал ученый, "изменят поверхность Земли, ее океаны, атмосферу, растения и самих себя. Будут управлять климатом и будут распоряжаться в пределах Солнечной системы, как на самой Земле, которая еще неопределенно долгое время будет оставаться жилищем человечества". В довоенные годы и во время ВОВ проектировались и создавались реактивные двигатели. В этот период по вполне понятным причинам много внимания уделялось разработке крылатых ракет и неуправляемых реактивных снарядов. В 50-х конструкторское бюро под руководством Королева создало Р-7. Эта двухступенчатая ракета смогла развить первую космическую скорость и обеспечить вывод на околоземную орбиту многотонных аппаратов. Чтобы космонавт мог попасть на международную космическую станцию, у ракетоносителя должна быть высокой реактивная тяга, а в космическом пространстве, должен быть наоборот высокий удельный импульс (УИ). Поэтому для каждой ступени ракеты в настоящее время создаются специальные ракетные топлива. Дополнительно для каждого ракетного двигателя они также создаются. Но что же такое ракетное топливо? Ракетное топливо - это определённое вещество или совокупность таких веществ, применяемых в ракетных двигателях, для получения определённых свойств (таких как, реактивная тяга, удельный импульс), в основном, посредством энергии химической реакции горения. Ракетное топливо подразделяется на 4 группы: - Электрореактивные. В этой группе вместо энергии химической реакции горения используется электроэнергия и рабочее тело. Один из главных минусов данной группы – это огромная затрата энергии на создание реактивной тяги. Но зато у топлива данной группы высокий удельный импульс, что хорошо для межпланетных перелётов. Сейчас электродвигатели используются, как двигательные установки у спутников. Данная концепция разрабатывается и совершенствуется в настоящее время. - Ядерные. Минусы этого топлива – маленькая реактивная тяга, но зато имеет превосходный удельный импульс. Энергия создаётся посредством ядерного деления, синтеза и распада изотопов. В настоящее время не используется. Предлагается, как топливо, используемое только для межпланетных перелётов на дальние расстояния. - Физические. В отличие от других групп здесь используется потенциальная энергия сжатых в какой-то ёмкости газов. Сейчас не используется. -- Химические. Самая распространенная группа ракетного топлива. Уступает по показателям УИ только ядерному и электрореактивному топливу. Хорошая реактивная тяга. Для получения этих свойств используют энергию реакции горения или реакции разложения вещества, а также энергию реакции рекомбинации (образование двух атомов, радикалов или ионов в одну молекулу). Например, CH3● + CH3●→ C2Н6 H++ CH3CO2¯→ CH3COOH). Существует много видов химических ракетных топлив, но все они работают по одному принципу. Каждое топливо состоит из двух веществ – это окислитель и горючее (например, окислитель-кислород вступает в реакцию горения с горючим-керосином). Несмотря на то, что каждое топливо имеет свои характеристики, пока нет топлива, являющегося оптимальным для всех ступеней ракеты. Часто топлива комбинируются. Но Мало кто думал, что образец лунного грунта под номером 75501, взятый из лунного кратера Камелот, командой «Аполлона-17» 13 декабря 1972 года, доставленный «Апполоном-11» и советской исследовательской станцией «Луна-16», послужит весомым аргументом, для того чтобы в XXI веке человечество решило вернуться на Луну. Осознание этого пришло только через 30 лет, когда молодые ученые из университета штата Висконсин в образце лунного грунта нашли существенное содержание гелия-3. Это очень интересное вещество является изотопом хорошо известного всем газа – гелия, которым во время праздников заправляют разноцветные воздушные шары. Гелий-3, обладающий уникальным внутриатомным строением, обещал ученым фантастические перспективы. Если удастся использовать гелий-3 в реакции ядерного синтеза, можно будет получить колоссальное количество электроэнергии, не утопая при этом в опасных радиоактивных отходах, которые производятся на АЭС независимо от нашего желания. Добыча гелия-3 на Луне и последующая его доставка на Землю – это задача не из легких. Гелий-3 – это то вещество, которое сможет навсегда избавить мир от «наркотической зависимости» – ископаемого топлива, нефтяной иглы. В наши дни ученые рассматривают наш естественный спутник не только как естественную астрономическую обсерваторию и источник энергоресурсов, но и как будущий запасной континент для землян. При этом именно неисчерпаемый источник космического топлива наиболее привлекателен и перспективен. Новый возможный континент для землян находится на удалении всего в 380 тысяч километров от нашей планеты. Но нет еще того космолета, который бы мог с легкостью доставлять людей на луну. Мы рассмотрели все концепты межпланетных кораблей, сравнили их плюсы и минусы и решили создать наш космолет В первую очередь нами был собран корпус корабля, для этого мы использовали конструктор Хуно. Как у любого космолета должен быть бортовой компьютер, который отслеживает жизненно важные процессы и управляет космолетом. Для этого мы взяли программируемую плату роботрек, а для вывода информации использовали дисплей. Также нами была написана программа. Наш бортовой компьютер выводит на экран: «Приветствуем вас на Космолете. Все системы функционируют нормально. Уровень кислорода в норме, опасность метеоритов отсутствует, температура на борту 26С.» Температура измеряется в реальном времени и выводится на экран. Также на борту установлена система предупреждения, если вдруг мы попадем в метеоритный дождь, то сработают датчики, на дисплее появиться предупреждение и все это будет сопровождаться звуковым сигналом. Дополнительно мы предусмотрели ситуацию, в которой наш космолет собьется с курса и подлетит близко к звезде. Чтобы обшивка корабля не пострадала, установили датчик огня. Если возникнет такая опасность, бортовой компьютер сообщит нам об угрозе. Будет звучать звуковая сигнализация и мигать красный светодиод. Для того чтобы он мог передвигаться по планете, мы взял еще одну программируемую плату MRT, запрограммировал ее, чтобы можно было управлять нашим космолетом с пульта. Он может двигаться вперед, назад, поворачивать и у него включается подсветка, когда становиться темно, использовали световой датчик. А также сделали имитацию двигателей. Мы узнали важные факты из истории развития космической техники в мире. Цель по созданию робота – корабля-космолета, который бы мог бороздить просторы вселенной, добывать новый и очень эффективный вид топлива Гелий-3, достигнута. Наш робот-космолет может выполнять многие функции, а именно: отслеживает жизненно важные процессы и управляет космолетом, передвигается по Луне. Мы считаем, что гипотеза, выдвинутая в нашей работе полностью подтверждена. Будем продолжать работу над нашим кораблем и надеемся, в будущем сможем создать универсальный корабль, который бы мог бороздить просторы галактики и добывать новое топливо. Мы хотим, чтобы он работал не просто физически, но и мог анализировать, например, состав почв планет, Хотим, чтоб также он чистил и воздух, производя химический анализ. Но это будет в будущем, а пока нам надо учиться.