Космические шахматы

Шахматы не входят в программу по физической культуре, однако соревнования по этому виду спорта входят в Спартакиаду школьников и являются одними из самых массовых. Для тренировки ребят к состязаниям можно предложить им решить шахматные задачки, этюды. Автор этого материала объединил их общей темой – космос. В процессе поиска правильного варианта решения он рекомендует проговорить с детьми основные вехи освоения космического пространства, а сами задачи отражают основные этапы освоения космоса.

Эра космонавтики

Запуск 4 октября 1957 г. первого искусственного спутника Земли в СССР определил вступление человечества в космическую эру. Вторая важнейшая дата – 12 апреля 1961 г. – день первого космического полета Ю.А. Гагарина, начало эпохи непосредственного проникновения человека в космос. Третье историческое событие космонавтики – лунная экспедиция с 16 по 24 июля 1969 г. пилотируемого корабля «Аполлон-11» (США) с высадкой на Луну космонавтов Н.Армстронга и Э.Олдрина, которые пробыли на ней 21 ч 26 мин. 20 и 21 июля 1969 г. Космонавт М.Коллинз находился в командном отсеке корабля на селеноцентрической орбите. При последующих запусках кораблей «Аполлон» на Луне побывали еще 10 человек с суммарным временем пребывания 11 суток 13 ч 57 мин. Космонавты доставили на Землю несколько сотен килограмм образцов пород и провели ряд важных научных исследований. Автоматические космические корабли землян исследуют Венеру, Марс, Юпитер и уже выходят за пределы Солнечной системы.

Звезда КЭЦ

Задача № 1

Составители: А.Кузнецов, А.Ярославцев. 1959 г.

Мат в 4 хода.

Авторы посвятили композицию памяти Константина Эдуардовича Циолковского (1857–1935), основоположника современной космонавтики.

Задача № 1

Решение

1. Л2:с4 (топливо загружено).
1. … K:d6
2. Лc1 + ! dcФ +
3. Л:c1 + bcФ +
4. Ф:c1 ×

Носовая часть ракеты оплавилась, топливо израсходовано, шахматный космический корабль находится в полете.

Предлагаем другой вариант решения и комментирования задачи:

1. Л2:с4 dc
2. Л:c4 bc
3. Ф:c4 – отделение носовой части от ракеты-носителя.
3. … – любой ход черных.
4. Ф:d3 × – ракета-носитель уничтожается.

Константин Эдуардович Циолковский впервые теоретически обосновал возможность полетов в космическом пространстве.

В своем труде «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1903) и дальнейших работах он показал реальность технического осуществления этой идеи и дал принципиальное решение ряда основных проблем космонавтики: создал строгую математическую теорию реактивного движения, вывел формулу основного уравнения движения ракеты, по которой определяется ее скорость.

Он заложил основы теории конструирования ракет и жидкостного реактивного двигателя (ЖРД). Его исследования впервые показали возможность достижения космических скоростей и осуществления межпланетных полетов.

Циолковский первым изучил вопрос о ракете – искусственном спутнике Земли (ИСЗ) и высказал идею создания околоземных станций, стал первым идеологом и теоретиком освоения человеком космического пространства.

Развитие практической космонавтики шло по пути, указанному Циолковским. Знакомство с его работами привело в космонавтику плеяду энтузиастов – конструкторов ракетной техники, ученых.

Космические скорости

Задача № 2

Составитель: С.Подкорытов. 1981 г.

Мат в 2 хода.

Начальное расположение фигур изображает ракету, устремившуюся к звездам (Kph8). Ракета в этой задаче движется с третьей космической скоростью.

Задача № 2

Решение

Вариант 1
1. Kpg7 Ф:b4 или Ф:d2
2. Фe3 или Фc5 ×

Вариант 2
1. Крg7 Ф:a2 или Ф:b1
2. Фe3 или Фc5 ×

Вариант 3
1. Крg7 Kp:b4 или Kp:d2
2. Фа5 или Фe1 ×

Первая, вторая, третья космические скорости – критические значения скорости космического аппарата с момента выхода его на орбиту, т.е. в момент прекращения работы двигателей ракеты-носителя, в гравитационном поле.

С точки зрения физики они интерпретируются как минимальная начальная скорость, при которой космический аппарат, запускаемый с Земли, может или стать искусственным спутником – первая космическая скорость, или выйти из сферы действия тяготения Земли – вторая космическая скорость, или покинуть Солнечную систему, преодолев притяжение Солнца, – третья космическая скорость.

При гипотетическом запуске космического аппарата с поверхности шаровой однородной модели Земли радиусом 6371 км, принимаемой абсолютно гладкой и лишенной атмосферы, космические скорости имеют следующие значения: первая космическая скорость равна 7,910 км/сек., вторая – 11,186 км/сек., третья – 16,67 км/сек.

Небесные тела, имеющие различную массу, имеют и различные космические скорости: для Луны первая космическая скорость – 1,680 км/сек., вторая – 2,375 км/сек.; вторая космическая скорость для Венеры – 10,4 км/сек.; вторая космическая скорость для Марса – 5,0 км/сек.

Знаменательная дата

Задачи № 3–4

Составитель: А.Кудрявцев. 1981 г.

Композиции посвящены 20-летию первого полета человека в космос.

Маты в 3 хода.

Задача № 3

Задача № 4

Решение

Задача № 3
1. Лe8 Kpg5
2. Лh8 Kpf5
3. Лh5 ×

Задача № 4
1. Лb7 Kpb4
2. Л:b6 Kpc5
3. Лb5 ×

Космонавт № 1

Задачи № 5–11
Составитель: Ю.Фокин. 1981 г.
Белые начинают и ставят мат в 2 хода.
Расположенные на доске фигуры образуют фамилию первого космонавта мира – Гагарин.

Решение

Задача № 5
1. Фс6 Kp:a5
2. Kc4 ×
Или:
1. Фc6 Kpa7
2. Фb7 ×

Задача № 6
1. Фа8 Kpb5
2. Фa6 ×

Задача № 7
1. Лс6 Kpb5
2. Лc5 ×

Задача № 8
1. Фa3 Kp:f4
2. Фf8 ×

Задача № 9
1. Фb2 Kp:a4
2. Фа2 ×

Задача № 10
1. Лf2 Kp:d3
2. Лd2 ×

Задача № 11
1. Фd8 Kp:e5
2. Фf6 ×
Или:
1. Фd8 Kpc5
2. Фb6 ×

Искусственный спутник Земли

Составители: А.Кузнецов, Б.Сахаров. 1959 г.

Этюд посвящен первому искусственному спутнику Земли, запущенному 4 октября 1957 г. в СССР, и занял первое место на конкурсе газеты «Шахматная Москва» в 1959 г. Одним из его авторов был Борис Андреевич Сахаров (1914–1973) – член-корреспондент АН СССР, лауреат Ленинской премии, который с 1966 по 1973 г. был вице-президентом Международной комиссии по шахматной композиции Международной шахматной федерации.

Ничья.

Этюд

Решение
1. Са3! С:f5
2. a7! – начинается подготовка к запуску спутника.
2. … С:а7
3. С:с5 + С:с5
4 b8Ф + Кр:е6
5. Фg8 +! Kpe5
6. Фg3 + Kpd5
7 Фb3 +! Kpd6
8. Фb8 + ничья вечным шахом

Задача № 5		Задача № 9

Задача № 6		Задача № 10

Задача № 7		Задача № 11

Задача № 8

Вечный шах

В процессе решения из черных фигур образуется контур планеты Земля, а движение белого ферзя по маршруту b8 – g8 – g3 – b3 символизирует орбиту спутника.

Полет «Востока»

Эта задача позволяет подробно рассказать о первом полете человека в космос, одновременно демонстрируя ее решение на шахматной доске.

Белые начинают и дают мат в 5 ходов.

Белые фигуры Kpf4, Лe3, Kc4, Ke4 символизируют Землю, пешка d3 – часть Земли, освещенную Солнцем; черные фигуры Kpd4, Лd6, Ce6 и пешки c5, f5 – тень Земли. Все фигуры размещены по кругу в центре доски.

Полет «Востока»

Космический корабль «Восток», пилотируемый Ю.А. Гагариным, – самая быстроходная и маневренная фигура шахмат – белый ферзь g2, который уже выведен на орбиту в точку апогея на высоту 327 км.

Околоземное космическое пространство, находящееся в поле тяготения Земли, по которому «Восток» совершает полет в роли искусственного спутника Земли, – g2...g7...b7...b2.

Первый полет человека в космос был осуществлен Юрием Алексеевичем Гагариным (1934–1968) на одноместном космическом корабле «Восток».

Этот корабль состоит из ракеты-носителя, имеющей несколько ступеней, приборного отсека с бортовой аппаратурой, тормозной двигательной установки и спускаемого сферического аппарата диаметром 2,3 м.

Космонавт в скафандре размещается в спускаемом аппарате в катапультируемом кресле. Система жизнеобеспечения рассчитана на 10 суток. В полете он непрерывно поддерживает радиосвязь с Землей.

Для посадки корабля включается тормозная двигательная установка, уменьшающая его скорость для перехода на траекторию спуска. Затем спускаемый аппарат отделяется. Происходит его дальнейшее торможение атмосферой Земли. На высоте 7 км космонавт катапультируется и затем приземляется.

На корабле предусмотрена возможность приземления космонавта и без катапультирования – в спускаемом аппарате. С момента отрыва ракеты от стартового устройства управление всеми ее сложными механизмами производится системами автоматики. Они заставляют ракету двигаться по заданной траектории, сбрасывать отработанные ступени ракеты-носителя, поддерживать необходимую температуру внутри корабля, ориентировать его в пространстве и решать многие другие сложные задачи.

Вместе с тем в корабле предусмотрен перевод управления полетом с автоматического режима на ручной.

12 апреля 1961 г. с космодрома «Байконур» Ю.А. Гагарин на корабле «Восток» стартует в космос. В 9 ч 7 мин. прозвучала команда: «Пуск!». Газовые струи ракеты-носителя поднимают корабль в воздух. Он разгоняется до первой космической скорости – 7,9 км/сек.

Эта скорость физически интерпретируется как скорость, при которой аппарат, запущенный с Земли, может стать ее спутником. Ускорение приводит к перегрузке: космонавт не может пошевелить ни рукой, ни ногой.

Но вот топливо ракеты-носителя израсходовано, и она отделяется от корабля. «Восток» выходит на околоземную орбиту и достигает высоты 327 км в апогее и 181 км в перигее.

Наступает странное для всех жителей Земли явление невесомости. Руки, ноги – всё тело перестает весить. Вместе с тем пульс, дыхание, мышление и работоспособность сохраняются полностью. Корабль начинает движение по орбите вокруг Земли по законам небесной механики со скоростью 28 000 км/ч.

Решение
На шахматной доске полет «Востока» происходит по законам шахматной борьбы.
1. Фg2–g7 + Kpd4–d5
Корабль «Восток» летит по трассе g2...g7 над просторами Сибири, в 9 ч 47 мин. переходит в тень Земли с поля g5 и идет над Америкой. Наступает кромешная темнота.
2. Фg7–b7 + Kpd5–d4
3. Фb7–b2 + Kpd4–d5
9 ч 51 мин. – «Восток» выходит из тени Земли. Включается система солнечной ориентации (поле b4).
9 ч 52 мин. – «Восток» огибает мыс Горн и устремляется к Африке.
10 ч 15 мин. – на подлете к африканскому материку включается автоматическое программное устройство, обеспечивающее правильное направление тормозного устройства перед его включением.

С Земли в космос посылается радиосигнал с запросом Гагарину о работоспособности систем автоматики корабля.
4. Kc4–a5 – любой ход черных.
10 ч 25 мин. – автоматическое включение тормозного устройства. Наступает решающий этап вхождения в плотные слои атмосферы, перехода от невесомости к сильным перегрузкам и колоссальному разогреву внешней оболочки корабля. «Восток» постепенно сбавляет скорость и переходит с орбиты на промежуточный эллипс. Корабль входит в плотные слои атмосферы. Вокруг него бушует багровое пламя. В кабине пилота – 20° тепла. Перегрузка, еще более сильная, чем при взлете, прижимает его к креслу.
На высоте 7 км срабатывает парашютная система. Гагарин катапультируется.
5. Фb2–e5 ×
10 ч 55 мин. – космонавт приземляется на вспаханном поле колхоза «Ленинский путь» юго-западнее города Энгельс недалеко от деревни Смеловка. Спускаемый аппарат без повреждений опускается на поле в нескольких десятках метров от глубокого оврага.
Продолжительность полета одноместного космического корабля «Восток» вокруг Земли составила 1 ч 48 мин.

Фото из архива АНО Школа «Премьер»

Продолжение cледует