تحقیق در مورد فضا کلاس سوم و چهارم

تحقیق در مورد فضا

فضا به خارج از جو زمین گفته می شود که در آن هوا و اکسیژن وجود ندارد. در فضا خلاء حاکم است و کاملا نامتناهی است. اکتشافات فضایی از طریق فضاپیماها باعث شد انسان ها چیزهای زیادی در مورد سیارات، ستارگان و دیگر اجرام موجود در فضا بیاموزند. از سال 1957 بیش از 5000 فضاپیما برای جمع آوری اطلاعات به فضا پرتاب شده است. این فضاپیماها شامل فضا پیماهایی با حضور انسان، کاوشگرهای فضایی و ماهواره ها هستند که برای اهداف متفاوت به فضا پرتاب شده اند. روسیه و ایالات متحده کشورهای پیشرو در کاوش در فضا هستند و اطلاعات ارزشمندی از این طریق به دست آمده است.

فضا چیست؟

فضای به خارج از جو زمین اشاره دارد. فضا از نقطه ای به نام خط کارمان (100 کیلومتری زمین) شروع می شود و فراتر از آن امتداد می یابد. فضا از نظر علمی به عنوان کیهان نیز شناخته می شود. فضا شامل کهکشان ها است و این کهکشان ها دارای منظومه های خورشیدی، ستاره ها، سیارات و غیره هستند. در فضا هوا وجود ندارد. یعنی در واقع هوایی برای پراکنده کردن نور خورشید وجود ندارد، بنابراین هیچ رنگی نمی تواند تشکیل شود و همه چیز سیاه است.

از آنجایی که تنها یک خلاء (وضعیت عدم وجود هوا) در فضا وجود دارد، حتی صداها نیز نمی توانند حرکت کنند. این بدان معناست که وقتی به خارج از جو زمین رسیدید، همه چیز کاملاً ساکت است. کمبود هوا به معنی نیاز به کپسول های بزرگ اکسیژن است که فضانوردان با خود حمل می کنند.

فضا فوق العاده بزرگ است و برای همیشه ادامه دارد و بسیار بزرگتر از هر چیزی روی زمین است. در واقع فضا آنقدر بزرگ است که کاوش در همه آن غیرممکن است. دانشمندان بر این باورند که میلیاردها و میلیاردها ستاره، سیاره و کهکشان در آنجا در انتظار کشف هستند.

ویژگی های فضا 

فضا یک خلاء بزرگ است، به این معنی که هوا یا اکسیژن ندارد. در فضا، نه هوایی برای تنفس وجود دارد، نه بادی برای احساس کردن و نه صدایی برای شنیدن. در واقع فضا یک محیط کاملاً متفاوت با آنچه ما روی زمین به آن عادت کرده ایم، است.

در فضا سیاهچاله ها وجود دارند. سیاهچاله را به عنوان یک جاروبرقی بسیار بسیار قوی و قدرتمند در فضا تصور کنید. سیاهچاله مانند یک هیولای بزرگ و نامرئی است که همه چیز را در اطراف خود می مکد، حتی نور. این حفره غول پیکر در فضا همه چیز را به داخل می کشد و زمانی تشکیل می شود که یک ستاره عظیم تحت تاثیر گرانش خود فرو می ریزد.

در فضا هیچ صدایی وجود ندارد. صدا نیاز به چیزی دارد که از طریق آن عبور کند، درست مانند زمانی که ما صحبت می کنیم یا چیزهایی در اطراف خود می شنویم، صدا در هوا حرکت می کند. اما در فضا، هیچ هوا یا جوی مانند وجود ندارد. بنابراین، در فضا، هیچ کس نمی تواند فریاد شما را بشنود زیرا امواج صوتی برای عبور به هوا یا مواد دیگر نیاز دارند.

فضانوردان در خارج از سفینه با دستگاه های ارتباطی مخصوص داخل کلاه شان باهم  صحبت و با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند. ولی این بدان معنا نیست که فضا ساکت است زیرا چیزهای زیادی در فضا اتفاق می افتد، مانند انفجار ستاره ها اما صدایی از آنها به گوش ما نمی رسد.

فضانورد کیست؟

فضانوردان افرادی هستند که آموزش های خاصی برای حضور در سفینه و فضا می بینند. آنها در ابتدا با استفاده از شبیه سازهای کامپیوتری کنترل فضاپیما را یاد می گیرند. این دستگاه ‌ها شرایطی را برای فضانوردان مهیا می کنند که بعداً در طول پرواز واقعی تجربه خواهند کرد. آنها همچنین باید آمادگی جسمانی خود را بهبود ببخشند و با تمرینات خاص به احساس بی وزنی عادت کنند.

از آنجاییکه انسان ها نمی توانند در فضای زنده بمانند بنابراین فضانوردان در فضا در محفظه های محکم سفر می کنند. آنها منبع اکسیژن با خود می برند زیرا در فضا اکسیژنی برای تنفس وجود ندارد. هنگامی که فضانوردان در فضا هستند، ممکن است آزمایش های علمی انجام دهند. آنها می توانند سفینه های فضایی یا سایر تجهیزات موجود در فضا را تعمیر کنند. برای کار در خارج از فضاپیما حتما لازم است لباس های فضایی سنگین بپوشند و مخزن اکسیژن به همراه خود داشته باشند.

تاریخچه فضا و فضانوردی

در دهه 1900 دانشمندان موشک هایی ساختند که به اندازه کافی سریع حرکت می کردند تا از نیروی گرانش فرار کنند. گرانش نیرویی بر روی زمین است که اجسام را به سمت مرکز سیاره می کشد. توسعه موشک های قدرتمند در روسیه باعث شد اولین ماهواره در 4 اکتبر 1957 به فضا پرتاب شود. این ماهواره اسپوتنیک 1 نام داشت و به دور زمین می چرخید. در 3 نوامبر 1957 روسیه برای اولین بار یک سگ را به مدار زمین فرستاد. در 12 آوریل 1961، یوری گاگارین فضانورد روسی اولین انسانی بود که در فضا دور زمین چرخید. در سال 1963 والنتینا ترشکووا اولین زن در فضا شد.

در این زمان سازمان ملی هوانوردی و فضایی آمریکا (ناسا) اولین ماهواره ایالات متحده را در 31 ژانویه 1958 به فضا پرتاب کرد. در 5 می 1961، فضانورد آلن بی شپرد جونیور، اولین آمریکایی بود که وارد فضا شد. شپرد تنها 15 دقیقه پرواز کرد و چرخش به دور زمین را کامل نکرد. در 20 فوریه 1962، جان اچ. گلن جونیور، سه چرخش به دور زمین را انجام داد. در 20 ژوئیه 1969، فضانورد نیل آرمسترانگ اولین انسانی بود که بر روی ماه قدم گذاشت.

ایستگاه های فضایی

ایستگاه های فضایی به فضاپیماهایی گفته می شود که برای مدت طولانی در مدار زمین می مانند. دانشمندان می توانند روزها یا حتی ماه ها را در یک ایستگاه به انجام آزمایش بگذرانند. روسیه پرتاب ایستگاه های فضایی را در سال 1971 آغاز کرد و ایالات متحده در سال 1973 دومین کشوری بود که ایستگاه فضایی دیگری به فضا پرتاپ نمود. اما این ایستگاه ها هیچ یک مدت زیادی در فضا باقی نماندند. اما ایستگاه فضایی میر روسیه بسیار طولانی تر و از سال 1986 تا 2001 در مدار باقی ماند.

در دهه 1990، ایالات متحده و 15 کشور دیگر توافق کردند که یک ایستگاه فضایی بزرگ را با هم بسازند که این پروژه جدید ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) نام داشت. مونتاژ ISS در سال 1998 آغاز شد و اولین خدمه در نوامبر 2000 در ایستگاه زندگی کردند.

شاتل های فضایی

در سال 1981 ایالات متحده اولین فضاپیمای قابل استفاده مجدد را به نام شاتل فضایی به فضا پرتاب کرد. بخش اصلی این فضاپیما دارای بالی شبیه به هواپیما بود و مدارگرد نام داشت. به مدارگرد موشک ها، مخازن سوخت و مخازن اکسیژن متصل بودند. اینها سفینه را در ضخیم ترین قسمت جو زمین تقویت می کردند. هنگامی که سوخت آنها تمام شد، تقویت کننده ها به اقیانوس افتادند و می توان بطور مجدد از آنها استفاده کرد. در پایان یک ماموریت، مدارگرد به زمین بازگشت و مانند یک هواپیما فرود آمد.

اولین ماموریت های شاتل موفقیت آمیز بود. سالی راید اولین زن آمریکایی فضانورد در 18 ژوئن 1983 شد. اما در ژانویه 1986 شاتل چلنجر 73 ثانیه پس از بلند شدن منفجر شد و هر هفت خدمه کشته شدند. به همین دلیل ناسا برنامه شاتل را برای بررسی علت انفجار متوقف کرد.

ایالات متحده در سپتامبر 1988 با پرتاب شاتل دیسکاوری به فضا بازگشت. در سال 1990 دیسکاوری توانست کار بزرگی انجام دهد و تلسکوپ فضایی هابل را در مدار زمین قرار داد. این تلسکوپ تصاویر واضحی از فضا را به زمین ارسال می کند. اما در فوریه 2003 شاتل کلمبیا هنگام بازگشت به زمین منفجر شد و هفت خدمه آن کشته شدند. برنامه شاتل تا سال 2005 از سر گرفته نشد. ناسا برنامه شاتل را در سال 2011 پایان داد و در ماموریت های بعدی به فضا از فضاپیمای روسی و فضاپیماهای جدید ساخته شده توسط شرکت های آمریکایی استفاده شد.

کاوشگرهای فضایی

کاوشگرهای فضایی وسایل نقلیه ای هستند که تجهیزات علمی حمل می کنند اما مسافر انسانی یا حیوانی ندارند. برخی سفرهای کاوشگرها یک طرفه  و به اعماق فضا انجام می شود. کاوشگرها از زمین توسط امواج رادیو کنترل می شوند و یافته های خود را به همان روش برای روی زمین ارسال می کنند.

در اواخر دهه 1950 روسیه و ایالات متحده اولین کاوشگر خود را در اعماق فضا پرتاب کردند. این کاوشگرها در نهایت بر روی سیارات مریخ و زهره فرود آمدند و از کنار سیارات مشتری، زحل، اورانوس و نپتون عبور کردند و اطلاعات جالبی را در مورد جو سیارات، ماه و سیستم های حلقه ای سیارات برای ما ارسال کردند. در اوایل دهه 2000، دانشمندان کاوشگرهای دیگری برای کاوش مریخ و دیگر سیارات و اجرام در فضا فرستادند و این ماجرا همچنان ادامه دارد.

فناوری های فضایی ایران

فناوری های فضایی ایران در بین 10 کشور برتر دنیا در این زمینه قرار دارد. این فناوری با تلاش دانشمندان و نخبگان علم هوا و فضا به سرعت پیشرفت کرد و جایگاه ایران طی چند سال بسیار تغییر کرد و از رتبه 45 دنیا به رتبه 11 رسیده است. جهش های ایران در حوزه فناوری ادامه دارد و با توجه تحریم های شدید بازهم متوقف نشده است. ماهواره کوثر توسط محققان بومی برای مدیریت شرایط اقلیمی، پایش جنگل ها، وضعیت کشاورزی و بطور کلی بررسی تغییرات زیست محیطی به فضا پرتاب شد. ماهواره هدهد نیز برای اهداف ارتباطی و بهبود اینترنت به فضا پرتاب شده است.

موفقیت این ماهواره ها نشان دهنده استقلال ایران در فناوری های فضایی است که در حال حاضر کاربردهای بسیار گسترده ای در سراسر جهان دارند و بدون آنها نمی توان تغییرات اقلیمی را رصد کرد یا امکان ارتباطات مخابراتی را در نقاط دور افتاده فراهم کرد. اطلاعات به دست آمده از این ماهواره ها برای توسعه کشاورزی و مخابرات بسیار ارزشمند است و می توان از آنها در زمینه های مختلف بهره مند شد. پیشرفت های ایران در عرصه فناوری فضایی همچنان ادامه دارد و می تواند زمینه ساز فعالیت های بین المللی خصوصا با کشورهای منطقه باشد.

بیشتر بخوانید:

تحقیق دانش آموزی در مورد فناوری فضایی