Детская энциклопедия

Меню сайта











КАК АСТРОНОМИЯ ПОМОГАЕТ ЧЕЛОВЕКУ. Астрономия в народном хозяйстве нашей страны

На протяжении всей истории человеческого общества астрономия была необходима человеку как наука практическая. Но особенно велико значение этой науки в народном хозяйстве в настоящее время.

Одна из основных задач практического при­менения астрономии — определение географи­ческих координат мест на поверхности Земли.

Не зная координат, нельзя составить географи­ческую карту. Без знания координат ни один корабль не может плыть по намеченному курсу в открытом море. Чтобы правильно держать курс корабля, нужно периодически, как толь­ко позволяют метеорологические условия, определять широту и долготу места его на­хождения.

Как можно, например, определить кратчай­шее расстояние между Москвой и Якутском? Измерять его мерной лентой — задача невы­полнимая. Определить это расстояние можно только астрономическим способом, причем для этого в первую очередь нужно получить из наблюдений координаты этих мест, т. е. широты и долготы Москвы и Якутска.

 

Нельзя проложить правильно железнодо­рожную магистраль без определения коор­динат ряда пунктов на пути этой магистрали. Трудно назвать мероприятие, связанное с планированием территории нашей страны, с размещением крупных энергетических и про­мышленных предприятий, с работами карто­графического характера, где не требовалось бы знание координат тех или других пунктов. На практике часто приходится определять направление относительно стран света,

 

например точки юга. Эта задача называется определением азимута земного предмета и ре­шается астрономическими методами. Азимут необходимо определять при сооружении пред­приятий, научных и общественных учреждений (башни и павильоны обсерваторий, антенны ра­диостанций, стадионы). Азимутом пользуются при определении направления полетов межкон­тинентальных ракет и т. п. 

Однако координаты мест на земной поверх­ности не остаются строго постоянными, а непре­рывно, правда в очень небольших пределах, изменяются. Происходит это явление оттого, что сама Земля в небольших пределах смещает­ся относительно своей оси вращения, и поэтому последняя не занимает неизменного положе­ния в теле Земли. Вследствие этого точки пере­сечения оси вращения Земли с ее поверхностью, т. е. географические полюсы, непрерывно пере­мещаются. Это перемещение полюсов Земли по ее поверхности невелико. Северный полюс дви­жется против часовой стрелки по сложной спи­ралеобразной кривой, которая то закручивает­ся, то раскручивается, не выходя из квадра­та со сторонами 26 м.

Вследствие смещения полюсов смещается и экватор Земли, так как ось вращения перпен­дикулярна к плоскости экватора. Изменяется также и меридиан любого места наблюдения. Эти смещения вызывают изменение координат, т. е. широт и долгот. И как ни малы такие изме­нения, но их надо учитывать и исправлять коор­динаты применительно к движению полюса.

Поправки координат местностей на Земле, учитывающие движение полюсов, получаются из наблюдений на многих обсерваториях зем­ного шара, проводимых специальной органи­зацией, которая называется Службой движе­ния полюсов. Эти поправки необходимы не только астрономии, они нужны также геоде­зии, геофизике, картографии и другим наукам.

Хорошо известно, какое огромное значение во всей нашей деятельности имеет точное время. Определение его, хранение и передача — очень важная астрономическая задача. Без точного времени не могут нормально работать фабрики и заводы, государственные учреждения, учеб­ные заведения, железнодорожный и водный транспорт, авиация и т. д. Для всех этих орга­низаций и всего населения Советского Союза из Москвы ежечасно по московскому времени подаются широковещательные сигналы време­ни в виде шести коротких гудков; начало по­следнего гудка соответствует концу данного часа и началу следующего.

Для специальных научных учреждений, об­серваторий, ведущих астрономические наблю­дения, штурманов кораблей, многочисленных географических, геодезических, геологических, гравиметрических и других экспедиций, рабо­тающих во всех районах нашей необъятной Ро­дины, несколько раз в сутки подаются специаль­ные сигналы еще более точного времени. Точное время определяется на астрономи­ческих обсерваториях путем наблюдения звезд с помощью точнейших современных астрономи­ческих инструментов.

Для того чтобы иметь точное время на каж­дый момент, существуют приборы — хранители времени, или, попросту говоря, высокоточные часы. Из наблюдений звезд и определяется полрака этих часов. И для определения координат мест на зем­ной поверхности, т. е. широты и долготы, и для определения точного времени, и для решения целого ряда других задач, о которых пойдет речь ниже, нужно знать точные положения на небе Солнца, Луны, планет и многих звезд, т. е. знать их небесные координаты. Эти коорди­наты вычисляются на основе многочисленных наблюдений на многих обсерваториях и при­водятся в специальных списках или таблицах, которые называются астрономическими еже­годниками.

В Советском Союзе заранее на каждый год издается Астрономический ежегодник СССР; в нем даются координаты Солнца, Луны, планет, многих звезд и приводится целый ряд дру­гих необходимых сведений.

Астрономическими расчетами определяется заранее время восходов и заходов Солнца. 21 мар­та и 23 сентября Солнце восходит в точке вос­тока и заходит в точке запада. В северном по­лушарии Земли зимой Солнце восходит южнее точки востока, заходит южнее точки запада, а летом, наоборот, восходит севернее точки во­стока и заходит севернее точки запада. Восхо­ды и заходы Луны приходятся на самые различ­ные часы суток. Когда Луна в новолунии, она восходит и заходит примерно в одно время с Солнцем. В полнолуние Луна восходит во время захода Солнца, а заходит во время его восхода.

Вычисление времени восходов и заходов Солнца, а также вычисление продолжительно­сти дня имеет большое практическое значение. Данные о продолжительности дня и сумерек для разных широт нужны при подсчете электро­энергии, необходимой для предприятий, улич­ного освещения и для других целей. Вероятно, редкий гражданин Советского Союза не пользуется данными отрывного ка­лендаря. В этом календаре на каждый день года, т. е. на каждом листке, приводится мос­ковское время восхода и захода Солнца для широты Москвы. Чтобы узнать, когда восходит или заходит Солнце в других местах, в данные календаря нужно ввести поправку на широту места и на местное декретное время. Как это делать, обычно описывается на первом листке календаря. В отрывном календаре указываются также продолжительность дня, восходы, захо­ды и фазы Луны.

Большое значение в народном хозяйстве имеют географические карты. Чтобы составить карту района, области или целого государства, нужно провести на данной местности целый комплекс астрономо-геодезических работ. На­до определить широты, долготы, азимуты це­лого ряда мест — так называемых опорных пунктов, равномерно расположенных на пло­щади, с которой снимается карта (район, об­ласть, государство и т. д.), определить высоты опорных пунктов над уровнем моря. Без этого никакой карты сделать нельзя. Густота та­ких пунктов зависит от требуемой точности карты, от рельефа местности, с которой снимается карта, от количества населенных пунктов, ха­рактера почвенно-растительного покрова и др. Карты являются средством для изучения рас­положения природных богатств на данной тер­ритории, рационального использования их и проведения различного рода народнохозяйст­венных мероприятий. Они необходимы про­мышленности для всякого рода изысканий, для правильного размещения в стране заводов и фабрик. Они нужны сельскому хозяйству, транс­порту и многим другим отраслям нашего много­гранного народного хозяйства. В картах нуж­даются армия, государственные учреждения, учебные заведения и т. д.

Немаловажное значение имеет предвычисление приливов и отливов.

Для обеспечения безопасности мореплава­ния, производства всевозможных строительных работ на побережьях, проведения различных исследований моря и для других целей нужно знать высоту прилива в данном месте на каж­дый час суток. Эта задача решается астрономи­ческими способами.

Наша Земля окружена воздушной оболоч­кой — атмосферой. Мы живем в самом плотном, нижнем ее слое. Поэтому всестороннее изучение атмосферы Земли — очень важная жизненная задача. У поверхности Земли и на небольшой высоте химический состав, плотность, влажность и другие свойства атмосферы можно изучать непосредственно лабораторными способами. Но на большой высоте так изучать атмосферу нель­зя. Здесь нас выручают влетающие в земную атмосферу метеоры.

Изучение метеоров дает возможность исследовать физические свойства верхних слоев зем­ной атмосферы, определить направления и ско­рости воздушных течений. По данным наблю­дений метеоров впервые было установлено, что атмосфера химически однородна и на вы­соте 80—110 км имеет тот же состав, что и на уровне моря. Определены были также на этих высотах скорости ветров и температуры. В по­следние годы в изучении верхних слоев атмо­сферы большую роль сыграли ракеты и искус­ственные спутники Земли.

Жизнь на Земле существует благодаря свету и теплу, получаемым от Солнца. Солнце — цен­тральное тело нашей солнечной системы. Оно представляет собой раскаленный газовый само­светящийся шар, температура поверхности ко­торого 6000°. При такой температуре все веще­ства, из которых состоит Солнце, могут быть только в газообразном состоянии.

Данные современной науки показывают, что Солнце в настоящее время находится в таком состоянии, в каком оно находилось сотни миллио­нов и даже миллиарды лет назад. Спрашивается: откуда же оно черпает то громадное количест­во энергии, которое излучает в виде тепла и света? Эта энергия вырабатывается в недрах Солнца, где при огромных давлениях и очень вы­соких температурах, достигающих 15—20 млн. градусов, ядра одних элементов преобразуются в ядра других, т. е. происходят так называе­мые термоядерные реакции. Подобные реакции происходят только между ядрами самых лег­ких элементов, таких, как водород, гелий, ли­тий и др. Эта догадка астрономов стимулиро­вала и ускорила осуществление превращений элементов, использование атомной энергии и приблизила нас к осуществлению управляе­мых термоядерных реакций. Последние дадут в руки человека колоссальные источники энергии.

Влияние Солнца на Землю огромно. В ре­зультате воздействия Солнца возникают поляр­ные сияния, магнитные бури, нарушается нор­мальная радиосвязь.

Все эти явления требуют детального изуче­ния процессов, протекающих на Солнце и в его атмосфере, и выяснения их влияния на Зем­лю и ее атмосферу.

В настоящее время приобретает особое зна­чение вопрос о непосредственном использова­нии энергии Солнца в промышленности и сель­ском хозяйстве. Но Солнце обогревает земной шар неодинаково. Наиболее выгодны для ис­пользования солнечного тепла тропический и умеренный пояса, причем тропический пояс менее выгоден из-за частой облачности.

Есть разные способы использования энергии солнечных лучей.

Например, в южных районах Советского Союза имеются солнечные установки, дающие горячую воду и пар для консервных заводов, бань, кухонь и отопления зданий. В Ташкенте сооружена солнечная установка, состоящая из бетонного параболоида с поверхностью 80 м2. На этом параболоиде смонтирован ряд неболь­ших посеребренных зеркал: отражаясь от них, солнечные лучи собираются в одно место (фо­кус) и нагревают котел, дающий пар, который используется в холодильной машине. Подоб­ных установок сейчас много. Советские ученые работают над вопросами использования сол­нечной энергии в различных отраслях промыш­ленности и сельского хозяйства, использова­ния ее посредством фотохимических реакций и путем фотосинтеза, превращения солнечной энергии в электрическую.

Методы, разработанные в астрономии, с ус­пехом применяются в других областях науки и практики. Зачастую чисто теоретические и астрономические исследования при дальней­шем их развитии приобретают важное практи­ческое значение. Характерным примером этому может служить спектральный анализ. В 1666 г. Ньютон с помощью стеклянной призмы разложил белый солнечный свет на семь основных цветов, подобных радуге, или, как говорят, разложил его в спектр. Разве могла тогда прий­ти кому-нибудь в голову мысль, что через два-три столетия на основе этой цветной картинки будет создан обширный раздел новой, теперь уже технической, науки о природе — спектраль­ный анализ.

Методы, применяемые астрономами для изу­чения химического состава Солнца и звезд по­средством спектрального анализа, в настоящее время широко распространены в металлургии. При плавке различных металлов приходится добавлять в сплав десятки химических элемен­тов, чтобы получить металл нужного качества. Поэтому при плавке высококачественных ста­лей и сплавов цветных металлов, при сортиров­ке различных сплавов и даже готовых изделий широко применяются методы качественного и количественного спектрального анализа. Им пользуются медики при определении процента кислорода в крови больного, химики для опре­деления состава полимеров и т. п.

Прекрасным примером, когда теоретиче­ские исследования приводят к важным прак­тическим результатам, является открытие элемента гелия. В 1868 г. астрономы, наблюдая солнечный протуберанец, нашли в его спектре яркую желтую линию. Ее не было в спектрах ни одного известного в то время химического элемента. Солнечный газ, которому принад­лежит эта желтая линия, был назван гелием, что означает «солнечный», так как Солнце по-гре­чески — «гелиос».

Спустя 25 лет этот «солнечный» газ был выде­лен химиками на Земле из минерала клевеита. Гелий — самый легкий газ после водорода. Он широко используется в науке и технике. Им на­полняются дирижабли, лампы накаливания и радиолампы; кстати сказать, это он сверкает желтовато-розовым цветом в витринах магази­нов. Гелий применяется в металлургии для про­дувания расплавленных металлов и ведения плавок. В настоящее время гелий добывается в основном из подземных газовых скоплений.

Велика роль астрономии в космонавтике. В изучении космоса немало ценного дали раке­ты. Они поднимали на высоту в несколько сот километров различные научные приборы и подопытных животных. Еще больше дали полеты в космическое пространство наших славных космонавтов.

Теория космических полетов непосредствен­но вытекает из теории движения небесных тел. Пилоты будущих межпланетных кораблей бу­дут пользоваться астрономическими способами ориентировки и расчета.

В недалеком будущем последуют полеты че­ловека к Луне и ближайшим к Солнцу плане­там — Марсу и Венере. Луна — ближайшее к Земле космическое тело, и нет сомнения, что на нее первую ступит нога человека. Для кос­монавта, а вероятнее всего — космонавтов, вы­садившихся на Луну, должна быть хорошо известна обстановка, в которой они окажутся. От этого во многом будут зависеть посадка на поверхность Луны, высадка из космического корабля, время пребывания на Луне и возвра­щение на Землю. Выяснение всех вопросов, связанных с физической природой на Луне и на планетах, — задача астрономов.

Многие другие вопросы, имеющие важное практическое значение, также решаются с по­мощью астрономии.

 





 
Календарь
«  Декабрь 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
262728293031

Новые статьи
Каталог статей
Как подготовить ребенка к школе
Освоение навыков чтения
Природные материалы на уроках труда

Статистика




 
Адрес почты Вопросы по рекомендациям, размещению рекламы и обратных ссылок обращайтесь pochta@enciklopediya1.ru
2013 © 2016