115270 (598429), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Космическая биология тесно связана с космической медициной, ее подразделом является космическая радиобиология. Исследования в космобиологии базируются на классических трудах русских и советских ученых К.А. Тимирязева, В.И. Вернадского, В.В. Докучаева, И.П. Павлова, И.М. Сеченова, разрабатывавших различные аспекты взаимодействия организмов с внешней средой и пути приспособления организмов к изменяющимся условиям среды. Велико также значение теоретических и экспериментальных данных по сравнительной физиологии (Л.А. Орбели), климатофизиологии (К.М. Быков) и особенно авиационной физиологии и гигиене. Основы этих исследований были заложены еще во время второй мировой войны.

Космическое пространство резко отличается от среды, в которой обитают живые организмы в пределах биосферы Земли: низкая плотность вещества, отсутствие молекулярного кислорода, высокая интенсивность биологически активного излучения, резкие колебания температуры и метеорные потоки полностью исключают возможность жизнедеятельности высокоорганизованных представителей живого мира в незащищенном состоянии. Весьма специфичны условия обитания в кабине КК в результате воздействия вибраций, шума, ускорений, невесомости, изоляции.

Таким образом, необходимо решать задачи совершенствования биотехнических систем жизнеобеспечения, разрабатывать средства и методы повышения устойчивости организмов в космических полетах, что крайне важно для обеспечения более длительных полетов человека и его земных спутников (растения, животные).

Первым этапом биологических исследований на ракетах в конце 40-х и начале 50-х гг. в условиях, близких к космическому полету, явились многократные полеты собак и других животных на ракетах на высоту до 450 км. Впервые были разработаны устройства для жизни животных в герметических кабинах (или спец. скафандрах), а также дистанционные методы регистрации поведенческих и физиологических реакций животных на условия полета (демонстрация музейных экспонатов: механизма передачи физиологических функций животных по радио – схема; катапультируемой тележки для подопытных животных с регистрирующей и физиологической аппаратурой и парашютом).

Полученные экспериментальные данные позволили положительно решить вопрос о переносимости высокоорганизованными животными продолжительного действия ускорений и невесомости.

Биологические эксперименты при полетах КК проводились на собаках, крысах, мышах, морских свинках, лягушках, мухах-дрозофилах, высших растениях (традесканция, семена пшеницы, гороха, лука, кукурузы, проростки растений на разных стадиях развития), на икре улитки, одноклеточных водорослях (хлорелла), культуре тканей человека и животных, бактериальных культурах, вирусах, фугах, некоторых ферментах. Важными для дальнейшего исследования в области экофизиологии явились эксперименты на советском биологическом искусственном спутнике Земли «Космос-110» с двумя собаками на борту (1966) и на американском биоспутнике «Биос-3» с обезьяной на борту (1969). По исследованию влияния на биологические объекты ионизирующего излучения радиационного пояса Земли эксперименты проводились на черепахах, кишечной палочке, дрозофилах (1968-1970 гг.).

В серии этих и других экспериментов было установлено, что невесомость несколько снижает переносимость организмом физических напряжений и затрудняет реадаптацию к нормальной гравитации, но не обладает мутагенной активностью, по крайней мере, в отношении генных и хромосомных мутаций. Исследования в области космической биологии и впредь будут крайне необходимы при биологической разведке новых космических трасс, разработке биотелеметрии, «сжатии» биологической информации и особенно при выборе биологических объектов (автотрофных и гетеротрофных) для замкнутых биотехнических систем.

В 1972 г. подписано соглашение между СССР и США о сотрудничестве в исследовании и использовании космического пространства в мирных целях, а также в области космической биологии и медицины.

В задачу космической медицины входят: исследование влияния на организм человека факторов космического полета, устранение их неблагоприятных воздействий, разработка соответствующих профилактических мер и средств; разработка физиолого-гигиенических требований к системам жизнеобеспечения и к средствам спасения членов экипажа при возникновении аварийных ситуаций; профилактика и лечение заболеваний в космическом полете; разработка клинических и психофизиологических методов отбора и подготовки космонавтов (демонстрация музейных стендов, посвященных тренировкам космонавтов, чертежей профилактических нагрузочных костюмов, аварийно-спасательных скафандров, различных экспонатов бытовой техники: система водообеспечения, массметры, сборник конденсата, поглотитель углекислого газа, бортовой подогреватель пищи, прибор «градус», холодильная камера, беговая дорожка; других предметов быта: продукты питания, инструменты, лекарства и др.).

Можно быть уверенным, что опыт, накопленный космической биологией и медициной, явится достаточно надежной предпосылкой успехов в этом направлении. Сбывается предсказание К.Э. Циолковского: «Человек будет жить и работать в космосе».

Группам учащихся (во главе с учеником-руководителем) предлагается поработать с экспонатами музея, выполнить ряд заданий. Задания могут быть различного характера и уровня сложности. Приведем пример нескольких вариантов заданий.

Задание №1.

1. Проанализируйте инструкцию по рациону питания космонавтов (музейный экспонат). Переписать ее.

2. Сравните рацион питания человека и космонавта (сравнить суточную калорийность двух рационов по соответствующим таблицам калорийности пищевых продуктов).

3. Сделайте выводы о пищевой нагрузке «землян» и космонавтов.

Задание №2.

1. Используя экспонаты музея: сборник конденсата и поглотитель углекислого газа составьте письменный рассказ о возможном механизме процесса дыхания космонавтов.

2. При составлении рассказа используйте следующую информацию. При дыхании кислород окисляет глюкозу в крови, и в результате этой реакции выделяется вода и углекислый газ. Эти продукты, смешанные с неиспользованным кислородом, выделяются из организма. … Кислород находится в баллонах под давлением. Углекислый газ может быть поглощен гидроксидом щелочного металла. С помощью оксида металла можно удалить и воду.

3. Составьте уравнения реакции, описывающие процесс поглощения углекислого газа и паров воды, используя в качестве металла литий.

Задание №3.

1. Проанализируйте чертежи и рисунки, сделанные К.Э. Циолковским в ходе изучения полетов насекомых и птиц (музейные экспонаты).

2. Какие особенности в строении птиц и насекомых позволили К.Э. Циолковскому использовать их для конструкции летательных аппаратов?

3. Сделайте соответствующие рисунки.

4. Лекция «Проблема поиска внеземных цивилизаций». Основные вопросы:

• Проблема поиска внеземных цивилизаций в современной науке. Жизнь земного типа. Иные формы жизни. Распространение разумной жизни во Вселенной.

• Методы поиска разумной жизни во Вселенной.

• Пути установления межкосмических контактов. Возможно ли взаимопонимание? Искусственный разум.

• Пришельцы из космоса.

• Философское значение проблемы внеземных цивилизаций.

Демонстрации: Звездное небо. Созвездия Кита, Эридана, Лебедя. Рассвет над Калугой. Панорама города.

Видеофрагменты: «10 минут об НЛО», «Что случилось в Росуэлле в 1947 году».

5. После экскурсии каждая группа под руководством ученика-руководителя все данные обобщает, систематизирует, и каждый ученик самостоятельно оформляет индивидуальный отчет по плану, предложенному в методической карте.

6. Руководитель группы собирает отчеты и оценивает их по следующим критериям: активность во время экскурсии, личный вклад в работу группы, правильность оформления отчета, его полнота, правильность решения предложенных задач.

После анализа отчетов, учитель, руководствуясь мнением руководителя группы, выставляет ученикам отметки за экскурсию.

Литература

1. Космонавтика. Энциклопедия. Под ред. В.П. Глушко. – М.: Советская энциклопедия, 1985. – 528 с.

2. Парин В.В., Космолинский Ф.П., Душков Б.А. Космическая медицина и биология. Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1970. – 224 с.

3. Планетарий. Цикл учебных лекций по астрономии. Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, 2007.

4. Фертрегт М. Основы космонавтики. Пер. с англ. А.Н. Рубашова. Под ред. А.А. Космодемьянского. Пособие для студентов. – М.: Просвещение, 1969. – 301 с.

5. Циолковский К.Э. Черты моей жизни./ Сост. И.С. Короченцев. – Тула: Приокское книжное издательство, 1983. – 158 с.

8

Характеристики

Список файлов книги