Космический мусор сценарий

Полный сценарий интерактивного занятия от Культурного кота.
Проводите дома как тематическую вечеринку на день рождения, в школе в классный час, делитесь впечатлениями и фото!

Введение

Удобно рассядьтесь на подушечках, включите звуки открытого космоса и поговорите. Мы приводим текст ведущего, опирайтесь на него, но не забывайте задавать вопросы и внимательно слушать ответы, курировать обсуждения и поощрять дискуссии по теме. Слайды? Да, можно смотреть картинки или листать атлас.

Кто из вас хотел бы быть космонавтом, смело поднимайте руки! Ну, ну! А вот 55 лет назад рук было бы ещё больше. В середине прошлого века люди просто грезили далекими неизведанными планетами. В спутники помещались различные живые организмы, бактерии и грибки, и благодаря испытаниям на них люди смогли усовершенствовать космические корабли.

Человек впервые оказался на орбите Земли 12 апреля 1961 года. Как его звали? Конечно, имя Юрия Гагарина вы слышали. За его полетом, который длился всего лишь 108 минут, тогда следила вся страна, да что там, всё население планеты. Уже через 4 года был совершен первый выход в открытый космос, это сделал Алексей Леонов в специально разработанном герметичном скафандре.

В космос отправляют пилотируемые космические корабли (то есть с космонавтами внутри) или автоматизированные космические аппараты, способные собирать данные и передавать их на Землю для исследований. Грунт с Луны был передан на Землю еще в 1970 году, также были получены снимки обратной, невидимой стороны Луны. Конечно, люди пока забираются не слишком далеко, но искусственные спутники уже долетели до таких планет как Марс, Меркурий, Венера, Юпитер и Сатурн, а значит ученые могут наблюдать за ними.

А в позапрошлом году астрономы обнаружили систему из семи планет размером с Землю, расположенную на расстоянии 39 световых лет от нас. Там есть твердый грунт и скорее всего даже вода!. Но вот только долететь до TRAPPIST-1 (так называется система) на доступных нам скоростях можно лишь за несколько тысяч лет. Мы с вами точно не успеем, но тем не менее это очень важное открытие — значит, однажды человечество сможет жить где-то ещё, не только на Земле.

Эта мысль вообще очень популярна. Мало того, что в космосе побывало уже несколько человек в качестве туристов, просто готовых оплатить такое путешествие, на орбиту готовятся отправить целый космический отель. Но глобальные планы человечества еще больше, а именно колонизовать космос. Исследователи этой проблемы считают, что на Луне и ближайших к Земле планетах достаточно ресурсов для создания автономного поселения, которое будет использовать солнечную энергию, и ни в чем не нуждаться благодаря достижениям современной науки.

Попробуем проверить, насколько хорошо мы знакомы с космической реальностью. Если проявим себя как знающий и сплоченный отряд, заработаем очень полезные вещицы!

Викторина

Веселее, конечно, играть по командам и записывая счет. За верные ответы участники зарабатывают: звезды (круто, если светящиеся, но можно и картонные), луну, элементы скафандра (реальные или декоративные), шлем (можно большой аквариум), небольшую картонную ракету, швабру.

Вопросы для викторины (верные выделены жирно):

1. Какой предмет НЕ был случайно потерян космонавтами и поэтому не летает сейчас по орбите? (якорь, перчатка, зубная щетка, гаечный ключ)
2. С чем по разрушительной силе можно сравнить горошину, летящую по орбите? (с горошиной, ведь её вес в космосе не изменился, с пулей винтовки, с гантелей на 5 кг., с сейфом весом 180 кг)
3. Как называется орбита, на которую уводят использованные космические объекты? (орбита сопротивления, орбита захоронения, черная дыра, пояс уборки)
4. Летящий осколок какой длины недавно едва не пробил насквозь 10-ти сантиметровый бронированный иллюминатор МКС? (15 см., 10 см., 2 см., 2 мм.)
5. Что нужно сделать, чтобы выпить воды из бутылки на космическом корабле? (просто открыть бутылку, открыть бутылку и постучать по донышку, вода хранится в тюбиках и выдавливается прямо в рот, вода передается по шлангам, так что нужно открутить его и попить)
6. Представьте, что можете перемещаться между планетами нашей солнечной системы и взвешиваться на весах на каждой из них. На какой планете вы будете тяжелее всего? (Земля, Марс, Юпитер, Плутон) (вес нашего тела (да и вообще любого) будет тем больше, чем больше сила притяжения на планете, а она напрямую зависит от массы планеты, так что чем тяжелее планета, тем тяжелее мы на ней)
7. Космонавт Джон Янг получил выговор по возвращении на Землю за то, что пронес на орбиту… (игровую приставку, любимого хомячка, сэндвич с говядиной, черный кофе)
8. Сколько стоит прокормить одного астронавта на МКС в течение дня? (500 рублей, 2 000 рублей, 5 000 рублей, 20 000 рублей)
9. Какая страна не преуспела в освоении космоса, хотя тоже старалась? (Япония, Великобритания, Россия, США)
10. Что Илон Маск запустил в космос на самой большой ракете в феврале 2018 года? (аквариум с рыбами, автомобиль Tesla, робота-андроида, свою фотографию в рамке)

Фотосессия в невесомости

Мы заработали предметы, с помощью которых сможем сделать себе на память фотографии в невесомости. Заполняйте наш импровизированный космос звездами, придумывайте оригинальную позу, в которой вы могли бы оказаться, только выйдя в скафандре со станции. Не забудьте, что вы привязаны тросом!

Чтобы получились отличные снимки достаточно расстелить на полу большой кусок черной ткани и фотографировать лежащих участников со стремянки или табурета. Делаем фотографии, ведущий подсказывает смешные позы, для второго фото выдает всем швабру, но пока не говорит зачем.

Теория: загрязнение космоса

Заметили один необычный элемент в нашей фотосессии? Каждый взял с собой на орбиту швабру.

Не удивляйтесь слишком сильно, хотя нет, можно. Вопрос космического мусора поднимается крайне редко и знают об этой проблеме только специалисты. Давайте в честь года экологии тоже познакомимся с вопросом и может быть даже придумаем, чем помочь родной галактике?)

Сколько лет прошло с момента начала освоения человеком космоса? Чуть больше 50-ти. Человек успел добраться до Луны и высадиться на неё, не раз обогнуть планету Земля, взять образцы грунта на Марсе, открыть несколько планет земного типа.

Для этого требовались сотни космических аппаратов. Помните, как взлетает ракета, что происходит при этом? Отделяются ступени, и самая верхняя часть ракеты отправляется по своим делам с благородной миссией. А куда деваются ступени? Первые падают на Землю, а вторые остаются летать в космосе.

У нас с вами есть спутниковая связь, позволяющая следить за погодой, делать удобные карты навигации, вызывать ближайшее к дому такси нажатием пары кнопок, все ваши мобильные телефоны работают только потому, что вышки сотовой связи синхронизируются по спутникам.

Если они ломаются или устаревают, мы запускаем новые, вот только старые не забираем… Выходит, Землю в буквальном смысле окутывают тонны космических отходов, состоящие главным образом из обломков спутников и отработанных ступеней ракет-носителей.

Посмотрите на эту карту и угадайте, что означают точки разного цвета:

Выслушайте версии детей и дайте покрутить схему, удивиться, осознать масштаб катастрофы. Ответ: зеленые точки это активные сейчас спутники, серые – неактивные, но не поврежденные спутники, красные – именно космический мусор, обломки, которые получились при столкновении или намеренном уничтожении ненужного оборудования.

Сейчас космический мусор начинает угрожать безопасности жизни космонавтов и целостности космических кораблей. Известно, что десятисантиметрового куска достаточно, чтобы разбить космический спутник, а сантиметровый кусок может пробить щит МКС. Они движутся очень быстро, как пуля, ещё быстрее… Осколочек размером со скрепку движется в 20 раз быстрее скорости звука! Представьте, какие разрушения можно нанести при такой скорости. А ведь осколки проносятся мимо действующих космических объектов на расстоянии всего 8 километров и происходит это до тысячи раз в день!

Хорошо, мы с вами поняли, как много в космосе всякого мусора и наверное хотели бы решить эту проблему? (ответы детей) Ведь мы прибираемся в комнатах, на своих дачных участках, и иногда даже ходим на субботники в парки, чтобы убрать мусор вокруг загрязненных водоемов… Жаль, что на орбите всё не так легко. Чем, как вы думаете, можно собрать мусор и уничтожить его?

(предположения детей, ведущий реагирует и провоцирует на креативные варианты)

Наверное многим приходила в голову идея с огромным магнитом! Увы, фрагменты спутников и ракет-носителей практически не магнитятся.

В декабре 2016 года специально разработанный японский космический мусорщик должен был растянуть металлический трос, общая длина которого составляет 700 метров, затем пустить по нему электричество. Японские инженеры были уверены, что с помощью тока трос будет притягивать к себе мусор и обломки, сдвигая их в сторону Земли для того, чтобы они начали падать и сгорели в атмосфере. Крупные обломки, не успевшие исчезнуть при падении, должны были утонуть в Тихом океане.

Наши российские ученые предложили использовать блок под названием “Фрегат”, наполненный роботизированными механизмами. Они должны распознавать, что объект является именно мусором, захватывать его и закреплять мусора на борту уборщика, потом сдвигать всю конструкцию ближе к Земле, и сбрасывать в атмосферу. Да, роботы уборщики неплохая идея! Но проект еще не реализован.

Проектов по очистке околоземного пространства много, но ни один не доработан настолько, чтоб его можно было начать безопасно и эффективно использовать. Это творческая задача, у каждого из вас есть шанс решить эту глобальную проблему.

Было бы очень здорово от картинки номер два приблизить вид нашей планеты к картинке номер один. Вы предлагали отличные варианты, и ученые также не оставляют попыток найти универсальный способ очистить космос от всего, что человек успел там оставить.

Игра «Очистим орбиту»

Сейчас мы с вами попробуем тоже очистить импровизированный космос. Ого, да это почти черная дыра! В неё наверняка засосало много ненужного, давайте работать слаженно, чтобы достать как можно больше мусора за минуту!

Играем в игру на время (стараемся собрать как можно больше осколков)

Нам потребуются: старые материнские платы, провода, ненужные мышки, кусочки железа, скрепки и гайки. Из черной ткани делается мешок, по бокам он натягивается на обруч, ведущий и помощник или один из родителей держат его на весу, а дети по очереди достают из него обломки при помощи двух длинных палок.

Мешок можно заменить просто натянутой тканью с фотосессии.

У каждого игрока по три попытки, но можно больше, в зависимости от размера группы. Ведущий следит за временем, выдавая по минуте на целый круг, то есть дети должны оперативно передавать палки друг другу, ведь они делают общее дело! Игра проходит динамично! На время каждого игрового раунда можно включать песню Найка Борзова «Верхом на звезде»

Вы большие молодцы, потрудились, и на память о занятии… еще потрудимся. Приглашаем вас сделать свою собственную галактику.

Мастер-класс «Акварельная галактика»

Материалы: листы акварельной бумаги на группу (замечательно будут смотреться открытки формата А5), кисти, стаканчики для воды, вода, фартуки, подставки, акварель, маскировка для акварели, бумажный скотч, простые карандаши, соль в солонках (3-4 штуки на группу), черные гелевые ручки, зубные щетки на группу, белый акрил (3-4 небольшие емкости на группу).

• На край рисунка снизу наносим бумажный скотч, он будет впитывать излишки краски
• на плотных листах акварельной бумаги рисуем карандашом тонко контуры объектов, которые будут в космосе (корабли, спутники, планеты, что хотим), далее внутри заполняем их маскировочной краской для акварели

• смачиваем весь остальной лист водой, наносим акварельные краски космических цветов, при помощи кисточки соединяем их, но не допускаем полного смешивания
• мокрый рисунок слегка посыпаем поваренной солью, ждем пока высохнет и стряхиваем соль

• При помощи зубной щетки разбрызгиваем на рисунок белый акрил, чтобы получились звезды
• удаляем маскировочный слой и прорисовываем детали объектов гелевой ручкой, карандашные контуры стираем, удаляем скотч

Готово! Занятие вышло насыщенным и, надеемся, запомнится надолго!

А что посмотреть вечером для закрепления темы? Какой-то из красивых фильмов:

1. «Гравитация»
2. «Марсианин»
3. «Прибытие»
4. «Интерстеллар»
5. «В поисках галактики»
6. «Странники» («Planetes», это манга про мусорщиков в космосе, оцените скриншоты ниже)

Замечательная инфографика по теме: https://vk.com/doc248919_443816359?hash=288c69141ebd1a12b6&dl=b344117141ba12a10d

Ещё мы делаем отличные экскурсии и занятия для классов. Выбрать тему и записаться можно на сайте или в группе: vk.com/kultkot — например, на автобусную экскурсию о Блокаде Ленинграда в мае: https://kultkot.ru/event/blokadnyj-leningrad/

Ждём вас!

Слайд 1

Космос и экология

Слайд 2

Космическое пространство постепенно становится своеобразной частью среды обитания и деятельности человека. Сфера взаимодействия общества и природы выходит за пределы планеты.

Слайд 3

Через атмосферу осуществляется обмен вещества Земли с Космосом. Атмосфера Земли насквозь пронизывается мощной радиацией Солнца, определяющей тепловой режим поверхности планеты, вызывающей диссоциацию молекул атмосферных газов и ионизацию атомов.

Слайд 4

Выбросы продуктов сгорания ракетных двигателей могут вызвать выпадение кислотных дождей, увеличение содержания в воздухе взвешенных частиц, токсичное загрязнение облачного покрова.

Слайд 5

О зоновый слой Земли разрушают ракетные двигатели, работающие на твердом топливе

Слайд 6

Неизбежное осаждение радиоактивных веществ из ближнего космоса в приземную атмосферу и далее на земную поверхность опасно для окружающей среды.

Слайд 7

Накапливающийся космический мусор в околоземном пространстве представляет опасность для космических аппаратов.

Слайд 8

В 2001 году МКС едва не столкнулась с семикилограммовым прибором, утерянным американскими астронавтами

Слайд 9

Эффективных практических мер по уничтожению космического мусора на настоящем уровне технического развития Человечества не существует! Необходимы разработки и внедрение мероприятий, направленных на снижение засоренности околоземного пространства

Слайд 10

● Самый первый телескоп для наблюдения за космическим мусором создан в Америке ●Японское космическое агентство (JAXA) займется чисткой орбиты Земли при помощи гигантских металлических сетей ●Российская космическая корпорация «Энергия» разрабатывает проект орбитального мусоросборщика

Слайд 11

Антропогенные воздействия на околоземное космическое пространство изучены к настоящему времени далеко не полностью, а их степень опасности с точки зрения воздействия на биосферу и возможного изменения характеристик околоземной космической среды различна.

Слайд 12

Выводы Рассмотренные различные воздействия на околоземное космическое пространство изучены к настоящему времени далеко не полностью а их степень опасности с точки зрения воздействия на биосферу и возможного изменения характеристик околоземной космической среды существенно различны ,и от ее скорейшего решения данной проблемы зависят как дальнейшее развитие космической деятельности человечества ,так и обеспечение существования современной цивилизации.

возможным завтра»

К.Э. Циолковский

I. Введение

1. Актуальность проекта

Космический мусор — вот что является на данный момент проблемой, которую нужно решать незамедлительно, наряду с исследованиями и внедрением новых технологий в изучении космоса. Сейчас уже можно сказать, что вокруг Земли скопились миллионы обломков, которые мешают запуску искусственных спутников Земли, а в некоторых случаях представляют собой реальную угрозу экипажам космических аппаратов и даже людям на земле.

Нас заинтересовала эта проблема и мы решили больше о ней узнать.

2. Цель, задачи, гипотеза, методы проекта

Цель проекта: Изучить проблему загрязненности космического пространства, систематизировать и предложить наиболее оптимальные пути защиты и методы его утилизации.

Объектом данного исследования является влияние космического мусора на космическое пространство.

Задачи проекта:

1.Изучить понятие космический мусор

2.Выяснить проблему космического мусора.

3.Изучить способы улучшения состояния космического пространства нашей планеты.

4.Сконструировать робота-мусоросборщика…

Гипотеза: Космический мусор угрожает околоземной орбите своим огромным количеством. Возможно ли собрать и утилизировать его и какие технологии будут наиболее приемлемыми.

Методы исследования:

-анализ и систематизация информационных источников о причинах появления космических обломков различного происхождения и размера, а также путей решения этой проблемы;

-практическое решение данной проблемы и представление собственного пути утилизации космического мусора;

-моделирование….

II. Обоснование проекта

Что такое космический мусор и откуда он берется.

Под космическим мусором подразумеваются все искусственные объекты и их фрагменты в космосе, которые уже неисправны, не функционируют и никогда более не смогут служить никаким полезным целям.

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.
Откуда же берется космический мусор?
В первую очередь это отходы человеческой деятельности. Чем больше мы

запускаем спутников и других аппаратов, тем больше мы его засоряем.

В настоящее время вокруг земли вращается около 12 тысяч различных спутников из них рабочих всего около 6%, и они выходят со строя с высокой регулярностью.

Также свою лепту вносят и ракеты, с помощью которых выводят на орбиты спутники ,так как в их баках остается до 10% реактивного топлива, которое довольно быстро принимает вид парового облака с угрожающим мощным взрывом.

В некоторых случаях, крупные или содержащие на борту опасные (ядерные, токсичные и т. п.) материалы объекты космического мусора могут представлять прямую опасность и для Земли — при их неконтролируемом сходе с орбиты, неполном сгорании при прохождении плотных слоев атмосферы Земли

III. Пути реализации проекта

1. Поисково-теоретический этап

Все существующие и перспективные пути решения проблемы космического мусора вокруг Земли можно разделить на две большие группы: профилактика и уборка.

К профилактическим мерам относят:

• снижение веса запускаемых аппаратов;
• усиление защиты;
• увеличение срока эксплуатации;
• обязательная утилизация КА;
• повышение маневренности.

Такие решения способны замедлить дальнейшее «замусоривание» пространства, но они не уберут объекты, уже находящиеся там. Сегодня проверенных и надежных средств борьбы с орбитальным мусором не существует. Ниже приведены проекты, над которыми работают ученые.

2. Пути решения проблемы космического мусора

Учёные изобретают космические системы-мусоросборщики, уже ряд проектов готов вступить в борьбу за чистоту околоземных орбит. Идея хороша, но ее отнюдь непросто воплотить в жизнь.

Но в будущем всё может измениться: количество спутников, запускаемых в космос, увеличивается, и вместе с этим растет количество столкновений и отходов.

Рассмотрим эти проекты.

1. Самые странные проекты:
ПЕНОМАТЕРИАЛ
Принцип действия: торможение отходов с помощью пены. Космический корабль оставляет на траектории движения отходов особую пену, которая, оказавшись на свободе, образует гигантский шар! Попавший в него мелкий мусор замедляет свой ход — это заставляет его устремиться к Земле.

Недостатки:
Гигантский шар наверняка сразу же столкнется с крупными

отходами, которые разнесут его в клочья. Пеноматериал пробудет на орбите недолго — запуск в космос приспособления для столь краткого использования обойдется очень дорого.

2. Реактивный буксир-самоубийца

Для уборки орбитального мусора предлагают использовать аппараты-буксиры, заталкивающие опасные объекты в атмосферу. Предполагается, что при этом они и сами будут сходить с орбиты.

Недостатки: Велика вероятность, что такое устройство само превратится в космический мусор, не сумев вылететь за пределы атмосферы.

3. Самый впечатляющий проект:

Мы предлагаем свою модель Робота- уборщика для решения проблемы космического мусора.

Аппарат может собирать обломки сразу несколькими способами: манипулятором- липучки, лазерами, магнитом, захватывать сетью, втягивать космическим пылесосом. Робот подлетает к мусору, захватывает его манипулятором и помещает в грузовой отсек. Когда мусора набралось очень много, он летит к станции и выгружает его. В экипаже два человека. Один управляет кораблем, а второй – манипулятором.

С помощью мощных лазеров можно уничтожать различного размера обломки. Мелкий мусор уничтожается быстро, а крупный дробится и втягивается пылесосом.

Большинство обломков металлические, создает огромный магнит, который притягивает металлические частицы, а затем сгорали бы в атмосфере.

Сеть позволяет собрать крупные и средние обломки.

IV. Заключение

Основные выводы

Цель проектной работы можно считать достигнутой, так как высказанная гипотеза, что космический мусор угрожает околоземной орбите своим огромным количеством подтверждена.

В своей работе мы рассмотрели плюсы и минусы трех проектов: от вполне

серьезных до самых невероятных. Среди них наверняка фигурирует

космическая машина-мусоросборщик недалекого будущего…

Рекомендации

Для того, чтобы исследования и разработка методов по уничтожению космического мусора была эффективной нужно выстроить наиболее оптимальную систему действий:

-прекращение дальнейшего загрязнения околоземного космического пространства;

-уничтожение уже существующего мусора;

-необходимость контроля и владение ситуацией для обеспечения дальнейших исследований космоса.

Литература:

1.Вениаминов С.С., Червонов А.М.: Космический мусор — угроза человечеству. под ред. Назирова Р.Р., Аксенова О.Ю. изд. ФГБУ науки институт космических исследований РАН, — М., 2012.

2.Всемирная энциклопедия космонавтики. В 2-х томах-М.: Военный парад, 2002.

3.Григорьев П.А., Агеев П.О., Кубриков М.В.: Проблемы устранения «Космического мусора», журнал «Актуальные проблемы в авиации и космонавтике» изд. ФГБОУ высшего образования «Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф.Решетнева», — Красноярск, №8, том 1, 2012. — С. 51-52.

Интернет ресурсы:

1.https://econet.ru/articles/168089-magnitnye-buksiry-dlya-kosmicheskogo-musora

2.http://www.e-reading.club/chapter.php/100714/69/Demin_-_Ciolkovskiii.html

3.https://hi-news.ru/space/kak-ochistit-orbitu-ot-kosmicheskogo-musora.html

4.https://tass.ru/kosmos/3672483

5.http://theecology.ru/interesting/kosmicheskiy-musor-problemyi-i-puti-resheniya

Полный текст статьи см. приложение